製造業の技術伝承問題を「データをワンストップで扱える」人材を送り込んで解消する(後編)

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PlaBase特集「射出成形とDX」

射出成形に関係するデジタル技術やDXをテーマとした記事をお届けします。

この記事では…

埼玉工業大学 大学院工学研究科教授および工学部機械工学科学科長である河田直樹氏と、同科教授であり同大学副学長・工学部長兼産学官交流センター長の福島祥夫氏に、中小企業が抱える課題やデジタル技術を扱う人材を育成する大学での取り組みについて伺いました(後編)

(執筆:一之瀬 隼/ 製造業ライター)

埼玉工業大学大学院工学研究科教授および工学部機械工学科学科長である河田直樹氏と、同科教授であり同大学副学長・工学部長兼産学官交流センター長の福島祥夫氏に人材不足が深刻となる状況において中小製造業が抱える課題や埼玉工業大学の取り組みについて伺いました。

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(左)埼玉工業大学副学長・工学部長兼産学官交流センター長の福島祥夫氏、(右)埼玉工業大学院工学研究科教授および工学部機械工学科学科長である河田直樹氏

前編では、民間企業出身であるお二人の企業時代の仕事内容や中小製造業が抱える課題について取り上げました。今回の内容につながる経験や実際に体感した課題について紹介しています。

後編では、「ワンストップ」で仕事をこなせる人材を育成するための埼玉工業大学の具体的な取り組みや今後に向けた提言について取り上げます。


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埼玉工業大学 工学部機械工学科の総合実験実習棟(通称:スマートデザインファクトリー) 出所:埼玉工業大学

――埼玉工業大学では、「ワンストップ」で仕事をこなせる人材を育成するために、学生と一緒にIoTシステムの構築に取り組んでいると伺いました。具体的にどのような取り組みをされているのでしょうか?


河田氏:実際に企業に入ってからIoT技術をうまく活用できるように、工作機械のIoTシステムを大学内に構築しています。NC旋盤をIoT化することで、実習棟のファクトリーゾーンにある設備を、設備から離れた場所にあるIoTルームや学内各所から遠隔操作できます。設備のオンオフ操作や稼働状況のモニタリングができ、センサーを取り付けてデータをリアルタイムでモニタリングすることも可能です。企業でIoTシステムを活用する際のデータ処理や活用方法などを、実践的に経験できます。

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IoTの遠隔監視システムを体験しながら学習する学生たち 出所:埼玉工業大学

福島氏:研究室の中には、自身で射出成形機の監視が可能なIoTシステムを構築して、研究に取り組んでいる学生がいます。手動の射出成形機、教育用コンピューターのRaspberry Pi、必要なセンサーや金型、プログラムも、限られた予算や時間の中で全て自分たちで考えて準備し、スマートフォンから成形中の金型温度を監視できるシステムなどを構築しています。

Node-REDという、無料で使える視覚的なプログラミング言語を活用しました。情報系ではないため、開発速度を向上するためのプログラミングのヒントは、ChatGPTから得ています。

今は無料で使用できるものを駆使して、後付けが可能なIoTシステムを低コストで構築することが可能です。企業でも、金型はメーカーから支給され改造が難しい場合があります。今回学生が構築したような低コストで後付けができるIoTシステム自身も役に立つものですが、学生らがモノづくりの現場で働くことになった時、彼らの体験や知識も重宝されると思います。


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学生が開発した射出成形機の監視システムの画面

河田:モノづくりでのIoTやデジタルの大事な役割が「可視化」だと思っています。最近、学生たちとデジタルツインに基づく「インダストリアルメタバース」の構想を始めました。3Dの仮想空間で部材を手配しながらすり合わせ設計をすれば、材料費もかからず、ケガもせずにいろいろなことに挑戦ができます。あとは、「そこで何が起きているか」の体験を共有することが可能です。また、実物で体験したいときは、3Dプリンタで出力してみることもできます。これから、学生たちと世の中に提供されている様々な無料のツールや廉価のツールをうまく使ってインダストリアルメタバースの構築にチャレンジしようとしています。こうしたことができるのが、本当にすごい時代だと感じます。


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スマートモビリティの動作など検証用に3D都市モデルを構築。学生たちのインダストリアルメタバースのアイデアの1つ 出所:埼玉工業大学

――今後の中小製造業への提言をお願いします。

福島氏:人口減少は急激に進んでいます。企業が生き残っていくためには、人材不足を補えるような人材を育てることが必要です。例えば、IoT、センシングなどのデジタル技術を活用できる人材。自社で必要な人材を確保できない場合には、外注すればいいと考えるでしょう。しかし一部では、外注先も人材不足に陥り仕事を受けてもらえなくなる場合があるという話も聞きました。外注できなくなることを想定して、自社での育成を進めておく必要があります。

環境の急激な変化により旧来の習慣ではうまくいかないことも増えるので、新しい考え方を柔軟に受け止め、投資をしてほしいです。ノウハウがなくて企業内で育成することが難しい場合、「大学での学びなおし」も選択肢の1つとして考えていただけるといいなと思います。

河田氏:複数の企業向けに、IoTに関する教育を実施してきました。しかし、自社ではセンサーで取得したデータの処理をできず、私に相談が来ていました。

厳しい開発競争の中では、自社内で完結する必要があるため、データ処理が可能な人材の育成に取り組む必要があります。埼玉工業大学でも社会人の学びなおしは受け入れていますので、学びなおしが必要である状況を企業の経営層が理解し、送り出してほしいです。私の研究室では、例えば、モノづくりで必要不可欠な部品同士のすり合わせを仮想空間で完了させ、現実世界では組み立てるだけ。という、試作レスを実現し、普通であれば目に見えない部分も可視化して共有するような取り組みも行っています。

この取り組みは、試作サイクルの短縮やコストの低減、品質の向上に加えて、技術を共有し、受け継いでいく際にも活用できます。企業内で実施するのは簡単ではないため、ぜひ大学を活用してください。

企業で働く機電一体エンジニアの振り返り(後編)

私が卒業した大学には、学部・大学院共に企業から派遣されている学生が多く在籍していました。学生目線では、企業で働くとはどういうことなのか、直接話を聞き、大きな刺激を受けたことを覚えています。

また、こうして大学に送り出してくれる企業は、「人材育成に力を入れているいい企業だな」と思っていました。実際に、同級生、先輩後輩の中にも、派遣していた企業に多く就職をしていたので、企業にとっては採用面でのメリットもあるのかもしれません。

埼玉工業大学での取り組みは、中小企業に不足している実践的な取り組みに加えて、無料のツールやソフトを活用しながら低コストで必要なものを作る取り組みを行っています。企業でも使える実践的な取り組みは、とても魅力的に感じました。

私自身、学生時代はあまり勉強が好きではなく、学部卒で就職しました。ただ、就職後7~8年経った頃から、集中して勉強や研究に取り組みたいなと考えています。今回の話で刺激を受けましたので、一度上司と話をしてみようと思います。

(終わり)

プロフィール

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⁠一之瀬 隼
(いちのせ・しゅん) 自動車部品メーカーの現役エンジニアとして、先行開発から量産展開まで幅広い業務を経験。2022年より新規事業開発に着手。企業としての活動に加えて、コロナ禍で誕生した子供に背中を見せられるように、個人として製造業にどう貢献できるかを模索しながら活動をしている。
⁠>>執筆者サイト「製造業ライター 一之瀬隼


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PlaBase編集部
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