戦闘機の生産技術基盤について 産期間(開発機種)(注:...
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日本航空宇宙工業会
戦闘機の生産技術基盤について
平成21年6月
社団法人日本航空宇宙工業会
資料3
1
日本航空宇宙工業会目次目次
戦闘機の生産技術基盤
日本の戦闘機生産の歴史
戦闘機生産技術基盤の構造
戦闘機生産技術基盤の役割
国内生産技術基盤の中核
戦闘機生産空白による熟練工喪失の危機=基盤喪失の危機
システム・インテグレーションとは
将来の戦闘機開発におけるシステム・インテグレーションの役割増大
まとめ
2
日本航空宇宙工業会
2
開発
全般 :防衛生産技術基盤の役割は、平時/有事の運用支援を行うことと認識(⇒ 国策として、中長期的・戦略的維持育成が必要)
戦闘機戦闘機の生産技術基盤の生産技術基盤
製造 修理 改修・改善・改良
技術基盤
◇主に製造、修理等に必要
生産基盤
不具合対策
不具合対策
◇主に開発、改修・改善・改良等に必要
部 隊 の 運 用(企業の支援: ①必要なものを ②必要なときに ③必要な状態で提供)
3
日本航空宇宙工業会
1989 2011
1978 1999
19871975
1969
19881967
1967
19611955
1960
日本の戦闘機生産の歴史日本の戦闘機生産の歴史
各機種の国産化状況
F-86 F-104 F-4 F-15
艤装・最終組立
アビオニクス
火器管制レーダー
エンジン
国産誘導弾
注: 上記国産化比率は契約締結時の国産・輸入割合に基づく値(概算)
100% 100% 100% 100%
100% 100% 一部 一部
NASAAR APQ-120 APG-63N/A 一部 一部 一部
J79-GE-11A J79-GE-17 F-100-PW-100/220EJ47-GE-270% 100% 100% 100%
AAM-1 AAM-3, 4, 5N/A N/A
射撃管制装置 + TACAN, IFF + データリンク + ミッションコンピュータ、表示ソフトウェア
絶え間なく継続する国内生産を糧に、国内生産技術基盤は運用支援(能力向上/改修等)と後方支援の両面で航空自衛隊に貢献してきた。
F-22F-86
1950年代 1960年代 1970年代 1980年代 1990年代 2000年代 2010年代
ライセンス国産 (300機)
F-104
T-2
F-4
F-1
F-15
F-2
現在
(C-1)契約締結 完納
ライセンス国産 (230機)
国内開発 (96機)
国内開発 (77機)
ライセンス国産 (140機)
ライセンス国産 (199機)
日米共同開発(94機)
生産期間 (ライセンス国産機種)
1981
生産期間 (開発機種)(注: T-2とF-2は開発期間を含む)
米国初の超音速飛行 (1953 F-100)
日本初の超音速飛行 (1971 T-2)
4
日本航空宇宙工業会戦闘機生産技術基盤の構造戦闘機生産技術基盤の構造
先行き不透明感から撤退企業増加⇒基盤の裾野は崩壊の危機
戦闘機機体生産担当会社:約1100社
撤退メーカー
レドーム・燃料タンク戦闘機用タイヤ
1.既撤退メーカ
◆ A社(ブッシング)
◆ B社(デカル、銘版)
◆ C社(精密鋳造品)
◆ D社(鋳造品)
◆ E社(機械加工外注)
◆ F社(板金加工外注)
◆ G社 (アクチェータ)
◆ H社(カドミメッキ処理コネクター, サーキット・ブレーカー )◆ I社(板金加工外注)
◆ J社(無機ガラス風防)
◆ K社(シーラント)
2.現在撤退中のメーカ
◆ L社(スチール鋳造品)
◆ M社(レドーム用レジン)
◆ N社(燃料タンク/防振ゴム)
3.撤退を表明しているメーカ
◆ O社(鋳鍛造品)
◆ P社(鍛造品)
◆ Q社(鋳造品)
◆ R社(形材)
◆ S社(形材)
◆ T社(スキン材)
◆ U社(ワッシャー/ガセット)◆ V社(鍛造品)
◆ W社(レドーム)
◆ X社(タイヤ)
エンジン: 52社レーダー・電子戦装置: 37社
主契約者(1)特定下請負会社(2)
下請負会社(1,095)
三菱重工業
川崎重工業富士重工業
注) ・官給品であるエンジン、レーダー等については上記に含まず。
カヤバ工業 関東航空計器小糸製作所 島津製作所神鋼電機 新明和工業住友精密工業 住友電工ダイキン工業 ダイセル化学工業多摩川精機 ナブテスコ東京航空計器 東芝 東洋無線システム東京計器 日本航空電子 日本電気日本無線 日本飛行機 日立製作所日立国際電気フジワラ 古河電池三菱電機 三菱プレシジョン ミネベア横河電機 横浜ゴム 神戸製鋼東レ 日立金属 三菱マテリアル 櫻護謨三菱レイヨン 他
(例)F-2戦闘機の機体生産担当会社
主契約者(1)特定下請負会社(2)
下請負会社(1,095)
三菱重工業
川崎重工業富士重工業
注) ・官給品であるエンジン、レーダー等については上記に含まず。
カヤバ工業 関東航空計器小糸製作所 島津製作所神鋼電機 新明和工業住友精密工業 住友電工ダイキン工業 ダイセル化学工業多摩川精機 ナブテスコ東京航空計器 東芝 東洋無線システム東京計器 日本航空電子 日本電気日本無線 日本飛行機 日立製作所日立国際電気フジワラ 古河電池三菱電機 三菱プレシジョン ミネベア横河電機 横浜ゴム 神戸製鋼東レ 日立金属 三菱マテリアル 櫻護謨三菱レイヨン 他
(例)F-2戦闘機の機体生産担当会社
5
日本航空宇宙工業会
基盤あり
(ライセンス国産)
基盤あり
(ライセンス国産)
民 間 の 生 産 技 術 基 盤
:防衛省
:民間の生産技術基盤基盤なし
(FMS導入)
基盤なし
(FMS導入)部 隊 運 用
部隊運用
運 用 支 援
戦闘機戦闘機生産技術基盤生産技術基盤の役割の役割
部隊の運用を底辺で支える民間企業の生産技術基盤
整備 ・ 補 給 ・ 技 術 支 援
6
日本航空宇宙工業会戦闘機戦闘機生産技術基盤の運用支援貢献例生産技術基盤の運用支援貢献例11
2月
空自
米軍
2008年1月12月2007年11月
▽11.2 事故発生
▽11.28 再度飛行停止▽11.21 飛行再開
▽1.9 F-15A-D一部(60%)飛行再開
▽11.20 空自F-15飛行再開
その差約その差約33ヶ月ヶ月
▽2.159機を除き、飛行再開
国内開発で培った「亀裂進展解析技術」により、日本独自に運用許容を判断。
通常通り防空任務を遂行
■2007.11.2 米軍 F-15C事故に伴う飛行停止への迅速な対処
国内生産技術基盤の存在によって、自主的な判断で早期に飛行再開
7
日本航空宇宙工業会戦闘機戦闘機生産技術基盤の運用支援貢献例生産技術基盤の運用支援貢献例22
2010s1990s 2000s
空自
USAF
1980s1970s1960s
▽1964 Operation Readiness
▽1971 部隊建設
▽1996 退役
F-4EJ改
主翼内の割れ L/E FLAPヒンジ孔摩耗
T/E FLAPヒンジ孔摩耗エアコン室内の腐食
空気取入れ口周辺の腐食
基盤なしには米国運用終了後の基盤なしには米国運用終了後の運用継続は困難運用継続は困難
―TO外修理・大規模修理
―修理用部品の製造
―飛行可否の判断
―部品枯渇対策
FF--44後継機でも後継機でも同様の同様の状況状況が必ず発生が必ず発生
20年以上の自主的運用
F-4EJ
完成機輸入なら運用継続困難
腐食対策腐食対策
国内生産技術基盤の存在によって、米軍運用終了後も運用継続が可能
8
日本航空宇宙工業会
大規模・複雑修理には国内生産技術基盤が必要
バルクヘッド他が損傷
・中/後胴切り離し・バルクヘッド交換
・・・ 通常、定期修理では行わない作業
新製経験者の指導のもと修理実施
戦闘機戦闘機生産技術基盤の運用支援貢献例生産技術基盤の運用支援貢献例33
■大規模・複雑修理対応 (F-15熱損機修理)
9
日本航空宇宙工業会
技術質問*総数: 1,559件(F-15:2008年1~12月実績)
内、飛行安全に関わるため即日回答したもの:
年間77件
戦闘機の高い可動率を支える技術質問対応戦闘機の高い可動率を支える技術質問対応
翌日回答の場合:現在より現在より22割減割減翌々日回答の場合: 〃〃 44割減割減
米国依存時の可動率
航空戦力の確保は高い可動率により達成される
航空戦力(可動機数)=配備機数 X 可動率
・ 自主開発またはライセンス国産で培われた技術力により高い可動率を確保
・ 戦後、例外なく自主開発またはライセンス国産の戦闘機を導入してきた
現在の可動率
高い可動率の確保には国内生産技術基盤の存在が不可欠
* 整備マニュアルでカバーされていない事象についての部隊からの質問
10
日本航空宇宙工業会
生産技術基盤の中核は、熟練工と高いシステムインテグレーション能力を有する技術者
国内生産技術基盤の中核国内生産技術基盤の中核
部 隊 の 運 用(企業の支援: ①必要なものを ②必要なときに ③必要な状態で提供)
改良
改修
開発
製造
整備
補給
技術支援
システムインテグレーション能力システムインテグレーション能力設計者
試験設備
設計ノウハウ等
熟練工熟練工生産設備
製造ノウハウ等
生産技術基盤生産技術基盤
11
日本航空宇宙工業会
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
2020
2030
各機種製造期間
1960 1970入社年代プロジェクト 1950 20301980 1990 2000 20202010
監督者中堅 熟練工
F-86F-104
T-2/F-1F-4
F-15F-2
初心者
指示を受けて作業 1人で作業可能
現在▼
熟練工を喪失すると、将来の戦闘機量産・開発は困難
戦闘機生産空白による熟練工喪失の危機戦闘機生産空白による熟練工喪失の危機=基盤喪失の危機=基盤喪失の危機
12
日本航空宇宙工業会
初歩的/基礎的 作業の習得
中堅
熟練工
20年
30年
40年
学習 実践
経験の蓄積
各部位/各系統のローテーションによる幅広い作業の習熟
機体全体の深い理解と総合的判断能力の習熟
3年
6年
10年
監督者熟練作業者の管理
失敗のマネジメント:・ 不適合を次工程に流出させない・ 失敗しなくなるまで経験を積ませる
熟練工の育成熟練工の育成
熟練工の育成には、30年近い年月が必要
13
日本航空宇宙工業会
性 能 コスト・品質・納期
(技術を図面に)(技術を図面に)
システム・インテグレーション 製造プロセス設定 生産体制構築
(図面を製品に)(図面を製品に)
設計・開発作業設計・開発作業 試作作業試作作業 量産作業量産作業
開発フェーズ開発フェーズ
[課題]
[価値]
F-16試作機
( 10機 )
MYC(複数年契約)
約3,500機
F-2試作機
( 4機 )量産
94機 (5機/年、熟練工による生産)
LRIP(初期低レート生産)
94機+
生産フェーズ生産フェーズ
((SSCMCM::Supply Chain ManagementSupply Chain Management))
+
日本では、戦闘機量産作業に携わる熟練工が試作(製造プロセス設定)を担当日本では、戦闘機量産作業に携わる熟練工が試作(製造プロセス設定)を担当
生産空白は戦闘機開発能力喪失に直結生産空白は戦闘機開発能力喪失に直結LRIP: Low Rate Initial Production MYC: Multi-Year Contract
戦闘機生産技術基盤における熟練工の役割戦闘機生産技術基盤における熟練工の役割
14
日本航空宇宙工業会
0
50
100
150
200
250
300
1996
1998
2000
2002
2004
2006
2008
2010
2012
2014
2016
2018
2020
2022
2024
2026
2028
2030
0
600
1200
1800
2400
3000
3600
納入機数 納入累計
1978~1980初期低レート生産 94機
1974~1978試作・FSD10機
FF--16 16 ** FF--22
量産累計
94機
1980~現在量産3,403機
1996試作4機
2000~2011量産94機
*Lockheed Martin社の生産機数。海外生産分は除く。
0
50
100
150
200
250
300
1974
1976
1978
1980
1982
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
2008
0
600
1200
1800
2400
3000
3600
納入機数 納入累計
初期低レート生産+量産累計
3,497機
わが国の戦闘機量産機数は米国の試作機数相当わが国の戦闘機量産機数は米国の試作機数相当
わが国の戦闘機事業の特殊性(わが国の戦闘機事業の特殊性(FF--1616ととFF--22の対比)の対比)
15
日本航空宇宙工業会
製製 品品
システム・インテグレーションシステム・インテグレーション
システム・インテグレーションとはシステム・インテグレーションとは
要要 求求
システム・インテグレーションとは要求を満足する製品を実現するプロセス
分 析分 析
機能配分機能配分 統合作業統合作業
・ システム・インテグレーションとは、能力、知識、経験、設備、ツールを駆使して、要求を分析し、機能配分し、制約条件をクリアしながら、構成要素を有機的に結びつけ、システム全体として要求を満たす製品を作り上げる統合作業。
・システム・インテグレーション能力は、開発に対する、運用による検証過程を通じて獲得可能
検証検証
能 力知 識
経 験
ツール設備
16
日本航空宇宙工業会システム・インテグレーションの活用事例システム・インテグレーションの活用事例
ALQ-8脅威RADARに対し,電波妨害実施
APR-4脅威RADARを受信,識別
IC,LSI
図1
ALQ-8脅威RADARに対し,電波妨害実施
APR-4脅威RADARを受信,識別
IC,LSI
図1
• 昭和56年F-15J導入時、電子戦システムは米国非開示
⇒日本独自の電子戦システムを国産開発
(APR-4:昭和56年、ALQ-8:昭和58年)
• F-15電子戦能力向上⇒新たな電子戦システムを国産開発試作及び搭載試改修
米国製最新型と同等以上の機能、性能を実現するべく取り組み中
• 独自技術によるシステム・インテグレーション能力の結実
・ デジタル・データバス・システムの設計技術(F-4改、F-2)
・ OFP開発検証技術(T-2CCV,F-2) 等
F-15におけるわが国独自電子戦システム搭載
米国非開示機能は国内のシステム・インテグレーション能力で補完要
• システム・インテグレーション能力が無かった場合、電子戦能力が欠落したままF-15を導入せざるを得なかった。
①脅威レーダー波の照射
③ALQ-8(電波妨害装置)により脅威レーダーに対する電波妨害実施
②APR-4(レーダー警戒装置)により脅威レーダー波を受信、識別
17
日本航空宇宙工業会
システム・インテグレーション対象技術システム・インテグレーション対象技術
将来の戦闘機開発におけるシステム・インテグレーションの役割増大将来の戦闘機開発におけるシステム・インテグレーションの役割増大
システム・インテグレーション能力の重要性が益々増大
情報入手情報入手( ( IInformation )nformation )攻撃攻撃((AAction)ction)・スタンドオフ・他機のウェポン・コントロール
多様な情報の統合化- 各種センサ・データリンク
TST: Time Sensitive Target
状況認識/決心状況認識/決心((DDecision)ecision)情報処理・判断の高速化-TSTへの対処-ミッションコンピュータによる省力化・自動化
多機能化に伴う構成要素の増加構成要素の機能高度化
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日本航空宇宙工業会ソフトウェア規模増大によるシステム・インテグレーションの高度化ソフトウェア規模増大によるシステム・インテグレーションの高度化
ソフトウェアの大規模化によりシステム・インテグレーションは益々高度化
戦闘機搭載ソフトウェア規模の変遷
出典: Ogg, J.S. (AFMC); Delivering Warfighter Capability ‒ The Need for Speed; Symposium on Rapidly Delivering War-Win Capability; 2000
19
日本航空宇宙工業会まとめまとめ
部隊の運用支援には生産技術基盤が不可欠
戦後、間断なき戦闘機の開発及び生産により生産技術基盤を育成・維持
生産技術基盤の中核は、熟練工と高いシステムインテグレーション能力を有する技術者
戦闘機生産中断は、これらの熟練工と高いシステムインテグレーション能力を有する技術者の散逸を招く
熟練工と高いシステムインテグレーション能力を有する技術者の散逸は、現在の部隊運用支援及び将来の戦闘機開発に支障をきたす