航空業界におけるRAMSエンジニアリングの変革: ミッションドリブン・アプローチ

執筆者 Stefan Dutre

現代の航空機を安全かつ効率的に運航するためには、RAMSエンジニアリングが重要です。新しい航空機開発プログラムに取り組むエンジニアとマネージャーにとって、RAMSエンジニアリングは設計、開発プロセス、運航フェーズ全体の最優先事項です。RAMSエンジニアリングを重視することで、航空機の信頼性、可用性、保守性、安全性を高めるとともに、持続可能な航空機プログラムを成功に導きます。

信頼性

システムが意図した機能に従って故障なく動作することを保証します。潜在的な故障の特定、故障確率の評価、故障を防ぐ設計・保守対策の実装を含みます。

可用性

運航準備が整っていることを確認します。保守手順と予備パーツの可用性を含め、ダウンタイムを最小限に抑え、最大限の稼働態勢を整えます。

保守性

システムに対する保守または修理のしやすさを決定します。保守容易性を考慮した設計、手順の最適化、および保守担当者の適切な研修を含みます。

安全性

航空業界では、危険による人身傷害や負傷は依然として最優先事項です。危険の特定、リスクの評価、安全な運用を確保するための冗長性と安全手順の実装が含まれます。

現在の課題

最近の航空業界は、航空機技術の目覚ましい進化を目の当たりにしています。今日の航空機は1980年代よりもはるかに複雑になり、新しいモデルが登場するたびに、航空機に関する業界すべての技術水準が引き上げられています。顕著な例として、ボーイング、エアバスなどの最新ジェット機に使用されるソフトウェアの急増が挙げられます。航空宇宙・航空機メーカー、投資家、航空会社、そして顧客の期待と要求がかつてなく高まったことで、高度なシステムとコンポーネントの統合が進んできました。

航空機システムは現在、相互接続されたコンポーネントとクリティカルなソフトウェア層が複雑に繋がりあっており、RAMSを効果的に分析および最適化することが困難です。複雑なRAMSの管理は難題です。主に次の4つの課題があります。

分散型開発

航空機システムの開発と製造には通常、非常に多くのサプライヤーやメーカーが関与しています。分散型アプローチでは、RAMSの調整と統合がより難しく、煩雑です。ドキュメントを主体とした従来のRAMS方法論は、現在の分散型アプローチに適切に対処しているとは言い難く、データの収集、管理、計画に非効率性と潜在的なギャップを生み出します。

拡張性

ドキュメント主体のRAMS手法が直面するもう1つの大きな課題は、拡張性の欠如です。保有機体数が増加し、運航責任者が継続的な改善に努める一方、膨大なドキュメント、データ、分析が必要です。ドキュメント主体のアプローチは、多くの時間とリソースを費やすとともに、エラーも混入しやすいため、需要の高まりに応じて効果的に拡張できません。

情報の捕捉と管理

ドキュメントのみに依存する手法では、RAMS分析の完全性が損なわれる可能性があります。複雑な航空機システム内で考えられるすべてのシナリオ、故障モード、または相互作用を捕捉し、文書化することが困難なため、重要な側面が見落とされたり、正しく対処されなかったりするリスクが高まります。静的なドキュメントは、システムの変更や更新に対応しにくく、完全性がより損なわれかねません。その結果、潜在的なリスクに対する誤解が生まれ、対策を十分に講じることができず、航空機システムの安全性と信頼性に対する潜在的な脅威が生じる恐れがあります。

主観的な分析

ドキュメント主体のRAMS方法論は、分析が主観的になる可能性があります。RAMSデータの解釈と評価がアナリストによって異なることも珍しくありません。アナリストの視点、先入観、専門知識レベルにばらつきがあると、分析プロセスに一貫性がなく、主観的な判断となる可能性があります。さらに、さまざまなソースのデータと情報を手作業で解釈することで、不一致やエラーが生じ、RAMS分析結果の精度と信頼性が損なわれる恐れもあります。

より良いRAMS方法論に向けた新たな道のり

ここまで述べた課題を克服するには、モデルベースのRAMSエンジニアリングの利点を取り入れた新しいアプローチが必要です。新たなアプローチは、高度なモデリング技術を活用することで、システムの複雑さに対処し、分散システムの開発と生産を促進し、スケーラビリティを実現する包括的な統合ソリューションを提供します。

モデルベースのRAMSエンジニアリングは、航空機システムの全体像を提供し、コンポーネント、サブシステム、機能間の相互依存性と相互作用を捉えます。モデルベースの手法は、分類法とライブラリに従ってシステムの故障をより正確かつ効率的に記述し、故障がシステム全体にどう影響するかをシミュレーションできます。

さらに、航空機のライフサイクル全体を通じてモデルを継続的に更新および改良できるため、積極的な意思決定、保守の最適化、安全性の向上をサポートします。