How Pinnacle Solutions is transforming military maintenance training with Unity-powered virtual twins

メンテナンス準備度の測定可能な改善の提供

• 85%+ のメンテナンス担当者が、ブリガム・ヤング大学との研究によると、従来の指導よりもバーチャルメンテナンス研修を好んでおり、エンゲージメントと学習成果の向上につながっている。
• 仮想メンテナンストレーニングが教室および実践的な指導と併用された場合、17% higher end-of-course test scores achievedを達成した
• アリゾナ州立大学がAnacapa Sciences, Inc.と提携して行った研究によると、nearly 10% better knowledge retentionが、運用中の航空機に取り組む前に保守担当者の自信を構築するのに役立ちます。
• 運用航空機への依存度を低減し、機器の摩耗、燃料費、メンテナンス関連の訓練費用を削減しつつ、航空機の稼働率を向上させます。
• 複数の米軍組織および同盟国で展開され、世界中の教室、運用部隊、分散学習環境においてスケーラブルな航空機メンテナンス訓練をサポートしています。
• 没入型仮想ツイン、ガイド付き手順、パフォーマンスAnalytics、およびインストラクター主導の評価を通じて、より高速で標準化された保守担当者の資格認定をサポートします。

これらの成果は、Unityを活用した仮想メンテナンス訓練が、防衛組織の即応性の向上、人材育成の加速、運用機器への依存度の低減、そして一貫性のあるデータ駆動型のトレーニングをスケールで提供する方法を実証しています。

航空整備訓練の未来を築く

現代の軍用航空機はますます高度化しており、ミッション準備状態を維持する技術者たちにさらなる要求を課しています。しかし、メンテナンス研修は伝統的に教室での指導、技術マニュアル、および運用中の航空機への限られたアクセスに頼ってきたため、貴重な機器を維持しつつ実践的な経験を提供することが困難でした。

Pinnacle Solutionsは、Akima社の企業として、10年以上にわたり、Unityを搭載したバーチャルメンテナンストレーナー（VMT）を通じて、軍事および航空宇宙組織がこの課題に取り組むのを支援してきました。同社は、高精細な仮想ツインを活用することで、保守担当者が実機に作業を行う前に、複雑な手順を安全に学習し練習できるようにしています。本日、ピナクル社のトレーニングソリューションは米国をサポートしています。陸軍、空軍、海軍、海兵隊、州兵、特殊作戦部隊、および広範な航空プラットフォームにわたる同盟防衛組織。

ピナクル社の最新プロジェクトの1つが、T-7A レッドホーク メンテナンス訓練システム（MTS）です。同社のUnityベースのVXT（すなわち、仮想「すべて」トレーナー）アーキテクチャを基盤として構築された本システムは、航空機の高精細な仮想ツインと、対話するなレッスン、シミュレーション故障診断、インストラクター主導のトレーニングを組み合わせたものです。その結果、保守担当者が自信と熟練度をビルドのに役立ち、インストラクターがトレーニング成果を標準化、測定、継続的に改善するための新しい方法を提供するスケーラブルななトレーニングソリューションが生まれます。

学習が航空機に依存するとき

数十年にわたり、軍のメンテナンス訓練は、教室での指導、印刷された技術マニュアル、インストラクターによる実演、および実運用機を用いた実践的な訓練に大きく依存していました。これらの手法は依然として不可欠ですが、大きな課題も提示しています。航空機の利用可能性は限られていることが多く、訓練は運用上の要求によって制約されたされる可能性があり、初期学習中に犯したミスは安全性、機器の摩耗、ミッション準備性という点で実際のコストを伴います。

航空システムが上級者向けの化するにつれて、これらの課題は増すばかりです。トレーニング組織は、進化する構成、更新された技術データ、および新しいミッション機器に追いつきながら、ますます複雑になるプラットフォームで作業するためのより多くの保守担当者を準備しなければならない。同時に、彼らは高価な実機訓練教官や運用機材だけに頼らずに、地理的に分散した各ユニットの習熟度を評価するための一貫した方法を必要としています。

Pinnacleは、従来のメンテナンス指導を補完し、いつでもどこでも提供できる没入型で反復可能なトレーニングを開発したVMTプラットフォームを開発しました。プラットフォームは、保守担当者が完全なメンテナンス手順を練習し、障害をトラブルシューティングし、現実的な仮想環境で間違いから安全に学ぶことを可能にすることで、以下のような支援をします。

• 生徒が実機に遷移する前に自信と熟練度をビルド
• 実地メンテナンス手順をより安全でスケーラブルなにする

現実世界のメンテナンスのための仮想ツインの構築

ピナクル社のVMT製品ラインの中核をなすのは、同社のUnityを搭載したVXTアーキテクチャであり、これは単一のシミュレーションおよびレッスンデータを使用して、デスクトップ、教室、ウェブ、XR環境全体で没入型のメンテナンスストレーニングを可能にする共通の開発プラットプラットフォームです。Pinnacleは、各デバイス向けに個別のアプリケーションを開発するのではなく、トレーニングコンテンツを一度作成し、一貫したユーザーエクスペリエンスを維持しながら複数の配信形式に展開します。

最新の例はT-7A Red Hawk メンテナンス訓練システム (MTS)です。CADおよびエンジニアリングデータから構築されたデジタルツインは、実際のメンテナンス手順中に保守担当者が対話する個々のコンポーネントに至るまで航空機を再現します。現在のモデルには約80,000 unique meshesが含まれており、学生は完全な航空機システムを探り、ガイド付きおよび非ガイド付きのメンテナンス作業を実行し、シミュレーションされたテスト機器を使用して障害を診断し、安全な仮想環境で現実的なメンテナンスワークフローを練習することができます。

このプラットフォームは共有シミュレーションとレッスンアーキテクチャを中心に構築されているため、インストラクターは、既存の学習管理システムとのSCORMおよびxAPIインテグレーションを通じて学生のパフォーマンスを追跡しながら、教室、個別のワークステーション、没入型XR環境全体で一貫したトレーニングを提供できます。

アプリケーション内での学習：実践による学習

ピナクル社のVMTは、トレーニングを理論や個別のコンポーネントに限定するのではなく、整備士が実際のメンテナンス作業に非常にミラー方法で完全な航空機システムと対話するできるようにします。

ユーザーは次のことができます：

• 完全な航空機および主要サブシステムの非常に詳細な仮想ツインを操作する
• ガイド付きまたは非ガイド付きのトレーニングモードを通じてメンテナンス手順を学ぶ
• シミュレーションテスト機器を使用して故障を診断し、解決する
• X線を使用して複雑なアセンブリを可視化し、分離、展開、注釈ツールを使用する
• 航空機の稼働時間を消費したり、運用機器に損傷を与えることなく、メンテナンス作業を繰り返し練習する
• 統合されたインストラクターおよび学習管理システムを通じて進捗とパフォーマンスを追跡する

このプラットプラットフォームには、インストラクターがカスタムレッスンをビルドし、対話するなクイズを作成し、アニメーション付きのウォークスルーを開発し、特定の航空機構成やミッション要件に合わせてトレーニングを調整できるサンドボックス作成環境も含まれており、すべて同じアプリケーション内で完結します。没入型可視化を構造化された指導と詳細なパフォーマンスAnalyticsと組み合わせることで、Pinnacleは従来のメンテナンストレーニングをスケーラブルでデータ駆動型の学習体験へと変革します。

Unityを使った構築：高忠実度メンテナンス訓練のスケーリング

Unityは、PinnacleのVXTアーキテクチャの基盤となるリアルタイム3Dを提供し、同社が単一の開発環境から高精細なメンテナンストレーナーを開発、最適化、デプロイできるようにしています。

チームは制作パイプライン全体でUnityを使用しています。

Unity エディター:

Unity Editor は、エンジニアリングデータ、対話的なトレーニングコンテンツ、シミュレーションロジック、および指導体験が単一のアプリケーションに統合される中心的な開発環境です。

ユニバーサルレンダーパイプライン（URP）:

URPは、デスクトップ、ウェブ、XRのデプロイメント全体で一貫した視覚的品質を提供し、詳細な航空機メンテナンス訓練に必要な非常に多い部品数に対応します。

XRパッケージとInput System:

UnityのXR toolsとInput Systemにより、同じアプリケーションで、標準マウス、3Dマウス、XRコントローラーを含む複数の入力デバイスを維持することなく、デスクトップPC、VRヘッドセットをサポートできます。

ビルドプロファイル:

単一のUnityプロジェクトを使用してPC、ウェブ、XRのビルドを生成することで、チームは単一の共有シミュレーションおよびレッスンデータセットを維持しながら、各プラットフォームへのデプロイを調整できます。

パフォーマンス最適化：

メンテナンスのトレーニングは、ユーザーが航空機のほぼすべてのコンポーネントを点検する必要があるため、一意の技術的課題を提示します。Pinnacleは、UnityのLODシステムとオクルージョンカリングに、独自の距離ベースのカリングパイプラインを組み合わせることで、PC、タブレット、XRデバイス全体でリアルタイムパフォーマンスを維持しながら、数万もの個々の航空機コンポーネントを効率的に管理します。

Unityを中心とした独自のプロダクションパイプラインを構築することにより、Pinnacleは基盤となるアーキテクチャを再設計することなく、新しい航空機プラットフォーム、没入型技術、将来のAI機能を統合できる柔軟な基盤を創出しました。

あらゆるプラットフォームと共に成長するように設計されています

PinnacleのVMTプラットプラットフォームは、スタンドアロンのアプリケーションの集合体としてではなく、長期的な製品アーキテクチャとして開発されています。Unityを搭載したVXTコアを基盤として、新しい航空機、エンジン、またはサブシステムはすべて共通の基盤に追加され、将来のプログラム全体で再利用でき、トレーニング環境全体の一貫性を維持しながら開発を加速します。

この製品ラインアプローチにより、Pinnacleはソフトウェアをゼロから作り直すことなく、航空、地上、海事、無人プラットフォームの新しい分野へ迅速に拡大できます。同時に、LIDARスキャン、CAD変換、オブジェクト認識、AI支援モデリングの進歩が、開発時間を短縮しつつ、将来のデジタルツインの忠実度を高めるのに役立っています。

ロードマップには、VRとXRのさらなる導入、分散型マルチユーザー研修、AI強化型コンテンツ生成、インテリジェントなパフォーマンス分析が含まれており、プラットフォームが顧客の要求や新興技術と並行して進化し続けることを保証します。

教室を超えて：メンテナンス訓練の再考

軍事プラットフォームがより上級者向けになり、メンテナンス作業部隊がますます分散化するにつれて、防衛組織は人材育成において、従来の教室での指導を超え、より柔軟でデータ駆動型のアプローチを探求しています。

高忠実度の仮想ツインと没入型のリアルタイム3D体験を組み合わせることで、Pinnacleは、運用航空機や高価な物理的な訓練機器への依存度を減らしながら、教室、運用部門、パートナー国全体でメンテナンス訓練を標準化することを組織に可能にします。同じ仮想ツインは、共有されたシミュレーションおよびレッスンデータから、教室での指導、自己ペース学習、没入型XR体験、オンデマンドトレーニングをサポートできます。

このアプローチは、航空機の稼働状況、移動、または運用上の要求が従来のハンズオン指導を制限する場合でも、組織が準備態勢を向上させ、資格取得を加速し、トレーニングの継続性を維持するのに役立ちます。リアルタイム3DD、デジタルツイン、AI、没入型技術が成熟し続けるにつれて、それらは防衛メンテナンス訓練に対する、より接続され、スケーラブルなで、回復力のあるアプローチの基盤を築いています。

メンテナンス研修の未来を形作る

ピナクル社のVisionは、個々の航空機プログラムを超え、航空、地上、海事、無人システム全体でのメンテナンス訓練をサポートできるプラットプラットフォーム非依存のエコシステムに及んでいます。そのビジョンの中核にあるのは、Unityを搭載したVXTアーキテクチャであり、繰り返しアーキテクチャを再構築することなく新しい技術を取り込むために設計された、安定した拡張可能な基盤です。

今後の開発では、AI支援によるコンテンツ作成、CADおよびデジタルスレッドのインテグレーション、強化されたXR体験、より適応的でデータ駆動型のトレーニングを通じて、デジタルツインの機能を拡張することに注力します。Pinnacleはまた、基盤となる3Dアセットのサイズと複雑さを削減しつつ、さらに高い視覚的忠実度を実現できる、新興のAI駆動型レンダリング技術も探求しており、これにより高忠実度のメンテナンス訓練をより効率的に開発・デプロイできるようになります。

Unityのリアルタイム3DプラットフォームをAI、没入型技術、デジタルツイン開発の進歩と組み合わせることで、Pinnacleは航空機メンテナンス訓練の未来を形作り、防衛組織がより有能な整備士を育成し、即応性を向上させ、今後何年にもわたってミッションの成功をサポートするためのツールを提供しています。