Mg関連情報
2018年6月14日 12時42分

モデル企業に見るIoTによる中堅・中小企業の競争力強化

IoTによる生産性革命プロジェクト 
2018年4月、独立行政法人経済産業研究所から非常に興味深い研究報告書が発表されました。
この研究プロジェクトには、当会員の㈱ダイイチ・ファブ・テックも参画されています。

「モデル企業に見るIoTによる中堅・中小企業の競争力強化」
https://www.rieti.go.jp/jp/publications/summary/18040008.html

概要
昨今、新聞には毎日のようにIoTに関する記事が載るほど、日本はIoTブームといえるが、残念ながら、それはほとんど大企業である。日本の中堅・中小企業の現場に新たに本格的なIoTを全面的に導入し、かつ実績が出た、という事例はまだまだ少ない。中堅・中小企業にIoT導入が進まない理由は、「よくわからない」の一言に尽きる。その壁を乗り越えるため、経済産業研究所では、「IoTによる中堅・中小企業の競争力強化に関する研究会」を2016年4月から開催してきた。研究会では、モデル企業を取り上げ、検討の途中経過の試行錯誤のノウハウを「全て公開」することで、全国の中小企業の社長に、自社の現実の問題として実感して頂きたいと考えた。モデル企業としては、初年度(2016年度)はまず中小企業の基本形である「製造業の工場の中」をIoTの対象とし、日東電機製作所、正田製作所、ダイイチ・ファブ・テック、東京電機に参加して頂き、得られたノウハウを公開すべく、RIETI Policy Discussion Paper, 岩本晃一,波多野文(2017),『IoTによる中堅・中小企業の競争力強化 in 第4次産業革命』,2017年6月17日として発表するとともに、書籍「岩本晃一・井上雄介編著『中小企業がIoTをやってみた』日刊工業新聞社(2017)」として出版した。
2017年度は、新たにモデル企業3社(日本リファイン、しのはらプレスサービス、金属技研)を加えて、「ものづくりのサービス業」を取り上げ、ノウハウのケーススタディを積み重ねた。当研究会は、東京で行ったモデル研究会であるが、2018年度、当研究会で蓄積された運営ノウハウを活かし、いくつかの地方自治体で同様の支援がスタートする。2019年度にはさらに多くの自治体に広がり、全国展開につながっていくだろう。中小企業へのIoT導入は、米独も苦労しているが、恐らく日本が最も成功するのではないかと思われる。
(以上、独立行政法人経済産業研究所のHPから引用)
 


2018年6月12日 18時01分

世界最大級、難燃性マグネシウム合金を使った高速鉄道車両部分構体の試作に成功

 本日6月12日、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)から、「世界最大級、難燃性マグネシウム合金を使った高速鉄道車両部分構体の試作に成功」として、以下の通りプレス発表がありました。

NEDOと新構造材料技術研究組合(ISMA)は、ISMAの組合員である(株)総合車両製作所、川崎重工業(株)、三協立山(株)、※権田金属工業(株)、住友電気工業(株)、不二ライトメタル(株)、大日本塗料(株)、産業技術総合研究所、および再委託先である木ノ本伸線(株)、ミリオン化学(株)と共同で、難燃性のマグネシウム合金を用いて、新幹線車両と同一断面サイズの高速鉄道車両部分構体の試作に成功しました。この構体は、難燃性のマグネシウム合金のみを使った世界最大級の大型構造物です。今回使用したマグネシウム合金は、これまで課題とされてきた難燃性・強度・加工性などについて改善した独自の開発成果です。アルミニウムよりも比重が30%以上小さいマグネシウムを適用することで、車両構体の大幅な軽量化が見込まれますが、今回の試作によりその実現性が確認できました。今後、さらに長尺の車両構体の試作や性能評価試験を進め、新幹線などの高速鉄道車両へのマグネシウム合金の本格適用を目指し、車両の軽量化、高速化、省エネ化に貢献します。
 (国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構のプレス発表から引用)

※詳細につきましては、以下のNEDOのニュース記事をご参照ください。
http://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_100973.html

※素形材開発を担当されました
権田金属工業株)は、茨城マグネシウム工業会のメンバーです。

図1 試作した高速鉄道車両部分構体の外観写真(NEDOニュース記事より引用)

試作した高速鉄道車両部分構体を表した外観写真


図2 高速鉄道車両部分構体の作製を実施した主な研究機関 (NEDOニュース記事より引用)

今回試作した構体は、以下の(1)~(4)の要素技術により実現しました。実施した主な研究機関と役割を図2に示します。
 

高速鉄道車両部分構体の作製を実施した主な研究機関を表した図

 



2018年6月04日 13時42分

Mgを活用した注目の環境技術のご紹介

るマグネシウムは、地球環境に優しい金属です。マグネシウムを活用した注目の環境技術・研究の一端をご紹介いたします。

●㈱日本海水
海からの資源で、大気と水の汚染を防ぐ
http://www.nihonkaisui.co.jp/business/environment_business

塩の製造過程で、塩分抽出後に残った海水に含まれるマグネシウムイオン。日本海水は、この海からの資源を有効に活用し、水酸化マグネシウムスラリー(水酸化マグネシウム粒子の懸濁液)を生成、アルカリ剤として様々な分野の企業の皆様に提供しています。その主な用途となるのが、工場などでの排煙処理です。水酸化マグネシウムは、排煙中の硫黄酸化物を効率よく吸収・中和できる性質を持っています。加えて、従来の苛性ソーダを使った排煙脱硫に比べて、薬品代を30~40%節減できる、取り扱いが安全、脱硫後の2次処理の必要がないなどのメリットがあります。また、苛性ソーダ・生石灰・消石灰などと比べて、人体への危険性が低く、取り扱いも容易なため、酸性排水の中和剤としても広く使われています。

<特長> 
ランニングコストを大幅に削減
設備の建設費、メンテナンス経費を削減できる
pH(水素イオン指数)の調節のみで、処理後の副生物を放流できる
 
<用途> 
主として排煙脱硫用、排水中和用、ほかに建材、化学工業用など

●㈱鴻池組
酸化マグネシウム系不溶化材料に関する事業展開について
http://www.konoike.co.jp/news/2008/20080613389.html

株式会社鴻池組(本社 大阪市 代表取締役社長 玉井啓悦、以下「鴻池組」)は、このたび酸化マグネシウム(MgO)を主成分とした不溶化材料による汚染土壌の不溶化処理に関する特許「汚染土壌の固化・不溶化方法」(特許第4109017号)を平成20年4月に取得いたしました。宇部マテリアルズ株式会社(本社 山口県宇部市 代表取締役社長 安部研一、「以下、宇部マテリアルズ」)および昭栄薬品株式会社(本社 大阪市 代表取締役社長 鐵野磨輝男、以下「昭栄薬品」)は鴻池組より同特許の実施権を取得し、今後、汚染土壌の不溶化処理に使用する酸化マグネシウム系不溶化材料の製造、販売を行います。


●福島大学大学院 共生システム理工学研究科
環境共生システム領域 バイオ・エコエンジニアリング研究室
神田 玲子
水酸化マグネシウムを活用した環境改善手法の開発
http://www.lib.fukushima-u.ac.jp/repo/repository/fukuro/R000004500/24-7-1.pdf

本技法の特徴としては、水酸化マグネシウム粉末品をあらかじめ水に分散させた懸濁液とし、該懸濁液を該水域の水面もしくはその近傍に注入することにより行なうことを特徴とする技法である。本技法は、その実施のための大規模な装置や、その運転をする為に用いるエネルギーも比較的に低エネルギーで水質改善、底質改善方法を提供する技法である。特に、閉鎖性水域のダム湖や河川、湖沼では、富栄養化に起因してアオコの異常発生などの環境悪化が累進的に加速している場合、水酸化マグネシウムの粉末を水面に散布しアオコに付着させることにより、アオコを効率よく水中に沈降させる技法である。また、本技法は、除去対象水域の底泥周囲の水質を弱アルカリ性にすることができるので、次に述べるような底質改善効果も有する。

●佐賀県畜産試験場
これからの畜産環境対策-農家汚水のリン、pH、マグネシウムの調査結果とMAP技術の可能性
http://www.chikusan-kankyo.jp/bunken/meisai/10364.html

養豚農家15戸を対象に、豚舎汚水のpH、水溶性リン、水溶性窒素、水溶性マグネシウムの濃度を調べ、リン除去技術であるMAP(リン酸マグネシウムアンモニウム)法の適用について検討した。この方法は汚水のpHを8以上にするとリン酸が水に溶けにくいMAPの結晶になる反応を利用したものである。調査の結果、pHは平均7.94で最大9.65、最小6.83となり、農家によってばらつきがみられた。pHの低い場合には曝気することによりpHが高まり、MAPの結晶化が促進された。MAP反応では、リン酸とマグネシウムの比率が1対1であることが望ましいが、養豚の汚水は一般にマグネシウム濃度が低い。そのためマグネシウムの添加が有効で、曝気とマグネシウムの添加を組み合わせた場合には水溶性リン酸の除去率は85.4%と高くなった。養豚の現場では、マグネシウム源として、にがり液や融雪材用の塩化マグネシウム粒剤の利用が可能であるとしている。

●JFEミネラル㈱
STA-M 重金属不溶化材
https://www.jfe-mineral.co.jp/zigyo/innovation048.html

砒素、鉛等の重金属、フッ素などの土壌溶出・地下水汚染に対して、溶出を防止する浄化材です。固化・安定化効果が高く、再溶出リスクの低い浄化材です。マグネサイトを焼成した酸化マグネシウム(MgO)を主成分とした不溶化材です。1mm以下の白色粉体です。カルシウム系材料と比較して、処理後のpHは低く(pH<10.5)、高アルカリ問題を併発しません。 

2017年8月28日 18時04分

NHK サイエンスZERO「軽い!強い!燃えにくい!夢の新素材 新マグネシウム合金」

 本日は、「押さえておきたいマグネシウム加工技術の動向と、国内外の取り組み事例」のイントロとして、昨日(20170828)、NHKサイエンスZEROで放送されました熊本大学 河村能人先生による「軽い!強い!燃えにくい!夢の新素材 新マグネシウム合金」について、ご紹介させて戴きます。

熊本大学河村先生と茨城マグネシウム工業会とのご縁は、古く、深く、強いものがあります。
初代副会長の大任を受け、白石事務局長と熊本に赴き、熊大マグネシウム研究会設立総会に出席、同研究会の展示会に、茨城マグネシウム工業会として交流出展し、以後、相互に茨城と熊本において、交流出展を重ねて参りました。熊本県の産業振興ご担当の皆様との熱い交流会の夕べは、私の忘れ得ぬ想い出の一つになっています。

NEDOの事業として、日本マグネシウム協会様より、マグネシウム疲労強度試験用の試験片を一括製作させて戴くことになったことを河村先生にご報告申し上げたとき、快く、初期の熊本マグネシウムの試作品をご提供いただき、いち早く切削加工を行い、その金属加工特性を把握させて戴きました。茨城マグネシウム工業会主催の第1回世界マグネシウム展に参考出展させていただきましたことは、私の生涯の誇りです。

番組では、「日本から、夢の新素材・マグネシウム合金が誕生した。燃えやすく、強度が不足しているという課題を克服。燃えにくいだけではなく、ジュラルミンよりも軽くて強度が高いと、産業界から注目を集める。」として、熊本大学河村能人先生が紹介され、「専門外だった研究者」が、「材料の選定や製造方法など、全く新しい方法で、課題を乗り越えた」とし、新マグネシウム合金誕生の秘密が明かされています。今や、「航空・自動車・医療など、さまざまな産業で実用化研究が加速している」として、その可能性に迫る内容となっています。お見逃しの方は、是非、再放送をご覧ください。

この中で特に印象に残ったことは、「何故、熊大マグネシウムは高強度なのか」という点です。

実は、先にご紹介いたしました、初期の熊大マグネシウムの試作品をご提供戴きました折、河村先生ご自身から、「強度強化メカニズムついては、私もよく解っていない」と、伺っていたからです。
その秘密が、今回、新マグネシウムの製造過程における「キンク変形」により引き起こされている事実が明らかにされました。
(このキンク変形による長周期積層構造を持つマグネシウムの強度強化メカニズムについては、別途、ご報告して参ります。)

前回のご報告の中で、
2013年度から、10年にわたり研究開発がなされる国の革新的新構造材等技術開発プロジェクトをご紹介させて戴きました。
その基本計画の中で、
「革新的マグネシウム材の開発」 が必要とされ、しかも、「資源供給不安の少ない組成 (レアアースフリー)により実現する」ことが求められています。この点は、マグネシウムの地球規模のリサイクルを考えるとき、大切な視点であることは論を待ちません。

熊大マグネシウムには、難燃性能を上げるためにレアメタルの一つであるイットリウムが添加されており、今後、更なる進化が求められています。

本日は、ここまでと致します。 

2017年8月11日 10時55分

マグネシウムの加工技術毎の最新動向、取り組み事例のご紹介

 本日より、マグネシウムの加工技術毎の最新動向、取り組み事例をご紹介させていただきます。

構成と致しまして、

●先ず、ものづくり総合産業としての自動車分野、特に「自動車構造材の軽量化と多様化」の視点で、全体を俯瞰し、
●次に、前回までの連載で提起させて戴きました「3つの分析の視点」から、押さえておきたい加工技術の動向と、国内外の取り組み事例をご紹介させて戴き、
●最後に、それを受ける形で、茨城マグネシウム工業会会員の加工技術戦略など、訪問・取材レポートを 順次、ご紹介していけたらと考えています。


自動車構造材の軽量化と多様化

マグネシウムの加工技術動向を効率よく全体俯瞰するためには、ものづくり総合産業としての自動車分野、特に「自動車構造材の軽量化と多様化」に着目してみていくことが有効です。
そこで、基本となる技術資料として、2014年公開の三井物産戦略研究所 マテリアル&ライフイノベーション室 大楠恵美氏著「戦略研レポート:自動車構造材の軽量化と多様化(以下、レポートと略します)」が、ポイントを的確に押さえ、結びに「軽量化がもたらすもの」と題し示唆に富む提言がなされています。非常によくまとまっていますので、是非、皆様にご紹介していきたいと思います。

レポートでは、
●先ず「はじめに」、「自動車軽量化への要請」と題して、世界が環境配慮型シナリオを選択し、環境負荷低減策が強く推進されされた場合には、自動車の電動化が急速に進む可能性があるとし、既に「環境性能向上の意識は製品化の形で表される段階に入っている」との現状認識を示されています。

その現状認識のもと、軽量化がもたらす効果について、「エンジ ン車や HEV では燃費削減において、 PHEV、EV、FCV では電池容量やモー タ容量の低減による車両コスト低減において、 特に大きな効果を示す」とし、

これからの自動車構造材のトレンドとして、「これまでの鉄鋼主体から、 アルミニ ウムやマグネシウム、複合材等の軽量化素材の比率を増加させ多様化 (マルチマテリアル化)に向かうとみられる。マッキンゼーでは、高張力鋼(以下、 ハイテン)を含む軽量化材の占める割合が今後 20 年間で 2 倍に増えると予測しており、 国際自動車工業連合会 (OICA : Organisation Internationale des Constructeurs d’Automobiles) は欧州車を例に取り、 アルミニウムや樹脂を多様するマルチマテリアル化を予測している 」ことを紹介しています。

但し、現状では「鉄鋼が圧倒的な主流で、 アルミニウムが拡大を狙い、 マグネシムと CFRP が実用化を目指して開発中、 という段階にある。 今後、各材料において高性能化やコスト低減 等の開発が進められるとともに、 これら材料の組み合わせによる最適化が図られることになる。」とし、

「異種材料を接合する技術の必要性は既にうたわれているが、 同じ素材で特性の異なるものを複層化することや、 異種材料を複合化 ・サンドイッチ化することにより、おのおのの長所を兼ね備えさせることも検討されている。 単一材料の進化だけでなく、 異種材併用を前提とした開発へと動き始めている。」とし、

自動車軽量化に向けて、これから注目すべき加工技術が紹介され、素材としての鉄鋼・アルミニウム合金・CFRP(炭素繊維強化プラスチック)と並んで、マグネシウムの現状と今後の展望について報告されています。

●マグネシウムの現状として、
「2005年時点での車 1 台当たりの使用量は、欧州で 6kg、 日本では 2kg と、 ごくわずかにとどまっている。 燃えやすい、耐食性が低い、加工性がアルミよりも劣る、高価である、 など、 モノづくり に不向きな点が多いことが普及の進まなかった理由である」とし、

各問題について対策研究の現状を概観し、概ね克服段階にあることが示され、大きな軽量効果が期待されるマグネシウムの需要予測について、「特に自動車での採用が期待されており(図表 11)、米国 USAMP (U.S. Automotive Materials Partnership) では 2005 年の 使用量 4.5kg が 2020 年には鉄鋼およびアルミを代替して 159kg に増加するとする 「Magnesium Vision 2020」 を発表している。 マッキンゼーによる 2030 年の自動車素材に占めるマグネシウムの割合予測は 5%だ。 また、航空機での採用も見込まれており、英 Magnesium Elektron のマ グネシウムが、 これまでのアルミに代わって椅子の構造部材に使われることが認められた。 これは不燃性マグネシウムではないが、 要求特性を満たす適用先を選ぶことで軽量化への寄与が可能であることを示している。 」としています。

更に、世界の開発動向については、「日本に比べ既に採用傾向にある欧米で研究開発プロジェクトが盛んで、 欧州のEUCAR、米国の USCAR、ドイツの SFB390などがあり、 また、 韓国が公的研究機関やPOSCOを中心にマグネシウム関連の開発に力を入れていることが特筆される。」とし、

「マグネシウムの採用拡大はまずはダイカスト材からとなるだろう。 しかし、 アルミ同様、その次に求められるのが板材であるのは明らかだ。そうしたなか、 住友電工がAZ91 の板材の量産化に世界で初めて成功した。 加工には 200℃以上の高温とする必要があるが、 鋳造がほとんどである現状から大きく一歩踏み出したといえるだろう。 ほかにも、 溶湯から薄板を直接作製するストリップキャスト法など、 圧延コストを下げる研究が行われており、 今後、板材の製造およびその成形加工がユーザーの要求に応えられるレベルとなることが期待される。」

「価格低減も達成すべき課題の一つであり、 板材でまずは 1kg 当たり 2,000 円以下、 さらには 1,000 円以下が目標価格となるもようである。」としています。

●最後に、「軽量化がもたらすもの」として、
2013年度から、10年にわたり研究開発がなされる国の「革新的新構造材等技術開発プロジェクト」が紹介され、

「素材メーカーを中心とする38の機関が参加し、 新構造材料技術研究組合を組成している 。 鋼 板、アルミニウム、マグネシウム、チタン、CFRP について、 高強度、 高延性、 不燃性、 耐食性、 耐衝撃性などを有する軽量化素材を開発、 またそれら軽量化素材を用いるための接合技術や接合部の性能評価技術の開発を行い、将来、輸送機器重量の半減を可能にすることを目指しており、 マルチマテリアル化が進む車両素材において 日本の技術の優位性を保つものとなることが期待される。 」としています。

本日は、ここまでと致します。
 


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