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匠の技を原点とする日本製鋼所の技術の高度化と進化

《と   き》2013年7月12日

《訪問先 》(株)日本製鋼所 室蘭製作所(北海道・室蘭市)
 
《講  師 》日本製鋼所(株) 取締役 専務執行役員 鉄鋼事業部長 村井悦夫氏
《コーディネーター》テクノ・ビジョン代表、元帝人(株)取締役 研究部門長 相馬和彦氏 

 

 「異業種・独自企業研究会」の2013年度前期第4回例会は、平成25年7月12日に日本製鋼所の室蘭製作所を訪問した。日本製鋼所は1907年に創立された長い歴史を持ち、原子力発電部材の製造では、世界トップの位置を占めている。先端技術分野で勝れているばかりでなく、所内に鍛刀所を有し、日本刀の鍛刀技術の保存・伝統にも力を入れ、その鍛造技術から学ぶ姿勢を維持している。

 今回は、同社の勝れた製鋼技術開発とその進化ばかりでなく、日本刀鍛造を支える匠の技との接点や融合を含めてお聞き出来ることを期待して訪問した。

 最初に室蘭製作所長 執行役員 工学博士 柴田尚氏のご挨拶をいただいた。日本製鋼所は兵器製造が出発点であったが、戦後に民需へと転換した。兵器には当時の最高水準技術を使用していたため、戦後に化学、石油、原子力への展開が可能となった。

 次いでDVDによる会社紹介があった。”creation”を会社の標語にして、鍛刀技術を製鋼に活用している。使用する鋼塊は最大670トンのものが製造出来るが、現時点では世界最大である。この鋼塊を鍛錬し、熱処理、機械処理を経て出荷する。原子力発電用基幹容器、圧延機用ロール、石油精製リアクター、クラッド鋼管などを製造しているが、新素材として人工水晶、また風力発電システム(一貫供給)なども手掛けている。

その後工場見学に移ったが、大型の鋼塊を加工、移動させる設備が並び、規模の大きさが印象に残った。概況のみ以下に纏めた。

①第一鍛錬工場

 14,000トンの水圧プレス用い、ローターシャフトを製作中であったが、赤く加熱された四角形の大型鋼塊がプレスに押され、段々と丸形に変形して行く様子を見ることが出来た。この工程はマニュアル操作であり、加熱(1,200℃)と鍛造(800℃)工程が3回繰り返される。この水圧プレス以外に、油圧式の14,000トンプレスも設置されている。火力及び原子力発電所向けが、売上の約1/2を占めている。

 工場間の製品移動は、製品の重量が大きいためディーゼル列車で運搬している。

②第四機械工場

 ここでは蒸気タービンのシャフトなど、大型製品の機械加工を行っている。発電機シャフトは200トンの重量があり、原発用ローターは、製品完成までに、全工程を含めると約一年掛かる。内部欠陥検査で発見される不良率は、0.2%程度である。

コアリージョンシェルは、アルバ社から技術導入した。

ローター切削、中心孔の研磨などを行っている。製作中のものに、原発の蒸気発生機部品(管板及びチャネル)、ヘッドなどがあった。

高速で回転するローターには、高い精度が求められるが、最終製品の精度は鋳造、鍛錬、機械加工の総合技術で決まる。

③瑞泉閣

 明治44年に、大正天皇が皇太子時代に宿泊するため新築された。その後、皇族の宿泊や休憩に利用されてきたが、老朽化したため昭和51年に改装された。当時の様式が残されている。

④瑞泉鍛刀所

 大正7年に、近代化により衰退していた日本刀製作技術の保存と向上を願って設立された。以来堀井家が代々技術を継承し、現在も刀匠2名、見習い1名が社員扱いで働いている。実際の鍛造工程を見学したが、日本製鋼所の「ものづくり」および「技術技能伝承」の原点がここにあると認識されている。

 工場見学から戻り、代表取締役 専務執行役員の村井悦夫氏による「匠のワザを原点に技術の高度化と進化へ」と題する講演をお聞きした。

 日本製鋼所の従業員は単体で2,460人、連結で以前は約8,000人在籍していたが、リストラの結果、現在では6,250人である。

 製品としては、鋳鍛鋼としてローター、シャフト、フランジ、ケーシングなど、鋼板としてクラッド鋼板、圧力容器用鋼板など、重機鉄構として圧力容器、熱交換器など、樹脂機械として各種射出成形機、ミキサーポンプなど、産業機械として圧縮機、バルブなどを製造している。その他にも、環境・エネルギー関連、マグネシウム関連、防衛関連の製品及び新規事業を手掛けている。

 室蘭製作所の敷地面積は112万㎡あり、従業員は本体830人、関連会社1,770人の合計2,600人を抱えている。1907年以来の会社の変遷を辿ると、第一の創業は軍需中心であったが、第二の創業は戦後の民需への転換である。平成12年からは、第三の創業として、エネルギー分野への特化を目指している。発電、発電関連事業、新エネルギー(風力、水素)・環境事業への展開である。

 ①第一の創業は、1907年に英国二社と、砲身を国内生産するため、資本金1,000万円の三社合弁企業を立ち上げたのが出発である。戦艦大和の主砲は呉工廠製であったが、小門の砲や機銃は日本製鋼所製であった。この時に砲身製造のノウハウを蓄積した。

 大正7年にダイムラーより技術導入し、国産第一号の航空機用エンジンを製造したが、結局10台造ったところで中止となった。

 日本刀製作技術の保存と向上を計るため、瑞泉鍛刀所を維持してきたが、日本刀の製作から参考になった工程を列挙すると、鍛錬、接合、鍛造、熱処理がある。接合はクラッド製造で、天然ガス用耐腐食性パイプ、マルチアロイローターやロールに応用された。熱処理は偏熱加熱・焼き入れで、一体だが部分により性能が異なる製品製造に役立った。

 ②第二の創業においては、砲身の製造技術が、戦後に発電機用一体型低圧ローターへ転用された。石油精製用リアクターでは、鍛造したリングを熔接して容器に仕上げるが、熔接技術を新しく開発し、カナダなどの低温地向けの材料開発に繋げた。

 原子力用途では、東海1号炉への納入が最初だった。原子炉用のスコットランド製鋼材に水素クラックが出来た時に、代替品を納入したのが始まりである。

 ローター用軸材では、リンや硫黄の含有量を大幅に減少させる精錬法を開発した。120トン電気炉5基に合金を添加する合わせ湯方式で、600トンの鋼塊を製造出来た。

 鋼材内部には、数ミリの欠陥が出来る。これを鍛造工程で圧着して除去する技術を開発した。中心部の圧着効果がアップする様に、表面を空冷して固める。

 機外鍛錬により、大型ヘッドを分割せず、一体のままに成型出来る技術を開発したが、日本製鋼所だけの独自技術である。

 スーパークリーン鋼は、10万時間を超えても全く性能が落ちない。10年を越えた使用が可能となった。

 火力発電用ローターは、使用温度の高温化によっても、ボロン添加鋼によってクリープを減少させた。

 原発の圧力容器では、溶接部数を大幅に減少させ、より安全な容器になった。また、もんじゅの炉部材、各種核融合炉部材なども手掛けている。

 ③第三の創業では、世界のエネルギー需要が今後も一層増加する状況を踏まえ、温暖化防止と安全・安心の向上を目指して、エネルギー分野に特化しようと決心した。この分野の需要増加を念頭に、800億円の投資を実施している。

 また次なるチャレンジとしては、以下がある。

①30万キロワット以下の小型発電機用部材については、日本製鋼所の事業としては捨てるのか、あるいはアライアンスで生き残るのかを決断する必要がある。更なる高効率化への研究開発のような自社努力を実施している。

②新分野への挑戦として、以下の分野を設定している。

 航空・宇宙材料

 海洋開発

 IT関連消費財

 新たなエネルギー関連材料と貯蔵容器

内容が豊富で、実例も潤沢に引用され、示唆に富んだ講演であった。遠距離での開催で帰宅便が限られるため、時間的な余裕が少なく、質疑応答は懇親会の席で持つこととして、講演はここで終了した。

 今回の室蘭製作所では、1907年創業の歴史ある企業が、時代の激動に揉まれながらも、創業理念を維持しつつ変化に対応してきた実例をつぶさに拝聴出来た。ただの消極的対応ではなく、匠のワザを原点とし、それを積極的に高度化・進化させ、原子力発電部材で世界のトップに登りつめたのは、見事としか言いようがない。しかも現在の地位に留まることはなく、第三の創業を目指して更なる変化を追っている姿勢には感服する。原発は日本では厳しい状況が暫く続くと思われるが、世界を見渡すと、エネルギー消費量増大と温暖化防止の両立に対応出来る発電技術としては、原発を外すことは考えられない。新分野への挑戦と共に、原発の更なる安全性と発電効率向上に、今後も貢献されることを期待出来た訪問となった。

(文責 相馬和彦)

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