２０１３年１１月１２日

パナソニック株式会社

モノづくり本部 副本部長

（兼）生産技術センター センター長

田中 昌行

パナソニック生産技術の革新モノづくりへの展開

資料２

2目 次

１．パナソニック㈱ モノづくり本部 活動

２．Ｆａｂ．ラボの考え方、取組み

３．インクジェット方式 ３Ｄ樹脂プリンタの取組みと課題

４．３次元金属造形の取組みと課題

５．今後のモノづくりおける ３Ｄ造形技術に関して

3１．パナソニック㈱ モノづくり本部の組織体制

コーポレート戦略本部人事・総務本部

リーガル本部

パナソニック株式会社

＜コーポレート戦略本社＞ ＜プロフェッショナル ビジネスサポート部門＞

渉外本部

Ｒ＆Ｄ本部

＜カンパニー＞

モノづくり本部

環境・品質センター

モノづくり強化センター

生産技術開発センター

解析センター

プロキュアメント社アプライアンス社

エコソリューションズ社 （旧松下電工）

ＡＶＣネットワークス社

ｵｰﾄﾓｰﾃｨﾌﾞ＆ｲﾝﾀﾞｽﾄﾘｱﾙｼｽﾃﾑｽﾞ社

ﾌﾞﾗﾝﾄﾞｺﾐｭﾆｹｰｼｮﾝ本部

ＦＦ市場対策本部

ﾊﾟﾅｿﾆｯｸｴｺｼｽﾃﾑｽﾞ㈱

4１．パナソニック㈱ モノづくり本部の機能・役割

戦略本社サポート

ブランド価値を守る！

新規ＢＢ技術の創出

商品･工場を変える！ 事業を創る！

生産技術・事業

ガバナンス推進

事業部を支える！

ｿﾘｭｰｼｮﾝ提供

新規事業創出

商品企画から開発、設計、生産、販売、サービスに至るトータルプロセスのソリューション提供でカンパニー・事業部を超えた商品とイノベーションを創出

生産技術開発センター

環境・品質センター

モノづくり強化センター解析センタープロキュアメント社

5

計測・検査

成形技術

実装技術

ロボット

精密加工

環境生産

成膜加工

材料技術

設備要素

・実証

結晶成長

１． ３つの生産技術 と １０技術ＰＦ

蓄積型技術プラットフォーム

『組合せ』 と 『積重ね』

モノづくりソリューション

熟練型生産技術 ＥCO生産技術材料型生産技術

「商品・工場を変える！」 ＆ 「事業を創る！」

6１．パナソニックを取り巻く環境 と 課題

環境認識 【市場】 ・グローバル市場への展開、国内市場の飽和・家電製品のコモディティー化

【商品】 ・消費者ニーズの多様化によるロングテール化【モノづくり】 ・日本回帰の流れ

中国での人件費の高騰／品質課題／為替・ モノづくりのデジタル化、３Ｄ化

課 題

① マーケットイノベーション・家電技術の横展開（転地） ⇒ 成長分野（車、ヘルスケア、アグリ）へ展開

② プロダクトイノベーション・破壊的イノベーション商品の創出 ⇒ 革新的 商品（冷蔵庫、エアコンなど）

③ プロセスイノベーション・高速、個電工房の実現 ⇒ 社内オープンラボで、製造メーカとしてＦａｂ．ラボ推進・自動化、省人化技術 ⇒ 日本でのモノづくりを可能にする 熟練型生産技術

～ ３つのイノベーションで事業を展開 ～

7１．課題への取組み全体像

調達 生産 物流販売

サービス

開発・設計

試作

商品企画

商品化軸

ＳＣＭ軸 お客様

プロダクトイノベーション破壊的イノベーション

商品の創出

新デバイス・ＧａＮ 等

新ﾓｼﾞｭｰﾙ・冷凍ｻｲｸﾙ

新材料・断熱材・ＣＦＲＰ

マーケットイノベーション技術の転地

（車載・医療・農業・震災復興）

医療福祉

アグリ分野

介護支援・ﾛﾎﾞｯﾄ技術

福島工場にて実証

植物工場・省エネ技術

プロセスイノベーション

個電試作社内ｵｰﾌﾟﾝﾗﾎﾞ

ｼﾐｭﾚｰｼｮﾝ技術

高速試作

計測・評価

Ｆａｂﾗﾎﾞ

ﾚｰｻﾞﾗﾎﾞ 成膜ﾞﾗﾎﾞﾞ

計測検査ﾗﾎﾞ 熱ﾗﾎﾞ

プロセスイノベーション自動化・省人化技術熟練型生産技術

ﾊﾟﾗﾚﾙﾘﾝｸﾛﾎﾞｯﾄ ﾚｰｻﾞはんだ音検査自動化ﾗﾎﾞ

ｲﾝﾃｸﾞﾚｰｼｮﾝ

医療支援・HOSPI

２０１２年ロボット大賞受賞

先端農業産業化システム実証事業

自律型マシンセル

8２．Ｆａｂラボのコンセプト

事業部試作部門

モノづくり本部 社外試作ネット

新規事業・商品を早く生み出す、試作品を提供

お客様・事業部のお困り事

新規商品新規事業

【狙い】 造形だけでなく、設計・解析・検証ができる“トータル個電試作工房”

アイデア出し

設計 解析

・各種研究会・各種ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄ・基礎研究

・３Ｄスキャン・３Ｄ-ＣＡＤ

・熱・光・構造・流体

・３Ｄ樹脂プリンタ・３次元金属造形・精密加工・接合、接着

・観察・検査・計測・分析

Ｆａｂ ラボ

１０技術ＰＦ ﾕｰｻﾞﾋﾞﾘﾃｨ評価

～モノづくり本部（製造メーカ）でしかできない個電試作工房を目指して～

試作 評価 提案

≪試作プロセス≫

9２．Ｆａｂラボの提供価値

解決技術手段

提供できる価値

材料付加

機能付加

リアル性能評価

機構電気設計

ユーザビリティ

量産性

断熱性高熱伝導性

フィルムイン

モールド高輝度性

電磁シールド

音響特性評価 音色・振動特性

不要輻射（EMI） 省エネ回路

高強度・高信頼性機構

小型機構

高操作性

高保守性

バリアフリー

組立性

小ロット生産性

グローバルコスト

次世代断熱材

グラファイトシート・ゴム

結晶成長高温半田

表面加飾

薄膜加工

インプリント

光学設計

インクジェット塗工

材料評価

流体解析

赤外線内層検査

精密寸法計測

電磁波プローブ検査機構解析

熱解析

実装技術 金属接合技術

精密加工技術レーザー加工

ユーザービリティ評価技術

組立性評価

グローバル

調達力

早く形を作るＦａｂ．ラボ

カセット金型

熱電変換性

熱解析

透明導電性

材料分析

新樹脂材料造形

高速試作 と １０技術ＰＦ群との融合で新規商品創出を加速

ﾚｰｻﾞラボ

自動化ラボ熱ラボ

成膜ラボ

検査計測ラボ

10３．インクジェット方式 ３Ｄ樹脂プリンタの活用実績

2005年頃からAV家電（デジカメ・ムービー）などで本格活用開始 現在、白物家電、車載部品に活用拡大（国内10拠点以上） ＢｔｏＢビジネスの高速試作に向けグローバルオペレーションも推進中

活用実績 （パナソニック国内）

お客様

日本拠点ｲﾝﾃｸﾞﾚｰｼｮﾝ

台湾拠点プロトタイプ

各地域拠点地域向け開発

・ＩＴ企業・ＥＭＳ企業・試作部品企業

顧客ニーズ

技術スペック

アイデアデザイン

設計解析

量産 販売量産検証商品開発

フロー

適応範囲

① 新規アイデア・デザインの具現化② 高速での試作検証

量産検証まで踏み込めず

ＢｔｏＢビジネスでの事例

高い

壁

11３．インクジェット方式 ３Ｄ樹脂プリンタの課題

今後の材料物性・コストの改善・進化に期待

項目 内容

材料

材料ﾊﾞﾘｴｰｼｮﾝが少ない（強度・耐久性がなく、量産検証に繋がらない）

• じん性が弱く、ツメのハマリ感が確認できない• 強度が低く、落下試験などでの破壊モードの確認ができない• 耐熱性が低い（80℃程度）光源ユニットなどに活用できない

（プロジェクタなど）• 透明度が低く、光学部品に用いれない• カラーバリエーションが装置依存

材料が高価 • 樹脂：3～4万円/ｋｇ（一般材料の50～100倍）

方式

部品形状に制約あり

• 10ｍｍ厚みで約1.5時間• アスペクト比の大きい（10倍以上）形状の場合、サポート剤の除去が困難なケースあり

• ピン形状はサポート剤と一緒に欠損リスクあり（品質保証）• サポート剤使用が多くなるため、材料コストが無視できない

精度に限界 • 外形形状 ±50μm/ｲﾝﾁ（形状に依存）• 薄肉（0.5mm以下）で平板造形時に反り、うねり大（1mm以上）

設備

連続運転・運用課題が多い

• 材料安定のため、電源（ヒーター）常時ONのため待機電力大きい• 機械信頼性が低い（連続運転時の材料供給、機構面の故障が多）

12４．３次元金属造形の課題 （従来工法の課題）

ﾜｲﾔｰｶｯﾄ加工フライス加工 放電加工 ①段取り・待ち時間ロス、寸法バラツキ生じやすい

②冷却水管は直線の為配管困難で冷却性能低い

③材料スクラップ多い

従来工法①（除去加工） 鋼材から削りだしで複数の工程を経て完成、中空形状加工不可

金属粉末を選択的にレーザー焼結し積層を繰返し完成、中空形状一体加工可、従来工法（除去加工）の課題を解決。

加工原理（レーザー焼結積層法）加工原理（レーザー焼結積層法）

従来工法②（積層加工）

積層端面の輪郭形状が粉末が溶融凝固する状態で決まるため、精度に限界あり

除去加工（切削加工）、積層加工ともに、課題があり

形状の制限 加工精度が良い

形状の自由度 大 仕上がり精度が粗

13４．３次元金属造形は、金型分野で展開

ﾊﾟﾅｿﾆｯｸｴｺｼｽﾃﾑ㈱にて2008年1号機を導入 継続取組み中

新工法（積層複合加工） 金属粉末を選択的にレーザー焼結し積層、逐次輪郭切削を繰返し完成、中空形状一体加工可、従来工法の課題解決

レーザによる焼結工程 逐次、切削工程

繰返し

金属光造形複合加工機

加工原理加工原理 加工工程加工工程

金型加工の革新

従来工法のメリットを活用した複合加工で、金型分野へ実用展開

積層工法（ﾚｰｻﾞ焼結積層）

切削加工ハイブリッド化金型分野へ展開

14４．３次元金属造形による金型加工のメリット

金型冷却性能向上金型冷却性能向上

羽根金型事例

レーザ焼結工程 輪郭切削工程３次元水管

（同時一体加工）従来２次元水管

（後加工）

成形生産性向上成形時間３０％短縮

短納期金型製作期間２／３

１プロセス加工１プロセス加工 成形品質改善成形品質改善

焼結と切削の

複合加工

量産垂直立上量産立上期間１／２

①３次元水管の型温均一効果でソリ・変形低減

②粉末焼結ポーラス構造によるガス抜き効果で充填性向上・ウェルド低減

ソリ矯正レス

焼結部断面（低密度部）

金属光造形複合加工機

３次元水管により金型冷却性能が飛躍的に向上し、成形サイクル短縮

冷却解析

金型製品部入子が金属光造形複合加工１プロセスで完了、金型納期短縮

【狙い】 金型加工の革新により、グローバル競争力の高い金型を実現

15４．３Ｄ金属造形 今後の課題

５年以上の取組みを経て、一定レベルまで達成するも 課題は多い

今後の開発目標

高度な生産技術力、卓越した技能力技術の組合せて画期的商品を具現化するインテグレーション力３Ｄプリンター等のツールを使いこなすアプリケーション適応能力クラウド・ビックデータを活用し、マーケットからアイディアを抽出

する多様性、ユーザビリティー力

求められるスキル

①サイズ拡大 適用金型数 ４倍 （造形サイズ □500ｍｍ）

②長寿命化 耐用ショット数１００万以上

③コスト削減 従来工法による国産金型比７０％以下

④適用拡大 セラミック含めた焼結部品へ拡大

＊ ３Ｄプリンタ（樹脂）活用時も同様

16５．今後のモノづくりおける ３Ｄ造形技術に関して

リードタイム１００分の１１個モノづくり

３Ｄ樹脂プリンタ ３次元金属造形

新材料

新ヘッド 新工法

新装置

日本におけるモノづくり革新のための制度構築をよろしくお願いします

将来のモノづくり像

サイズ拡大

長寿命化 コスト削減

適用拡大

高付加価値金型