今、世の中の大きな期待を集めている電気自動車。僕は今、そのパワーモジュール用基板のセラミックス材料を開発しています。なんといっても重要視されるのは、信頼性の高さ。自動車ならではの過酷な使用環境の下、その性能を確かに発揮しつづけること。超えるべきハードルがとても高い分、「新しいことに挑戦している」という実感もたっぷり味わっています。

　開発には多くの装置を使いますが、中でも使用頻度が高いのが「ドクターブレード式シート成形機」。ざっとまとめてしまえば、この装置で成形したシートを積層させ、焼成することで基板が作られます。配合比率など材料の試行錯誤を繰り返した上で、月に一度、一週間をかけて大量のシートを成形。品質のばらつきも含めて検証し、さらなる改善へつなげていく。地道な開発ではありますが、その積み重ねがプロテリアルにとっても、もちろん自分自身にとっても、大きな成果として実ればいいと思っています。

　こちらの「マイクロスコープ」もよく使う装置のひとつ。基板の断面を観察し、積層がきれいにできているか、剥離などが起こっていないかを厳しくチェックします。材料開発は試作と評価、改善の繰り返しですが、マイクロスコープによるチェックはその第一関門と言えます。「顕微ラマン分光装置」では、狙った材料ができているか、結晶構造を見ることによってすばやく確認。構造分布をマップ化できるのがとても便利で、重宝しています。

　GRITでは将来を見据えた研究のひとつとして、「金属積層造形」、つまり金属用３Dプリンターを用いたオープン・ラボを設置しています。金属でありながら設計自由度の高い構造物は、そのデモンストレーションとして作ったもの。３Dプリンターのような新しい技術潮流は、本来はプロテリアルにとって脅威です。それをあえて取り入れ、私たち自身が率先して、パートナー企業や顧客との協創で技術革新を起こしていく。このGRITそのものが、プロテリアルの未来を形作るための「材料」でもあります。

　最初にご紹介するのはこれ。僕自身が手がけた「中空成形工程・自動化要素検討機」です。

　自動車のスライドドアには、手や荷物の挟み込みを防ぐためにケーブル状のセンサーが張り巡らされています。その製造工程の中のひとつが、ケーブルに中空を成型する工程で手作業に頼ってきました。もしも自動化できたなら大きなコストダウンにつながり、プロテリアルの競争力をさらに上げることができます。そこで試作されたのがこの装置。画像処理技術などにより中空成形工程を完全に自動化。２年あまりの試行錯誤を経て、まもなく実際に稼働する予定です。使われた技術のひとつで特許も出願しました。GRITでは、こうしたプロセス開発がいくつも進行中。僕のような若手もその中心にいられるのが、プロテリアルらしさです。

　中空成形工程の自動化にあたっては、さまざまな技術を検討しました。ケーブルの被覆材を剥離する手法として、候補のひとつに上がっていたのがレーザー処理。最終的にはカッターが採用されましたが、その検証過程では「レーザー加工機」が大活躍しました。非常に幅広い素材を扱うプロテリアルでは、それぞれの加工条件を洗い出す上でもレーザー加工機が活用されています。

　こちらは開発中の「なんでもInspector®」。名前の通り、あらゆる形状の製品を検査・計測するための装置です。AIを取り入れることで、人間がティーチング（教示）しなくてもさまざまな製品に対応。これもまた、多品種を生産するプロテリアルだからこそたどりついた装置かもしれません。

　「なんでもInspector®」の開発には、AIやロボットなど、社内外を問わず各分野の専門家が参加。GRITを中心に加速する、プロテリアルのオープンイノベーションのひとつの成果といえます。僕たちエンジニアにとっても、企業の枠を超えて最先端に触れ、視野を広げることができる嬉しさがあります。

　プロテリアルといえば、その社名から材料系、または製造設備をイメージして、機械系の活躍する会社と思われがち。けれど実際には、僕のような電気電子系、情報系の出番が急増しています。その舞台のひとつが「ロボット」。

　プロテリアルに限らず、多くの製造現場にロボットが導入されています。しかし、本当の意味での「人間との協働」は、まだ果たされていないのかもしれません。というのも、ほとんどの現場でロボットと人間はフェンスによって隔てられ、作業の分断が起きているからです。

　その解決策になり得るのが、高度なセンシングと制御によって安全性を向上させた「人協働ロボット」です。人間とロボットが完全に同じ空間で作業することで、効率を高め、人間の負荷を減らし、製造リードタイムの短縮にもつながる。ただし導入にあたっては、リスクの洗い出しと、それに基づく製造現場の受け入れ体制の構築が欠かせません。僕は入社半年目からその仕事に携わり、今ではメイン担当に。「人協働ロボットについては、自分が第一人者」。……そこまで堂々と言うのはまだ抵抗がありますが、それくらいのレベルで任されています。

　これもロボット。名前は「ゲンコツロボット」です。まるで人間の手指のように、多くの関節を備えた軸が並行に配置されているのが特徴。この構造がもたらすメリットは、精度が高いこと、省スペースなこと、そして何より、非常にすばやいこと。ある作業対象物をつかんで所定の位置に移動させるという検証では、従来のアーム型ロボットが５秒近くかかったところ、ゲンコツロボットはたった１秒。プロテリアルにおいては、磁石やクラッド端子のような小さな部品や鋳造部品のような複雑形状部品のピッキングに力を発揮することが期待されています。現在、量産工程への導入を見据えた実験評価を重ねているところです。

　さまざまな分野で世界一の製品を持つプロテリアル。その製造現場の競争力を左右する仕事―。電気・電子系出身の僕たちが果たす役割はきっと、あなたの想像を大きく超えることでしょう。