富士電機株式会社 研究開発活動 (2015年3月期)

富士電機の研究開発では、最先端のエネルギー技術の追求により、安全・安心で持続可能な社会の実現に貢献する製品群を創出しています。また、研究開発の実行において全社のシナジーを発揮するとともにグローバル化と、大学や研究機関、他の企業とのオープンイノベーションを推進しています。
当連結会計年度における富士電機全体の研究開発費は350億23百万円であり、各部門別の研究成果及び研究開発費は次のとおりです。
また、当連結会計年度末において富士電機が保有する国内外の産業財産権の総数は10,838件です。

■発電・社会インフラ部門
地熱発電の軸流排気タービン用スプレーイング式復水器を他社に先駆けて開発し、フィリピンマイバララ地熱発電所(発電出力20MW)に納入しました。タービン排気を直接受け入れるので蒸気流れの損失が小さく、コンパクトサイズです。軸流排気を採用することによりタービンと復水器を一列に並べて平屋に納められます。建屋が低くなるので景観面においても日本の国立公園や国定公園内での地熱発電所の建設に適しています。
北九州スマートコミュニティ社会実証において当連結会計年度が実証最終年度に当たります。前連結会計年度に引き続き、対象となるすべての一般家庭が参加するダイナミックプライシング実証による電力需要のピークカット・ピークシフトを促す効果の検証を行いました。さらに、CEMS(地域エネルギーマネジメントシステム)からの節電要請に対して一般家庭自身で参加・不参加を決め、参加に応じてプリペイドカードに交換できるエコポイント付与によって需要を調整する「参加要請型インセンティブ・プログラム」及び太陽光発電の発電量が多く余剰電力が発生する軽負荷日において需要を喚起する「秋季CBP(クリティカル・ボトム・プライシング)」を行い実証を完了しました。
けいはんな実証事業も当連結会計年度が実証最終年度に当たります。BEMS(ビルエネルギーマネジメントシステム)、FEMS(工場エネルギーマネジメントシステム)、REMS(店舗エネルギーマネジメントシステム)で共通する冷暖房などの熱源設備を最適運用するための要素技術を開発しています。さらに、BEMSやREMSを対象に商用施設やホテルなどにおいてイベントの有無や入場者数の推測値からエネルギー需要を予測する入場者対応予測アルゴリズムの要素技術開発と実証を行いました。
スマートメータ(通信機能付き電子式電力量計)の国内における本格導入に備え、各電力会社の仕様に対応した製品ラインアップの拡充を進めました。
当連結会計年度における当部門の研究開発費は47億63百万円です。

■産業インフラ部門
受変電設備部門では、IEC(国際電気標準会議)の規格に準拠した7.2kVスイッチギヤを開発しました。内部事故が外部へ影響しない構造に加え、扉を閉じたまま遮断器が引き出せる機構と金属シャッタによる充電部の露出を防止し安全性を高めています。
データセンタを短納期で構築し、段階的な増設や緊急拡張といった要求に対応するため、必要な機能をコンテナに集約したコンテナ型データセンタ「F-eCoMo」を開発し、発売しました。また、熱交換器を介して外気の冷熱を取り込んでデータセンタを省エネルギー化する間接外気導入式の空調機「F-COOL NEO」が,優秀省エネルギー機器として日本機械工業連合会会長賞を受賞しました。従来一体化していた室内機と室外機を分離して設置自由度が高いタイプを開発し発売しました。
船舶向け排ガス浄化装置を開発し、発売しました。国際海事機関(IMO)では、大気汚染物質の一つであるイオウ酸化物(SOx)の排出量を抑制することを定めています。本製品は、高価な低イオウ成分燃料へ切り替えなくてもイオウ酸化物の排出が抑制でき、業界最小のコンパクト性を実現し、既存船への設置が容易です。
サービスビジネス分野では「統合クラウドサービス」を開発し、2015年度から順次提供を開始します。本サービスは、当社の強みであるセンシング技術、省エネ分析技術、需要予測技術、品質傾向解析技術、設備劣化診断技術等をベースとして、「エネルギー管理/省エネ制御支援」「設備稼働監視」「保全業務支援」機能を一体化し、クラウド環境で各種情報を総合的に管理して設備導入から運用・更新までのトータルライフサイクルを通じ、経営視点で全体最適を支援します。
プログラマブル表示器「モニタッチV9シリーズ」を開発し、発売しました。セキュリティが強固なVPN(仮想専用回線)機能を標準搭載し、クラウドサーバを活用した集中監視ができます。さらに、スマートフォンやタブレット端末から操作できるなど多彩な機能を満載しています。また、高機能タイプV9 Advancedをラインアップに加えました。静電容量方式のタッチパネルを採用し、スマートフォンのようなジェスチャ操作が行えます。無線LANを内蔵したタイプも用意し、タブレットからのリモート接続やケーブル不要のデータ転送などが行えます。

工場の生産ラインや発電プラントの状態監視・制御などに適用できる中小規模監視制御システム「MICREX-VieW XX(ダブルエックス)」を開発し、受注を進めてきましたが、7月に出荷を開始しました。プロセスオートメーション(温度や圧力、流量などの自動制御)、ファクトリーオートメーション(加工や組立てにおける自動制御)の双方に対応し、生産プロセスにおける各工程の状態監視と制御を行い、プラントの安定稼働や効率稼働、安全運転に貢献いたします。さらに、既設のMICREX-PⅢ/IX/AXのハードウェア及びソフトウェア資産を継承するMICREX-VieW XX マイグレーション版を開発し、発売しました。
自動車業界向け制御システム向けに電気設計用のCADソフトウェアUniDrafをパソコンローダとして使えるようにデータ互換性を実現した「MICREX-SX」を開発し、2015年4月に発売する予定です。
当連結会計年度における当部門の研究開発費は61億97百万円です。

■パワエレ機器部門
自社製オールSiCモジュールを搭載した屋内型1,000kWのメガソーラー用パワーコンディショナを開発し、初号機を納入しました。スイッチング損失と導通損失を大幅に低減し、業界最高の変換効率98.8%(従来機種:98.5%)を実現し、メガソーラーの発電量増加に貢献します。また、SiCモジュールの採用により小型になり、設置面積が従来機種に比べ20%縮小しています。
各種一般産業機械のモータ可変速用途向けに、当社シリーズでは最も小型で、かつ簡単操作で好評をいただいている低圧コンパクトインバータ「FRENIC-Mini」にEUのEMC指令(機器による電磁干渉の防止に係る指令)に対応したEMCフィルタ内蔵形を開発し、系列に追加しました。また、ベクトルインバータ技術を結集し開発したベクトル制御形インバータ「FRENIC-VG(スタックタイプ)」にSiCハイブリッドモジュールを採用し690V電源に対応の機種を系列に追加しました。SiCダイオードを使用するSiCハイブリッドモジュールを搭載した機種は、従来のものより発生損失を28%低減します。これにより、単機315kWスタックと同じ寸法のまま450kWに容量が拡大しました。
中国ファンポンプ市場向けに、価格競争力を大幅に強化した新機種として「FRENIC-VPシリーズ」を開発し発売しました。また、空調(HVAC)向けの「FRENIC-HVAC」において、北米の575V電源に対応した機種を系列に追加しました。
高性能スタンダード形インバータFRENIC-Aceシリーズに、放射ノイズを低減し、欧州EMC指令に対応したEMCフィルタ内蔵タイプを系列に追加しました。
金融システムや生産ライン、医療施設等のサーバ向けに200V系の大容量UPS「6000DX」を開発し発売しました。従来機種と同一サイズで出力電力を11%高め(設置面積当たりの出力電力で世界最高)、お客様の設備の省スペース化に貢献します。
PCサーバやPOSシステム、医療システム等の停電時のバックアップ電源としてミニUPS「UXシリーズ」を開発し発売しました。USBケーブルをつなぐだけで電源管理とOSをシャットダウンすることができ、専用のソフトウェアを導入する手間やコストが削減できます。
2015年4月から始まる“トップランナー基準”に対応した「プレミアム効率ギヤードモータ」を開発し発売しました。プレミアム効率(IE3)を達成し、搬送機器等の省エネに貢献します。また、EC指令(CEマーキング)に標準対応し、インバータ運転を強化し、より幅広い用途で使用できます。また、中国市場向けにインバータ駆動専用モータ「New MVT シリーズ」を開発し、発売しました。印刷機械、伸線機械、押出機械用途において価格競争力を強化するため仕様及び設計を見直しました。
電磁開閉器では、インバータ・サーボアンプ等、駆動装置の一次側開閉器として最適な「SKシリーズ」にAC操作の18A品と22A品を開発しラインアップに加えました。また、当社の主力機種である「新SCシリーズサーマルリレー」をフルモデルチェンジし、小型化と配線作業性を向上させました。制御機器のコマンドスイッチでは、独自のシンクロセーフコンタクトを搭載し安全性をより向上させた「φ30非常停止用押しボタンスイッチ」をφ22に次いで開発しラインアップに加えました。
低圧遮断器では「G-TWINシリーズ」に、太陽光発電設備に最適な無極性直流高電圧ブレーカ(400-800AF)やデータセンタ向けに業界最小サイズの2極プラグイン形ブレーカを開発しラインアップに加えました。
エネルギー監視システムでは、従来機種よりも40%小型化した多回路用電力監視装置「F-MPC04P」に単相2線用及び三相4線用を開発しラインアップに加えました。
当連結会計年度における当部門の研究開発費は98億79百万円です。
■電子デバイス部門
パワー半導体分野では、中国市場の電源事情に対応し一般産業用途向けの整流ブリッジ回路を強化したパワー集積モジュール「VシリーズPIM」1,200V/25A、35A、50A、75Aを開発し発売しました。中国のモータードライブ用途への拡販を進めています。また、高速スイッチングの要求がある溶接機などの用途に高周波動作(スイッチング周波数:50kHzまで)する高速IGBTモジュールに1,200V/100Aと200Aを開発し系列に追加しました。さらにサーマルコンパウンドをモジュール裏面の放熱ベース面に予め塗布したプリペーストモジュールを開発し、Dualタイプの2in1とPrime PACKTMの系列に追加し発売しました。
さらに、小型インテリジェントパワーモジュール(Vシリーズ)を開発し、600V/50A、75A、100Aの系列化を行いました。各種工作機械の小型高性能化に貢献します。また、小・中容量のインバータ用途にスプリングコンタクト技術を適用したSemikron社と同一のパッケージを採用したMiniSKiP(1,200V/25A、35A、50A、75A、100Aのパワー集積モジュール)を開発し発売しました。
風力発電と電鉄車両向けに1,700V/450A 6in1及び1,700V/1,000A 1in1、2in1の高品質・高信頼性タイプのPrimePACKTMを開発し発売しました。性能と長期信頼性において厳しい要求のある用途にも安心して使用いただけます。
UPSやPCSなどで用いるAT-NPC3レベルモジュールに1,200V/400A 4in1タイプに続き1,200V/600A、900A製品を開発し発売しました。大容量UPSやPCSの更なるエネルギー変更効率向上に貢献します。また、昇圧チョッパー回路用にオールSiCモジュール1,200V/100Aを開発し量産を開始しました。前述のAT-NPC3レベルモジュールと併用した太陽光発電向けのパワーコンディショナでは、98.8%と最高レベルの変換効率を達成しています。
小型溶接機やミニUPS等向けに70kHz程度の高周波動作が可能な高速ディスクリートIGBTを開発し、1,200V/25A、40A品を発売しました。さらに、高周波スイッチング動作や高温動作に優れ、小型UPSや小型パワーコンディショナ、通信電源等の電力変換装置の高効率化や小型化に貢献する650V/10A～50Aと1,200V/18A、36AのTO-247パッケージのSiCショットキーバリアダイオードを開発し発売しました。
また、民生用途向けに、補助電源や入力安定化電源がなくても安定動作する電流共振制御用ICに、スタンバイモード時に10W程度まで負荷をとることが可能な製品系列を追加し、発売しました。このICによって待機時でも液晶TVに搭載したネットワーク機器の動作が可能となり、IT化の推進に貢献します。さらに、低消費電力対応のカレントモードPWM制御ICに、スイッチング周波数を従来の65kHzから100kHzに高くした系列を追加し量産を開始しました。このICによって65W以下の電源のさらなる小型化ができます。
車載用途向けに、エンジン配管に直接取り付け可能なダイレクトマウントタイプで、従来に比べ精度が20%向上した圧力センサを系列に追加し量産を開始しました。燃費の改善や排出ガスのクリーン化に貢献します。本年から施行される欧州の排ガス規制EURO6をクリアするエンジンに搭載されます。さらに電子コントロールユニット(ECU)の基板に実装できる表面実装型大気圧センサを開発し発売しました。従来品に比べ、パッケージサイズを約20%に小型化、質量を30%に軽量化しました。高地を走行する時に吸気量の大気圧補正に用いられ、燃焼最適化、燃費の改善、排出ガスのクリーン化に貢献します。さらに、自動車運転手のブレーキ操作力を低減する倍力装置用の圧力センサを開発し発売しました。アイドリングストップ時に倍力装置の真空チャンバーの内圧を維持するシステムに用いられ、車両制御の安全性と燃費の改善に貢献します。
また、高出力モータの制御や機械式リレーに替わって使用される大電流IPS「F5072H」を開発し系列に加えました。トレンチMOSFETとICの微細化を進め、エネルギー耐量保証は従来製品と同等レベルに保ちながら同一パッケージでオン抵抗を37.5%低減しています。
当連結会計年度における当部門の研究開発費は92億63百万円です。




■食品流通部門
自販機分野では、2015年機としてグローバル対応やDC駆動の販売機構を搭載した缶・ペットボトル自販機を開発し発売しました。販売機構をDC駆動することにより省エネを図りました。また、既存機種に簡単な改造でUPSを内蔵し、災害時には商品が搬出できるようにしました。物品自販機では、販売メカニズムを組み合わせることにより、多様な形状の商品を販売できるグローバル対応機の開発を完了し、昨年から実施しているフィールドテストでは高い評価をいただいております。7月にタイにおいて量産を開始し、中国・東南アジア各国への販売を開始いたしました。業界初となるノンヒータ自販機「ハイブリッドゼロ」を開発し量産を開始いたしました。この自販機では、従来培ってきた高効率ヒートポンプによる冷却・加熱運転技術と断熱技術を進化させ、飲料商品を加熱するためのヒータがなく、業界をリードする省エネを実現いたしました。
通貨機器分野では、グローバル展開を目指し、新しい検銭・鑑別技術、セキュリティ技術、紙幣搬送技術の製品化に向けた開発を行っています。
冷凍冷蔵ショーケース分野では、冷凍食品売り場を拡大するニーズに合わせ、平型アイスケースを開発し、主要なコンビニエンスストアへ順次納入しています。
流通システム分野では冷凍冷蔵倉庫関連において、更なる省エネを推進した省エネ制御システムの開発・提案を進めています。また、蓄冷剤と真空断熱材を活用し、冷却後は電源なしで長時間保冷できる可搬式の次世代保冷コンテナ「D-BOX」に関して、チルドコンテナ(-5～+5℃)に続き、フローズンコンテナ(-18～-28℃)と定温コンテナ(+10～+20℃)の開発を進めています。
当連結会計年度における当部門の研究開発費は49億14百万円です。

■その他部門
当連結会計年度における当部門の研究開発費は4百万円です。