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株式会社NTTデータエンジニアリングシステムズ

No.79 社長インタビュー

世界初、新型ケミカルタンカーを建造
3次元CAD活用による業務のシステム化や
「管ナビ(kan navi®)」による艤装設計者の人材育成を目指す

臼杵造船所様は、船舶建造の中でも付加価値の高いケミカルタンカーの独自技術を確立し、お客さまから高い評価を得られています。さらに、その開発・技術力を生かし、一般財団法人日本海事協会(以下、NK)、鋼材・溶接メーカー、大学との共同研究により、二相ステンレス鋼(以下、Duplex鋼)とステンレス・クラッド鋼の組み合わせを採用し、同材料を対象にした鋼船規則を適用した世界初となるケミカルタンカーの建造に取り組まれています。また、3次元設計の取り組みとして3次元船殻CAD/CAMシステム「GRADE/HULL」、3次元艤装設計システム「管ナビ」を導入され、造船設計における設計者の人材育成にも尽力されています。

今回は、同社の代表取締役社長 角田二朗様に、現在のビジネスや今後の展開、一般社団法人日本中小型造船工業会(以下、CAJS)副会長としての活動などについて、お話を伺いました。

ケミカルタンカーの建造に強み

NDES 代表取締役社長 木下 篤
NDES
代表取締役社長
木下 篤

木下 最初に臼杵造船所の概要について、お聞かせください。

角田 臼杵造船所は、造船業が盛んに行われてきた大分県臼杵市にあります。当社の前身であり、この地で造船業を始めた臼杵鉄工所(1919年創業)が、1978年に会社更生法の適用を申請し事実上の倒産をし、その後、地元政財界、川鉄鋼材工業株式会社(現、JFE鋼材株式会社)の尽力により、その設備、技術、人材を引き継いで1988年に臼杵造船所が誕生しました。

再生後は、フェリー、自動車運搬船、ケミカルタンカー、冷凍運搬船、貨物船、LPG船、油タンカーなどを年に4~5隻建造してきました。2000年以降はケミカルタンカーの受注が主となりましたが、2008年のリーマンショックで、世界的にケミカルタンカーの需要が落ち込み、その後の何年間かはさまざまな種類の船を建造しておりました。しかし、2014年からケミカルタンカーの需要が回復し、同年に建造した5隻のうち4隻がケミカルタンカーでした。当社はフェリーも得意としていますが、この業界ではケミカルタンカーの建造に強い造船会社だ、という評価を受けています。

木下 ここ数年、ケミカルタンカーの発注が増えてきていると聞きましたが、その特徴を教えてください。

角田 ケミカルタンカーは建造も難しいですが、お客様のオペレーションも複雑で専門的な技術が求められます。当社が建造するケミカルタンカーは、最大では貨物積載量が20,000トン規模になり、船内に18~22ほどの船倉(以下、タンク)を有しています。タンクは、高耐食ステンレス鋼で区画され、それぞれに専用ポンプがあり完全に独立しています。区画されたタンクに植物油や化学薬品、濃硫酸、パーム油などを小ロットで積み宅配便のように、各港で荷積み・荷揚げしながら運んでいきます。食用や劇薬などさまざまな液体を同時に運んでも問題ありませんが、常にそのことを念頭において緻密に計画されたオペレーションが必要です。例えば、濃硫酸を積んだタンクには3航海後まで積む貨物が制限されたり、タンクの残留塩分の検査などその他にもさまざまな検査があったりするので、専門的な知識も必要になります。

Duplex鋼の鋼船規則を適用した
世界初の新型ケミカルタンカーを受注

臼杵造船所が建造したケミカルタンカー「SUN APOLLON」(2014年9月竣工)
臼杵造船所が建造したケミカルタンカー「SUN APOLLON」
(2014年9月竣工)

木下 タンクはステンレス鋼で仕切られているとのことですが、より強度があり耐食にも強い鋼材としてDuplex鋼を採用したケミカルタンカーの共同開発をされていると聞きました。建造は大変そうですね。

角田 デッキは化学プラントのようにパイプが張り巡らされていて艤装も大変なのですが、船体構造も特殊で建造するのが難しいのです。タンクはステンレスを使いますが、生材のステンレスは高価になります。このステンレスにはいろいろなランクがあり、欧州では、より強度が高く、耐腐食性に優れたDuplex鋼を主に使っています。しかし、国内ではDuplex鋼の適応実績はありませんでしたし、溶接においてもさまざまな技術が求められてきます。そうした中で、新日鐵住金ステンレス株式会社が造船用のDuplex鋼を開発したので、それとステンレス・クラッド鋼を組み合わせた世界初のケミカルタンカーを造れば、日本の造船業が優位に立つことができると考えました。そこで、NK、鉄鋼メーカー、ステンレス・溶接メーカー、大学と共同研究に取り組んできました。

木下 共同研究により、どのような成果が上がっているのでしょうか。

角田 ケミカルタンカーのタンクをすべてステンレス鋼にすると材料費が高くつく上に、塗装がしにくく、塗ってもはがれてしまうトラブルが発生する場合もあるので、日本で建造されるケミカルタンカーでは、タンク同士の隔壁部分にステンレス鋼を使用し、貨物の入っているタンクに面する部分はステンレス鋼で、海水に面するタンクのサイド(サイドバルクヘッド)およびタンクの底(タンクトップ)部には塗装に適した軟鋼となっているステンレス・クラッド鋼を採用しています。ステンレス・クラッド鋼とは、10数ミリ程度の厚みの軟鋼の片面に3ミリのステンレスを圧延した軟鋼とステンレスを組み合わせた特殊な鋼材で、タンクの天井(アッパーデッキ)とタンク前後の壁にも採用されています。

今回の共同研究では、従来のケミカルタンカーで採用されているステンレス・クラッド鋼は価格面・海水に対する塗装性能面を考慮して新船型船にもそのまま採用し、タンク同士の隔壁部分にDuplex鋼を採用しています。Duplex鋼は、従来のステンレス鋼に比べて強度が2~2.5倍もあり、従来の強度を持つステンレス・クラッド鋼との組み合わせは、あまりにも強度が違う材料の組み合わせを行うため、強度面での問題やこのようにタイプの異なる鋼材の溶接は、ステンレス同士を溶接するより難易度が高くなります。開発元であるJFEスチール株式会社の協力を得て、疲労強度、溶接強度、溶接要領などを共同研究しました。研究成果を活用してDuplex鋼とステンレス・クラッド鋼を組み合わせた世界初のケミカルタンカーは、昨年当社で建造引き渡しを行いましたが、その時点ではDuplex鋼に対応したNK鋼船規則はまだ発行されていませんでした。その他のさまざまな共同研究を実施した結果を基に材料から運用までを含めた鋼船規則がNKで策定されました。この研究結果で疲労問題がある部分は板厚を厚くし、それ以外は板厚を薄くするという最適設計が行えるようになり、Duplex鋼に対応した鋼船規則を初めて適用して設計したケミカルタンカーの受注を行い、現在詳細設計を行っております。その新型ケミカルタンカーは、腐食、金属疲労、溶接など必要な部分の強度を高めて最適設計したもので、材料や溶接法などもNK認定で行っています。

また、当時のユニバーサル造船株式会社(現ジャパン マリンユナイテッド株式会社:JMU)の船型開発のサポートを受けて、船の長さを少し延ばし、幅を小さくして船首と船尾を特殊な形に変え、推進性能も従来のケミカルタンカーより25%改善することができました。最終的にJMU津研究所の曳航試験水槽で性能確認を行い、EEDI(エネルギー効率設計指標)の最高ランクであるレベル3のNK認定を受けました。こうして、材料、船型、EEDI適用の改善という形で、今までにない全く新しい世界初のケミカルタンカーが誕生することになります。

GRADE/HULLで3次元による生産設計を開始

大分県の臼杵湾に位置する臼杵造船所
大分県の臼杵湾に位置する臼杵造船所

木下 さまざまな鉄鋼メーカーなどと協力して新しい造船技術の研究を進められ、現場で研究成果の展開を図られている様子がよく分かりました。

ところで、私たちの前身は造船会社を母体としており、私自身も設計に関わった経験があります。入社した頃は業界も活況を呈していて若い技術者がたくさんおり、先輩たちから後輩への技術や知見の伝承が盛んに行われていました。しかし最近では、これまでの造船不況の影響もあり若手社員の数が減って、設計業務におけるシステム化の推進や若手技術者の育成をはじめ、さまざまな課題を抱えておられると思います。業務系を考えた時に、設計業務のシステム化や技術・知見の伝承について、どのように考えておられますか。

角田 以前から、生産設計では2次元CADを使って、部品を一つひとつ絵に描いて定義して、鉄板を切るデータを作っていました。そうした中で、2013年、NDESの3次元船殻CAD/CAMシステム「GRADE/HULL」を導入し、生産設計の3次元化に踏み切りました。3次元で定義することで、2次元に比べて仕事の進め方が格段に早くなるというよりも、定義ミスがなくなり作業がやりやすくなりました。具体的にいうと、そのひとつにGRADE/HULL の条材定義があります。この機能で条材を定義し、NCデータを出力して条材が切断できるようになったので、多関節の加工ロボットも導入しました。これによって、今まで6~7人のベテラン作業員が条材にマーキングして手作業で切断加工していた作業が、ロボットのオペレーター1人とハンドリングするスタッフ1人の合計2人で行えるようになりました。

木下 3次元CADだと視覚的にもよく分かるようになったと思うのですが、そのあたりのメリットはどうでしょうか。

角田 それも大きなメリットで、3Dビューワー「Beagle View」でさまざまな付帯情報が人の目で見やすい形で出せるようになりました。現場にPCを持ち込み、そこでGRADE/HULLの情報を見ることができますし、ブロックサイズのデータや塗装面積など、現場の生産に必要な情報をBeagle Viewから得ることができます。

もう少し進んで、2次元ではできなかった組み立てネットワークをGRADE/HULLで設定することで、当社の生産基準に合った組み立てネットワークが構築できると考えています。そうすると、設計部門が入れたデータを生産設計部門が受け取り、現場の製造部門にうまく流せれば、今まで図面を見ながらでなければ業務ができなかった作業員がデータと作業指示にもとづいて仕事ができるようになります。

若手技術者の育成に期待がかかる管ナビ

木下 GRADE/HULLなどのシステムは、従前のシステムを引き継ぐ形で入れ替えたのですか。

角田 私たちのような中小規模の造船所では、新しいシステムを導入する際、それまで使っていたシステムを引き継ぎながら置き換えることは、費用、労力の両面からできません。新船型があるタイミングで、新システムに切り替えて、全面的に使い始めるという形です。

木下 金型分野では、10人ほどの小規模な会社でも、CAD/CAMシステムを利用されています。その利用しているシステムに多少の不満を持たれていても、自分の一部みたいなものになっているので、入れ替えることは少ないようです。それとは全く違いますね。

角田 大手の造船所では新旧のCAD/CAMシステムを並行稼働させながら、何年もかけて入れ替えるというやり方をしたところもありますが、中小規模の造船所では両方を動かすようなことは不可能です。先ほども述べたように、新船型で船型を変えることになり、すべて設計し直さなければならないことになりました。このタイミングを逃せば、導入のチャンスは遠ざかってしまうと考え、GRADE/HULLを導入することにしたのです。

生産設計はタイアップして設計業務を行ってくれるところがないとできないので、NDES(造船設計の受託部門)が生産設計業務を請け負ってくれたことがGRADE/HULL導入の決め手になりました。

木下 今後、全く違う船型を建造する場合はどうされるのでしょうか。

角田 変更程度であれば自分たちでやります。しかし、生産設計になると課長以下、アルバイトと今年入社した新人も含めて5人体制なので、自分たちですべての業務を行うのは不可能です。ただ、今度手がけるフェリーについて、全体はNDESにやってもらうとして、居住区は社内でやりたいと考えています。

今後、期待しているのが船全体のデータベースをつくり、NDESと私たちでデータベースを分割して別々に作業を行い、それらデータベースを統合して元に戻して使うというやり方です。間もなくNDESでの開発も終了して使用可能になるという話ですが、それが実現すると、近くの設計会社に設計の一部をしてもらって、私たちがそれを修正することができるようになるので、生産設計のやり方がだいぶ変わってきます。

木下 造船業界でも設計や現場での人手不足が深刻化しています。GRADE/HULLに続いて、2015年2月にAutoCAD Plant 3D上で稼働する3次元艤装設計システム「管ナビ(kan navi®)」を導入されたのは、その対策でもあると聞きました。

角田 管ナビには、艤装設計の若手技術者の早期育成という面で大変期待しています。ハイエンドの3次元CADソフトは大変高価で、私たちのような中小造船所が独自で導入するのは大きな負担になりますし、設計をお願いしている設計会社がそれを有するのも無理があります。最近、近郊の設計会社を訪問したら、その会社では3次元CADソフトを5セット使っていて、年間の保守料だけで600万円程度にもなるということでした。その設計会社は、私たちが管ナビを使おうとしていることをご存じで、本当に臼杵造船所がやるのなら、自分たちも一緒に取り組みたいという話をされました。

その設計会社には、3次元設計ができる技術者がいるので、3次元設計は誤作が少なく技術者の早期育成が可能となることから、結果として設計費用が安く済むと助言されたことも、管ナビ導入を後押しすることになりました。

CAJSの人材育成事業に管ナビを採用

建造中のケミカルタンカー
建造中のケミカルタンカー

木下 昨年、CAJSの副会長に就任され、今後深刻化する艤装設計技術者の人材不足に対応するため、管ナビを採用した人材育成事業に取り組まれています。2015年5月からCAJSの事業として、管ナビを利用した3次元設計システムの普及と艤装設計技術者育成のためのトレーニングが始まっていますが、今後どのように進めていこうとお考えですか。

角田 会員各社10社ほどが興味を持っていたのですが、多額の開発費負担が問題でした。

日本財団にご相談したところ、中小造船所の振興のためにご助成を快諾していただき、取り組みを進めることができました。

管ナビを会員各社に使用してもらい、要望を出してもらって、CAJSで判断してやろうということになれば、加盟造船会社に広がります。他の造船所も期待していると言っているので、初年度である今年中に方向性を決めて進めます。そうした中で、管ナビの価格であれば、1セットか2セットは導入しようという造船所も出てくるでしょうし、実際、臼杵造船所がやるならやりたいという造船所もあります。高価な3次元ソフトを持っているところも、順次取り組んでいくのではないでしょうか。

木下 中小の造船会社は、限られたリソースで効率的に業務をこなしていく必要があろうかと思います。そこで、艤装設計システムはそれなりの投資で必要十分な機能を持ったものであれば各社共通の課題を解決できるという判断のもと、CAJSの取り組みとして大々的に展開していこうとされているわけですね。

角田 その通りです。今後、造船業での人員確保を考えた時に、大手はともかく、私たちのような規模のところでは、造船の経験のない人でも採用しなければなりません。

艤装は基本設計から詳細設計まで、その多くを外部に委託しますが、仕上がってきたものを図面と照らし合わせて間違いがないか、過不足がないか、などチェックする十分な機能が社内にありません。それを本当にやろうとすると、設計者と同じ設計能力を持った熟練者がいないとできないのです。ところが、3次元で目に見える形のモデルで納入してもらい、それをPCの画面に基づいて確認してOKとなれば、そのまま使うことができます。そうした簡単に扱える仕組みを作ると、未熟練者でも扱えるようになり、採用する人材の幅が大きく広がります。CAJSにもそういう形での提案を行っています。

木下 現場作業との関係はどうなのでしょうか。

角田 艤装作業を行う社員は、課長、係長、スタッフしかおらず、他はすべて協力会社の作業員という構成です。現場作業はその方々にお願いしているので、今までは図面を渡してやっていましたが、最近は図面を見ることができる人が少なくなってきたので、そのような作業者でも分かりやすく仕事ができるようにしなければなりません。また、地上艤装については進水までに8割くらいの作業を終わっておかないと後が大変になるので、船殻の一品図とパイプの一品図が同時に出てくるようにしないと間に合いません。これは大変な作業なのですが、管ナビとGARDE/HULLを使うことでうまくできるようになると思いますし、そうすることによって、社内でパイプを作る比率を上げることができるのではないかとも考えています。

実務と技術をシステム化する仕組み作り

木下 1カ所に上流から下流までのデータをすべて放り込んで、そこから使えるようにするデータの共有化についてはどうお考えですか。自動車産業は、そのやり方が主流です。これはある自動車メーカーから伺った話ですが、国内のどの工場で生産するのが効率的か、工場ごとの生産性を検討した上で、量産に入るそうです。造船でいえば、GRADE/HULL、管ナビおよび実験の各データ、その他部品系などをひとつのところで管理して、基本設計段階で取り込み、あらかじめ決められたルールのもと、各部門はそれを加工して使うこともできるのではないでしょうか。

角田 ブロックの外注をどこに委託するのか、物量がどのくらいあるのか、早い段階で関係する船殻データが製造部で見ることができるようになれば、たしかに大変助かります。また資材調達の際にも、艤装品が入ったデータが早い段階でそろうと、国内で作る方がいいのか、中国で作った方が安いのか、判断をして早めに発注することで、調達コストを引き下げることもできます。

それが進んでいくと、これは夢のような話ですが、コンビニエンスストアのスタッフがデータを基にして棚に商品を並べるように、造船知識の少ない作業者でも部品をパレットに整理し、配材を管理しておいて、現場の作業員が必要な場所にそのパレットを運んでおけば、組み立てることができるようになります。

木下 そうしたお考えを具現化されていくことで、今後、熟練者が少なくなり、技能を継承できなくなる場合に備え、スキルをデータとして残しておくことで、次世代の人たちへ技能を継承する環境作りにもつながるのではないでしょうか。

角田 CAJSでも、造船の仕事を熟練者でなくてもできるようにしようと、3年計画で考えています。1年目は管ナビのトレーニングと習得、2年目は造船現場での実際の適用、そして最後の年は漠然と工程管理と言っていますが、単純に工程管理するということではなく、工程にデータが届き、必要なところに必要なデータを流していく仕組みにしたいと考えています。その時に、物量ベースで作業量を把握する仕組みを作り、そこに管ナビやGRADE/HULLのデータを入れて、使えるようにできるとよいと思います。3年目といわず、できればもっと早い時期から、そうした取り組みを広げていきたいと考えています。

今、現場に残っている60代の人たちが引退し、そのまま放っておくと、実務と技術が切れてしまいます。技術の継承とものづくりとのつながりが大切で、NDESには造船所の現場に入って、その経験にもとづいて実務と技術をシステム化する仕組みを作っていただきたいと期待しています。

木下 我々の世代のうちに解決しなければならない課題が多くあり、解決に向けた活動を幅広く展開されているお話を伺い、私どもも、もっと積極的に課題解決への役割を負わねばならないと気づかされた思いです。本日は、大変示唆に富んだお話をありがとうございました。

会社プロフィール

本社
本社
本社 〒875-0034 大分県臼杵市板知屋1番地12
設立 1988年8月16日
資本金 5,000万円
売上高 11,288,084千円(2014年度)
業務内容 各種船舶・艦艇の建造修理、
鉄構造物および機械器具設置業(特定建設業、大分県知事許可)、
土木・建設および鉄骨の製作、クレーン等荷役運搬機械の製作、
高圧容器の設計・製作、コンピューターによる情報処理

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