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自動車・二輪分野 3Dプリンター活用事例

株式会社モリワキエンジニアリング 様


株式会社モリワキエンジニアリング
技術部 リーダー 今田 益世 氏

最高を超える走りのその先へ
―3Dプリンター-実部品搭載マシンで世界と戦う―

二輪ロードレースの世界最高峰グランプリ「MotoGP」、2010年シーズン第2戦スペイングランプリMoto2クラス決勝。トップでチェッカーフラッグを受けたのは、社員37名のエンジニアリング会社がつくったレーシングマシンだった。
1973年に創業し、夢の実現に向け諦めずに努力してきた。決して平坦ではなかった世界一への道のり。 そしてこれからもレースは続き、技術の進歩にゴールはない。
「MotoGP」Moto2クラスの2013年シーズン、同社がつくった最新のマシンには3Dプリンターで造形した部品が搭載されている。最高を超える走りを求めて、飽くなき挑戦を続けるプロフェッショナル集団の根底に流れるモリワキイズムとは何か。夢と挫折のドラマが繰り広げられる鈴鹿の地に同社を取材した。

モノ作りにこれでいいと言う終わりはない

「Beyond the Best―最高を超える― モノ作りにこれでいいと言う終わりはない。レースに勝っても、最高のパワーが出ても必ずそれ以上がある。歩みは遅い、100分の1秒ずつ、0.1ミリずつかもしれない。だからこそ、未来が楽しい」。モリワキエンジニアリング(以下、モリワキ)のコーポレートスローガンからは、ものづくりへの熱い思いが伝わってくる。
レース担当、バイク用部品、他社のものづくり支援の3つの事業の柱を持つモリワキ。二輪レースの世界最高峰、MotoGPへ初参戦したのは2003年、その7年後、シャーシコンストラクター(車体を製作するメーカー)として参加した「MotoGP」Moto2クラス※の2010年シーズンでは、同社がつくったMD600で参戦したToni Eliasがライダーの総合チャンピオンを獲得。同じマシンを使ったレーシングチームの総ポイントで競われるコンストラクターチャンピオンシップでMD600は2位となった。技術と情熱と諦めない心があれば世界と戦える。ものづくり技術の高さを世界の舞台で実証したモリワキだが、技術の歩みを止めることはできない。レースは技術者の戦いの場でもあるからだ。

※「MotoGP」Moto2クラス:Moto2クラスは4気筒4ストローク600cc(ホンダのワンメイク)。エンジンに手を加えることは許されず、高度な技術力やノウハウが問われる


MORIWAKI MD600


溶接時に固定する治具


3Dプリンター実部品を搭載した最新マシンが世界を転戦

「MotoGP」Moto2クラスの2013年シーズン、モリワキはシャーシコンストラクターとしてHONDA ASIA TEAM TADYにMORIWAKI MD600を供給し世界タイトル奪還を狙う。最新のMD600において技術的チャレンジの1つが、3Dプリンター「FORTUS360mc」と樹脂材料ABS-M30でつくったエアーインテークダクトの搭載だ。
空気をエンジンに送るエアーインテークダクトは、途中で空気が通る通路が分かれたり、部品をとりつけるための穴やでっぱりがあったりと複雑な形状をしている。通常、ガラス繊維強化プラスチック(FRP)で成形するが、非常に手間と時間を要していた。本来、何工程にもわたる作業が必要なところ、3Dプリンターなら3次元データから短時間で直接成形できる。何度も改良が求められるレースでは重宝するはずだ。
「森脇社長に3Dプリンターを活用したいという話をすると、社長も面白いものができそうだと。3Dプリンターの展示会でかき集めたサンプルとカタログを社長に見せて説明した結果、丸紅情報システムズが販売する3Dプリンター FORTUS360mcを導入することになりました」 現在、3Dプリンターで製造した部品が搭載されたMORIWAKI MD600は世界を転戦中だ。レースシーズンの間は、トラブルへの対応だけでなく、より速く走るために開発、実走テストが繰り返して行われる。従来、部品が破損するとガムテープで補強するなど応急処置でレースを続けることになるのだが、現在では3Dプリンターを使って短時間で部品をつくり、現場で生じるさまざまなニーズに応えている。



社内さまざまな部門から3Dプリンターを使ってみたいという声

3Dプリンターの活用の場はレースだけではない。例えば、風よけのためのカウルは、大きなサイズなので現状の3Dプリンターでは無理だと思っていたが、マシニングセンター(工作機械)で作ったものと、3Dプリンターで造形したものを組み合わせてマスターモデルをつくってしまったそうだ。「こんなこともできるのかと驚いている」と今田氏は話す。
試作面でのメリットも大きい。バイク用部品の開発において車両の借用期間が短い場合、金型をつくる時間的余裕はない。これまでは寸法を測ることしかできなかったが、いまは3Dプリンターにより短時間で試作をつくり位置や動きの確認なども行っているという。
また、デザイン形状の確認は、従来、金型をつくり成形してチェックしていたが、金型をつくった後に修正が発生した場合に余計なコストや時間がかかってしまう。いまは3Dプリンターを活用し、デザイン形状をしっかりと固めた上で金型の製作に移ることが可能になったという。 他社より依頼された製品や部品の試作において、一品一様の治具づくりにも3Dプリンターが役立っている。量産につながるかわからない段階で、金型から治具を製作するのはコスト面で負担が大きい。しかし3Dプリンターを使えば、コストや時間をかけず必要な治具を用意できる。
「切断するときの位置決め治具や、溶接時に固定する治具は、樹脂製の弱い部分に関してボルトや金属で補うなどハイブリッドな使い方をしています。3Dプリンターでかたちをつくり、加工する機械に上手く取り付けることができるのかなどを確認しながらの作業は効率的で、改良もすぐにできます」 目に見えないコスト効果も計り知れないという。設計者は金型づくりなど他の要件に煩わされることなく設計に集中でき、試作モデルの製作に利用していた機械は、より多く量産のために使えるようになった。
「3Dプリンターをこう使ってみたいという声が社内のさまざまな部門から寄せられています。私は、エキゾーストなど大きな実部品づくりや、強度の高いPC-ABS樹脂(ポリカーボネート/アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン混合)などを使って活用の幅を広げることも考えています」
匠の集団に息づくモリワキイズムとは何か。森脇社長がレースをめざす人たちに向けたメッセージ集「THE MORIWAKI BOOK」の中に、ものづくりにも通じる一節がある。「全てに対して大切なのは“考え方”だ。不可能は無いと言う考え方だ。そして、どうしたら可能になるか、出来るようになるかを考える事だ」


FORTUS360mcで造形したエアーインテークダクト

切断するときの位置決め治具



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