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貴社では、既存技術を知り尽くすことなしに技術開発を進めていませんか?

 

1.軽量化技術

自動車業界では激しい低燃費競争が展開されています。

 

地球温暖化防止を目的とした二酸化炭素排出量の抑制は、自動車業界の技術課題です。

法的規制も相まって各社の開発競争は激化してます。

 

技術開発で未達成となると、

市場から退場しなければなりません。

各メーカーでは危機感を感じていることでしょう。

不正の誘因にもなっていますが、逆に言うと大きなビジネスチャンスです。

 

地球にやさしい、

エコなクルマ、

というイメージは自動車メーカー各社、はずせないセールスポイントになっています。

 

 

 

そして、低燃費対応に向けて各社知恵を絞っています。

最大のテーマはガソリンエンジンに代わる次世代の動力です。

 

電気自動車や燃料電池車。

最適解として、究極のガソリンエンジンやハイブリットもあり得ます。

 

議論百出、百家争鳴、いろいろな試みが同時進行です。

次世代動力の主流がどうなるか、まだまだ、混とんとしています。

 

しかし、そうした中でも、確実に進む技術課題があります。

軽量化技術です。

これは動力の如何を問わず必要とされます。。

 

 

 

通常のガソリン車では、

車体重量1t~1.5tの範囲で、

車体重量を100kg軽量化すると、

1km/L程度燃費が良くなることが知られています。

(出典:産総研TODAY2006-1 中村 守氏)

 

さらに車体軽量化は、重心高の抑制にもつながり、走行性能や操縦安定性が高まります。

走行性能や操縦安定性は追求し続けるテーマです。

タイヤで推進力を地面に伝えている限り、そうなります。

 

軽量化技術は自動車業界の永遠のテーマです。

 

 

 

 

さて、軽量化の技術課題は2段階で構成されます。

 

例として一般的な鋼製の部品を想定します。

軽量化の取り組みは、一般的に、下記のような2段階で表現できると考えられます。

 

第一段階 : 従来と同じ材質で軽量化をねらう。

 

鋼を前提として、最軽量構造を設計するのです。

当然、求められる機能は維持しなければなりません。

また、一般的に軽量化形状はつくりにくいです。

したがって、生産現場としては、良品率も含めて、生産性を維持しなければなりません。

 

現行の加工方法を改良、

あるいは新たな加工プロセスを考案、

その構造を生産できる製造技術を確立する必要があります。

 

具体的には鋼の薄肉化や熱処理の工夫による材料強度アップ。

従来材質の性質を極限まで引き出します。

 

究極の加工方法を検討することになります。

ここでの軽量化の水準は現行対比5%~30%程度が見込まれます。

 

 

第二段階 : 従来と異なる材質で軽量化を狙う。

 

第一段階を卒業して、さらなる軽量化を模索する段階です。

ここでの軽量化の水準は従来対比30%以上。

狙いは半減!!

ドラスティックな成果を目指します。

 

材料置換による軽量化です。

鋼 ⇒ アルミ合金 ⇒ マグネ合金 ⇒ 樹脂(ガラス繊維、炭素繊維強化)

 

構造強度を確保するための製品形状に工夫が必要です。

対象部材の一部分だけを材料置換するというやり方もあります。

そこでは、異種材料の接合技術がキーテクノロジーになってきます。

 

金属間化合物のコントロールが比較的やりやすい摩擦圧接。

金属表面を化成処理することで得られるアンカー効果による樹脂との接合。

異種材料の接合技術も進化しています。

 

 

 

 

 

2.軽量化第一段階:従来と同一材質で考えた軽量化

住友重機械工業は、

鋼製部材で閉断面形状とフランジ付きを両立させた、製造システムを開発しました。

 

鋼管をプレス機の金型に入れた後、

通電加熱、高圧空気注入、成形、焼き入れの順に加工するシステムです。

 

フランジ付きの連続異形閉断面を高精度に成形加工する技術です。

自動車のボディーやフレームの車体部品の軽量化に寄与できます。

30%の軽量化が可能です。

(出典:日経ものづくり2016年4月号)

 

 

 

 

 

3.軽量化第二段階:従来と異なる材質も考えた軽量化

トヨタ自動車のミニバン「シエンタ」は、外装部品を鋼から樹脂化して35%の軽量化。

富士重工業の自動車で実用化されている耐熱性エアダクトは樹脂化によって40%の軽量化。

積水テクノ成形は発泡樹脂を開発し、従来の発砲なし樹脂品対比でドアトリム30%軽量化。

 

また、エフテックは、

樹脂製の枠形状部品の両側を、

アルミ合金板のプレス成型品で挟み込んだプレーキベダルを開発しました。

従来の鋼品対比52%の軽量化です。

 

イズミ工業は、鋼とアルミ合金の摩擦圧接で軽量化したプロペラシャフトを開発しました。

従来品対比で軽量化30%です。

(出典:日経ものづくり2016年4月号)

 

 

 

 

 

3.プロセス開発の経験

自動車部品工場に勤務していた時、プロセス開発を経験しました。

目的は軽量化の生産技術を開発すること。

 

材質は従来のままです。

従来製法対比で5%~20%の軽量化が目標でした。

 

第一段階の軽量化です。

技術を知り尽くすという視点で、とても良い経験をしました。

 

材質は従来のままですから、物性値が劇的に上がるわけではありません。

 

論点は、軽量化を阻む「造りにくさ」の克服です。

製品の構造強度上は仕様を満たすが、量産上、薄肉化を阻害している要因をやっつけます。

ここにおもいっきりメスをいれたプロセス開発でした。

 

そして、この「造りにくさ」を分析するために、やったことがあります。

日常的に発生する不良品や手直し品(キズ発生品)を徹底調査です。

 

現場には不良品の情報を生かす仕組みがありました。

「負の情報」には技術開発と製品開発へのヒントが満載です。

(「負の情報」を生かす仕組みづくり)

 

ここから、多くのヒントを得ることができました。

そうした進め方ができたのも、現場に改善の意識が定着していたからです。

 

多くの関係者の意見を耳することができます。

議論をすることもできます。

改善活動の積み重ねがイノベーションへつながることを実感しました。

結局、第一段階の取り組みは、既存技術を知り尽くすこと、極めることに他なりません。

 

 

自動車業界の軽量化に限らず、あらゆる分野での技術開発と製品開発も同様です。

貴社のコア技術深耕/強化のシナリオを描くときも、この2段階を切り分け、段階を踏みます。

第一段階:現行技術(製品)を知り尽くし極める。

第二段階:検討のフィールドを広げて、組み合わせる。

コア技術深耕/強化では、第一段階を経ずして、第二段階に取り組むのは避けます。

急がば回れ、じっくり攻めます。

足腰の強み、技術開発を目指します。

 

コア技術深耕/強化を2段階で進める仕組みづくりをしませんか?

 

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