航空宇宙産業がデジタルトランスフォーメーションを取り入れる理由と方法

ABIリサーチは、航空宇宙メーカーは2024年にデジタル化に336億米ドルを費やし、2034年には538億米ドルに膨れ上がると予測している。このデジタル支出の増加は、生産量の増加、二酸化炭素排出量の削減、運用の可視化、新しい製品設計のテストなどを可能にするソリューションを提供する技術サプライヤーにとって、大きなチャンスとなる。世界のダッソー・システムズ、PTC、シーメンスは、航空宇宙事業のデジタル化の重要な促進者となり、企業がバリュー・チェーン全体を最適化し、急増する需要に対応できるようにする。

デジタル・ツイン、デジタル・スレッド、人工知能（AI）、水素ベースのジェット技術、資産追跡装置、その他の技術は、民間航空、軍事／防衛、衛星部門の需要を満たすために不可欠となる。世界各国の政府が、地政学的な優位性を確立する手段として、これらの国家的に価値のある分野に何十億ドルもの投資を続けているため、これは特に真実である。

航空宇宙産業におけるデジタルトランスフォーメーションの原動力とは？

航空機メーカーのデジタル化投資は、政治的、ビジネス的、社会的レンズにわたる様々な要因によって推進されている。最も重要なのは、安全性が航空宇宙製造のあらゆる側面の中心にあることで、最近のボーイング社の災難事故は、航空機の安全性をより重視するようになった。同時に、いくつかの規制は、特定の作業に特定のツールを使用することをメーカーに要求している。例えば、工具は特定のトルクを利用／適用しなければならない。ボルトを締め付ける電子ドライバーを紛失した場合、近くにある別のドライバーを拾うことはできない。その結果、メーカーは生産の遅れに苦しむことになる。

デジタル技術は航空宇宙産業にとってますます不可欠なものとなっており、企業は工具がどこにあるかを常に監視することができる。この要件は、アセット・トラッカーのサプライヤーが接続プロバイダーと協力し、航空宇宙メーカーが工具の所在を完全に把握できるようにする機会を提供します。その結果、これらのソリューションは、メーカーがダウンタイムを経験することを防ぎます。

サイバーセキュリティは、航空宇宙のデジタル化においても重要な役割を担っている。ノゾミネットワークスが最近実証したように、トルクのような接続された産業用ツールはサイバー攻撃の影響を受けやすい。ハッカーはツールの設定を操作したり、デバイスにランサムウェアを仕込んだり、より広いネットワークにアクセスすることさえできる。コンポーネントが適切に組み立てられていない場合、これは潜在的な安全性リスク、金銭的損失、風評被害につながる可能性があります。こうした理由から、航空宇宙産業がデジタル・トランスフォーメーションを進める上で、OT（Operational Technology）資産の可視化を提供するサイバーセキュリティ・ベンダーは不可欠である。

航空宇宙におけるデジタル変革のもう一つの推進力は、新製品に対する需要の増加である。特にアジア太平洋地域の政府は、各国が経済的・政治的競争を目指す中で、軍用機・民間機、防衛、衛星コンステレーションへの投資を拡大する。例えば、エア・インディアは2023年2月、エアバスと ボーイングの新型航空機470機に約800億米ドルを投資した。さらに、インフレ削減法（IRA）は、米国を拠点とする航空宇宙企業に新施設の建設を促し、同国での生産量を増加させている。さらに、国際民間航空機関（ICAO）は、航空需要が今後20年間、年平均4.3％増加すると予想している。これは、航空機サプライヤーが生産能力を拡大し、新たな効率を達成する技術を採用する原動力となっている。

予知保全も、航空宇宙産業をデジタル化するもうひとつの理由である。設備や機械が組立ラインで使用不能になれば、メーカーはダウンタイムを経験し、顧客は不幸になる。そのため、データ分析は必要な技術投資とみなされている。定期的にメンテナンスのスケジュールを立てる代わりに、テクノロジーを使えば必要なときにメンテナンスを実施できることを、今では理解している。データアナリティクスは、航空機の性能と持続可能性を高めるために使用されるデジタルツインとも緊密に統合されている。デジタル・ツインは、メーカーが生産プロセスをバーチャルに変更し、最適化を最大化することを可能にする。

航空機、ミサイル、衛星機器、その他の航空宇宙製品の生産規模を拡大するために、メーカーはオペレーション／サプライチェーンを可視化するデジタル技術を採用しなければならない。言い換えれば、サプライチェーンと製造業務にまたがるデジタルの糸を構築しなければならない。デジタルの糸を構築することで、企業はデータのサイロを取り除き、部門間のコラボレーションを改善することができる。部品のトレーサビリティは、重要な部品やコンポーネントが欠落すると生産が停止するため、特筆すべき懸念事項である。例えば、ガルフストリーム社は、ハネウェル社のターボファンの不足により、2023年第1四半期に2機のG280ジェット機を納入できなかった。このような不足を事前に予測することができれば、ガルフストリーム社は代替サプライヤーを特定し、納期の遅れを防ぐことができたかもしれない。

航空宇宙メーカーはデジタル化をどのように活用しているか

航空宇宙業界でデジタルトランスフォーメーションを体現している著名なメーカーのいくつかを以下に紹介する：

エアバス

エアバスはデータ収集に重点を置き、デジタルツインをデジタル化戦略の主軸に据えている。エンジン効率、燃料消費量、A350 XWBの機体性能に関するデータは、デジタルツインに入力される。そこから、エアバスのエンジニアや設計者はさまざまなシナリオをシミュレーションし、因果関係を確認することができる。これにより、エンジンの設定、メンテナンススケジュール、機体設計を最適化することができる。

エアバスはまた、水素燃料電池を動力源とする新しいジェットエンジンの開発にも取り組んでおり、2028年までに地上試験と飛行試験を行う予定だ。こうしたより持続可能な航空機は、若い人材が排ガスの多い航空／航空宇宙産業に対して抱いているネガティブなイメージを緩和するのに役立つだろう。

ボーイング

2024年1月に2度の広報上の災難に見舞われたボーイングは、消費者の信頼を取り戻すという高い課題を抱えている。この目標を達成するためには、航空機のバッテリーシステムの監視、安全リスクの認識、設計変更の迅速化などを可能にするデジタル・ツインが不可欠となる。ボーイングのその他のデジタル化の取り組みには、手工具のRFID（Radio Frequency Identification）追跡、デジタルスレッドの開発、航空機メーカーのクラウド・コンピューティング・アプローチを統合するボーイング・デジタル・ファウンデーションなどがある。

ロッキード・マーティン

カリフォルニア州パームデールにスマート製造工場を持つロッキード・マーチンは、モノのインターネット（IoT）を含むデジタル技術を取り入れている。ロッキード・マーチンは、5Gネットワークと高度なアナリティクスの大きな支持者であり、米国国防総省（DoD）の航空機メンテナンスでの使用を例証している。デジタルトランスフォーメーションへのコミットメントの証として、ロッキード・マーチンはスマート製造プラットフォームを開発する新興企業フォーティファイへの12.5米ドルの投資ラウンドに参加している。

ロールス・ロイス

ロールス・ロイスは、航空機エンジンにセンサーを配備し、毎日500万件の測定値を収集し、アルゴリズムやデジタル・ツインに使用している。このユースケースにより、エンジニアは、問題が顕在化するのを待ってから対処するのとは対照的に、メンテナンスに対してプロアクティブなアプローチを取ることができる。AIはロールス・ロイスの中核であり、同社は早ければ2020年にもAIの倫理的フレームワークを構築する。AIのフレームワークでは、アルゴリズムが信頼できる結果を生み出すよう継続的に監視されている。

マイクロソフトと密接に協力しながら、ロールス・ロイスはローコード技術を活用して独自のAIツールを開発している。これらのツールは、ロンドンに本拠を置くメーカーの生産性を高め、研究開発（R&D）プロジェクトを支援し、組織全体のデータ共有を促進する。

最後に、エアバス同様、ロールス・ロイスも水素ベースの航空機に関心を示している。同社は、電気バッテリー駆動の航空機よりも長距離移動が可能な水素ベースの燃焼システムを開発している。

情報源：ABI Research社

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