ESIの視点：「変化は今こそ」と航空宇宙の未来に関するその他の洞察

最近、当社の航空宇宙産業部長であるSlaheddine Frikhaと座って、業界の現状について彼の見解を聞き、デジタル化を受け入れることで将来を見据える準備をしている方法について話し合いました。

今年初めには、航空カレンダーでも最も重要なイベントの1つであるパリエアショーに参加されましたね。そのイベントからの主な収穫は何でしたか？

前回のセッションから4年ぶりの開催であり、航空産業が非常に影響を受け、産業の存続を図るために多くの適応を見なければならなかった時期の後でした。今年は明らかに未来に調整されており、産業が回復し、未来に向けて見据えていることが示されていました。

私は、SAFRANのブースで展示された新しいオープンローターエンジンに本当に感銘を受けました。そこには、既に燃料消費量の大幅な節約を実現しており、それにより汚染物質の排出も削減されている同社の主力エンジンであるリープと並んで展示されていました。オープンローターはさらなる進化を目指しており、SAFRANのブースで展示されていることは、これがまさに非常に近い将来に実現するという証拠です。

都市空中移動車両は、独自の専用ホールで航空ショーのスーパースターでした。4年前には単なる新しいコンセプトとして紹介されただけで、飛行しているものはありませんでしたが、今年はいくつかのOEMがフルスケールのeVTOL航空機を展示し、来場者にその内部に入って体験する機会を提供していました。4年間での進歩はまったく信じられないものでした。

業界が前進する精神を示す別の事実は、新しい才能の採用に非常に高い関心が寄せられていたことです。これは、新しい技術に基づいた新しい未来を創造する必要がある産業の別の側面を示しています。従来は研究とイノベーションに専念していたHall Concordeは、今回は次の年の課題を達成するために必要な人材を集め、求人や必要なスキルを促進するために使用されました。

したがって、このショーの一般的なメッセージは、「変化は今こそ」というものであり、数十年にわたる研究とイノベーションによる技術革新を積極的に受け入れる準備が、今まで以上に整っているということです。

航空宇宙産業も、将来を見据え、革新し、事を前進させようとする皆の努力にもかかわらず、まだいくつかの課題に直面していますよね？

航空業界は、環境への影響を減らす必要がある一方で、旅行需要が急増しているという2つの非常に強力なトレンドの間で板挟みになっています。この夏、以前の年と比較して飛行機を見つけるのが非常に難しかったことを目にしました。したがって、航空機の設計、製造、運用方法に非常に根本的な変更を実施する以外に選択肢はありません。

これは、航空産業では長い時間ではありませんが、次の10年で実現する必要があります。新しいより持続可能な航空機が必要とされるだけでなく、野心的な炭素中立の目標を達成するためには、航空機エコシステム全体が変革する必要があります。例えば、持続可能な燃料を使用する新しいエンジンは、航空機のアーキテクチャと設計に深い変化をもたらし、さらに、空港、地上設備、安全装置など、全体のエコシステムが適応する必要があります。これは、いくつかの画期的な技術の統合によってのみ実現でき、これらの技術はスムーズに連携して動作する必要があります。

航空機のOEMおよびそのサプライチェーンが直面している具体的な課題は何ですか？

航空機のOEMとそのサプライチェーンに焦点を当てましょう。彼らは急速に変化しなければならない先駆者です。その結果、彼らは2つの課題に直面しています。最初の課題は、持続可能な航空機の設計に成功し、新しいプログラムを加速して新しい航空機を空に投入することです。2番目の課題は、多くの旧式航空機を置き換えて大幅な排出削減を実現するために、十分な新しい航空機を生産することです。したがって、持続可能性の観点からの目標は、現行のフリートの迅速な置き換えを手頃なコストで実現できる場合にのみ達成できます。両方の課題の組み合わせが、全体の方程式の複雑さを増幅させます。航空機のOEMとサプライヤーは、設計段階初期に製造効率を考慮し、市場投入までの時間を短縮し、費用対効果の高い技術を生産に確保するために、設計およびエンジニアリングプロセスを見直さなければなりません。

過去10年間に、CFM56エンジン（および類似のエンジン）からLEAPエンジンへの移行により、単一通路航空機の運用コストが大幅に削減されたことで、燃料消費量削減の最初の段階での生産ラインアップをすでに目の当たりにしています。これにより、この航空機セグメントに対する巨大な需要が生まれ、生産速度が前例のない速度で増加し、AirbusやBoeingなどのOEMデュオポリとそのサプライチェーンの生産施設が苦戦しています。

過去10年間、燃料消費を減らすためのエンジンおよび航空機技術のブレークスルーは、主に運用コストの削減を目的としたビジネス上の重要な目標を達成するために開発されました。しかし、現在では、古い技術で飛行している航空機の半数以上が、全体的な経済バランスのために古い技術を使用しています。

今日の気候中立化に関連する新たな課題は、使命達成のために重要なターゲットとして取り組まれなければなりません。これはもはやオプションではなく、生存の義務です。

これらの新しい有効な技術や生産の増加を支援するために設計された新しいプロセスの採用は、しばしばOEMにとって遅れることがあります。それはなぜだと思いますか？

航空産業は、非常に認証によって駆動されています。航空機の設計は、飛行中にリスク、事故、または重大なインシデントが発生することを許容することはできません。新しいのは、認証が設計そのものだけでなく、製造にも影響を与えることです。これにより、追加の設計余裕が生じ、製造の不確実性や設計段階の生産の変動による追加のコストやリードタイムが増加することを回避できます。

ここでの主な促進要因は、全開発サイクルにわたるクロスプロセス、デジタル化ブリッジング、モデルベースエンジニアリングのワークフローへの移行です。今、最初から、設計を最適化できるだけでなく、製造および組み立てプロセスも最適化できるようになりました。私たちが生産するものが設計されたものと一貫していることを確認し、さまざまなシナリオや変動の影響をより正確に予測できるようになりました。生産能力とプロセスの認証は、物理モデリング資産と操作データインテリジェンスを含むこのような予測能力に依存できるようになります。

企業は、仮想現実やデジタルツイン、またはAIなどのデジタル技術を採用することに対してオープンになっていますか？

主要なドライバーの1つは、統合の必要性を理解することです。さまざまな新しいテクノロジーを集約することで、以前の航空機に基づく知識が陳腐化する可能性が高まり、試行錯誤のアプローチがもはや選択肢ではなくなります。これは、徐々に進化してきた航空機産業にとってかなり新しいものです。私たちの役割は、デジタル化の価値連鎖において、バーチャルプロトタイピングを重要なエンエイブラーとして位置付け、そのような統合を包括的にテストして検証し、チームが自然な方法で作業できるようにすることです - 機敏さと協働は非常に重要です。

没入型メタバーステクノロジーを理解し、産業で使用できる準備レベルに引き上げることは、デジタル化について話す非常に良い例です。これは基盤を構築することです。自分の手で操作できる実際のスケールモデルがあり、非常に低コストで信じられないほど多くの体験を作成でき、それを通じてより多くの知識、洞察、さらにはデータを得ることができます。

これらの分野で革新を可能にしているESIのソリューションの具体的な例を挙げていただけますか？

ESIは今日、次のようなことを行っています。

一つ目は、堅牢なバーチャルリアリティソリューションによる産業用メタバースの構築です。このソリューションは、現実世界の課題に対処し、物理的なプロトタイプなしで仮想世界での作業を可能にします。チームはフルスケールのモデルの周りで集まり、それを物理的なモックアップのように体験します。これにより、柔軟性と協調的なエンジニアリングにおける大きなギャップが埋められます。私たちのIC.IDOソフトウェアは、組み立てやメンテナンスの操作を定義して検証するために特別に設計されており、同時に「製品とプロセス」のテストと検証にスムーズに移行します。この種の技術の先駆者であることを誇りに思っています。私たちが構築している基盤は、多くの可能性を開放し、デジタル能力を活用してイノベーションを加速します。

二つ目は、材料性能の向上に関する航空機産業の到達点をサポートすることです。これは、産業に設定された持続可能性の目標に到達するための非常に重要な目標です。航空産業は、推進システムの性能を向上させると同時に、航空機の総重量を減らし、安全で耐久性のある構造とシステムを確保する必要があります。

象徴的な例として、ターボジェットエンジンの高圧タービンがあります。これは、現代の航空機エンジンのエネルギー効率の向上に大きく貢献してきました。ESIは、世界中のエンジンOEMおよびその部品サプライヤーの優先パートナーであり、高度な材料物理モデリングの高いスキルに基づいて、製造プロセスシミュレーションのためのカスタマイズされたソリューションを提供しています。ESIのProCASTは、単結晶材料の高強度および高温耐性能力の新たな高みに導く投資鋳造プロセスシミュレーションを実現しています。このような性能を超えることは、将来のエネルギー効率の高いガスタービンエンジンの重要な目標です。

三つ目は、新興のeVTOL産業が直面している重要な課題に対応することです。エネルギー効率の向上から手頃な航続距離の確保、安全要件、社会的受容性まで、さまざまな課題があります。騒音レベルは、乗客の快適さや地域への影響に対する社会的受容性の主要な基準です。新しい都市間空力の採用には、革新的な音響設計

ESIが仮想プロトタイピングソフトウェアを使用して航空宇宙産業が複雑な課題に対処する方法について詳細を知りたい場合は、専用の航空宇宙ウェブページをご覧ください。また、以下のPDFバージョンをダウンロードしてください。