株式会社ＩＨＩエアロスペース 旅客や貨物を輸送する「将来宇宙輸送システム」の実現を目指すPHMの取り組み

「将来宇宙輸送システム」とは、航空機のように旅客や貨物を宇宙に輸送するシステムのこと。このシステムを実現するためにはロケットを安全に何度も往還できるようにすることが必要です。

「これまで私たちが開発・運用してきたロケットは、一旦打ち上げられてミッションを終えれば、基本的に燃え尽きますし、途中で異常が発生してミッションを完遂できなくなった場合には、地上に被害を与えないように破壊できる設計になっているのです。ところが、旅客を輸送するとなるとそうはいきません。とにかく安全に、行って帰ってくることが必要です。さらには、大陸間高速航行用の将来輸送となると価格が需要に見合っているかも重要です。単純に安全性を高めるだけであれば、費用をかけて安全なシステムは実現できますが、それではビジネスとして成り立ちません。安全性と費用との駆け引きが発生し、いかに安全かつ費用が魅力的な輸送サービスを提供するかが鍵となります」
そう語る野口氏。故障を予知し手を打つことで、安全に繰り返し使用できる輸送システムを生み出すべく、PHMの取り組み、具体的には予想されるあらゆる故障に対する対策を事前に設計に盛り込むための仕組みの構築に取りかかりました。

「MADe」で最適なセンサ配置を割り出した後は、実際に故障を予知できるかの検証を行いました。

「想定していた以上に、故障予知の手応えを得ることができました。MADeのシミュレーション上で、取得しているデータの何に着目すべきか、故障するとデータはこういう反応をするはずだという予測結果が見えてきたのです。エンジンなどの部品の中には、髪の毛1本程度の異物が入っただけで異常を起こしてしまうようなデリケートなものもあります。部品同士の接触で発生した小さな小さな欠片であっても異常を誘発してしまうこともあるのですが、そういった事態を未然に察知するための確認ポイントがわかりました」（野口氏）

今後は、MADeで構築した一連のシステムを将来宇宙輸送システムの設計に組み込み、さらに検証するというステップに進んでいくとのこと。
「宇宙開発分野でPHMに取り組むというのは、これまでに例を見ない新しい取り組みです。しかもごくわずかなデータをもとに進めなければならないという制約もある。こうした未知の取り組みは、一企業で達成できるというものではなく、さまざまな専門性に基づく知見を集約する必要があると考えます。そうした点でも、ISIDには助けられました。PHMをよく知るエンジニアやデータサイエンティストが親身にプロジェクトを進行してくれましたし、プレディクトロニクス社や教育機関などを通じて、データ分析に関して、より高度な知識を持つ専門家とアカデミックな議論をすることもできました。今後も、ISIDとともに、より多くの企業と協力しつつ、この取り組みを進めていきたいと思っています。そして、『宇宙から地球を見る』という刺激的な体験を、宇宙飛行士などの特別な人だけでなく、一般の人にも多く経験していただきたい。そんな未来に向けて、真摯に、研究開発を続けていきます」(野口氏)