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Particleworks 粒子法流体解析ソフトウェア 導入事例

株式会社 資生堂 様「Particleworks に よ る シ ミ ュ レ ーション結果を示すと、生産現場が『じゃあ、やり方を変えてみようか』と納得し、改善の一歩が踏み出せました」
株式会社 資生堂

生産技術センタープロセス価値開発 G （左から）横川 佳浩 氏、田中 彩 氏

化粧品の日本トップメーカー株式会社 資生堂は、2012 年に粒子法シミュレー「シミュレーション否定派」が変わった理由

ションソフト Particleworks を導入した。その狙い、得られた成果や今後の課題などについて、「最初は、シミュレーション自体に懐疑的だった」という、生産技術センタープロセス価値開発 G の横川佳浩氏と、長く解析に携わり、横川氏にソフトの活用を訴えた同 G メンバー田中彩氏にお話を伺った。

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最初は「上司を説得するために」導入を決意―

御社の生産、研究開発の体制からお聞かせください。

国 内 工 場 は、静 岡 県・掛 川、埼 玉 県・久 喜、大 阪 の 3 カ 所 で す。
R&D 拠 点 に 関 し て は、処 方 開 発 中 心 の 研 究 所 が 横 浜 市 に 置 か れ、各工場に量産化技術などの開発機能があります。それらとは別に、生産技術を統括しているのが生産技術開発センター（掛川工場が本部）です。Particleworks は、大阪工場で導入させてもらいました。

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その経緯は、どういうものだったのでしょう？

最初の動機は、 画が欲しかったからです。高品質の製品を効率よく生産するために、様々な検討を行い、設備や製造方法の改善点な実際にお使いになってみて、期待に応えるソフトでしたか？
実のところ、私（横川氏）は、シミュレーションソフト導入の否定派でした。そもそも、シミュレーションは、ある条件を設定すれば、100 回繰り返しても、同じ答えしか出ません。ところが、実際の現場では、原材料がロットによって多少バラつくこともあります。だから最初は、単に「 上を説得するツール」という域を出ませんでした。しかし、徐々に「シミュレーションと実現象の不一致」の呪縛がとけていきました。
例えば、A と B の材料を均一に撹拌したい時に、実際に近いモデルを作成し、異なる①、②、③という条件について解析を行ったとします。そ し て、①→②→③の 順 に 混 ざ り が い い と い う 結 果 が 出 た ら、それが実際の生産にも反映できるだろう、という推測が成り立ちます。原料に多少ムラがあっても、③が一番とはまずならないわけです。傾向が読み取れただけで、その解析には十分な意味があるといどについて提案するのが、我々の役目の一つです。上司に説明するうことが徐々に実感できるようになりました。

際に、実験の様子を動画で見せると、提案がより明確に伝わります。

また、細かな条件設定にこだわらないことも大事です。よりシンプ

しかし、化粧品を製造する時、製造釜の中で配合された原料がどのルに、知りたい情報にフォーカスしたパターンを考えることで、コように混合されているかなどは撮影できません。解析ソフトを使えば、シミュレーションで普段目に見えない生産設備の内部の動きまでイメージ化できるため、説得力が高まります。ただ、シミュレーションだけを業者に委託すると、自由度が制限され、費用も高くつくため、ソフト自体を導入してみようか、ということになりました。

ンピュータの計算負荷も軽くなりますし、それだけ早く結果を得ることが可能になりました。

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数ある解析ソフトの中から Particleworks を選んでいただいた理由は？
たとえば解析の専門家向けのソフトは、複雑かつ難解な質問がずらりと並びます。入力項目が多いと、結果を「つくる」ことも、ごまかすこともできてしまいます。その点、Particleworks は、入技術者が都度調整して仕上げる、いわば力項目が非常に少なく、シンプルなモデルを構築する場合には、打っました。しかし、シミュレーションの結果、ある装置の機能を改良てつけのソフトだと感じました。

することで、自動化が可能となったのです。

― 「上司の説得」以外のメリットはありましたか？

職人芸

で生産されてい解析ソフトが「技能を必要としない生産設備」の導入をサポートする事例も、これから増えてくるでしょう。特に海外の生産拠点では、現場に、「実験でこんな結果が出たから、試してみてよ」というだけでは、熟練の技条件変更してテストすることは困難です。しかし、しっかりしたシミュ生産現場は、きちんとしたものができれば、ある意味、結果オーラレーション・データがあると、現場の受け止め方は違います。「それならやってみようか」というケースが、Particleworks 導入後、少しずつ増えてきました。

を現場に期待するのが難しい現実がありますから。

イの世界。しかし、もっと厳密に狙いの品質の製品をつくろうと考えたら、こうしたテクノロジーを活用していく必要があるのもまた事実です。Particleworks の解析結果によって、改善の後押しがで生産技術はトライアル＆エラーの連続です。仮に今まで説得に１週間

き ま し た。Particleworks は、「次 の 新 し い 価 値 を 生 み 出 す た め のかかっていたのが、2 日でトライアルにもっていけたら、技術開発に要ツール」だと認識しています。

するトータルの時間ががなり短縮できます。仮に早く不良率を改善できれば、収益面でも貢献できるはずです。

【活用事例】
口紅の不良率を 10 分の 1 以下に低減―

Particleworks が活躍した、具体的な事例を教えてください。
口紅は、先端がとがった独特の形状をしています。粘度の高い口紅材
料を型に充填しようとすると、先端部分に小さな気泡ができることがあり、それが悩みの種でした。そこで、Particleworks を使って、製造過程の条件をシミュレーションすると、ある条件下において、気泡の発生を大幅に抑えることができ実は ？ だらけの「撹拌の真実」を探るために―

Particleworks を使って、御社・機械メーカー・構造計画研究所の３社で、ホモミキサー（高速撹拌機）についての共同研究をしていると聞いています。
たとえば水と油の撹拌に使う汎用装置のホモミキサーは、撹拌現象を起こす回転翼そのものがカバーで覆われている上に、翼を高速回転させて原料を非常に狭いクリアランス（隙間）を通過させて混合します。構造の特性上、サンプリングや分析ができません。そこで、Particleworks を使って実態を探り始めたのです。
もし撹拌のメカニズムが明らかにできれば、均一混合のためのプロる、という結果が得られました。

セスが構築できますし、機械メーカーにとっても製品開発の貴重な現場の技術者がその結果を見

デ ー タ に な り ま す。て、装 置 に あ る 工 夫 を 加 え た

現 在、構 造 計 画 研 究

こ と で、気 泡 を 減 ら す こ と に所とスーパーコン成 功。実 際 に、不 良 率 が 変 更ピュータを使った解前 の 10 分 の 1 以 下 に 減 少 し た析 を 行 っ て い ま す が、そうです。

何とか成果を出したいですね。
口紅の充填シミュレーション

口紅の他に、もう一つ充填の例をご紹介します。2 色配合ファンデー

乳液の撹拌シミュレーション

ションは、粘度などの物性の異なる 2 種類の中味を容器のセンター
取材日：2015 年 1 月で直線に境界を作るという、難易度の高い製品です。従来、熟練の株式会社 資生堂について設立：1927 年

フルインタビューの内容は Web からご覧いただけます▶

本社所在地：東京都中央区銀座

ホームページ：www.shiseido.co.jp

http://www.kke.co.jp/solution/casestudy/particleworks_shiseido.html※本インタビュー内容は全て取材日時点の情報に基づくものであり、最新の情報とは異なる場合がございます。あらかじめご了承ください。

この事例に関するお問い合わせTEL
E-Mail大阪支社 TEL
中部営業所 TEL

株式会社構造計画研究所

製造企画マーケティング部

03-5342-1046
skm-info@kke.co.jp
06-6226-1231（製造 BPR 営業部）
052-222-8461（製造 BPR 営業部）

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