お客様の事例

1912年に創業したヤンマーは、1933年に世界で初めてディーゼルエンジンの小形実用化に成功した産業機械メーカーで、産業用エンジンを柱に、農業機械や建設機械、マリンエンジン、エネルギーシステムなどのさまざまな分野に事業を拡大し、グローバルに展開している。産業用エンジンの開発・生産を担うヤンマーパワーテクノロジーは、ディーゼルエンジンのマザー工場と位置付けられているびわ工場を中心に、主要部品の鋳造から組立まで一貫した生産を行い、独自に発展させてきたヤンマー生産方式を徹底し、年間2,000 機種以上に及ぶ多品種エンジン生産を可能としてきた。

「産業用エンジンには、耐久性や信頼性、整備性はもちろんのこと、高度な環境性能、さらにはコンパクトかつ高出力なものが求められるようになっています。このような市場要求に対応するため新規開発した高出力産業用ディーゼルエンジン4TN101（105kW）および4TN107（155kW）を2018年4月に発表しました。また、ガスエンジンやハイブリッドエンジン、デュアルフューエルエンジンなどのさまざまなニーズも生まれてきています。我々は、2019年1月に液化石油ガス（LPG）を燃料とした産業用ガスエンジン4TN88G（45.0kW）と4TN98G（63.0kW）の2 機種を開発し、今後はLPGとガソリンを切り替えて利用できるBi-fuel 仕様の追加も予定しています。また、トヨタ自動車と覚書を締結し、MIRAI 用燃料電池ユニットと高圧水素タンクをマリナイズして使用する船舶用燃料電池システムを開発し、2020年度内を目標に実証試験を開始し、実用化を目指すなど、新しい技術へも積極的に挑戦しています」とヤンマーパワーテクノロジー株式会社小形事業部 開発部 開発マネジメント部主幹の上里晃一氏は説明する。

高品質なエンジンを開発するには実機による試験評価はもちろんのこと、設計初期段階からのCAEによる解析も重要だと上里氏は説明を続ける。「エンジンの開発では、構造、機構、振動、音、熱、流体、燃焼など様々な物理現象を対象とした解析評価が必要であり、評価項目が多く計算負荷も高いためマシンパワーが必要となります。以前は、1つのエンジン開発プロジェクトを終えてから新たなプロジェクトに移行するスタイルだったので、解析業務は数台の物理ワークステーションで賄えていました。しかし、多種多様なエンジンを開発することが求められてくる中、物理ワークステーションを増強していった結果、設置スペースやファン騒音、発熱などの問題が顕在化していくことになりました」。

また、ヤンマーパワーテクノロジー株式会社小形事業部 開発部 陸用第三技術部の杉本正人氏も、当時を振り返って次のように話す。「解析データが各ワークステーションに乱雑に保存され無管理状態でした。またログイン状態で放置されることがあり、作業途中で離席しているのか、ワークステーションが空いているのかを判断できない事が問題でした。また解析計算を行うためには、自席のPCからワークステーションにデータを転送し、作業するために離れた場所にあるワークステーションに移動する手間もあり、効率的にできないかと悩んでいました」。

ワークステーションの画面を転送するような仕組みを試してみたが、導入には至らなかったというヤンマーパワーテクノロジーでは、2013年にNVIDIA GRID vGPUが発表されたことを機に、vGPUによるVDI環境の導入検討を開始する。

また、松田氏は、商用版の管理ソフトウェアでは機能面、コスト面で最適なものが見つからなかったため、OSSを活用してジョブ管理、リソース管理、ライセンス管理を一元的に行える仕組みを作り、解析VDIクライアントや計算用サーバーの稼働状況を一目でわかるようにしている。これらの仕組みを構築する際にもデル・テクノロジーズのアドバイスが非常に役立ったことも明かしてくれた。

一方で、20 種類以上のCAEソフトウェアを利用している小形事業部では、多くのソフトウェアが仮想環境での動作を保証していないため、vGPU環境に統一する際にすべてのソフトウェアの動作検証が必要で多くの手間がかかったといい、これらの作業は杉本氏を中心に行っていったという。「使いやすさや計算結果の見やすさを中心に検証していき、不足しているところは独自に作り込んでもらいました。20種類以上のソフトウェアが毎年バージョンアップするので、検証作業はバージョンアップのたびに入念に行う必要があり、平均すると月に1回以上は検証作業が発生していくことになります。導入すれば終わりではなく、利用可能な状態を維持していくために、継続的な検証やメンテナンス作業を行っていくことが重要だと考えています」と杉本氏は話している。

2016年から複数のハイパーバイザーを併用してvGPU環境を提供してきたヤンマーパワーテクノロジーだったが、管理運用工数を削減するために2019年にはVMware Horizon へ統一し、現在は20台分のVDI 環境を提供しているという。「導入したシステムは、大きなトラブルもなく運用できています。本稼働中にネットワーク機器の障害が発生し、冗長構成が想定通りの動作をせず、ハングアップしてしまうという問題が発生した際も、直ちにデル・テクノロジーズが責任を持って対処し、問題解決してくれました。原因追求だけでなく、恒久的な再発防止策まで提案してくれた事に、信頼できるベンダーであると改めて感じました」と松田氏は話してくれた。

「新たなvGPU環境の最も大きな成果は、スケジュールの遅延なく、複数の高品質なエンジンの開発を並行して成功させることができたことですね。以前の環境のままであったら、解析などが間に合わず、プロジェクトを進めていくことが非常に困難だったと思います」と杉本氏は説明する。また、開発効率や生産性が向上したことも続けて話してくれた。「自席からデータを転送し物理ワークステーションに移動することがなくなり、必要なときに自席から解析を行うことができるようになったことは大きいメリットですね。大規模モデルではデータの転送に1時間以上かかることもあり、短時間で気になる箇所を簡易的に確認するために解析を行ってみるといったことは以前はできないことでした。すべてのワークステーションをVDIで利用でき、データもストレージで一元管理できるので、データ転送が不要で、必要な時にすぐに解析することができます」。

以前は、物理ワークステーション4台と4台分のvGPUで、たとえば8つの解析業務が行われると他の作業を行うことができなくなっていたが、現在は20台分のvGPUが提供され、計算専用サーバーも用意されているため、20＋αの作業を同時に行うことが可能となっている。

また、新型コロナウイルスの感染拡大でリモートワークが注目されていく中、設計者やエンジニアであっても在宅で作業できるような環境を提供できることも大きなメリットになっていると松田氏は説明する。

「環境を構築し始めたころは、グループ内のセキュリティポリシーなどの関係でVDIを使ったリモートワークは利用できておりませんでしたが、新型コロナ感染拡大に伴い、緊急措置として在宅勤務が必要となった際、円滑に必要なサービスを提供することができたのはよかったですね。インターネット環境があってVPN経由で社内ネットワークへ接続することができれば、在宅でも会社と遜色ない環境で解析業務ができます。今回のシステムを通して、ユーザーはローカルにデータを残せなくなり、セキュリティ面も向上しました。また、専用ストレージでユーザーデータを一元管理し、DR目的として毎晩、遠隔地へバックアップデータの複製を行っていますので、事業継続性の向上にも貢献できていると感じています」。