「世界のモノづくり」を支える金属3Dプリンターメーカー、松浦機械製作所 LUMEX Avance-25

日本発の産業用金属3Dプリンター「金属レーザー造形複合加工機」が、ものづくりの現場で注目を集めています。量産に欠かせない「金型」の製作において、「成形」と「フライス加工」の2つの工程を同一機械で完結できる装置を開発したため、工期もコストも大幅に削減できます。その先頭を走るのが、地元の基幹工作機械メーカー「松浦機械製作所」だ。

「成形」と「フライス加工」を同時に実現した画期的な製品 松浦機械製作所が2002年11月に開発した金属光造形複合加工機は、現在第4世代に進化し、「LUMEX Avance-25」と命名されています。この装置は、加工テーブル上に広げられた金属粉末をレーザーで焼結し、層ごとに積み重ねて立体的な物体形状を形成するとともに、その表面を高速で研削・フライス加工することもできます。開発室に保管されているLUMEXの試作機（福井県工業技術センター、左が後藤基宏主任研究員）
その結果、金型の製造精度が大幅に向上します。 LUMEXを使用することで、金型内部に冷却水配管を自由に設置できるため、金型に注入された樹脂の冷却効果が大幅に向上し、部品の生産効率が向上します。製品強度も良好で、最終製品としても使用できる可能性があると言われています。「モデリング」と「ミリング」の2つの作業を同時に行うことができる世界初の機械設備です。
これにより、従来約2週間から1か月近くかかっていた設計・加工工程を、従来の3分の1に短縮し、コストも最大で半分にまで削減できるという。全自動無人運転にすれば人件費も削減できる。コスト削減に知恵を絞るメーカーにとっては、まさに「救世主」だ。

好評を博し、名称を「メタル3Dプリンター」に変更
松浦機械製作所がLUMEXの試作機（テストモデル）を開発していた当時は、「3Dプリンター」という言葉は一般的ではありませんでした。発音しにくい名前である「金属光彫刻複合加工機」と名付けられているのもそのためです。その製品はすぐには人気が出ないでしょう。当時は積層造形技術に対する認知度も低く、製品も1台あたり約7,000万円と高価でした。

3代目社長の松浦勝俊氏は、2013年頃から市場動向の変化を感じ始めた。なぜなら、個人用の3Dプリンターはすでに家電量販店で10万円以下で販売されているからです。樹脂などの素材を使って形を積み上げていくため、一見すると何もない空間に突然立体物が生まれたように見えます。 3Dプリンターはメディアから「魔法の箱」として称賛され、大流行している。

立体物を創り出す技術に対する社会全体の理解と認識は徐々に深まり拡大しており、この傾向は個人レベルから業界全体にも広がっています。同国は補助金制度を通じて３Ｄプリンターなど先端機器への投資を促進しており、３Ｄプリンターの普及も加速している。

それでも、松浦機械製作所は「金属レーザー造形複合加工機」という名称にこだわり続けています。しかし、2014年に方針が変わりました。松浦勝俊社長は「『金属レーザー造形複合加工機』『積層造形装置』と言っても、『たかが３Ｄプリンター』と反論される。抵抗しても無駄なので、流れに身を任せるしかない」と苦笑い。今では「複合金属3Dプリンター」と呼ばれています。

「高速加工では精度が保証できない」という問題に直面<br /> 旋盤、フライス盤、マシニングセンター（MC、つまり自動工具交換機能を備えたCNC工作機械）、そしてLUMEXがあります。現在、松浦機械製作所の売上の95％はマシニングセンターが占めているが、松浦社長はLUMEXに大きな期待を寄せている。「最近は取引量も増えてきており、いよいよ勝負の時が来たという感じ。2020年には30億円くらいの売上を達成したい」と語る。

無からは何も生まれない。 LUMEXも、マシニングセンターの生産性向上を模索する過程で誕生しました。松浦機械製作所は、高速・高精度のフライス加工技術の追求において、ある問題に直面していました。つまり、「高速性を追求すると、フライス工具が摩耗しやすくなり、高精度を実現できなくなる」のです。

工具摩耗の問題を解決するには？松浦機械製作所の取り組みは、「高速レーザーを使えば、工具自体に触れることなく物を切ったり、加工したりできる。磨耗も劣化もない。金属加工（フライス加工）にレーザーが応用できないか検討してきた」（松浦社長）。そんな中、電気機械製造大手の松下電工（現パナソニック株式会社）からレーザー加工技術とフライス加工技術の共同開発の打診がありました。

パナソニック電機の基礎技術をベースに機械装置を開発 パナソニック電機にとって、製品開発サイクルの短縮は会社の存続に関わる大きな課題だ。パナソニック電機工業株式会社は、1990年代初頭からレーザー造形技術の研究開発に取り組んできました。数々の失敗を経て、ようやくレーザー焼結から完成品までを1台の機械で実現する基礎技術を開発し、社内向けに試作を始めたが、結果はいつも満足のいくものではなかった。そこでパナソニック電機が機械装置の開発パートナーとして松浦工機を選んだのは、パナソニック電機自身がユーザーとして、松浦工機のマシニングセンター製品の優秀性を高く評価したからである。
福井県工業技術センター所長の勝木一夫氏は「LUMEXはここで生まれた」と語る。
当時、福井県工業技術センターでも、繊維、眼鏡フレーム、機械製造などの地場産業にレーザー技術を導入し、加工方法の革新を推進することを検討しており、文部科学省が主導する「地域クラスター共同プロジェクト」事業に参加した。金属レーザー造形複合加工機の開発もこの枠組みで進められ、2000年12月に福井大学を含む産官学連携プロジェクトとして発足しました。

福井県工業技術センターの勝木一夫所長もプロジェクトのメンバーだ。「県がレーザーの応用を模索したいと考えていたことと、偶然にもパナソニックと松浦の連携が重なり、松浦正則社長（現会長）に取りまとめを任せたんです。レーザーの産業応用がどんどん発展していた当時、福井県にレーザーの応用開発に携わるメンバーが集まったのは偶然のようで、実は必然だったんです」と当時の状況を振り返る。

パナソニックは家電製品の製造にこれを使用
LUMEXの実際の応用は、共同開発パートナーであるパナソニックから始まりました。高品質な家電製品を量産するためには、まず高精度で強度の高い金型を作り、その金型に金属や樹脂を流し込んで部品や構成材料を量産する必要があります。

金型を作るには熟練した技術が必要です。金型の製作には2か月かかるものもあれば、数千万円かかるものもあります。金型製作は失敗が許されない製品製造の基本技術です。新製品が開発されるたびに、新しい金型を作る必要があるため、金型製作コストも上昇しています。

LUMEXを導入すれば、従来に比べてコストが大幅に削減され、製品の価格競争力や国際競争力の向上につながります。パナソニックのアプローチは、コンセントや換気扇からスタートし、徐々にヘアドライヤーやシェーバーなどへと拡大していくというものだ。

LUMEXは自由度の高い高品質な形状を製作できます。金型を作るだけでなく、金属部品そのものを作るのにも適しています。「実験サンプル」を作るだけにとどまらず、実際に自動車やスマートフォンの部品の製造に活用し始めた企業もある。小型ロボットを組み立てるためのカスタムパーツも楽しみです。人工骨や人工歯根などの医療用途にも使われ始めています。今後は航空機部品、航空エンジン部品、ロケット部品の製造需要が見込まれます。
チタン製の人工骨（左）と人工歯根（松浦機械製作所提供）
三菱重工業は、2020年に打ち上げ試験を予定している「新型主力ロケット」の部品の製造装置として、金属3Dプリンターを活用することを検討している。米国のゼネラル・エレクトリック（GE）など世界的な航空エンジン大手も、エンジン部品の製造に金属3Dプリンターを導入することに関心を示している。

三菱商事と提携し米国市場へ進出 現在、松浦機械工業の売上の70％は輸出によるものだ。ドイツ、イギリス、カナダ、アメリカ、台湾などに販売拠点を持ち、31の国と地域に代理店網を構築しています。松浦機械製作所は現在、世界の加工機械メーカー売上高ランキングで68位にランクされています。（米国ガードナー出版が発表した調査結果に基づく、2014年7月10日時点のデータ）

もちろん、松浦機械製作所はもともとグローバルな多国籍企業ではありませんでした。今日の私がここに来るまで、多くの浮き沈みを経験してきました。 1970年代には、ドル危機（1971年）、石油危機（1974年）と相次ぎ、経営状況はどん底に陥った。

松浦機械製作所の立ち直りを支えたのは、苦肉の策で開発した立形マシニングセンタ（垂直主軸）だった。当時、世の中のマシニングセンターはほとんどが横型で、立型を導入しているところはなかった。価格は1台4000～5000万円だった。この価格は中小企業には手が届きません。松浦機械製作所と取引のあったCBSソニーレコード社長（後のソニー社長）大賀典雄氏は、「他にはない、アメリカで売れるものを作れ」と提案し、その言葉は功を奏した。 1974年3月、日本で世界初の立形マシニングセンタが誕生しました。価格はわずか1,600万円で、たちまち中小企業を中心に普及しました。

さらに、幸運の女神がこの処理センターを好み始めました。米国の工作機械専門商社、メソッド・マシン・ツール社の社長、クレメント・L・マクアイバー氏は、名古屋の展示会で初めてこの新開発機械を見て、「こんな立形マシニングセンタが欲しい。今すぐ10台買いたい」と即注文した。当時は、月に5台売れれば、ほぼ全社員を養うことができました。最終的に、両者は14台の立形マシニングセンターを購入する1年契約を締結しました。それは松浦機械製作所の歴史を変えた瞬間でした。

LUMEXについては、松浦機械製作所が三菱商事株式会社と独占販売契約を締結し、2014年1月より北米市場に参入しました。三菱商事の米国現地法人MCマシナリーシステムズ（MMS）を中心に、金型業界向けに米国市場での販売を開始した。 LUMEX はマシニングセンターとは異なり、専門的な販売知識と専用のアプリケーションが必要です。この判断に基づき、松浦機械製作所は北米金型業界で強固な顧客基盤を持つMMS社と連携し、販売攻勢に出た。

製品シリーズ別に競合の台頭に対抗する<br /> 松浦機械製作所は、日本列島の中心に位置する福井市に本社工場を建設する計画だ。初代社長の松浦俊雄は、1935年8月に故郷に戻り、東京で徒弟として学んだ技術を頼りに、この地に旋盤部品の製造を請け負う工場を設立しました。当時彼は21歳でした。
松浦機械製作所の本社工場は畑の中にある。「初代はプロのスーパーマン。機械の良し悪しをすぐに察知して、『これはいい機械だ、美しい機械だ、売れるはずだ』と。先代（松浦正則氏）も第六感がすごく鋭くて、『とにかくやれ』と即行動するタイプでした。初代が製品づくりの基盤を築き、先代がそれをビジネスにして世に売り出しました。その基盤を発展させ、広げていくのが私の仕事です」と話すのは、三代目の松浦勝俊社長だ。

世界ランキング３０位のソディック（横浜市）は、金属３Ｄプリンターの新製品を今年１０月から販売すると発表した。ついに競争相手が現れた。松浦社長は「ユーザーにとって選択肢が増え、金属積層造形複合加工技術を推進するパートナーも増える」と歓迎した。 LUMEXは現在1機種のみだが、「より大型の製品を作りたいという要望もある。今後はシリーズ化していく」と対策に取り組んでいく方針を示した。

松浦機械製作所は、2014年にスタートした世界最高水準の次世代産業用3Dプリンター技術を開発する国家プロジェクトの企画にも参画しています。欧米製品に比べて5倍の精度と10倍のモデリング速度を実現することが目標です。松浦勝俊社長は「福井の片田舎に住んでいますが、年間の３分の１近くを海外で宣伝活動に費やしています」と語り、今後も出張は続くという。

現在、このLUMEX Avance-25マシンは販売中です。元の価格は500万元以上でしたが、現在の価格は258万元です。新品です。必要に応じて、Antarctic BearカスタマーサービスQQ/WeChat：3125836244にお問い合わせください。

「世界のモノづくり」を支える金属3Dプリンターメーカー、松浦機械製作所 LUMEX Avance-25

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