MSTC加工技術ロードマップ(財)製造科学技術センター
ものづくり技術ロードマップ検討委員会
加工技術SWG
主査 帯川 利之

委員会の構成主幹委

査事員

帯川 利之 東京大学
楊 明 首都大学東京
青山藤詞郎 慶應義塾大学
国枝 正典 東京農工大学
池庄司敏孝 東京工業大学
佐藤 勲 東京工業大学
平田 敦 東京工業大学
厨川 常元 東北大学
岡根 利光 産業技術総合研究所
丑久保雅之 日本工作機械工業会
森田 浩充 （株）デンソー
渡邉 和彦 双葉電子工業（株）
オブサーバ 平塚 廣明 （社）精密工学会
竹内 芳美 大阪大学（生産システムWG主査）

目

的■今後約１５年間の加工技術の俯瞰■技術マップ，ロードマップ，シナリオの作成■最重点技術課題の抽出■設計・製造・加工分野
経産省の技術戦略マップ２００８に追加
但し，２００８の加工分野はスケルトン■実質的に技術戦略マップ２００９に向けての作業

加工技術の成熟■従来型の加工技術
鋳造，溶接，塑性加工，プラスティック成形加工
切削，研削，研磨，放電加工，．．．

■社会的関心
「技能の伝承」＞＞「加工技術の革新」
技術者

技能者「門外不出の技」
分かり易い

研究者

「加工技術」：■見せたくない技術■見せない技術
価値不測加工技術の健全な競争不全■民間任せの加工技術：隠し合いの技術●競争による進歩が困難●研究者が魅力を感じない

レッドデータブックへ

日本のレッドデータブック■保護
新たな価値の創造力の低下
技術者の士気の低下

時代の要請■加工ノウハウの蓄積見せない技術■加工のイノベーション
見せる技術の取り込み
知財戦略，安全・安心，環境対応★新しい加工技術＋要素技術，装置化技術，システム化技術

SWGの対象とする技術
新しい加工技術の枠組み＋
従来の縦割りの加工技術
鋳造，プラスティック成形加工，溶接
金属成形加工，コーティング
切削，研削，研磨，電気化学加工

重要技術課題■これまでの官からのクレーム製造分野の新規性の高い提案がない■新しい加工技術の枠組み
最重点技術課題■従来の縦割りの加工技術
最重点技術課題としない掘り起こしなし

新しい加工技術の枠組み■NFFマシニング技術（ナノ精度揺らぎレス加工システム）■ナノ精度M４プロセス（ナノ精度マイクロ機械加工技術）■材料・エネルギー最小化（MMME）加工技術■超機能性インターフェース創成加工■スーパークオリティＲＸ

ＮＦＦマシニングシステム（ナノ精度揺らぎレス加工システム）

加工技術＋超超精密要素技術★不確定要素「揺らぎ」 の徹底的排除
精度的な加工限界を取り払う
超高精度・高能率■熱や振動といった外乱■機械運動の誤差や遅れの不確定性■工具やワークの不均質性

ＮＦＦマシニングシステム
加工における超超精密要素の開発■超々精密な各種機械要素技術（超高制振・超高速サーボモータ・ＤＤモータ・リニアモータ等）■工作機械等の構成技術（超高減衰構造材料等）■超高精度温度・振動制御・自動補償技術
最終的に全ての加工技術要素に敷衍

ナノ精度Ｍ４加工技術（ナノ精度マイクロ機械加工技術）

加工技術＋超高精度計測技術

加工精度 (m)10–3

超精密機械加工

MEMS

10–6

ナノ精度Ｍ４プロセス

10–9

加工限界 > 原子サイズ
10–12
10–12

10–9

10–6

10–3対象寸法 (m)100103

ナノ精度Ｍ４加工技術
加工技術に対応した超高精度計測装置の開発■ナノ精度非接触高速３D形状測定システム■機上計測用ナノ精度センサ■ナノ精度接触検知センサ■センサ一体型保持機構■サブサーフェースダメージ層測定・評価技術
最終的に全ての加工計測装置に敷衍

材料・エネルギー最小化（MMME）加工技術■廃棄材料最小化■加工工程内排熱再生利用■加工工程間
排熱再生利用MMME・局所環境制御加工技術■材料最小化
ニアネットシェイプなどの材料最小化技術の統合化■切削油・離型材等の環境負荷物質の最小化■局所温度（加熱冷却）制御技術
局所雰囲気制御技術
局所化技術

加工のマイクロ化■常温接合，高温コーティング■各種プロセスの複合化超機能性インターフェース創成加工
新しい成膜技術＋機能性表面形成技術■低温での基材ダメージフリーコーティング技術
プラスティック基材軽量化■ナノ粒子コーティング技術■低環境負荷プロセス
レアメタルの代替え
有害物質フリープロセス超機能性インターフェース創成加工
新しい成膜技術＋機能性表面形成技術■高機能トライボコーティング
C,N,Bなどの軽元素コーティング
メインテナンスフリー・超寿命化・耐環境性
ドライ加工■表面微細構造形成：ナノコンポジット■生体適合インターフェース
関節，無血栓性スーパークオリティＲＸ
ラピッドプロトタイピング(RP) +ラピッドツーリ
ング(RT)+ラピッドマニュファクチャリング(RM)★RX：統合化されたRP・RT・RMによる高品位な製品製造
テーラーメードの高付加価値多種極少量生産への積層造形や光造形等の造形法での対応

スーパークオリティＲＸ■新しいＲＸ装置・造形プロセスの開発
高精度・高品位化
高能率・超短納期化ＲＭ技術■新しいＲＸ用多用途材料
分解能の向上製品の超寿命化
材料の複合化■ＲＭビジネスモデル等の開発

最重点課題■NFFマシニング技術（ナノ精度揺らぎレス加工システム）■ナノ精度M４プロセス（ナノ精度マイクロ機械加工技術）■ 材料・エネルギー最小化加工技術[局所環境制御加工を包含]■高機能環境適応型軽元素ベースコーティング■スーパークオリティＲＸ

重点課題
電気化学加工： ナノ放電加工
鋳造： スーパーニアネット凝固システム
プラスチック成形加工： ランナレス成形システム（型・成形機一体化）による微小成形、微小転写成形
溶接・接合： ＭＥＭＳなどのデバイス実装常温接合
金属成形加工： 難加工材のプレス成形法
多軸工作機械および加工システム： 機上計測による自律補正技術
切削加工、切削工具： 新工具母材とそのコーティング技術
研削加工、研磨加工： 超砥粒砥石製造、利用技術

重点加工技術マップー中分類レベル（その１）
大分類

中分類

要素技術概要NFFマシニングシステム

超々精密要素技術(機械的・熱的揺らぎレス技術）■１０の-６乗精度の超精密加工から１０の-９乗精度の超々精密加工を目指す加工技術■各種機械要素技術（超高制振サーボモータ・ＤＤモータ・リニアモータの開発等）■工作機械等の構成技術（超高減衰構造材料などの開発）■超高精度温度・振動制御・自動補償技術

ナノ精度M4プ
ロセス技術

マイクロ工具・マイクロデバイスの形状・機能計測技
術■ナノ精度非接触高速３Ｄ形状（エッジ・アペックス・急峻面）測定システム■機上計測用ナノ精度センサの開発■ナノ精度接触検知技術■センサ一体型保持機構■サブサーフェースダメージ層測定・評価技術

廃棄材料最小化加工技術■除去材料・使用エネルギー・切削油や離型材などの環境負荷物質の削減・最小化■環境負荷物質の削減・最小化を実現するための各種加工プロセスの組み合わせ・複合化技術

材料・エネルギー最小化加工技術

重点加工技術マップー中分類レベル（その２）
大分類

中分類

要素技術概要超機能性インターフェース■レアメタルなどの希少資源を使用しない軽元素
ベースの高機能性コーティング，トライボコー
高機能環境適応
ティングの開発型軽元素ベース■生体適合インターフェース
コーティング■表面微細構造形成

スーパークオ
リティＲＸ■高品位・テーラーメイドエンドユース・ロング
ＲＰ，ＲＴ，Ｒ
タームプロダクツの開発
Ｍのシームレス ■高精度・高能率・超短納期RM加工技術
な統合化技術■ＲＭ用多用途材料の開発■ＲＭビジネスモデル

局所環境制御加工■超柔軟材料，超高温材料，高反応性材料の高精度高能率マイクロ加工の実現
局所環境発生・ ■極低温（液体窒素温度）から気化温度までの局所温度制御技術
制御技術■真空から数気圧までの局所圧力制御技術■バーチャルシールド技術による局所雰囲気制御

重点加工技術マップー中分類レベル（その３）
大分類

中分類

要素技術概要電気化学加工ナノ放電加工■ナノオーダの放電痕が得られる微小エネルギの放電パルスの開発■工具電極消耗がほとんどない（消耗率が0.01%以下）超精密加工の実現■導電性ダイヤモンド、ＣＶＤ ＤＬＣなど、高融点・高沸点、高熱伝導率の電極材料の開発■φ5μm径のワイヤ電極による微細ワイヤ加工

鋳造

スーパーニアネ■微小部材への適用
ット凝固システ■ニアネットシェイプ・機械加工フリー技術
ム

プラスチック
成形■高速充填・高精度射出量・圧力制御技術
高付加価値射出■ホットランナに代わるランナレス成形システム
成形■微小成形・微小転写成形技術

溶接・接合■ＭＥＭＳデバイス・集積回路をコンパクト化す
ＭＥＭＳなどのるウェハ積層技術
デバイス実装常■デバイスの多機能化・高機能化のためのシリコ
温接合
ンウェハへの薄膜材のクラッド技術

重点加工技術マップー中分類レベル（その４）
大分類

中分類

難加工材のプレ金属成形加工
ス成形法

要素技術概要■ハイテン材やマグネシウムなどの難加工材に対応した金型技術，プロセス技術，シミュレーション技術の開発

多軸工作機械
■機上計測精度の飛躍的向上
機上計測によるおよび加工シ■機上計測結果によるＮＣデータの自動変更・再自律補正技術
ステム
加工
切削加工
切削工具

■脱レアメタルによる資源の有効利用
新工具母材とそ■炭素系の超高性能コーティングの開発のコーティング■難削材の切削性能を飛躍的に向上させるコー技術
テッド工具の開発

研削加工
研磨加工

■大口径極薄砥石の開発，■均一粒度・均一分散の極微粒砥石の開発
超砥粒砥石製造 ■集中度200を超えるダイヤモンド砥石の開発
・利用技術■砥石の先端形状のナノ精度成形技術の開発■有効砥粒切れ刃密度，切れ刃高さの高度調整技
術の開発

新しい加工分野のロードマップ

鋳造

高能率 加工レート・加工効率μm3/s

加工技術マップまとめ（各種微細穴あけ技術との比較）
プレス加工

～～
10 7ポテンシャル
現状

YAG(ﾛｯﾄﾞ)

超精密切削
レーザビーム10 6YAG(ｽﾗﾌﾞ)UV

NFF加工

放電加工
Cu蒸気

電解加工

YAGﾌｪﾑﾄ

ナノ精度M4加工

10 5
超音波
ドリル

ドリル加工

微細切削

超音波加工

電子ビーム

ELID

イオンビーム

STM

10 4

研削加工

機械加工
10 ４

ホーニング加工

FIB

10 ２

10 ０

10 －２

クラック
結晶粒界

転位欠陥

点欠陥

10－４
格子原子

最小加工単位・加工精度 μｍ 微細･高精度

10－６