大空の安全を担う 川崎重工の航空機づくり 川崎重工の担当部位（赤色部分） ﹁ ﹂の も の づ く り を 進化させる新工 場 「ボーイング787」生産の一翼を担う川崎重工は、名古屋第一工場内に3つ目となる 「787専用工場」、 東工場を完成させた。 最初の工場の完成から9年、新たな東工場には この間の経験と知見が凝縮されている。急増する航空機の世界需要とその安全性を担う、 川崎重工の最前線を訪ねた。 主脚格納部 は座席数が２００∼３００台の中型機で、 先 進的な空気力学と新しいシステム・エンジン ％ 、運航コスト を約 ％ の採用、 また軽量化により、 従来の同型機に 比べて燃費を約 30 ボーイング社によれば、２０１５ 年３ 月末 ま で に３ 機 種 で 総 計 １ １ ０ ５ 機 を 受 注 し 型﹂の生産 10 する手法について制限はない。そこにメー られる﹂ ことが重要なのだ。 ただ、 それを実現 ﹁求められる機能や品質を、 正確につくり続け 得しなければならない。 カーは、 生産設備について国際的な認証を取 的な安全性だ。そのために航空機関連メー 航空機に求められるのは、 乗客を守る絶対 のづくりを実現する。 経験と実績を活かしさらに進化させたも 最新鋭設備を導入するとともに、今までの 開 始 に 向 け て 、北・南 工 場 と 同 様 に 各 種 の 型﹂の前部胴体を生産 。 特に ﹁ 専用工場﹂ だ。 この東工場では﹁ ９ 型 ﹂と﹁ 場は、 北工場、 南工場に続く３つ目の ﹁７８７ る。 今回、 名古屋第一工場内に竣工した東工 縁、 ③主脚格納部、 の３つの部位を担ってい る川崎重工では、 ①前部胴体、 ②主翼固定後 ﹁７８７﹂ の生産パートナーメーカーであ と増産体制の整備を進めている。 ており、世界中の生産パートナーメーカー , カーの創意工夫が発揮される余地がある。 10 ﹁ 型﹂で﹁７８７ファミリー﹂をなしている。 胴 体 を 長 く し て 座席数を増やした﹁９ 型﹂ 支 持 を 獲 得 。基 本 型 で あ る﹁８ 型 ﹂の 他 に 、 的に延び、世界中の航空会社から圧倒的な 向上させた。 そ れ に 伴 い 航 続 距 離 が 飛 躍 20 主翼固定後縁 前部胴体 ﹁ボーイング７ ８７ ドリームライナー﹂ 7 8 7 10 新工場 完成 【特集】 04 Kawasaki News 178 Kawasaki News 178 05 Special Feature 「ボーイング787」は、開発段階で は 「7E7」 、つまりEfficiency=効率 と冠されていた通り、抜群の燃費の 向上と運航コストの低減を実現。川 崎重工をはじめとする日本の航空 機関連メーカーは、全体の35％の 生産を担っている。 2015.3.13 有し、 長い胴体の硬化を行うため、 均一性 のオートクレーブは世界最大級の胴径を 順守や短期化にも直結する。特に東工場 ない。 また炉内温度の均一性能は、 納期の には、全体を均一に硬化しなければなら 炭素繊維複合材の強度・性能を確保する 達成すること 、 これに尽きます﹂ と語る。 で孔を明けてボルトを入れ、それに内側の ていくイメージだ。具 体 的には外 側の機 械 内側から挟み込み、 その上を機械が移動し を自動で行う。長いレールが胴体を外側と 孔を明け、 ボルトを締めるという一連の作業 とそれに仮り付けされたフレームに同時に で活躍するのが ﹁パネルリベッター﹂ だ。胴体 布についてさまざまなシミュレーション きた熱解析技術を活用し、炉内の温度分 度確保が大きな課題です﹂ と説明する。 確な位 置 決めや機 械 同 士の同 期など、精 ても、前部胴体は長さがかなりあるので正 和彦は、﹁孔を明けてボルトを入れると言っ 産技術部７８７組立技術一課基幹職の三輪 を繰り返したと言う。﹁プラントやボイラ 前部胴体では、 多数のボルトの孔明けと 打鋲を行なう。 その孔位置の誤差は０・３ 設備で培ったものづくりの総合力によっ 現できました﹂︵前川部長︶ ㎜ 以内でなければならない。 作業時は全自 動だが、﹁必ず人の五感を添えることが、 精 度の向上と品質の確保につながります﹂ と 三輪基幹職は言う。 安定した作業を続ける この検 査工程で使われる超 音 波 非 破 壊 検 型の一体 成 形 胴 体としての威 容 を 見せる。 精度を人の目で確認するのが必須になっ は必ずテストピースをつくり、 自動作業の 練の作業員が不可欠で、 作業前と作業後に ためにはドリルの摩耗具合を感知する熟 造しました。 胴体の回転角度や速度なども ために、 現場の人が作業しやすい機械を創 で作業ができる。﹁正確な打鋲を実現する ることで内側にいる作業者は一定の姿勢 胴体側が回転して次の打鋲に入る。 こうす 転するのだ。 リベッターの位置は同じで、 入されている。 打鋲作業のために胴体が回 この工程では、 川崎重工の独自技術も導 ている。 査装置は、 川崎重工が世界で初めて開発し のフレームを取り付ける作業へと進む。 ここ 非 破 壊 検 査が終わると、胴 体に補 強 用 たものだ。 焼 き 固められた炭 素 繊 維 複 合 材は、大 自 動リベッターに ﹁ 人の五 感 ﹂を 添 えて て、精密品レベルのオートクレーブを実 連会社の川重テクノロジーなどが培って パネルリベッターの導 入 を 担 う７８７生 機械が同期して打鋲していく。 の課題解決のために、技術開発本部や関 能の達成は何より重要な課題なのだ。こ オートクレーブ で 焼き固 められた 前 部 胴 体 。内 側 の 鋼 鉄 の 治 具 が 外されたも の が 胴 体となる（ 写 真 は 北 工 場 の も の ） 含め、 絶え間なくプログラムや機器類の見 炭素繊維複合材による 前部胴体の一体成形 破壊検査、⑤胴体内への補強部品の取り付 け、⑥床やダクトなどの取り付け、 という６ 工程を経て完成する。 宇 宙カンパニー生 産 本 部の白石 明 裕・副 本 層 装 置﹁ まず、炭素繊維複合材の積層は、自動積 部長は、﹁毎日、 きっちりと同じものをつくり 先 端 部から複 数 本の複 合 材が出て筒 状の ︶﹂ が担う。装置は ﹁蚕﹂ のイメー Placement ジだ。蚕が口先から糸を吐 くように、装 置 ﹁７８７﹂生産の一翼を担う川崎重工航空 続けることが最も難しい。 日進月歩で進化 治具に貼られる。 ７８７生産技術部７８７ ︵P A u t o m a t e d F i b e r AF しているのは、 同じものをつくり続けるため の技術。 川崎重工では、 治工具類はできるだ することが課題でした﹂ と語る。例えば、貼 プロセス技術課主事の多田章二は、﹁炭素繊 ﹁７８７﹂ が航空機づくりに革新をもたら り付きの良し悪しが決まる粘度は、時間の け自社製として改善効果を高める一方、徹 したと言われる象徴が、 胴体や主翼などの一 経 過により 変 化 するのである。﹁ 複 合 材を 維複合材は、 いわば 〝気分屋の生鮮品〟。 その 次構造部にまで採用された軽量・高強度の 積層するヘッドの構造や貼り方、 作業場の湿 性 質を見 抜 き 、安 定した積 層 手 法を確立 炭素繊維複合素材だ。 炭素繊維複合材は加 度など、 あらゆる要素の相関について知見を 底的に情報共有してものづくりの力を高め 工過程で材質が変化するため、 生産メーカー 深め、 最適な手法の確立に挑んできました。 てきました﹂ と語る。 は材質と形状の両方を保証する ﹁プロセス保 東工場に導入された は、 これまでの 証﹂ の責任を負うことになる。﹁プロセス保証 オートクレーブと呼ばれる加熱・加圧窯で 次に、積 層 された 炭 素 繊 維 複 合 材 を 、 てアップグレードしています﹂︵多田主事︶ 特に川崎重工が担う前部胴体は、﹁ワン 焼き固めて硬化する。東工場に設置された ７８７生産のすべての経験と知見を投入し ピースバレル﹂ と呼ばれるつなぎ目が一切 オートクレーブは全 体の重さが が７８７生産の最も難しいところ﹂ と言われ ない炭素繊維複合材による一体成形。 これ 、 は民間航空機で初めて試みられた技術で 硬 化 炉の内 径が約８ 、長さ約 ｍという 貼り、焼き固め、 精 度 を 極 限 まで 追 究 す る ﹁７８７﹂ の一体 成 形 構 造の前 部 胴 体は、 型﹂ では 型﹂ にも対応できるように関連会社 プラント部長の前川完二は、﹁オートクレー ブのポイントは 炉内温度の均一性能を 開発を担う川崎エンジニアリング産業 位置決めの孔を開ける、④超音波による非 トクレーブという 窯で焼 き 固める、③ 部 品 磨工場で製作した。 である川崎エンジニアリングが川崎重工の播 は、﹁ だいぶ長 く なる。東工場のオートクレーブ 型﹂ の前部胴体と比較すると、﹁ 巨 大なもの。﹁７８７﹂ の基 本 形である﹁８ 19 9 0 0 t 10 の真価であった。 あり、 この技術課題の克服こそが川崎重工 るゆえんだ。 A F P m る、② 積 層された炭 素 繊 維 複 合 材 をオー ①筒状の治具に炭素繊維複合材を積層す 10 06 Kawasaki News 178 Kawasaki News 178 07 4 直しを続けています﹂︵三輪基幹職︶ 本 格 稼 働 に 向 け て 準 備 が 進 む 東 工 場 。複 合 素 材 を 貼り重 ねる A F P の 調 整（ 右 上 ） や 、パ ネ ルリベッター の 設 置 作 業（ 右 下 ）も 進 む 。左 下 写 真 は 、屋 外に突き出 て いる オートクレーブ の 燃 焼 装 置 などの 部 分 2 上 ）川 崎 エ ンジ ニ アリン グの前川完二産業 プラント部 長 下 ）右 か ら 川 崎 重 工 787生産技術部の 多 田 章 二 主 事と三 輪 和彦基幹職。 時 代を 切 り拓 く Leader’s Voice Epoch Maker 【vol.005】 川崎重工航空宇宙カンパニー 生産本部副本部長 （理事） 油圧ポンプ 白石明裕 世界の建設現場を席巻する日本メーカーの油圧ショベル。 その心臓部である油圧ポンプで国産初号機の開発以来、圧倒的な性能で 建設機械産業を支えてきたのが川崎重工だった。 Akihiro Shiraishi Working Togetherに賛同し、 確固たる生産体制を整える 「 787 」は、世界 中のメーカーが 協 力して生 産する き、内部を報道関係者にも公開しました。 動油を送り出すピストンが斜 板の上を摺動することで往復 運動す 東工場は延床面積が約 6 万 m 3 で、2013 年 12 月か しかし意外に歴史は浅く、日本初の純国産油圧ショベルが誕生し るタイプのことだ。81 年に登場した NV シリーズからは、斜 板の角 ら建設を開始していました。竣工式にはボーイング社 たのは1965 年のこと。この純国産初号機向けの油圧ポンプを開発 度を深くして高圧・高速運動を可能にし、各種部品もミクロン単位 したのが川崎重工だった。油圧ポンプはモーターやシリンダなどに で 精度を磨き上げることでさらなる高出力密度化を実現した。最 作動油を供給する、いわば油圧ショベルの“心臓部”。川崎重工は純 新の K7V シリーズは、K V シリーズに比べて約 10 倍の高出力密度 国産初号機で採用された「 KVシリーズ」を1968 年に開発し、油圧 化を達成。川崎重工は、油圧分野の立役者となっている。 Kawasaki News 178 右 対 称 だ が 、使 わ れ る 定した斜 板ポンプの開発」をめざした機種で、斜 板ポンプとは、作 されている。 部品は微妙に異なっ さ、多機能性、低 騒 音性、そして高い信 頼性によって世界から支 持 Q S K Y て い る た め 、取 付 け 部 名古屋第一工場内に新設された東工場の竣工式を開 ﹁ ﹂が 育てる 世 界で最も効 率の良い工 場 る。KVシリーズは「 50メガパスカル（ MPa ）の超高圧化の時代を想 品を間違わないよう 型機から大型機まで、優れた油圧技術による操作性や機動性の良 東工場の竣工で、川崎重工の生産体制 川崎重工は、2015 年 3 月 13 日に愛知県弥富市の 14 に 治 具 を 改 善 。ま た 、 動 油を高 圧 で 高 速に 送り出し、一方 で は 本体 の 小 型 化を 追 求 す News 10 機に増える見込 占めており、 “ Made In Japan ”を象徴する工業製品の一つだ。小 建 いが、日本メーカーの 油 圧ショベルは世界シェアの5 割を ポンプ事業を軌道にのせた。 機から 油圧ポンプの進化は「高出力密度化」に尽きる。より大容量の作 竣工式で、東工場の全容を 関係者に公開 設現 場の花形と言えば油圧ショベル。あまり知られていな は従来の月間 安全な航空機を造るために投入されているのです。 各工程での作業員の ションもなされています。 “ALL KAWASAKI”の力が、 K3VさらにK5Vへと受け継がれた省エネ化などへの 。使用圧 対応をさらに進化させたのが 「K7Vシリーズ」 力は最大40MPaで、出力はK3Vと同じ重量で20％以 上向上している。効率も従来比+3ポイントの高効率化 を実現した。 みだ。 そもそも ﹁７８７﹂ の生産は、 大型機 ジュールなど、3工場体制の最適な生産管理シミュレー 動きをビデオで撮影 発され、東 工場 の 建 設に際しては仕 掛 品や搬 送 スケ 高出力密度で環境性能も 高度化した「K7Vシリーズ」 し て 動 線 を 分 析 し 、ム 用刃具や超音波非破壊検査装置の分析手法などが開 2014 の量産という経験のないものづくりへの 連企業の協力も得ています。これまでも複合材の切削 挑 戦 で あ っ た 。航 空 宇 宙 カ ン パ ニ ー で そのノウハウを確立するために、技術開発本部や関 ダのないスムーズな されます。 は、ボーイング社の量産手法や川崎重工 た 点にも航 空 機づくりの 知られざるノウハウが 発 揮 動 き を 探 る こ と で 、工 ンの同期をスムーズに実現しなければ ならず、こうし 程時間の短縮を実現 げることも重 要な 課 題 でした。部 品 調 達や 生 産ライ 「NVシリーズ」 は、 ピストンの加工形状 状 81年に登場した の変更や摺動面の素材開発、 ２つのポンプを直列に結 合するアイデアの採用などにより高圧・高速・小型化を 実現。使用圧力は最終的に32MPaにまで向上、それで いて高い信頼性を実現した。 している。 機 数を見 越し、増 産に 対応 で きる工 場として立ち上 社から﹁世界で最も効率の良い工場﹂と 型」 「 10 型」を 生 産しますが、階 段 状に増 加する生 産 さらなるイノベーションの の 黎明「NVシリーズ」 独 自 の 生 産 改 革 手 法﹁ 新 工 場 の東 工 場で は、 「 787 」の 派 生 機 である「 9 1981 09 4 K︵ PS Kawasaki ゼンスを高めています。 ︶ ﹂ の源流である二輪車 Production System 事業などからもそのノウハウを学んだ。 ロ」などの輝かしい成果につながり、川崎重工のプレ こ う し た 地 道 な 活 動 が 、ボ ー イ ン グ び 改善する活動は、安定 品質や「納期遅れ / 欠品率ゼ それは﹁愚直な実行﹂を基本とし、さら 源流で、両者は高い親和性を備えています。互いに学 賞賛される成果を生み出した。﹁サプラ BPS はトヨタ自動車の改善運 動に学んだものです が、川崎重 工の改善 運 動である「 KPS 」もまた同社が に ﹁ QSKY ︵ Quality ・ Safety ・危険予知︶ ﹂ と いう標語に集約された﹁品質安全と安全 NVシリーズの革新を踏襲しながらも、さらに信頼性や 「K3V 標準化、生産性を向上させ誕生したのが88年の シリーズ」 。部品点数を30％削減して価格競争力を強化。 日本製油圧ショベルが世界を席巻していく原動力に なった。使用圧力は最終的に38MPaにまでなった。 創造するための新たな取り組みでした。 イヤー・オブ・ザ・イヤー﹂などのさまざ 部品点数を大幅に削減した 「K3Vシリーズ」 を 生み 出そうとしたのです。これは安 全な 航 空 機を 作業は同じもの﹂ という考え方だ。 このポ 1988 の 演 奏 の 如く協 和し、スムーズ なものづくりの 流 れ ま な 表 彰 に つ な が る だ け で な く 、川 崎 建設機械などに組み込まれ、 小さい力を大きい力に変える。 生 産 パートナーメーカ ーが 、あた か も オー ケストラ リシーによって作業の改善内容は広く Sys tem（ BP S ）」へ の 同 調 を求めました。世 界 中 の 重工のものづくりは大空の安全に貢献 純国産油圧ショベル初号機用に開発・採用されたのが 「 KVシリーズ」。使用圧力は21MPa 。当時の開発者は 「使い物になるまで１年かかり、アメリカのライバル品と 山梨県の河原で連続500時間の比較運転を行い、川崎 重工の油圧ポンプが採用された」 と振り返る。 は 生 産 現 場 に お け る「 B o e i n g P r o d u c t i o n 共 有 さ れ 、良 い 事 例 は ど ん ど ん 真 似 す ング 社は「 Working Together 」を掲げ、具体 的に 油圧機械産業の基礎と なった「KVシリーズ」 しているのである。 1968 る こ と が 奨 励 さ れ た。 例えば航空機は左 初代 モデル 東工場空撮 パートナー比 率 の 高 い 航 空 機です。このためボーイ 静 か に 稼 働 を 待 つ オ ートクレ ー ブ 。胴 体 の 長 い 「 7 8 7 - 1 0 型 」にも 対 応して いる の関係者や愛知県の大村知事が出席、中部地区の航 空宇宙産業の新たな一歩を祝いました。 ボーイング 787 の生産能力を増強するとともに、高 品質の製品提供を通じて本プロジェクトに貢献し、さ らには民間航空機事業の拡大を目指していきます。 Kawasaki News 178 08
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