船による海上物流は世界の約80%、日本の99%以上の貨物を運ぶ社会基盤として人々の生活、経済、社会活動を支えています。日本の海事産業は、「世界の脱炭素化の潮流の中での新たな技術開発とその社会実装」、「海運サービス維持のための安全性向上と働き方改革のための自動運航船の導入」、「高度化する船舶の設計・製造プロセスにおける圧倒的な生産性確保」といった解決すべき課題を抱えています。

これらの課題に取り組むための有効な手段として期待されるのが、自動車産業で導入が進むモデルベース開発（MBD、注2）とモデルベース・システムズエンジニアリング（MBSE、注３）です。MBDでは製品やそれを構成する要素の機能をコンピューター上のモデルとして表現し、シミュレーションによって動作を確認するアプローチを取ります。MBDにより、船舶に新しい要素技術を採用する効果について、実運航を想定したシミュレーションの中で繰り返し検証することが可能になります。またMBSEは、社会の変化やステークホルダーのニーズを的確にとらえて、製品を取り巻くシステム全体を俯瞰して表現することで、最適な設計・開発を実現する手法です。MBDとMBSEを利用することで、複雑な船の設計でも迅速に最適化が図られるだけでなく、荷主・運航者をはじめとする幅広いステークホルダーが参加する協調的な開発プロセス「海事デジタルエンジニアリング」を創り出すことができるようになります。

「海事デジタルエンジニアリング」社会連携講座は東京大学大学院新領域創成科学研究科に設置され次世代のサステナブルな海上物流を構築するためのシミュレーション共通基盤（注4）の開発に取り組みます。海事分野のためのMBDとMBSEについて研究教育する拠点を、東京大学大学院工学系研究科をはじめそれら先進的なエンジニアリングの取り組みを進める国内外の他大学や研究機関、それらの活用で先行する自動車、宇宙・航空といった他産業の専門家とも幅広くネットワークを形成して、新技術の開発と社会実装、デジタルエンジニアリングを海事分野に適用する高度人材の育成を目指します。また洋上風力発電や海底資源開発など、海洋の産業利用を促進する分野への展開も期待されます。

Maritime logistics by ship supports people’s lives, economy, and social activities as a social infrastructure that carries about 80% of the world’s cargo and more than 99% of Japan’s cargo. Japan’s maritime industry faces the following issues to be resolved: “development of new technologies and their social implementation in the context of the global trend toward decarbonization,” “introduction of automated vessels to improve safety and work styles to maintain shipping services,” and “securing overwhelming productivity in the increasingly sophisticated ship design and manufacturing processes.

MODE aims to address these challenges by using model-based development (MBD)* and model-based systems engineering (MBSE),** which are increasingly being introduced in the automobile industry. MBD and MBSE approach those problems by examining the functions of products and components as computer models and then checking their behaviors through simulations. MBD and MBSE enable the optimization of complex system designs and the creation of a collaborative development process (“Maritime and Ocean Digital Engineering”) involving a wide range of stakeholders, including shippers and operators.

The program for research and education using MBD and MBSE for the maritime field will be established by forming a broad network between the Graduate School of Frontier Sciences and the Graduate School of Engineering at the University of Tokyo and research institutes around the world that are promoting advanced engineering initiatives, and relevant experts from other industries such as automobiles, aerospace, and aviation. The program aims to develop, implement, and upskill users in the development of new technologies. It is also expected to expand into maritime fields such as offshore wind power generation and subsea resource development.