環境性能と燃費性能を向上させたフォード車が、今グローバルビジネスに乗り出す

そして、この時宜にかなった取り組みは、期待する成果を上げ始めているように見えます。Ford 社は、自分たちが世界各地の市場で適切な場所に適切なタイミングで臨んでいることを知っています。Ford 社で遂行された最大の変革の1 つは、車両およびエンジン部門のグローバルなエンジニアリング組織の編成でした。同じ事はパワートレインにも当てはまります。

Ford 社のパワートレイン組織は、車種向けのエンジンとトランスミッションに関してはすでにグローバルに活動して来ましたが、「実装グループ」は完全に地域に分散していました。「実装グループでは、様々なLMS ツールを用いて主要なNVH 問題を解決していますが、完全に車両ごとの取り扱いです。全フォード車が1つの固有なDNA を持つよう世界規模でプラットフォームを共通化するには、私たちはもっとグローバル化を推進しなければいけませんでした。今日私たちは、それがパワートレインの音質であっても、ブレーキ感覚や操縦性であっても、全車種で同じ結果となることを目指しています。いずれ私たちは、全車種に共通の言語で話すことができるようになるでしょう」と、Ford 社のグローバル・パワートレイン・エンジニアリング担当副社長のBarb Samardzich 氏は説明しています。

この新しいグローバル戦略は、Ford 社が必要としていた機敏さをもたらしました。ガソリン価格が高騰する中、消費者は燃費の良い車を望むようになり、Ford 社もそれに対応してきました。

「それはまるで突然スイッチが切り替わったようでした。ガソリン価格が1 ガロン3.50 ドルにも達して、トラックや大型SUV の販売は急激に落ち込みました。幸運にも、私たちには欧州で生産された丁度良いタイプの小型車がありました。我が社の製品開発スケジュールは実にうまく機能し、来たるべき変化を見通す先見の明がありました。確かにそれは、予想を上回る速さで来ましたが」と、Barb Samardzich 氏はコメントしています。

この“グリーン戦略” を成功に導く立役者となるのは、Ford 社の新しいEcoBoost エンジン技術です。ターボチャージャーとガソリン直噴技術を組み合わせたEcoBoost エンジンは、大排気量のエンジンに比べて最大20 パーセントの燃費向上と15 パーセントのCO2 削減を約束しています。Ford 社は、2012 年までに北米向け車種の80 パーセント以上にEcoBoost を搭載する予定です。同様に、よりクリーンで燃費の良いDuratorq ディーゼルエンジンは欧州戦略の切り札となっています。米国市場では、

2010 年発売の「フォード・リンカーンMKS」とスタイリッシュなクロスオーバー車「フォード・フレックス」にEcoBoost V6 エンジンが採用されます。四気筒EcoBoost エンジンは、2010 年に北米と欧州の両地区でデビューする予定です。

競合他社と同様に、Ford 社も消費者が燃費の良い小型車を強く望んでいることは知っています。そしてFord 社は、ターボチャージャー付きの高トルクなEcoBoost エンジン技術にこそ、その答があると考えています。ドライバビリティを損なうことなく低燃費を実現できるなら、それは明らかに消費者にとって喜ばしいことです。しかしこの技術的転換は、Ford 社のAdvanced Engineering Center に勤務するNVH 部門のHenry Ford Technical Fellow であるDr. Abe と彼のチームにとって、新たなNVH 課題のすべてを解決しなければいけないことを意味していました。

「Dr. Abe は自然吸気エンジンの方が音響特性の調整が容易だと話すことでしょう。ご存じの通り、ターボチャージャー付きエンジンはまったく異なるノイズ特性を持っています。ターボチャージャー付きEcoBoost エンジンには、NVH に関する多くの課題があります。私たちは、パワートレインに洗練された音色を与えると同時に、ユーザーがエンジン音に期待する力強さも実現する必要がありました」と、BarbSamardzich 氏は付け加えています。

トヨタとレクサスの宣伝活動によって、環境意識の高い消費者の多くがハイブリッド志向へと大きく傾きつつあるようです。Ford 社は、市場に先駆けてSUV ハイブリッド車（2005 年のフォード・エスケープ）を発表し、来年には「フォード・フュージョン」と「マーキュリー・ミラン」のハイブリッドバージョンを投入することで、ハイブリッド車の生産台数を倍増させる予定です。

しかし多くの人々が、ハイブリッド車を買うことが十分環境に優しいことなのか思案し始めています。確かにハイブリッド方式のパワートレインは、燃費改善と排ガス削減など、環境保護のいくつかの課題に対する解答であることは間違いありません。しかし専門家は、この技術が十分に成熟するにはまだまだ時間がかかると、事あるごとに指摘しています。

「ハイブリッド車の主要なNVH 課題の1 つは、エンジン駆動とモーター駆動の両モード間における振動騒音のシームレスな移行です。もう1つの問題は、モーター駆動モードでの非常に低い騒音レベルにあります。他のノイズのマスキング音となるエンジン音が存在しません。このことは、パワートレインノイズ、ロードノイズ、および空力ノイズの音のバランスが大きく異なることを意味します」と、Dr. Abe は説明しています。

多くの自動車専門家の意見は、現時点でハイブリッド車は論議中の環境対応車の1 つに過ぎない、という点で一致しています。Ford 社は現在、燃費が良くCO2 やNO2 排出量の少ない一連のエコカー製品の開発を進めているだけでなく、業界各社と協力してハイブリッド技術の熟成にも力を注いでいます。

「パワートレインの専門家として言わせてもらえれば、将来は電気自動車の時代だと思います。石油は結局のところ限りある資源です。抽出にますますコストがかかるようになり、石油価格は上昇し続けるでしょう。この状況が続く限り、代替推進システムはますます魅力あるものになります。」

Barb Samardzich 氏は次のように続けています。「2015 年あたりには、我々は街中で電気自動車が当たり前に走っているのを見ることでしょう。技術が向上しインフラが整備されれば、我々はスタンドに寄って10 分後には新しいバッテリーパックを手に入れることも可能になります。すぐには無理ですが、おそらく20 年以内には実現されるでしょう。」そしてDr. Abe は次のように締めくくっています。

「我々は、単なるハイブリッドエンジンよりも、充電システムにずっと大きな期待をかけています。我々は、エネルギー回収システムと、異なるタイプのハイブリッドシステムや部分ハイブリッドシステムに注目しています。Ford 社の顧客、特に米国のユーザーは、冬場の走行性能に優れたタフな車を期待しています。そのため、我々はハイブリッドシステムを総輪駆動に進化させる努力をしていく必要があります。我々は、非常に広範囲に渡ってハイブリッドシステムや充電システムの調査研究を進めています。

「CAE はプロセスの上流で設計最適化を促進し、その結果、後段階での設計変更と試作実験を大幅に削減できるため、GPDS にCAE を完全な形で組み込むことがプロセス効率アップに不可欠でした。GPDS は、過去の実験主導型の開発プロセスからの脱却です。当時、CAEは最終製品試験に先立つ解析評価と設計検証のために、主に下流工程で用いられていました」と、Mario Felice 氏は話しています。「この2 ～3 年に渡ってFord 社が行ってきたことは、プロセスの大幅な改革です。我々の“ドライブ・ワン” キャンペーンとこの新しいGPDS プロセスへのこだわりが、我々をほぼナンバーワン品質スポットへと引き上げました。」

現在Ford 社では、設計が評価特性と機能上の目標をすべて達成できるよう、そして、極めて短く設定されたデザイン決定日を確実に守れるようにするため、CAE とCAD の担当者は一緒に作業しています。設計が決定されると、そのパーツが作成されて実物試験が行われ、同時にCAE 部門がそれらのモデルが妥当であることを確認します。次に、彼らは元来た道を引き返し、学習した教訓を生かして次のプロセス改善に役立てます。「我が社の新しいGPDS プロセスは非常に効率的です。それは途切れることのないループです。ブラブラしている時間などありません。ぜいたくは許されないのです。本当に余裕などないのです」と、Mario Felice 氏は話しています。

かつて、Ford 社ではCAE は副業でした。しかし現在では、間違いなく開発プロセスの上座を占めています。このようにCAE プロセスが設計を主導しつつあるため、Ford 社のチームは、全員が最適化と設計ロバスト性を実現するための適切なツールを持つ必要があると考えるようになっています。「グローバル企業として、北米、ヨーロッパ、そして南米でモデルを共有しようとするなら、同じソフトウェアツールとテクノロジーを使用することが特に重要です。最終的に、設計案A とB を比較する必要が出たとき、人々が同じソフトウェアを用いて同じ方法で解析できるようにしなければいけません。このプロセスの共有化こそ、我々の取り組むべき課題です」と、Mario Felice 氏は述べています。

これらプロセス改善の一環として、Ford 社は、CAE 技術が緊密に統合されている3D プラットフォーム、Dassault Systèmes 社のCATIA を全世界で標準化する決定を下しました。Ford 社のチームは、現在、世界の最良実施例に照らし合わせて、様々なCAE 手法や最適化技術をまとめたり見直したりすることに追われています。

「現在は、目標が達成されるまで設計最適化技術が繰り返し適用されています。以前は、NVH担当者はNVH を行い、耐久性の専門家は耐久性を検討していました。その上でエンジニアたちは、ロバスト設計に向けて異なるすべてのCAE 評価特性をまとめ上げようとしていました。しかし今では、LMS Virtual.Lab やLMSImagine.Lab のような多分野にまたがるソフトウェアのお陰で、それも変わりつつあります」と、Mario Felice 氏は話しています。

動力学、水力学、音響など、様々な物理分野に対処するため、Mario Felice 氏と彼のチームは、L M S I m a g i n e. L a b A M E Si m とL M SVirtual.Lab の1D および3D シミュレーション機能を活用し成果を上げています。彼らは、マルチボディ機構解析からFE モデルによる周波数応答解析や音響モデリングまで、あらゆるものにLMS Virtual.Lab を利用し、さらに1D 流体ダイナミクスにはLMS Imagine.Lab を利用しています。また、ハイブリッドエンジニアリングに対しては、LMS Test.Lab から実験データを取り込んで解析用の数値モデルを作成しています。

「我々は解析プロセスから多くの日数を削減しました。そして時間効率は大幅に向上しました。もう、データを再編集したりソフトウェアからソフトウェアへ渡り歩いたりする必要はありません。以前の状態は、まるで一方通行の道路のようであり、何の相互関係もありませんでした」と、Mario Felice 氏は説明しています。

「複数の属性にまたがったエンジニアリングでは、最適化コードは複数の分野を扱うことができなければいけません。これは我々のプロセスにとって鍵となるものですが、最終的に、お客様にとってはそれがNVH であろうと耐久性であろうと関係ありません。お客様は頑丈さや静粛性を求めているのであり、性能を求めているのです。我々の新しいCAE のアプローチとツールは、それらの特性を横断することでお客様が望むものを実現しようとしています。