mst配信ニュース 表面改質の情報サイト

トライボコーティング技術研究会、第1回研究会・総会を開催

　トライボコーティング技術研究会は8月28日、埼玉県和光市の理化学研究所 和光本所 生物科学研究棟　鈴木梅太郎記念ホールで「令和2年度第1回研究会および総会」を開催した。

開催の様子

　当日は、大森 整会長（理化学研究所）の開会挨拶に続いて、以下のとおり講演がなされた。

・特別講演「マイクロアレイ・バイオチップを用いた検査システム」伊藤嘉浩氏（理化学研究所）…被験者の傍らで医療従事者が小型分析器などを用いてリアルタイムに短時間で行うポイントオブケア検査（POCT）システムとして開発した、光固定化マイクロアレイ型バイオチップを用いた多項目検査用システムについて紹介した。バイオチップ研究の歴史について解説した後、同氏が考案した光固定化を応用したタンパク質固定化法では、様々な有機分子、生体分子からウイルス、細菌までを安定して再現性高く固定化でき、臨床検体を用いての測定に利用できることを明らかにした。臨床に応用するために開発した装置は、微量採血（検体量20μL）、41項目を同時に30分で検査できる多項目・迅速測定、ELISA法を基本とした高い定量性、全自動測定による検査の簡便性、などの特徴を持つ。このため、アレルギーのスクリーニング診断から自己免疫疾患の診断、感染症免疫履歴の診断、さらには食品分析や環境分析、化粧品分析など広い分野で応用できるほか、将来的にはAI技術を使って光固定化マイクロアレイ型バイオチップ・システムを発展させ、さらなる精密診断と医療の発展につなげたいと述べた。

伊藤氏

・会員講演「英国PCS Instruments社製トライボロジー試験機」藤田浩史氏（島貿易）…同社が国内総代理店を務めるPCS Instruments社は、インペリアル・カレッジ・ロンドンのトライボロジーグループの研究者により設立され、同社が設計・開発した潤滑油評価用試験機は、トライボロジー分野で世界的なシェアを持つ。本講演では、PCS Instruments社製トライボロジー試験機として、光干渉法により潤滑油・グリースの弾性流体潤滑状態での油膜厚さをナノオーダーで自動測定できる「EHD油膜厚さ試験機」と、幅広い転がり・滑り条件下における摩擦特性を全自動で評価可能な、ボールオンディスク、ピンオンディスクタイプのベンチトップ型試験機「MTMトラクション試験機」、せん断速度が106s-1～107s-1、温度40～150℃での計測が可能な全自動粘度装置「USV高せん断粘度計」、短時間でギヤ・カム・ベアリングなどのピッチング評価が可能な3点接触型疲労摩耗試験機「MPRマイクロピッチング試験機」の各々について、概要や試験機の仕様、試験の事例などを紹介した。たとえばEHD油膜厚さ試験機を用いた試験では、基油のみの場合に比べて添加剤を入れた基油において、低速での著しい膜厚の増加があったことなどが示された。

藤田氏

　研究会に続いて総会が開催され、令和元年度 活動報告・会計報告がなされ、令和2年度 活動計画が発表された。役員改選では、会長に大森 整 氏（理化学研究所 主任研究員）、副会長に熊谷 泰 氏（ナノコート・ティーエス社長）と野村博郎 氏（理化学研究所 大森素形材工学研究室 嘱託）が再任された。

大森会長

 

熊谷副会長

　また、大森会長より「第13回岩木賞（トライボコーティングネットワークアワード）」について業績の募集ならびに表彰費用賛助の募集がなされたほか、東京都板橋区主催により同区内の小中学生を対象とした「いたばし未来の発明王コンテスト」アイデア募集の案内がなされた。

kat 2020年9月2日 (水曜日)

サーフテクノロジー、独自微粒子投射処理技術でカビ増殖抑制効果を確認

　サーフテクノロジーでは、原材料を流すためのホッパーや粉体をふるい液体を濾過するための網、商品を搬送するためのフィルムガイドやネットコンベア、金型や麺帯ローラーなど食品製造設備に共通する異物混入や衛生面での微生物対策、フードロス対策の一つとして、独自の微粒子投射処理「マイクロディンプル処理®（MD処理®）」を提案している。

　MD処理は基材表面に微細凹凸（マイクロディンプル）を形成することで、食品用粉体の付着抑制や滑り性向上、洗浄性の向上などに効果を発揮。すでに、この微細凹凸によって大腸菌や黄色ブドウ球菌に対する抗菌性能が付与されることや、抗ウイルス性が付与されることが確認されているが、このほど、カビの増殖を抑える効果が確認された。

MD処理を施したフルイ（左半分）では粉落ちが倍増、
目詰まりがなく材料ロスが激減するとともに洗浄時間も短縮できる

 

MD処理による付着抑制・滑り性向上と抗菌効果

　MD処理とは、直径数µmから数十µmの微粒子を圧縮性気体に混合して高速に金属表面に衝突させ、表面を改質する方法で、使用する粒子の形状などは付着抑制をしたい粉体の物理的・構造的特徴によって使い分けている。ショットピーニングやサンドブラストでは直径数百µmの粒子が使用されるのに対して、MD処理は数十µm以下の粒子を用いた微粒子投射処理で、処理表面には不規則な微細凹凸が形成される。

　MD処理の食品への応用では、基材表面に凸部が形成されることによって粉体が点接触となり、付着抑制や滑り性向上などの効果を発揮する。MD処理は、基材そのものの表面形状を制御するだけで、フッ素樹脂加工のようなコーティングではないため、異物混入の心配がないことからも、食品製造設備での採用が急速に進んできている。

　食品製造ラインにおいて衛生管理は非常に重要な課題であり、大腸菌などの菌繁殖抑制に対して、多くの場合は次亜塩素酸水やオゾン水、エタノールなどを利用した衛生管理がなされているが、次亜塩素酸水は残留塩素の心配があり、オゾン水は使用方法によっては人体に悪影響を及ぼすため、安全性における懸念がある。エタノールも含めてそれらの薬剤を使用することによって耐性菌の懸念もある。

　これらの課題がある中で、表面形状だけでの抗菌効果が近年注目を集めており、表面形状創成技術であるMD処理に関しても、微細凹凸形成による先述の付着抑制・滑り性向上の効果に加えて、抗菌効果の検証がなされた。食品製造設備では錆対策などでステンレス鋼が多く使用されていることから、サーフテクノロジーではSUS304を基材としてMD処理を施し、神奈川県立産業技術総合研究所（KISTEC）に委託してJIS Z2801に基づき実施抗菌性試験を実施した結果、大腸菌および黄色ブドウ球菌に対する抗菌効果が確認されている（下図参照）。

　同社では現在、ナノ構造を有する昆虫の羽を再現することなどによる抗菌効果を検証するバイオミメティクス（生物模倣）研究の第一人者である関西大学 システム理工学部 教授の伊藤 健氏をはじめとし、KISTECとも連携して、MD処理による大腸菌や黄色ブドウ球菌に対する抗菌メカニズムの解明、さらには、確立した抗菌メカニズムに基づくMD処理の抗菌性能向上に向けた研究を進めている。

  

8時間後の大腸菌群培地シート　左：SUS304 未処理、右：MD処理

 

MD処理のカビ増殖抑制効果の検証

　サーフテクノロジーでは今回、食品工場の衛生管理において極めて重要なカビ対策の一環として、MD処理のカビ増殖抑制効果について検証した。

　カビの増殖を抑える効果については、東京都立産業技術研究センターが確認。JIS Z 2911:2018 カビ抵抗性試験を参考にした試験として、試験カビ（Aspergillus niger NBRC 105649）を26℃、湿度95％以上で7日間培養した結果、下表に示すとおり、未処理では肉眼でカビの発育が認められないかほとんど認められないものの、実体顕微鏡下での発育部分は試料全面積の1/3以上という状態（レベル2）だったのに対して、MD処理（BおよびC）を施した結果、肉眼および実体顕微鏡下でカビの生育が認められない（レベル0）か、肉眼でカビの発育が認められないが、実体顕微鏡下での発育部分は試料全面積の1/3未満（レベル1）と、カビ増殖抑制効果が確認された。

 

　また、下図は、SUS304鏡面とそこにMD処理をした試験片上に9日間餅を静置させた後の試験片の画像で、鏡面では顕著なカビの付着が確認できる一方、MD処理面はカビの付着が少ないことが分かる。

 

　サーフテクノロジー 研究開発部 研究員の西谷伴子氏は、「大前提として金属にカビは生えないが、ここで見えているカビは金属表面に付着した栄養源（ここでは餅も含む埃など）に生えたカビで、MD処理面は粉体などの付着抑制効果があるため、その分カビが付着しにくくなっているとも判断できる。しかしそれだけではなく、試験カビを培養液中で培養させる前述の抗カビ試験では液体が存在することから、その液体＝栄養源が微細凹凸によって細かく分断されてカビが発育しにくくなっているという仮説も立てられる。いずれにせよ微細凹凸がカビの発育を阻害しているとは考えているが、抗菌効果と同様に、カビ増殖抑制のメカニズムについては不明な点が多く、引き続き解明に努めていきたい」と述べる。

　下平英二社長は、「食品工場は常に水が使われ湿度が高く、でんぷんや糖分などの植物残渣があり、カビが増殖しやすい環境にある。アルコールスプレーでの胞子の死滅、カビの除去といった作業が常に施されていると聞くが、機械の見えない部分でカビが繁殖し、ある時に胞子が飛散してしまう可能性もないとは言えない。そうした点で現場の担当者にとってカビ対策は極めて重要であり、悩ましく困難な問題だと思われる。MD処理の採用によって衛生安全性の確保に寄与し、担当者の作業面での負担や心労をいくらかでも減らせるよう、引き続きMD処理のカビ増殖抑制メカニズムの解明とカビ増殖抑制効果の高いMD処理の開発を進めていきたい」と語っている。

kat 2020年9月1日 (火曜日)

JFEスチール、溶融亜鉛めっきにおける鋼板非接触制御技術を全製造拠点に展開

　JFEスチール（ https://www.jfe-steel.co.jp/ ）は、溶融亜鉛めっきプロセスにおける鋼板非接触制御技術の開発を進め、国内の全製造拠点（千葉、京浜、倉敷、福山）および溶融亜鉛めっき鋼板を製造する海外子会社の全ラインへの導入を完了した。

　溶融亜鉛めっき鋼板を製造する連続溶融亜鉛めっきライン（Continuous Galvanizing Line：CGL）では、高温で溶融した亜鉛のポットに連続的に鋼板を浸漬して引き上げ、過剰に付着した亜鉛をワイピングノズルによって掻き落とすことで、目標のめっき付着量に制御している。めっき付着量の均一化のためには、ワイピングノズルと鋼板の間隔を一定に保つ必要があり、めっきプロセスにおいて鋼板の振動や反りを抑制することが重要となる。

　同社は、鋼板の振動および反りを非接触変位計で検出し、電磁石によって発生する吸引力で鋼板の位置を制御することで、非接触で鋼板の振動および反りを抑制する、溶融亜鉛めっき鋼板の非接触制御装置を開発し、実用化を進めてきた。同社が開発した非接触制御装置は、各ラインの操業条件や製造板サイズに合わせて設計され、鋼板制御に必要な応答性と吸引力を両立する独自技術をカスタマイズして採用することで、鋼板の振動と反りを同時に制御することが可能。

　国内CGLには、制御能力向上の開発を進めながら順次展開してきたが、2015年以降は海外子会社のCGLにも導入を開始し、2020年2月に稼働したNUCOR-JFE STEEL MEXICOのCGLにも導入を完了した。本技術は、国内外の全製造拠点において溶融亜鉛めっき鋼板の品質向上に大きく貢献しているという。

溶融亜鉛めっき鋼板の非接触制御装置

 

admin 2020年8月27日 (木曜日)

日立金属、独自の表面処理施した医療用シリコーンケーブル

　日立金属（ https://www.hitachi-metals.co.jp/ ）は、独自の表面処理を施すことで、高い滑り性と耐薬品性を兼ね備えた医療用シリコーンケーブルを開発した。

　シリコーンは優れた耐薬品性、耐滅菌性能、生体適合性をもち、医療機器の素材として幅広く利用されている。シリコーンをシース(保護外層)に適用した場合は、ケーブル表面を消毒する薬品への高い耐性をもち、高圧蒸気滅菌(オートクレーブ)などにも適用することができる。これらの優れた耐薬品性・耐滅菌性能から、今後も幅広い医療機器への適用が予想される。また、新型コロナウィルスなどの感染症患者の診断に使用される医療機器は、頻繁に消毒する必要があるため、耐薬品性能に優れたシリコーンケーブルの採用が広がる見込みである。しかしながらシリコーンは、表面の粘着性により、埃が付着して汚れやすい、医師の取扱性が悪い、患者の肌に触れた時に不快感があるという課題があった。

　今回開発した医療用シリコーンケーブルは、ケーブル表皮に独自の表面処理を施すことによってシリコーン特有の粘着性の問題を解消し、高い滑り性を実現した。繰返し消毒における滑り性の低下については、消毒液を含浸させた不織布の応力を受け流す表面構造とすることにより、同社評価方法により1万回の拭き取り試験を行った後でも、同社従来品のPVCケーブルと同等以上の滑り性を維持する結果が得られたという。また、病院で使用されるさまざまな薬液に対しても、同社PVCケーブルと比較して変色が少ないことを確認した。2020年初より量産を開始し、一部の医療機器で採用されている。今後は超音波診断装置、内視鏡、カテーテル等、頻繁に消毒・滅菌が必要な医療機器への採用を提案していく。

医療用シリコーンケーブル

 

admin 2020年8月27日 (木曜日)

サカタインクス、印刷方式で抗ウイルス効果が可能なコーティング剤

　サカタインクス（ http://www.inx.co.jp/ ）は、紙のパッケージやカタログなどの表面に塗工することで、優れた抗ウイルス効果を持たせることが可能なコーティング剤を開発し、抗菌製品技術協議会（SIAA）の認証を取得した。

　新型コロナウイルス感染症の蔓延により、社会全体での衛生意識が高まるとともに、あらゆる製品において菌やウイルスなどに対する感染防止のニーズが高まっている。同社では、以前よりパッケージへの塗工を対象とした抗菌コート剤を展開しているが、今回、あらたに抗ウイルスコート剤「RabコートVVVシリーズ」を開発し、拡販を図る。

　使用用途は、紙のパッケージやカタログ、雑誌、教科書などの表面に、フレキソ、グラビア、オフセットなどの印刷方式で塗工することにより、抗ウイルスの機能を付与するもの。コート剤のタイプとしては、熱乾燥型やUV硬化型など幅広いラインアップを揃えている。また、ISO21702に準拠した試験方法により抗ウイルス性の効果を確認し、SIAAによる認証を取得しているため、このコート剤を塗工した製品については「SIAAマーク」を表示することが可能となる。

抗ウイルス性能

 

admin 2020年8月27日 (木曜日)

トライボコーティング技術研究会、8/28にATF技術展示会を開催

　トライボコーティング技術研究会（会長：大森 整 理化学研究所 主任研究員）は8月28日、埼玉県和光市の理化学研究所 和光本所（http://www.riken.jp/access/wako-map/） 生物科学研究棟　鈴木梅太郎記念ホールでの「令和2年度第1回研究会および総会」ならびに「第22回トライボコーティングシンポジウム」の開催に合わせて、「ATF（Advanced Tribo-Fair）2020 技術展示会」を開催する。

過去の技術展示会　ショートプレゼンテーションのようす

 

　技術展示会では、パネルやサンプル展示、ショートプレゼンテーションによって,自社の技術をアピールするとともに、異分野への進出、医工連携、高付加価値な表面創製に向け共創していく。投票によって優秀な技術展示に対して「技術展示賞」が選ばれ、同日開催される「岩木賞記念パーティー・技術交流会」の場で贈呈される。

　今回出展する技術展示企業は以下のとおり。

東京電子㈱　https://toel.co.jp/

・真空計、質量分析計、真空機器・部品、直流電源、パルス電源、高圧電源、高電圧半導体スイッチなどの製造・販売
・研究開発・受託開発サポート
・真空機器・電子機器・電源装置の受託開発、など

池上金型工業㈱　https://www.ikegami-mold.co.jp/  

・プラスチック射出成形用金型設計・製作
・ニッケル電鋳製品製作
・金型標準部品・特注部品並びに機材の製造販売
・精密特殊加工
・また、新規事業としてプラモデル「カデンナ」シリーズの開発・販売を手掛け、金型メーカーとしてB to Cへの展開が注目

ナノフロンティアテクノロジー㈱

https://www.city.itabashi.tokyo.jp/bunka/monodukuri/support/kigyo/1014709.html
https://www.ipros.jp/company/detail/2064770/
・CNT複合材開発・太陽光吸収膜の開発
・また、高度な微粒化、分散技術により要望に応じたCNT分散液の作製が可能
・この技術を応用して太陽光を吸収する黒色膜の開発
・新機能材料の創製、超微粒化技術を通じて社会貢献を目指している

（株）オプトスター　http://optostar.com/

・独自の結晶仕入れルートと加工技術を駆使し、サファイア、石英ガラス、半導体、各種光学結晶材料を顧客の要望に応じた形状で販売

島貿易㈱　https://www.shima-tra.co.jp/products/tribology

・創業110年を超える工業原材料の専門商社
・化粧品から電子部品まで様々な分野で専門性の高い商品を供給し、国内・海外のネットワークを活かしグローバルなニーズに対応
・試験研究、物流、情報システムの充実を図り、高品質な商品とサービスを目指して環境保全、安全性に配慮した活動を行っている

㈱メカニカル・テック社

・表面改質＆表面試験・評価の技術情報誌『メカニカル・サーフェス・テック』
・“やわらかい物質”と計測･評価の技術情報誌『月刊 SoftMatter（ソフトマター）』https://softmatter.mechanical-tech.co.jp/
・ベアリング＆モーション技術の情報誌『bmt ベアリング＆モーションテック』https://bearingmotion.mechanical-tech.co.jp/
などの技術情報誌の企画・編集・発行と、各雑誌にリンクしたウェブサイトを運営

kat 2020年8月26日 (水曜日)

ブルカージャパン、9/17に欠陥観察・表面計測をテーマにウェビナーを開催

　ブルカージャパンでは、ブルカーＸ線事業部とナノ表面計測事業部の共催で9月17日13 :30～14:30、ウェビナー「欠陥観察・表面計測による課題可視化ソリューション～5G時代の電子材料や電池、医療医薬分野の品質管理に、Ⅹ線CTと3D白色干渉計による多角的評価でできること、わかること～」を開催する。

 

　参加は無料（事前申込み制）で、以下から申し込みできる。
https://register.gotowebinar.com/register/7959981907717542157?source=BNS-web

　本ウェビナーでは研究・開発・評価・生産管理などで活躍する材料内部の破壊や劣化評価や観察が可能なX線CTシステムと、表面の微小な形状を高分解能で計測・観察が可能な3D白色干渉計のそれぞれの原理・活用事例などをまじえて、以下のとおり紹介する。

・プレゼン①「非破壊で内部構造観察ができるX線CTの原理と測定例」ブルカージャパン X線事業部 アプリケーション部　中山 悠氏…X線CTは、3D X線顕微鏡とも呼ばれ、マイクロオーダーの内部構造を非破壊で3次元情報として観察・評価できる画期的な手法である。電子材料や医薬医療の分野の研究開発・品質管理などに幅広く活用されている。本ウェビナーでは、その原理と実際の測定例を紹介する。

・プレゼン②「非破壊・非接触で表面性状が観察できる白色干渉計の原理と測定例」ブルカージャパン ナノ表面計測事業部 アプリケーションエンジニア　寺山剛司氏…白色干渉計はナノオーダーで表面性状の評価を計測するツールの一つである。測定時間も短く、非破壊・非接触により抜き取り検査ではなく、ライン検査としても使用可能。本ウェビナーで白色干渉計の基礎から、5Gをサポートするような電子基板、医療医薬分野のサンプル例を紹介する。

kat 2020年8月26日 (水曜日)

メカニカル・サーフェス・テック2020年8月号「特集：表面特性評価」8/25に発行

　表面改質＆表面試験・評価技術の情報誌「メカニカル・サーフェス・テック」の2020年8月号「特集：表面特性評価」が当社より8月25日に発行される。

　今回の特集「表面特性評価」では、改質表面のトライボロジー特性とその発現メカニズム解明のための分析・評価技術について、分光技術を用いた最新の計測・分析技術とDLC膜をはじめとする薄膜関連分野における適用について、持ち運び困難な大きな試料においてもその場で自由な向きで試験を行うことが可能な微小球反発硬さ試験の概要と測定事例について、材料表面の機械的特性評価としてインデンテ－ション／スクラッチ／ウエアー試験の概要について、GD-OESによりDLC膜の水素量を測定した事例や、ラマン分光法を用いてトライボフィルムの経時変化を観察した事例などの分析ソリューションについて紹介する。

特集：表面特性評価

◇改質表面のトライボロジー特性と分析・評価技術・・・東京理科大学　佐々木 信也
◇分光技術を用いた最新の計測・分析技術と薄膜関連分野への適用・・・大塚電子　色川 健太朗 氏 に聞く
◇微小球反発硬さ試験eNMの概要と測定事例　―小さなものから大きなものまで―・・・山本科学工具研究社　山本 卓
◇材料表面の機械的特性評価：ナノ・マイクロインデンテ－ション／スクラッチ試験技術・・・日本サーマル・コンサルティング　浦山 憲雄
◇表面改質・トライボロジー研究のための分析ソリューション・・・堀場製作所　貫名 春美、堀場テクノサービス　和才 容子

連載

注目技術：抗菌手法としての金属表面改質技術・・・米国パデュー大学
現場に行こう！・・・ナノコート・ティーエス トライボロジーラボ
Dr.クマガイののんび～り地球紀行　第11回　ニュージーランド編・・・不二WPC　熊谷 正夫

トピックス

Optimol Instruments、オンラインフォーラムを開催
加工の最適化を図るAI技術搭載の研削盤開発NEDOプロジェクトが開始

雑誌ご購入

定期購読はこちらから

単号のみのご購入はこちらから（外部サイト）

admin 2020年8月24日 (月曜日)

ブルカージャパン、8/27にIn-situナノ機械的特性評価の基礎ウェビナーを開催

　ブルカージャパン ナノ表面計測事業部は8月27日13:30～14:30に「In-situナノ機械的特性評価の基礎ウェビナー～ナノスケールの試験をSEM・TEM中で見て分かる！In-situナノインデンテーションシステムのご紹介～」を開催する。

　参加は無料（事前申込み制）で、以下から申し込みできる。
https://register.gotowebinar.com/register/4463505245039772942?source=BNS-web

　ナノインデンテーションは様々な材料のナノ・マイクロスケールにおける硬さ・弾性率などを定量的に評価する手法で、近年、各種材料の小型化、薄膜化、複合化が進むにつれ、微小な構造の機械的特性を把握することが材料特性の発現やメカニズム解明において重要になっている。今回紹介するSEM・TEM中で用いるIn-situナノインデンテーションシステムでは、ナノスケールの構造が応力によりどのように変形するかをリアルタイムで観察できるだけではなく、SEM・TEMの分析技術を組み合わせることで、より複合的な現象の解析が可能となるもの。

　本ウェビナーではナノインデンテーションシステムの機械的特性評価手法の基礎に触れた後、SEM・TEM中におけるナノスケールのIn-situ機械的特性評価試験の事例を分かりやすく紹介する。In-situナノスケールの機械的特性評価に興味のある人や、SEM・TEMの分析技術との複合解析に興味のある人に最適。

 

kat 2020年8月24日 (月曜日)

ブルカー、単一分子計測用の高速AFMシステムを発表

　ブルカー社は、毎秒50フレームという高いイメージング速度を実現する高速AFMシステム「JPK NanoRacer®」をリリースした。生命現象の動的プロセスの真の単一分子・リアルタイム観察が可能となる。当該領域のエキスパートとの緊密な連携のもとに開発され、高速性に加え原子分解可能な高いイメージング性能、従来にない使いやすさを実現。生化学、分子生物学、医療関連分野において，単一分子の振る舞いや分子反応のダイナミクス解析に用いることで、現象に対するより深い理解につながるデータの獲得が可能となる。

高速AFMシステム「JPK NanoRacer」

 

　NanoRacerは、微小カンチレバーの使用を想定して設計されており、流体中の試料観察において100 nm×100 nmの走査範囲、測定点数10000ピクセルの条件下において、秒間50フレームのイメージングを実現する。

　さらに光熱励振機能や新しい高分解能XYZフレクシャースキャナー、各軸に低ノイズ位置センサーを搭載したハイエンドの研究用AFMとなっており、最高感度の力検出能と高い空間分解能、高い安定性を兼ね備えていることから、分子・ナノスケールの高度なアプリケーションに最適。

　JPKの高性能コントローラ「Vortis™ 2」と直感的で分わかりやすいユーザーインターフェースを備えたソフトウェアが搭載されており、自動化されたセットアップ機能やマルチユーザー環境に最適化されたシステムにより、研究者は実験だけに集中することができる。

　主な特徴は、以下のとおり。

・50フレーム/秒の最高撮像速度を実現
・直感的で使い易い操作を実現するV7ソフトウェア
・新開発の高速ヘッド・スキャナユニット
・自動カンチレバーアライメント
・最高の安定性を実現するための堅牢設計
・小・中型カンチレバーに対応
・オプションで、ブルカー独自のPeakForceタッピングモードに対応

　金沢大学ナノ生命科学研究所（WPI-NanoLSI）の安藤敏夫特任教授は、「生体分子には未解明な点がまだまだ数多く残されており、その解明には機能活動中の個々の分子を直接観察する必要がある。今回発表された高速AFM、NanoRacerは生体分子を直接リアルタイムで観測する性能を有し、また、簡単な操作と高いパフォーマンスを実現するための多くの革新的なアイデアが盛り込まれている。多くの研究者がこのNanoRacerを使ってエキサイティングな発見に出会うことを願っている」と述べている。

　また、ブルカーBioAFMグループの最高責任者トルステン・ヤンケ氏は、「NanoRacerは、高速AFM領域におけるブルカーのイノベーションの集大成で、その性能と使いやすさの双方の観点から、単一分子観察のためのハイエンドなAFMマーケットに革命を起こすと確信している。生化学、分子生物学、創薬分野の研究者にとって、分子ダイナミクスの直接観察から、分子構造と機能との相関に対し、より深く正確な理解をもたらすAFMツールとなるだろう」と語っている。

kat 2020年8月24日 (月曜日)

日本精工、富山に熱処理の新工場を竣工

　日本精工（NSK）は、神奈川県藤沢市の藤沢工場から熱処理工程の一部をグループ会社であるNSK富山に移管する。これに伴い、富山県高岡市にあるNSK富山 高岡工場に新工場「NSK富山 熱処理棟」を増設した。投資金額は約30億円で、建築面積は3641m2。

竣工したNSK富山 熱処理棟

 

　同社藤沢工場は1937年以来、産業機械軸受の旋削、熱処理、研削、組立まで一貫生産を行う一方、NSK富山は1966年の創業以来、風力発電や鉄鋼向けなどの大形軸受の鍛造や旋削を行っている。

　今回、地震や洪水などの災害時のリスク回避と大形軸受の生産強化を目的に、藤沢工場で行っている一部の熱処理をグループ会社のNSK富山に移管することを決定。これに伴い、NSK富山では新工場を新設し、好調な風力向けを中心に軸受の鍛造、旋削から熱処理までを担う。本工場では、既存の鍛造や旋削工程の設備を整流化し活用・拡充しつつ最新の熱処理加工技術を導入し、環境に優しく、品質の向上を実現しするほか、既存の鍛造や旋削工程を整流化し、搬送自動化することによって高効率で安全な工場を目指す。

　日本精工では今後、グループ全体で品質や生産効率の向上を進め、産業機械事業のさらなる体質強化を目指していく。

kat 2020年8月14日 (金曜日)

第13回MIRAI会議が8/7に盛岡市で開催

　MIRAI（Manufacturing institute for Research on Advanced Initiatives）とNPS（未来生産システム学協会）は8月7日、岩手県盛岡市のマリオス （盛岡地域交流センター）で「第13回MIRAI会議（The 13th MIRAI Conference on Microfabrication and Green Technology）」（ http://2020.e-mirai.xyz ）を開催した。コロナ禍で開催が危ぶまれたが、岩手大学・西川尚宏 助教の助力もあり実現したもの。

開催のもよう

 

　MIRAI会議は、微細加工とグリーンテクノロジーを主たる分野とした国際会議で、環太平洋地域の国々としては主に日本、韓国、台湾、中国、米国、シンガポールの各国から第一線の研究者等が参加し、継続的に開催している。

　開催場所は2007年のカリフォルニア大学バークレー校（UCバークレー）での第1回開催を皮切りに毎年移動しており、近年では2017年に韓国慶州で韓国精密工学会（KSPE）の国際会議ISGMA2017と同時開催され、2018年に札幌市でPRESM2018（ISGMAが2018年から改称）と同時開催、2019年には福岡市で開催されている。

　MIRAIのトピックスは、マイクロファブリケーションと精密加工、アディティブ・マニュファクチャリング、塑性加工／射出成形加工、研削加工、物理・化学プロセス、グリーンテクノロジー、グリーンイノベーション／ライフイノベーション、光学および医療機器、環境配慮型テクノロジー、など。

　今回、メインテーマである微細加工についてはダイラタンシーによる新しい加工原理などが、またグリーンテクノロジーについては西川尚宏氏の開発した加工液に水のみを使用する電気防錆加工法について活発に議論されたほか、ナノ粒子や表面テクスチャーのトライボロジー効果についてのディスカッションも活発に行われた。

講演する大森 整・理化学研究所 主任研究員

 

講演するNathan Hagen・宇都宮大学 助教

 

kat 2020年8月14日 (金曜日)

Optimol Instruments、オンラインフォーラムを開催

　ドイツOptimol Instruments Prüftechnik社（OIP社、日本総代理店：パーカー熱処理工業）は7月2日と3日の両日、Microsoftのオンライン会議ソフトウェア「Teams」を用いて、日本や北米、欧州向けのオンラインフォーラム「SRV® Online Application Forum on 2/3 July 2020」を開催した。本イベントは、トライボロジー分野のマーケット・リーダーがOIP社製振動摩擦摩耗試験機「SRV®」を活用したトライボロジー・アプリケーションの実践報告を行うもので、今回は以下のとおり2019年度のOIP社製品の開発状況や新技術の紹介に加えて、新しい試験アプリケーションや評価手法などの報告がなされた。

・「Overview on product innovation」Gregor Patzer氏（OIP社）…オシレーションセットアップおよびローテーションセットアップと、オシレーション・ローテーション両方の動きを模擬でき実部品で評価できるSRV®がその信頼性の高さからDIN・ASTM・SAC・ISOなど各種規格に採用されていることを紹介したほか、SRV®がチェーンの材料や表面処理、オイル・添加剤を組み合わせて迅速に評価できることから、ターボチャージャーや直噴エンジンなどのタイミングチェーンの摩耗を評価するASTM D8279規格のスクリーニング試験として有用であると述べた。また、ローテーションセットアップ用の各種アダプターや、腐食摩耗を評価するオシレーション試験のための電極付きセル、動的荷重発生デバイス、OCA ソフトウェア、再現性・信頼性・ロバスト性の高い校正セットアップといった同社の製品イノベーションを紹介した。

Gregor Patzer氏

 

・「Interpreting tribological effects correctly」Ulrike Cihak-Bayr 氏（AC 2T research社）、Ameneh Schneider氏（OIP社）…高分解能・高サンプリングレートの摩擦摩耗試験では、オイルやグリースの評価で摩擦係数の短いピークが現れることがある。こうした事象と添加剤の作用や表面粗さの作用といった相関関係について実験・調査した。それぞれ添加剤組成の明確な鉱油、エステル油、モーターオイル（新油および使用油）について、試験中の摩擦係数の変化を10μs間隔で取得できる高分解能分析（HRA）機能を搭載したSRV®5を用いて試験を実施、摩擦係数の短いピークの発生時とその前後の各試料を取り出し、X線光電分光法（XPS）によって各オイルの化学組成分析や化学マッピング分析を行い、走査電子顕微鏡（SEM）によって各試料の摩耗痕などを観察した。摩擦係数の短いピークの発生時とその前後の摩擦摩耗試験の結果とXPSとSEMによる分析を組み合わせることで、摩擦事象の原因を特定できるとした。

・「Elastomer compatibility of lubricants under dynamic load ― A feasibility study」Ameneh Schneider氏（OIP社）…油圧ポンプなど実際のアプリケーションにおいては、シール材料は潤滑油などによって動的な負荷がかかる条件にさらされているにもかかわらず、シール材料であるエラストマーの潤滑油との適合性は通常、ISO 1817規格に準拠して静的条件で評価されている。そこで、良好な適合性を実現するエラストマーと添加剤・基油の組み合わせを静的試験に比べ短時間・低コストでスクリーニングできるよう、動的トライボコンポーネントを組み込んで評価できるSRV®5を用いた動的評価方法を提案した。シール材料として2種のエラストマーと潤滑油2種（鉱油とエステル油）を用意し、適合性評価のための特殊仕様のSRV®5で各種のエラストマー／潤滑油の組み合わせで温度条件を変えて試験を実施。摩擦係数および摩擦係数のヒステリシスループ、各潤滑油で処理した各種エラストマーの引張強さ、破断伸び率、200％伸び時の引張力などを評価し、潤滑油とエラストマーの組み合わせをランク付けした。結果、0.5時間80℃のSRV®試験が室温320時間のISO 1817規格に準拠した静的試験と同等の結果が得られたことでSRV®5による動的評価方法の有効性を示した。

Ameneh Schneider氏

 

・「Stribeck curves on the SRV® ― Combining the friction signals with the contact resistance ―」Mathias Woydt氏（Matrilub社）…ストライベック曲線のコンセプトは、全潤滑領域と温度領域にわたる摩擦プロファイルのマッピングを可能にしている。ピストンリングとシリンダライナーというトライボシステムは全潤滑領域で稼働し、各潤滑領域で摩擦係数も油膜厚さも大きく変わる。ここではリング－ライナーの稼働する全潤滑領域を再現でき、各種エンジン部品の試験規格として採用されているSRV®に実際のリング－ライナーを組み込んで、各種エンジン油での潤滑下で摩擦試験を実施、自動車エンジンで要求される10m/s程度までの摺動速度の増加とともに摩擦係数、電気接触抵抗（油膜厚さ）が変化していくストライベック曲線を描いた。全潤滑領域での種々の潤滑油（基油・添加剤）および表面性状などの効果が比較評価できるようになったことで、エンジンにおける摩擦低減や燃費改善に寄与できるとした。

Mathias Woydt氏

 

・「Functional condition monitoring with SRV®」Ameneh Schneider氏（OIP社）、Mathias Woydt氏（Matrilub社）…トライボシステムにおける機械要素である潤滑剤の状態監視は、部品損傷の信号を早期に検知しシステムの信頼性を担保する上で重要だが、使用する潤滑剤のトライボロジー性能は状態監視試験で行われることは少なく、結果的に機械で使用されている潤滑剤の品質が評価されることは少ない。そこで、SRV®5のオシレーションセットアップを使って、新油および使用油の4種のギヤ油を用いての摩耗試験を実施、8分後および20分後のディスクおよびボールの摩耗量を評価した。摩耗量の評価は使用中の潤滑剤の状態を見ることとなり、潤滑油の寿命延長を図るフィルトレーション実施の判断材料となることを示唆した。また、摩擦摩耗が増大し損傷が起こる転移点などを評価するCliff試験について紹介した。SRV®を用いて、20時間ごとに採取したSequence ⅢGエンジン試験中のエンジン油でASTM D6425／DIN 51834-2規格に準拠した150℃での摩擦摩耗試験を実施。得られた摩擦摩耗データを最先端のオイル分析技術と相関させることで、潤滑油の状態監視や劣化原因の究明も可能となり、オイル交換の時期の特定や異常摩耗の起こりにくい添加剤配合の決定などの判断材料となるとした。

・「Traction curves of oils and greases ― Friction response of additives, base oils and alloys, wear resistance and fatigue resistance under slip-rolling in 2disk ―」Mathias Woydt氏（Matrilub社）…潤滑剤のトラクション曲線はCVTやトロイダルギヤの潤滑油や鉄道などのグリースの機能を定義する。実アプリケーションでの動作環境を再現するには、広範囲にわたる温度・速度・ヘルツ接触応力のトラクション曲線を記録する必要がある。このトラクション曲線とストライベック曲線が描けるOIP 社製 「2円筒式摩擦摩耗試験機」は、二つのディスクを独立制御でき高荷重下（ヘルツ接触応力P0max～4.2GPa）での転がり滑り接触（滑り率0～100％）における潤滑剤やコーティングなどの試験に最適で、転がり接触下での摩擦力となじみ効果の可視化評価や疲労ダメージ進行の評価などが可能。2円筒式摩擦摩耗試験機を用いて、ダイヤモンドライクカーボン（DLC）コーティングと各種添加剤の転がり滑り接触下での摩擦低減効果を評価した事例などを紹介しながら、潤滑油や添加剤、材料、コーティングの容易に短期間に行えるスクリーニング試験として有用であることを示した。

　なお、OIP社の日本総代理店であるパーカー熱処理工業（ https://pnk.co.jp/ ）では今秋、上述の2円筒式摩擦摩耗試験機を導入し、受託試験を開始する計画だ。

kat 2020年8月13日 (木曜日)

JCU、工場内で廃液処理ができるプリント基板用DFRはく離薬品

　JCU（ https://www.jcu-i.com/ ）は、プリント基板などのめっきパターン形成に用いる無機アルカリ系のドライフィルムレジスト（DFR: Dry Film Resist）はく離薬品を開発した。

　DFRはく離薬品は、基板上に銅配線（回路）を形成する際に、型枠として使用した樹脂フィルム（DFR）を除去するための薬品。環境負荷の高い有機系のアミンに代わって無機系の薬品が使われるようになっているが、はく離性能と、廃液の排出基準指標であるCOD（化学的酸素要求量）の高さが課題となっている。そこで同社は、「ユーザーの工場内で廃液処理ができること」を目指し、微細な配線でのはく離性能と両立させた無機アルカリ系のはく離薬品を開発した。

　具体的には、DFRに浸透性の高い成分を使用し、はく離性能を従来の無機系薬品より向上させたうえに、CODを同社従来品に比べ約15分の1に抑え、外部業者に委託せずに廃液処理をできるようにした。これにより、水質汚染の抑制に寄与している。

　同品は、廃水規制が厳しくなることが予想される中国をはじめ日本、台湾、ベトナムなどへの拡販を目指す。まず年3億～5億円の売上を目標にシェア拡大を図るという。

　工場内での廃液処理は、中和、凝集剤による沈降処理によって行う。水中の被酸化物質を酸化するために消費される酸化剤が少量で済む低COD薬品のため、業者に委託せずに処理することが可能となり、処理コストが低下する。同社はCSV（共通価値の創造）、SDGs（持続可能な開発目標）への貢献を見据えながら、主力製品である硫酸銅めっき薬品に加え、半導体パッケージ基板、プリント基板製造に欠かすことのできない表面処理薬品のラインナップを強化していく。

プリント基板製造における配線形成フローの一部DFRはく離処理試験結果

 

admin 2020年8月5日 (水曜日)

不二越、ハイブリッド真空脱脂洗浄装置を発売

　不二越（ https://www.nachi-fujikoshi.co.jp/ ）は、高品質な洗浄と環境負荷の低減を両立できる炭化水素系の真空脱脂洗浄装置「クリーンマスターシリーズ Hi NVD-10」を開発した。本年8月から市場投入する。

クリーンマスターシリーズ Hi NVD-10

 

　価格は5000万円（標準本体価格／税抜）で、電機･電子部品、金型等の真空熱処理前洗浄などが行われる熱処理分野やプレス、深絞り部品の熱処理前後洗浄などが行われる自動車分野、重電、船舶等の大型重量部品の脱脂洗浄などが行われる産業機械分野などを対象に年間10台の販売を目指す。

　工業製品の脱脂洗浄では、部品の精密化などによる難洗浄化や、洗浄液の環境配慮が課題となっている。現在多用されている水系・準水系洗浄剤（アルカリ性洗浄剤）は比較的安全性が高く低コストだが、脱脂洗浄力は低く、廃液処理が必要となる。一方で、溶剤系洗浄剤（塩素系やフッ素系、臭素系）は洗浄力が高く乾燥性も良いとされるが、環境負荷が高い。こうしたことから今後は、高品質な洗浄と、環境負荷の低減を両立できる「炭化水素系洗浄装置」の需要が、さらに高まると予想されている。

　こうした背景から不二越では、炭化水素系洗浄のハイブリッド真空脱脂洗浄装置「クリーンマスターシリーズ Hi NVD-10」を開発、市場投入を決めたもの。

　特徴は以下のとおり。

(1) ハイブリッドで強力洗浄：１次シャワー、浸漬、2次シャワーの3段階洗浄を基本に洗浄性を確保するほか、専用循環ポンプを追加したことで循環加温を用いた洗浄を可能にし、洗浄力を強化できる「浸漬洗浄（トリプル洗浄）」と、微細穴、複雑形状などでも強力洗浄できるほか、シャワー洗浄を組み合わせることで深穴形状など洗浄液が届きにくいワークの洗浄に効果を発揮する「蒸気洗浄」の2種類の洗浄機能を標準装備し、高品質な洗浄を実現

(2) 環境負荷を低減：炭化水素系洗浄剤の使用に加え、洗浄剤の保有量も約20％削減（従来機NVD-10E比）することで、高い洗浄性と環境負荷の低減を両立

(3) コンパクト設計：設置面積約14m2、従来機比△8％のコンパクトな設計

　装置の仕様は、有効寸法が幅760mm×奥行1220mm×高さ760mm、処理量が最大1000kg／GROSS CHARGE（蒸気洗浄400kg）、洗浄時間が約25分（基本設定：トリプル洗浄）、洗浄液保有量：炭化水素系溶剤（第三石油類）1500L。

kat 2020年8月5日 (水曜日)

ダコタ・ジャパン、鋳鉄・鋳造アルミニウム専用の超音波厚さ計

　ダコタ・ジャパン（  https://www.dakotajapan.com/ ）は、鋳鉄・鋳造アルミニウム専用の超音波厚さ計「PR-9」の販売を開始した。

　従来、通常の超音波厚さ計では鋳鉄特有のノイズと底面からのエコーを混同して検出してしまい、正しい厚さが表示されない場合があったという。同品は、鋳鉄・鋳造アルミニウム測定用に開発・調整されており、鋳鉄特有のノイズを回避し正しい底面エコーを検出することができる。

　音速調整は、1点・2点校正および音速の直接入力に対応、スキャンモードは1秒間に100回の高速スキャン（通常は10回／秒）を行い、トランスデューサー（探触子）を離すと、最小値を表示する。約300gの軽量ボディに、大きく見やすいディスプレイを採用、長時間の測定や暗所でも快適に測定することができる。さらに、IP65の防塵・防滴性能により、粉塵や油霧が発生する厳しい環境での測定にも対応する。

 

admin 2020年7月30日 (木曜日)

東京都板橋区、「いたばし未来の発明王コンテスト」を実施、9/1～アイディアを募集

　東京都板橋区は、同区内の小中学生を対象とした「いたばし未来の発明王コンテスト」を実施、未来がもっと楽しくなる便利で役に立つアイディアの募集を開始した。募集期間は9月1日～10月9日。

 

　ものづくりをテーマとした同コンテストは、子どもたちの発想や想像力、アイディアの構成力や説明力の向上を図るとともに、産業人との関わりの中で板橋区がものづくりの町であることへの地域の理解を促していくことを目的として開催するもの。

　「未来にあったらいいな」をテーマに区内の小中学生から発明アイディアを募集し、優勝者には「いたばし未来の発明王」の称号を授与するほか、優秀なアイディアは地元企業とタイアップしてアイディアの具現化・商品化を目指す。

　募集概要は以下のとおり。

・応募資格：区内在住の小中学生（区内事業所の勤務者の子どもも含む）もしくは区内小中学校に通う生徒
＊個人またはチームでの参加。チームの場合、人数は6人以内

・募集テーマ：「未来にあったらいいなと思うもの」
　以下のいずれか一つを選択

（1）自分・家族・友人など身の回りの人の生活に役立つもの、便利なもの

（2）地域・社会・環境の課題を解決するもの

　＜例＞
　・顔に付けると、体温により色が変化するマスク
　・詐欺の電話かどうかを判別する声の解析システム
　・プラスチックごみを発電エネルギーに変えられる装置

・審査基準：「新規性」「実現性」「社会性」など

・アイディア募集期間：2020年9月1日～2020年10月9日

・応募方法
　以下のいずれかの方法でご応募ください。
（1）板橋区公式ホームページの「応募フォーム」（8月3日公開）から応募

（2）以下のエントリーシートをダウンロードし、郵送・メール・ファクスいずれかの方法で提出

　エントリーシート　https://www.city.itabashi.tokyo.jp/_res/projects/default_project/_page_/001/023/747/entp.pdf
　　郵送の場合の宛先
　　〒173-0004 板橋区板橋2-65-6情報処理センター5階
　　　　　　　　板橋区産業振興課 活性化戦略グループ
　　　　　　　「いたばし未来の発明王コンテスト」事務局 宛て
　　メールの場合の宛先　sg-senryaku@city.itabashi.tokyo.jp
　　ファクスの場合の宛先　FAX：03-3579-9756

・選考方法
（1）書類審査
　　＊書類審査の通過者は、アイディアの精度向上・公開プレゼンテーションのスキルの向上のための「ブラッシュアップ研修」に参加

　　　（2時間程度の研修をおおよそ2、3日程度）

（2）最終審査（公開プレゼンテーション）

・表彰・副賞
（1）グランプリ（いたばし未来の発明王）
　　　副賞（図書券50000円） 、賞状、盾

（2）準グランプリ（1枠）
　　　副賞 （図書券20000円）、賞状、盾

（3）特別賞（3枠）
　　　副賞（図書券5000円）、賞状

・コンテストの流れ
（1）アイディア募集：9月1日（火曜日） から10月9日（金曜日）まで

（2）書類審査：10月中旬から11月上旬まで

（3）書類審査通過者へ結果通知：11月中旬

（4）書類審査通過者向けブラッシュアップ研修：12月中

（5）最終審査（公開プレゼンテーション）・表彰式：2月下旬から3月上旬の土日のいずれか1日

kat 2020年7月30日 (木曜日)

東陽テクニカ、XeプラズマFIB-SEMシステムの取扱いを開始

　東陽テクニカ（ https://www.toyo.co.jp/microscopy/ ） は、TESCAN社のXeプラズマFIB-SEMシステム「SOLARIS X」の取扱いを開始した。従来のGa FIB-SEMシステムでは困難だった材料解析のために製品化されたプラズマFIBと、イマージョン光学系を装備した超高分解能FE-SEMが一体となった分析システム。

XeプラズマFIB-SEMシステム「SOLARIS X」

 

　TSV（シリコン貫通電極）、MEMS、はんだバンプ、Cuピラー、BGAの全体構造といった広いスケールの構造をもつ材料や深く埋もれた構造をもつ材料に対して、大面積の加工を高速で行うことが可能になることに加えて、クラス最高の低加速SEM観察能力により高い精度での物理解析が実現できる。また、ToF-SIMS、ラマンといった分析技術とのマルチモーダルイメージングが可能。

　特徴は、①最大1mm幅のFIB断面加工を高速で実現した最新型FIB-SEM、②Gaフリーでの微小試料作成、③カーテニング等のアーティファクトを抑制するRocking Stageなど、独自技術を複数搭載、④イマージョン光学系を装備した超高分解能SEM、⑤インカラム検出器による二次電子／反射電子検出、⑥TESCAN 社の特許技術Static 3D-EBSDによる三次元の組織解析、⑦ FIBを一次イオン源としたToF-SIMSを搭載可能、⑧共焦点ラマン顕微鏡との融合が可能、など。

kat 2020年7月28日 (火曜日)

加工の最適化を図るAI技術搭載の研削盤開発NEDOプロジェクトが開始

　新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）は人工知能（AI）技術の社会実装を進めるプロジェクト「次世代人工知能・ロボットの中核となるインテグレート技術開発」において、機械学習の自動化などの開発期間の短縮と容易な利用・導入を可能にするプラットフォームの構築を目的に、新たに3件の研究開発テーマを採択した。このうち、作業判断支援を行うAI技術として「最適な加工システムを構築するサイバーカットシステムを搭載した次世代研削盤の研究開発」が採択。熟練者の思考をグラフデータ化して最適な加工システムを導出し、熟練者の感覚をセンサーが捉えるマシンの挙動と加工変化に置き換えて数値化することで、加工の最適化を行えるAI技術を搭載した研削盤を開発する。

　ここでは、サイバーカットシステムの創案者で本研究開発プロジェクトをマネージする理化学研究所 大森素形材工学研究室 主任研究員の大森 整氏に話を聞いた。

大森 整 氏

 

NEDOプロジェクトへと至る研究の背景とモチベーション

　「2007年問題（団塊世代の一斉退職に伴う技能伝承問題）」目前の2006年、産業技術総合研究所（産総研）とともに、属人的な加工技術・技能をテンプレート化して蓄える仕組みを研究開発する「技能継承プロジェクト」に取り組んだ。3年を費やし構築したこの仕組みにより、若手技術者が速やかに一定のレベルの加工ができるようになることが実証された。

　未知の工作物に対し過去の事例を参照し加工条件出しを効率化してトライアンドエラーを低減させるこの仕組みは、その手順が診察・診断・診療の医療行為に例えられ「加工プロセスカルテ」と命名、一層の高度化を目指すプロジェクトへとつながった。東京都市大学・亀山雄高 准教授とは同氏の大学院時代からこれらプロジェクトを通して密に連携を続け、2016年からの産総研とのチャレンジ研究を通して加工技術・技能を抽出する「技能デジタイザー」の研究に取り組んだ。

　技能デジタイザーは技能継承プロジェクトでも提唱していたが、超高齢化や労働力の減少などの「2050年問題」という、より深刻な社会情勢を前に、加工技術・技能の抽出と継承を人の手を極力借りずに行うコンセプトが生まれた。

サイバーカットシステム、C-Xプロモーションの概念と、有用性、社会実装

　技能デジタイザーの研究では、オペレータによる作業実況と加工状態のモニタリングによって加工条件を自動的に更新でき適正な加工を行える「サイバーカットシステム」の開発を進めた。当研究室の上原嘉宏テクニカルスタッフと連携して、このシステムを独自開発したデスクトップ加工機に搭載した。この基本システムによるデータを解析して重み付けを行う研究につなげようとしているが、これには当研究室の春日 博テクニカルスタッフが学位論文の研究として進めていた手法や機械学習の応用があり、これらを統合してオーガナイズする仕組みを「サイバーマイスター」と呼んでいる。

　こうした一連の研究により、イレギュラーな工作物を加工する場合や工具状態が突然変わる場合も、加工を失敗なく進められるといった有用性が期待される。

　加工を対象とするサイバーカットシステムの上位概念として、人工物と人間の感覚をリンクしてものづくりを高度化し広範なものづくりとAIとの接点を探索する活動へとつないでいく行為を「C-Xプロモーション」と呼ぶ。ものづくりは加工作業にとどまらず、材料や工具の選定、段取り、ブログミング、加工結果の評価、組み立てなどの一連の作業はすべて、人工物と人間とのインタラクションによって成り立つ。

　二つの概念のいずれも、動的に条件を調整していく「手技」を含めて人間が何を考えてそうしたのかを可視化し分析して蓄積し、新規の案件の備えとするプロセスが必須となる。こうした考え方を現実のものづくり活動に可能なところから社会実装していければ、無駄を省いて効率化・高度化でき、我が国における超高齢化や人口減少の問題に対応できると期待される。

AI加工適正化システム「サイバーマイスター」を付加した
オンデマンド加工機ベースの「サイバーカットシステム」原形NEDO研究開発プロジェクトの概要と方向性、期待

　2018年12月にナガセインテグレックス・長瀬幸泰社長の要請で、ミクロン精密・榊原憲二社長、シギヤ精機製作所・鴫谷憲和社長、牧野フライス精機・清水大介社長に参集いただき、理研 和光研究所内で勉強会を行った。勉強会では上述の技能継承プロジェクト、加工プロセスカルテ、技能デジタイザーの話題を提供するとともに活発な議論がなされ、これを受けて当研究室が中心となり五つの組織でNEDOプロジェクトに提案することとなった。

　私が創案したサイバーカットシステムは上述のように、データの重み付けにより適正な加工条件を自動更新できるシステムだったが、再チャレンジにあたり、北海道大学・山本雅人教授らのAI技術を取り入れる形として拡張されている。今回採択されたプロジェクト「最適な加工システムを構築するサイバーカットシステムを搭載した次世代研削盤の研究開発」はこうして、北海道大学が加わった六つの組織でスタートすることとなった。

　本プロジェクトは私の創案したサイバーカットシステムの概念をベースに、上述の機械メーカー4社がAIを搭載した研削盤を作ることを目指している。産総研とのチャレンジ研究では、今後我が国に訪れる社会を想定して技術・技能の受け手を人から工作機械へと転換することを提唱した。これが実現できれば我が国の工作機械やものづくりの歴史において大きな一歩になり、これをAIの力を借りて行うことが期待されている。一方、“AIは足りない情報を補うためのアルゴリズム”という基本に則って全体の効率を損なわないよう本当に必要な部分へと応用することが重要で、これを見出すことも、本プロジェクトの狙いと考えている。

 

NEDO研究開発プロジェクト「最適な加工システムを構築する
サイバーカットシステムを搭載した次世代研削盤の研究開発」の概要 kat 2020年7月28日 (火曜日)

ブルカージャパン、オリンパスと共催で7/28に光・プローブ顕微鏡を用いたバイオイメージングのウェブセミナーを開催

　ブルカージャパン ナノ表面計測事業部はオリンパスと共催で7月28日13:30~15:00に、ウェブセミナー「【共焦点・超解像顕微鏡・TIRF】×【高速AFM】が切り拓くリアルタイムイメージングの世界～癌・幹細胞・ウィルス・創薬研究の最前線～」を開催する。

 

　参加は無料（事前申込み制）で、以下から申し込みできる。
https://register.gotowebinar.com/register/2341444503669989645?source=Bruker-media

　顕微鏡の発明から400年、イメージング技術は人々のQOL向上に貢献してきた。現在では光を使った顕微鏡はもちろん、プローブ顕微鏡や電子・イオン顕微鏡などが登場し、多様な研究アプリケーションニーズに応えるため、高分解能化、高速化、低ダメージ化、表面観察・深部観察などの応用技術も開発されている。

　さらに近年では、光学顕微鏡とプローブ顕微鏡による相関イメージングを利用した研究が注目されており、光学顕微鏡のスピード・標識の追跡性・拡張性、プローブ顕微鏡の分解能、力学特性評価を組み合わせて利用することで、一つの機器では知りえなかった相補的な評価が期待されている。

　本ウェブセミナーでは最新の光・プローブ顕微鏡の機器とこれらを用いたバイオイメージング事例を以下のとおり紹介する。

・13：30～14：10「Olympus　共焦点・超解像・全反射顕微鏡によるリアルタイムイメージングのご紹介～最新のイメージングにより得られる研究の知見～」オリンパス ライフサイエンス営業 販売促進 向井ひかる氏…顕微鏡は発明以来、『観る』技術を用いて、バイオロジー研究に貢献してきた。近年、顕微鏡は『観る』だけではなく、時間・位置・波長などのさまざまな情報を、『リアルタイム』かつ『高分解能』で捉えることが求められ、光学系やその他の技術革新により、それらが可能となってきた。ここでは、オリンパスの共焦点・超解像・全反射顕微鏡を用いてリアルタイムイメージングで捉えた、細胞器官やがん、神経などのアプリケーション例について紹介する。

◆オリンパス製品紹介ページはこちら
 

・14：10～14：50「ライフサイエンスのためのバイオAFM～光学顕微鏡と連携するBioAFM -NanoWizardシリーズのご紹介-～」ブルカージャパン ナノ表面計測事業部 アプリケーション部 塚本和己氏…近年、がん、再生医療の研究発展に伴い、細胞を観察する手法として原子間力顕微鏡（AFM）の利用が増加している。AFMは表面の観察だけでなく、細胞のヤング率、抗原抗体間の相互作用力といった力学測定を得意とすることから、近年細胞研究分野で大きな注目を集めている。ここでは、液中がメインとなるバイオアプリケーション向けに開発されたAFM-NanoWizardを用い、光学顕微鏡と組合せた具体的な測定事例を紹介する。

◆ブルカー製品紹介ページはこちら

kat 2020年7月14日 (火曜日)