大分県産業科学技術センターニュース No.182
1
事
業
紹
介
事業紹介
トータルなデジタルものづくり環境の構築に向けて --- 1
事業報告
3D-CAD体験講座の開催 / 3Dプリンタの
ご利用について --- 3
「はじめての電磁界活用講座 in 大分」を
開催の開催について --- 3
技術開発の生産性を向上させる LabVIEWソフトウェア
体験セミナーの開催について --- 4
無機分析前処理セミナーの開催について --- 4
「金属 3D プリンタ技術の最前線」の開催について --- 5
産業用ドローンのビジネス動向(入門編)
の開催について --- 5
食品加工技術高度化研修会の開催について --- 5 業務報告
平成29年度機関評価委員会の開催について --- 6 お知らせ
センターの保有特許等を活用してみませんか! --- 6
トータルなデジタルものづくり環境の構築に向けて
機械担当
専門研究員(総括)
大塚 裕俊 [email protected]
も のづ く り 現 場 のデ ジ タ ル化 は、 今 に始 ま っ た こ とではあ り ま
せ ん 。 コ ン ピ ュ ー タ ーを 使 っ て 設 計 を す る C AD 技 術 は す で に
相 当 の歴 史 が あ り、 今 では当 た り 前 の技 術 にな っ て いま す。 と
こ ろが 現 在 、 も のづ く り 現 場 に 見 ら れ る デ ジ タ ル技 術 の水 準 は、
従来の「ものづくり」を根本的に変えるものとなっており、設計→
試 作 → 実 験 → 評 価 → 修 正 → ・ ・ ・ とい っ た 完 成 ま で の 全 工 程
を ト ータ ルに合 理 化 し て 、 そ の生 産 性 を 飛 躍 的 に 高 める とこ ろ
まで達しています。
こ こ では、 企 業 との実 際 の共 同 開 発 製 品 を 取 り あ げて 、ト ー
タルなデジタ ルも のづくり 技 術 の適 用例 とし て説 明 する とともに、
大 分 県 産 業 科 学 技 術 セ ンタ ー のデ ジ タ ルも のづ く り 関 連 設 備
を紹介します。
設計・製作されたのは新型のドローン用プロペラです(図 1)。
従 来 の も のづ く り 技 術 に よ れ ば 、 設 計 に 際 し て 多 大 な ノウ ハ ウ
が求められ、また薄肉の曲面形 状を正確に仕 上げるための手
作 業 な ど 熟 練 技 術 を 必 要 とし て い ま し た 。 さら に、 実 機 を 用 い
た評価実験(性能・強度)とトライアンドエラーによる修正・再加
工 を 含 めれ ば 、 完 成 ま で の 工 数 は 非 常 に 大 き な も の とな っ て
いました。
これに対し今 回試 行したデジタルものづくり環境は、CAD に
よる形状設計をコアとして、段階的で繰り返し可能な3つのサ
イクル(設計・解析・加工/計測 )からなります(図 2)。この経
路 上 でデ ジ タ ル情 報 を 円 滑 に授 受 し な が ら サイ ク ルを 順 次 外
側 へ と進 めて ゆき 、 設 計 案 は最 適 案 へ と練 り 上 げら れ 切 削 加
工によって最終製品が完成します。以下A~Cは、図2の各
サイ ク ルに 対 応 し て い ま す。 な お 、 【 】 内 に 当 セ ンタ ー の 対 応
する機器と担当名を示します。
A.プロペラの設計とプロトタイプ造形
まず原 型 とな る プロペラ 形 状 の設 計 につい て は、CAD 【CAD
/CAM システム:機械担当】を利用して行います(図 1)。CAD
では、 一 連 の 翼 型 の プ ロ ペ ラ 断 面 を 設 計 し 、 回 転 軸 から 半 径
方向 に沿っ て滑 らかに断 面 形状 を繋いでプロペラ 形状を 生 成
さ せ ま す 。 設 計 さ れ た 原 型 と な る プ ロ ト タ イ プ は 、 3D プ リ ン タ
【3D プリ ンタ:製 品 開 発 担 当】によって即 製( 樹 脂)でき、 直 ち
に形状確認を行うことが出来ます。
図 1 プロペラ形状の設計案と完成品(右:直径=400mm)
技
術
情
報
お
お
い
た
N o . 1 8 2
2 0 1 7 . 9
B.性能評価と強度評価
次にCAEを利用してプロペラ形状の最適化を行います。プ
ロペラ形状について、空気中における回転時の3次元流体解
析 を 実 施 し、 必 要 な 浮 力 等 が 得 られ てい る か、また 圧 力 や 遠
心 力 に 対 し て 、 十 分 な 強 度 が あ る かを 確 認 し ま す【 構 造 解 析
システム:金属担当】(図 3、図 5)。結果により必要があれば、
所望の性能が得られるまで形状を修正します。
C.切削加工と形状測定
最終形状が決定すれば、CAM【CAD/CAM システム:機械
担当】で作成された NC データにより、NC 工作機械【マシニング
セ ンタ : 機 械 担 当 】 を 用 い て プ ロ ペ ラ 形 状 を ア ルミ 材 から 切 削
加工 します(図 4)。プロペラ のよ うな薄 肉曲 面 形状 の切削 加
工 では、 加 工 剛 性 の低 下 や 加 工 ひずみが 問 題 となりま す。 従
って非接触測定装置【非接触 3 次元デジタイジングシステム:
機 械 担 当】を 用 いて 加 工 物 を 測 定 し、そ の形 状 誤 差 を 評 価し
ます。これに基づき必要に応じて修正加工を行います。
以 上 のよ う に、 ト ータ ルなデ ジ タ ルも のづくり 環 境 を 利 用 し て 、
企業との連携のもとドローン用プロペラをスムーズに完成させる
ことが出来ました。また、完成品 の浮力試験でも解析で得られ
たとおりの性能が確認できました(図 5)。今回の試行では、とり
わけトライアンドエラーによる試作・実験の繰り返しをほとんど省
略できたことが、大きな工程合理化につながったと思います。
こ れ から も 企 業 の 皆 様 のニ ーズ 等 に 応 じ て 、 よ り よ い デ ジ タ
ルものづくり環境の構築を模索していきたいと考えています。ご
紹介した設計・解析・加工/計測の各機能に関連する機器は、
そ の 多 く を 当 セ ンタ ー で 利 用 で き ま す の で 、 ど う ぞ お 気 軽 に ご
相談ください。
NC
加工
(マシニングセンタ)
図2 トータルなデジタルものづくり環境の概要(A:設計 B:解析 C:加工/計測)
図3 CAE解析結果(空気流れ速度分布)
図4 マシニングセンタによる切削加工状況
図5 CAE解析結果(圧力分布)と浮力測定試験(右)
形状設計
(CAD)
(3D
プリンタ)
流体解析
(CAE)
NC
データ作成(CAM)
形状測定
(非接触測定装置)
プロトタイプ
造形
構造解析
(CAE)
A
B
大分県産業科学技術センターニュース No.182
3
3D-CAD 体験講座の開催
/
3D プリンタのご利用について
製品開発支援担当
研究員
疋田 武士 [email protected]
3D-CAD (Fusion 360)を使用して、ものづくり現場の最新
動向の紹介や 3D-CAD の体験実習を行う講座を 7 月 13日
(木)に開催しました。講師には、オートデスク株式会社 製造
営業本部 河上 秀志 氏、同社技術営業本部 清水 元氏
をお迎えしました。
今回の研修で使用した 3D-CAD(Fusion 360)は、3D プリン
ト、IoT、AI の発達によるユーザーニーズの多様化や、新しい
素材や生産方法へ対応するツールであり、簡単に安く使える
IoT ツール「スマートものづくり応援ツール」として、ロボット革命
イニシアティブ協議会に選定されたものです。
参加者 からは、「3D-CAD 編集方法や モデ ルの表示方 法
などを習得でき、有意義な講座であった」との感想が寄せられ
ました。
<3Dプリンタのご利用について>
産業科学技術センターでは3Dプリンタによる造形・試作開
発を支援しています。3D-CAD データをモデル化したい場合
や、お手持ちの 3D プリンタではうまく造形できない場合など、
機器貸付制度や受託研究でご利用いただけます。
機器 貸付制度 でのご利用 の場合 は、 造形内容、 料金、 試
作 物 のお渡 し 方 法 等 につ い て 、 事 前 に担 当 者 と調 整 が 必要
です。
メーカー Stratasys(米) 機種名 FORTUS 360mc-s 造形サイズ W355 × D254 × H254mm 積層ピッチ 0.127/0.178/0.254mm 使用材料 ABS
使用料金 1690~2680円/時間
「はじめての電磁界活用講座 in 大分」の開催について
電磁力担当 主幹研究員
沓掛 暁史
[email protected]
マ ク ス ウ ェ ル ( M a x w e l l ) の 方 程 式 を ご 存 知 で し ょ う か 。 こ
れ は 電 磁 気 学 の 基 礎 方 程 式 の こ と で 、 「 聞 い た こ と は あ る
が 、 そ の 意 味 が よ く わ か ら な い 」 と の 声 を 聞 き ま す 。
ま た 、 「 モ ー タ や 発 電 機 、 電 磁 リ レ ー 、 磁 気 セ ン サ な ど 電
気 機 器 の 開 発 に 電 磁 界 解 析 ソ フ ト ウ ェ ア を 有 効 活 用 す る
た め の 基 礎 知 識 を 習 得 し た い 」 と の 声 を 聞 き ま す 。
そ こ で 今 回 、 マ ク ス ウ ェ ル の 方 程 式 か ら 始 ま り 、 電 磁 界
を 有 効 活 用 す る た め の 基 礎 知 識 の 習 得 を 目 的 と し た 技 術
研 修 「 は じ め て の 電 磁 界 活 用 講 座 i n 大 分 」 を7月7日
( 金 ) に 開 催 し ま し た 。 九 州 北 部 地 方 の 記 録 的 大 雨 の 中 で
の 開 催 で し た が 、 県 内 企 業 ・ 学 校 か ら1 8名 の 参 加 が あ り
ま し た 。
講 師 に は 、 電 磁 界 解 析 ソ フ ト ウ ェ アJ M A G - D e s i g n e rの
開 発 元 で あ る ( 株 ) J S O Lの 近 藤 隆 史 氏 、 伊 賀 山 泰 子
氏 、 瀬 々 英 里 氏 を お 迎 え し ま し た 。
研 修 の 前 半 で は 、 ま ず 、 電 磁 気 学 の 基 礎 や 磁 気 回 路
の 基 本 、 磁 石 と 磁 性 体 、 電 磁 界 解 析 に 必 要 な 用 語 や 考
え 方 な ど に つ い て 、 初 学 者 に も 分 か り や す く 説 明 を し て い た
だ き ま し た 。
研 修 の 後 半 で は 、 中 級 者 向 け に よ り 実 践 的 な ト ピ ッ ク ス
と し て 磁 性 材 料 に 生 じ る 鉄 損 を 焦 点 に 、 そ の 発 生 原 理 や
計 算 手 法 に つ い て 、 事 例 を 交 え な が ら 講 義 を し て い た だ き
ま し た 。
全 て の 参 加 者 か ら 、 今 後 の 業 務 に 役 立 つ 講 座 だ っ た と
の 高 い 評 価 を い た だ き ま し た 。
電 磁 界 解 析 ソ フ ト ウ ェ アJ M A G - D e s i g n e rの 最 新 版 は 、
当 セ ン タ ー で 利 用 が 可 能 で す 。 J M A G - D e s i g n e rの ご 利 用
や 、 電 気 機 器 や セ ン サ 等 の 設 計 開 発 、 利 活 用 に 関 す る ご
要 望 が あ れ ば 、 お 気 軽 に ご 連 絡 く だ さ い 。
研修の様子
標準試薬や分析前処理についての講義 固相抽出法による銅の抽出
技術開発の生産性を向上させる
LabVIEW
ソフトウェア
体験セミナーの開催について
電磁力担当
主任研究員 下地 広泰
[email protected]
技術開発の生産性を向上させるLabVIEWソフトウェア体
験セミナーを 6 月 8 日(木)に開催しました。講師には、日本
ナショナルインスツルメンツ株式 会社 桑島 隆次氏をお迎
えしました。
技 術 開 発 を 進 め る にあ た り 、 何 某 か の 計 測 を し な け れ ば
な ら な い の に 、 カ ス タ ム 仕 様 の 計 測 設 備 の 開 発 ・ 購 入 は コ
ストがかかるうえ 、 再利 用 や 拡張 が困 難であ る という 問 題が
あります。
LabVIEW はこの問題を解決するためのツールで、PC と信
号 入 出 力 デ バイ ス、 あ る い は既 存 の計 測 器 を 統 合 する こ と
で、計測制御装置を作ることを可能にするソフトウェアです。
難解なプログラミングを学習することなく並列処理コードを生
成する機能や、多数の解析用関数が搭載されています。そ
の た め 、 開 発 製 品 の 品 質 を 高 め 、 製 品 の 市 場 投 入 ま で の
時間を短縮すると同時に、エンジニアリングと製造現場の大
幅 な 効 率 化 に 貢 献 でき る た め、 エ ン ジ ニ アや 研 究 者 に 広 く
支持されています。
今回のセミナーでは、実際に PC を操作しての LabVIEW
による開発体験を実施しました。まずLabVIEWの機能紹介
の後、 参 加 1 社 につき 1 台 の LabVIEW と PCMCIA の
DAQCardを用いて実際にプログラミングを行いました。初心
者の方でも、容易にプログラミング可能で、グラフィカルなユ
ー ザイ ンタ ーフ ェ イ ス を 作 成 可 能 であ る こ とを 体 験 し て い た
だきました。
LabVIEWセミナーの大分開催は 2回目ですが、研修後
の参 加者 アンケートでも、 満足 度 の高い結 果を得る ことがで
きました。今後、体験セミナーの追加開催も 可能ですので、
内容や日程のご希望があれば、担当までご連絡ください。
無機分析前処理セミナーの開催について
工業化学担当
研究員
久保﨑 範行 [email protected]
「 無 機 分 析 前 処 理 セ ミ ナ ー ~ 認 証 標 準 物 質 と 試 料 前 処
理法を使いこなすために~」を7月18日(火)に開催しました。
講 師 には、ジ ーエ ルサイエ ンス株 式 会 社 の小 野 壮 登 氏を お
迎えしました。当日は、25 名の方にご参加いただきました。精
密 な 微 量 元 素 分 析 に おい て は 、 メソ ッ ド 開 発 の 時 点 から 精 度
管 理 を 念 頭 に 入 れ た 検 討 が 重 要 で す。 講 師 の 小 野 氏 に は 、
分 析 前 処 理 に 関 す る 解 説 や 固 相 抽 出 の 実 演 ・ 実 習 を し て い
た だ き ま し た 。
実 習 で は 、 参
加 者 全 員 が 実
際 に 器 具 を 用
い て 固 相 抽 出
操 作 を 行 い 、
器 具 の 扱 い 方
や操作上の留意点等について学びました。
参加者からは、「実際に作業をしたことで理解しやすかった」
「混合標 準液 のカスタムメイドに興味をもった」「前処理 の手 法
と し て 固 相 抽 出 法 も 検 討 し た い 」 な ど の 感 想 が 寄 せ ら れ ま し
た。
事業 報告 事業 報告
第 1 回普及セミナーの様子
研修会会場の様子 乾燥機見学
「金属
3D
プリンタ技術の最前線」の開催について
金属担当
主幹研究員(総括)
高橋 芳朗
[email protected]
「金属3Dプリンタ技術の最前線」を8月4日(金)に開催しま
した。講師には、工作機械メーカーである株式会社ソディック
より早川 智久氏をお迎えしました。当日は、県内の建設・土
木 、 印 刷 、 プ ラ スチ ッ ク 、 窯 業 、 金 属 製 品 、 機 械 、 電 気 機 器 、
精密 機器、サービス等 の分 野から24社・団体32名 のご参 加
をいただきました。講師の早川氏からは、金属3Dプリンタの最
新 の技 術 動 向、 活 用 事 例、 装置 毎 の特 徴 、導 入 及 びランニ
ングコスト、今後の展望等、基礎から応用まで幅広く、かつ解
りやすく説明していただくとともに、造形サンプルの展示も行い
ました。
近 年 急 速に普 及 してい る3D プリ ンタ の中でも 金 属3D プリ ン
タは今 後 成 長 が 見 込まれ る ことから 関 心 は高く、 参 加 者 から
は 、 「 金 属 3D プ リ ン タ の 原 理 、 特 徴 、 注 意 点 等 が 理 解 で き
た。」、「今後の製品開発 のヒントとなった。」、「技術的な面で
理 解 が 深 ま っ た 。 」 な ど の 感 想 が 寄 せ ら れ 、 概 ね 好 評 のう ち
に終えることができました。
産業用ドローンのビジネス動向(入門編)の開催について
電子・情報担当
主幹研究員
幸 嘉平太 [email protected]
大分県ドローン協議会では「第 1 回普及セミナー」を 7 月 25 日
(火)、8 月 1 日(火)、3 日(木)の 3 日間に分けて開催しました。
延べ 96 社 120 名の方にご参加をいただきました。 今回のセミ
ナーでは、急成長を続ける産業用ドローンについて、代表的なドロ
ーン展示会の状況や、技術面での進化など、産業用ドローンに関
するビジネス動向の現状を紹介しました。また、産業面での動向
全般をご紹介するため、産業用ドローンの用途を大きく 10 分類し
た上で、分野ごとの課題、今後の見込みについてもご説明しまし
た。今回のセミナーは会員向け入門編の内容でしたが、今後は
中級編の開催、「安全講習会」や「実機体験会」なども予定してお
りますので、多くの皆さまのご参加をお願いします。
食品加工技術高度化研修会の開催について
食品産業担当
主任研究員
後藤
良恵
[email protected]
本年度第1回目の食品加工
技術高度化研修会を 6 月 20
日(火)に開催しました。「食品
の乾燥」をテーマに、講師には、
フーズテクニカルサービス 代
表 弘蔵守夫 氏をお迎えし、
「食品の乾燥技術」という演題
で、乾燥の基礎技術について
講演いただきました。加えて、
株式会社 鳥繁産業 営業部課長 高橋 英則 氏もお迎えし、
「食品の乾燥剤と鳥繁産業」という演題で、乾燥剤の用途と使用
上の注意点について講演いただきました。当日の参加者は、95
名でした。
講演終了後、希望者によるセンター内の乾燥機(真空冷凍乾
燥機、スプレードライヤ-、通風乾燥機等)の見学を行いました。
(機器利用の方法については、当センターのHPをご覧下さい。
http://www.oita-ri.jp/)
今回の研修では、
食材毎に適した乾燥
方法、保存方法があ
ることがご理解いただ
けたと思います。
本年度は後 2 回研
修会を開催する予定
です。研修会の内容が決まりましたらごホームページ等でご案内
いたしますので、多くの皆さまのご参加をお願いします。
事業 報告
事業 報告
技 術 情 報 お お い た 〔 大 分 県 産 業 科 学 技 術 セ ン タ ー ニ ュ ー ス 〕 No .182 発 行 2017年9月 日 〒870-1117 大 分 県 大 分 市 高 江 西1丁 目4361-10
大 分 県 産 業 科 学 技 術 セ ン タ ー 企 画 連 携 担 当 Tel. 097-596-7101 E-mail:[email protected]
施設説明の様子
平成29年度機関評価委員会の開催について
企画連携担当
主査
甲斐 豪
[email protected]
当 セ ンタ ー で は 、 平 成 1 8 年 度 か ら 中 期 業 務 計 画 の達 成
に 向 け て 業 務 の 進 捗 状 況 を 確 認 し 、 業 務 運 営 の 改 善 及 び
向 上 、 業 務 の 透 明 性 の 確 保 を 図 る こ と を 目 的 に 、 大 学 、 企
業 、 支 援 機 関 な ど 外 部 の 有 識 者 の 方 々 で 構 成 さ れ る 機 関
評 価 委 員 会 (以 下 「 委 員 会 」 とい う 。 ) を 開 催 し て い ま す。
平 成 2 9 年 度
の 委 員 会 は 、 当
セ ン タ ー の 中 期
的 な 業 務 指 針 で
あ る 第 3 期 中 期
業 務 計 画 の 取 り
組 み に 対 す る 中
間 評 価 を 受 け る
こ とを 目 的 に 6 月 2 2 日 (木 ) に開 催 し ま し た 。今 年 度 は、 第 3
期 中 期 業 務 計 画 の策 定 から 4 年 度 を迎 え 、 前 回 委 員 会 に
お い て 委 員 の 方 か ら 中 間 評 価 及 び 様 々 な 指 摘 や 意 見 を い
た だい た こ とから 、 そ の対 応 と第 3期 中 期 業 務 計 画 の取 り組
み につ い て 、 1 9の評 価 項 目 ご とに平 成28年 度 の実 績 や支
援 ・ 研 究 事 例 な ど の 説 明 を 行 い ま し た 。 そ の 後 、 各 委 員 と の
質 疑 応 答 や 意 見 交 換 が 行 わ れ 、 委 員 協 議 の 後 、 門 田 委 員
長 か ら 総 合 講 評 を い た だ き 閉 会 し ま し た 。 各 委 員 か ら は 、 後
日 、 各 評 価 項 目 に対 する 4段 階 評 価 や コメ ント を 記 載 し た 評
価 表 を ご 提 出 い た だ き ま し た 。 今 後 、 こ れ ら の 評 価 結 果 や 提
言 及 び そ の 対 応 に つ い て 検 討 し 「 機 関 評 価 委 員 会 報 告 書 」
と し て 取 り ま と め 、 後 日 、 ホ ー ム ペ ー ジ 上 で 公 開 す る 予 定 で
す。
センターの保有特許等を活用してみませんか!
企画連携担当
主査
甲斐 豪
[email protected]
当 セ ン タ ー で は 、 県 内 企 業 の 皆 さ ま に 広 く ご 活 用 い た
だ く た め に 開 発 し た 特 許 、 意 匠 等 を 豊 富 に ご 用 意 し て い
ま す 。 そ こ で 、 保 有 し て い る 特 許 等 技 術 の 成 果 を 県 内 企
業 の 皆 さ ま に 広 く 知 っ て い た だ き 、 技 術 活 用 の き っ か け に
し て も ら う た め 、 当 セ ン タ ー の ホ ー ム ペ ー ジ に 「 産 業 財 産
権 」 の ペ ー ジ を 設 け 、 各 特 許 ご と に 、 権 利 内 容 を1枚 で ま
と め た 紹 介 資 料 を 作 成 し て い ま す 。
大 分 県 と 特 許 等 の 実 施 許 諾 契 約 を 締 結 し て い た だ け
れ ば 、 当 該 特 許 等 を 利 用 し て 製 品 の 製 造 、 販 売 を 行 う こ
と が 可 能 で す 。 ご 関 心 の あ る 方 は 、 お 気 軽 に お 問 合 せ く だ
さ い 。
業務 報告
機関評価委員会の様子
お 知 らせ
【意匠】
<学校用家具>
意匠1257531号(いす)
意匠1274912号(机)
県産材を活用した、いす・机
等の学校用の木製家具を提案し たもので、教育現場で導入が広
がっています。
【特許】
<(株)リモート” 牛温恵”>
特許3938786号(共同出願)
モバイル牛温恵はモバイル
通信のエリアであれば利用
可能で、導入後の分娩事故率は平均で4.0%から0.2%へと大
きく低下し、畜産経営コストの削減にも貢献していること から、導入した農家にも好評です。
【特許】
<(名)まるはら “鮎魚醤”>
特許3598093号(共同出願)
特許3598094号
鮎を原料とした、旨味が 強く臭みの少ない魚醤油を
開発・販売しています。
徐々に販路を拡大し、国際見本市等でもその品質が認めら