市場の変化を見据えた新事業として、金属3Dプリンターと独自の加工技術を組み合わせた「モノづくり」に挑む

導入事例の概要

製鉄機械部品の溶接補修を主力事業として、80年以上の歴史を歩んできた株式会社黒木工業所。得意先である製鉄会社が事業を縮小し、新たな事業の柱を育てることが必要だと判断した同社は、長年培ってきた独自の金属加工技術と高精密な金属3Dプリンターを組み合わせた革新的な「モノづくり」に挑んでいる。

製鉄機械部品の溶接補修を柱に、卓越した技術を磨く

福岡県北九州市の株式会社黒木工業所（以下、黒木工業所）は、製鉄機械部品の溶接補修を主力事業とする企業だ。1938年、国内有数の生産量によって日本の産業を支えてきた八幡製鐵（せいてつ）所（現・日本製鉄九州製鉄所八幡地区）などの機械部品の溶接・修理受注工場として創業。以来、80年以上にわたって独自の溶接技術を磨き、日本の製鉄産業を陰ながら支えてきた。

1974年には、技術向上のための研究・開発部門として黒木工業所技術研究所（以下、技術研究所）を開設した。同研究所では、金属粉末を用いた溶接、焼結品の特性評価も行っており、部品の補修や造形だけでなく、その強度測定や、金属組織観察などの評価まで対応できる体制を整えている。

技術研究所は、革新的な補修技術や部品の機械加工ノウハウを研究・開発する役割も果たしている。

受注の先細りを見越して、新しい事業の創出に踏み出す

黒木工業所は2021年10月、越水氏らが所属する技術研究所内に金属3Dプリンター室を開設した。その目的は、長年取り組んできた溶接補修に続く、新たな「事業の柱」の一つを育てることにあった。

新事業創出の意思決定を後押ししたのは、市場環境の変化である。同社が主な得意先とする製鉄所の粗鋼生産量は、中国による過剰生産や技術革新などの影響を受けて、減少の一途をたどっている。また、2050年までに温室効果ガスの排出をゼロによるカーボンニュートラル政策によって、化石燃料を使用する製鉄産業は、今後ますます苦境に追い込まれることも予想される。

「今までどおり製鉄機械部品の溶接補修だけを行っていたら、同社の受注も先細りするのは目に見えています。何か新しい分野に活路を見いださなければならないということで検討を重ね、その一つとして採用されたのが金属3Dプリンターを使ったモノづくりでした」と越水氏は振り返る。

多額の導入費用を工面するため、「事業再構築補助金」を申請

だが、高精度の金属3Dプリンターを導入するには、それなりの費用が必要だ。新事業創出のためとはいえ、将来性が見えにくい分野に多額の資金を投じるべきかどうかというのは判断が難しい。そこで同社の経営陣は、コロナ禍における経済対策として国が交付する「事業再構築補助金」を申請することを越水氏らに指示。補助金が出れば、導入を認めることにした。

越水氏らは、コンサルタント会社などに頼ることなく、自力で申請書類を作成。見事、審査をクリアすることができた。

「製鉄所からの受注の減少によって、新しいことにチャレンジしなければ生き残っていけないことや、かつて電子ビーム溶接やHIP処理の生産技術を確立した当社なら、新しい事業を創出できると強く訴えたことなどが評価されたのだと思います」と越水氏。補助金は2021年6月に交付され、金属3Dプリンターによる新事業は正式に動き出した。

高精度の持ち味を生かして、さまざまな精密部品を試作

金属3Dプリンター室が最初に受注したのは、あるメーカーが発電機の実験に使用する熱交換器の部品であった。

プレス加工の場合、型起こしから成形までで約4カ月かかるものが金属3Dプリンターなら120時間ほどででき上がるという。しかも幅わずか1ミリ、深さ0.5ミリという細い溝を精密に彫り込めるのはDMP Flex 350ならではだ。高精度の持ち味を生かして、ほかにも船舶エンジン用の過給機の部品やスクリューなど、さまざまな精密部品の試作を行っている。