革新的ものづくりの実現をめざしてプログラムディレクター
佐々木 直哉

革新的設計生産技術の概要
狙い

社会の多様なニーズに応じた高付加価値製品創生による産業競争力強化、地方創生

・新材料活用・迅速、高自由度試作
・高度、複雑な製造・加工

革新的生産・製造技術

・最適化手法(高付加価値構造)
・シミュレーション(製造効率向上)

ツール/技術
活用の場

本課題で注力する成長産業

先端産業

ヘルスケア産業
医療福祉
機器、再生医療

設計支援
技術

市場
ユーザ、顧客革新的ものづくり＝
従来にない新機能、高性能など高付加価値製品を実現

ロボット、自動車、航空機産業などの部素材

1

Society5.0時代のものづくり（将来像）
サイバーとフィジカルを融合した、社会の様々なニーズにきめ細やかに対応可能なものづくり
フィジカル空間
企業・個人

【IoT】
センシングによる設計のためのデータ収集

製品
使用
環境

多様なニーズに対応した高付加価値製品
Society5.0を実現する
プラットフォームのイメージ

サイバー空間【モデル化技術】
データを活用した、付加価値の高い製品の創出【革新的ものづくり：3Dプリンタ等の生産技術】
従来にない多様な材料で複雑な形状の迅速造形等を実現

本SIPの 高付加価値製品を実現するための、革新的な生産技術(3Dプリ位置づけ ンタ等)とそれを支援する設計技術の開発、産業界への普及展開

2

革新的生産・製造技術の位置づけ
・新しいアイデアを迅速に形にする技術は、新市場創生のドライブフォース
・設計やデザイン(サイバー空間)の自由度を飛躍的に向上し、Society5.0時代のものづくりに寄与

主要な工業材料全てで高度な3D造形を可能にし、さらに高付加価値化する技術を実現

3D造形技術製品機能性

ナノ修飾材料

傾斜材料・異方性材料
高付加価値品

実用品

超マイクロ造形
チタン
合金 超耐熱合金

スーパ
エンプラ

ソフト
マター系
ゲル、
ラバー

生体医療・航空機

生体医療・航空機・
介護ロボット・スポーツ

模型(ﾓｯｸｱｯﾌﾟ)

機能性付加技術

高精度造形・
直接造形

超低密度
高強度
セラミックス

表面処理
セラミックスコーティング、金属コーティング等
異種材料の分子接合

今後期待される技術領域(SIPの技術開発領域)

生体・航空機(鋳型)・
フィルタ

従来の技術領域金属

樹脂・高分子主要な工業材料

セラミック

3

今後の成長産業分野で求められる技術
産業分野

ヘルスケア
産業
・生体と触れる製品

先端産業
・自動車
・航空機等の部材、デバイス求められる設計技術
・個別最適化
個人に合わせてつくる

求められる製造技術

・柔らかい材料(ゲル、ラバー、樹脂等)
・構造異方性（骨、インプラント等）
・丈夫で長持ち・構造最適化

軽くて丈夫なものをつくる

表面処理、加工接合、接着
軽量、高剛性、高耐熱
4成長産業分野への貢献
ヘルスケア産業への貢献
眼内レンズ

先端産業（自動車等）への貢献

義歯

熱制御デバイス

自動車用
コネクタ
指モデル

人工血管作製用ニードルアレイ
ピストン

人工関節

1 mm

義足

熱交換器
異方性・高機能
カスタムインプラント

3D造形技術(ソフトマター、異方性等)

超高速・高性能
通信モジュール

機能性付加技術(機能性サーフェス)

設計支援技術5

本プログラムの今後の狙い、方針、進め方
３年間でつくりあげたツール/技術を外部の企業に使っていただき、実用化レベルを引き上げる。
これまでの3年間

これからの2年間

技術開発/検証

ツール/技術の実用化/汎用性向上

３D造形技術
機能性付加技術
設計支援技術↓・実用化に向けた革新的技術開発

・企業でのテストユースとFB・活用の場の実証

・ツール/技術活用の場、環境構築

普及展開支援・ツールや場を広く活用する仕組みづくり
・SIP終了後のサポート
体制構築

SIP終了後出口
・ツールの製品化(販売、サービス)
・技術コンサル・ツール/技術
活用の場

事業化

産業
競争力
強化
地方創生

6

主な開発技術/ツール
機能性付加
樹脂モデル

光硬化性樹脂半導体レーザゲル3D造形5μm

超マイクロ造形

分子接合

3D造形
加硫ゴム

UV架橋ゴムスーパーエンプラ
3D造形
ナノ修飾材料製造

ポリウレタン

ラバー3D造形

セラミックス3D造形

初期形状

最適形状

トポロジー最適化

異方性材料
3D造形

高摺動表面処理セラミックス （スーパーメタル）
コーティングレーザー
コーティング

3Dプリント

義足設計ツール

カスタムシューズ
設計ツール

設計支援

レーザー加工
シミュレーション
カスタムインプラント
設計ツール7出口戦略
（１）ツール/技術の実用化、普及展開

SIPで開発したツール/技術の有益性を企業での活用事例をもって示す。またツール/技術のSIP終了後の普及形態決定、サポート体制の構築を実施する。
（２）ツール/技術の活用の場構築
企業がSIPで開発したツール/技術にふれる場、活用する場を構築する。
（３）地方創生のための仕組み構築
地方間でSIPで開発したツール/技術を相互活用可能な仕組みを構築する。
8（1）ツール/技術の実用化、普及展開
研究成果となるツール/技術の実用化、汎用性、普及展開をテーマ毎に設定し、研究開発を推進【機能性付加】高付加価値レーザーコーティング【設計支援】トポロジー最適化による超上流設計

マルチビーム式レーザーコーティング
ヘッド装置

形状構想設計システム(トポロジー最適化＋CADモデル生成)

加工エリアでビーム重畳させる新技術を開発
し、難加工材の高機能、高品質レーザーコーティングを実現。

応力計算＋自動形状変更により、設計の試行錯誤を自動化。強度と軽量化を両立した形状案を自動生成。

加工エリアでビーム重畳(初期形状)【製品化】
ヤマザキマザック㈱が、ハイブリッド複合加工機に技術搭載し販売
INTEGREX i-200S AM【活用の場】
石川県工業試験場に加工ヘッドを搭載した装置を設置し、展開【製品化】【活用の場】
くいんと社から予定 大阪産業技術研究所(H30β版、H31~) で機能の一部を公開中

9

（２）ツール/技術の活用の場構築
ツール/技術を地方の中堅・中小企業が体験、活用可能な場の構築
活用の場（シーズ技術を設置した公設試、大学など）体験を通じて得られる新たな発想を起点に、高付加価値な製品を創出をめざす
3Dゲルプリンティングシステム

スーパーメタル化技術

異種材料化学接着技術

ハイブリッドセラミックコーティング技術
ラバー用３Dプリンタ装置、材料高精細・微細3D造形装置

機能修飾複合粒子製造システム
金属の材質・形状制御
設計・３D造形技術

高付加価値
セラミックス造形10

（２）ツール/技術の活用の場構築：具体例【3D造形】ラバー3Dプリンタと価値共創実現【3D造形】超3D造形技術プラットフォーム兵庫県立工業技術センター

神奈川県立産業技術総合研究所(KISTEC)

価値共創プラットフォームをH29/8に開設。SIPで開発した世界初の加硫ゴム3Dプリンタを、企業・ユーザ・研究者がものづくりを行うツールとして開放。

横浜国立大学が開発する高精細・微細3D造形装置を設置した試作ラボを開設。
超3D造形ものづくりネットワーク(研究会)に、オープン・イノベーションの場を提供。
普及型高精細・微細3D造形装置

樹脂モデル

光硬化性
青色半導体レーザ 樹脂

高/低分解能
2つの造形を統合
10μm

5μm

1mm

金型レスで多品種少量生産、複雑な形状成形が可能⇒シューズ以外の製品にも展開

H30年度には、シューズなど個人に適応した製品のための、設計ツール実装予定

KISTECに開設予定のFabLabに設置し、一般公開することも検討中

11

（３）地方創生のための仕組み構築
地方創生のために、SIPの成果である新しいツール/技術を、地方の中堅・中小企業にまで広める仕組みを構築する
No

取り組むべき課題施策①

中堅・中小企業が、新しいツール/技術にふ 産総研、公設試を中心とした活用の場をれて試す機会をつくる構築（実施中）②

新しいツール/技術を有効に活用するための WEBを活用したプロモーション
情報を広く提供する（技術マップ、ニーズシーズのマッチング）③

大学、中堅・中小企業が、オープンイノベーションで技術の実用化を行えるようにする

産学官連携の成功事例、ノウハウを紹介する（イノベーションスタイル）

ツール/技術に加え①～③といったSIP成果にワンストップでアクセス可能なポータル環境を構築し、SIP終了後も継続できる仕組みとする

①活用の場
ツール/
技術

②Webプロモーション③成功事例

SIP以外のツール/技術

SIP成果へのワンストップ窓口(Webポータル)

情報発信

国内企業
情報発信

海外企業

12

H30年度計画：Society5.0時代のものづくりに向けて・データ活用による製造プロセスの自動化、汎用化
3Dプリンター等による造形では、エネルギー、造形速度、温度などの多くのプロセスパラメータがあるが、パラメータの設定は試行錯誤的に行っている
プロセスパラメータに関するデータベースを充実させて、一般のエンジニアが使えるように、パラメータ設定を省力化（半自動化）する機能を付与する

CADデータ

３D造形装置造形物

提示
適正プロセス
パラメータ

プロセスパラメータ、造形結果

データ分析、マップ化 etc

データベース
プロセスパラメータ、結果(エネルギー、速度、温度、・・)

シミュレーション13

今後のスケジュール
・H29年度：参画企業での活用、SIP外企業による活用フィーバックによるツール/技術の実用化、普及展開の課題抽出と対策検討
・H30年度：公設試などに対する装置設置や、技術の汎用性向上によるツール/技術のSIP外企業への普及展開の拡大
実施内容

ツール/技術の実用化、汎用性向上

活用/普及展開の仕組み
づくり

活用、普及展開の仕組み
イノベーション
スタイル

H29年度

H30年度

実用化
（SIP参画企業による活用）

場の構築、普及展開の共通課題
抽出

結果
FB

課題対応策の検討

展開の仕組み検討、構築
代表テーマ
ヒアリング
中間報告

中間報告

全テーマ、分析纏め
報告、公開

報告、公開

H31年度～

ツール/技術のブラッシュアップ
汎用性向上（SIP外企業による活用）
課題解決(サポート体制構築)
仕組み改良

運用

ツール、場を活用した企業による高付加価
値製品の創生ブラッシュアップ
報告、公開報告、公開

14本日のプログラム
10:00～10:05

開会挨拶
今井 淨 国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構 理事

10:05～10:10

主催者挨拶
久間 和生 総合科学技術・イノベーション会議 常勤議員

10:10～10:25

プログラム概要紹介 「革新的ものづくりをめざして」
佐々木 直哉 内閣府 SIP 革新的設計生産技術 プログラムディレクター
研究成果報告［1］10:25～11:35 「高付加価値設計・製造を実現するレーザーコーティング技術の研究開発」、「市場流通材のスーパーメタル化開発」、「分子接合技術による革新的ものづくり製造技術の研究開発」、「高付加価値セラミックス造形技術の開発」
11:35～12:15

招待講演 「3Dプリンターなど新技術を生かす企業・行政経営」
浅見 純一郎 イノベーティブ・ジャパン株式会社 代表取締役社長

12:15～13:45 昼食休憩とポスター見学／ディスカッション
13:45～14:25

招待講演 「要素技術だけではイノベーションは起こらない！～新たな結合のためのマネジメント奮闘記～」
西岡 靖之 法政大学 デザイン工学部 システムデザイン科 教授
研究成果報告［2］

14:25～15:35 「ナノ物質の集積複合化技術の確立と戦略的産業利用」、「三次元異方性カスタマイズ化設計・付加製造拠点の構築と地域実証」、「Additive Manufacturingを核とした新しいモノづくり創出の研究開発」、「リアクティブ3Dプリンタによるテーラーメイドラバー製品の設計生産と社会経済的な価値共創に関する研究開発」
15:35～15:45 休憩
研究成果報告［3］15:45～16:55 「デザイナブルゲルの革新的3Dプリンティングシステムによる新分野の進展支援と新市場創出」、「超3D造形技術プラットフォームの開発と高付加価値製品の創出」、「迅速で創造的な製品設計を可能とするトポロジー最適化に基づく超上流設計法の開発」、「イノベーションソサエティを活用した中部発革新的機器製造技術の研究開発」
16:55～17:00

閉会挨拶
黒田 亮 内閣府 大臣官房審議官（科学技術・イノベーション担当）

15

END

16

（３）Webを活用したプロモーション
企業のニーズに応じたSIPの成果であるシーズ技術/ツールを提示
ニーズ/シーズマッチングプラットフォーム•••
ニーズ入力•

技術内容，解決できる技術課題，期待できる用途を写真，図表付き自由フォーマットで登録
Watson APIを利用した自然言語解析により，技術分野，解決できる課題，用途などを分析
マイページで必要とする技術課題のキーワードを入力すると，登録された技術からマッチングするものを提示
ユーザの興味のありそうな技術を自動リコメンド

技術を登録しておけば，その技術を必要とする個人から大学，大企業まで幅広いユーザを導いてくれる頼れるナビゲータ
シーズ技術出力■入力IFの高度化による使い勝手向上
技術体系ツリーに基づくシーズ技術検索機能(イメージ)■スケジュール
H29/上
プロト版ツール開発
SIP成果登録、運用規約確定

H29/ 下

H30/上
改良案
検討

ツール改良

H30/下
ツール運用、(入力IF高度化など) BU

SIP関係者でのテストユース

一般公開

17

（３）成功事例（イノベーションスタイル）
・ものづくりを行う中堅・中小企業が、産学官連携により製品を開発する際の道しるべ
・シーズ技術を開発する大学・国立研究開発法人が、産学官連携によりさらなる技術レベルアップを目指す際の道しるべ、等として活用可能なドキュメント
・産学官連携による技術の実用化事例、実用化した技術を用いた高付加価値製品の創出事例を蓄積・蓄積された事例を分析し、共通的な事象をノウハウとして抽出【事例】
・連携タイプ/チーム構成＜分析の観点(案)＞1)連携のタイプ/チーム構成
2)ステークホルダーの属性
3)技術内容や分野の特徴
4)気づき/アイデアのきっかけ
5)実施プロセス
6)その他~ファンディング等～

H30
年度

・実施プロセス

分析＜実施計画＞
H29
年度

・産学官連携のノウハウ
・技術実用化事例
・高付加価値製品の創出事例【連携ノウハウ （仮説）】

事例まとめ、実施者・
ユーザヒアリング

事例分析、
ノウハウ抽出ブラッシュアップ

中間報告
、公開
報告、
公開
BU版
公開18