航空機整備におけるトレーサビリティのためのブロックチェーンの統合

用語 blockchainブロックチェーンという言葉は至る所で見かけますが、その意味はしばしば誤解されています。ブロックチェーンという言葉を聞くと、多くの人が暗号通貨、デジタルウォレット、ダークウェブを思い浮かべるでしょう。

しかし実際には、ブロックチェーンはデータの保存、共有、検証の方法を根本的に変える安全なデジタル システムであり、航空業界にとって驚くべき可能性を秘めています。

ブロックチェーンは、複数のシステム間で安全に取引を記録する分散型デジタル台帳（ピアツーピア共有ファイル）です。これらのシステムには、ERP（エンタープライズ・リソース・プランニング）システムなどが含まれます。MROソフトウェア、在庫管理プラットフォーム、デジタルツインプラットフォーム、航空機の状態監視ツールなどです。

台帳は安全で改ざん防止機能を備えています。取引を「ブロック」にグループ化し、時系列順に連結することで機能します。データが台帳に入力され検証されると、いかなる方法でも削除または変更することはできません。エントリは、すべてのアクティビティの明確な監査証跡を提供します。

ブロックチェーンは、台帳が変更不可能（しばしば「不変」と呼ばれる）であるため、部品のトレーサビリティに特に適しています。特に、ネットワークが大陸をまたぎ、無数の下位プロバイダーに依存しているサプライチェーン管理（SCM）や物流において、この技術は大きな威力を発揮します。

こうしたデータの空白を埋めるには、ブロックチェーンが大いに役立つでしょう。マッキンゼーの調査では、ブロックチェーン技術がデータ取引を「永続的に」記録する性質が、グローバルサプライネットワークの管理に理想的であることが一貫して示されています（マッキンゼー）。

ブロックチェーンは、安全で変更不可能なストレージであるだけでなく、記録された情報が正確であることを保証する強力な検証機能も備えています。

ブロックチェーンへの各更新は、ネットワークの運営を支援するノードと呼ばれるコンピューターによって検証されます。これらのノードは、プルーフ・オブ・ワーク（複雑な数学の問題を解くこと）やプルーフ・オブ・ステーク（コミットメントの形としてのネットワークにおける所有権）などのルールを用いて、台帳に追加する内容について合意します。この階層化されたプロセスにより、特定の企業やユーザーが完全な制御を行うことができなくなります。

サプライチェーンにおいてトレーサビリティが重要な理由

品質と安全性が規制されている商品の場合、企業は製品の原産地と輸送経路を完全に把握する必要があります。最終的な製造は地元の工場で安全かつ倫理的に行われるかもしれませんが、航空機部品1つには数十カ国から調達された数百の部品が含まれている場合があります。

こうした潜在的な安全上の欠陥を孕むブラックボックスは、航空業界のように規制の厳しい業界を常に安全リスクにさらしています。企業は、品質基準と規制基準を満たし、適切に製造され、適切に保管された製品を安全に供給するために、広大なグローバルネットワークに、しばしば盲目的に頼らざるを得ません。

トレーサビリティがあれば、企業は各部品の輸送経路をサプライチェーンのあらゆる段階これにより、企業は不良品バッチを迅速に特定して隔離し、真正性を検証し、偽造リスクを軽減し、安全性、持続可能性、労働基準の要件を満たすことができます。

従来のサプライチェーンでは、ブロックチェーンがなければ、完全なトレーサビリティを実現するという負担を負うことはできません。データは限られており、サイロ化されたシステム、紙ベースの文書、一貫性のないデータフォーマットなどに閉じ込められていることがよくあります。

ブロックチェーンでは、すべてが記録されます。原材料がいつ、どこで加工され、最終顧客に出荷されるまで、あらゆるプロセス、移動、そして所有権の移転がブロックチェーンに記録され、すべての関係者がリアルタイムでアクセスできます。

このオープン性により、商品の即時の追跡と遡及が可能になり、盲点を最小限に抑えたり、リコールやその他の混乱が発生した場合の対応時間を短縮したりするために重要になります。

航空機整備にブロックチェーンのアップグレードが必要な理由

航空宇宙産業は世界で最も厳しい規制が課せられる産業の一つであり、ここ数ヶ月で監視が強化されています。耐空性を証明するには、整備記録、部品認証、トレーサビリティの確保が不可欠ですが、多くの企業やMROプロバイダーは、時代遅れのツール（ペンと紙を含む）や、今日のグローバルな複雑さに対応していないレガシーソフトウェアに依存しています。

この断片的なアプローチの弊害は、今まさに明らかになっています。2023年には、AOGテクニクス社をめぐるスキャンダルと偽造部品疑惑が業界を揺るがし、ユナイテッド航空やデルタ航空といった航空会社は数十機の航空機を地上に留め置き、検査を余儀なくされました。

これに対応して、ボーイング、GEエアロスペース、アメリカン航空を含む業界の主要企業連合が、トレーサビリティを改善し、未承認部品の流通を防ぐための航空サプライチェーンインテグリティ連合を結成した（航空ウィーク）。

航空部品は、数十年にわたって OEM、リース会社、航空会社、独立系 MRO、再販業者の間を何度も所有者が変わる可能性があるため、他のほとんどの部品よりも扱いが複雑です。

それぞれの移管は、人為的ミス、不完全な記録、さらには不正行為につながる新たな機会をもたらします。CIMPAの2023年トレーサビリティに関するホワイトペーパーでは、「航空機OEMから航空会社まで、サプライチェーン関係者を通じてデジタルの連続性を確保することは依然として非常に困難です」と指摘されています。これは、フォーマット、標準、IT能力の不一致が原因です（CIMPAホワイトペーパー）。

航空ブロックチェーンは、これらの欠点に直接対処します。共通の真実の情報源として機能することで、部品のライフサイクル全体を通じて、すべての承認された関係者が安全かつ改ざんされていない同じ使用記録にアクセスできるようになります。これにより、検査や耐空証明のための記録の信頼性が飛躍的に向上し、特に中古部品やオーバーホール部品において大きなメリットをもたらします。

航空業界におけるブロックチェーンの現在の使用事例を3つ見てみましょう。

ユースケース1: 部品の由来とトレーサビリティ

航空業界において、ブロックチェーンの最も有望な応用分野は、部品の不変の監査証跡、いわゆる「誕生までのトレーサビリティ」の作成にあるかもしれません。誕生までのトレーサビリティとは、部品の製造から現在の構成や使用に至るまでの履歴を、完全かつ検証可能な形で記録することを意味します。

この技術は航空宇宙分野ですでに活用されています。AFI KLM E&Mとパーカー・エアロスペース・グループが開発したブロックチェーンベースのプラットフォーム「SkyThread for Parts」は、ボーイング787型機の数十万点の部品の追跡に使用されています（航空ウィーク）。

これは安全性とコスト削減の面で大きなメリットです。記録の欠落や不正確な記録は、部品の検疫、修理の遅延、そしてコストの増加につながる可能性があるからです。AFI KLM E&Mは、SkyThreadを使用することで「入庫される検疫部品の数が大幅に削減され」、メンテナンスの効率化とスムーズな運用が実現したと報告しています（航空ウィーク）。

他の航空会社も、部品のトレーサビリティを強化するためにブロックチェーンとAIを活用しています。例えば、GAテレシスはアリセオンと提携し、光学AIを自社のウィルバー・プラットフォームに統合しています。

「FeaturePrint」と呼ばれるこのツールは、標準的なカメラとブロックチェーン検証を使用して各部品の「デジタル指紋」を作成するため、破損したり改ざんされたりする可能性のあるタグやラベルが不要になります。

アリセオンは、2つのフィーチャープリントが同一である確率は「1兆分の1」であると主張しており、これは真正性を証明するための事実上安全な方法となっています（航空ウィーク）。

ユースケース2: メンテナンスログとライフサイクルイベント

ブロックチェーンは、航空機のライフサイクル全体にわたるメンテナンスイベントのログ記録も可能で、誰が、いつ、どこで、どのような条件下でどのようなメンテナンスを行ったかを把握できます。これらのログは、コンプライアンス、安全調査、保険監査、そして最終的な再販価格評価において重要な参照ポイントとなります。

今日、メンテナンスデータはOEM、運航会社、MROプロバイダー間で分断されたシステムに保存されていることがよくあります。その結果、不整合、遅延、記録の欠落が頻繁に発生し、単一のエラーが航空会社に数百万ドル規模のダウンタイムをもたらす可能性があります。

2023年の記事国際生産経済ジャーナルブロックチェーンは、「メンテナンスバリューチェーンのすべての関係者間でリアルタイムにデータを同期する単一の真実のソース」を可能にすることで、これらの調整の問題を解決すると主張している（ScienceDirect: IJPE)。

航空ブロックチェーンプラットフォーム「SkyThread for Parts」は、自動ログ機能を備えており、すべての部品の取り付け、修理、そして整備履歴をスムーズに記録できます。航空機部品ごとに独自のメンテナンスログが保持され、購入者、リース会社、規制当局が容易にアクセスできる形式で提供されます。

利害関係者もデータを信頼できます。ブロックチェーンの極めて安全な設計により、偽造エントリのリスクが最小限に抑えられ、スマートコントラクトを使用して、期限切れのサービスにフラグを付けたり、技術者の資格情報を検証したりすることができます。フロンティア）。

ユースケース3: リアルタイム検証のためのスマートコントラクト

スマート コントラクトはブロックチェーン上に保存される自動実行コードであり、手動による介入なしにルールを強制し、アクションを自動化する強力な方法を提供します。

航空 MRO では、部品の取り付け、サービスの完了、または支払いが行われる前に、特定の条件が満たされていることを確認できます。

例えば、スマートコントラクトは、部品の設置前に、必要な管理テストに合格していること、技術者が認定を受けていることを検証できます。すべての条件が検証されると、コントラクトは自動的に実行され、イベントのログ記録、在庫の更新、さらには支払いのリリースや監査人への通知まで行われます。

こうした自動化は遅延を減らし、説明責任を向上させ、エラーや不正行為の可能性を最小限に抑えます。2023年の調査によると、産業におけるコンピュータ「ブロックチェーン上のスマートコントラクトは、検証タスクにおける仲介者の必要性を減らし、自律的な信頼構築メカニズムを可能にする」と述べています（ScienceDirect：Computers in Industry）。

そのCIMPAトレーサビリティホワイトペーパー同様の利点を強調し、ブロックチェーンとスマートコントラクトが製品のライフサイクル全体にわたって「照合の問題を排除し、データの信頼性を向上させる」方法を説明しています（CIMPAホワイトペーパー）。

つまり、スマートコントラクトは摩擦を軽減します。保守チームや品質管理者は、承認手続きを追ったり、書類を整理したりする代わりに、透明性が高く永続的にエンコードされたルールに基づいて即座に検証を行うことができます。

実施の障壁

航空ブロックチェーンは、その大きな期待にもかかわらず、普及が遅れています。この技術は業界に浸透しているものの、大規模な導入を阻む大きなハードルが依然として存在しています。

相互運用性は最大の課題の一つです。多くの関係者（OEM、航空会社、MROプロバイダー、政府機関）は、記録管理に異なるシステムとフォーマットを使用しています。ブロックチェーンを完全に統合するには、サプライチェーンのすべての関係者が同じデジタルトレーサビリティ手法（CIMPAホワイトペーパー）。

データプライバシーも懸念事項の一つです。航空データは非常に機密性の高い情報を含むため、ブロックチェーンの透明性はアキレス腱でもあります。オンチェーン（公開・共有）に何を記録すべきか、オフチェーン（非公開）に何を記録すべきか、そしてアクセス権限をどのように管理すべきかといった課題があります。

企業は、オンチェーン（公開または共有）とオフチェーン（非公開）のどちらに記録するか、また権限をどのように管理するかを決定する必要があります。多くのブロックチェーン専門家は、透明性とプライバシーのバランスを取りながら、選択的なデータ開示を可能にする許可型ブロックチェーンフレームワークを提供するハイブリッドソリューションを求めています（フロンティアエネルギーリサーチ）。

コストと拡張性も重要な要素です。レガシーシステムからブロックチェーンベースのアーキテクチャへの移行には、新たなテクノロジー、新たなワークフロー、そして大規模なトレーニングが必要です。

多くの中小企業は、ブロックチェーンを導入するためのデジタル成熟度など、様々なリソースが不足しています。大手パートナーが主導権を握る必要があります。

最後に、規制環境には懐疑的な見方があります。FAA（連邦航空局）やEASA（欧州航空安全局）などの当局は、コンプライアンス監査や耐空証明においてブロックチェーン記録を法的に有効なものとして認めなければなりません。多くの組織は、規制が施行されるまでブロックチェーンへの投資に慎重であり、それまでは分散型技術のみに依存し続けるでしょう。

業界の勢いとパイロットプログラム

こうした挫折にもかかわらず、進歩は起きており、しかも急速に進んでいます。航空トレーサビリティのためのブロックチェーン技術を実験するため、パイロットプログラムを立ち上げたり、コンソーシアムを結成したりする企業がますます増えています。

GAテレシスは、最も顕著なアーリーアダプターの一つです。同社のウィルバー部品の出所（追跡）プラットフォームは、アリセオンのFeaturePrint技術（非接触シリアル化）、光学AI、ブロックチェーンを組み合わせ、各部品の輸送経路を完全にデジタル化した記録を作成します（アリテオン、航空ウィーク）。

一方、SkyThread for Partsの導入は拡大を続けています。当初はパイロットフェーズでボーイング787の部品追跡に使用されていましたが、このプラットフォームはAJW TechniqueやL3 Harris（航空ウィーク）。

規制当局の関心の兆しも現れ始めています。将来の承認を見据え、航空サプライチェーン・インテグリティ連合（ASCIC）は準備を進めています。ASCICは2024年10月の報告書で、部品のトレーサビリティに関する一連の推奨事項を発表しました（航空部品サプライヤー）。

報告書の調査結果には以下のようなものがあった。

航空機整備におけるブロックチェーンの導入に必要なこと

ASCIC の報告書が概説しているように、新しいテクノロジーをパイロットから実稼働に移行するには、幅広い協力が必要になります。

ブロックチェーンは他者の導入がなければ機能しないため、まずは賛同を得ることが最初の障害となります。導入の成功は、信頼と協力にかかっています。

次に、組織は、一貫した定義とデータ形式を含むデータ標準に合意する必要があります（JBSM）。

さらに、企業はブロックチェーン技術に必要な基盤インフラ（人的資産とデジタル資産の両方を含む）にも投資しています。これには、APIコネクタ（レガシーシステム用）、クラウドベースのブロックチェーンノード、スマートコントラクトライブラリ、そしてエンジニアとデータマネージャーのスキルアップが含まれます。

最後に、そしておそらく最も重要なのは、明確なインセンティブモデルが不可欠だということです。ステークホルダーは、整備ターンアラウンドタイム（TAT）の短縮、地上待機航空機の減少、規制監査の迅速化と効率化など、測定可能で明確なメリットを実感できる必要があります。技術インフラの転換に必要な資金が不足している小規模事業者を、大規模で十分なリソースを持つ人材が支える必要があるかもしれません。

一般的に、早期導入者は、ブロックチェーンが時間の経過とともにトレーサビリティのコストと複雑さをどのように削減するかがわかれば、投資する可能性が高くなります（CIMPAホワイトペーパー）。

トレーサビリティからインテリジェンスへ

航空業界におけるブロックチェーンの活用はトレーサビリティだけにとどまりません。メンテナンススケジュール、修理・記録、部品ライフサイクル、そして詳細なデータ分析のための運用ハブとなる可能性を秘めています。

AIと機械学習を組み合わせることで、ブロックチェーンデータはパターンを検出し、故障を予測し、是正措置を自動化することができます。AIシステムは既に、欠陥が発生しやすい部品の特定、メンテナンスの異常箇所の特定、使用パターンに基づいたスペアパーツ在庫の最適化などに活用されています。

ブロックチェーンは、修理や検査のスケジュール設定、自動再注文など、より動的なタスクのための予測分析と組み合わせることもできます。

この二重アプローチは、デジタルツインを活用した予測やパフォーマンスベースロジスティクス（PBL）といった、より新しく高度なモデルも実現します。しかし、この統合アプローチが機能するには、モデルに大規模かつ正確で信頼性の高いデータが必要です。これはブロックチェーンならではの強みです。

研究者たちは、ブロックチェーンが航空業界やその他のハイステークス産業における次世代の運用インテリジェンスの「基盤となるインフラ」になると予測している（フロンティア）。

航空整備の未来におけるブロックチェーンの役割

航空整備におけるブロックチェーンは、部品のトレーサビリティ、整備ログの更新、スマート コントラクトによるコンプライアンスの合理化を目的として、すでに航空業界で積極的にテスト、使用、改良されています。

初期のパイロットテストは有望な結果を示しています。ブロックチェーンは、従来のシステムでは解決できなかったトレーサビリティ、信頼性、そして調整におけるギャップを埋めることができます。

しかし、航空ブロックチェーンソリューションがどれほど優れていても、成功は概念実証の成功だけでは決まりません。ブロックチェーンが機能するには、航空宇宙業界の全面的な参加、ガバナンスの共有、そして規制の整合性を含む、業界全体のコミットメントが不可欠です。

規制当局の支援は「もし」ではなく「いつ」という傾向が強まっていますが、保証はありません。とはいえ、ボーイング、GE、エールフランス・インダストリーズといった大手企業がブロックチェーン基盤のシステムに参入していることを考えると、将来的に政府による承認が得られる可能性は高いでしょう。完全な承認は、標準化、データプライバシー、そしてデジタル記録の法的許容性に関する懸念の解決にかかっているでしょう。

航空業界におけるブロックチェーントレーサビリティの推進力は高まっていますが、業界全体としては慎重な動きが見込まれます。当面は、最終的な承認に向けて準備を進めることが賢明です。規制当局の承認が予想よりも遅れたり、業界リーダーが期待するような形で承認されなかったとしても、組織は依然としてメリットを得られます。可視性のギャップを埋め、断片化されたデータを整理し、レガシーワークフローを近代化することは、それ自体が大きな成果です。

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