航空機のメンテナンス(18)デジタル・ツインと航空機整備

今回は、ふと思いついて調べてみたテーマ。すなわち「航空機の整備におけるデジタル・ツインの活用」を取り上げてみる。誰しも考えることは似ているようで、この話をテーマにした記事がいくつも見つかった。→連載「航空機の技術とメカニズムの裏側」のこれまでの回はこちらを参照。

デジタル・ツインとは：レイセオンのIDCを見学

デジタル・ツインとは、「物理的なデバイスや製品などの仮想的な複製を、コンピュータ上に構築するもの」という意味。コンピュータ上で構築するものだから、数値・数式の形に落とし込む必要がある。実物を用いて実施している試験や検証をデジタル・ツインに置き換えることで、コンピュータ・シミュレーションによる試験や検証を行える理屈となる。

すでに、航空機の開発・製作に際して、こうしたデジタル技術を活用している事例はある。例えば、ボーイングとサーブが開発を進めている米空軍向けの新型練習機・T-7Aレッドホークが該当する。

RTXのレイセオン部門(旧レイセオン・ミサイルズ&ディフェンス)では、マサチューセッツ州アンドーバーとアリゾナ州ツーソンの事業所にIDC(Immersive Design Center)という施設を置いている。

コンピュータの中に構築したデジタル・ツインは物理的な「モノ」ではないから、それを可視化して、関係者の間で現実のイメージを共有するために、こういう施設を活用する。製品だけでなく、自社の工場施設を構築する場面でも活用しているそうだ。

• 日本から訪問した報道関係者(筆者含む)が、アンドーバーのIDCで説明を受ける図 写真：RTX

従来であればパーツやコンポーネントを試作して、さまざまな設計案を比較検討したり、試験に供したりしていたものをコンピュータ・シミュレーションに置き換えることができれば、早期にリスクの低減を図り、結果として開発を迅速化・効率化する効果を期待できる。

また、操縦訓練におけるフライト・シミュレータの活用と同様に、コンピュータ・シミュレーションには「現物を作って行うにはリスクが大きすぎる試験・検証」を実施しやすくなる利点もある。「この部分をこのように変えてみたら、どういう影響が生じるだろうか?」という話が何か出たときに、まずそれをデジタル・ツインで検証する。

最終的には現物を作って試験しなければならないだろうが、そこに行き着く過程での試行錯誤、アイデアの絞り込みを行う際の迅速化は期待できよう。