いくら航空機の設計作業を効率化しても、設計したものを形にしなければ、最終的な製品を生み出すことはできない。すると今度は、「設計と製作」のうち「製作」の工程について、いかにして効率よく、高い精度でモノを造るかという課題が出てくる。

設計するだけでは終わらない

前回に述べたように、航空機の構造解析、あるいは外形や空力面の設計といった分野でコンピュータを活用することで、紙の図面と手回し式計算機を使っていた時代と比較すると、大幅な効率化を実現できた。

もっとも、航空機そのものが大きく、複雑になってきているから、設計作業にかかる絶対的な時間そのものは増えているのだが、それはまた別の問題である。

さて。どんなに優れた設計を行い、それを図面の形に落とし込んだとしても、その図面を基にして部品を製作して、それを組み立てなければ、航空機の製作という作業は完結しない。すると、図面に書いたものを実際に製作する工程、あるいは製作した部品を組み立てる工程をどれだけ効率的に行うか、という課題が生じる。

もちろん、CAD/CAM(Computer Aided Design / Computer Aided Manufacturing)の活用により、作図、図面の管理、履歴管理といった作業は効率的になっただろうし、CADによって用意した設計データを工作機械に直接流し込めば、図面通りの製品を精確に造る作業も効率化できる。

それでも当然ながら、実際に製作に携わる「人」という要素は無視できない。たとえば、軽量化のために電線や電線の被覆の寸法を抑えれば、それだけ取り扱いが難しくなる。実際、ある戦闘機を設計した際に、軽量化のために機内で使用する電線を細くしたら、製作工程でその電線がポキポキ折れてしまい、歩留まりが悪くなって大変だったそうだ。こういうのはコンピュータだけが頑張ってもどうにもならない。

また、部品を高い精度で造っても、それを組み合わせる作業も正確に行わなければ、精度の高い完成品はできない。実際、最近の航空機の組み立てに際しては、レーザー光線を使った位置決めまで行われている。レーザー・ビームは細くて直進性が高いから、それを活用すれば精確な位置決めを行えるという理屈であるらしい。

基本的には、治具を用意してそこに部品をセットした上で、溶接したり、あるいはリベットやボルトとナットで連結したりする。それは今も昔も変わらないが、その際の位置決めをどこまで精確にやるかというところで違いが生じるわけだ。

ことにステルス機というのは高い精度を求められる。なにしろF-117Aの試験飛行を行っていたときに、機体外部に露出する部品の固定に使用していたビスが何本か緩んでいただけで、レーダー反射が急増したというから侮れない。

ビスをちゃんと締めるだけでなく、それ以前の段階として機体の外形を構成する部品の位置合わせを正確に行わなければ、段差や隙間ができてしまうだろう。するとそれは、想定外のレーダー反射を引き起こす要素となり得る。ステルス性を持たせた機体を設計するだけでも大仕事だが、その設計通りに機体を作り、かつ維持する作業もまた、大仕事だったというわけである。

部品の履歴管理

また、航空産業でうるさくいわれる課題のひとつとして、部品の履歴管理がある。つまり、サプライヤーが製作・納入する個々の部品について、どこから材料を調達して、どういう内容の加工を行ったのかを記録しておかなければならないという話だ。しかも、部品の種類ごとではなく、一点ごとにである。

どうしてそういう話が出てくるかといえば、後でトラブルが発生したときの原因追及に関わってくるからだ。

たとえば、機体構造材を構成する部品の中に、不適切な加工作業や熱処理を行ったものが紛れ込んでいて、それが原因で破損事故が生じたとする。その破損の原因として、「設計の不備」だけでなく「製作工程の不備」も考えられるのは当然のことだ。

すると、製作工程で何をやったのかを記録しておかなければ、そもそも不備があったのかどうか、不備があったとすれば何をどう改善しなければならないのか、といったことが分からなくなる。だから、製作する個々の部品ごとに履歴管理をきちんと行わなければならない、という話になる。

もちろん、紙の台帳に記録する方法でも履歴管理はできるが、後で履歴データを検索する作業、あるいは履歴データを複数の関係者が共有する場面では、コンピュータにデータを溜め込んでおく方が効率的になるのは自明の理だ。

ちなみにこれは、機体そのものだけでなく、エンジンで使用する部品も同じだ。回転する軸を支えるボールベアリングひとつとっても、ちゃんと「どこから材料を調達したか」「それに対してどういう内容の加工を行ったのかという記録を取っておくよう納入先から求められるし、納入する側はそれに対応していかなければならない。そうなれば、その仕組みを支える情報システムの責任も重いはずだ。

執筆者紹介

井上孝司

IT分野から鉄道・航空といった各種交通機関や軍事分野に進出して著述活動を展開中のテクニカルライター。マイクロソフト株式会社を経て1999年春に独立。「戦うコンピュータ2011」(潮書房光人社)のように情報通信技術を切口にする展開に加えて、さまざまな分野の記事を手掛ける。マイナビニュースに加えて「軍事研究」「丸」「Jwings」「エアワールド」「新幹線EX」などに寄稿しているほか、最新刊「現代ミリタリー・ロジスティクス入門」(潮書房光人社)がある。