導入事例

SHINING 3D Metrologyの「FreeScan Omni」が航空機MROにおけるへこみ検査を変革

航空機外板の健全性とへこみの監視の重要性

民間航空の整備・修理・オーバーホール(MRO)という厳しい環境において、航空機外板の構造的完全性の保持は絶対条件です。航空機は堅牢な構造設計がなされているものの、胴体や主翼はさまざまな運用上の要因によって「へこみ(Dent)」が生じやすい環境にあります。へこみの主な発生原因としては、以下のようなものが挙げられます。

・異物(FOD): タキシング、離陸、着陸の際に巻き上げられる石、滑走路の破片、舗装の破片など

・異常気象: 雹(ひょう)の嵐により、機体前縁や上面に数百もの衝突痕が残るケース

・鳥との衝突(バードストライク): 主翼の前縁、レドーム、胴体部への高速衝突による局所的な変形(厳密な評価が必要)

・地上ハンドリング時の事故: サービス車両、貨物ハイローダー、ジェットブリッジなどの接触・衝突

こうした事象は、一見すると表面上の些細なキズや凹みに見えるかもしれません。しかし、エアフロー効率を低下させるだけでなく、構造疲労や目に見えない応力集中を引き起こす要因となります。
『構造補修マニュアル(SRM)』では、すべての変形について許容損傷限界(ADL)の範囲内にあるかを判断するため、正確に測定し記録を残すことが義務付けられています。重大なへこみを見逃したり、その深さを誤って算出したりした場合、耐空性が損なわれ、致命的な構造破壊につながる恐れがあります。

ボトルネック:従来の測定ワークフローの課題

単独のへこみ1か所の場合、熟練した技術者が完全な評価を行うには通常約2分を要します。この評価には、最も深い箇所の特定、深さゲージや目盛り付きブリッジ(デプスゲージ)を用いた未損傷部に対する深さの測定、および手作業での結果記録が含まれます。

しかし、実際の現場がこれほど単純明快であることはめったにありません。雹の嵐や鳥の衝突事故が発生した場合、主翼や水平尾翼などの表面には、広範囲にわたって数十個〜100個以上のへこみが生じることがあります。このような場合、測定時間は跳ね上がります。

  • 100か所のへこみ × 2分 = 200分(3時間20分)の実測時間

なお、この見積もりには機体周辺を移動する時間や、手作業でのデータ入力、エンジニアリングチームへSRM評価用データを転送する時間などは含まれていません。

作業時間の増大に加え、従来の手作業によるアプローチには2つの重大なリスクが伴います。

  1. 1.測定精度のばらつき(ヒューマンエラー): デプスゲージを当てる位置や角度の再現性は、技術者のスキルや疲労度に大きく左右されます。
  2. 2.データの断片化: 手書きの数値や写真といった記録は、データの可視化や保管が難しく、SRM処理に関してエンジニアリングチームとスムーズに共有できません。

航空機が動けない「地上待機(AOG)」の状態では、稼働停止時間が直接的に多大な経済的損失を生むため、点検の迅速化が極めて重要となります。一方で、安全基準においては一切の妥協が許されません。

そのため、MROプロバイダーには「処理時間(TAT)を短縮しながら、測定精度とトレーサビリティを向上させる」という課題が突き付けられています。こうした環境下において、従来の手作業から「デジタルかつ計測級の高精度な検査方法」への移行は、もはや選択肢の一つではなく、効率的で信頼性の高い業務運営を実現するための不可欠なステップとなっています。

デジタルへの飛躍:効率的な自動プロファイル解析を実現する「FreeScan Omni」

こうした課題を解決するため、SHINING 3D Metrologyは、MROという高い信頼性が求められる現場に最適な検査用スタンドアロン3Dスキャナー「FreeScan Omni」を開発しました。FreeScan Omniは、内蔵演算機能とPTB(ドイツ物理工学研究所)認定の検査モジュールを搭載しており、スキャン、へこみの自動検出・測定、3Dレポートの出力という現場ワークフロー全体をこれ1台で完結できます。

FreeScan Omniは0.02 mmの高精度測定を実現し、アルミニウムや複合材料など、反射率が高く凹凸の少ない表面の計測に最適化された最先端のレーザースキャン技術を採用しています。

【作業の流れ】

スキャン: 技術者が対象エリアの周囲を巡り、ワイヤレスかつ小型軽量な「FreeScan Omni」で表面形状を計測。

検出: スキャンデータからへこみや表面の凹凸をシステムが自動識別。

測定: へこみの深さや位置などの主要寸法を自動算出。

レポート: 技術評価用の視覚的な3Dレポートを自動生成。

民間航空MRO分野における主なメリット

現場での優れた運用性(ワイヤレス&オールインワン設計)

FreeScan Omniなら、煩雑な事前セットアップが不要です。格納庫でもエプロン(駐機場)でも、外部PCやケーブルを用意することなく、待ち時間ゼロですぐに点検を開始できます。この優れた機動性により、作業スペースが限られた環境であっても航空機のすぐそばでスムーズに作業を行えます。

広範囲の検査もスピーディーに完了

へこみ1か所につき2分を要していた手作業と異なり、FreeScan Omniは1回のスキャンで損傷箇所全体をまとめて取得できます。へこみが10か所あっても100か所あっても検査は数分単位で完了するため、全体の作業時間を大幅に短縮できます。

トレーサビリティの確保とレポートの標準化

すべての検査結果は、構造化された視覚的な3Dレポートに自動的に集約されます。手書きのメモや写真データとは異なり、確認・保存・共有が容易なデジタルデータとして管理可能です。高いトレーサビリティを確保するとともに、一貫したSRMに基づく評価を強力に支援します。

高い費用対効果と業務の効率化

FreeScan Omniは、航空機の地上待機時間を短縮し、測定誤差による手直し作業を削減します。さらに、意思決定を後押しする監査対応データを提供することで、明確なコスト削減と長期的な運用効率の向上を実現します。

「へこみ検査」を超えて:民間航空分野におけるさらなる可能性

へこみの点検は非常に重要なユースケースですが、民間航空MROにおけるDXの広大な可能性のほんの一部に過ぎません。

機体検査や部品検証から、リバースエンジニアリング、デジタルドキュメント化(文書化)に至るまで、SHINING 3D Metrologyは航空業界の多様化するニーズに合わせた包括的な3Dスキャンソリューションを提供しています。データの迅速な取得、測定精度の均一化、そして完全なデジタルワークフローの構築により、MRO事業者が厳格な安全・コンプライアンス基準を維持しながら、作業効率を最大限に高められるようサポートいたします。