食品機械、医療機器、ケミカルポンプ関連3社で受注の60％弱を占める

左から吉武清典生産企画・事業推進本部長と、清水貴博社長

㈱清水精機は医療機器、食品機械、産業用機器などの精密板金製品の加工から、溶接組立までを一貫して行う。

コロナ禍により繁忙が続いていた医療機器関連はコロナ禍の収束にともない、落ち着きを見せ始めた。一方、食品機械関連は飲食業界の人手不足や、衛生管理に関する法改正などにより、自動化やサニタリー設計に対応した食品機械に対するニーズが強まった。

さらに、2013年にユネスコ無形文化遺産に「和食」が認定されたことから世界的に和食ブームが起き、寿司関連を中心とした日本製の食品機械の海外への輸出が増加、繁忙感が出始めた。

また、産業用のケミカルポンプメーカーからの発注も増加傾向となり、現在では食品機械、医療機器、ケミカルポンプ関連3社で同社の受注の50～60%弱を占めている。

清水貴博社長は「現在の取引口座数は約100件、このうち40～50社から毎月お仕事をいただいています。使用材料の70%はステンレス（SUS304）で、残りは鉄系の電気亜鉛めっき鋼板（EGC-QS）が多く、アルミも増えています。板厚としてはステンレスが0.8～3.0㎜、鉄系が0.5～6.0㎜ですが、ほとんどが3.2㎜以下です。受注の80%はリピート品で、ロットは1個から100個以上の中量生産品までと幅広くなっています」。

「医療機器はフォーキャストが3カ月前に、食品機械やケミカルポンプは内示がおよそ1カ月前にあり、確定受注に変わります。特急・割込みもあるため、納期はほぼ1～2週間となっています」と説明する。

食品機械の需要は底堅く、直近では医療機器よりも受注量が増えている。またケミカルポンプメーカーからの受注量も増えており、先々の見通しも明るい。

㈱清水精機の新工場

新工場は「新たな展開へのチャンス」

2023年5月に工場移転が完了し、新たな生産拠点での活動を開始した。高効率な設備の導入などにより生産性と品質は飛躍的に向上した。

同社では新工場の竣工を「新たな展開へのチャンス」と位置付け、積極的な営業活動を展開。その結果、直近では30社ほどの新規見込み顧客から具体的な案件をもらうことに成功している。新たな得意先の獲得は、新工場の稼働を強力に後押しし、事業の成長を加速させている。

び生産プロセスの最適化を推進するとともに、市場ニーズに迅速かつ効果的に対応する柔軟性を維持していく考えだ。

左：朝礼が終わると社員全員が工場内外の清掃作業を行う（写真は曲げ加工エリア）／右：曲げ加工された製品

「第5工場」を開設 ― 生産能力30%改善

「創業した時から自社内一貫生産が夢だった」と語る中野好廣社長

㈱中野技研は2022年5月、「第5工場」の操業を開始した。居抜きで入手した「第5工場」の工場建屋に「本社工場」の板金加工設備をすべて移設し、新たに増築した2階建ての建屋に「第4工場」で実施していた組立工程を移動した。

それまでは「本社工場」で板金・溶接、「第2工場」「第3工場」で溶接、「第4工場」で塗装・組立を行っていた。仕事量の増加にともなって複数の機能を持つ「本社工場」と「第4工場」のスペースが圧迫され、作業効率が低下するとともに労働安全衛生の面からも課題が生じていた。

今回の新工場開設により、「本社工場」の板金工程と「第4工場」の組立工程を分離して、「第5工場」に集約。これにより「本社工場」「第2工場」「第3工場」で溶接製缶、「第4工場」で塗装、「第5工場」で板金加工・組立を行う体制が整った。

5つの生産拠点はすべて大阪府富田林市内にあり、「第4工場」を除く4工場は同じ工業団地内に立地している。「第4工場」だけは工業団地の外にあるものの、車で5～10分と近い。5工場の敷地面積は合計6,720㎡。「第5工場」（2,100㎡）が加わったことで、合計敷地面積は約1.5倍に拡大した。

組立工程を担当する「第5工場」の新しい建屋は、今後の事業拡大を見込み、1階・2階とも天井高さにゆとりを持たせている。板金工程を担当する既存の建屋には新たにレーザマシンFO-MⅡ 3015NT（4kW）を増設し、それまで協力工場に委託していた6.0㎜超の中厚板の切断加工を内製化した。横持ちが減ったことで、強みである自社内一貫生産体制が充実し、短納期対応を強化。利益率も改善した。

新工場の開設にともなって各工場の機能を整理したことで生産効率は大幅に改善。全体の生産能力は従来比で30%改善した。

左：「第5工場」の外観。左の建屋が板金工程、右の建屋が組立工程／右：「第5工場」の開設にともなって増設したレーザマシンFO-MⅡ 3015NT（4kW）。中厚板の切断加工を内製化した

「自社内一貫生産が夢だった」

中野好廣社長は「この会社を創業したときから、私には『完成品まで手がける自社内一貫生産工場にしたい』という夢がありました。新工場の土地・建物を購入したのは2020年。コロナ禍で仕事量が落ち込んでいる時期でしたが、これを逃すと次の機会がいつ訪れるかわかりません。コロナ禍が落ち着いたら仕事はまた増える、もし増えなくても取ってくれば良いと考えました」と語っている。

中野社長は父親が経営する金属プレス加工企業で24年間勤めた後、1997年に溶接を主体とする㈱中野技研を独立開業した。当初は60坪の貸工場で、従業員も3～4名。デフレ経済下の不況期で、設備も資金も足りない中、創業から12年間は主に工作機械メーカーの3次サプライヤーとして堅実に実績を積んできた。

2001年には「第2工場」を開設して、CAD/CAM、パンチングマシン、4m対応のベンディングマシンを導入し、板金加工から溶接・仕上げまで対応できる体制を整えた。

左：「第4工場」（塗装工程）には近畿地区最大級の焼付乾燥炉2基を設備／右：「第5工場」の組立工程。今後の事業拡大を見込み、1階・2階とも天井高さにゆとりを持たせている

工場増築で生産能力は1.3倍に

左から平出侑己取締役、平出正彦社長、平出琢磨専務

㈱平出精密は2023年3月3日に新本社工場の操業を開始した。新本社工場はこれまであった本社工場の南側1・2階を増築して工場フロアを延べ800㎡拡大した。これにともない、パンチ・レーザ複合マシンACIES-2512T-AJ、自動金型交換装置付きベンディングマシンHG-1003ATC、測定器などを導入して加工能力を強化。設備のレイアウトも効率を重視して見直した。同時に女性や外国人材、シルバー人材などあらゆる人材が働きやすい環境を整備するため、IoT・AI・RPAなどの最新デジタル技術を活用、自動化を推進している。

工場の床には寒暖差による熱膨張などで機械の加工精度に影響が出ないように床暖房が取り付けられ、作業現場の温度を一定に管理している。今回の工事にあたり管理項目に湿度を追加、防錆対策にも配慮した。

新本社工場の竣工により、生産能力は従来の1.3倍以上に改善し、残業時間も大きく減少した。

左：2023年3月に操業を開始した㈱平出精密の新本社工場／右：新たに導入されたパンチ・レーザ複合マシンACIES-2512T-AJ+AS-2512NTK+ULS-2512NTK

板金業界の発展や地域産業への貢献に向けたさまざまな取り組み

平出精密は戦前の航空機板金技術を基盤に、職人技術とITを融合し、ヒトとマシンの有機的連携によって高精度・高効率な精密板金加工を追求してきた。

1994年に2代目社長に就任した平出正彦社長は、同社のコア技術を生かして精力的に事業を拡大。精密機械工業の集積地であった岡谷・諏訪地域の加工企業や信州大学工学部、長野県工業技術総合センターなどとの産官学連携や異業種連携もコーディネートしている。2000年には製造業に携わるスペシャリストや21世紀産業の画期的成長に挑戦する企業家が集い、デスクトップ・ファクトリー（DTF）をテーマに共同研究開発事業を行う「DTF研究会」の立ち上げにも尽力した。そのほか「5S実践塾おかや」、地域や取引先と連携した後継者育成など、業界の発展や地域産業への貢献を目的とした活動を行っている。

また、板金加工という限られた工法に執着せず、機械加工・電気加工・樹脂加工・木工などさまざまな工法を統合した「ハイブリッド板金」を掲げ、最終的には自社製品の開発・展開を目指していくことを提唱。「シートメタルXYステージ」「工業用洗浄装置」「歪測定器」といった自社製品を開発した。2003年からは洗浄機事業を開始。2005年に水系スパイラル洗浄機「Spiral Wash」、2021年に工業用インライン部品洗浄機 「VORTENRYU」を発売した。

こうした取り組みが評価され、2013年には「がんばる中小企業・小規模事業者300社」、2018年には地域未来牽引企業、2019年には「はばたく中小企業・小規模事業者300社」に選出されている。

2023年11月にはこれまでの産業界・地域産業への貢献が評価され、平出正彦社長が秋の叙勲で旭日単光章を受章した。

• 曲げ作業の様子。人材育成に力を入れており、必要なスキルや知識などが習得できるまで先輩社員がサポートする
• ファイバーレーザ溶接システムFLW-3000ENSISのティーチング作業

建築板金工事を主体として着実に成長

勝又金属工業㈱は1890年（明治23年）の創業以来、建築板金工事を主体として着実に成長、現在の業容を整えるに至った。この間、常に施工技術の向上と、独自の技術を確立してきたステンレス製金物、装飾金物などの設計・製作・施工に取り組み、これらの分野においてもスーパーゼネコン各社から高い評価を得ている。建築技術がますます高度化・多様化している中、施主やゼネコンの要望に十分に対応できるよう加工技術・施工技術の研鑽と充実、それを支える最新の加工設備による技術革新と製品開発に積極的に取り組んでいる。

また近年は、売上全体の10%超を占める「セッピくん」「キレンダースパン」「クロウガード」などのオリジナル商品の知名度向上と販路拡大に意欲を燃やす。

建設業界の発展・振興に貢献

勝又貞治会長は長年、全日本板金工業組合連合会の理事長を務め、建築板金業界の発展と振興に尽力してきた。こうした取り組みが高く評価され、1999年の叙勲で黄綬褒章を、2009年の叙勲で旭日小綬章を受章した。

勝又祐人社長は建設業界の深刻な人手不足に対応するために、建設施工に関連する青森県内の企業約20社で2021年に発足した「青森県専門工事業担い手確保推進協議会」の初代会長として、建設業の担い手の確保と育成に積極的に取り組んでいる。7月には担い手不足が続く建築関連業界の魅力を知ってもらおうと、高校生を対象にした職業体験会を青森市内で開催。協議会加盟企業の約20社が土木や解体、左官などの職業体験ブースを出展し、指導を受けながら実際に作業することで仕事の魅力を肌で感じてもらおうとイベントを開催、75名の学生が参加した。

勝又会長、勝又社長はともに高齢化と人口減少をむかえきびしさを増す建設業界の発展と振興に尽力している。

左：建設業界のデファクトとなっているBIMで3次元設計した鋼製カーポートのモデル／右：第2工場に設置されたベンディングマシンHDS-2204NT（手前）

大手ゼネコンとの取引多数

同社はスーパーゼネコンをはじめ、多数のゼネコンと取引実績があり、北東北圏内の公共工事や大型開発案件の工事に参加している。

東北新幹線の青森県内の停車駅である七戸十和田駅、新青森駅、奥津軽いまべつ駅の駅舎の階段手摺りや、ホーム柵、エスカレーター壁、ボーダー見切りなどは同社が製作、施工を行った。また、青森県総合運動公園にある陸上競技場の9,300㎡以上の屋根工事、メインスタンドの観客席の手摺りの製作、岩手県北上市に建設されたキオクシア北上第1工場・第2工場の一部屋根の工事などを行っている。ほかにも千葉・浦安の大規模テーマパークに設置されたステンレス製街灯、愛知県長久手市の「愛・地球博記念公園」内にオープンしたジブリパークの建物のひさしの製作を受注するなど、東北圏外の仕事にも関わっている。直近では埼玉県朝霞市に建設中の東洋大学朝霞キャンパスの外壁パネルをパンチングメタルで製作し、納めている。

• 溶接作業エリア
• 塗装ブースは自社で設計製作したパーテーションで覆われている

多摩川精機グループの板金製造部門

板金製造部の小笠原秀悦部長

多摩川ハイテック㈱はセンサー、サーボコンポーネントなどの有力メーカーである多摩川精機㈱の製造子会社として、センサー、サーボモーターの組立、アルミダイカストの鋳造、精密機械加工、精密板金加工を主要な事業としている。

1991年に青森県の地域振興を目的とする企業誘致に応じ、多摩川精機の東北地区の製造拠点として多摩川精機八戸事業所が開設され、八戸市内の桔梗野工業団地に本社工場を備えた「八戸多摩川㈱」を設立。産業機器の開発、製造を行うようになった。1997年には本社工場にプレス棟を建設。2000年には社名を「八戸ハイテック㈱」に変更するとともに、多摩川精機や関連会社に精密加工部品を供給する会社へと事業変更した。2004年にはダイカスト加工を開始。2006年には青森県三戸郡南部町にあった板金工場の工場建屋、加工設備、社員を居抜きで買収。「多摩川精機㈱八戸事業所福地工場」として、精密機械加工部品・精密板金部品加工など、あらゆる金属加工に対応できる生産体制構築を目指し、板金製造部を立ち上げた。

青森県内に製造拠点5カ所を開設

その後は小型サーボモーターの組立なども取り込み発展、2012年に社名を「多摩川ハイテック㈱」に変更し、大型サーボモーターの組立も行うようになった。

現在の正社員数は265名、パート社員や派遣社員などを加えると300名あまりとなる。製造拠点も多摩川精機八戸事業所、多摩川ハイテックの両社で八戸第1・第2工場、福地第1・第2工場、三沢工場の5カ所となった。

工場吸収以前の社員・設備で開業した板金製造部は立ち上げ当初から多摩川精機から受注するセンサー、サーボモーター関連の板金製品が20%で、それ以外は営業して外部から受注している。2010年頃までは以前から取引があった受注の80%を占めた取引先を継承していたが、「試作から小ロット・中量生産まで精密板金加工のことならなんでも承ります」という積極的な営業活動で新規得意先を拡大。それとともに、多摩川精機のモーターカバーなどの板金製品の製造も行うようになった。

左：多摩川ハイテックの福地第1工場／右：レーザマシンLC-2415αⅢNT

「新札特需」で紙幣処理システムが増加

事業吸収後は継続取引先の仕事が80%を占めていたが、コロナ禍で受注減少が続いたため、状況を打破しようとWeb営業に舵をきった。それと同時に営業マンの育成にも注力した結果、徐々に新規得意先が増え、現在では全体の60%が新たに開拓した得意先だ。

得意先数は25社あまりで、そのうち主要5社で売上全体のほぼ80%を占める。多摩川精機関連を除くと、得意先の業種は道路関連機器、駅務関連機器、紙幣処理システム関連機器、半導体製造装置、通信機器、産業機器関連となっている。

半導体製造装置関連は2020年、2021年と新規受注を伸ばし、今では受注の50%を占めるまでに成長した。また、駅務、紙幣処理関連は2024年7月頃に20年ぶりの新紙幣が発行されることから「新札特需」で忙しくなっている。

• フレームの溶接作業
• 溶剤・粉体の塗装ブースを備えている

創業までの苦難の道

横澤賢司社長

㈱ヨコサワの横澤賢司社長は1954年に青森県三戸町内の農家の長男として生まれた。地元の中学を卒業すると造林業を手伝いながら、雪が降る冬場は東京に出稼ぎにいき、建設現場や飲食街、パチンコ店などでさまざまな仕事を経験した。23～24歳の頃に地元のプレス・板金工場で溶接工を募集していることを知り応募、採用された。ところが指導してくれる先輩も上司もいなかったため、仕事を発注してきた板金工場に頼み込んで3カ月ほど溶接の研修を受けた。それとともに切断・抜き・曲げの仕事も見よう見まねで学んだ。

工場に戻るとシャーリングによる切断から、曲げ加工、溶接までの仕事を一人でこなした。25歳になった1979年には第2次オイルショックで会社は休業。ほとんどの社員が解雇される中、横澤社長だけは「事業を再開するときに力を貸してほしい」と慰留された。溶接の仕事はなく、しばらくはプリント基板の印刷や製材所の仕事を手伝うなどしていたが、事業再開が難しいことがわかり、実家の農業に従事した。

それから2年が経過し、以前溶接の研修でお世話になった板金工場に「何か自分ができそうな仕事はないか」と相談したところ、すぐに来社するように言われ、そのことがきっかけで農業機械部品の溶接の仕事を紹介された。1984年に納屋の片隅を改装し、一人親方の「横澤溶接工業所」を創業した。設備は溶接機1台のみだったため、得意先の板金工場で加工した板金部品を供給してもらい、溶接の仕事だけを4年ほど続けた。すると丁寧な仕事ぶりが評価されて、次第に仕事が増えていった。

• フィリピンのエンジニア4名と画面を共有し、プログラム作業の様子をリアルタイムで確認できる
• 曲げ加工エリアには自動金型交換装置を備えたHG-1003ATCも導入されている

事業の発展と工場移転

仕事が増え、夫人の手を借りるようになってからは1人、2人と社員の数も増えていった。1年半後には得意先から近い借地に仮設の工場を建てて移転し、毎日午前2時頃まで仕事に没頭した。ここで3年ほど仕事をしたのちに、現在の十和田市に本社工場を移転した。

「この場所には以前、割り箸をつくる製材工場と、木屑を使ってキノコを栽培するキノコ栽培工場として私が借りた工場など何棟かの建物がありました。そのうち製材工場、キノコ栽培工場はともに倒産・廃業してしまい、本社工場を含めた3,000坪の土地建物すべてを当社で買い取りました。現在では第2工場のある一帯を含めた周辺の山林など2万4,000坪が当社の敷地となっています」（横澤社長）。

• 溶接加工エリア
• 溶接が完了し、出荷を待つ半導体製造装置に使われる製品

「DX認定事業者」に選定

左から森久次社長、森秀貴専務、営業部の中西真紀部長

奈良県大和高田市の㈱M.T.Cは2023年7月、経済産業省が定める「DX認定制度」に基づき、「DX認定事業者」に選定された。奈良県内では初めての「DX認定事業者」で、従業員数50人以下のプレス・板金企業が選定された事例は全国でも珍しい。

「DX認定制度」は、DX推進の準備が整っている事業者を国が認定する制度で、2020年5月から始まった。「DX認定事業者」は「DXに積極的に取り組んでいる企業」であることを社内外に向けてPRできるほか、金融・税制・助成金などの優遇措置や支援を受けることができる。

制度開始から2年半が経過した2023年10月現在、全国のDX認定事業者は累計822者で、そのうち541者が「大企業」だ。「中小企業等」は281者と約1/3にとどまるものの、直近1年間で約2.6倍に増えており、中小企業の間でもDX推進の取り組みが広がっている。

同社はこれまでもさまざまなアプローチからDXを推進してきた。中でもインプロセスで作業者のヒューマンエラーを防止する「AI搭載画像判別カメラセンサー」は取引先や行政からの注目度が高く、一時は毎週のように見学者が訪れた。

そのノウハウの一部は地域の顧客や協力会社に開示され、指導も行っている。同社は2020年に経済産業省から「地域未来牽引企業」に選定されており、川上・川下の両方に対してDXのノウハウを共有する姿勢は、地域の産業振興に資するとして、関係省庁や自治体から高く評価されている。

同社が掲げるDXのキーワードは「新古融合」だ。森久次社長が就任以来約20年かけて推進してきた「工場全体の向上」と、DX推進本部長を兼務する森秀貴専務が約10年かけて推進してきた「ITシステムの向上」を融合することで、「デジタルを使いこなし、経営環境の変化に適応できる柔軟性の高い製造業であり続けること」を目指している。

左：ベンディングマシンに設置した「AI搭載画像判別カメラセンサー」が作業者の逆曲げを検知する／右：プレス金型にQRコードを貼付し、スマートフォンで読み取ると保管情報などを確認できる

“順送化”と“工程短縮”の技術提案で成長

同社は大手住宅設備メーカー、大手事務機器メーカーの2次サプライヤーとして、ユニットバス・システムトイレ・システムキッチン・鋼製家具などに用いる金属プレス部品・板金加工部品を生産・供給している。

金属プレス加工業として創業した同社の成長を支えてきたのが、森社長が推進してきた順送プレスによる“自動化”と、さまざまな創意工夫による“工程短縮”の取り組みだ。

金型メーカーと連携しながら順送加工のノウハウを磨き、それまで単発プレスで加工していた製品を“順送化”。さらに、多数制御システムを用いたランダムピッチ送り方式やステージ交換式順送金型、特殊な技法を採り入れた新カシメ法など、独自の加工技術により“工程短縮”を実現し、コストダウンと付加価値改善を両立させていった。

住宅設備用部品や鋼製家具部品は穴位置ちがいや寸法ちがいが多いうえ、多品種少量生産へとシフトする傾向にある。そうした中で、同社のランダムピッチ送り方式やステージ交換式順送金型の技術は絶大な効果を発揮した。中には20種類以上の製品を1つの順送金型で対応するケースもあり、金型製作費の大幅削減にもつながっている。

• 「事業再構築補助金」を活用して2022年に導入したファイバーレーザマシンBREVIS-1212AJ
• アーク溶接ロボットのティーチング作業。今後は溶接工程にも力を入れていく予定

31歳で3代目社長に就任

31歳で3代目社長に就任した田城功揮社長

1966年の創業以来、神奈川県の湘南エリアで板金加工を手がけてきた㈱タシロは、2023年9月に事業承継を実施。61歳の田城裕司氏が取締役会長に、31歳の田城功揮氏が代表取締役社長にそれぞれ就任した。

3代目社長に就任した田城社長は、大学卒業後、人材紹介会社の㈱パソナに入社。同時期に国際ボランティア事業を運営するNGOの理事を務めた。2019年1月に26歳でタシロに入社してからは、田城会長に積極的な提案を行いながら、短期間でさまざまな改革を実行してきた。

田城会長は社長交代にあたり「新社長は私の後継者として、会社をさらなる成長に導いてくれると信じています。幼少期から経営の知識と経験を積んできましたし、常に学び続け、新たなビジネスチャンスを見極める洞察力にも長けています。急速に進化するAI技術、グローバル社会、競合メーカーの台頭に対応するためには、若くてエネルギッシュな力が必要です。私自身も新社長を全力でサポートし、彼が持つ情熱と才能を最大限に引き出すよう努めます。ともに協力し、チーム全体で新たなビジョンを実現し、変化する市場に対応していきたい」と田城社長への期待を述べている。

田城社長は「当社はこれまで時代に合わせた経営に努めてきました。初代（田城俊雄氏）は高度経済成長の波に乗り自動車部品製造をスタート。2代目（田城会長）は最先端の加工マシンを積極的に導入して精密板金加工を強化。3代目の私は『共創』を軸に据え、自社製品の製造販売を新規事業として進めながら、ジャンル・業界を越境するコラボレーションを歓迎する文化を醸成していきたいと考えています」と意欲を示した。

左：パンチ・レーザ複合マシンLC-2012C1NT／右：曲げ工程。HDS-1303NTにより長さ3mまでの曲げ加工に対応する

「製造業界のコンビニ」として成長

同社は「製造業界のコンビニ」をキャッチコピーとして掲げ、小規模企業ならではのフットワークの良さを生かして得意先の信頼を獲得してきた。特に短納期対応は最大の強みで、最短で即日見積り・即日納品に対応し、ほとんどの製品を確定受注から1週間以内に納品している。

田城会長はこれまで、最先端の加工マシンをいち早く導入することで競争力を高めてきた。中でも9kWの高出力で4×2m材まで対応するファイバーレーザマシンENSIS-4020AJは、薄板から厚板まで、小物から大物まで幅広く対応する同社の利便性（コンビニエンス）を象徴する主力設備だ。

現在の得意先は約200社で、毎月の取引社数は40～50社に達する。手がけている製品は、歯科治療用椅子のベースや構成部品、食品製造装置や粉砕機のカバー、半導体製造装置向け部品、インフラ関係などさまざま。売上構成比が最も大きいのは歯科治療用椅子向けの部品だが、それでも12～13%にとどまり、業種・得意先の分散化に成功している。

加工材料は鉄系材料とステンレスが合わせて70%、アルミが20%、その他10%と続く。対応する板厚は、鉄系材料が板厚0.1～30㎜超、ステンレスが0.1～20㎜、アルミが0.5～8.0㎜と幅広い。

従業員数はベトナム人6名（技能実習生3名、特定技能3名）を含め計13名。売上高はコロナ禍の際に前年同月比で半減したこともあったが、すでにコロナ前の水準に回復している。

• 「東京インターナショナル・ギフト・ショー春2022」の「LIFE×DESIGNアワード」でグランプリを受賞した「3WAYピザ窯」
• 「蚊取り線香ホルダー」。現在は「FACTORY PRODUCTS」「CUPSULE TOY」の2分野で新商品を企画中

強靱な新たな製造プロセスを整備する

名古屋工業大学大学院 工学研究科・工学専攻の渡辺義見教授の研究テーマ「ヘテロ凝固核添加によるレーザ式指向性エネルギー堆積法の高精度プロセッシング」が、天田財団の2022年度「重点研究開発助成 課題研究」（レーザプロセッシング）に採択された。

感染症対策としてテレワークが推奨されたことで、在宅で作成したCADデータを元に、最小限のオペレータの出勤だけで製品製造が行える「遠隔操作3Dプリンティング」が新しいものづくりのモデルとして注目されている。

ものづくりにおける4M（Man、Machine、Material、Method）のひとつである材料（Material）の性質は、材料の成分と材料の組織によって決まり、材料の組織は材料の成分と製造プロセスによって決まる。強靱な新たな製造プロセスを整備することにより、資源利用を最小にとどめながら、同一以上の性質を発現させることができる。これを「ヘテロ凝固核」の添加により、3Dプリンティングで実現するのが本研究の目的となっている。ヘテロ凝固核の添加により強度向上のみならず、欠陥抑制が可能となれば、SDGsの目標12にある「つくる責任」を果たすことができる。

左：ヘテロ凝固核粒子を製造する小型ガスアトマイズ装置／右：精密万能試験装置

ワイヤ・レーザDEDが実用段階に

3Dプリンティングは、ものづくりのあり方を根本的に変えうる画期的な製造方法だが、日本の取り組みの遅れは周知の事実であり、特に金属造形の遅れが目立っている。

主な金属3Dプリンティングとして、粉末床溶融結合（PBF）式と指向性エネルギー堆積（DED）式があり、それぞれレーザや電子ビームなどを熱源としたプロセッシングが開発されている。

市場への普及で先行するPBFに対してDEDは導入期といえる。DED方式では材料として粉末もしくはワイヤが選択できるが、粉末は材料管理が重要で、高コストが課題。ワイヤ式DEDとしてはアークを熱源としたものもあるが、入熱制御が難しく、造形性に課題がある。

レーザを熱源としたワイヤ式DEDは造形速度が速く、素材が安価で、アークよりも高精度な造形が可能という利点がある。しかし、一般的にレーザの照射タイミングやワイヤの供給タイミングと軸速度を同期させた制御は難しく、造形プロセスが破綻しやすい。そのため、研究開発としての利用例が多い。

最近、レーザ加工機やワイヤ放電加工機、コンピュータ数値制御（CNC）の製品実績の強みを活かして、三菱電機からワイヤ・レーザDED装置が製品化されている。ワイヤ送給とレーザ出力と駆動軸とをCNCを用いて協調制御する。この独自の制御技術により、造形プロセスが破綻しやすいというワイヤ・レーザDEDの課題を解決し、実用化に成功した。