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計測・制御機器総合メーカー

カスタム/市販センサを選択する際に考慮すべき3つの要素

エアロスペースセンサ 問題が発生した場合に人命と経済コストに与えるリスクを考えると、航空宇宙産業のエンジニアリングならびに製造プロセスには絶対的精度が求められます。飛行準備時、そして飛行中にセンサを使用すると、問題を事前検知する重要な情報を収集して精度を確かなものにできます

過去、航空宇宙エンジニアリングで使用された多くのセンサは、各用途に応じてカスタムビルドされ試験されました。商用宇宙市場の拡大にともない、コスト削減、そして上市時間の短縮を目的に、可能な限り市販品センサを使用することがトレンドになっています。ただし、市販品ソリューションは常に最良の選択とは言えません。時に、改良またはカスタムビルドセンサは、高い精度を提供するだけでなく、低コストであり、プロセスを迅速化できます。 

以下に、お客様ご自身の環境において適切な選択をするために知っておくべきことを説明します。

市販品センサが最適な場合

  1. 形状 – センサは、お客様のニーズに適した形状と寸法であることが求められます。
  2. 測定範囲 – 温度、圧力、流量、湿度、またはその他の測定において、センサは、適切な測定範囲に対応するように製造されていなければなりません。
  3. 接続性 – センサは、データロガーおよび、その他のデータ取得ならびに制御機器に簡単に接続できる必要があります。
貴社の用途に対して、標準センサがこれら3つの基準すべてを満たす場合、遅延を減らし、高精度を維持するためにも市販品が最良の選択になります。

改良神話

これら3つすべての基準を満たす標準製品を見つけられなかった航空宇宙産業のカスタマーは、次のステップとして通常、市販品センサの改良を考えます。このためには、わずかな改良により、例えば長さや径の調整、あるいはセンサの設置方法を変えるだけで貴社の用途にかなうセンサを見つける必要があります。市販品センサを改良すれば、カスタマイズと比較して、プロセスの迅速化と低コストにつながるという考え方です。 

しかし真実は、社内における改良は必ずしも低コストや迅速化につながらず、時に精度が低下します。改良が正しい方法であるかを判断するには、以下の評価が必要です:
  • 必要な改良をおこなうために要する時間
  • 改良をおこなう際の社内のリソース能力
  • 改良が、熟練リソースの最高の価値を発揮させる最良の利用法であるか
  • 改良に必要な総コスト
  • 試験の成功/失敗率
時にこれらに対する回答は、すぐに確認することが困難です。ある航空宇宙メーカーでは、市販品RTDセンサの改良に際し、自社製ハウジングを設計して組み立てるという選択をしました。そして自社内での組立て後、RTDの多くが期待どおりに動作しないことに気づきました。このことが低い歩留り、再加工、試験、そして遅延につながり、結果としてコストが上昇し、スケジュールが遅れました。

カスタム化の付加価値

Deloitteが実施した最近の調査によると、商用航空宇宙市場は、2~4年の著しいスケジュール遅延が続いています。

緊急を要する高コストの航空宇宙プログラムは、精度改善のためにセンサハウジングを再加工または再設計するというわずかな遅延でも、著しいコストが生じますが、カスタマイズならこのような影響を回避できます。例えば、標準RTDセンサの社内改良を開始した航空宇宙メーカーは、カスタマイズが上市時間を短縮するだけでなく、コストを削減し、より正確な読取り値を提供することを発見しました。 

設計または開発プロセスの後半段階では、スケジュールを維持できるカスタマイズは特にその真価を発揮します。この時点では、標準センサが、目的とする用途に応じて動作しないであろうことが明白になります。自社内で改良ソリューションを設計、構築、組立て、および試験することは、重要段階のプロジェクトから重要なリソースと時間を奪うことになります。 

ハウジングがカスタムビルドされていれば性能も向上します。それは、プロセス全体で最も効果的に動作するように、センサの寸法と形状をカスタマイズすることができるからです。センサを自社内改良からカスタムビルドに切り換えた航空宇宙メーカーが得た最高の利点として、製品の堅牢性があります。高い故障率から、100%試験済みのすぐに使用可能な製品へと大きく変化したのです。

結論

市販品センサには適した用途があり、形状、測定範囲、および接続性という3つの基準すべてを満たせば高い価値があり、最適な性能を実現します。ただし、標準製品の改良が必要な状況では、標準センサに製造、組立て、試験、および出荷を組み込んだカスタマイズのターンキー(一括式)ソリューションが、最高の選択になることがあります。航空宇宙メーカーおよびエンジニアは、自らの用途に最適化されたセンサを得るだけでなく、高コストのリソースを節約して、それを最も必要としている新たな航空宇宙製品やプロセスの革新に回すことができます。

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