革新的設計生産技術 新しいものづくり2020計画 内閣府 プログラムディレクター 佐々木 直哉 ・プロジェクト概要 ・採択テーマと研究実施体制 1 21世紀の社会に求められるものとは 20世紀 産業革命に端を発する工業化社会 技術ありき 手段ありき の ものづくり（大量生産）の時代 21世紀 混沌とした複雑で不確実な社会 ・顧客の満足レベルの上昇 ・グローバルな競争の中での価格崩壊・コモディティ化 ・日本のものづくりの競争力が低下 目に見える物質的な価値（「モノ」）の提供から 無形の事象や経験の価値「コト」に基づく「モノ」の提供へ 新しい価値設計に基づくものづくり 2 新しい価値設計に基づくものづくり ＝ 付加価値 満足 新しいものづくり 顧客満足 デライト製品 【付加価値の因子】 ●商品企画力 ●驚き、気づき ●新サービス ●基本機能追求 ●ユーザ経験・視点 出典）狩野モデルを参考に 佐々木が作成 喜び 品質 従来ものづくり 性能 品質 品質 3 めざす新しいものづくりスタイル 超上流デライト 設計技術 連携 革新的生産・ 製造技術 ・高付加価値設計・生産手法の構築 ・成功事例の検証と実用化 新しいものづくりを実現するスタイルの確立 ⇒超上流デライト設計・革新的生産製造連携 ×イノベーションスタイル 4 超上流デライト設計の狙い 現場課題、ニーズ、気づき ・顧客ニーズ Satisfaction 各種手法 ・デザイン思考 ・統計手法 ・アナロジー手法、ビッグデータ、AI Functionality ・機械、物理シミュレーション ・システムシミュレーション ・技術シーズ ・議論による創造的環境 ・将来の物語、シナリオ ・計測データ分析 ・コンテキスト（背景） ・使用、設置環境、ダイナミックス、文化 ・3Dプリンタ等 （海外） ・類似成功パターン Usability 超上流デライト設計手法（分野ごと） 顧客のニーズの先にある付加価値創生 5 デライトなものづくり（高付加価値）の考え方 産業系 個人、ユーザ 家電製品の例 ●新しい魅力の価値指標 ・静音化→音色（心地いい） ・性能、効率→デザイン、スタイル ・最高性能化→高性能安定化 ●新しい概念の家電 ニーズを超えた 新たな価値提供 Satisfaction ●個別製品機能（性能、コスト） →製品・システムの組合せ最適化 →サービスとしてのソリューション ●製品の提供→協創したものづくり ●課題解決→新たな課題の提案 ●従来分野→新事業分野の製品・ システム・サービス Usability ニーズを超えた 新たな価値提供 Functionality ニーズの体系モデル 6 革新的生産・製造技術の狙い 新しいものづくりを支える革新的技術→設計とつながり価値創造 ●従来創れないものを創る製造技術 難加工材、複合材料、新たな材料（セラミック、ゲル、ラバー等）を用いた、 これまでにない高強度、長寿命等の高付加価値を生む技術 従来の加工技術の飛躍的な機能・性能向上につながる新たな加工技術 ●新しいアプリ、製品、システムの価値を高めるための 組み合わせ製造技術 従来にない機能や形状を持った製品を創出可能とするための、新たな技 術と従来加工技術の複合化・システム化 複雑加工現象の解明 ●開発・製造期間の短縮化・低コスト化 IT(IoT)活用により価値・概念設計やユーザニーズを迅速に反映可能な 製造技術 金型を不要とするなど製造プロセスの大幅な短縮を可能とする製造技術・ 試作システム 7 新しいものづくりスタイルにおける設計・生産連携 従来のアプローチ ニーズに 合う機能 ニーズ データ 機能仕様 ニーズ対応機能の 製品・ｻｰﾋﾞｽ 設計 試作・製造 製品 サービス 8 新しいものづくりスタイルにおける設計・生産連携 デライト設計 （目的設計） 暗黙知・潜在価値 形式知化 ・価値モデル ・ＫＰＩ ・判断指標 超上流デライト設計技術 ニーズ データ 機能仕様 新しい価値探索 （実計測、データ分析、ワークショップ他） ニーズﾞ（原型）機能※ ＋価値関数＋α 概念設計 逆問題的設計 プロト 試作 要素・詳細設計 設計 試作・製造 試行試作 知能機械化 ３D造形、複雑造形、加工 革新的生産・製造技術 ※原型はないのが理想 製品 サービス ニーズを超えた 新しい価値の 製品・サービス ＩＴ活用、ＩｏＴ、スマートファクトリ 9 新しいものづくりスタイルにおける設計・生産連携 デライト設計 （目的設計） 暗黙知・潜在価値 形式知化 ・価値モデル ・ＫＰＩ ・判断指標 新しい価値探索 （実計測、データ分析、ワークショップ他） ニーズﾞ（原型）機能※ ＋価値関数＋α 概念設計 逆問題的設計 プロト 試作 要素・詳細設計 ニーズ データ 機能仕様 設計 試作・製造 製品 サービス 設計と生産をつなぐ、多様なプレーヤー 試行試作 知能機械化 連携のイノベーションスタイルと相乗効果 ３D造形、複雑造形、加工 ニーズを超えた 新しい価値の 製品・サービス ＩＴ活用、ＩｏＴ、スマートファクトリ ※原型はないのが理想 10 イノベーションスタイルのイメージ シーズ 革新的技術・独創的発想 高付加価値商品化・ サービス化・産業化 販路開拓 大学、公的研究 機関等 企業*・個人 等 企業* 価値探索 ・設計 ユーザの声 デモ・実証 ﾜｰｸｼｮｯﾌﾟ・ ﾃﾞｰﾀ解析 デザイン企業 ベンチャー企業* 物理・構造設計 システム設計 試作・製造 公的試験研究機関 企業* *地域企業の積極的な参画、企業間の連携など。 11 イノベーションスタイル推進のシナリオ 技術開発の進捗・進展（時間軸） 各テーマの 技術開発 地域連携 技術交流 による技術 促進 開発技術 機能評価 （WS WG） テーマ連携・ 融合技術 技術実用化 PD指導、サブPDサポートと各技術（地域）リーダの連携 ユーザ視点アドバイザ（戦略コーデネータ） 研究テーマA 開発技術 研究テーマB 開発技術 研究テーマC 開発技術 開発技術の機能表現・公開 （うれしさ、付加価値） デライト試作、検証・実証 ・技術や知識、研究情報の連携 ・多様なユーザ評価による気づき、技術 革新、アイデア創出 ユーザ価値評価 （個人、大・中小企業） ・各スタイルの情報共有 ・クラスタ内、クラスタ間の連携 ・イノベーションスタイルの構築・実践 実用化、事業化 12 ・プロジェクト概要 ・採択テーマと研究実施体制 13 採択研究テーマ 技術俯瞰 価値探索・設計 超上流デライト 設計 デライトデザ インプラット フォーム 全体俯瞰設計 と製品設計の 着想支援 双方向連成超 上流設計マ ネージメント バイオイノ ベーティブ デザイン ＡＭを核とし たものづくり 創出 テーラメイド ラバー ３Dプリンタ 超３Ｄ造形技 術プラット フォーム 革新的生産・ 製造 デザイナブル ゲル 3Dプリンタ トポロジー最 適化による超 上流設計 進化的ものづ くりシステム 次世代 立体映像 総務省施策 計測融合計算 化学活用ス ノースポーツ 大田区協創 ものつくり 環境構築 三次元異方性 カスタマイズ フルイディッ ク材料 3Dプリンタ イノベーショ ンソサエティ 樹脂・新材料 金属材料 設計支援 詳細設計・検証技術 経産省施策 3Dプリンタ 付加製造（3Dプリンタ) 市場流通材 スーパーメタ ル化 高付加価値セ ラミックス造 形 高付加価値 レーザーコー ティング 付加加工 次世代型 電解加工機 CAM-CNC統 合工作機械知 能化 分子接合技術 ナノ物質集積 複合化 材料・接合 マルチタレッ ト型複合加工 機 ガラス部材の 先端的加工技 術 成形加工 除去加工 14 採択研究テーマ 技術俯瞰⇒研究クラスタ化 価値探索・設計 超上流デライト 設計 デライトデザ インプラット フォーム 全体俯瞰設計 と製品設計の 着想支援 双方向連成超 上流設計マ ネージメント バイオイノ ベーティブ デザイン ＡＭを核とし たものづくり 創出 テーラメイド ラバー ３Dプリンタ 超３Ｄ造形技 術プラット フォーム 革新的生産・ 製造 デザイナブル ゲル 3Dプリンタ トポロジー最 適化による超 上流設計 進化的ものづ くりシステム 次世代 立体映像 総務省施策 計測融合計算 化学活用ス ノースポーツ 大田区協創 ものつくり 環境構築 三次元異方性 カスタマイズ フルイディッ ク材料 3Dプリンタ イノベーショ ンソサエティ 樹脂・新材料 金属材料 設計支援 詳細設計・検証技術 経産省施策 3Dプリンタ 付加製造（3Dプリンタ) 市場流通材 スーパーメタ ル化 高付加価値セ ラミックス造 形 高付加価値 レーザーコー ティング 付加加工 次世代型 電解加工機 CAM-CNC統 合工作機械知 能化 分子接合技術 ナノ物質集積 複合化 材料・接合 マルチタレッ ト型複合加工 機 ガラス部材の 先端的加工技 術 成形加工 除去加工 15 新しいものづくりスタイルにおける設計・生産連携 デライト設計 （目的設計） 暗黙知・潜在価値 形式知化 ・価値モデル ・ＫＰＩ ・判断指標 新しい価値探索 （実計測、データ分析、ワークショップ他） ニーズﾞ（原型）機能※ ＋価値関数＋α プロト 試作 概念設計 逆問題的設計 要素・詳細設計 ニーズ データ 機能仕様 設計 試作・製造 製品 サービス 革新的生産・製造技術 ※原型はないのが理想 16 採択テーマの地域俯瞰 ・・・公設試験研究機関が 参画するテーマ 計測融合計算化学 スノースポーツ 市場流通材 スーパーメタル化 次世代型電解加工機 マルチタレット型 複合加工機 分子接合技術 進化的ものづくり システム 双方向連成超上流設計 マネジメント デライトデザインプ ラットフォーム バイオイノベーティブ デザイン ＡＭを核とした ものづくり創出 テーラメイドラバー ３Ｄプリンタ 超３Ｄ造形技術 プラットフォーム 三次元異方性 カスタマイズ トポロジー最適化 による超上流設計 フルイディック材料 ３Ｄプリンタ 大田区協創ものつくり 環境構築 ＣＡＭ−ＣＮＣ統合に よる工作機械知能化 全体俯瞰設計と 製品設計着想支援 デザイナブルゲル ３Ｄプリンタ 高付加価値レーザ コーティング ガラス部材の 先端的加工技術 高付加価値 セラミックス造形 イノベーション ソサエティ活用 ナノ物質集積複合化 17 『革新的設計生産技術』 推進体制 サブプログラムディレクター（サブPD） 所属 氏名 主にご担当いただく研究クラスタ 東京大学 生産技術研究所 機械・生体系部門 先進ものづくりシステム連携研究センター センター長 教授 帯川 利之 『革新的複雑造形』 『革新的材料３D造形』 法政大学 理工学部機械工学科 教授 木村 文彦 『最適化設計・生産』 『超上流デライト設計・生産』 三菱電機(株) ＦＡシステム事業本部 産業メカトロニクス事業部 技師長 安井 公治 『加工技術の複合化・知能化』 立命館大学 経営学部 デザイン科学研究センターセンター長 教授 善本 哲夫 『現場立脚型』 ※ サブPDには、主担当クラスター以外のクラスターについても、適宜そのご専門分野の知見より アドバイスをいただく。 18 『革新的設計生産技術』 推進体制 総合科学技術・イノベーション会議 ＜推進委員会＞ ・議長：佐々木PD ・サブPD：帯川委員（機械加工） 木村委員（設計工学） 安井委員（機械設計・製造） 善本委員（ものづくり経営） ・構成員：経済産業省、文部科学省、 NEDO、JST ・事務局：内閣府 ガバニングボード（有識者議員） プログラムディレクター（ＰＤ） 管理法人 研究クラスタ 木村SubPD 最適化 設計・生産 超上流デライト 設計・生産 帯川SubPD 革新的材料 3D造形 安井SubPD 革新的 複雑造形 加工技術の 複合化・知能化 善本SubPD 現場立脚型 リーダ：TOTO サブリーダ：産総研 リーダ：神戸大 リーダ：京都試作 センター 研究ｸﾗｽﾀ内WG 研究ｸﾗｽﾀ内WG 研究ｸﾗｽﾀ内WG 研究ｸﾗｽﾀ内WG 研究ｸﾗｽﾀ内WG 研究ｸﾗｽﾀ内WG 研究テーマ リーダ：東北大 研究テーマ リーダ：東大 研究テーマ リーダ：理研 サブリーダ：阪大 研究クラスタ間連携WG・WS 全研究クラスタ 情報共有とデライト試作評価のWS、シンポジウムによるテーマ間相互連携、公開シンポジウム ものづくり連携システム 19
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