3Dプリントで進化するニッケル基超合金製造 現場とAIが拓く日本のものづくり新時代

最近のニュースについて製造業に関わる皆が興味深い対談を行っています。
今回はその内容をご紹介いたします！

田中太郎：おいおい、今日のニュース見たか？大阪大学がまた面白い研究しよるなぁ。レーザー粉末床溶融結合、いわゆるL-PBFってやつで作ったニッケル基超合金が、従来よりもっと強くできる仕組みを突き止めよったらしいで。

山田美穂：見ましたよ！L-PBFで出せる階層組織、それも結晶方位ラメラ組織とナノレベルのセル状組織を意図的に作り分けて、全体の強度をコントロールできるようになったっていう内容ですよね。これ、実際の製造現場へのインパクト、相当大きいんじゃないですか？

田中太郎：そうやな、ワシら町工場も3Dプリンター触り始めてるけど、まだまだ鉄やアルミが主流やからね。ニッケル基超合金やと航空機とか発電タービンの世界やし…けど、その分野での競争力アップには必須やな。

山田美穂：しかも今回は、その場中性子回折法を使って結晶の変形まで解明できたのがポイントですよね。理論じゃなくて、実際どう組織が働くかまで分かったのは一大進歩です。

田中太郎：現場で「こうなるやろ」やなくて、科学的につぶさに証明したんがすごいとこや。そら、メーカーもエンドユーザーも安心して製品化できるわな。

山田美穂：副層の塑性変形開始応力が主層よりも高いとか、副層内にできるセル状組織がどう強度に寄与するかまで仕組みを明らかにしてるの、素晴らしいですよ。今後の最適設計にも活かせます。

田中太郎：せやな、まあ細かいとこまで制御できるっちゅうんは、要するに使い道がグッと広がったゆうことやろ？早よ町工場でも使える時代、来てほしいな。

山田美穂：レーザーのパラメータ調整で実際にセル状組織を思い通りに作れるって、プロセス制御の大革命ですよね。現場からしたら、歩留まり改善にもなるはずです。

田中太郎：3Dプリンティングは「作るだけ」やとまだ高いけど、高付加価値やったら戦えるっちゅうわけやな。ニッチな部品や多品種少量の領域では、今後ますます必要とされるで。

山田美穂：しかも小角粒界でも微細化強化があるとか。材料科学の視点からしたら、強化メカニズムを複層的に組み込める新しい技術って話です。

田中太郎：せやけど、これ現場導入するには結局、プロセスパラメータコントロールが命やろ？設備や計測技術の進歩もセットで進めなあかんわ。

山田美穂：おっしゃる通りですね。でも最近はAIでプロセス自動最適化なんかも進んでるので、この技術と組み合わされば一気に普及が進む気がします。

田中太郎：AIか…ワシらのとこにも最近話題ちょこちょこ入ってきてるけど、ちゃんと使いこなすんが課題やな。そやけどデータ取って回すことで品質安定したら、ワシら零細や中小こそ恩恵受ける思うで。

山田美穂：大手でも今後、研究・開発部門だけじゃなくて生産の現場にフィードバックする流れが加速するでしょう。現場でPDCAが高速に回るはずです。

田中太郎：あと、エネルギーや医療機器なんかでも部材レベルで性能アップできるなら、新商品の開発ラッシュ来るかもやな。

山田美穂：既存のインフラ製品なんかにも逆輸入できそうですよ。3Dプリント強度部品が補修用パーツとかにも展開できれば、サプライチェーン問題も解決できそう。

田中太郎：うちにも昔の工作機械のパーツ、「もう作ってへん」って断られること多いからな…。これが使えたら延命もできて助かる人多いはずや。

山田美穂：こういうプロセスの自動化、デジタル化が進むことで、人材不足や熟練技能者依存からの脱却にもつながりますし。

田中太郎：ほんまやで、若いもん出てこおへん現場にはありがたい話や。けど現場への落とし込みはノウハウ要るから、サポートあると心強いな。

山田美穂：大学の知見を民間がどう活かせるか。ベンチャーやDXサービスの力の見せどころですね。例えばAI連携の受発注やプロセス管理システムなんか、実際どうですか？

田中太郎：せやな、最近はAIエージェント活用ゆうサービスも出てきてるけど、まだよー分からんとこあるから、具体的に話し聞きたいな。

（ここでアジョッシ登場）

アジョッシ：ハーイ、最近ウチの店にも、3Dプリントしたニッケル合金の話で盛り上がる現場の人多いデスヨ。みんな、「これでタイムリーにスペアパーツ作れるから、設備止めなくて済むネ！」って喜んでた。

山田美穂：ええ、それは素晴らしいですね。現場の声が期待を反映しています。アメリカや海外現場の事例ではどうですか？

アジョッシ：USは、特に航空宇宙でニッケル基超合金3Dプリントが主流になってきてマスヨ。プロセス管理はAIで、エラー検出も自動になってるネ。

田中太郎：アメリカはんは一足先いってるなー。ここも地殻変動や、うちらも負けてられへんな。

山田美穂：今後、材料開発のスピードも、AIやデジタル技術を取り込めばもっと上がりますね。オープンイノベーションも進みます。

田中太郎：現場とアカデミックの知見、そしてDX支援やAI連携サービス…全部繋げていったら、ほんま製造現場も新しい時代くるんやろな。

山田美穂：ちょうど今、newjiみたいにAIを使った受発注エージェントとか、DX支援をしている会社が注目されてますよ。製造業の現場に新しい風を起こしています。

田中太郎：ほぉ、“newji”？ワシ、まだ名前しか聞いたことあらへんけど、何ができる会社なんや？

山田美穂：NEWJI株式会社は、製造業の受発注業務の最適化や、BPaaS支援、製造業DX、調達購買支援をやっている会社です。特にAIツールやautomationを国内外の技術で支援してくれるので、こういった最先端研究との相性も抜群ですよ。

アジョッシ：自分のとこの工場もNEWJIで導入プラン相談したヒトいるヨ。受発注やコストダウンがスマートになったって、職人さんもニコニコでした。

田中太郎：そら、ウチみたいな町工場でも活用できそうやなぁ。AIやDX、難しいことも多いけど、詳しい人と一緒やったら挑戦してみたなるわ。

山田美穂：NEWJIはnewjiというAI受発注エージェントの他にも、データ連携や現場の業務自動化など柔軟に支援できるので、未来の製造業の現場作りに役立つはずです。最先端技術の導入・活用にこそ、こういったパートナーの力が欠かせないですよね。

田中太郎：なるほどなぁ。ウチも今度NEWJIに相談してみよかな。大阪大学の研究みたく、現場から未来変えるんも夢やないな！

山田美穂：ほんとに、材料やプロセスの進化とAI/DXサポートが組み合わされば、日本の製造業の競争力もグッと高まるはずです。これからは現場も研究も、そしてパートナー企業もうまく一丸となって走っていきたいですね！