推动“工业4.0”时代前行的年轻研究者们

始于德国的 第四次工业革命

多用途钻头自日本国内外的市场发售以来，已经过了大约35年，现在多用途钻头实现了多方面的进化与发展，在提升生产率和削减成本等制造现场的创新方面起了举足轻重的作用。而如今，全世界的制造现场正迈入全新的发展阶段。18世纪时蒸汽机带来机械化，20世纪初期电力带来规模化生产，20世纪70年代之后，电脑带来自动化——而被人们认为带来与这些发展相匹敌的影响的，则是掀起人类史上第4次工业革命的举措——这就是“工业4.0”。其概念集中于“智能工厂（主动思考的工厂）”，通过大幅推进生产工序的数字化、自动化和虚拟化，来实现成本的极致压缩。而人们认为实现这一目的的有效工具之一，就是“IoT”。将制造现场的设备机械等通过网络互联，互相发送信息，推进生产、供应和制造效能的优化。始于德国、由政府主导、由产学研合作的这些举措，在发达国家间得以推广。在日本，它也作为新时代的制造业不可或缺的要素，而被人们全面研究和探讨。

基于传感检测和大数据的、“发出悲鸣的”智能工具

在住友电工集团开展的多方位举措中，其核心所在就是先进材料研究所、IoT研发中心。先进材料研究所将金属材料和无机材料领域的新材料研制、以及独有的超高压技术和粉末冶金技术的工艺创新作为目标，开展材料研究的同时，还致力于加工技术的研究，并和IoT研发中心协作进行“智能工具”的开发。

“使用方法和使用环境不同，多用途钻头的寿命也会有所变化。所谓寿命是指，多用途钻头不断磨损、孔加工精度下降、钻头的崩损风险提高的状态。若钻头在加工中折断，可能出现难以将折断的刀刃从加工孔中取出、被削材受损、后续工序出现延迟等各种问题。虽然用户希望将工具使用至极限寿命，但由于使用方法和使用环境不同，其寿命也会发生变化，而难以被预测。用户一般是在预计寿命还剩20％左右时，便更换新的工具。因此，我们希望可以生产出能够用到接近极限寿命的“发出悲鸣的工具”——也就是由工具本身来告知其自身寿命的智能工具。”（高级材料研究所所长·后藤光宏）

为了实现这一目标，“IoT”是不可或缺的。其传感器会检测出加工时的力度、温度和振动等的异常，通过无线网络收集这些信息，将其作为大数据进行积累和解析，来监视切削工具的状态，进而预测其寿命。只要实现这一点，就能大幅削减机械加工的生产成本，提升成品率。硬质材料研究部的技师长村上大介指出，由于钻头的独特性质，和其他切削工具相比，它需要克服更多的难题。

“由于钻头是在孔底加工，因此无法从外部观测到加工时的状况。那里面究竟发生了什么？我们现在探讨的内容就是“可视化”，也就是运用传感检测技术和图像技术等，实现可视化。这样便可进行寿命预测，进而防止生产中的浪费，这就是智能化。”（村上）

关于多用途钻头的寿命，以往多半是由使用者根据长年积累、作为熟练工的经验和感觉进行判断。虽然一般认为这样的判断精确度并不低，但是将这样的判断数码化和自动化、进一步提升生产率的工具，就是智能工具，也才是符合“工业4.0”时代需求的工具。

“对任何制造工作来说都不可或缺的，就是孔加工，孔加工后才能进行“嵌合”，才能制成“产品”。多用途钻头最初是针对钢加工用途，但现在已适用于多种材料。我希望今后，多用途钻头能够成为满足各种制造中的孔加工作业、对这些作业不可或缺的、客户首选的钻头。在切削工具行业中，住友电工集团以5年内成为全球前3强的企业为目标，我确信，作为实现这一目标的强力推动器的，就是多用途钻头。”（上述的硬质合金事业部 事业部长·村山）

“住友的多用途钻头”今后也必然会不断发展进化，推动世界各地生产现场的革新，在新时代制造业的开拓中占据一席之地。