平成27年度経済産業省委託事業 戦略産業支援のための基盤整備事業(戦略分野コーディネータ事業) 自動車産業革新技術セミナー 自動車産業の最新技術動向 中小企業の研究開発事例の紹介 (一社) 日本自動車部品工業会 技術担当顧問 経済産業省 戦略分野コーディネータ 今井英二 1 略歴 1971年 日産自動車入社 車両設計部 1989年 米国 Nissan R&D 出向 車両開発 Director 商品開発 VP 1991年 エンジン設計部 主管 1994年 米国 Nissan R&D 出向 1999年 商品企画本部 本部長 常務執行役員 2000年 C-PF グローバル統括 PD (Program Director) 常務執行役員 2004年 コーポレート品質保証&お客様サービス本部 常務執行役員 2007年 日産自動車 退職 2008年 GKN ドライブライン ジャパン株式会社 代表取締役社長(2011年 退任) 2011年 株式会社キリウ 現在 監査役 日本自動車部品工業会 (2015年 退任) 技術顧問 (2012年~) 経済産業省 戦略分野コーディネータ (2015年~) 2 Agenda 自動車産業の最新技術動向 中小企業の研究開発事例の紹介 戦略分野コーディネータ事業について 最近の技術動向 -ADASと自動運転- 中小企業による技術シーズ 世界のモノ造りを支える日本の工作機械 今後の自動車産業の課題とまとめ 3 戦略分野コーディネータ事業 - 自動車分野での取り組み 公的支援制度採択・受賞企業 地域中核企業候補の推薦 サポイン 経産省・日本立地センター 戦略分野コーディネータ事 業 異業種交流会 GNT 大企業の技術ニーズ 中小企業の技術シーズ コーディネータから企業紹介 コーディネータ全国セミナー (10ヵ所) ・講演で企業紹介 J-GoodTech ・冊子:自動車技術情報リスト TAMA協会マッチング共催 ものづくり日本大賞 元気なモノつくり中小 企業300社 地域経産局推薦 コーディネータ HRG選考 ・自動車分野交流会 部工会機関誌JAPIA News掲載 (442社) 部工会3F革新技術紹介コーナー (12社) 選考 16年部工会イベント出展枠提供 自治体推薦 公設試推薦 地域中小企業 支援団体推薦 インターモールド・金型・金属プレス展へ出展 部工会3Dバーチャル展示(製作中) ・自動車向け 支援団体との情報交換 ひろしまカーテク革新センター • TAMA協会 埼玉産業振興公社 他 ・部品メーカー向け 4 Agenda 自動車産業の最新技術動向 中小企業の研究開発事例の紹介 戦略分野コーディネータ事業について 最近の技術動向 -ADASと自動運転- 中小企業による技術シーズ 世界のモノ造りを支える日本の工作機械 今後の自動車産業の課題まとめ 5 自動車の3大技術課題とその対応 (1) アトキンソンサイクル エンジン 改良 HCCI ダウンサイジング EV/FCV Li Battery 電動化 HEV/48V化 回生協調ブレーキ CO2 削減 ISS ロス削減 EPS LED Lamp パワー半導体 軽量化 高張力鋼 炭素繊維 6 自動車の3大技術課題とその対応 (2) Global NCAP Air Bag ESC ADAS 安全向上 予防安全 X-by-Wire V2V/V2I 自動運転 情報化 Connected Car IVI Flex Ray Ethernet CarPlay OAA Telematics Smartphone ITS 7 自動車の安全の進化 1950’s 米 国 1960’s 1970’s NHTSA FMVSS NCAP Ralph Nader “Unsafe at Any Speed “ 日 本 J.Claybrook NHTSA庁官 保安基準 制定 欠陥車問題 装 備 3点式 Seat Belt 1980’s 1990’s TREAD法 FMVSS #208 改正 AUDI SUZUKI 暴走事件 Rollover 訴訟 合せFR Glass 義務化 2010’s ESC 義務化 TOYOTA FORD EXPLORER 品質問題 タイヤ問題 JNCAP 車両分離 P-Window 首はさみ 事故 Shift Lock 採用 2000’s ESC 義務化 リコール隠し Air Bag 普及 ESC 導入 ADAS (VDC) 8 (各社URLより筆者作成) カーエレクトロニクスの活用 A/Bag System Keyless Entry Security System Door Lock System ADAS Tire Pressure Monitor Head Lamp Control Eng. Mgmt System AT Control System Susp. Control System EPS ABS/TRC/VDC Power Source System 走る 曲がる 止まる 快適性 利便性 Safety Security CO2削減 法規対応 HVAC System NAVI Audio/Display ETC Telematics コストダウン 軽量化 デザイン (筆者作成) 9 最新の運転支援システム (ADAS) BSD LDP/LDW レーザーレーダー /ミリ波レーダー カメラ(画像センサー)レーザーレーダー 24GHz ミリ波レーダ /カメラ 76GHz ミリ波レーダ ACC TJA AEB UAP 超音波ソナー /レーダ /カメラ RCD AEB 超音波ソナー/レーダ /カメラ RCTA (筆者作成) 10 Advanced Driving Assistant System (ADAS) の発展 ABS (Anti-Lock Brake System) TCS (Traction Control System) a) スロットルセンサー ESC (Electric Stability Control e) 加速度センサー f) ヨーレートセンサー g) 操舵角センサー h) ESC アクチュエータ h) g)d) b) 車輪速センサー j) a) l) i) ACC (Adaptive Cruise Control) TJA (Traffic Jam Assist) k) i) c) b) b) c) レーザー/ミリ波レーダ d) 前方カメラ(複眼/単眼) e,f) + LDP or LDW CMB(被害軽減) & AEB (緊急停止) i) 超音波ソナー (Lane Departure Prevention/Warning) ( Collision Mitigation Braking) (Autonomous Emergency Braking) j) 後方ミリ波レーダ k) 側方レーダー/カメラ UAP(踏み間違い衝突防止) (Unintended Acceleration Prevention) BSD (Blind Spot Detection) RCTA (Rear Cross Traffic Alert) RCD (Rear Collision Detection) + l) H/L アクチュエータ AFS (Adaptive Front-lighting System) AHS (Adaptive Hi-beam System) 11 (デンソーURL より筆者作成) Subaru EyeSight の進化(2014.6) Ver.3 Ver.2 衝突回避(被害低減) 約50km/hまで 約30km/hまで 衝突回避アシスト 約70km/hまで 約50km/hまで アクティブレーンキープ 車線中央維持 (約65Km/h以上) 車線逸脱抑制 〇 × 〇 × 車線逸脱警報(約40Km/h以上) 〇 〇 〇:認識性能向上 :ブレーキランプ点灯認識 〇 車間距離警報 〇 〇 ふらつき警報 〇 〇 先行車発進のお知らせ 〇 〇 前進 〇 〇 後進 〇 × EyeSight の機能 AEB LKP LKW プリクラッシュブレーキ (速度差) 全車速追従機能付クルーズコントロール ACC UAP AT誤発進抑制制御 12 (Subaru URLより) Toyota Safety Sense(2014.11) Toyota Safety Sense C Toyota Safety Sense P PCS: Pre-Crash Safety(歩行者検知付) ACC: Adaptive Cruise Control LDA: Lane Departure Alert AHB: Automatic Hi-Beam オプション価格:¥86,400 PCS: Pre-Crash Safety LDA: Lane Departure Alert AHB: Automatic Hi-Beam オプション価格:¥54,000 13 (トヨタ URL より) ADAS ミリ波レーダ Bosch (2009) 富士通テン(2012) Continental (2015) 歩行者検知 ミリ波レーダ 一体型赤外線レーザー&カメラ Denso (2012) LRR3 MRR 日本電産エレシス(2013) ARS430 Bosch LRRの進化 富士通研究所は、低コストで低消費電力の76-81GHz帯 ミリ波レーダー用CMOS送受信チップの試作に成功し、 2018年に実用化を目指す。(2014.10.8) NXPセミコンダクターは、小型化・低価格化を実現する 1チップ CMOSベース77GHz ミリ波レーダIC を発表 (2016.1.12) 14 (Bosch ・Denso ・富士通テン・Continental・ Tech-on URL より) V2V・V2Iの動向 「自律型自動運転」技術に加えて、車外から提供されるITS情報を無線通信を通 じて取得して活用する「協調型自動運転」技術の重要性が認識されている。 1994年、第1回 ITS世界会議より、多くの検討がなされている。 欧米では従来より5.9GHz対応のV2Vが検討されており、日本では760MHz帯 がV2Vに割り当てられている。 GPS・D-GPS・準天頂衛星(QZSS)等活用による自車位置測定の精度向上。 日本では、2013年に戦略的イノベーション創造プログラム (SIP) が創設され、 対象10課題の一つに「自動走行システム」が選定された。 5.9GHz活用のV2V認可 (米国DOT) トヨタ AHDA 760MHz (2014) (Automated Highway Driving Assist) 通信利用レーダーCC(C-ACC) レーントレースコントロール 各種検討がなされているが、停滞感が否めない。 ホンダ 協調型自動運転技術 (2014) DSRC, Wi-FiによるV2X D-GPSの活用 (DOT、トヨタ・ホンダURLより)15 自動運転志向の高いVolvoの取り組み Volvo は2007年に、交通死亡/重傷事故ゼロを目指す「Vision 2020」を発表。 Volvo Autonomous Driving (2012) 自動運転支援システム Auto-Valet Parking (2013) 自動駐車システム SARTRE 高速道路 (Safe Road Train for the Environment) 隊列走行システム (コンボイ) (2012) Concept 26 (2015.11.29) シンプル且つ直感的な「IntelliSafe Autopilot」 16 (Volvo URLより) 地図を巡る動き 自動運転技術開発において、最新の道路情報など を逐一収集・提供し運転の判断に活用する“生き た”デジタル地図・位置情報が重要な位置を占め る。 独 AUDI・BMW・Daimlerは、ノキアのデジタ ル地図子会社 独HEREを買収(2016.12.4) Microsoft Bingの地図関連資産(含む100人の データ収集エンジニア)の買収した米国の配車 サービスUberは、蘭地図大手TomTomとの提携 を発表した。(2015.11.12) デジタル地図を巡る勢力図 トヨタは2016 International CES にて、市販 車に搭載しているカメラやGPSを活用して、自動 運転の走行に必要となる高精度地図を自動的に生 成する 「地図自動生成システム」を発表 インクリメンタルP社を傘下に持つパイオニアは、 高精度地図の開発等で、独HEREと協業すること で、基本合意した。(2016.9.7) トヨタ 地図自動生成システム (トヨタ URL, 日経新聞資料より)17 Nissan Intelligent Drive 日産は、新たな自動運転のコンセプト「Nissan Intelligent Drive」を搭載した実験車両を公開 した。(2015.10.23) 搭載するセンサー類は以下の通りである。 3D Flash LiDAR:前後左右 計4ヵ所 Camera : 前3個、側方左右 各2個、後1個(計8個) 77GHz ミリ波レーダー(遠距離用):前1個 79GHz ミリ波レーダー(周囲監視用):各コーナー4個 Front 3D LiDAR Side 3D LiDAR Rear 3D LiDAR Front 3 Cameras Side 2 Cameras 主な自動運転制御は、 「車間距離制御」「車線内走行」「自動車線変更」「低速車両の自動追い越し」 「自動合流」「自動分岐」「インターチェンジ走行」「交差点左折」「信号停止」 が、挙げられる。 今後の市場投入の計画は、 2016:パイロットドライブ1.0 高速道路 自動運転 2018:高速道路 車線変更を含む複数車線での自動運転 2020:交差点を含む一般道 自動運転車 18 (Response, Car Watch URLより) Google Car の衝撃 Google Self-Driving Car は「黒船か?」 2012.5 : Prius 改造車他にてネバダ州で走行試験開始 2013.12: 全米4州(NV/FL/CA/MI)で自動運転試験を認可 2014.4 : 自動運転車で70万マイル(100万km)を突破 2014.5 :ハンドル・ペダルのない100%自動運転車公表 2015.5 :Lexus RX450h 23台で継続走行中 (Google URL & UL Systems 資料より) 20 LiDAR for Autonomous Driving Google Car コニカミノルタ (2015.1.14 オートモーティブワールド) LiDAR (Light Detection And Ranging) 素子1個 180度スキャン トヨタ SPAD LiDAR(2015.10.8安全説明会 1チップCMOS 受光素子 55度スキャン 検知距離 60m Velodyne(素子16個、360度) & Google 自社開発品 パイオニア(2015.10.28 Valeo SCALA (レーザースキャナー) 素子1個 210度スキャン 1万円以下の低価格目標 MEMS ミラー採用 (2014.5.21 人とクルマのテクノロジー展) 素子4個 150度スキャン 東京MS) オムロン 3D Flash LiDAR (2015.10.28 東京MS) 機械的スキャンはしない 赤外線による広範囲検知 (水平140度、垂直30度) 21 (各社 URLより) ) 自動運転とAI : 根拠なき熱狂か AI(Deep Neural Network・Deep Learning )は、センサー技術・画像 認識システムの進化に伴って、自動運転システムの確立に大いに寄与する。 トヨタはシリコンバレーに人工知能研究拠点「Toyota Research Institute (TRI)」を設立。5年間で10億ドル(1200億円)を投入すると公表。 NVIDIAは2015年に続き、CES 2016において、人工知能を用いた自動運転 開発プラットフォーム(DRIVE PX2)を公開。 NVIDIA DIGITS NVIDIA DRIVE PX2 NVIDIA DRIVENET 一方で、「Deep Learningで自動運転は無理」の声もある。 子供の危険な飛び出しに関するデータが十分集まるとは限らない。 22 Deep Learningでは、Fail Safe の仕組みは構築できない。 (NVIDIA URL より) 米国 DOT/NHTSA の動向 米国運輸省(DOT)長官の Anthony Foxx氏は、今後10年間で40億ド ル投資し、自動運転車の開発を加速させると発表した。(2016.1.14) DOT は2016年末までに、V2V Communication 技術について、規準を 公表することを約束した。 NHTSA(道路交通安全局)は、6か月以内に自動運転車の安全な運用と 展開に関するガイドラインを作成し、必要な性能や特性、それらの試験方 法や分析方法を規定する。セキュリティーに関する規定も盛り込まれる予 定である。 NHTSAはよりActive Safety機能を充実させる目的で、2019 NCAPよ り、AEB や BSD機能の搭載を、5 Star レーティング評価に加えること を発表。 94%: Human Errors DOT 長官 at デトロイトショー (2016.1.14) 米国死亡者数&死亡者率/100m miles VMT 23 (DOT URL より) Agenda 自動車産業の最新技術動向 中小企業の研究開発事例の紹介 戦略分野コーディネータ事業について 最近の技術動向 -ADASと自動運転- 中小企業による技術シーズ 樹脂加工 金属加工 表面処理 電子技術 世界のモノ造りを支える日本の工作機械 今後の自動車産業の課題とまとめ 24 岐阜多田精機(岐阜) サポイン23 プラスチック射出成形用金型の設計製作のスペシャリスト 意匠形状を含む複雑な機能部品などの高精度金型の開発製造 耐熱温度の高い機能性樹脂の超精密・高サイクル成形を実現する金型の設計製作 ほぼ全ての日本の自動車OEM向け製品の金型をTier1に供給 サポイン技術:(実用化未) 立体的な加飾を射出成形のみで実現する多色成形金型の研究開発 自動車用内外装部品の高い質感や複雑な加飾を実現 一次成形 二次成形 水圧転写やフィルムインサート成形に比し、 大幅なコスト削減 木目調サンプル CFRP調 一次成形 透明樹脂 二次成形 得意とする技術・ノウハウ 金型に微細な加工を施すレーザーアブレーション レーザーアブレーション機 と加工面のクリーニング 色調の変化や複雑な模様を可能にする微細なモデリング技術 多段抜き・多段スライド抜き機構による一発成形 見栄え・質感を実現する多色成形用の金型加工技術 成形時に均質な金型内部温度管理によるPLレス・バリ防止 細部に行き届いた配慮設計による金型メンテナンス頻度の削減 (各社資料&URLより) ステッチシボ 単色成形 金属接合を用いた温調回路 日新化成(さいたま) 埼玉公社推薦 精密樹脂成形で “世界をリード” スーパーエンプラ・熱硬化樹脂のインサート成形・封止成形 精密インサート成形 大容量・高速伝送を可能にする光通信への対応 超精密成形: MTフェルール (Mechanically Transferable Ferrule) 多芯光ファイバーの一括接続コネクター サブミクロンの精度を追及(PPS) 光ファイバー穴径 φ125μ +0.5/-0 MPOコネクタ (Multi-fiber Push-On) 一括ワンタッチ着脱可能な高密度実装用コネクタ その他の技術 AT用油圧電磁バルブのPPS封止、モータステータのBMC封止(AC サーボ用)等 精密インサート成形品(フェライト等) 26 (各社資料&URLより) 東洋樹脂(武蔵嵐山) 埼玉公社推薦 ポリマー プロセッシング カンパニー PS・ABS(汎用樹脂)から PEEK(エンプラ)、ポリイミド・フェノール(熱硬化樹脂)成形 導電性プラスチック・高充填プラスチック成形技術 エンジン周り小部品のプラスチック化(耐熱性PPA/高耐熱・高精度PPS等) 高機能樹脂の開発・製造(導電・帯電防止・静電気対策・EMC・耐熱等) 各種 ICトレイ・チップトレイ、 スマホ カメラモジュール用トレイ(PPE等) 静電気対応、耐熱(100℃)、耐洗浄用溶剤 配管用耐熱バルブケース その他の技術 高静電性・低発塵 タフウエルド成形 ウエルド解消:新樹脂成形技術「タフウエルド成形法」 LCP・GF/CF樹脂成型品のウエルド部分の強度不足解消 Injection Timing 制御(時間差)にてスキン層を多層化 自動車用製品例 サーモスタットケース(PA6T、耐熱130℃) 一般成形ウエルド有 (各社資料&URLより) 27 部工会推薦 陽和(北九州) フッ素樹脂に特化したオンリーワン企業 フッ素樹脂に関するワンストップソリューション(フッ素製品40年の歴史) ・素材成形から、切削、溶着、インジェクション成型まで フッ素(原料ホタル石)の優れた特性(自己潤滑性、耐熱性260℃、No.1の耐薬品性) フッ素樹脂以外でもスーパーエンプラに対する豊富な技術 陽和が誇るコア技術 モールド成形品 精密切削加工品 PTFE*¹モールド成形:機能に応じた原料グレードの提供 精密切削加工:スーパーエンプラの高精度加工 PFA*² インジェクション成形:様々な形状製品の量産化 PTFE・PFA 溶着加工:溶着技術との組み合わせによるTotal Solution アニール処理:樹脂の歪を取り除き、寸法精度向上・経年変化の予防 PTFE*¹:ポリテトラフルオロエチレン(フッ素樹脂の代表、テフロン®) PFA*² : パーフルオロアルコキシアルカン(インジェクショングレード、4F) バルブシール ダイヤフラム 水位検知器 インサート成形 べローズ 金属内包溶着 その他の技術 フッ素樹脂に限らず、幅広いスーパーエンプラに関する技術 高機能プラスチックのPEEK・PI (べスペル®)・PBI (セラゾールTM) FCV用 水素充填口用シール 水素の耐透過性や高圧に対応 PEEK 製品 28 (Global Gallery Inc. & 各社資料&URLより) 石川金属工業(北九州) サポイン23 射出成形からめっきまでの一貫生産 各種樹脂の射出成形、中空成形、インジェクションブロー成形 九州最大規模の大型自動めっきライン(銅・ニッケル・クロム3層) その他、亜鉛メッキ・クロームメッキ(銅・銅合金素材の保護) 各種プラスチック成形 大型自動めっきライン 大型ラジエータグリルへの 銅・ニッケル・クロムの3層めっき トヨタレクサスのスピンドルグリル等 日産 セレナ、X-Trail 等のラジエータグリル 石川ファルテック:ファルテックとの合弁会社 その他の技術 サポイン技術開発:竹繊維強化プラスチックコンポジット(BPC) 北九州は「合馬(おうま)のタケノコ」が特産品で、廃棄される竹の有効活用として開発 PP、ABS等に竹繊維(10-50%)混入により、強度向上・低コスト化を実現 29 車両内外装部品に適用(樹脂色:黒) (各社資料&URLより) 大成プラス(日本橋) 埼玉公社推薦 世界に誇るインジェクションアッセンブリー技術 硬質樹脂と軟質エラストマーの接合 巻き込み型フイルムインサート成形 金属と樹脂との接合(NMT技術、NAT技術) Insert Molding D/Injection Film Insert 金属と樹脂の射出成形接合技術:NMT(Nano Molding Technology) 分子レベルでの金属と樹脂の一体化:基材破壊の強度 アルカ リ液 酸液 T液 水 乾燥 接合可能金属 Al,Mg,Cu,Ti,SUS,Fe 接合可能樹脂 PPS,PBT,PA,PPA プロジェクタ 筐体 軽量化・構造簡略化に貢献 スマホ(SUS/PPS) STRG MBR B/Pedal(試作) その他の技術 エポキシ接着剤による強接着技術: NAT(Nano Adhesion Technology) S45C A7075 カーボンロッド (試作) 30 (各社資料&URLより) 部工会推薦 RP 東プラ(太田) Revolution in Plastics プラスチックの総合加工メーカ:「シート押出」「真空成形」「射出成形」 各種プラスチックシート素材の供給(ガスバリア性・印刷後加工性・耐油性・加飾性等) 大型・軽量・高強度な真空成形製品の提供: TSF (Twin Sheet Forming) ガスインジェクションによる中空軽量を具現化する射出成形技術 AGI (Asahi Gas Injection), H2M (High Hollow Molding), 3次元屈曲パイプ射出成形技術 ホット チャンバー RFM (RP topla Floating core Molding) ガス圧によりフローティングコア(ボール)による中空部の成形 肉厚の均一性と内面の平滑性に優れる コア ゲート RFM 製品 その他の技術 冷却パイプ(ヤマハ2輪) ガス注入 RFM 概念図 TSM (Twin Sheet Molding) 上下真空成形シート張合わせ リターナブルコンテナ (各社資料&URLより) 31 地域推薦 髙橋型精(蔵王) 中小300社 高品質な抜き加工を実現する精密抜型製造 軟質素材に対する抜型製造のオールラウンダー 精密トムソン型、彫刻刃型、彫刻トムソン型他 独自の立体成形カッティングや自動排出等の独自技術 クリーンルーム・最新測定器による高精度保証 彫刻トムソン型 高精度且つ複雑形状の加工が可能 低コスト・短納期を実現 自動抜きカス排出トムソン型 トムソン型+彫刻型(マシニング) その他の技術 レジンキャストダイによる寸法安定性・型寿命向上 レジンキャストダイ トムソン型合板に樹脂を注入(高橋型精の特許技術) 3Dカッティング技術 レーザー加工に比し低コスト シーリングカッティング 3D カッティング 切断と同時に端面シーリング(封止) シーリングカッティング アクリルカッティング アクリル板(1mm)の切断、端面割れなし レーザーカットより低コスト 立体成形カッティング アクリルカッティング 立体成形カッティング 32 (各社資料&URLより) IBUKI(さくらんぼ東根) 地域推薦 モールド・エンジニアリング・カンパニー 多種多様な射出成形金型の設計製造 デザイン要求を満足させる加飾を金型で実現 金型製造~成形試作・成形条件提供~小ロット生産 自動車部品大手Tier1で実績多 独自の加飾技術 金型への直接加工で金属のような質感・手触り感を実現 塗装・フィルム転写等の2次加工の省略 加工サイズは1m超、立体曲面加工も可能 各種ヘアライン加工 その他の技術 立体ハニカム加飾加工 立体カーボン調加飾加工 金型のブランド化:”IBUKI” 金型横に名刺サイズのプレートを付けて納入 高光沢・ウエルドレス加工(ピアノブラック) (各社資料&URLより) 33 J-GoodTech エムジー(仙台) 樹脂成形とプラスチックマグネット成形 車載用ヒーターコントロールパネルのTier2 トヨタ・日産・ホンダ向け他 米国での生産拠点(MG International) トヨタ Siena、日産 Almada 等の Heater Control panel 各種プラスチックマグネット製品と着磁設計 プラスチックマグネットとエンプラの2色成形 金型の自社設計製作 回転角センサー 光学設計を取入れたインテリジェントコントロールディスプレー 2Way 照明技術によるユニークディスプレー 導光体による2通りの表示切替(オレンジ/白) 日産Jukeにて採用(CKパテント) その他の技術 プラスチックマグネットによる車高センサー 日本の大型トラック各社が採用 非接触・高信頼性 プラスチックマグネット製品の適用拡大 アクセルペダルセンサー、ステアリング角度センサー トラック用ハイトセンサー (各社資料&URLより) 34 サポイン23 フコク(柳川) ふとん屋から不織布メーカーに進化 吸音・断熱に優れたポリエステル繊維の製造 極細フェルト(0.5d)のスパンボンドが主流 産学連携で、優れた吸音特性の材料を製品化 マツダ・トヨタ等のフロアマットに材料提供 自動車用軽量フロアカーペットのための高機能防音材の開発(サポインH23) フェルトとフィルムの貼り合わせによる遮音性確認 その他の技術 吸音材端材のリサイクル製品 フィルム ・・・ フィルムによるダンピング効果により遮音性向上 フィルムの厚み・材質・構造差により遮音特性の相違を把握 フィルム加熱溶融及びフェルト予熱等、製造技術の開発 フェルト 加熱ヒータ ・・・・ フェルト 予熱ローラ フェルト/フィルム サンドイッチ構造 バージン材に比し30%コスト低減 (各社資料&URLより) 35 Agenda 自動車産業の最新技術動向 中小企業の研究開発事例の紹介 戦略分野コーディネータ事業について 最近の技術動向 -ADASと自動運転- 中小企業による技術シーズ 樹脂加工 金属加工 表面処理 電子技術 世界のモノ造りを支える日本の工作機械 今後の自動車産業の課題とまとめ 36 部工会推薦 松村鋼機(綾瀬) 線状素材のコイリング専門メーカー 新規金型不要 高い歩留まり カスタマイズ開発 コイリング技術による製品群 Spiral Retaining Ring JIS規格品 当社製品 JIS規格に捉われない自由度設計 バリ・カエリがなく、傷が付けない 着脱が容易な止め輪 Seal Ring 製品適用例: ターボチャージャ JIS品との比較 耐熱性に優れたシール性能 Scrowave Spring 軽量(1/3)・省スペース(1/2) ばね Hybrid Spring Scrowave Spring +止め輪機能 部品点数削減 同性能コイル スプリングとの比較 適用例:車載カメラ (各社資料&URLより) 適用例:ベアリング固定 37 恵美製作所/東海技研工業(中津川) けいび 東海技研工業 恵美グループ 岐阜県推薦 恵美製作所 恵美製作所 :量産を考慮した提案型専門試作メーカー 東海技研工業:一品一様・多品種・少ロット板金加工メーカー 恵美製作所の技術 精密プレス・板金の試作品・少量生産品の加工 短期納入・高品質なモノづくりを可能にする豊富な最新鋭設備 ACサーボプレス機(小松) 2/3次元レーザー加工機(三菱電機) マシニングセンター(マキノフライス) ファイバーレーザー加工機(AMADA:投入予定) 3次元測定器(ミツトヨ) ACサーボプレス 3Dレーザー加工 大手Tier1とも取引実績 暫定部品・サービス補給品の生産請負 ヨーク切削物 絞り加工 ファン 都度生産により在庫ゼロ、ジャストインタイム 東海技研工業の技術 板金加工品の設計・生産の短納期/廉価での受託 タレパンレーザー複合加工機(AMADA) レーザー溶接システム(TRUMPF) 短納期管理版 レーザー溶接 EVスタンド ケース 38 タレパンレーザー加工機 (各社資料&URLより) 昭芝製作所(筑西) 中小300社 サポイン21 ものづくりに拘る金属プレス・溶接メーカー シートフレーム、エアバッグケース、シートベルトケース等の機能性部品の開発製造 プレス・溶接・組立までの一貫したモノ造り 3次元成形シミュレーションによる金型設計製造、内製率100%の自動化ロボット生産ライン グローバルTier2としての存在感:日本(3工場)・中国(2拠点)・フィリピン・メキシコ 重要安全部品の開発製造 大手Tier1に多くの製品を供給 Seat Frame S/Belt Case Dr. A/Bag Case Ps. A/Bag Case Curtain A/B Case Fuel Filler Pipe その他の技術 アイダ UL-4000kN(精密成形プレス) の導入 FCF (Flow Control Forming) 工法や冷間鍛造等の高精度加工を実現 開発型企業を目指しサポインの積極的活用 高張力鋼板によるプレス加工法構築支援システム(2007) 革新的デジタルプレス加工技術による精密厚鋼板成形システムの開発 (2009) UL 400トン 「頑張る中小企業・小規模事業者300社」に選定(2015) (各社資料&URLより) 39 Naigai Tokyo Foundry(群馬八幡) サポイン23 アルミのグラビティ鋳造 アルミの金型鋳物に特化(量産) 強度・耐圧性能に優れ、複雑形状を可能にするグラビティ鋳造(GDC) ディーゼル用燃料噴射ポンプやターボチャージャーが得意 ターボ製品群 厚肉・高強度で鋳巣の少ない低圧鋳造(LPDC) 高圧燃料噴射ポンプ ECD-U2(デンソー) 「Hプロセス」によるターボチャージャー部品の開発:サポインH23 Hプロセス:砂型多数個取りによる量産化(実用化検討中) 中子の位置精度向上による薄肉化 砂型のため金型に比し抜き勾配緩和 製品の大幅なスリム化(1300→950g) 押し湯サイズの低減:計30%の材料削減 Hプロセス (砂型) 950g Hプロセス案 Hプロセス 完成品 GDC(金型) 1300g 湯流れ解析 その他の特徴 「圧倒的な高品質」の追求 優れた工法+職人の技+温度管理・工程管理・検査体制 外部機関のCTスキャン測定による巣の調査で真価を発揮 (各社資料&URLより) 40 福岡県推薦 戸畑製作所(北九州) サポイン21 鋳物メーカーであり、鋳造素材メーカーである 高炉用羽口・転炉用ランスノズル等の銅・銅合金製品の鋳造 ヒートシンク等、異種金属接合・中空構造を可能にする拡散接合技術 試作としての鋳造素材の開発 高炉用羽口 ランスノズル サポイン開発技術:難燃性マグネシウム合金の開発(未実用化) 産総研からの技術移転:カルシウム含有Mg合金鋳造品の製造方法 カルシウム添加により、耐熱性向上、発火温度+200~300℃ 溶融マグネシウムの減圧精製技術により、夾雑物の除去 押出加工用ビレット 高温疲労強度・耐食性・鋳造性が向上 新幹線N700系荷棚受けに適用 壁 荷棚の拡大、強度維持 その他の技術 難燃Mg軽量ピストン 荷棚受け NEDO: 耐熱・難燃Mg合金の製造プロセス・品質評価技術開発 鋳造素材の製造プロセスシミュレーション・欠陥評価 非破壊検査 X線CT装置(最大官電圧 450kV) 欠陥 X線CT XTH450 マグネシウム試験片 CT測定断面 41 (各社資料&URLより) サポイン23 アタゴ製作所(桐生) 熱交換器のエキスパート 1970年よりガスバーナーからスタートし1990年に熱交換器に参入 家庭用給湯・暖房器・送風機を主力とし、 エコキュート、据置型燃料電池用熱交換器等の開発製造 電気炉・真空炉を使った炉中ろう付が特徴 炉中ろう付 熱交換器等製品群 同種・異種金属の溶接接合技術 炉中ろう付 :銅-銅、銅-鉄 半自動ろう付:銅-銅合金、アルミ-アルミ 真空炉ろう付:銅-SUS、SUS-SUS、アルミ-アルミ Tig 溶接 :銅-SUS、SUS-SUS、 DXガス雰囲気還元式 各種ろう付設備 バッチ式真空ろう付炉 連続ろう付炉 DXガス雰囲気還元式連続ろう付炉(銅-銅):3基 バッチ式真空ろう付炉(SUS-SUS) :2基 ノコロック式連続ろう付炉(アルミ-アルミ):1基 その他の技術 ノコロック式連続ろう付炉 銅材とアルミ材の直接ろう付技術の開発(サポインH23):実用化未 家庭用燃料電池にて市場モニター推進中 フィンブロック(サンプル) ノコロック炉(銅-アルミ) (各社資料&URLより) 42 ポーライト(さいたま) GNT サポイン25 粉末冶金のスペシャリスト ポーライトの強み: 金型自主開発製造 高密度 (~7.5kg/cm³) 高強度 (~1000MPa) 高精度 (JGMA1級) 自動車用製品として多くの機械部品と各種モータ用含油軸受 一般プレス成形と形状自由度の高いMIM(Metal Molding Injection) 豊富な自動車用製品群 機械製品 P/Slide Door用Clutch VVT Seat Adjuster Starter 含油軸受(Oilless Bearing):世界トップシェア 高温から低温までの車載モーター用含油軸受 その他の技術 MIM(Metal Molding Injection) MIM:Auto Lock Key 粉末冶金と射出成型の融合:複雑形状・高密度・小型製品 金属粉末成形用の金型潤滑油と塗布システムの開発(サポインH24:実用化未) 金属粉末と粉体潤滑剤(通常0.8→0.2wt%に減量)を混合し、新たに液体潤滑油の金型塗布 を追加することにより、高密度化 (6.8→7.5kg/cm³)を実現 43 (各社資料&URLより) 地域推薦 岩機ダイカスト工業(仙台) 高品質・高精度の総合ダイカストメーカー 金型設計製作からの一貫体制による高精度・薄肉・低コスト製品の提供 ロンダ―式給湯装置による集中溶解システム 燃料原単位の削減、生産性の大幅アップ 不良品の減少、配湯作業者の省人化 アルミ・亜鉛DC・スクイズDC・MIM等の幅広い自社技術 スクイズイカスト 高 半凝固ダイカスト 溶湯を半凝固状態(スラリー)にして鋳造 スクイズDCに比し、高い機械的性質(特に靭性) 抜き勾配が小さくできる 現状では材料はAC4Cに限定 スラリー 鍛造 半凝固 スクイズ 低圧鋳造 DC 低 ロンダ―システム モルダロイ(MIM) 機械的性質 アルミダイカスト その他の技術 卓越した金型設計製作技術 低 コスト 高 半凝固ダイカスト(図は横型) 顧客要求をベースに組織的・システマチック金型開発 徹底した量産への配慮 (鋳造性・量産性・型メンテ性等) 3D-CADデータをベースに高精度・短納期な金型製作 試作段階での各種確認(段取り替え、温調回路等) 湯流れ解析 凝固解析 3D-CADデータ (マークラインズ、各社資料&URLより) 44 もの大賞 青木科学研究所(筑西) 埼玉公社推薦 サポイン25 世界トップレベルのオイルテクノロジー 「Lubrolene(ルブローレン)」ブランドの世界展開 作業環境を改善し、環境に配慮した工業用オイル(離型剤、潤滑剤) モータースポーツで培った車両用オイル(エンジンオイル、ギヤオイル等) ダイキャスト用油性離型剤(WFR: Water Free mold Releasing) 火災リスクを解決した油性離型剤を開発(水溶性離型剤との比較) 300℃を越える高温での塗布(水溶性は金型要冷却) サイクルタイムの短縮(▲20%) 高付着率で塗布料 1/30、付着量6倍以上 静電塗布で更なる高付着、付着量10倍以上 水溶性に対する作業環境の改善 油性離型剤 高い焼き付き抑制効果 金型の長寿命化に寄与(10~60倍) 極少量塗布でガス濃度低く(0.01Vol%以下)不燃性 「ものづくり日本大賞」受賞(2009) その他の技術 焼付き無し 水溶性離型剤 焼付き有り 高密度(6.8→7.3g/c㎥)焼結合金実現のための金型潤滑剤の開発(サポインH25) 金属粉末+0.8%潤滑剤 → 金属粉末+0.2%潤滑剤+金型へ潤滑剤塗布 離型剤の可視化(極少塗布量のため、付着判別のため) 離型剤に蛍光剤を添加し、UVライトにて確認 蛍光剤添加 (各社資料&URLより) 45 サポイン19 森鉄工(佐賀県鹿島) GNT J-GoodTech FBプレス機のトップメーカーが更なる挑戦 精密打ち抜き成形 ファインブランキング機(FB)の王者 国内シェア 80%、世界シェア30-40% 多軸油圧サーボプレスにより、プレスの概念を変革 顧客ニーズに合わせたオーダーメイド機がほとんど アイシンAWをはじめ、多くのプレスメーカーへ納入 通常プレスとの切り口比較 シートリクライナー 多軸油圧サーボプレス機による板鍛造とワンショットフォーミング トランスファーまたは、順送加工からワンショット成型へ バーリング 絞り 外周絞り バス像肉 ピアシング 座グリ 2000トントランスファープレス ワンショット フォーミング 多軸油圧サーボプレス 200トン5軸 油圧サーボプレス 設備の小型化、ダイセットの短縮、精度向上 切削ラインとの直結により、リードタイム短縮 金型寿命長期化・データ管理・トレーサビリティ向上 その他の技術 クラッチハブ 8軸油圧サーボプレス機(補助油圧2軸含む)の開発(サポインH19) ものづくり Lab 開設 新工法開発 & お客様との共同開発 46 (各社URLより&筆者作成) アイテック(美濃加茂) 岐阜県推薦 プレス~接合まで一貫生産能力を有する熱処理のエキスパート 熱処理技術を軸に、エンジン周り・クラッチ部品のプレス~溶接・接合までの一貫生産 浸炭・浸炭窒化・ガス軟窒化・真空熱処理等あらゆる熱処理が可能 FBレベルの精密剪断・抜きダレのないプレス加工 窒化 ユニークな熱処理技術 N-QUENCH : 日本で数社のみ本技術を保有 鋼に窒素のみを侵入拡散し、オーステナイト状態から 焼き入れを行う「浸窒焼入れ」のこと 低炭素鋼でもHmv800以上・歪は浸炭窒化の半分以下 ハイブリッドサーフェイス(HVS):未実用化 N-QUENCHと高周波焼入れの複合処理 表 面 硬 さ ・ 疲 労 強 度 Nクエンチ 素材 浸 炭 窒 化 浸 炭 軟窒化 熱処理ひずみ 低炭素鋼でも内部硬度や疲労強度が確保でき、ギヤ製品等に適用可能 その他の技術 プレス製品: 一体成型加工・絞り増肉加工・精密剪断プレス クラッチプレート N-QUENCH処理 HVS処理 トライ品 接合技術: ロールカシメ・油圧プレスカシメ 対向ダイス方式によるバリレス金型の開発 突起 パンチ (各社資料&URLより) 抜落とし パンチ Press ダイ パット ガス軟窒化 浸炭窒化 加圧 抜きカス 加圧 製品 47 Agenda 自動車産業の最新技術動向 中小企業の研究開発事例の紹介 戦略分野コーディネータ事業について 最近の技術動向 -ADASと自動運転- 中小企業による技術シーズ 樹脂加工 金属加工 表面処理 電子技術 世界のモノ造りを支える日本の工作機械 今後の自動車産業の課題とまとめ 48 ワイピーシステム(所沢) サポイン22 GNT 科学するめっき屋 各種めっき処理(アルマイト処理、光沢ニッケル処理、光沢クローム処理、亜鉛メッキ等) サポイン技術:6価クロムイオン抽出除去技術の開発(実用化済) 残留6価クロムの除去(RoHS対応) 代替3価クロムめっきでも残留クロムイオンが6価クロムへ価数変化する可能性あり 電解めっき後に電解抽出することにより被膜中のクロムイオンを除去 サポイン技術の活用 低温黒色クロム ″CBC″ 低温黒色クロム処理+クロムイオン抽出+セラミック/フッ素樹脂含浸 電位差腐食、酸素透過軽減により防錆・防食性能に優れる 一次被膜 素材は、鉄・ステンレス・銅・真鍮・アルミが可能 セラミック/ フッ素樹脂 5~10μ 素材 カラーCBC 析出させた一次被膜により、塗装が高密度に付着 曲げても剥がれない塗装被膜(高密着力・高耐食性・高耐熱性・薄膜厚) 素材は、上記に加えて、ダイキャスト・ABS樹脂にも可能 50~100μ 折り曲げ密着性 各種塗装 一次被膜 1~2μ 素材 カラーCBC 15~20μ プライマ 素材 通常塗装 折曲げ概念図 49 (各社資料&URLより) ヱビナ電化工業(東京大田区) 地域推薦 次世代表面処理(めっき)のパイオニア 最先端の表面処理技術(新素材、難めっき材対応) 充実した分析解析装置及びスタッフ 3D タッチセンサー サンプル 3LM (3D Laser Metallization) レーザーとめっきによる MID (Molded Interconnected Device)3次元配線形成技術 触媒混合樹脂の射出成形→レーザー加工による触媒活性化→銅+ニッケル+金めっき 独LPKF社のライセンス:LDS(Laser Direct Structuring) フレキシブルプリント基板の代替 デザイン自由度拡大、組立工数削減 携帯電話・スマホ用アンテナで実績 その他の特徴 Bosch 製 ESPセンサー 電磁波シールド 無電解 Cu-Ni めっき 自家中毒防止 高背パッケージ表面(モールド樹脂)上への 直接めっきによるEMIシールド 通常の板金シールドに対し、小型薄型化が可能 TRW Automotive 製 めっき 50 (各社資料&LPKF社URLより) 地域推薦 リプス・ワークス(東京大田区) サポイン25 レーザー加工と微細加工のエキスパート(お客様のラボ・工場) One Stop Solution of Laser Technology 加工技術開発・受託加工事業とシステムエンジニアリング事業 レーザー加工の特徴:非接触加工・完全ドライシステム・難削材への加工 超短パルスレーザー加工 大出力レーザー ピコ秒(10⁻12)レーザー加工機、 フェムト秒(10⁻15)レーザー加工機 エキシマレーザー加工機 ピコ秒レーザー 加工機 超短パルスレーザー 超短パルスレーザー加工の特徴 熱影響が極小、バリ/溶融物が発生なし より微細で高精度な加工が可能 金属/樹脂/セラミックス/ガラス/透明材等の加工が可能 各種加工事例 Φ100μm SUS パイプ SUS t=30μm 幅65μの切欠き 幅25/100μmの切欠き 熱影響極小 微細高精度 SUS430 微細加工 窒化ケイ素 ポリイミドt=50μm t=180μm □ 230μm φ6μm ピッチ 25μm 高さ 20μm ピッチ 20μm マイクロテクスチュア加工による摩擦低減 ピコ秒レーザーによるマイクロディンプル加工 孔径:30~100μm、深さ:3~30μm、孔間隔:15~200μm マイクロベアリング効果により摩擦抵抗が半減 カムシャフトの軸受等の摺動部への適用検討 プレス加工金型での極圧分散、樹脂成形金型の離型性向上等の可能性 マイクロ ディンプル 51 (各社資料&URLより) 中小300社 秀峰(福井) もの大賞 オンリーワンの印刷技術で世界を目指す あらゆる種類の特殊印刷 グラデーション印刷 ステッチ印刷 凹凸印刷 粉体印刷 3次元曲面部品への直接高精度印刷 シボ印刷 従来の3次元曲面印刷は水圧転写による間接印刷 図柄のゆがみ・色のムラが課題 特殊曲面印刷の特徴 微細ドット (従来比1/10)による高精彩感 位置決め向上による高精度印刷 水圧転写に比し、数10%のコスト低減 SRRG SW. Case 適用例 SRRG WHEEL 黒木目調 下層 第2層 第3層 第4層 最上層 アルミ浸透印刷 搬送ロボット UV照射 偏光印刷 3号機 2号機 印刷1号機 Console 完成品 ゴム状 ブランケット 版 印刷(クリア仕上げ前) その他の技術 極細導電印刷技術(平面アンテナ開発等) 数ミクロンオーダーの極細印刷上に、メッキ処理(エッチング処理不要) 52 (各社資料&URLより) 地域推薦 加美電子工業(宮城県加美郡) もの大賞 電子部品・車載電装部品の表面処理加工のエキスパート 塗装(溶剤系、水系、UV、耐摩耗性、高光沢) スクリーン印刷・パッド印刷 ホットスタンプ レーザー加工(YAGレーザー) 超臨界CO2塗装システム 水系塗装 専用工場 スピンドル 塗装ロボット 塗料タンク 塗料供給ポンプ 希釈溶剤の代替として、 CO2 を活用 VOCの発生を抑制(有機溶剤塗装の1/3) 噴霧粒子の微細化により、意匠性向上 希釈溶剤削減によるコスト削減が可能 混合器 加熱器 塗装ガン 既存の塗装ラインの置き換えが可能 発電所排出の高濃度CO2の活用 CO₂供給ポンプ 水性塗装に比して、投資少・低コスト CO₂ボンベ 課題は高圧ガス保安法対応 高圧噴霧 ノズル 中心衝突型 高圧ミキサー その他の技術 各種自動車内装部品の塗装 AQUA: Heater Cont. Vezel: Center Console Prius: Stearing Combi. Sw. プリウス STRG COMBI SW. 後席モニターケース 水系塗装 その他 車載電装・内装品 (各社資料&URLより) 53 サポイン20 東亜電化(盛岡) 中小300社 環境にやさしいオンリーワンの表面処理技術 各種めっき処理、特殊表面処理、機能性薄膜処理 汎用的なめっき・表面処理から特殊処理まで幅広い技術 特殊処理:TRI・TIERコート・MID TRIシステム(金属と樹脂の一体接合) 独自の表面処理により金属に接合膜形成し、 インサート成形により樹脂と接着する 化学的接合層形成により、強固な一体化接合 熱収縮に影響されない高い気密性・封止性 接合可能な金属と樹脂 金属:銅系金属・アルミ・SUS304 樹脂:PA6・PPS・PBT・ABS・PP等 適用事例 PPS ホンダFCV ウルトラキャパシタ 封口板 高気密コネクター LiB の封口板に適用可能 その他の技術 プラスチック成形金型用高離型被膜(TIERコート:サポイン) 離型剤を使用しないプラスチック成形を実現 LEDレンズ、PMMA、ポリカーボ、エポキシ樹脂等 エポキシ樹脂の成形 54 (各社資料&URLより) Agenda 自動車産業の最新技術動向 中小企業の研究開発事例の紹介 戦略分野コーディネータ事業について 最近の技術動向 -ADASと自動運転- 中小企業による技術シーズ 樹脂加工 金属加工 表面処理 電子技術 世界のモノ造りを支える日本の工作機械 今後の自動車産業の課題とまとめ 55 イーエスピー企画(岐阜羽島) サポイン23 産業用システム・ソフトウェアの試作小ロット開発 顧客要望に応じ回路設計・基板実装したエミュレータの提供 Tier1/2で困ったときのリリーフ役、迅速・小回りが効いた対応 サポイン技術: 並列画像処理技術による産業用高精細スクリーン印刷 マスク検査装置の開発(実用化未) 専用ハードウェア画像処理基板及び処理ロジックの開発 統合コントローラ制御プログラムの開発 得意とする技術・ノウハウ カメラを接続した画像処理基板(二次試作) マイコンを使った様々なソフト・ハードの開発 高速画像処理プラットフォーム開発 ブラシレスDCモータのベクトル制御 Power Window の自動停止制御、Power Steering 制御等 BLDCモータ・ベクトル制御 プラットフォーム その他の実績 ディーゼル排気制御ECUの開発 自動車メータの光らせ方を確認するデザイン支援ツール 迅速対応を可能にする豊富な部品在庫(試作基板出荷まで最短1ヶ月) 部品在庫 (各社資料&URLより) 56 GNT 千住金属工業(真岡) ❝はんだ❞ サポイン23 世界のリーディングカンパニー あらゆる形態の鉛フリーはんだ: 多くの車載ソリューション ECU用 耐熱疲労性合金 車載実装用 残渣割れ防止やに入りはんだ MACROS Ni ボール入りはんだ(パワー半導体用プリフォーム) 自動車大手Tier1 D社との共同開発で水平実装を実現 特殊加工により、表面酸化膜が僅少でフラックスフリー化 独自のNi ボール封入技術で、ボイドの発生を抑制 Ni ボールがスペーサーとなり、クラックと短絡を防止 高い放熱特性を実現 ベアチップ プリフォーム はんだが薄い事 によるクラック 傾斜によるクラック その他の技術 プリ フォーム 良好な放熱特性 Ni ボール SiCパワー半導体用はんだの開発 融点250℃超、従来のはんだの概念から脱却要 3 層滑り軸受( CVT, P/Seat, D/Hinge, S/Ab 等) 樹脂材 (PTFE等) に銅合金を焼結接合 (各社資料&URLより) 57 イデアルスター(仙台) サポイン23 有機エレクトロニクス技術に特化した頭脳集団 折り曲げ可能な有機薄膜太陽電池の開発 力で電気をつくる高分子圧電材料の開発・試料の提供 ①セラミック圧電材料にないフレキシブル性、伸縮性 ②既存品にない高温耐熱性 ③設置が容易 曲面に貼れる、塗布成形も出来る 強誘電性高分子単結晶フィルムの開発 伸び変形に強い不織布圧電材料の開発 高分子圧電材料:フィルム成形・塗布 布屈曲による発電サンプル 伸び変形率の大きい布状発電シートの開発(サポイン:実用化未) タイヤの振動・変形エネルギの回収技術 伸縮性母材(不織布)に圧電材料を含浸、 圧電膜上に塗布による電極形成 伸縮性10%、高温耐熱性100℃(Max120℃) タイヤ空気圧監視システム(TPMS)への適用 現行のLiBの置換 その他、Wirelessで運転席モニターに各種情報提供が可能に その他の技術 振動センサー機能や振動ロスを回収する技術としての可能性を研究 高分子圧電フィルム:3次元タッチパネルの開発(iPhone) 印刷電極付圧電フィルム 58 (各社資料&URLより) Agenda 自動車産業の最新技術動向 中小企業の研究開発事例の紹介 戦略分野コーディネータ事業について 最近の技術動向 -ADASと自動運転- 中小企業による技術シーズ 世界のモノ造りを支える日本の工作機械 今後の自動車産業の課題とまとめ 59 アマダ 部工会推薦 板金工作機械の総合メーカー 顧客要望に対応したトータルソルーションの提供 マシン・システムを統合するソフトウェア 万全なサービス体系 グローバルな供給・サービス体制 日・米・欧・中国での生産・グローバル販売体制 メンテナンス容易・質の高いサービス対応 多彩な商品群(曲げ・切断・穴あけ・溶接他) 高速・高精度ベンディングマシン 薄板から厚板の高速・高精度曲げ(試曲げレス) 容易な画面操作・作業環境・段取り 高エネルギー変換・変種変量生産レーザーマシン HG-8025 加工サンプル 薄板~厚板レンズ交換レス加工 ファイバーレーザによる省エネ加工 4役を連続的にこなす先進のシートセンター 板金統合マシン(レーザ・成形・タッピング・曲げ加工) 高精度・低コスト・高速・高生産性 (各社資料&URLより) ENSIS-3015AJ 加工サンプル LASBEND-AJ 加工サンプル 60 GNT アイダエンジニアリング 世界初ダイレクトドライブサーボプレス機開発(2002年) 減速ユニットを介さないダイレクトドライブ(省エネルギー) キャパシタによる低速領域での高い加工エネルギー(深絞り加工) 振り子モーションによるによる最適スライドストローク(高生産性) 加工能力1500~2000KNの小型機が主力、10000KN以上の大型機も開発 振り子モーション ワレ 充実したサーボプレスのラインアップ 汎用ダイレクトサーボフォーマ DSF-N1 低速・高トルクサーボモータによる高精度成形 最新の成形ノウハウをビルトイン可能 高機能サーボプログレッシブプレス DSF-P SUS材異形状 通常クランク モーションで割れ 絞りモーションワレなし DSF-N1 800~3000kN DSF-P 4000~12000kN プレス機で最適振り子モーションを自動演算 アルティメート精密成形マシン DSF-U1 DSF-U1 1600~6000kN シゴキ・潰し・張り出し等の高精度加工を実現 自社開発・生産サーボモーター 従来機をサーボ機へのレトロ フィットサービスも実施 メカプレス 定格出力:30-500kW フライ ホイー ル サーボ モータ サーボプレス (各社資料&URLより) 61 ファナック 部工会推薦 工作機械の脳と心臓を支える世界No.1のFAメーカー 世界標準コンピュータ数値制御(CNC):累計生産 330万台 世界最大サーボモータメーカ :累計生産 1570万台 CNC & サーボ技術を活用したロボット&ロボットマシン事業 「壊れない、壊れる前に知らせる、壊れてもすぐ直せる」 FA事業の中核 CNCとサーボ技術 ゼロダウンタイム機能(ZDT) 世界標準 CNC グローバルスタンダード機 0i-MODEL F New HMIと5軸同時制御 30i-MODEL B あらゆる工作機械に適用可能なサーボモータ 高速高精度高効率のナノ制御サーボ コストパーフォーマンスに優れる 0i-MODEL F αi series SERVO βi series SERVO 30i-MODEL B αi series SERVO ロボット&ロボットマシン 各種センサーによる知能化・高生産性 知能化した射出成型機・放電加工機 ライフタイムメンテナンス 超高速搬送整列ロボット CNC射出成型機 バラ積みロボット (ゲンコツロボット) (ロボショット) 30年以上前の部品・プリント板 ・ユニットの修理 修理後 62 (各社資料&URLより) DMG 森精機 部工会推薦 切削型工作機械の総合メーカー マシニングセンタ、数値制御装置付旋盤等、切削系工作機械のNo.1メーカー 独 Gildemeister(現 DMG MORI AG)との統合によるシナジー効果 世界 21か所の生産拠点、77か所のテクニカルセンターで専門的なソルーションを提供 伊賀グローバルソリューションセンタ(58台)・東京ソリューションセンタ(30台)展示 技術的な特徴と先進の製品群 最高品質の部品を製造するための独自の専門技術 高剛性・高精度・高効率を実現するビルトインモータタレット(BMT) 高効率駆動を可能にするダイレクトドライブ方式モータ(DDM) 熱変位を抑制し、高速・高精度な送りを実現するオクタゴナルラム(ORC) Industry4.0 や IoT に対応する新オペレーティングシステム ″CELOS″ 豊富な製品ラインアップ CNC旋盤の定番・量販機種 :NLX2000 5軸加工機のエントリーモデル :DMU50 安価シンプルな″ECOLINE″シリーズ :ecoMill V 最先端の加工技術 DMU 50 ecoMill V 複合加工機によるギヤ加工(インボミーリング) :専用機不要・工程集約 レーザー型彫り・シボ加工:放電加工・エッチング代替 (各社資料&URLより) Lasertec Shape 63 安川電機(黒崎) 部工会推薦 1960年代後半に、メカトロニクスを初めて提唱 Motion Control 事業:AC サーボ、インバータで世界No.1シェア Robotics 事業:自動車用売上げの 60%がロボット 溶接・塗装ロボットから、組立・物流領域に拡大 熟練工のSkillをロボット化 多種多様なロボット群 センサー技術の進化 3次元ビジョンセンサー モータ技術・エンコーダ技術の進化 小型高精度ハイパワー化 ソフトウェアの進化 故障診断機能、振動制御による高生産性 アーク・スポット・塗装・組立・物流等 多種多様な製品群 技術 1977 第1号 Motoman 双腕ロボット 適用例 組立・搬送用双腕ロボット(世界初 7軸+7軸+1軸) 人間の腕と同じ7軸の両腕 EV用モータードライブシステム トヨタ「コムス」、マツダ「デミオEV」に搭載 (各社資料&URLより) 64 Agenda 自動車産業の最新技術動向 中小企業の研究開発事例の紹介 戦略分野コーディネータ事業について 最近の技術動向 -ADASと自動運転- 中小企業による技術シーズ 世界のモノ造りを支える日本の工作機械 今後の自動車産業の課題とまとめ 65 世界のメガサプライヤー Top12 Engine Bosch ● ● Magna Continental Susp ● ZF/TRW Denso Drive -Line A ● ● Hundai Mobis Aisin C Faurecia Exh. Sys C ● (AW) HVAC Meter Display Strg ○ ○ S,E Wiper ● ● ● Keyless E. S,E ○ ● M S,E ● M ● S,E ● ● FR End M. Door M. S,E E,C Closure ● Audio Cockpit M. Fr End M. Navi Closure Sys C (Advcs) Others E,C M ○ E,A Seat Restraint Brake M Cockpit M Fr End M Johnson Controls M Battery Lear M Electrical Delphi ● E Valeo SuperCharger Clutc h S S,E ● C Fr End M. Lighting S: Sensor , E: ECU , A: Actuation, C: Components, 〇: S+E+A , ●: ○+C, M:Module 2つのタイプのメガサプライヤー 1)センサーと制御とアクチュエータ中心のシステムサプライヤー 2)構成メカ部品を軸に、システムを制御するメカトロサプライヤー (筆者作成) 66 Top 100 Automobile Part Suppler (2010) 40 :日系サプライヤー 67 (Fourin 資料より) 日本の自動車部品産業の過当競争 エンジン 排気系 愛三工業(33) 駆動系 シャシー 系 アイシンAW (22) ジェイテクト (23) 豊田鉄工 (43) アドヴィックス (9) 中央発條(25) 中央精機 (52) 空調 内装系 トヨタ紡織 (39) 小島プレス ジャトコ (75) ケーヒン (41) ユカタ技研 (70) FCC(22) 武蔵精密工業 (26) ボディ 外装系 豊田合成 (43) 東海理化 (31) 小糸製作 (20) 豊田鉄工(43) ( ) 内は持ち株比率% 電子・ 電装系 総合 その他 富士通テン (35) 豊田自動織機 (24) デンソー (23) アイシン精機 (22) カルソニック カンセイ (41) 鬼怒川ゴム(20) ショーワ (34) 日信工業 (35) 三菱電機 日本特殊陶業 TPR リケン 日本ピストンR 三菱重工 IHI NTN エクセディ 三五 曙ブレーキ フタバ産業 ニッパツ カヤバ工業 プレス工業 トピー工業 Bosch Mahle GKN Driveline Continental Bosch TSテック (23) タカタ タチエス 河西工業 サンデン 富士機工 JCI 八千代工業(50) ユニプレス ヨロズ ジーテクト ミツバ 日本電産 アスモ 三井金属 スタンレー電気 旭ガラス セントラル硝子 日本板硝子 西川ゴム 矢崎総業 住友電工 アルプス電気 パナソニック パイオニア ルネサスエレ 古河電気工業 GSユアサ 三菱電機 アスモ 日立AS BS 住友ゴム 横浜ゴム 東洋ゴム NOK 日本精工 Valeo(市光) (Fourin 資料より筆者作成) 68 戦略分野コーディネータ事業まとめ 従来から、中央・地方含めて各種の中小企業 (Tier2/3) 支援策が取 り組まれてきたが、平成27年度、新たにスタートした「戦略分野 コーディネータ事業」の活動の特徴は、 1) 全国レベルでのシーズ・ニーズマッチング活動が可能である。 2) OEM/Tier1の経営トップ経験者が、コーディネータとして、技術的な側面の ならずビジネス面も含めてヒアリング企業の特徴を掴むことにより、より具体 的なプロモーションが推進できるとともに、当該企業に対しても大企業の考え 方やニーズの的確なアドバイスが可能である。 3) 中小企業の持つユニーク技術を、直接Tier1の経営幹部にプレゼンすることに より、よりダイレクトにTier1内担当者に伝えることが出来る。 Tier2/3の企業が新たに受注するためには、その企業にしかない唯一 無二の技術が必要であるが、一方で、受注後に継続するコスト削減活 動や品質改善活動に応えうる企業体質を備えていなければ、新規受注 は難しい。 自動車において、中小企業製品の新規参入は、通常3-5年がかりであ り、時には10年を要する。このような状況を踏まえ、長期的な支援 のあり方を検討することが何よりも肝要である。 69 戦略分野コーディネータ事業まとめ 2 拡販活動におけるTier2/Tier3における多くの声 展示会等で紹介し、OEMに関心を持ってもらったが、その後何の連絡もない。 OEM/Tier1のニーズを含めた具体的な戦略が不透明で見えない。 試作品等を提供しても、なかなか採用が決まらず、極めて時間がかかる。 Tier2/3等の中小企業なすべきこと 現時点のコスト競争力のみならず、継続して期待される原価低減活動に対して、 組織的・システム的な対応力を持つこと 品質信頼性を確保するため、開発から生産まで一貫した品質経営が体現され、 それを裏付ける管理値が常に明確となっていること 図面のスペックだけでなく、その製品の市場での使われ方、満足すべき機能を把握し、 常に性能向上に勢力を傾けること 自社の製品に対する品質・コスト・性能/機能の各項目について、ベンチマーキング がなされていること OEM/Tier1の拡大するグローバル展開に対して、国内生産に限るのかグローバル 供給体制を志向するのか、スタンスを明確にすること 自動車ビジネスにおいては想定外ということは許されず、あらゆるリスクを考慮し それに備える体制、即ちBCPが現実的にできていること 以上の要件を満たした上で、唯一無二の技術(ユニーク技術)を有すること 70 中小部品メーカー(Tier2以下)の存在意義 グローバル展開 品質改善 OEM 新車計画・生産計画 モジュール化 部品共通化 新技術/性能向上 原価低減 信頼 自律 Tier1 供給責任 Flexible 品質改善 部品共通化 原価低減 Resilient 信頼 自律 品質改善 Tier2 原価低減 ユニーク技術 71 日本の自動車部品産業の構造変化 Bosch Continental 欧米 MegaSupplier DMG 森精機 Fanuc 工作機械 メーカー Conquer IT 企業 Google Apple OEM Tier1 Tier2 Tier3 & below 東レ 信越化学 素材 メーカー 伝統のHierarchy 電気 メーカー Panasonic Renesas E. Threat 海外 部品メーカー・LCC メーカー 72 Thank You ! 73 Appendix 74 品質保証 Basic Practice 1. 目標設定と節目管理 Bench-marking ,Target setting and Milestone Review 2. 課題の前出しと迅速なフィードバック Front Loading and Quick Feedback 3. 課題の擦り合わせとトレードオフ High level of Integration and Tradeoff 4. ロバスト設計と工程能力のバランス Balance between Design Robustness and Manufacturing Process Capability 5. 標準化と再発防止 Standardization and Recurrence Prevention 6. 持続的改善と革新的ブレークスルー Continuous Improvement and Innovative Breakthrough 75 1.目標設定と節目管理 目標設定 お客様要求とベンチマーキングに基づいた目標レベルを設定する。 節目管理 進捗のキーとなるタイミングを節目とする。(下記 のプロセス) 解決策の予測効果と結果の分析・検証を行い、目標達成まで対応する。 Bench -marking Project Kick-off DWG Release 開発試作 #1 生産試作 #2 生産試作 SOP 目標設定 #1 DR #2 DR #3 DR #1 節目管理 #4 DR #2 節目管理 #3 節目管理 ( Go or No Go ) 76 2.課題の前出しと迅速なフィードバック 課題の前出し: 計画段階での課題の抽出と解決策への落とし込む。 迅速なフィードバック: 顕在化した事実(解決すべき課題)を、即、クロスファンクショナルに対策する。 Project Kick-off Bench -marking DWG Release #1 生産試作 #1 DR Up-Front Workload #2 生産試作 SOP 迅速な フィードバック 課題の前出し 目標設定 Workload 開発試作 #2 DR #3 DR #1 節目管理 #4 DR #2 節目管理 #3 節目管理 ( Go or No Go ) Workload Reduction 77 3. 課題の擦り合わせとトレードオフ 課題の擦り合わせ システム間相互調整(擦り合わせ)により最適解を追求する。 (Simultaneous Engineering) トレードオフ 高度な専門性と徹底的な Simultaneous Engineering の結果としての責任を持つ 組織責任者によるトレードオフ判断をおこなう。 プロセス Components 性能・機能 プレス 加工 車体 衝突特性 鋳造 鍛造 パワートレイ ン 運転性 燃費性能 接合・溶接 熱処理 シャシー 走行安定性 射出成形 内装 快適性 NVH 組立 Others 電子電装 空調 耐熱性脳 顧客 78 4.ロバスト設計と工程能力のバランス ロバスト設計: 生産プロセスの工程能力を把握したうえで、工程で製造できる設計をする。 工程能力: 図面通りの生産のため、常に工程能力の向上を追求する。また、標準化と 維持管理活動により、常に工程能力を維持する。 バラツキ Higher Process Capability NG Parts 公差 More Robust Design より広い公差 79 5.標準化と再発防止 標準化 その時点で最善・最良の方法を決め、徹底的に守る。 バラツキの管理、異常時の問題発見が容易。 再発防止: 失敗事例の徹底的振り返りで根本要因、解決策を見つけ出し、仕事のプロセス に落としこむ。 Deliver OEM 工場 Supplier 工程内不良率 納入不良率 (PPM) After Sales Warranty クレーム Recall キャンペーン 標準化 再発防止 (スペック,システム, プロセス etc.) 対策案 対策案 対策案 80 6.持続的改善と革新的ブレークスルー 持続的改善 常に課題は存在する。その解決の改善活動を絶えず、持続的に行う。 改善活動の結果、標準化内容の改善を行い新しい内容とする。 革新的ブレークスルー 課題解決に今ある技術、プロセスの改良では困難な場合、あるいは飛躍的な 品質向上を目指す場合、新たな革新的技術や仕組みを導入する。 [Action] [Plan] 改善計画 の実行 Kaizen PDCA Cycle [Check] 効果と副作 用の確認 工程の 見える化 [Do] データ収集と 改善計画の立案 81 信頼性・機能安全設計(特にElectronics 分野) (電子部品・電子制御システムの)品質確保・安全性追求には、 信頼性設計と機能安全設計の徹底を推進するしかない 信頼性設計(DR,FMEA,FTA等) 故障を予測し、その 発生確率を徹底的に 減らす 機能安全設計(冗長設計、Fail Safe) 故障は起こるものとして、 いかなる故障でも安全を 担保する (Monoist HPより) 82 自動車における信頼性開発 <現象/要因分析> <対策立案> <実施/検証> 壊れ方(故障モード) のリストアップ 壊れ方に対する 対応策の決定 スペックvs.工程能力 工程維持管理項目 検査規格の設定 <開発> 設計 構想 <生産> 部品 -壊れ方X -壊れ方Y -壊れ方Z ⇒推定原因 ⇒上位への影響 ⇒重要度 P-FMEA 工程 計画 工程 -設備異常 -材料異常 -ヒューマンエラー ⇒推定原因 ⇒製品への影響 ⇒重要度 工程 FTA A B C D・・・・ (Fault Tree Analysis) 壊れ方 -スペックx -スペックy xyz・・・・ D-FMEA <生産> 故障モード対策 -ポカ除け -自動化 -作業標準 -流出防止 スペック <開発> 造り込み工程の 明確化 - 工程条件 - 改善活動 - 5S - 再発防止 - 横テン 流出防止の実践 - 工程内検査 - 検査頻度 品質は工程で造り込む 83 部工会推薦 ミツバ(桐生) Mitsuba Vision 2024 「モーター・制御・機構」技術で安全・安心ニーズに応える製品群 Wiper・D/Mirror・P/Window・P/Seat・E/Throttle・ ESC・EPS等の多くの電動製品のモーターおよびメカ機構を提供 車を知り尽くしたモーターメーカー 数々の新製品で新たな挑戦 扁平ブラシレスファンモーター(薄型・軽量化) リバースワイパー(軽量化) 4極ワイパーシステム(小型軽量) ブラシレスEPSモーター モーターメーカーとしてのニーズ 永久磁石 :希土類の量削減、且つ性能向上 鉄芯(コア):磁場の方向性を乱さない 焼結軸受 :オイル潤滑の安定化 マグネット :樹脂マグネット化 (各社資料&URLより) 84 GNT セーレン もの大賞 総合繊維メーカーから生活価値創造企業へ 企画・製造・販売の「流通一貫機能」 原糸からの「一貫生産体制」 ビスコテックス(Viscotecs) 「欲しいものを、欲しいときに、欲しいだけ」 スーパーラッセル等の豊富な繊維系シート素材・ドアパネル加飾材 ビスコテックスの発展 非繊維系自動車内装材 本革を超えた新素材 多色立体新加飾材 「QUOLE」(合成皮革) Crystal Visco 3次元曲面印刷 その他の技術 熱くならない合成皮革 革巻きステアリング適用検討「QUOLE MODURE」 EV バッテリー用シールド材(繊維と樹脂の一体化) (各社資料&URLより) 85
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