石器時代から使われる素材を最新技術でコントロールする
粉体というと聞き慣れないかもしれませんが、それは石器時代から私たちのまわりに存在していました。土を粉状にし、水と混ぜ合わせ成型し、焼くことで強度を増す。これは粉体技術のプロセスそのものです。
テクノロジーの発展した現代では、粉体の使われかたもさまざまです。ゆたかな生活をおくるために必要な粉体技術も難易度が増しています。とくに粉をコントロールする技術「ハンドリング」の技術者が不足しています。そんな粉体エンジニアリングの技術集団でもある、株式会社パウダーシステムズの技術統括の谷川さんのお話です。
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生活製品の多くが粉体素材、その製造現場は課題が山積み
800Lとか1,000Lの粉材料を使った製品を製造しているとある企業さんの話です。工場の先が見えないような大きな会社の、製造ラインの最初にある大きな粉体保存装置の前に、ワーカーさんが1人袋を持って立っていているんですよ。材料の計量をする時に、装置からサーって粉が流れ出てくるんですが、その方が感覚で20kg、30kgって仕分けをしている。手でキュッって袋を締めて。
「他にできる人いないんですか？」って聞くと、この人しかできないって返答が。素材が流れてくる音や、袋のちょっとした重みの変化で数gの調整を行なっているんです。完全に職人、いや超人の領域ですよ。
他にも、スコップ持ったワーカーさんが粉材料をちょっとずつ袋に入れて、ちょっと入れすぎたな、ちょっと足りないな、みたいなことをやっている現場もあります。長年蓄積された技術をどう機械化していけばいいのか？ どの精度まで必要なのか？ 仕事のスピードと精度のバランスは？ それを決めることがなかなか難しい。
「人手不足」ですね。
材料が変化していく中、うまく先端機器を導入できない工場はまだまだあります。数字と違って、感覚を可視化して機械化するプロセスに対して、課題は沢山ある。
私たちパウダーシステムズは、新規の設備を入れるだけではなく既製の機器を改造することでも、各企業が製造する製品の材料をうまくコントロールできるようサポートしています。
粒度や形の異なる粉体をコントロールする
粉体技術には大きく3つの工程があります。「粉体・粒子を作る」「素材をコントロールする」「測定・評価する」。それらを経て形にしていくわけですが、「素材をコントロールする」工程、いわゆる「ハンドリング」が多様で難しいんです。
粉の輸送や、供給方法、流動化、貯蔵……。素材になっている粉も、粒子の大きいものから、空気に舞うと肺への影響が出てしまうナノレベルのものまであります。それぞれの粒子サイズや製品により、ハンドリング方法が異なります。
粉体・粒体を作り出すための粉砕機メーカーは星の数ほどあって、粉砕機自体は自社ではなく、各企業から見つけてきます。粉のサイズやキャラクターへの対応もメーカーでデザインすることがほとんどです。というのも、研究段階からタイアップしているところがあり、そこから量産化しましょうという流れになりますので。
ただ、量産しましょう、となっても、工場のスペースの問題で、100メートル先で素材を扱いたいとなると、「どうやって100メートル先まで人の力をかけずに省略化して持っていくか」という課題が出てきます。
しかも粉体は、さまざまな工程を経ているうちに、粉の性質が変化します。最初は流れるような粉だったけど、ある工程を通ったときから急に流れなくなることはしばしばあります。そこに悩んでいる企業様が多いですね。
大手のメーカーさんの中には、何億何十億の設備を納入しているにも関わらず、細かい改造はしてくれない場合もあります。課題にこまって弊社に来られた企業に「導入したメーカーさんはどうしたんですか？」って聞くと「そちらでやってくれ」と暗に言われたそうです。担当者も変わっていくし、新しい担当者も着任と同時に改造の話をされたらキツイとは思いますが、導入した企業からするとそれはないだろ、ってなります。そういうすれ違いが実際に起きています。
各企業が求める材料を作るためには、ものすごい時間かかりますし、だれと話せばこの課題が解決できるんだ、なんてこともあります。私たちのところに「2社にことわられた」「3社にできないっていわれた」という企業からお問合せいただけ、それに応えるのがこの仕事の醍醐味です。コツコツやってきたかいがあった！ と思えます。
製造プロセスだけでなく、装置の機器管理も重要項目に
粉体をとりあつかっている企業の設備機器からデータをとって、それを統合させるのは、想像以上にむずかしい作業になります。いろんな企業が出入りして、いろんな開発をしていて、メーカーも仕様も違うものが、各工程に存在している状況なんです。
例えると、いろんな国の人を集めてみんなで団体行動させるような。言語も違うし、文化も違う。よく喋る人もいればまったく喋らない人もいる。そんな状態で管理するなんて、そもそも管理すること自体が間違ってるんじゃないか、と。
これまでの製造現場って、なにか異常を感知してから計測し、問題点を発見して部品の交換やメンテナンスを行なっています。そうではなく、すべてに計器を付けて、モニタリングして稼働管理する。理想なんですが、どこを監視していけばいいのか。工場も複数にわかれているケースもあったりで、誰もやらないですよね。すごく大変だから。
管理のパラメーターも、振動や運転時間、風量、温度、圧力、ものすごい点数の管理制御が必要になってきます。だからといって、やらないわけにはいかない。業界全体でそれらをデジタル化してフィルターや供給パイプなどの交換時期を可視化して事故が起こらないようにする流れにはなっています。
いまは現場のワーカーさんたちが、ここも感覚で把握しているんですよ。「ちょっと異常が起き始めてるんじゃないか」「昨日と少し様子が違うぞ」「そろそろ壊れるんじゃないか」って。設備を止めないで利用したい、生産性を上げるというのもあると思いますし、設備が壊れるギリギリまで使いたいっていう感覚もあるみたいです。
粉体技術は、手離れのいいビジネスではない
大手メーカーの中には、粉砕機欲しいって言われたらテストやってすぐ販売するところもあります。機器の導入には数億円単位のお金が動く上に、手離れ良くて稼げる。
私たちは「こんなことをやりたいんだけど」と言われてから、いっしょになって考える。けっこうめんどくさいんですが、そこをやっていかないといけないと思ってます。機器の導入は製造工程のほんの入り口なので。
大手のメーカーの手がとどきにくい領域で強みを発揮できているのはありがたいことです。大変ですが、クライアントといっしょになってオーダーを作る。「これって本当にこうなんですか？」「いやー、わかりません！」みたいな会話を何度もしたり、現場のワーカーさんを呼んで話を聞いたり、一緒にテストやってみましょう！ など。
隙間産業と言われてしまえばそれまでかもしれませんが、粉体エンジニアリングの中でも難易度の高い「ハンドリング」の工程において強みを価値を提供できていることで、お客様によろこばれることも多いです。
粉粒体エンジニアリングのプロフェッショナル集団として
私たちは、人材育成に力を入れたい。技術だけでは、お客様に価値を提供することはできません。もともと営業のいない会社です。技術屋が営業もするし、見積書も作るし、もちろん設計もする。一度、見積書を提示した後に、予算会議に出席して、設計会議にも出て、現場にも立って指揮してたら「谷川さんて全部いるの？」って言われました。小さい会社なんで、全部やりますよ！ と言いますが、そこが面白いところだったりするんですよね。
ハンドリング工程では、粉がなかなかいうことを聞かないのも面白いと感じます。あまりにもいうことを聞かず、腹が立って「この粉、床に全部ぶちまけてしまおうか」って時もありますが。それでもプロフェッショナルの意地ですかね、絶対にコントロールするんだ！ って。
株式会社パウダーシステムズでは現在、
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