DX・GX（デジタル・グリーントランスフォーメーション）等における新技術に対応した航空局の取組について

令和６年１月２６日
国土交通省 航空局 安全部
航空機安全課長 千葉 英樹
Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism

目次

1. DX（デジタルトランスフォーメーション）関係
2. サイバーセキュリティ関係
3. GX（グリーントランスフォーメーション）関係

2

目次

1. DX（デジタルトランスフォーメーション）関係
2. サイバーセキュリティ関係
3. GX（グリーントランスフォーメーション）関係

3

航空機の開発リスクの増大とプロセス革新の必要性
 製品開発において、機能や部品点数が増加した場合、例えばCPUや自動車は開発期間は一定となっている一方で、航空機は、システムの複雑性と高い安全要求から開発期間が増加してきた。
 実際に、プロジェクトローンチからTC取得までに要した期間は、1980年代～1990年代は5年程度であったの に対して、2000年以降は8年程度以上に増加傾向となっている。
 今後、新たに航空機を市場投入していく上で、このように増大してきている航空機の開発リスクをマネージメントするための取組みの重要性が従前より高まってきている。
開発期間と製品の複雑性の相関関係
青色：航空機

緑色：自動車

赤色：CPU

5年8年

旅客機開発には，以前の5年から，近年は8年を要する
出典：Aerospace Industries Association, “Life Cycle Benefits ofCollaborative MBSE Use for Early Requirements Developments,” 2016.

派生機のため比較的短期間

出典：Aerospace Industries Association, “Life Cycle Benefits of Collaborative
MBSE Use for Early Requirements Developments,” 2016.

出典：国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構提供.

※経済産業省、JAXAの資料を基に、航空局が作成 4

型式証明審査の概要（機体開発と並行して）開発の時間経過→申請

初飛行

型式証明書発行適用基準の合意・適用される耐空性基準の設定 ・設計の特徴に応じた特別要件の設定

適合性証明計画の合意・適合性証明計画（Certification Plans）、適合性見解書（Issue Papers）等・性能計算書、強度計算書、電気負荷解析書 等

各種試験への立会
・材料試験、構造部品強度試験、全機強度試験、装備品／システム機能試験 等飛行試験の進捗にあわせ、図面、解析書等の審査、各種試験への立会い等も継続

全ての適用基準への適合性を確認

図面、解析書等の審査

製造過程の検査、品質管理体制の審査
・適合検査（Conformity Inspections） 等

飛行試験の実施・立会
提供:KHI・社内飛行試験 ・型式証明飛行試験

5

経済安全保障重要技術育成プログラム（NEDO事業受託）※NEDOプレスリリース（2023/7/12)より
6
https://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_101672.html

航空機ライフサイクルDX技術の研究開発※JAXAの資料を基に、航空局が作成

7

Kプロ事業における設計DX、認証DX、生産DX、プロセス統合(DXプラットフォーム)の概要

フェーズ

概要

担当機関

設計DX

Model-Based Systems Engineering (MBSE)と Model-BasedJAXA
Development (MBD)の連携に基づくプロセス、及びリファレンスモデル を 構 IHI
築KHI
MHI

認証DX

国際的な信頼性保証フレームワークとの連携を図りつつ、認証試験を解析で代替する Certification by Analysis (CbA)のプロセスを構築し、実用性の高いガイドラインを作成

JAXA
KHI
MHI

※航空局と連携生産DX

デジタル技術を活用した Advanced Product Quality Planning (APQP)、
JADC
Model-Based Definition (MBD)と Model-Based Instructions (MBI) の連 携、 KHI
スマートサプライチェーンのプロセス構築
SUBARU
MHI

プロセス統合(DXプラットフォーム）

複数組織間でのデータ連携手法、先進デジタルスレッド技術を確立するこJAXAとにより、設計・認証・生産フェーズの各プロセスをシームレスにつなぎ統合するための手法を開発。国際共同開発において適用可能なプラット フォー
ムを構築※JAXAの資料を基に、航空局が作成

8

航空局としてのDXに向けた対応
航空局が取り組む必要性
航空局においても、国産の航空機開発の対応に加えて、以下の観点からデジタル技術を活用し設計された機体の安全性審査への取り組みが必要
１ 外国でデジタル技術を用いて開発された航空機の国内認証• 外国で安全性証明を受けた機体を我が国で運航させる
場合、我が国においても安全基準に適合するか審査が必要。
• 今後、デジタル技術を活用して設計をされ、外国当局で認証された機体が外国から我が国に輸入されるため、デジタル技術を活用した設計における認証方法、設計プロセスを理解し実施できる体制が必要。
設計認証

２ 外国との共同開発の際のデジタル技術を用いた安全性認証• 外国の航空機メーカーの機体開発では、今後デジタル技術を活用した設計が確実視されている。
• 外国の航空機メーカーと共同開発する我が国メーカーも、構造部材、装備品等の開発・認証にはデジタル技術の活用が必須。
• それらの構造部材、装備品について、我が国航空当局もデジタル技術を用いた設計における安全性審査に体制が必要。
生産

運用・保守

廃棄・ﾘｻｲｸﾙ

航空機DXの全体像概念図

Kプロ事業における航空局の取り組み・関係者との連携① デジタル技術を活用した開発における認証方法のガイドラインの作成、模擬審査② 特定の分野へのデジタル技術を活用した安全性審査
その後、国際標準化への取組、適用分野の拡大、新たな形態の航空機への適用に向けて、継続した活動が必要。
※ MBSEにより機体開発の短期化や低コスト化、 認証試験をCbAで代替とDXの可能性に期待する一方、DXが実機での取組と同等の安全性を担保できるか検証が必要

9

CbA (Certification by Analysis)に係る海外動向• 海外でのCbA適用に関する議論••

各国航空局、主要OEM (Original Equipment Manufacturer)及び研究機関から成る国際WGでは、構造CbAの根拠となる標準文書を作成中。
近い将来ASME*スタンダードとして出版予定。
同様の参加機関で構成された飛行性CbAに関するWGでもRecommended Practiceを出版。

• EASA/FAAの取組••

EASAはCM(Certification Memoranda)で構造分野のCbAに対する見解を示した。
FAA／EASAは、公的研究機関が主体的に進めるCbA実証研究プロジェクトに参画、審査者の立場でサポートまたはアドバイスを実施。

*ASME: American Society of MechanicalEngineers(米国機械学会)※JAXAの資料を基に、航空局が作成

10

目次

1. DX（デジタルトランスフォーメーション）関係
2. サイバーセキュリティ関係
3. GX（グリーントランスフォーメーション）関係

11航空分野におけるサイバーセキュリティの必要性
概要• サイバーセキュリティの重要性は年々高まっており、電子技術を多用する近代航空機においても同様• 航空分野全般への攻撃が散見されている
 航空機をはじめ、安全を担う重要なシステムに対し、サイバーレジリエンス※の向上が必要 DX・GXでのデジタル化においてサイバーレジリエンスについても考慮が必要※サイバー攻撃を受けた際の被害を最小化し、 素早いリカバリーを行うための対応力・回復力

ＪＡＸＡ・三菱・日立…
一斉にサイバー攻撃…中国軍が防衛・航空情報狙う？
2021年4月21日
読売新聞オンライン

欧州航空管制ウェブサイト、親ロシア派ハッカーが攻撃
2023年4月21日
ウォール・ストリート・ジャーナル日本

こんな時代だからこそ、ＡＮＡとＪＡＬの会員情報流出、予約システム会社にサイバー攻撃
2021年3月6日
ロイター

12無人航空機と航空機におけるサイバーセキュリティ
概要• サイバーセキュリティの観点で、無人航空機にも航空機にも対応が必要• 基本的な考え方は無人航空機も航空機も同じであり、
 セキュリティリスクの特定、評価及び必要な緩和策。そして維持

特定
評価緩和策

 GX・DXにおいて、新たな脅威やリスクが発生しないような対策が必要（参考）無人航空機の型式認証におけるサイバーセキュリティの要件

サーキュラー No.8-001
・115 サイバーセキュリティ(a)別のシステムと連携する無人航空機の機器、システム及びネットワークは、無人航空機の安全性に悪影響を及ぼす意図的で許可されていない電子的な干渉から守られなくてはならない。
セキュリティ対策は、セキュリティリスクが特定され、評価され、かつ、必要により緩和されていることを示すことによって確実になされなければならない。
(b)上記 (a)項により必要とされる場合、セキュリティ対策が維持されるような手順及び指示がICA に含まれなければならない。

13

目次

1. DX（デジタルトランスフォーメーション）関係
2. サイバーセキュリティ関係
3. GX（グリーントランスフォーメーション）関係

14航空分野の脱炭素化（新技術活用）新技術の活用〇今後、低炭素な機体・エンジンとして、電動航空機や水素航空機など、様々な形態の航空機の技術開発が見込まれるところ。
〇我が国において開発される環境新技術の実用化（実機搭載）に向け、航空製品に求められる基準認証が円滑・確実に行われるよう、開発段階から標準化・安全基準の策定に積極的に関与していく必要。
電動航空機

更なる軽量化・効率化

水素航空機

水素航空機イメージ

複合材の活用による軽量化

出典： 宇宙航空研究開発機構
出典：経済産業省

電動ハイブリッド推進システムイメージ

開発中の技術

出典： 宇宙航空研究開発機
構 航空機の装備品や推進系に用いる電動化関連技術
 モータ・インバータ、蓄電池等開発中の技術

開発中の技術 水素燃焼器
 液化水素タンク
 水素供給システム 等

 炭素繊維複合材による構造部
品の更なる軽量化
 セラミック基複合材によるエンジン等の更なる軽量化 等
15

航空機の脱炭素化に向けた新技術官民協議会• 世界に先駆けて我が国の環境新技術（電動化、水素航空機等）の実用化を進め、航空分野の環境対策を推進するためには、産学官が連携し、戦略的に安全基準・国際標準の検討を進めることが重要。
• 日本企業が持つ優れた環境新技術の社会実装、及び日本のプレゼンス・シェアの向上も見据え、日本企業が不利にならない形で、技術に応じて主導的に、当該技術に関連する安全基準等を策定することを目標とし、官民が一体となって取り組む場として「航空機の脱炭素化に向けた新技術官民協議会」を設立。
＜官民協議会の構成員＞（事務局：国土交通省、経済産業省）

(順不同)

学識者

李家教授（東京大学大学院工学系研究科教授）

民間

構成員

IHI、川崎重工業、GSユアサ、ジャムコ、シンフォニアテクノロジー、新明和工業、SUBARU、住友精密工業、多摩川精機、東レ、ナブテ
スコ、三菱重工業
航空イノベーション推進協議会、航空機装備品認証技術コンソーシアム、日本航空宇宙工業会
全日本空輸、日本航空

オブザーバー

定期航空協会、成田国際空港、中部国際空港、新関西国際空港、関西エアポート

政府等

国土交通省、経済産業省、文部科学省（オブザーバー）、JAXA（航空機電動化コンソーシアムを含む）、NEDO＜R5年度の検討体制＞

官民協議会の議論概要R4年度のとりまとめ概要
 戦略的な安全基準・国際標準を策定するためのロードマップを策定

 国際標準化に向けた国内連携体制の構築、国の積極的な関与
 電動化、水素、軽量化・効率化分野ごとに、国際標準化団体への参画・標準化案の提案等のスケジュールを明確化
 国内の産官学連携の場として、国内協議団体を2025年度末までに設立予定（それまでの間は官民協議会を活用）

R5年度の検討・取組事項
 国内協議団体設立への対応
 他分野の事例調査
 協議団体の機能・体制の検討等

 電動化、水素、軽量化分野に係る対応
 国際標準化団体への参画
 国際標準化団体の個別会議体毎のタスクグループの設置・活動 等※国内協議団体設立までの体制

官民協議会
実務者会合

協議会の方向性の決定 等各WGからの進捗報告・助言、官民協議会への報告事項の整理 等

新設

国内協議団体設立準備WG
電動化WG

水素WG

他分野の事例調査、団体の機能・体制の検討等

軽量化・効率化WG

標準化動向等の共有、各国際標準化団体への対応検討 等

技術WG（R4から継続）

16

航空機の脱炭素化に向けた新技術ロードマップ
2023年3月15日 航空機の脱炭素化に向けた新技術官民協議会

このロードマップは、日本企業が持つ優れた環境新技術（航空機の電動化、水素航空機、軽量化など）の技術開発動向を踏まえ、その社会実装及び日本のプレゼンス向上に向け、官民が戦略的に国際標準化等に取り組んでいくべき国内連携体制の構築及び制度整備等についてまとめたものである。

2023

航空機の脱炭素化に向けた世界的な取り組み見込み

分野毎の国際標準化活動に係る戦略・方針の検討
国交省を含めた産官学が連携して国際標準化団体へ参画
国際標準案、安全基準案の検討・
打ち込み ※提案の検討、打ち込みのタイミン

他産業の団体等との連携構築

拡大・強化

標準化検討に必要なデータの国内企業同士での共有（必要な部分のクローズ化の仕組みの整備に応じて順次対応）

機動的に自走できる団体（産官学が連携した日本代表）として参画

国際標準化団体、国際的な議論の場にて継続的に検討し打ち込み

グは分野毎のロードマップ参照

他分野の事例調査、情報収集等

団体の機能、体制を検討

設立準備、企業への参画働きかけ

標準化活動を推進するための支援

企業への参画働きかけ・裾野拡大
官民協議会の方針に沿った活動
標準化活動を推進するための継続的支援

航空当局間（欧米等）の連携、認証活動のサポート

今後の航空機産業戦略を踏まえた開発用試験設備の整備を検討し、対応開発用試験設備の整備
実験機の整備整備の優先付けに係る検討

優先度に応じた試験設備の整備•••

電動化：新たな環境（高電圧かつ高々度等）や新たな電動化領域への対応 等
水素：試験需要拡大や新たな環境（極低温かつ長時間等）への対応 等
軽量化・効率化：大型試験等への対応 等※環境整備：戦略的な技術開発、国際標準化、認証取得を進めていくためのもの

今後の航空機産業戦略を踏まえた実験機の整備を検討し、対応整備の優先付けに係る検討※既存の機材の活用も含む

装備品を実際の飛行環境下で試験を行うための実験機 等

技術開発

人材育成

国際標準化活動の戦略・方針を踏まえた認証に係る人材育成の検討・促進

技術開発

日本企業が持つ優れた環境新技術の開発（電動化、水素航空機向け技術開発、軽量化・効率化）

地上・飛行試験
技術実証支援（ﾊﾟｲﾛｯﾄﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄ）

技術実証試験（地上試験、飛行試験）の実施

プロジェクトへの支援を検討し対応～2050年

国際標準化団体への参加、欧米等の組織との交流・連携等を通じた知見の獲得・蓄積・共有

標準化活動や認証、製造メーカープロジェクトの参画経験の蓄積・共有
欧米等の専門家や他産業等からの知見共有～2040年

商用運航の開始・運航機への搭載の拡大へ

次世代航空機の実証機開発

日本企業が持つ優れた環境新技術の社会実装を通じて２０５０カーボンニュートラルに貢献

環境整備
（※）

～2030年

日本のプレゼンス向上

国の積極的関与2025

国内協議団体の設立

国際標準案等の検討の場の設定

国内協議団体の始動

国際標準策定等
における我が国の発言力の向上

当
ＷＧを活用※面は新技術官民協議会の実務者会合・国際標準化に向けた国内連携体制の構築

国際標準化に係る知識・経験の共有・蓄積

2024

環境新技術の技術開発から技術実証・機体搭載へ飛行実証17

国際標準化に向けた国内連携体制の構築（イメージ）

国内の産官学連携の場
活動方針の議論・策定

具体的な活動の場

航空機の脱炭素化に向けた
新技術官民協議会

国内協議団体（当面は新技術官民協議会を活用） 知見・経験の共有• 標準化活動や認証等の経験• 他産業等からの知見

 国内協議団体設立に向けた検討• 他分野の事例調査• 団体の機能・体制（予算・人員等）

助言方針

 国内協議団体の活動方針の設定・フォローアップ

 国際標準案、安全基準案の検討• 産官学が連携して検討
報告・• 基準案策定に向けた航空当局間の連携（当面の間）
 産官学連携の場として活用

 国際標準化活動に係る戦略・方針の検討

フォローアップ 国際標準化団体、国際的な議論の場への戦略的な参画、標準案の打ち込み
 国レベルでコミット（経産省・国交省も参加）

標準化団体への参画・団体間の連携標準案の提案

国際標準化団体

SAE（米）ASTM（米）EUROCAE（欧）RTCA（米）海外航空当局

航空当局等との連携
FAA（米）EASA（欧）国際民間航空機関

技術開発・基準策定・国際標準化をセットで推進

ICAO※第２回「航空機の脱炭素化に向けた新技術官民協議会」資料より抜粋

18

標準化団体参加実績
電動化WG関係
SAE E-40 Electrified Propulsion Committee
日時・場所：2023年9月12日～9月14日・ドイツ ミュンヘン（航空局も参加）
SAE A-6 Aerospace Actuation, Control and Fluid Power Systems Committee
日時・場所：2023年10月16日～20日・カナダ ナイアガラフォールズ（航空局も参加）
その他、SAE AE-10（9月11日～13日）、RTCA SC-135（10月16日～20日）等にも電動化WGより構成員が参加

水素WG関係

Hydrogen as aviation fuel workshops 2023

日時・場所：2023年6月12日・ドイツ ケルン 欧州航空安全庁（EASA）（航空局も参加）

SAE Sustainable Alternative Fuel Steering Group (SAFSG)

日時・場所：2023年9月21日以降、年内に毎月開催・オンライン（航空局も参加）

International Aircraft Materials Fire Test Forum(Material Forum)

日時・場所：2023年10月16日及び17日・米国 FAA William J. Hughes Technical Center（航空局も参加）

Hydrogen Impact on Transport Aircraft Certification Fire and Explosion Safety Meeting

日時・場所：2023年10月20日・米国National Aerospace Research and Technology Park（航空局も参加）

軽量化・効率化WG金井CMH-17 Polymer Matrix Composites（PMC）Coordination Group Meeting
日時・場所：2023年10月16日～19日・米国ウィチタ（航空局も参加）※国際標準化団体の一部コミッティに対しては、WG内にタスクグループを設置して日本の参加メンバーで事前に情報共有・対処方針等確認19

国際標準化団体との連携SAEへの訪問• 2023年10月31日• SAE本部（米国 ペンシルベニア州 ピッツバーグ）• 参加者：SAEからDavid Schutt, President & Chief Executive Officerほか担当者
SAEとの情報交換• 我が国の新技術官民協議会について昨年の取りまとめ及び現状の活動状況を説明• SAEの標準文書策定プロセスや航空分野における標準文書についての現状の説明• 航空分野の当局認証におけるSAE文書の採用状況について意見交換

20

航空当局等との連携
FAA
•
•
•

2023年11月2日
米国 ワシントンDC FAA オフィス
参加者（課長級会合）：FAA Lirio Liu, Executive Director AIRほか担当者

情報交換内容
•我が国の新技術官民協議会について昨年の取りまとめ及び現状の活動状況を説明•
新技術の情報共有の場としてFAAとのワークショップを開催することで合意

ワークショップの議題は新技術官民協議会進捗報告や環境新技術（電動化、水素、軽量化・効率化）に関する基準策定の状況等について、分野ごとに定期的な意見交換を行うことを提案

EASA

2023年11月21日
ドイツ ケルン EASA本部
参加者（課長級会合）： EASA Rachel Daeschler, Certification
Directorほか担当者
情報交換内容
•我が国の新技術官民協議会について昨年の取りまとめ及び現状の活動状況を説明•
EASAが取り組んでいる電動航空機、水素航空機の安全基準に係る意見交換•
新技術の情報共有の場としてEASAとのワークショップを立ち上げることで合意
•
•
•



ワークショップの議題は新技術官民協議会進捗報告や環境新技術（電動化、水素、軽量化・効率化）に関する基準策定の状況等について定期的な意見交換を行うことを提案

21

航空当局等との連携
環境対策分野耐空性分野

ICAO CAEP ステアリンググループ会合

ICAO 耐空性パネル

・場所：香川県 高松市
・期間：10月16日から20日（5日間）開催
・議題：（１）国際航空分野における、CO2排出削減の長期目標やその枠組み及び持続可能な航空燃料（SAF）の導入促進に関すること（２）その他、騒音や排出物対策など国際航空分野における航空環境分野全般に関する
こと

・議論概要
・型式証明、耐空証明、認定事業場の手続き及び技術基準の国際標準の議論を行っている。
・議題のひとつとして「電動及びハイブリッド推進系統」にかかる国際標準が十分に提供されていない課題が提示され、議論が開始されるところ

CAEP WG3 （発動機の排出物）
・議論概要
・航空機の発動機からの排出物（CO2、nvPM、NOx、Sox、CO、HC）についての規制及び測定方法について・SAFを使用した際の排出物についてどのような影響があるかについて新たに議論が始まっている
CAEP SG 会場の様子（かがわ国際会議場）

CAEP SG国土交通省プレスリリース

22

おわりに

• DX・GX等の新技術の社会実装に向け、航空局としても産学と連携して積極的に取り組んでいるところ• 技術や基準の考え方、業界の標準は変化するが、認証を通じて安全を確保するという重要性は変わらない• ビジネスをする上では認証の取得は必須であり、引き続き認証取得、基準策定に向けた皆様の積極的な活動とご協力をお願いしたい23