【WBS】161115(火) IOT時代のものづくり

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今日は、IOT時代におけるものづくりにおいての取材です。

あらゆるものがネットにつながるIOTですが、去年IOTデバイスは、去年154億個でしたが、2020年までには、その2倍の300億個になるといわれています。

  • IOT時代のものづくり レンズレスカメラと発電する糸?
  • 超先端材料 政府のとりくみとは
  • まとめ(IOT時代のものづくりを日本が牽引していくためには)
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IOT時代のものづくり レンズレスカメラと発電する糸?

こういった時代に備えて、日本の各社メーカーもIOTに対応した素材や部品などの開発に力を入れ始めています。これから始まるIOT時代に日本のメーカーがどう世界をけん引していくのでしょうか。

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レンズレスカメラ

日立製作所は今日国内メーカーとしては、初となる「レンズレスカメラ」を開発しました。
これはいくつもの円状が描かれた特殊なフィルムに光をあてるとモアレという、縞模様の影が発生します。それを画像データとして処理し、映像として保存します。

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ちなみに、海外では、米ライス大学の研究グループが2015年11月23日に、レンズを持たない撮像素子でも画像が撮影できる新技術「FlatCam」を開発したと発表しているワン。FlatCamでは、撮像素子の表面に格子状のマスクが配されており、被写体から反射した光は、格子を通ることでわずかに異なった組み合わせで撮像素子に到達する。撮像素子の画素それぞれは像としてのデータは含まれていないが、全ての画素の明るさを合成・解析すれば被写体の像となるそうだワン。方法は違いそうだけど、アイディアや考え方は同じようワンね。
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このフィルムの厚さは0.1ミリ、従来のレンズがついたカメラと比較すると、大幅に薄型で、軽量化することが可能になります。この軽量化、薄型化によって、レンズを車やロボットに搭載しやすくなるとのことです。

さらに、映像処理で画像を合成しているため、後からピントを合わせたりすることが可能になり、監視カメラなどに採用されれば、ピントが合っていない、犯人の顔などもくっきり映し出すことができるというのだ。

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IOT向けの製品として2018年ごろの発売を目指しているとのことで、日立製作所 光応用システム研究部の藤林部長は、「日本の強みを生かす領域になる。世の中にないものをつくり世界をリードしていきたい」とのことです。

発電する糸?

IOT時代をみすえた新素材開発も進んでいます。奈良県にある、カーペット製造大手の住之江織物では、「光をあてると発電する糸」の開発を進めています。糸の太さは直径0.25ミリで、髪の毛約2本分の内部に発電する仕組みをしかけています。

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仕組みとしては、繊維の周りに光が当たると電気を起こす薬剤が塗布してあり、光があたると、薬剤から電子、電気がうまれるとのこと。糸の芯は、ステンレス製の金属線で、ここに特殊な塗料を均一に塗布することで、「発電する糸」を開発したとのこと。開発は2011年から進められており、最近になって、手作業にて、糸を均一に塗る技術を確立したとのこと。

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住江織物の技術生産本部テクニカルセンター長の源中市によると、「IOTの生体センサーを動かすときの電源として、繊維の太陽電池を開発した」とのことです。わずかな電気でも稼働するため、ポリエステルなどの繊維におりこむことで、発電する衣類として、ウエラブル型の生体センサーの利用を想定している。さらに、これまでの太陽光発電とは異なり、シリコンを利用しないため、需要があれば、安価に大量に生産が可能とのことです。センター長は「世の中の時流にあった最先端をいくような素材をつくる必要があり、柱として考えているとのことでした。」

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超先端材料 政府のとりくみとは

次々と、開発される素材は時代とともに様々な変革をもたらしてきました。18世紀の半ばにはイギリスで起きた、産業革命では、鉄と石炭の革命と呼ばれ、鉄という素材が機械に変わり、交通の発展に大きく寄与しました。町では、鉄とセメントによって次々と高層ビルが建てられ、今では経済発展のシンボルとして、世界各地に摩天楼がたちならんでいます。
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また20世紀というのは、石油を原料とする、プラスティックの時代でした。合成繊維が天然繊維にかわって生活にとけこんでいきました。その象徴といえるのが、ストッキングで、このストッキングの登場により、ミニスカートが爆発的にはやりファッションにも大きな影響をあたえました。

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そして、今脚光を浴びているのが、鉄よりもつよくて軽い素材、炭素繊維強化プラスティックです。すでに最新鋭の航空機には欠かせない素材になっており、自動車分野への応用もどんどん進んでいます。

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このように次々と生み出される、素材によって、世界は大きくかわってきました、その素材に着目し、政府が生み出そうとしているのが、超先端材料です。次の素材を生み出すプロジェクトとはどういったものなのでしょうか。次世代の素材を日本から生み出す、その旗振り役となっているのが、今年の6月より新設された、経済産業省の素材産業課です。素材開発の新たなプロジェクトを立ち上げた茂木課長によると、これは、超先端材料超高速開発技術基盤プロジェクト、通称”超超プロジェクト”。東レや村田製作所など、16社のメーカーが合同で参加する、超超プロジェクトは、材料や添加物、製造プロセスなど何万通りにもおよぶ組み合わせを人工知能で算出するとのことです。茂木氏によると、「これまでは研究者の経験や勘で、どういう材料や条件を与わせて、作っていくのかということを考えておこなわれていた、例えば、炭素繊維1つとってみても、素材がでるまでに10年かかっていた。これをどう短くしていくのが1つのテーマであり、これまでの20分の1の速度での開発を目指すとのことです。アメリカやヨーロッパ中国や韓国でも素材開発を一生懸命にやっているので、一歩でも半歩でも先に進めるためにその環境づくりとスピード感が重要だとのことだ。

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まとめ(IOT時代のものづくりを日本が牽引していくためには)

国がプロジェクトをつくってまで素材づくりにとりくんでいる意味とは?

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A.Tカーニー日本法人会長の梅沢氏は、「産業が大きくジャンプする、ブレークスルーが起きるときには、素材のイノベーションがある。例えば、半導体の性能がどんどんよくなるというのは、裏返して言えば、チップがどんどんちっちゃくなっており、これにも、素材のイノベーションなしにはおこりえない。また体内に埋め込むチップでも体にとって安全な素材を作る必要がある。新しいもの、部品をつくろうとすると、素材のイノベーションにいきつくので日本にとって重要な分野になる。」これまで日本は、素材分野をリードしてきたが、これからもそうなりそるのだろうか。「例えば、リチウムイオン電池や、液晶の重要な素材は、日本企業全体が、5割以上を持っていたものが多かったが、過去5年10年でみるとシェアが下がっているものが多く、そうなると利益率もさがってくるので、大きな投資もしづらく、陰ってきている部分がある。そのため、テコ入れをする必要がある」

新素材を生み出すためになにが重要か?

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1つ目はスピード感。

2つ目は、資金になる。今回のプロジェクトでは、今年度で18億円で6年間で100億円程度を見込んでいるがこれでは少ないそうだ。実際どれがあたるかわからないため、こういったハイリスクのR&Dを国が行うのは良いことではあるが、ヨーロッパの官民共同のコンソーシアムでは、年間で400億円程度のものがいくつかあるので1桁たりないかもしれないとのことでした。

3つ目がマインドです。1つは企業が自前主義から脱却し、技術をもちよって開発をスピードアップする。もう一つは素材メーカーがユーザー企業に対して、提案力を高めていく事が重要とのことでした。日本の素材メーカーは、川上の厳しい要求を突きつけられて、乗り越えてきたのがこれまでだが、世の中をどう変えるかを川下から提案していくことが、海外展開には重要になってくることでした。
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AIや、スーパーコンピューターが対応してくる世界では、スピード感は言わずもがなということなのでしょうね。2つ目の資金については、お金を使いすぎても、叩かれますが、世界と戦っていくためには規模は重要になってきそうですね。実際お金をかける部分は、スーパーコンピューターの部分などに注力すべき気もしますが、実際は、どのようにつかわれているのでしょうね。また、2016年の12月期に発表されるGDPより、開発研究費が、GDPに計上されるようになるので、国としても、短期的なスパンでのGDPの成長にもつながるので、巨額の投資を国としてもすすめれそうですね。3つ目のマインドは、日本人が苦手とするところですね。日本人は、おかしいと思っていても、ある意味規則を正しく守って、それを遵守することによって効率化をはかることを得意とする部分がありますが、その行為は、提案型の真逆とも言える行為である為、グローバルに出ていく為には、考え方や仕事の仕方、いわいる、社内の風土も変えていくことが必要になってくるのかなーと思ったりします。個人的に、提案型に移行するための方法論の1つは、毎日余裕で、5時半に帰れるように、仕事の量を減らし、質ベースに移行し、かつそれを正しく評価し、社員に還元できる、仕組みをつくることが、提案型にする簡単な方法だと考えています。(いわいる、未来工業株式会社みたいな感じですかね。実際、この会社が社員につくしてくれて、この会社のために頑張ろうと思っていて、かつ暇にすることでなにかしてあげたいと思わせる環境を作る感じですかね。)まぁそれも効率化とは一見真逆をいっているので、そのへんは各社の考え方になってくるとはおもいますが。