航空機部品管理におけるライフサイクルデータの役割

この徹底的なプロセスは、ライフサイクルデータの管理として知られており、部品の使用可能な寿命にわたって捕捉されたすべての情報をカバーしています：設計仕様、原材料、製造プロセス、運用履歴、メンテナンスサイクル、そして最終的な解体及び廃棄。

航空業界がより持続可能でデータ駆動型になるための圧力に直面している中、ライフサイクル思考が競争上の必須事項として浮上してきました。

航空宇宙技術研究所（ATI）のような組織は、航空機の部品の全ライフサイクルの影響を理解し、それに基づいて行動することが航空における環境責任の要であると強調しています。これは飛行中の排出量追跡をはるかに超え、アルミニウムやCFRP（炭素繊維強化プラスチック）のような材料のエネルギー、生産時の排出量、そしてそれらの部品が飛行を終えた後にどれだけ容易にリサイクルできるかを含んでいます（）。

ライフサイクルデータの役割は、規制や経済的圧力の下で拡大しています。ICAO、EUグリーンディール、及びフライトパス2050の目標は、航空機メーカーや運航者に対し、航空機の全存在期間にわたって排出ガス、騒音、材料廃棄物を削減するように促しています（、、）。

ライフサイクルインテリジェンスは、ボルト、ベアリング、ブラケットを計測可能なフットプリントを持つ既知の数量に変えることで、そのような目標を達成するのに役立ちます。

データライフサイクルがこれまで以上に重要な理由

航空機は高価で広範囲にわたるシステムであり、何万もの部品があり、それらはすべて規制当局、財務担当者、および乗客からの厳しい監視下にあります。

ほとんどの部品管理システムは限定されており、寿命ではなく物流に焦点を当てています。しかし、艦隊が老朽化し、環境目標が強化されるにつれて、その考え方ではもはや通用しません。

ライフサイクルデータはゲームを変えます。これによりオペレーターは、飛行機が地上に停まる前に能力を持ち、交換の環境への影響をモデル化し、単に初期費用だけでなく、ライフサイクル全体のコストに基づいて選択を行うことができます。

たとえば、カーボンファイバー部品の製造はより高価かもしれませんが、重量を削減することで長期的に燃料を節約できます。そのトレードオフがいつ自分にとって有利になるかを知ることは、データの問題であり、そして莫大な機会です（）。

さらに、ライフサイクルデータは持続可能性監査と規制遵守に不可欠です。ATIが指摘するように、排出はエンジンからだけではなく、工場から始まります。データライフサイクル管理により、航空会社は各部品のCO₂およびNOxの足跡を追跡し、持続可能性の主張を証明し、部品の再使用やリサイクルのような循環型経済イニシアティブに参加することができます。

ライフサイクルデータがより賢いメンテナンスと修理の決定を推進する方法

従来、航空機のメンテナンスは厳格なスケジュールまたは反応的な修理プロトコルに従っていました。しかし、データライフサイクル管理により、より賢いが可能になり、業界は「壊れたら修理する」から壊れることの予防へと移行しています。

部品がどのように製造されたか、何の材料が含まれているか、どのようなストレス負荷にさらされたか、そして修理履歴を正確に知ることで、（メンテナンス、修理、オーバーホール）チームは、はるかに情報に基づいた決定を下すことができます。

たとえば、NCFカーボンファイバーで作られた複合パネルは、織られたファイバーで作られたものとは異なる摩耗パターンを示すかもしれません。同じ条件であっても。ライフサイクルデータは、検査間隔の調整、予防的な交換の優先順位付け、および計画外のダウンタイムの削減に役立つ証拠を提供します。

また、運用者はMRO活動の環境コストを追跡することができます。ATIによると、MROプロセスはエネルギーや資源を多く消費し、しばしば有害物質を扱うことがあります（）。メンテナンス記録をライフサイクルデータと連携させることで、運用者はコストと性能だけでなく、修理と交換の決定が持続可能性に与える影響を評価することができます。この洞察は、循環型目標を達成し、航空業界の炭素足跡を削減するためには不可欠です。

発生から廃棄までの追跡による持続可能性の利益

航空機の部品は退役した後にただ消えるわけではありませんが、その材質、環境への影響、そしてリサイクルの可能性に関するデータはあまりにもしばしば失われます。そのギャップは実際の影響を及ぼします。

クランフィールド大学のATIとライフサイクルアセスメント研究によると、部品の製造と廃棄の方法が航空の気候負荷に大きな役割を果たしています（）。

ライフサイクルデータにより、企業は部品が再生、再使用、またはリサイクル可能かどうかを評価することができます。例えば、CFRP（炭素繊維強化プラスチック）コンポーネントは使用時に軽量で燃費効率が良いですが、製造に環境コストがかかり、リサイクルが困難です。コンポジットの種類（例：熱可塑性 vs 熱硬化性）、使用される樹脂、製造プロセス（プリプレグ、射出成形など）を知ることで、運用者はピロリシスや機械リサイクルなどの適切なエンドオブライフの方法を選択できます（）。

そのような洞察により、持続可能性は抽象的な目標から戦術的な利点へと移行します。データを手に入れた部品マネージャーは、強度や重量だけでなく、部品がリサイクルされた場合に回避される排出量を含む、全ライフサイクルの影響を考慮して材料を選択することができます。

デジタルツインがライフサイクルデータの価値をどのように拡張するか

ライフサイクルデータは静的ではありません。航空機の部品が使用され、飛行し、摩耗し、メンテナンスを受けるにつれて、より豊かになります。デジタルツインは、物理的なコンポーネントの仮想レプリカであり、この継続的なデータストリームを活用して、リアルタイムでのシミュレーション、追跡、およびパフォーマンスの予測を行います（）。

組み込みセンサーやIoTフィードと組み合わせることで、デジタルツインは物理的な兆候が現れる前に、オペレーターに疲労や環境ストレッサーを警告することができます。一例として、合金選定から現在の熱暴露まで、その全ライフサイクルを通じて追跡されたエンジンブレードは、さまざまな飛行シナリオの下で仮想的にストレステストを受けることができます。このような洞察は、技術者が初期段階の故障を特定し、MROスケジューリングを洗練し、検査時間を短縮するのに役立ちます。

さらに、デジタルツインはより広範な持続可能性モデリングへの道を提供します。環境データを統合するオペレーターは、パフォーマンスのシミュレーションを実行することができますそしてカーボン削減。ATIは、特に新しい推進システムや水素やCFRPのような材料が市場に出るにつれて、艦隊全体のライフサイクル排出量を削減するための重要な次のステップとしてこれを強調しています。

循環型経済の取り組みにライフサイクルの追跡可能性が必要な理由

航空業界が循環型経済へと移行する上での鍵は、トレーサビリティーにかかっています。部品の出所、材質、使用履歴が分からなければ、航空機の部品を責任を持ってリサイクル、再製造、または再利用するための拡張可能な方法は存在しません。

EUのPAMELAプロジェクト（航空機の寿命終了のための高度管理プロセス）は、体系的に解体し、完全なデータの可視性を持って行うと、航空機の材料の最大95％が回収可能であることを示しました（）。

しかし現在のほとんどのシステムでは、ライフサイクルの記録が複数のサプライヤー、オペレーター、OEMに分断されています。その断片化により、有害物質を隔離したり、再利用可能なコンポーネントを特定したり、回収された部品を新しい認証基準と照合することが困難になります。

ライフサイクルデータは、各コンポーネントの「デジタルパスポート」として機能し、これにより、解体クルーは航空機を安全に分解し、貴重な合金を有害廃棄物から分別し、使用可能な複合材を新しい用途に向けて再利用することができます。

回収された部品は、安全性や持続可能性を損なうことなく、自信を持って市場に再導入することができます。

部品調達とサプライヤー戦略におけるLCAの重要性

ライフサイクルアセスメント（LCA）は、航空機調達の戦略的な部分です。購入される各部品は、燃料消費、メンテナンスの頻度、そして最終的な廃棄コストに影響を与えます。LCAは調達チームに長期的な視点を提供します：原材料の抽出から製品寿命の終わりまでの排出量、エネルギー使用量、および環境への影響。

クランフィールド大学の研究によると、アルミニウムとカーボンファイバー強化ポリマー（CFRP）製の翼のスキンパネルを比較すると、この点が明確になります（）。

アルミニウムはリサイクルの効率性により製造フットプリントが低かったものの、運用時の燃料負荷が増加するとその重量のために環境に対する害が大きくなった。適切なリサイクルを行い、最適化された繊維と樹脂の組み合わせを持つCFRPは、製造時にエネルギーを多く消費するにも関わらず、アルミニウムよりもライフタイムCO₂排出量で優れていた。

調達チームがサプライヤーの決定にLCAデータを取り入れることで、短絡的なトレードオフを避け、サプライチェーン全体にわたるカーボンニュートラルを証明するという高まる圧力に応えることができます。

ライフサイクルの取り組みを統一するための標準化およびモデリングツール

ライフサイクルデータは、エコシステム全体の関係者が解釈し利用できるように標準化され、モデル化されたときにのみ、実用的なものになります。ここで、航空宇宙技術研究所の環境モデリングフレームワークのようなツールが活躍します（）。

ATIは、CO₂、NOₓの飛行機雲の形成、水蒸気、騒音、リサイクル可能性を評価するために、全航空機データライフサイクル管理ツールへの投資を行っています。これらのツールにより、異なる技術、艦隊の組み合わせ、燃料の種類をより良く比較することができます。また、研究開発への投資が炭素削減において最も高いリターンをもたらす場所を特定するのにも役立ちます。

そのような標準化がなければ、ベンチマークを取ることや予測を立てることが難しいです。あるOEMの「リサイクル可能」という主張はアルミニウム部品を指しているかもしれませんが、別のOEMは再処理された熱可塑性プラスチックを指しているかもしれません。統一されたフレームワークとライフサイクルの定義により、部品設計者から解体作業員まで、全員が同じ言語を話していることを保証します。

そして、ICAOのCORSIAやEUの排出量取引制度のような世界的な取り組みが航空業界に厳しさを増している中、これらの共有ツールはコンプライアンスと競争力を維持するために必要です（、）。

エンドオブライフモデリングがもはや任意ではない理由

何十年もの間、エンド・オブ・ライフ（EoL）は航空業界の盲点でした。引退した航空機は保管されたり、部品を取り外されたり、しばしばほとんど監督なしに売却されていました。しかし、その状況は急速に変わりつつあります。CFRPのような素材が航空機設計で主流となるにつれて、安全かつ経済的、そして持続可能な方法で航空機を退役させる課題は無視できなくなっています（）。

EUによって資金提供されたPAMELAプロジェクトは、適切なプロセスを用いることで、航空機のコンポーネントの最大95％が再使用、リサイクル、または回収可能であることを証明しました。これは一般的に達成される60％をはるかに超えています（）。

プロジェクトは、分解、材料の分離、およびトレーサビリティに関する新しいEU基準を提案し、実物大のEoL試験を実施しました。また、規制されていない中古部品市場の安全リスクや、環境にリスクのある解体方法にも対処しました。

部品マネージャーやOEMが意思決定にEoLモデリングを取り入れることで、廃棄物を削減し、貴重な材料を回収し、さらなる下流での環境への損害を防ぐことができます。

Data challenges in lifecycle tracking (and why digital twins help)

意味のあるライフサイクルの洞察にとって最大の障害の一つは、乱雑で不完全、または一貫性のないデータです。断片化された空域システム、MROにおける手動の記録保持、そしてブラックボックスのサプライヤーネットワークにより、多くの航空機コンポーネントは完全で追跡可能なライフサイクル記録を欠いています。

ここでは、デジタルツインが非常に価値があります。物理的なコンポーネントのデジタル表現を作成することで、その材料、エネルギー使用量、メンテナンス履歴、および運用条件を含め、関係者は貴重な洞察を得ることができます。

ATIは、デジタルツインが製造プロセスの最適化、廃棄物の削減、やり直しの減少にますます使用されていることに言及しています（）。しかし、その影響は工場の床にとどまらない。

デジタルツインは、環境的な製品寿命の閾値に近づいている部品を特定するのにも役立つだけでなく、エネルギー効率の低い設計を指摘したり、修理と交換の決定を導いたりすることができます。解体時には、デジタルツインがリサイクル可能、回収可能、または危険なものの明確なマップを提供し、リサイクル作業をより迅速かつ安全にします。

ますます、デジタルツインは物理的なものと追跡可能なものの間の必要な橋渡しとなっていることが証明されています。

軽量化が常に環境に優しいわけではない：CFRPのパラドックス

カーボンファイバー強化ポリマー（CFRP）は長い間、航空業界のお気に入りでした：それらは強く、軽く、劇的に改善された燃料効率を提供します。

しかし、環境にとって明確な勝利とは言えません。2024年の比較ライフサイクルアセスメント（LCA）によると、CFRPは製造および廃棄フェーズにおいて、アルミニウムと比較して環境への影響がしばしば高くなることが示されています（）。

CFRPの製造はエネルギーを多く消費する作業であり、特にプリプレグやPANベースのカーボンファイバーを使用する場合にはそうです。熱硬化性CFRPのリサイクルも複雑で、一般的にはまだ進化している段階であり、広く実施されているわけではないピロリシスやソルボリシスのプロセスが必要です。

研究によると、CFRPは飛行機の寿命において燃料節約のためアルミニウムより優れているが、環境に対するより良い選択となるのは約30万キロメートルの飛行後であることが分かった。

これは部品管理者と持続可能性担当者にとって重要な点を強調しています：材料選択の決定は、運用効率だけでなく、製造エネルギー、リサイクル可能性、排出削減の閾値を含む全ライフサイクルを考慮に入れなければなりません。燃費が良いということが必ずしも環境に良いというわけではありません。

How data lifecycle modeling improves demand forecasting and inventory strategy

ライフサイクルデータは、部品マネージャーがより厳密で賢い運営を行うのにも役立ちます。異なる材料やコンポーネントの予想寿命、故障点、および寿命終了の曲線をモデル化する能力により、在庫予測は反応的から予測的へとシフトします。

たとえば、ATIの持続可能性ロードマップは、ライフサイクルを通じたエンジニアリングデータを需要計画システムと統合することを奨励しています。運用者が特定の緯度でUV曝露により早く劣化するCFRPパネルのバッチがあることを知っていれば、それらの地域での交換需要が高まると予測できます。または、ある部品のEoL（製品寿命終了）の排出フットプリントが特定の飛行時間の閾値を超えた後に急増する場合、運用者はより早く退役させてリサイクルすることを選び、将来の需要を形作るかもしれません。

ライフサイクルデータをMROおよびサプライチェーンシステムに統合することで、チームはより戦略的に発注し、過剰在庫を減らし、炭素削減目標を達成することができます。このライフサイクルを意識した予測は、航空部品戦略における新たな利点です。

テクノロジーの変化の中で在庫を管理する: めちゃくちゃな中間段階

新技術—水素燃料電池、バッテリー電気システム、ハイブリッドパワートレイン—が航空業界をネットゼロに向けて推進しています。

しかし部品管理者にとって、従来の灯油ベースのシステムがまだ支配的である一方で、次世代プラットフォームが徐々に受け入れられつつあるという、厄介な中間段階を導入します。その移行期間を通じて在庫を管理することは、高いリスクを伴うバランスの取れた行為です（）。

航空宇宙技術研究所（ATI）によると、バッテリー駆動の航空機は、エネルギー密度の制限のため、当面の間は短距離および都市間移動の用途に限定される見込みです。水素は地域ルートには有望ですが、全く異なる燃料貯蔵、取り扱い、及び機体統合を要求します。

それは、サプライチェーンがレガシーシステム、ハイブリッド構成、そして実験的プラットフォームを一度にサポートし続けなければならないことを意味します。ライフサイクルデータはここで不可欠となり、部品が摩耗する時期だけでなく、それらが時代遅れになる時期を予測するのに役立ちます。

この混沌とした中間段階において、部品管理を成功させるには両面に立つことが求められます。今日の在庫を最適化しつつ、明日の変わりゆく在庫ニーズに備える計画を立てることが必要です。

運用データ：ライフサイクルの洞察と実世界のアクションの架け橋

ライフサイクルデータは強力ですが、それを実用的にするのは追加された運用データです。コンポーネントの完全な環境への影響を知ることは戦いの半分です。オペレーターは、実際の飛行条件で部品がどのように機能しているか、そしてそれらの使用パターンが持続可能性の目標にどのように影響しているかをリアルタイムで把握する必要があります。

ライフサイクルデータは理論的な影響を教えてくれます。運用データはその文脈でそれを証明または反証します。

データライフサイクル管理が（MRO）を再形成する方法

保守、修理、オーバーホールは航空機の部品の寿命において最もリソースを消費するフェーズの一つです。また、最近まで最もデータが不足しているフェーズの一つでもありました。

歴史的には、MROの決定は定期的なスケジュール、過去の故障、またはOEMの推奨に基づいていました。しかし、ライフサイクルデータが豊富で統合されるにつれて、MROは精密主導で、持続可能性に焦点を当てた分野として再発明されています。

ライフサイクルに基づいたMROとは、組み込まれたセンサー、予測分析、およびパフォーマンス追跡を使用して、安全な場合にのみ部品の寿命を延ばし、部品が負債になる前に交換することを意味します。

これにより、安全性と航空機の稼働時間を向上させつつ、不必要な廃棄物を減らすことができます。非破壊検査技術とデジタルツインは、航空機を分解することなく微細な疲労や劣化の初期兆候を明らかにすることで、このシフトを既に可能にしています。

MRO活動は単なるコスト損失センターではなく、排出物と材料回収の管理点です。

なぜライフサイクルデータが航空業界で最も活用されていない資産なのか

その可能性にもかかわらず、ライフサイクルデータは航空業界がほとんど活用していない戦略的資産です。調達から製品寿命の終わりまで、あらゆる段階での包括的なライフサイクルの可視性は、航空会社、MRO、OEM、リース会社がより良い決定を下すのに役立ちます。しかし、あまりにもしばしば、データは紙の記録、孤立したシステム、リアルタイム分析や協力のために構築されていないレガシープラットフォームに散らばっています。

多くの企業は、膨大な数の契約業者、下請け業者、さらにその下請け業者が存在するグローバルなサプライチェーンにおいて、完全な透明性を実現することが負担になるか、もしくはほぼ不可能な偉業であると感じるかもしれません。さらに、多くの慣行が倫理的に問題があるため、透明性を高めることで大きな問題が生じる可能性があります。

コンプライアンスは、それがドルであれ世論であれ、コストがかかります。しかし、この見方は短絡的であり、見落とされた機会を明らかにしています。

製造されたもの、場所、方法に関する完全なデータにより、航空会社は、請負業者の品質、飛行性能、または部品が航空適格でなくなった後のサルベージやリサイクルに関わるコストに基づいて、何を購入（または購入しない）するかについて、より賢明でコスト効率の高い決定を下すことができます。

正確なライフサイクルデータは予測保守を改善し、全体的なMROコストを削減するとともに、燃料効率と資産の再販価値を天秤にかけた購入判断に役立ちます。

The transition to full circularity and transparency in supply chains is inevitable, and pushing back against the current of change is akin to treading water. Sustainability targets are tightening, and they are coming from basic table stakes for long-term resilience in aerospace.

A company’s ability to fully trace parts and components, from production to disposal, will be the difference between consumer confidence and compliance and fines and obsolescence.

Existing sustainability goals are already getting greener. Both the ICAO and EU are working toward tighter reporting around emissions and end-of-life outcomes, while OEMs face increasing pressure to design for recyclability.

For industry players still managing parts data with spreadsheets, legacy software stacks, and disconnected ERPs, it’s time for a mindset shift. Lifecycle data is becoming an operational compass, an ESG ledger, and a competitive advantage rolled into one.

Those who master it will meet rising demands long before competitors, and lead the industry's next era.

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