02「第 4回レーザプロセッシング助成研究成果発表会」を開催
2021年度後期 技能検定受検手数料助成先を募集

04

福井大学 学術研究院工学系部門 機械工学講座

06

東北大学 金属材料研究所 耐環境材料学研究部門

08

徳島大学大学院 社会産業理工学研究部

10

東京工業大学 工学院機械系

12

鳥取大学 工学部 機械物理系学科

14

広島大学 デジタルものづくり教育研究センター 荒川 仁太 特任助教

研究室訪問

大津 雅亮 教授
北條 智彦 助教

富田 卓朗 准教授

青野 祐子 准教授
衣 立夫 助教

資格取得支援事業 事例紹介

16

株式会社 キヨシゲ ／ 株式会社 興和工業所 ／ 株式会社 大栄製作所 ／ 田中産業 株式会社

「第 4回レーザプロセッシング
助成研究成果発表会」を開催
テーマは「レーザの開発と加工への応用展開」「第 4 回レーザプロセッシング助成研究成果発表会」を開催業」であり、今回の「レーザプロセッシング助成研究成果発

公益財団法人天田財団は 6月30日㈬、「第 4 回レーザプ

たる。昨年は新型コロナウイルス感染症拡大の影響で中止

ロセッシング助成研究成果発表会」をパシフィコ横浜（神奈となったため、今回は 2 年ぶりの開催となった。新型コロナ

川県横浜市）で開催した。今回のテーマは「レーザの開発

ウイルスの感染拡大防止のため、リアル会場参加とオンライと加工への応用展開」。

ン参加のハイブリッド方式による開催となった。

同発表会は、6月30日から7月2日までの 3日間、同会場で開催された光技術総合展示会「OPIE 21」の公式併催イベント。天田財団は「OPIE 21」の構成展のひとつ「レー

科学技術のイノベーションこそ次の時代を切り拓く「助成研究成果報
ザー EXPO 2021」にもブースを出展し、助成研究成果発表会の冒頭の主催者挨拶で、天田財告書」や、財団の近況や助成した研究者を紹介する広報団・末岡愼弘代表理事理事長は「地球規模のパンデミック

誌「天田財団ニュース」を来場者に配布するなど、普及啓により私たちの活動が大幅に制限され、世界経済にも深刻な影響が出ています。その一方で、科学技術分野ではデ発活動も同時に行った。
天田財団は、金属等に対する塑性加工やレーザプロセッ

ジタルトランスフォーメーション（DX）への対応や SDGs の達シングに関する研究開発への助成事業、ならびにその普成、カーボンニュートラルの実現など、技術的な課題が山積及啓発事業を通じて、金属等の加工に関する学術の振興しています。私はいつの時代も科学技術のイノベーションこと新しい科学技術の創出をはかり、日本の産業および経済

そ、次の時代を切り拓く原動力ではないかと考えています。

の健全な発展に寄与することを目的としている。

当財団の設立者であり、㈱アマダの創業者でもある天田勇

活動は大きく分けて 2 つ。ひとつは塑性加工分野やレー
ザプロセッシング分野の研究開発および国際交流を促進す

が『創造は未来を開く』という言葉を残しましたが、私もこの言葉が真実であると確信しています」。

る「助成事業」で、1987 年の創立以来 33 年間で累計助「当財団は『人を育て、知を拓き、未来を創る』という運成件数は 1,919 件、累計助成金額は 32 億 762 万円となっ営指針を掲げて研究者のみなさまを応援し、公益事業を通ている。

じて日本のモノづくりに貢献するよう、今後もいっそう努力を

もうひとつは、それらの助成研究成果の「普及啓発事「第 4 回レーザプロセッシング助成研究成果発表会」はリアルとオンラインの同時ハイブリッド方式で行われた

2

表会」と「OPIE 21」への出展は、この普及啓発事業にあしてまいります」と技術革新の重要性について述べた。

発表会の冒頭には天田財団・末岡愼弘代表理事理事長による主催者挨拶が行われた

理化学研究所 放射光科学研究センター・平等拓範
グループディレクターによる基調講演も行われた

レーザはモノづくり産業の競争力担保に不可欠な技術来賓祝辞ではリモートで参加した文部科学省・梶原将
大臣官房審議官（科学技術・学術政策局担当）が「レー大学と研究機関のみなさまが行う基礎研究の取り組みに大いに期待しています」と述べた。

「レーザの開発と加工への応用展開」

ザ加工はさまざまな役割を担いつつあり、モノづくり産業の基調講演では、理化学研究所 放射光科学研究セン

競争力担保に不可欠な加工技術であると認識しています。

ター・平等拓範グループディレクターが、今回の発表会の今年閣議決定された『第 6 期科学技術・イノベーション基

テーマである「レーザの開発と加工への応用展開」と題し本計画』においても、モノづくり分野に ICTを最大限活用すた講演を行った。

ることで、人間中心の価値観を基軸に備え、サイバー空間

その後は、高エネルギー加速器研究機構・一柳光平研とフィジカル空間を融合させることなどが重要であると伝え究員が「高強度短パルス X 線を用いたレーザーピーニングています」。

のその場観測法と動的粒径制御法の開発」、東京農工大「これらを踏まえた内閣府の SIP（戦略的イノベーション

学 大学院工学研究院・宮地悟代准教授が「サイクルパル

創造プログラム）『光・量子を活用した Society 5.0 の実現

スレーザー励起表面プラズモンポラリトンを利用したナノ加化技術』や、文部科学省の『光・量子飛躍フラッグシッププ

工」、大阪府立大学 工学域・大学院・平井義彦教授が「複といった事業の中で、たとえばレーザ
ログラム』（Q-LEAP）

素変調透過板（ビルトインレンズマスク）による三次元ビーム

加工機の最適な運転パラメーターをAI が瞬時に割り出し、加工」についての助成研究成果をリモートで発表した。

自動で加工するというレーザ加工のサイバーフィジカルシス

天田財団は次回の「第 5 回レーザプロセッシング助成研

テム化についてもオールジャパンで研究開発に取り組んでい究成果発表会」も「OPIE 22」の公式イベントとして併催すます」。

る予定としている。

「レーザ加工には未解明の領域がまだまだ残っています。

2021年度後期技能検定受検手数料助成先を募集
天田財団の技能検定受検手数料助成の 3 つの特長
天田財団は、2021 年度（令和 3 年度）後期の技能検定「工場板金」受検手数料助成の申請受付を10月1日より
天田財団の Web サイトにて開始する。

② 受検結果を問わない

技能検定に挑戦することを支援するため、合否結果は報告するだけで不合格でもペナル
ティがない。「特級」を取得するまで、同一
作業名同一等級なら無条件で 3 回まで連続で助成を受けることができる。

③ 不特定かつ
多数の者の
利益の増進
に寄与する
ことを目的
としている

法人からの申請は 1 社最大 10 名を上限としている。また、助成金総額はその年度ごとに予算として設定し、募集開始時から募集
条件を満たした者を先着順で受け付け、予算額を超えた時点で終了とする。本年度の後期予算総額は 900 万円である。

本助成は、職業能力開発促進法施行令で指定され、都道府県職業能力開発協会が実施する技能検定の職種のひとつである「工場板金技能検定」に係る「実技及び学科
受検手数料の全額を助成」することにより、受検者本人の経済的な負担を軽減し、受検者を雇用している企業も含め技能向上に対する理解を深め、日本の産業および経済の健全な発展に寄与することを目的とした公益事業である。
天田財団の技能検定受検手数料助成には、下記の 3 つの大きな特長がある。

申請受付期間は 2021 年 10月1日㈮から2022 年 2月28日㈪まで。助成金の申請には、技能検定受検申請書・受検票・受検手数料領収書などのコピーが必要となる。募① 申請が簡単

技能検定職種「工場板金」の特級、1 級、2 級、3 級のいずれかの受検申請を行い、受検手数料を納付、受検番号が記載された受検票を受領していれば、申請が可能。

（https://www.
集 の 詳 細 は 天 田 財 団 の Web サイト
amada-f.or.jp/）に掲載している。

3

研究室訪問 1

インクリメンタルフォーミングの
高加工精度の工具経路をAIで生成既成概念にとらわれない新しい材料加工の世界を拓く
福井大学 学術研究院工学系部門
機械工学講座大津 雅亮 教授

産業創造工学専攻 マテリアル工学講座の講師、2007 年に同工学講座の准教授に就任した。そして 2011 年 4月に福井大学大学院 工学研究科 機械工学専攻の教授に就任。
現在は、大学の工学部 機械・システム工学科 機械工学コースと、大学院の工学研究科 産業創成工学専攻 創造生産工学コースの材料加工研究室の教授を務めている。

3 つの研究テーマに取り組む
大津教授の研究室の研究テーマは下記の 3 つとなる。
1. 摩擦撹拌インクリメンタルフォーミング法による
福井大学・大津雅亮教授

インクリメンタルフォーミングの研究をリード
天田財団の 2020 年度の「重点研究開発助成（課題研究）」に塑性加工分野で採択された福井大学 学術研究
院工学系部門 機械工学講座の大津雅亮教授は、レーザ

本研究室で発明した金型を使わずに金属板を成形する画期的な加工法「摩擦撹拌インクリメンタルフォーミン
グ法」を使って、成形の難しいマグネシウム合金板やアルミニウム合金板、チタン板の成形性について、実験と計算機シミュレーションを行う。
2. サーボプレスによる金属板材のプレス加工のフォーミングやインクリメンタルフォーミングなどの金型フリー

高精度化と成形性向上

板材成形技術や、サーボプレスを利用した高精度板材成

サーボプレスの特徴である金型の位置・速度を自由に形技術に関する研究を主に行っている｡

制御できる点を利用して金属板材のプレス加工の高精

特に「摩擦攪拌インクリメンタルフォーミング」は、大津教授の研究室で開発した軽金属板材の高成形性加工法で、世界のインクリメンタルフォーミングの研究をリードしている。

2011 年 4 月から現職に就任

度化と成形性向上を目指す。
3. レーザフォーミングによる金属板の 3次元成形板材にレーザ光を照射・走査して熱応力で板材を変形させるレーザフォーミングを使い、つくりたい 3 次元形状にするための加工アルゴリズムを研究する。

大津教授は 1993 年 3月に大阪大学 基礎工学部 機械

現在、大津研究室には研究生が 1 名、博士前期課程の工学科を卒業し、1995 年 3月に大阪大学大学院 基礎工学

学生が 6 名、学部の 4 年が 6 名、3 年が 1 名の合計 14 名が研究科 物理系専攻 機械工学分野 博士前期課程を修了。

在籍する。

1997 年 4月には日本学術振興会の特別研究員となり、1998
年 3月に大阪大学大学院 基礎工学研究科 物理系専攻
機械工学分野 博士後期課程を修了し、博士を取得した。
同年 4月に大阪大学大学院 基礎工学研究科 システム人間系専攻 機械科学分野の助手に任官。2002 年 4月に4

金属板の成形

既成概念にとらわれない研究を目指す
大津教授は、既成概念・固定観念にとらわれない新しい
材料加工の世界を求めて研究を続けている。
ニーズの多様化が進む中で多品種少量生産に適した

熊本大学 工学部 知能生産システム工学科 マテリアルコー

金属板材の成形方法のひとつにインクリメンタルフォーミング

スの講師、2006 年 4月に同大学大学院 自然科学研究科（以下、インクリ法）がある。インクリ法は金型を使わずに 1

❶

❷

❸

❶マシニングセンタ／❷万能材料試験機／❸学生との実験の様子

本あるいは数本の棒状工具を、成形したい形状の等高線

スト迅速生産を得意とするインクリ法だが、一部例外を除き、に沿って移動させることにより板材を成形する方法である。

数分から数時間の実加工時間に対して 1 回あたり数日から鋼板やアルミニウム板などは室温での加工ができるが、アル数週間かかるシミュレーションで試行錯誤しながら工具経路

ミニウム合金やマグネシウム合金などの室温では延性が乏を修正するため、メリットはほとんどない。

しい材料の成形は難しい。そこで、通常のインクリ法で工具

そこで、インクリ法を用いて製品形状を高精度で成形できを高速回転し、摩擦熱による加熱と金属材料の動的再結る工具経路を生成するAI システムを開発する意義が生ま晶を利用して、成形限界を大幅に改善した「摩擦攪拌インれる。開発するAI システムには製品の目標形状を入力し、クリメンタルフォーミング」を開発し、加工機の製作やさまざま

工具経路を出力させる。学習データとして工具経路と成形な材質の金属板の加工条件・成形性・成形精度などにつ形状を用いる。通常のシミュレーションや AI では、原因であいて研究を行ってきた。

る工具経路を入力し結果である成形形状を求めるが、本工具経路を生成するAIシステムの開発を入力し、原因である工具経路を出力する。入力データと研究ではこれらを逆問題としてとらえ、結果である成形形状

今回、天田財団の「重点研究開発助成」に塑性加工分

出力データを入れ替えることによって、インクリ法における工野で採択された「インクリメンタルフォーミングにおける高加

具経路を入力すると、成形形状を出力する順解析の AI シ

工精度の工具経路を生成するAI システムの開発」では、イ

ステムも開発する。

ンクリ法を用いて、製品形状を高精度で成形できる工具経本研究では、工具経路と成形形状を学習データとして、路を生成するAI システムを開発することを目的としている。

ニューラルネットワークに学習させて、成形精度の低下分を一般的なプレス加工などでは、成形精度を向上させるた

補正した工具経路を生成することで、高精度に成形する。

めに金型形状を修正する。金型形状の修正には有限要素世界を見ても本研究のように逆問題として加工条件の生法などのシミュレーションが用いられており、形状を変更して成に AIを利用するものはほとんど見られず、インクリ法に AI

成形結果を計算で求めることを繰り返して金型形状を最適を利用している報告はほとんどない。非常に画期的な研究化している。この計算には数十時間かかるが金型形状のとなっている。

修正には金型の製作時間や製作コストが発生するため、数日かけてシミュレーションによる試行錯誤を行う価値がある。
一方、インクリ法では、板材は棒状工具との接触部での局所変形が広範囲に移動することで全体が成形される。しかし、板材は棒状工具とフレームにしか接触しないため、形
状拘束が弱く、成形後に板材をフレームから取り外して必要に応じてトリミングした後は、弾性回復や残留応力によって大きく変形するため、成形精度は低かった。成形精度を高めるためには、トリミング後に製品形状になるようにシミュレー
ションして工具経路を修正する必要がある。
シミュレーションは局所変形を広範囲に移動させるように計算する必要があり、工具経路を修正して成形形状を計算することを繰り返すと多くの計算時間が必要となる。低コ

大津研究室のメンバー集合写真。後列中央が大津教授

5

研究室訪問 2超高強度鋼板の低コスト化・高付加価値化を目指す
超高強度低合金TRIP鋼の遅れ破壊特性評価技術の確立
東北大学 金属材料研究所
耐環境材料学研究部門

北條 智彦 助教

柿沼洋博士研究員、廣本祥子客員教授、Amar Prasad

Yadav 客員教授、博士後期課程の学生が 6 名、博士前期課程が 8 名、学部 4 年が 4 名、秘書が 1 名の計 26 名が在籍している。
秋山研究室では建築・土木、自動車や原子力材料などに用いられる構造材料に侵入した微量水素が引き起こす
水素脆化について、水素が金属組織内でおよぼす役割や、腐食反応による水素侵入挙動を解明する研究を行っている。材料の安心・安全のため、それらを踏まえた水素脆化
特性評価法開発と、耐環境特性に優れた材料の開発に取東北大学 金属材料研究所・北條智彦助教

り組んでいる。また、廃炉措置に向けた原子力発電所設備

長野工業高専から信州大工学部で学位取得

水素脆化の発生を抑制する超高強度鋼板の開発

東北大学 金属材料研究所 耐環境材料学研究部門の北條助教は、構造部材として自動車に組み込まれて使用

北條智彦助教は、天田財団の 2020 年度の「重点研究開される超高強度鋼板をはじめとした、各種材料の水素脆化発助成（課題研究）」に塑性加工分野で採択された。

の機構を解明し、水素脆化特性の評価方法を確立、機械

北條助教は 1999 年 3月、長野工業高等専門学校 機械工学科を卒業。同年 4月に信州大学 工学部 生産システム

的特性に優れた金属材料――特に水素脆化の発生を抑制する超高強度鋼板の開発などを行っている。

工学科へ入学し、2001 年 3月に卒業。2003 年 3月には同

今回、重点研究に採択された「プレス成形した超高強度

大学大学院 工学系研究科 生産システム工学専攻 博士

低合金 TRIP 鋼の遅れ破壊特性評価技術の確立」では、前期課程、2006 年 3月に博士後期課程を修了し、博士（工以下の背景に即した研究を実施している。

学）の学位を取得した。

自動 車の軽 量 化と安 全 性を担 保 する強 度を得るた

そして、2006 年 4月から2011 年 3月までは津山工業高

め、自動 車 用構 造 部 材として、冷 間プレス材で引張 強等専門学校 機械工学科の助手と助教、2011 年 4月から

さが 1180MPa 級、ホットプレス材 で 1470MPa 級 および2013 年 8月までは同講師に就任。また、2009 年 11月から11800MPa 級の超高強度鋼板の適用がはじまっている。一

年間は、英国・ケンブリッジ大学に研究留学した。その後、

般に 980MPaを超える高強度鋼材は、鋼中に侵入した水2013 年 9月から2016 年 12月までは岩手大学 工学部 機械素によって遅れ破壊が発生することが知られており、橋梁システム工学科の助教を務め、2016 年 12月からは東北大用のボルト材では遅れ破壊メカニズムや耐遅れ破壊特性に

学 金属材料研究所 耐環境材料学研究部門の助教に就

優れた鋼材の開発に関する研究も積極的に行われている。

任、現在に至っている。

金属材料の水素脆化や腐食問題に取り組む

6の特殊環境での腐食問題にも取り組んでいる。

自動車用構造部材も将来的には 1470MPa 級の冷間プレス用超高強度鋼板が積極的に適用されることが予測されている。自動車用鋼板はプレス成形後に構造部材として北條助教が所属している秋山研究室は、秋山英二教授使用されるため、塑性ひずみ付与後に定荷重が付加されを中心に、小山元道准教授、北條助教、味戸沙耶助教、た状態で使用されることを想定して、遅れ破壊特性を評価

❶

❷

❸

❶残留オーステナイト特性を調査するためのX線回折装置／❷水素の存在状態を分析する昇温脱離分析装置（水素分析装置）とプレス機／❸引張変形中に鋼中から放出された水素を検出するための引張り試験機と水素分析装置する必要がある。特に、自動車用高強度鋼板として期待さ

SPring-8 の放射光 X 線を用いて、高強度低合金 TRIP

れる変態誘起塑性鋼（TRIP 鋼）においては、プレス成形時

鋼のプレス成形部品の応力分布および塑性ひずみ分布をに残留オーステナイト（γ）のひずみ誘起マルテンサイト変態

測定し、応力、塑性ひずみ量と遅れ破壊の関係を調べる。

が生じ、微細組織が変化する。曲げ加工、深絞り加工、張曲げ加工、張り出し加工、穴広げ加工のそれぞれの部

り出し加工、穴広げ加工時に鋼板に付与される塑性ひず

品の遅れ破壊発生部の応力、塑性ひずみ量、微細組織とみ量には分布があるため、微細組織内の残留γと変態した

水素量の関係を明確にし、プレス成形様式が異なっても同

マルテンサイト分布は一様ではない。

一の基準で遅れ破壊特性を評価できる評価法を提案する

そのため、プレス成形した高強度低合金 TRIP 鋼の残留応力分布、塑性ひずみ分布、微細組織変化（残留γとマルことによって、プレス成形を施した高強度低合金 TRIP 鋼の遅れ破壊特性評価技術を確立する。

テンサイト分布）、遅れ破壊との関係を明確にし、高強度低こうした研究を通して、北條助教は遅れ破壊特性におよ合金 TRIP 鋼の遅れ破壊特性を系統的に評価する方法を

ぼす応力、塑性ひずみ、水素量、微細組織（残留γの変態確立する必要がある。

挙動）の影響を明らかにする。これらの因子を適切に制御

本研究では曲げ加工、張り出し加工、および穴広げ加工

して遅れ破壊を発生しない新たな超高強度低合金 TRIP

後の遅れ破壊試験によって遅れ破壊特性を評価する方法

鋼の組織制御技術の確立、および革新的な塑性加工法のを確立する。物質の原子・分子レベルでのかたちや機能を提案を行うことを目指している。

調べることができるSPring-8 の放射光 X 線回折測定を使い、それぞれのプレス成形法によって生じる応力、塑性ひ研究成果で産業界に貢献する

ずみを定量化すること、各プレス成形部品の遅れ破壊後の北條助教は「将来的にはこの研究の成果によって導き出

破壊形態の詳細な解析をすることによって、プレス成形法のした遅れ破壊特性評価法を標準化し、鉄鋼メーカー・自動

ちがいによらず遅れ破壊特性を評価する技術を提案する。

車メーカーが統一された遅れ破壊特性評価法を用いること

低合金 TRIP 鋼の遅れ破壊特性は鋼中に存在する残留になれば、遅れ破壊特性に優れた超高強度鋼板の開発がγおよび、残留γがひずみ誘起変態して生じたマルテンサイ

進みます。そうなると超高強度鋼板の低コスト化・高付加

トの存在がキーとなる。そこで、プレス成形による残留γのひ価値化が期待できます」と力強く語ってくれた。

ずみ誘起マルテンサイト変態挙動、低合金 TRIP 鋼への水素添加による残留γの水素誘起マルテンサイト変態挙動を調べ、自動車用鋼板の遅れ破壊特性評価項目を明確にする。

SPring- 8 の放射光X線を用いた分析も活用
また、X 線回折法を用いて塑性ひずみ部の残留γ分布を詳細に測定し、プレス成形（曲げ加工、張り出し加工、穴広げ加工）部品の残留γ分布を明らかにする。さらに、SEM-

EBSD により、プレス加工部品の微細組織（残留γ分布）を明らかにし、高強度低合金 TRIP 鋼の残留γのマルテンサイ
ト変態量、残留γ存在状態と遅れ破壊発生の関係を明確にする。

秋山研究室のメンバー。1番左が秋山英二教授、左から5 番目が味戸沙耶助教。右から3 番目が北條助教、1番右が小山元道准教授

7

研究室訪問 3

フェムト秒レーザ誘起によるハイエントロピー合金の生成
物質に光を照射した際に生じる緩和過程から新たな構造形成を引き出す
徳島大学大学院 社会産業理工学研究部

富田 卓朗 准教授化を起こすこともできるので、従来の加熱方法では不可能であった組成を持つ合金系でのハイエントロピー合金の実
現につながってくる可能性もある。

生成したHEAの生体親和性を評価
この研究では、透明材料側から金属材料にフェムト秒
レーザ光を入射し、金属材料に高温・高圧状態を作製、そこからの緩和を引き起こすことで、新奇合金相の創成を目指す。試料は GaN 基板上に金属材料を10nm 程度ずつ数層にわたって積層して蒸着する。先行研究によって金属
徳島大学大学院 社会産業理工学研究部・富田卓朗准教授

ハイエントロピー合金の生成を目指す
徳島大学大学院 社会産業理工学研究部の富田卓朗ていることがわかっているので、数十 nm 以内に金属を積層させることで、積層させた金属を合金化することができる。
そのうえに保護膜として銅を蒸着する。
次に、GaN 側からフェムト秒レーザを照射し、蒸着膜

准教授は、天田財団の 2020 年度の「重点研究開発助成の非熱的合金化を促進することでハイエントロピー合金（課題研究）」にレーザプロセッシング分野で採択された。

（HEA）を生成する。レーザ照射にあたっては、透過型電助成研究のテーマは「フェムト秒レーザー誘起ハイエントロ

子顕微鏡による観察を行うため、顕微光学系を用いた照射ピー合金のコンビナトリアル探索」となっている。

を行う。透過型電子顕微鏡観察では、専門である徳島大

この研究は、電力制御を行うパワートランジスタの半導体

学 社会産業理工学研究部の岡田達也教授が協力する。

材料として注目されている窒化ガリウム（GaN）基板に形成

さらに、生成した HEA の生体親和性を評価するためした積層金属膜に対し、フェムト秒レーザを照射することで、に銅保護膜を除去して露出させた HEA 上に骨系細胞を非熱力学的過程による新奇合金相――特に、ハイエントロ

凝着し、その特性を評価することで、フェムト秒レーザ誘起ピー合金の生成を目指す。

HEA の生体親和性を評価する。この評価を行うことで、将ハイエントロピー合金は 5 種以上の元素が等量含まれる来は医工連携により再生医療などへの展開も考えている。

合金として定義されており、過半を占める主要元素が存在

そのため、フルエンスと照射パルス数を試料面内で 2 次元

しないことが特徴となっている。従来のハイエントロピー合

的に変化させた試料を作製し、そのうえに骨系細胞を凝着金の作製法はすべてバルク作製を狙ったものであるが、今する。細胞の選定については岡山大学 医歯薬学域の井回提案するフェムト秒レーザを用いた非熱的な溶融・急速

澤俊准教授が協力する。

凝固法では、マイクロメートルスケールの局所的な改質が可

また、生体親和性の評価にはより迅速に評価を行うため、能であり、難加工材料でもあるハイエントロピー合金のマイ細胞のラマン分光測定を用いる。ラマン分光測定に関して

クロマシンへの応用などが期待できる。

は、可視および深紫外のラマンスペクトル測定に精通した秋

また、フェムト秒レーザ特有の強力な光電場によって合金8に対する光の侵入長である数十 nm 程度の改質が起こっ

田大学 理工学部の山口誠准教授が協力する。

❶

❷

❸

❶顕微光学系を用いたレーザ照射／❷光路調整／❸助
成金でバージョンアップしたフェムト秒レーザ装置

ハイエントロピー合金のレーザ照射による創成には多種

力学的緩和経路を制御できることを明らかにしてきた。

材料の検討を短時間で一気に行う必要がある。そのため、

また、フェムト秒レーザ照射による新奇物質相の生成に関

本研究では多成分でさまざまな組み合わせを試すのが一する研究では、結晶欠陥の電子顕微鏡観察を行っている

番早道と考え、それを可能にするためにコンビナトリアル手

岡田教授と長年にわたって共同研究を行っている。

法を活用する。

2017 年 4 月に現職に

特に天田財団の平成 25 年度「一般研究開発助成」に採択された「レーザーアニール法によるシリコンカーバイドへの金属電極の形成」、文部科学省の平成 29 年度科学研

富田准教授は徳島県出身で、1997 年 3月に京都大学

究費補助金「基盤研究 B」に採択された「フェムト秒レーザ

工学部物理工学科（機械系学科）を卒業。1999 年 3月に光照射によるワイドバンドギャップ半導体と金属界面の非熱東京大学大学院 理学系研究科物理学専攻 修士課程、的合金化」などでは、ワイドバンドギャップ半導体と金属の2002 年 3月に博士課程を修了し、博士（理学）を取得した。

界面でのフェムト秒レーザ光照射によって誘起される反応を

同年 4月に東 北 大 学 多 元 物 質 科 学 研 究 所の助 手、研究してきた。その結果、GaN 基板と金属が反応しないこ

2004 年 4月に徳島大学大学院 工学研究科 エコシステムとからGaN 基板を窓材として利用する今回の助成研究に工学専攻の助手。2006 年 4月に同大学院 ソシオテクノサ結びついた。

イエンス研究部の助手、2007 年 4月に同研究部の助教、2013 年 11月に准教授に就任。2016 年 4月に同大学大学

助成で新たなフェムト秒レーザ装置を購入

院理工学研究部の准教授、2017 年 4月に同大学院 社会富田准教授は「今回いただいた助成金で長年使用して産業理工学研究部の准教授に就任、現在に至っている。

いたフェムト秒レーザ装置のバージョンアップができました。科

今回の研究の共同研究者の井澤准教授は高校の同窓
生、山口准教授は大学院の研究室での先輩にあたる。

これまでの実験結果が今回の研究に結びつく
富田准教授は、物質に光を照射した際に生じる緩和過程に興味を持ち、その緩和過程から新たな構造形成を引き

研費の審査も年々きびしくなっていると言わざるを得ません。
『長期的』な視野をもって、面白いと思える研究よりも、『すぐ』に役に立つ研究を求められる傾向があると感じています。わ
れわれが行っているような未知数の研究でもしっかりと支援してくれる天田財団の研究助成は、研究者にとって大変ありがたい支援です」と感謝の言葉を述べた。

出すことを目指している。そのため、軟 X 線をプローブ光として用い、金属材料のアブレーションダイナミクスを議論した。
文部科学省の平成 24 年度科学研究費補助金「新学術領域研究（研究領域提案型）」に採択された「フェムト秒
レーザー光励起プラズマによるナノ構造の自発的形成」や、
平成 25 年度科学研究費補助金「基盤研究 B」に採択された「コヒーレント軟 X 線を用いた高空間・高時間分解顕微
干渉イメージングシステムの開発」などの研究は、今回の研究の礎となるものである。これらの研究は金属を対象とし、
軟 X 線を用いた干渉およびシャドウグラフの観測によって、フェムト秒レーザ特有の非熱的加工について観測を行ってきた。そしてフェムト秒レーザ照射強度の変化で金属の熱富田研究室・岡田研究室の集合写真。前列左が富田准教授、 右が岡田
達也教授

9研究室訪問 4「レーザピーニング処理による脊柱固定ロッド材料の疲労強度向上」
工学と医学の観点からロッドの疲労寿命を改善する
東京工業大学 工学院機械系

青野 祐子 准教授締結するため、手術中にロッド材を背骨に合わせて曲げ加工するが、このときロッドには残留応力が残ったままの状態で使用される。ロッドには体重や運動による負荷が常にかかるため、術後数年以内に湾曲部の引張の残留応力側を起点に体内で折損する事例が増えている。
これに対して今まではロッドの数を増やすなどの対応策を取っていたが、固定や重さに関して課題は残っていた。また症例の多くが高齢の女性であることから、何度も再手術するわけにはいかないといった事情もあった。
本研究は、機械工学の観点から残留応力を緩和しロッ
東京工業大学 工学院機械系・青野祐子准教授

機能性材料とレーザを組み合わせて研究

ピーニング（以下、LP）を採用した。LP は水中に設置した
材料表面に短パルスレーザを照射し、発生するプラズマの衝撃力により材料表面に圧縮残留応力を付与し、疲労強東京工業大学 工学院機械系の青野祐子准教授は、天度の向上や応力腐食割れ感受性の低減をはかる手法であ田財団の 2020 年度の「一般研究開発助成」にレーザプロる。
LP は水とレーザのみで実施可能なため、クリーンである。

セッシング分野で採択された。

また、再現性の高い処理が可能なため、信頼性が高い。

青野准教授は電機メーカーに就職することを目指し、大青野准教授は、LP は医療現場での応用や医療材料と学では機械工学を専攻。次第にすべてのものづくりの根底の親和性が高く、応用する価値があると考えている。しかである加工技術や機械材料といった分野に魅力を感じてし、これまでに LPをこのような用途に応用した例はない。

いった。2007 年 3月に東京工業大学 工学部 機械科学科

本研究では、ロッドに用いられる医療用高機能金属材料を卒業。2011 年 3月に同大学院 総合理工学研究科メカノへの LP の適用と、その効果を材料科学・材料力学の両面

マイクロ工学専攻 博士課程を修了した。

から評価し明らかにする。曲げ加工後のロッドに LPを施し、2011 年 4月に東京工業大学大学院 理工学研究科機械

表面の引張残留応力を緩和。曲げ加工後の湾曲したロッド

物理工学専攻の助教となり、機能性材料とレーザ加工を組に対し、体内を模擬した曲げ方向の負荷を印加する疲労み合わせた研究を行うようになった。2016 年 4月には組織試験を実施し、提案手法の有効性を示すことを目指す。

変更で東京工業大学 工学院 機械系の助教、2017 年 4月には准教授になった。

レーザピーニングでロッドの疲労強度を向上
助成が採択された研究は「レーザピーニング処理による脊柱固定ロッド材料の疲労強度向上」。
近年、脊柱側湾症や脊柱後湾症に対し、生体親和材料

10

ドの疲労寿命が延びる方法を追求する。方法としてレーザ

機械工学の技術で医療の発展に大きく寄与
本研究には東邦大学 医学部整形外科学講座の和田明人准教授が協力し、工学と医学の 2 つの視点から研究を進めている。青野准教授は今回の研究について次のように語っている。
「東邦大から東工大の産学連携本部に技術相談が持ちであるCoCr 製の脊柱固定ロッド（以下、ロッド）を背骨に直込まれ、コーディネーターから私の研究とマッチするのでは接締結し、矯正する手術が行われている。湾曲した背骨にないかとご紹介いただき、医工連携に発展しました。和田

❶

❷

可動固定具
脊柱固定ロッド

モデル化
LP していない CoCr

LP処理部

回転支持
（ピン）
単軸疲労試験機（引張荷重付与）LP した CoCr

❶LPしていない場合とした場合のCoCrの疲労破壊回数の比較／❷体内での脊柱固定ロッドへの負荷をモデルとした疲労試験の概念図

先生とは研究のポイントポイントで連絡を取り合い、医学的面で若い人たちが研究者を目指せない状況があると思いまな見地からコメントやアドバイスをいただいています」。

す。この点については安心して研究を続けられるような環境「今回の研究に関しては今年度中に曲げ加工後の湾曲整備を国としても考えていただきたい。一方で、企業で経験したロッドの疲労強度が 1.5〜2 倍向上すると示すことが目を積んだのちに研究者になるような多様なキャリア選択の自標です。その研究結果を持って東邦大、医療機器メーカー

由がもっと広がると良いと思います」。

と相談のうえ、できるだけ早く治験ができる環境を整えていきたい。LP はクリーンで危険性がない工法ですが、医療関

誰もが性別を気にせず選択できるように係者に十分納得いただけるデータが必要です。いきなり人「ここ数年、大学でも学生や職員の女性割合を増やすと間に適用できないのでまずは人間の体内の環境を模擬していったことを強く言われるようになりましたが、その考え方に実験し有用性を示します。そこで十分な有用性があると証は少し違和感があります。仕事で女子高生と接する機会が明できれば、次はメーカーさんと協力して実際の患者さんに増えましたが、詳しく話を聞くと、化粧品工学や工業デザイ

適用する――これが最終的なゴールになります」。

ンをやりたいといった希望が多いです。私も娘を育てていま「われわれは実験室の引張試験機などを使って有用性をすが、できるだけ色眼鏡なく育てようと思っても、可愛いもの

示すのですが、人体内の複雑な動きなどを完璧に模擬できが好きだったり、お洒落がしたかったり、自然とそのような性るわけではありません。そこで治験にたどり着くことが一番差や個性が発現するのだなぁと感じます。だから単純に数高いハードルかなと思っています」。

字だけを増やそうとするのではなく、自身の興味や好きなも「『医療』を行うにも医者の技術だけですべてが完結するのから自由に進路を選べるようになりさえすれば、それが一わけではなく、使用する『ツール』がなければ医療技術の発番良いことではないかと思っています」。

展はあり得ません。機械工学の技術が医療の発展に大きく「ただ私自身、研究者になってから男性と同じようにはい寄与することは間違いないと考えています」。

研究者へのルートはひとつではない
青野准教授が所属する平田・青野研究室には現在、平かないことにジレンマを感じる機会が増えました。これに関しては『大学が』ということではなく、『社会のシステム』として家庭を持つ女性が働くことに対してもっとできることがあるのではないかと感じます。今回、コロナ禍の影響でリモートが

田敦教授、青野准教授、桃園聡助教のほか、修士課程の取り込まれるようになったことは、女性が仕事と家庭を両立し学生が 14 名、学部 4 年が 4 名の計 21 名が在籍している。

ていくうえでは良い変化かもしれません」（青野准教授）。

博士課程の学生がいない件について伺うと、青野准教授
は次のように応えてくれた。
「『修士から博士課程に進んで研究者を目指す』というルートがすべてではないと思います。機械工学を学ぶ学生の多くが『メーカーでのものづくり』や『社会に直結する仕事』に対して非常に魅力を感じています。企業の研究部門に入ってから研究が面白くて大学に戻ってきたり、産学共同
研究の過程で博士を取得する場合もあります。企業を経て大学の研究者になられた方々の話を聞くと、人脈や知識の面で企業経験があることは大きな財産であると感じます」。
「日本で、修士から直接博士課程へ進学して研究者を目指す学生が増えないのは、研究費や待遇、安定性などの

平田・青野研究室の集合写真。中央列右から3 番目が青野准教授、その左隣が平田敦教授と桃園聡助教

11

研究室訪問 5

半導体集積回路が発生する
熱量の軽減を目指す「熱間押出し加工による高性能ミルフィーユ構造のAl/ 黒鉛複合材料の創製」
鳥取大学 工学部 機械物理系学科

イ

リ

フ

衣 立 夫 助教

で博士後期課程を過ごし、高熱伝導率・低熱膨張係数を有するアルミ基炭素系複合材料の研究・開発を行って、博士（工学）を取得しました」。
「2019 年 4月からは大学院 工学研究科 機械宇宙工学
専攻の博士研究員としてそのまま研究を続け、2020 年 4月には工学部 機械物理系学科の助教に採用されました。現
在は研究のほかに学部 1 年の物理実験の授業も担当しています」とこれまでの経緯を語ってくれた。

半導体集積回路の発熱を軽減するヒートシンク
鳥取大学・衣立夫助教

北京理工大学から鳥取大学へている素材をアルミに添加することにより、アルミの性能を向上させ、ヒートシンクとして使うことで、将来的には半導体集積回路の大きな発熱量を軽減することを目指している。

天田財団の 2020 年度の「奨励研究助成（若手研究者

近年、デバイスの小型化や性能向上にともない、半導体枠）」に塑性加工分野で採択された鳥取大学 工学部 機械

高集積回路の高速化・高集積化が加速している。電力密物理系学科 材料工学研究室の衣立夫助教は、中国・遼

度が上がることで発生する熱量が増えるため、高熱伝導特

寧省出身。2013 年 6月に北京理工大学 工学部を卒業し、性を有する軽量な放熱材料の開発が求められる。放熱材

同年 10月に研究生として鳥取大学 工学部の信頼性・設料に必要な特性は、高い熱伝導率のほかに Si などの半導計工学研究室に留学。2020 年 4月からは機械物理系学科

体素子にちかい低熱膨張係数を有することが挙げられる。

材料工学研究室の助教に就任した。

そうした素材のひとつにカーボンナノチューブ（CNT）や衣助教は「自動車製造を中心に、信頼性設計の分野でカーボンナノファイバー（CNF）がある。2 つとも高い強度と世界的に見ても優れた日本の管理手法や技術を学ぶこと優れた電気伝導性、熱伝導性を持つ。また、繊維の長手が、学生時代からの希望でした。2013 年に鳥取大学に入と方向に負の熱膨張率を有することから、アルミニウム（Al）

り宮近幸逸教授、小野勇一准教授（現・教授）のご指導の複合化により、効果的に熱伝導率や熱膨張係数を改善をいただいて研究をはじめました。しかし、翌年に宮近教授することが期待できる。しかし、炭素系ナノファイバーを金属が病に倒れ、亡くなってしまわれました。指導教員がいなく中に均一分散させることは非常に難しい。

なって、研究室自体の存続が危ぶまれる状況でした」。
「そんなときに相談に乗っていただいたのが、鳥取大学大12

衣助教の研究は、黒鉛や炭素繊維など高熱特性を備え

一方、黒鉛は六方晶系の層状結晶構造を有するため、
熱的・電気的性質などに大きな異方性が存在する。

学院 工学研究科の陳中春教授でした。そして陳教授がおこれまで、ホットプレスや鋳造、加圧含浸などの技術によられる材料工学研究室に移ることを決心。2014 年 4月から

るAl/ 黒鉛複合材料の創製に関する研究が各所で報告さ2016 年 3月まで鳥取大学大学院 工学研究科 機械宇宙工

れているが、黒鉛の配向性や黒鉛とAl の界面で炭化物が学専攻として博士前期課程、2016 年 4月から2019 年 3月ま形成されるなどの問題があった。

❶❷❶熱電特性評価装置／❷放電プラズマ焼結装置

博士後期課程から取り組んだテーマ

構造および強化機構、組織制御の指針を提案する。

そこで衣助教は博士後期課程に進学後、Al/ 黒鉛複合研究成果としては、熱間押出しに生じる大きなせん断変

材料の塑性加工技術の開発に取り組んだ。黒鉛は層状結形により、黒鉛を押出し方向に配向させ、押出し方向にお晶構造を有するので、3 次元圧縮応力（静水圧）と、せん

ける熱伝導率の向上および熱膨張係数の低減を同時に実

断変形を与えることができる押出し技術は、黒鉛の配向化

現することが期待できる。また、熱間押出し加工における黒および集合組織の発達に寄与することが可能となる。その鉛の変形挙動、黒鉛のキンク形態・構造および強化機構、ため、衣助教は Al/ 黒鉛混合粉末の熱間押出し成形の可複合材料の微視組織や黒鉛の配向性の制御、熱伝導率

能性を検討した。そして一連の実験結果から、熱間押出しや熱膨張係数の異方性などに関する研究は学術的にも大加工によって黒鉛を押出し方向に配向させることに成功す

きな意義があると考えられる。

るとともに、緻密・健全かつミルフィーユ構造の Al/ 黒鉛複合材料を創成できることを確認した。
また、得られた複合材料が押出し方向に高い熱伝導率、黒鉛は原料として安価で、複合材料の創製プロセスも簡単である。しかも押出しプロセスは大量生産に向く技術であり、将来は量産化も可能になると考えられる。

低い熱膨張係数および高い圧縮強度を示し、複合材料に

産業用途としては、半導体素子や自動車分野などにおけ

熱的・機械的性質の異方性を有することも明らかにした。

る放熱材料としての応用が期待でき、波及効果も大きいとしかし、Al/ 黒鉛複合材料の強度や熱伝導率・熱膨張
係数におよぼす原料粉末の性質、複合材料の組成、Al-Si
合金の添加、押出し条件など諸因子の影響はまだ完全には解明されておらず、黒鉛のキンク形態・構造および強化
機構、組織制御に関してもまだ不明な点が多い。

Al/黒鉛複合材料をヒートシンクに活用
そこで本研究では、炭素系ナノファイバーよりはるかに安考えられることから、奨励研究助成として採択された。

鳥取は第二の故郷
衣助教は今年で 30 歳。鳥取に来て 8 年、今では鳥取を第二の故郷と考えているという。
「自然環境が豊かでフレンドリーな人も多く、とても住みや
すいところだと思っています。これからも鳥取大学で研究を続けていきたい」と語っていた。

価で分散しやすい黒鉛を第 2 相として用い、軽量かつ高い
熱伝導率を有し、耐食性や加工性、リサイクル性の良い Al
をマトリックスとした高強度・高熱伝導率・低熱膨張係数を兼ね備えた Al/ 黒鉛複合材料の開発を目指す。
天然黒鉛、Al 粉末、Al-Si 合金粉末を出発原料として用
いて、熱間押出し加工によって、高密度のキンクを導入するとともに、黒鉛を押出し方向に配向させ、Al/ 黒鉛混合粉末の緻密化と成形を同時に実現する。
また、Al/ 黒鉛複合材料の強度や熱伝導率・熱膨張係数におよぼす原料粉末の粒径、黒鉛の添加量、Al-Si 合金
粉末の添加量および、Si の含有量、押出し条件などの影響も系統的に調べ、最適な材料特性を引き出すための複合材料の組成設計、プロセッシング条件、黒鉛のキンク形態・

材料工学研究室の集合写真。後列中央から右に陳中春教授、音田哲彦
准教授、衣助教

13

研究室訪問 6

レーザパターニング表面処理により
接着強度の向上を目指す
産業界のニーズに応えつつ、物事の原理原則を追究する
広島大学
デジタルものづくり教育研究センター

荒川 仁太 特任助教

業人材を育成する拠点として 2019 年 2月に設立した。大学をはじめとする地域の力を活用して、ものづくりのバリュー
チェーン全体のデジタル化を目指している。
同センターの特徴は、アンダーワンルーフで社会実装に向けた研究開発に取り組んでいることで、これまで多くの企業の参画を得て活動してきた。今後は、テストベッド（研究開発・実証を支援する検証プラットフォーム）構築や学位プロ
グラム「スマートイノベーションプログラム」との連携も進めていく計画だ。

広島大学・荒川仁太特任助教

2020 年 4 月から現職に
広島大学 デジタルものづくり教育研究センターの荒川仁太特任助教は、天田財団の 2020 年度の「奨励研究助成（若手研究者枠）」のレーザプロセッシング分野に「レーザパターニング表面処理による高耐久性能を実現する接着接合接手の開発」という研究テーマで採択された。

荒川特任助教は、同センターの材料モデルベースリサー
チ（MBR）部門に所属。モデルベース開発の考え方を材
料の研究領域まで展開し、「ニーズからのバックキャスティン
グ」と「モデルによる産学官連携」により効率的に革新的価値を生み出すための研究に取り組んでいる。

MBR について MBR 部門部門長の大下浄治教授は次のように語っている。
「広島地域では、マツダ㈱がシミュレーションを駆使して効荒川特任助教は 2015 年 3月に広島大学大学院 博士前

率的な開発を行う『モデルベース開発（MBD）』を導入し、期課程を修了したあと、2 年ほど民間企業で勤務し、2017

高効率エンジンを開発するなどの成果を挙げています。ま

年 4月に再入学、2020 年 3月に同博士後期課程を修了。

た、広島大学がマツダやコベルコ建機㈱とMBD に関する

超音波ショットピーニングがステンレス鋳鋼の疲労強度にお共同研究講座・研究所を学内に設置するなど、デジタルもよぼす影響や、金属材料の微小疲労き裂発生および進展のづくりに取り組む素地（先行優位性）がありました」。

のメカニズムに関しての研究などを行い、博士（工学）の学「MBR 部門はモデルをベースにした研究開発を産学官位を取得した。

の緊密な連携のもとに推進しています。実験によって積み2020 年 4月からは広島大学 デジタルものづくり教育研究重ねられた大量のデータを解析して材料の高性能・高機センターの特任助教に就任。ガラス繊維配合のプラスチック

能化をはかっていくのが材料開発の一般的なプロセスです

およびゴム材料のスーパーエラストマーの疲労強度に関すが、当部門では、原理原則に基づいた材料の機能と工法る研究を行っている。

のメカニズム解明を行い、それに基づいたシミュレーションな

社会実装に向けた研究開発と人材育成の拠点

14

MBRで材料開発を効率的に推進する

どのモデルを活用して、質の良い最小限のデータから材料開発を効率的に進める新しい取り組みを行っています。参

デジタルものづくり教育研究センターは、「ひろしまものづく

画企業・機関の皆さまとともに社会的実装に向けて共創しりデジタルイノベーション」創出事業のもとで広島大学と産てモデル化技術に関する研究開発を進めています。全体

業界が連携し、社会実装に向けた研究開発活動と高度産計画として熱マネ NVHをリードモデルとし、そのアプローチ

❶❷

溝が浅く間隔が狭い

❸

：堆積物
ピッチ間隔

100μm
溝が深く間隔が広い

低アスペクト比高アスペクト比
100μmを複合材、エラストマーほかに展開しています」。
ただ、目的が定められた研究が優先されるため、目的以❶レーザ装置／❷レーザパターニングによる溝形状の変化／❸溝
形状とピッチ間隔のイメージ

荒川特任助教はこれまで機械工学の中でも、金属疲労
や破壊力学を専門として研究、産業界に直結する研究を

外の研究を行う費用が出ないという問題がある。そのため、数多く遂行している。それだけに、「産業界のニーズに応え

荒川特任助教も博士前期課程から関わってきた材料強度

つつ、研究者として大切な物事の原理原則を追究する姿

や疲労限界などに関連する研究を続けるためには研究費

勢を忘れない研究者となり、その結果を国内外に発信してをみずからで調達しなければならなかった。科研費などのいきたい」と語っている。

採択がきびしいなかで、今回の天田財団の助成研究に採択されたことの意味は大きいという。

マルチマテリアル化対応の接着接合体の研究

工学研究や教育の将来に向けた課題
荒川特任助教は今年で 30 歳。すでにご結婚され、父親にもなられている。

助成が採択された「レーザパターニング表面処理による「大学院博士前期課程を修了したときに、博士後期課程

高耐久性能を実現する接着接合接手の開発」の目的につを受講して博士を取得して研究者を目指すことを考えました

いて荒川特任助教は次のように語っている。

が、収入がなく、学費を払い続けなければならない生活へ「産業界ではマルチマテリアル化が注目を集めています。

の不安もあって断念、企業に就職しました。しかし、結果とまた、現在の接合技術においてはスポット溶接やレーザ溶して諦められずに大学院に戻りました。最近、博士課程に接が主流ですが、異種材料接合を実施する際には材料間来る学生が減っているのも、研究生活への不安があるから同士のミスマッチ（材料物性の異なりによるもの）によってうまです。国や産業界で何か対策を考えないと博士課程に来く接合できない場合があります。そのため、マルチマテリア

るのは、中国をはじめとした海外からの学生ばかりになりまル化を達成するためには、これらの接合手法から脱却する

す。最近は、工学系の研究室の教授、准教授が中国の研必要があります」。

究者、というところも増えています。日本の工学研究や教育「そこで、私が着眼した方法が接着接合です。接着接の将来が心配です」と荒川特任助教は熱く語った。

合体の静的強度および耐久性能に関する研究報告例は数多く存在しますが、ほかの接合法に比べて強度が圧倒的に低いことが問題としてあります。自動車業界での実施例が少ないのもこうした課題があるからだと思います。しかし、マルチマテリアル化を達成するためには、接着接合法の技術を刷新していく必要があると思います」。
「こうした背景を受け、機械的締結力を向上させるため、被着材にマイクロオーダーの溝をレーザパターニング加工する技術によって、接着強度の向上を目指します。また、溝のピッチ間隔および形状を変更して、高耐久性能を有する
接着接合体の開発にも尽力したい。材料としては自動車用鋼板の SPCC590Yと純アルミニウムを使用します。これらを一液硬化型エポキシ樹脂で接合。試験は油圧式サーボパ
ルサによって実施、耐久性能を実験的に検討する計画です」。

研究室集合写真。後列左から5 番目が荒川特任助教、その左隣が先進
理工系科学研究科の菅田淳教授兼工学部長、前列右から4 番目が先進
理工系科学研究科の曙紘之教授

15

資格取得支援事業 事例紹介

技能検定は社員教育の背骨株式会社 キヨシゲ
県全体の合格者数の約 1/4を占める㈱キヨシゲの小林光德社長は 2006 年に 2 代目社長に就

ほかの社員にとっても資格が 憧れ になっていきました。私が『資格を取れ』と言わなくても、社員たちがみずから『（検任して以降、さまざまなかたちで組織改革と人材育成に取定を）受けさせてほしい』という声を次々と挙げてくれるようり組んできた。中でも「当社にとって社員教育の背骨」（小になりました」（小林社長）。

林社長）と位置づける「技能検定」については、今日にいた
るまで、めざましい成果をあげてきた。

社員全員が切磋琢磨しながら成長を目指す「工場板金技能2006 年から2021 年までの 16 年間で、受検手数料は会社が負担し、2019 年度からは天田財団士」の特級・1 級・2 級の合格者は延べ 52 名。これは千葉の「技能検定 工場板金 受検手数料助成事業」を利用し県全体の合格者数の 26%――約 1/4 に相当し、毎年 3.3ている。毎年 1月に開催される新年会では、数日後に検定名が資格を取得していることになる。社員が自発的に資格に挑む受検者が壇上に上がり、社員全員でエールを送る。

取得を目指す環境、全社を挙げて受検者をサポートする体

合格して資格を取得すれば、毎年 4月に開催される全社員制が整えられており、合格率も平均を大きく上まわっている。

参加の全体会議で表彰され、金一封が贈られる。
「工場板金技能士」の特級を取得している加工センター「技能検定」の資格取得が社員の“憧れ”にの白井誠副工場長は「国家資格を取得したことは自信や誇1960 年の創業当初は、プレス工場からのスクラップ回収

りになりました。また、技能検定にチャレンジすることで、切業としてスタート。その後、シャーリングで加工した切板の鋼

磋琢磨しながら成長していこうとする意識が強くなっていき

板販売を手がけるようになった。さらに、顧客の要望に応えました。今では、資格を持っている上司や先輩が、これかるかたちでプレス加工、板金加工、形鋼加工、機械加工、ら受検する部下や後輩を指導して、全員協力体制で有資溶接製缶と、2 次加工の対応力を順次強化していった。

格者を増やしていこうとしています」と語っている。

2 次加工の領域で後発の同社は、たしかな技術力を身につけ、それを社外に示す必要があった。顧客に対して同社の技術力を裏書きするツールとして、小林社長は「技能検定」に注目した。それと同時に、技能検定は社内組織を構築するうえで明確な ものさし となった。第三者の公正な評価に基づく資格を取得することによって、その社員がたしかな技術を持つことを示し、組織の要として育てていった。
「資格を持っていることが社内外での評価につながると、左から、柿元博幸執行役員（工場板金・特級）、白井誠副工場長（同）、設計部の中田淳也係長（数値制御タレットパンチプレス板金作業・1級）

16

会社情報
会社名
代表取締役社長
所在地
電話
従業員数
URL

株式会社 キヨシゲ
小林 光德
千葉県浦安市鉄鋼通り2-4-3
047-351-7201
110名
http://www.kiyoshige.com/

所狭しと掲示された技能検定の合格証書。
「工場板金技能士」の合格者数は
16 年間で延べ 52 名にのぼる

デジタルとアナログのハイブリッド人材を育成
株式会社 興和工業所
金属加工の総合エンジニアリング企業㈱興和工業所は各種表面処理から機械加工、板金加「小牧工場には派遣の日系外国人を含めて 74 名の社員が在籍しています。日本人社員の中で機械板金作業の 1

工、溶接、塗装、焼き入れまでの金属加工を手がける総合級合格者が 5 名、2 級が 7 名。数値制御タレットパンチプレ

エンジニアリング企業である。板金工場と塗装工場、組立

ス板金作業の 1 級が 6 名、2 級が 4 名います。設計担当者

工場が連携することで、板金〜塗装〜組立の一括受注・も積極的に受検、2019 年度は 2 名が合格しました」という。

一貫生産が可能となり、幅広い顧客ニーズに対応している。

小牧工場次長の太田一徳氏は「受検を経験した社員はブランク工程ではミクロジョイント加工を行い、加工後にバ知識を身につけたことで、仕事が速く正確になる傾向があり

ラシ作業を行って機種単位でパレットに積載、次工程へ送ます。2 級に合格し、1 級に挑戦するようになれば、自分でり出すキット生産を行っている。生産は工程単位で分業化動ける人材に育っているので頼もしい」という。

しているが、定期的にローテーションを行っている。分業に対応して専任の作業者を育成するという考えもあるが、担デジタルとアナログのハイブリッド人材の育成

当する工程の部分最適化もさることながら、一貫生産に対作業者のスキルに依存することで、その人でなければ加応し工程全体のものづくりに対応できる知識を備えた「全体工できない属人化が進む。それを避けるためにデジタル化

最適を考えることができる多能工」が必要だと考えている。

が進んでいるが、デジタル化により指示されたことしかしな

社員の 1/3 が工場板金の有資格者

自分で判断できる作業者を育成することが必要だ。デジタ

い、できない作業者が増える傾向もみられる。それを避け、
小牧工場長の城尚志氏は「当社では人材育成の観点

ルとアナログのハイブリッド人材こそが今後のものづくり現場

から各種国家検定、資格が必要なフォークリフトやクレーンで求められる。小牧工場で行われている技能検定への取などの作業や操作に関して、積極的に資格取得を推奨しり組みは、そうした目標への第一歩になっている。

ています。受検の費用は会社が負担してくれますし、上長の許可を得て、就業時間内に実習訓練をすることもあるな
ど、資格取得を応援する環境があります。資格を取得すると会社から一時金が支給されます。現在は ISO9001 の力
量管理で作業者ごとに『スキルマトリックス（実務能力基準表）』を作成しているので、個々の業務に必要な技能・知識・資格・経験などの能力を確認し、その一環で技能検定の資格取得を上長が部下に指導する場合もあります」。

ベンディングマシンHG- 8025（手前）を使った曲げ加工。曲げ工程を担当する作業者の多くが技能検定 2 級以上の資格を有している

会社情報
会社名
代表取締役
小牧工場
電話
従業員数
URL

株式会社 興和工業所
六車 壽夫
愛知県小牧市大字東田中字下五反田 1081
0568-77-3277（小牧工場）
1,049名（小牧工場・板金部門は 74名）
http://www.at-kowa.co.jp/

2018 年度、2019 年度の工場板金技能士の 2 級に合格したメンバー。左から安藤さん、大脇さん、荒川さん、村本さん、岩崎さん

17「できる できる 必ずできる」の精神で顧客のニーズに応える株式会社 大栄製作所「できる できる 必ずできる」の精神㈱大栄製作所は 1968 年 7月に「できる できる 必ずでき技能検定受検を推奨する雰囲気
社内には工場板金技能士の特級の合格者が 1 名、機る」の精神を柱に誕生。以来、フォークリフトに搭載される

械板金作業の 1 級合格者が 8 名、2 級が 24 名、数値制御

バッテリーケース、産業用板金製品、各種精密板金ケース

タレットパンチプレス板金作業の 1 級合格者が 7 名、2 級がを主体とした「大型、単品加工」に短納期で対応してきた。

7 名いる。合格者の人数は延べ 47 名となり、2 種類以上の1991 年には量産加工を主とする「加悦工場」を開業。ま

資格を取得しているケースを差し引いても従業員 62 名のうた、2003 年には中国へ生産シフトする日系企業の現地対ち半数以上が技能検定の合格者ということになる。

応をするために上海に「忠嗣金属制作（上海）有限公司」

加悦事業部で資材課係長を務める松本力さんは 2020を設立。国内 2カ所、上海 1カ所の 3 拠点で顧客をサポート

年度の技能検定試験で同社では初めて、特級工場板金している。

技能士に合格した。

受注の 60% は主要得意先のバッテリーケース、各種盤

松本さんは「当社では受検手数料は会社負担で、終業筐体の仕事が占める。最近は移動体通信基地局の電源後には実技試験の自主練習でマシンや端材を使わせてもら

装置関連、各種配電盤・分電盤、蓄電池盤、液晶ディスえるなど、会社全体で技能検定受検を後押しする雰囲気

プレイ（LCD）の製造に欠かせない製造装置関連や自動があります。合格者には金一封も授与されるので、名誉とと車計測機器、環境試験機関連の仕事が増えている。

もに、そちらも励みになります」という。
𠮷岡社長は「人手不足は自動化・ロボット化とともに、技社員のスキルアップは欠かせない
本社工場、加悦工場では自動化・ロボット化を推進し、最新の設備投資を進めているが、それとともに作業者のス

能検定を取得してもらって技術・知識も備えたエキスパート
人材を育成し、現場作業の処理能力をレベルアップしていく以外に対策がありません」と語る。

キルアップが重要だと考えている。
𠮷岡恵社長は「マシンの加工能力を引き出すためには、社員のスキルアップが欠かせません。経営基本方針にも謳っていますが、当社は従業員の能力向上がすべての基礎であると考え、国家検定の技能資格、アルゴン溶接や半自動溶接の資格取得を奨励。人材育成に全力を挙げ、自由闊達でチャレンジ精神のあふれる企業文化を構築することが重要だと考えています」と語っている。

2020 年度に工場板金技能士の特級に合格した加悦事業部資材課の松本力
係長（左）と吉岡恵社長（右）

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会社情報
会社名
代表取締役社長
所在地
電話
従業員数
URL

株式会社 大栄製作所
吉岡 恵
京都府京都市南区上鳥羽大物町 26
075-672-2381
62名（グループ全体 126名）
https://www.daiei-ss.co.jp/

社員食堂には技能検定 1級・2 級に合格した社員の合格証書が飾られている

資格取得支援事業 事例紹介

ベトナム人スタッフも技能検定にチャレンジ
田中産業 株式会社
約半数の 29名がベトナム人スタッフ
田中産業㈱は 2008 年にベトナム人の「技能実習生」を現在、技能検定（工場板金技能士）の有資格者は延べ17 名で、このうちベトナム人スタッフは 4 名。このほかに有受け入れ始めたことがきっかけとなり、ダイバーシティ経営

資格者ではないが、学科のみや実技のみ合格しているスとグローバル化を推進してきた。2010 年からはベトナム人のタッフも数名いる。社員同士で教え合う関係も生まれ、受検「高度人材」（エンジニア）を採用するようになり、2019 年

直前には役職者が中心になって勉強会を開催するなど、社からは新たに始まった「特定技能」の制度も活用。今では員がお互いに声をかけ合い、自発的に学ぼうとする雰囲気

全従業員 65 名のうち 45% に相当する29 名がベトナム人スも生まれている。

タッフとなっている。
技能検定が自信や責任感につながる
人事評価制度を刷新し、資格取得を促進

田中社長は「技能検定の資格を取得することで、社員に外国人スタッフの割合が高まると、技術・技能の向上ととっては自信や誇り、責任感につながっていると思います」。

蓄積がよりいっそう深刻な課題となる。この課題に対して、「この人事評価制度がベストと思っているわけではありま2015 年に 3 代目社長に就任した田中公典社長は、人事評せん。しかし、当社の場合は外国人スタッフが多いことも価制度を刷新し、「技能検定（工場板金技能士）」をはじめあって、具体的に何をがんばれば評価や昇給につながるとする資格取得を促進することで対応していった。

か、目に見えるかたちで示す必要がありました。また、福利

新たな人事評価制度では、全役職者が全社員を評価

厚生の一環で、受検に向けた実技の練習は、お客さまにごし、約 30 の評価項目で高得点を取ったり、資格を取得した

迷惑をかけない範囲で残業時間に行うことを認めています。

りすると昇給につながる。資格の場合は、昇給とは別に資こうした仕組みづくりが功を奏して、技能検定にチャレンジ

格手当がつく。昇給や手当の対象となる資格は、技能検定する社員が毎年増えています」と語っている。

（工場板金技能士）のほか、溶接技能者、QC 検定、英検（実用英語技能検定）、マイクロソフトオフィススペシャリスト（MOS）などで、外国人スタッフの場合は日本語検定も対象となる。
受検手数料など、資格の取得にかかる費用は全額会社が負担する。2019 年度からは、技能検定（工場板金技能士）については天田財団の「技能検定 工場板金 受検手
数料助成事業」を利用している。

CAD/CAMを操作するレーザー課のファム・テェ・クオン課長。技能検定の資格取得をきっかけにブランク工程のオペレーションにも対応するようになった

会社情報
会社名
代表取締役
所在地
電話
従業員数
URL

田中産業 株式会社
田中 公典
静岡県三島市長伏 155-33
055-977-1836
65名
http://www.tanaka-sng.co.jp/

ファイバーレーザ複合マシンACIES- 2512 T-AJのサイクルローダーを操作するグエン・タン・ルアンさん。ベトナム人スタッフが約半数を占めている

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2021 年度後半からの行事予定
１．公共展への参加

２．助成研究成果発表会

３．助成事業

Photonix 2021

第 18 回 塑性加工
助成研究成果発表会

天田財団 2021 年度助成式典

日程：2021年12月8日～10日
場所：幕張メッセ

OPIE’
22
日程：2022 年 4月20日～22日
場所：パシフィコ横浜

日程：2021年10月29日～30日※期間中、オンラインによるオンデマンド配信※塑性加工連合講演会（Web）に特別併催

第 5 回 レーザプロセッシング
助成研究成果発表会
日程：2022 年 4月20日
場所：パシフィコ横浜※OPIE’
22の公式イベントとして開催

日程：2021年11月27日
場所：日比谷図書文化館
日比谷コンベンションホール
※懇親会は日比谷松本楼で開催

2021年度後期
技能検定「工場板金」
受検手数料助成
応募期間：2021年 10月1日～
2022 年 2月28日

2021年度第 13 回レーザー学会産業賞
「貢献賞」
を受賞
天田財団は、レーザー学会が主催する「2021年度第 13回

岡愼弘代表理事理事長が出席し、レーザー学会の久間和生

レーザー学会産業賞」において「貢献賞」を受賞した。

会長より賞状と記念の盾が授与された。イベント期間中は、主「レーザー学会産業賞」は、レーザに関する製品・技術の催者が製作したパネルが特設会場に展示され、多くの来場者

開発・実用化・普及などにおいて、国内のレーザ関連産業のに天田財団の公益事業が紹介された。

発展に貢献しうる優秀なものに授与される。そのうち「貢献賞」
は、優れた基礎的技術または長年の累積的貢献が重視される。
天田財団は「1987年の財団設立から社会実装に主軸を置いたレーザープロセッシング分野への研究助成による多大なる貢献、およびレーザー加工に関する若手研究者支援は大変重要であり、累計の助成件数、助成金総額共に大変高いものである」と評価され、貢献賞を授与された。
授与式は、2021年 7月1日にパシフィコ横浜で開催した「OPIE’
21」の特設会場で行われた。式には天田財団・末天田財団が受賞した「貢献賞」の賞状

編集後記
事務局長の鈴木です。皆さま、ワクチン接種はもうお済みでれている中、OPIEの来場者数も例年どおりにはいきませんでししょうか。当財団では、前期選考委員会と理事会を例年 9月にた。発表会の聴講者の人数は会場とオンラインをあわせるとほ㈱アマダの施設をお借りして開催しています。今年こそ現地開

ぼ例年どおりになったとはいえ、やはり会場の空席の多さを見る催できるよう事務局でもワクチン接種や抗体検査を行いました

につけ、こうした会場が密になっても良い時期が早く来てほしい

が、結局、今年もオンライン会議となりました。研究室訪問のと感じます。今後はこのようなリアルとオンラインを組み合わせ

取材も、当初は実際に訪問取材をする予定でしたが、緊急事た方式の講演会が増えてくるものと思いますが、やはりオンライ態宣言が小刻みに延長されるのにつれ、結局はいずれもオンラ

ンでは伝えきれない部分があるようにも感じています。

イン取材となりました。ご多忙の中取材をお受けくださった先生

当財団ではこのあと、塑性加工助成研究成果発表会、助成方、掲載用写真の準備までしていただき、ありがとうございました。

式典を控えております。11月27日開催予定の助成式典・懇

レーザプロセッシング助成研究成果発表会は、OPIE’21の親会が予定どおり開催でき、前期助成に採択された研究者の併設イベントとして、対面とオンラインのいわゆるハイブリッド方式で開催しました。多くの展示会が中止やオンラインで開催さ皆さまとお会いできますことを願ってやみません。
（事務局 鈴木）

❷

今回の表紙

❸

❶ 2021 年 6 月 30日に開催した「第 4 回レーザプロセッシング助成研究成果発表会」で主催者挨拶を行う天田財団・末岡愼
弘代表理事理事長／❷ 2021 年 7 月 1日にパシフィコ横浜で開催したレーザー学会産業賞の授与式で、レーザー学会の久間和生会長から賞状を授与される末岡代表理事理事長／❸技能検定「工場板金」の実技試験の実施風景❶

天田財団ニュース 第 11号 2021年 10月25日発行 発行所：公益財団法人天田財団 編集：マシニスト出版株式会社 印刷：株式会社あさひ印刷〒259-1116 神奈川県伊勢原市石田 350 TEL：0463-96-3580 FAX：0463-96-3579 https://www.amada-f.or.jp/