デジタルツインと製品パスポート:データの出所

デジタルツインと製品パスポート:データの出所

デジタルツインの完成度は、サプライヤーから提供されるデータの質に左右されます。デジタル製品パスポートにおいては、そのデータがどのように貴社に届くかが重要です。

ある電動自転車用バッテリーメーカーは、各モデルごとにデジタルツインを管理しています。そこには、パックの構成部品すべて - セル、バッテリー管理用基板、筐体、ケーブル、ネジ - が記録されています。同社は、その構造、部品表、そしてすべてのサプライヤーを把握しています。 しかし、セルの正極にどのような材料が使用されているか、試験で何回の充電サイクルに耐えたか、また、0.1重量%を超える重要な原材料がどれかといった情報は、そのデジタルツインには記載されていません。これらの情報はセルメーカーが把握しており、その一部については、さらにその材料サプライヤーのみが把握しています。

まさにこれらの情報が、「バッテリーパスポート」 - バッテリー向けの「デジタル製品パスポート(DPP)」 - で求められており、EU内のすべての電動自転車用バッテリーは、。 この記事では、これらのデータがどこで滞留しているのか、そしてTranspareoがサプライチェーンからどのようにそのデータを取得するのかについて解説します。

デジタルツインの機能とは

デジタルツインとは、製品の機械可読な複製のことです。産業界では、これには標準化された形式として「アセット・アドミニストレーション・シェル(AAS)」があり、これはインダストリアル・デジタル・ツイン協会(IDTA)によって開発され、IEC 63278として国際標準化されています。 この規格では、製品のデータを構成要素であるサブモデルに分類し、各特性はECLASSなどの共通特性カタログ内のエントリを参照するようにしています。これにより、どのシステムにおいても「重量」という用語がどこでも同じ意味を持つことが保証されます。

製品の説明方法については、以上で詳しくご説明いたしました。AASが製品パスポートにどの程度適合しているか、また公開に向けてまだ何が不足しているかについては、「製品パスポートの基盤としてのAAS」という記事に記載しております。

ボトルネックはその手前にあります。ツインシステムは、提供されたデータを受け取るだけであり、自らデータを収集することはできません。多くのサプライヤーから信頼性が高く、最新かつ統一されたデータを入手することこそが真の課題であり、そこがTranspareoの役割となります。 そのため、管理プラットフォームとTranspareoは密接に連携しています。AASには自社由来の製品データの大部分が格納されており、Transpareoはサプライヤーからの情報を取得して、製品パスポートを公開します。

データが滞留する場所

バッテリーに関しては7つの課題が特に顕著に見られますが、他の業界でも同様の課題が見られます。

  1. 上流サプライヤー。ツインシステムを実現するには、関係するすべての当事者がデータをデジタル形式で提供することが前提となります。 多くの中小企業(SME)は、管理用データベースや構造化されたマスターデータを保有しておらず、その情報はPDFやExcelのリスト、あるいは業務管理システム(ERP)の表に保存されています。電池メーカーは回答することはできますが、正極材料の組成については、自社のサプライヤーしか把握していません。

  2. データの言語。細胞の重量について、あるサプライヤーは「Weight」と表記し、次のサプライヤーは「Net Weight」、3番目は「Mass」、4番目は「Product Weight」と表記し、あるサプライヤーはグラム単位で、別のサプライヤーはキログラム単位で表記しています。 人間にとっては同じ項目ですが、機械からは4つの異なる項目として認識されます。共通の属性カタログとIDTAの部分モデルを活用すれば、各サプライヤーがこれらを使用するだけでこの問題は解決されますが、残念ながらそれが欠けているケースが少なくありません。

  3. 部品表です。1つのバッテリーパックは数百個の部品で構成されており、そこには数千種類の材料が使用され、その製造過程には数万もの工程データが関わっています。部品表の各レベルごとに記載事項の数は増え続け、IDTAでは、複数レベルにわたる部品表についても、専用のサブモデルを定義しています。

  4. 企業秘密。配合、製造プロセス、仕入れ価格、調達先、材料の配合比などは、どのサプライヤーも容易には明かそうとしません。セルメーカーはカソード材料の配合を厳重に守っており、自社のサプライヤー名を明かしてしまうと、代替されやすくなってしまいます。そのため、こうした質問はしばしば放置されたままになります。

  5. 時間。発電所が別のエネルギー源を使用するようになると、セル1つあたりのCO₂排出量は変化します。原産地証明書や認証書の有効期限が切れ、適合宣言は更新されます。 EUのエコデザイン規則(ESPR)によれば、。つまり、ツインデータは製品のライフサイクル全体を通じて製品に付随し、継続的に管理されなければなりません。

  6. インターフェースです。管理シェルに加え、製品を定義するその他の標準規格として、デジタルツイン定義言語(DTDL)、 機械データ用のOPC UA、サプライチェーン上のイベント用のGS1 EPCIS、データスペース「Catena-X」、製品ライフサイクル管理(PLM)システム、そしてSAPのデータモデルなどです。 セルメーカーがデータをSAPに管理し、パックメーカーがそのツインを管理シェルで管理する場合、変換が必要となりますが、その変換のたびに、値の意味が失われる可能性があります。

  7. 責任の問題です。現在では、複製を作成し、インターフェースを提供し、データを交換することは容易に行えます。しかし、その値が正しいことを誰が保証するのかという点が、より難しい問題となります。 セルメーカーがCO₂値を提示した場合、それを検証するのは、パックメーカー、監査人、行政機関、それとも認証機関でしょうか。この責任の所在について、電池規則は明確な答えを示しています。 この例の場合、それはパックメーカーであり、自らが測定したことのない数値についても同様です。

この概要では、各脆弱性がパスにどのような影響を与えるか、そしてTranspareoがそれに対してどのような対策を講じているかをまとめています。

問題 パスポートへの影響 Transpareoの解決策
独自のシステムを持たない下請け業者 情報が不足しており、パスが不完全なままとなります リンク経由で問い合わせを行い、アカウントなしでブラウザ上で回答します。各段階では、分からない情報は次の段階に引き継がれます
さまざまな名称や単位 数値が混同されたり、誤って換算されたりしています 全員がパスポートの同じ欄に、単位を明記して記入しています。テンプレートには、公的な辞書に載っている用語が記載されています
数千点の部品を含む部品表 階層が増えるごとに作業量も増大します 一部:構成部品の割合と原産国を記載し、一度定義すれば各パスで再利用可能;完全な部品表はPLM内に保存されます
営業秘密 未回答の質問が残る 尋ねられるのは、どの項目にチェックを入れるかだけ;サプライヤーがさらに誰に問い合わせるかは、そのサプライヤーのみが把握します;各項目には独自のアクセス権限レベルが設定されています
古くなった情報 パスポートの記載内容が古い 有効期限のある書類;期限切れ前にリマインダーを送り、その書類が依頼によって送られてきた場合は、サプライヤーに新たな依頼を行い、その後、署名済みの新しいバージョンを発行します
分離されたデータ環境 翻訳には手間がかかり、意味が失われる可能性があります 一部:データはAPI経由またはテーブル形式で提供されますが、DTDL、OPC UA、SAPについては専用の接続インターフェースがありません。公開はオープンフォーマットで行われ、イベントはGS1 EPCIS形式で提供されます
責任の所在が不明確 誰も値に対して責任を負わない 各階層は、その下の階層を検証し、自身の名前で値を渡します。各値の出所は記録され、すべてのバージョンには署名が付されています

当社の見解:最も大きな課題は、上流のサプライヤーや、誰が責任を負うかという点に生じます。次に、データの形式や営業秘密が挙げられ、インターフェースの問題はそれほど重要ではなく、管理シェル自体でのモデリングが引き起こす課題は最も少ないです。

管理シェルは、製品データをどのように記述するかという問題を解決します。そのデータをどのように調達するかは、サプライチェーンの中で決定されます。

まさにその点において、Transpareoは、サプライチェーンからの情報がどのように皆様のもとへ届き、検証され、具体的な名称とともに提供されるかという課題に取り組んでいます。

各チームはそれぞれの携帯電話で回答します

Transpareo Upstream を利用すれば、ワークスペースから直接セルメーカーに問い合わせることができます。メーカーにはリンクが送信され、ブラウザやスマートフォン、パソコンから、アカウントやアプリ、専用の管理画面を必要とせずに回答が可能で、検査報告書もすぐにファイルとしてアップロードされます。 製造業者が把握していない情報は、材料サプライヤーに伝達され、サプライヤーも同様に、サプライチェーンのどの段階まででも情報を引き継ぐことができます。

パスにまだ不足している項目は、リクエスト内で既にチェックマークが付けられています。期限が切れる前に、Transpareoがサプライヤーにメールでリマインダーを送ります。このようなリクエストが4つの企業を経てどのように処理されるかについては、サプライチェーンの複数の段階にわたるリクエストに関する当社の記事でご覧いただけます。

各人がそれぞれの欄に回答します

電池メーカーは、お客様のパスポートの各項目について、それぞれに適した形式で回答します。化学組成は所定の選択肢から、重量はその単位とともに、国名はリストから選択して入力します。 電池に関しては、Transpareoが、電池規則の必須記載事項に準拠したテンプレートを提供しており、固定値、単位、および公的な辞書に収録された用語が記載されています。

誰もが同じ質問に答えるため、 「Weight」と「Mass」の照合は不要となります。公開される製品パスポートでは、「kg」が国際標準化された単位コードに置き換えられます。製品パスポートに記載されている各用語がなぜ公的な辞書に掲載されているのかについては、製品パスポートの辞書に関する記事で解説しています。

表形式での送信をご希望の場合は、表をお送りください。それをインポートすると、Transpareoがまだ入力されていない必須項目を表示します。お使いのERP、PLM、または管理システムは、Transpareo Connect のプログラミングインターフェース(API)を介してデータを送信します。どのモジュールがどのフィールドに対応するかは、一度設定していただくだけで結構です。 DTDL、OPC UA、またはSAPからのデータも同様の方法で取り込まれます。Transpareoには、これら専用の接続インターフェースは用意されていないためです。

サプライヤーが秘密にしていること

電池メーカーは、カソード材料をどこから購入しているかを誰にも明かす必要はありません。 貴社の質問を転送する場合、その問い合わせが貴社のブランド名を明示するか、あるいは中立的なアドレスで開かれるかは、当社が判断いたします。転送された問い合わせの件数は確認できますが、誰に転送されたかは一切表示されません。なぜこれによって回答が可能になるのかについては、サプライヤーの調達先に関する当社の記事で詳しく解説しています。

パスには、各フィールドごとに独自のアクセスレベルが設定されています。具体的には、「公開」、「要請に応じて」、「正当な利害関係を有する権限者限定」、あるいは「当局のみ」です。 各フィールドは個別に署名されているため、読者が目にする値にはすべて発行者の認証印が押されていますが、それ以外の値は非表示のままとなります。

証明書の有効期限が切れた場合

Transpareoでは、証明書、適合宣言、試験報告書を、発行者、番号、有効期間ごとに管理することができ、まもなく有効期限が切れるものをTranspareoが通知します。サプライヤーからの依頼で文書が提出された場合、Transpareoは有効期限が切れる前に、自動的にサプライヤーに新しいバージョンの提出を依頼します。 更新されたバージョンをアップロードすると、その文書がどの公開済みパスに反映されているかを確認できます。ご確認後 、それぞれのパスに新しい署名済みバージョンが反映されます。以前のバージョンも引き続き閲覧可能で、当時有効だった文書の内容が確認できます。

使用に伴い変化する値(バッテリーの充電状態や充放電回数など)は、別途署名された専用の文書に記載されており、この文書を更新することで、パスを再発行することなく情報を更新することができます。

それぞれの値に名前を付ける

セルメーカーによる試験で得られたサイクル数が正しいかどうかは、その試験報告書によって裏付けられており、疑わしい場合は監査人が確認を行います。Transpareoは、各数値について誰が責任を負っているかを明確にします。

各段階では、その下の段階の回答をレビューし、値を受け入れるか、修正するか、あるいは差し戻しを行い、受け入れた内容を自身の名前で次の段階へと引き継ぎます。 皆様のもとには、すべての回答が提案として届き、項目ごとにそれを採用していただきます。また、製品の履歴からは、数年経ってもどの値が誰から提供されたかを確認することができます。「Transpareo Proofchain 」では、公開される各バージョンに、発行者である皆様の印と当社の印の2つの印が付けられ、前のバージョンと連鎖されています。読者の皆様は、各自のブラウザでそれを確認することができます。

パスポートは、ある価値が正しいことを証明することはできません。ただ、その価値を保証する人物が誰であるかを示すことはできます。

Transpareoを利用すれば、パックの製造元は各数値がどのような経緯で算出されたかを確認でき、問い合わせがあった際には誰にでもその経緯を説明することができます。

見覚えのあるコンポーネント

同じセルが複数のパックに含まれています。Transpareoでは、このようなコンポーネントを一度定義するだけで、そのコンポーネントに対する問い合わせも受け付けることができるため、セルメーカーがセル自体について回答することになります。 各パスには、構成比率と原産国が記載されており、公開時点で有効だった署名済みバージョンへの参照が含まれています。すべてのレベルにわたる完全な部品表は、PLMまたは管理システム内に残され、そこで管理されます。

複製または参照

Catena-Xのようなデータルームは、賢明なアプローチをとっています。各関係者が自身のデータを自ら管理し、必要に応じて、誰がどのような目的でデータを利用できるかというルールを定めた上で、そのデータを開放する仕組みです。これは、提携企業間の継続的な情報交換には非常に適しています。

パスには、さらに確固たる基盤が必要です。数年後に市場監視当局が確認する内容は、たとえその時点でサプライヤーのサーバーがすでに存在していなくても、今日署名されたものと完全に一致していなければなりません。 そのため、Transpareoでは、お客様が引き受け、署名した内容をバージョンごとに記録しており、製品パスポートが破産時にも維持される仕組みについても、別途詳細に説明しております。

バッテリーにとって、これはどういうことでしょうか

バッテリーに関しては、管理部門とTranspareoが業務を分担しています。ツヴィリング社は、これまでと同様にパックについて詳細に説明しています。 ボトルネックとなるのはその前の段階、つまりサプライチェーンからの情報提供であり、この部分はTranspareoが担当します。セルメーカーからの情報は、各段階で検証され、社名も明記された状態で、指定されたフィールドに直接届きます。情報が揃い次第、Transpareo上のパスポート情報は数分以内に公開されます。

逆の操作も可能です。Transpareo Connect のAPIを介してパスデータを管理システムに取り込むことで、サプライヤーの情報が貴社のツインシステムにも反映されます。新しいバージョンが公開されるたびに、Webhookを通じて通知が届きます。

時間がかかるのは、情報の収集です。バッテリーパスポート作成の初期段階でどのような情報が必要かは、当社の「バッテリーパスポート必須データ一覧」に記載されています。今日、セルメーカーに最初の問い合わせを送れば、サプライチェーンからの回答に要する数ヶ月分の時間を節約できます。

この記事に関するご質問

デジタルツインとデジタル製品パスポートの違いは何でしょうか?

デジタルツインとは、設計から部品表、稼働データに至るまで、社内で、またパートナーと共同で作業を行う際に使用する、機械で読み取り可能な製品の複製です。 デジタル製品パスポート(DPP)は、EUが製品グループごとに義務付けている、そのデジタルツインの一部として公開された情報と捉えることができます。これには、所定の記載事項、製品に付されたコードでアクセス可能なアドレス、および消費者、権限を持つ者、当局向けのアクセスレベルが含まれます。 デジタルツインはパスを作成するための優れた情報源であり、両者ともサプライヤーからの同じ情報を必要とします。

当社のサプライヤーには、管理用シェルが必要でしょうか?

いいえ。Transpareoでは、サプライヤーはブラウザやスマートフォン、パソコン上のリンクを通じて、アカウントや独自のソフトウェアを必要とせずに、お客様の質問にお答えします。 自社のシステムからの抽出データなど、表形式のファイルを送信したい場合は、その表を送信していただければ、こちらでインポートいたします。いずれの場合でも、その情報はお客様のパス内の同じフィールドに反映されます。

AASのデータを今後も引き続き利用することは可能でしょうか?

はい、そしてこの2つは互いに補完し合っています。管理シェルは、御社が製品について把握している情報を提供し、Transpareoは御社のサプライヤーが把握している情報を収集します。シェルは引き続き御社の情報源となり、そのデータはTranspareo Connect のプログラミングインターフェース(API)を介してパスに反映されます。 AAS自体はTranspareoから直接データを読み込むことはありません。どのモジュールをパスのどのフィールドに配置するかは、一度だけご指定いただければ結構です。シェル内の値が変更された場合は、その値を再度転送することで、パスの次のバージョンが生成されます。 同じAPIを介して、パスデータを管理画面に取り戻すことも可能です。Webhookにより、新しく公開されたバージョンごとに通知が届きます。

第2次および第3次のサプライヤーからのデータは、どのように入手すればよいのでしょうか?

貴社の直接のサプライヤーを通じてです。『Transpareo Upstream 』では、回答できない質問を自社のサプライヤーに転送し、そのサプライヤーも同様に、段階の制限なく転送していきます。 各段階では、その下の段階からの回答を確認し、採用した内容を自身の名前で転送します。あなたのサプライヤーが誰に問い合わせたかは、そのサプライヤーに留まります。また、あなたの段階から何件の問い合わせが転送されたかを確認することができます。

パスポートの記載内容が正確であることの責任は誰にあるのでしょうか?

製品を市場に流通させる経済事業者です。電池については、、エコデザイン規則によれば、サプライヤーから提供された数値であっても、この義務を免除されることはありません。 そのため、Transpareoでは、各数値について、どのサプライヤーから提供されたものか、誰がそれを引き継いだかを記録しており、Transpareo Proofchain では公開されるすべてのバージョンに署名が行われています。測定値が正しいかどうかは、その裏付けとなる試験報告書によって証明されています。

サプライチェーンのデータがパスポートにどのように反映されるのか

毎月1回、サプライヤーから「Pass」へ製品データがどのように取り込まれるかについて、分かりやすい言葉で、マーケティング的な誇張を排して解説いたします。