三菱電機の研究開発戦略 2018 年 2 月 常務執行役開発本部長 藤田正弘
重電システム電力システム発電システム 系統変電システム 受配電システム等交通システム鉄道車両用インバーター 主電動機 トレインビジョン 鉄道車両用空調装置 車両統合管理システム 列車運行管理システム 信号システム等ビルシステムエレベーター エスカレーター ビルマネジメントシステム等公共システム水環境システム 防災システム等 産業メカトロニクス FAシステムシーケンサ ACサーボ 数値制御装置 産業用ロボット レーザー加工機 配制機器等自動車機器スタータ オルタネータ EPS 用デバイス カーマルチメディア 電動パワートレインシステム 予防安全製品等 成長を牽引する事業群 価値創出を通じた成長の実現 *EPS: Electric Power Steering, IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor, GaN: Gallium Nitride, GaAs: Gallium Arsenide, HEMS: Home Energy Management System 情報通信システム宇宙システム人工衛星 管制局等 防衛システムレーダー装置 アンテナ等 通信システム光通信システム 無線通信システム 衛星通信システム等映像監視システムネットワークカメラシステム ITソリューション電子デバイスパワーデバイス SiCモジュール IGBTモジュール等高周波 光デバイス GaN 高周波デバイス GaAs 高周波デバイス 光通信用デバイス等 TFT 液晶モジュール家庭電器空調冷熱システムルームエアコン パッケージエアコン ビル用マルチエアコン ロスナイ換気システム チラー等住宅設備スマート電化 照明機器 HEMS 等キッチン家電 生活家電 2
技術シナジー 事業シナジー 異なる技術 事業の組合せで新たな価値を創出 ZEB(net Zero Energy Building) 自動運転 複数の事業領域にわたる製品 システム サービスの提供により ビルの ZEB 化に貢献 自律型 と インフラ協調型 の両面から 安全 快適な自動運転化社会の実現に貢献 インフラ協調型システム 準天頂衛星や lts 等の情報インフラの活用 自律型システム センシング技術と車両制御技術等の組合せ BCP: Business Continuity Plan, UPS: Uninterruptible Power Supply, VRF: ビル用マルチエアコン, ITS: Intelligent Transport Systems, ECU: Electric Control Unit, ADAS: Advanced Driving Assistant System, V2X: Vehicle to X, DSRC: Dedicated Short Range Communication 3
研究開発の基本方針 短期 中期 長期の研究開発をバランスよく推進 外にある技術 あるべき姿の実現に必要な未来技術の開発 超スマート社会 Society 5.0 技術シナジー 事業シナジーを通じた更なる価値創出 現在の事業の徹底強化 共通基盤技術の深化 Society 5.0: 第 5 期科学技術基本計画 (2016 年 1 月閣議決定 ) にて掲揚 SDGs: 2015 年 9 月に国連総会で採択された 2030 年に向けた 持続可能な開発目標 4
究開発売上2,400 2,120 12% 2,200 億円 2,000 10% 1,800 1,537 億円 1,600 (4-12 月 ) 8% 1,400 1,200 6% 1,000 ( 億円 ) 800 4% 費4.8% 600 400 200 0 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 年度 ( 計画 ) 2% 0% ( 連結 ) 研高比率研究開発費 5
グローバル研究開発推進体制 ( 開発本部 ) Livingston, U.K. Rennes, France Mitsubishi Electric R&D Centre Europe (MERCE) 環境 エネルギー技術 パワーエレクトロニクス技術 通信技術 中国三菱電機 ( 研究開発推進室 ) Shanghai, China Japan 先端技術総合研究所 Mitsubishi Electric Research Laboratories (MERL) 情報通信技術 マルチメディア技術 データ分析技術 メカトロニクス技術 国内研究所 パワーエレクトロニクス技術 電気 機械技術 メカトロニクス技術 環境エネルギー 材料技術 デバイス技術 システム技術 映像技術 情報技術総合研究所 Massachusetts, USA. 情報技術 通信技術 メディアインテリジェンス技術 光電波技術 デザイン研究所 デザイン技術 イノベーション推進 兵庫県尼崎市 京都府長岡京市 神奈川県鎌倉市 6
業本部費用開発本部費用事業化に至る期間事研究開発の枠組みとリソース配分 ( 開発本部 ) リソース配分 研究開発の枠組み 依頼研究 先行開発 基盤研究 基礎研究 1 年短期 3 年中期 10 年 開発本部の自主研究 ( 開発本部費用 ) 産学官連携 長期 長期 10% 中期 30% 基盤 10% 2017 年度 短期 3% 事業本部からの依頼研究 ( 事業本部費用 ) ( 主に短期 ) 47% 7
共同研究オープンイノベーション 世界各国の大学 研究機関とオープンイノベーションを推進特に日本国内の大学 研究機関との連携を強化中 共同研究費 ( 相対値 ) 日本 108 機関 北米 29 機関 海外大学 研究機関 国内大学 研究機関 3.3 2.6 28% 2% 53% 17% 1.9 費14 15 16 17 1 アジア 6 機関 欧州 35 機関 共同研究費の規模 ( 比率 ) 海外研究所の共同研究費も含む 8
IoT AI の開発戦略 数多くの機器を保有している強みを活かし 機器 エッジをスマート化 効率性 快適性 安全 安心などの顧客価値を創出 I T システム領域 クラウド / サーバ 当社 AI 技術ブランド Maisart エッジ領域 工場 MELIPC ビル ビル管理システム 車 車両制御 ECU - 演算量を削減し機器 エッジへ搭載 - 機器の知見を活用して効率化 ディープラーニング 機器領域 強化学習ビッグデータ分析 9
AI の取り組み事例 幅広い事業への適用に向け研究開発中 ロボットの知能化 カメラ映像の自動解析 映像解析ソリューション kizkia ロボットによるばら積み部品の取り出し ヒト属性検知 ふらつき検知 高精度 3 次元地図の自動作成 更新 複数話者の音声分離 再現 自動生成 great cool okay okay cool great 収集した地図情報 高精度 3 次元地図 3 者が同時に発話 マイク 1 本で録音した音声をきれいに再現 10
最近の主な表彰 電動パワーステアリング ルームエアコン 超高速エレベーター 霧ヶ峰 FZ シリーズ 分速 1,230m 上海中心大厦 ( 地上 632m) 市村産業賞 貢献賞 省エネ大賞 経済産業大臣賞 世界最高速エレベーター で電機工業技術功績者表彰 最優秀賞 小型誘導モータの加工法 プラスチックリサイクル しゃべり描き UI 大河内賞 大河内記念技術賞 日経地球環境技術賞 優秀賞 グッドデザイン賞 グッドデザイン ベスト 100 2018 年 2 月 14 日現在 当社調べ 11
研究開発成果披露会展示案件 スマート生産 スマートモビリティ 快適空間 安全 安心インフラ A-1 AI 活用によるロボット力覚制御の高速化 A-2 器用に制御する AI A-3 モデルベース AI を用いた機器制御 B-1 電子ミラー向け物体認識技術 B-2 自動車向け 安心 安全ライティング を進化 B-3 電動車両を支えるコンポーネント技術 B-4 悪天候でも安全な自動運転技術 C-1 静電気が創る快適空間 C-2 スマート家電の機器連携技術 C-3 触りたくなるインターフェース C-4 快適空間を支えるビル空調技術 D-1 電力取引入札策定支援技術 D-2 新方式アレーアンテナ REESA D-3 3.3kV フル SiC 適用 HVDC 変換器セル技術検証 D-4 レーダを用いた地下空洞検知技術 共通技術 電子デバイス E-1 6.5kV 耐圧フル SiC パワー半導体モジュール 通信システム E-2 5G 基地局向け 16 ビーム空間多重技術 E-3 AI を用いたインテリジェント無線通信技術 共通基盤 E-4 コンパクトなハードウェアAI E-5 物体の質感をリアルに表現する技術 12
器用に制御する AI スマート生産 AI が複数のセンサー情報を元にリアルタイムに機器を制御することで柔軟に状況変化に追随 ( 従来 ) ( 今回 ) ケーブルコネクターのはめ込み作業 AGV コネクター位置 ケーブル張り具合によりコネクターをはめ込めない 状況変化に追随しコネクターをはめ込み AGV:Automatic Guided Vehicle 無人搬送台車 13
モデルベース AI を用いた機器制御 スマート生産 試行錯誤を繰り返し自動的に制御対象機器モデルを構築強化学習により制御方法を自動学習 14
自動車向け 安心 安全ライティング を進化 スマートモビリティ アニメーションや車外センサーを活用して分かりやすい注意喚起を実現 車体への表示 積雪面への投影 [ 積雪面への投影例 ] 路面への投影 アニメーションを路面や車体に表示して 悪天候時でも判別しやすい表示 車内のドアノブライト 歩行者への注意喚起 注意表示 ドア開け表示 運転者への注意喚起 ドア開け時に車外センサーと連動して より注意を喚起する表示 15
悪天候でも安全な自動運転技術 スマートモビリティ センチメータ級測位と車載センサーの融合による安全な自動運転 GNSS 衛星 (GPS 等 ) 準天頂衛星 高精度地図 ( ダイナミックマップ ) 車載センサー カメラ レーダソナー ヨーレート車輪速度 加速度 補強情報 衛星測位 自車位置 高精度ロケータ 地図上の自車位置 統合制御ユニット 制御指令 GNSS:Global Navigation Satellite System 16
静電気が創る快適空間 快適空間 摩擦帯電による静電気で PM2.5 や花粉 ホコリをキャッチ 17
スマート家電の機器連携技術 快適空間 家電が役割を分担 協調することで 新しいサービスを提供コンパクトな実装で家電のマイコンへの搭載が可能 朝の準備サービス 窓を開けて採光します 子どもを起こす 電動窓 エアコン TV 音量を上げます ニュースを見る TV 照明 IH 朝食準備検知 換気扇 換気扇オンします 調理中 強火で調理します朝食の準備始めます 18
新方式アレーアンテナ REESA 安全 安心インフラ アンテナ素子を個別にモーターで回転させ 高精度なビーム走査を実現 正面方向へのビーム設定 ビーム波面 30 度方向へのビーム設定 モータ回転 REESA 動作イメージ 高速移動体搭載衛星通信 REESA: Rotational Element Electronically Scanned Array 19
3.3kV フル SiC 適用 HVDC 変換器セル技術検証 安全 安心インフラ 世界で初めて SiCを適用した高圧直流送電 (HVDC) 変換器セルの技術検証を実施 2018 年 2 月 14 日現在 当社調べ 変換 変換 交流 高圧直流 ( 数百 kv) 交流 洋上風車変換器 1 変換器 2 発電電力 供給電力 変換器 1 の電力損失 半減 ケーブルの電力損失 変換器 2 の電力損失 半減 HVDC 変換器の適用例 本研究の一部は 内閣府総合科学技術 イノベーション会議のSIP( 戦略的イノベーション創造プログラム ) 次世代パワーエレクトロニクス 20 ( 管理法人 ( 国研 ) 新エネルギー 産業技術総合開発機構 (NEDO)) によって実施されました
5G 基地局向け 16 ビーム空間多重技術 共通技術 街中の様々な箇所に設置容易な薄型アンテナを開発 16 ビーム空間多重技術により通信速度 25.5Gbps を世界で初めて 実証 2018 年 2 月 14 日現在 当社調べ 16 ビーム空間多重 16 ビーム空間多重伝送実験 端末 狭ビーム 2 ビーム超多素子アンテナ RF ユニット 本成果には 総務省からの委託を受けて実施した 第 5 世代移動通信システム実現に向けた研究開発 の成果の一部が含まれています 5G が適用されるサービス ( イメージ ) 21
コンパクトなハードウェア AI 共通技術 コンパクトな人工知能 の計算順序の効率化 回路構成の最適化により FPGA への実装を実現 ソフトウェア ( 組み込み CPU) FA 機器 Maisart z 低演算 省メモリ化アルゴリズム 高精度地図 ネットワークカメラ 適用分野を拡大 エレベーター 家電 ハードウェア (FPGA) 処理を軽量化し 演算量を大幅に削減する当社の独自技術 2016 年 2 月発表 22