株式会社日立製作所 研究開発活動 (2024年3月期)

(1)研究の目的及び主要課題
当グループ(当社及び連結子会社)は、「デジタル」「グリーン」「イノベーション」を成長ドライバーとして、社会イノベーション事業のさらなる進化をめざしています。「グローバル事業成長に向けて、デジタル、グリーンによるイノベーション創生」を研究開発のミッションとして掲げ、研究開発資源を、顧客体験を革新するイノベーションや社会の本質課題を捉えたイノベーションの創生に重点的に配分し、顧客と社会の課題解決に努めることで、プラネタリーバウンダリーを越えない社会の維持と一人ひとりのウェルビーイングの実現の両立、そして将来にわたる継続的な事業成長をめざします。
事業活動の競争力強化及び将来の成長に向けた取組として、Lumada成長サイクルの具体化により顧客の成長シナリオを策定し、顧客価値を起点としたDX(デジタルトランスフォーメーション)/GX(グリーントランスフォーメーション)をOne Hitachiで実現するとともに、さらに先を見据えたバックキャスト型のコーポレートR&Dを通じた次のLumadaソリューション創生を、グローバル体制で推進しています。そのために、デジタル技術基盤の拡大と、海外の研究リソースの強化を図っています。また、グループ横断で成長戦略をリードする日立デジタル社、グローバル環境事業本部、環境戦略企画本部、イノベーション成長戦略本部と連携し、当グループ一丸となって社会イノベーション事業のさらなる進化を加速します。

(2)研究開発体制
当グループの研究開発においては、当社及びグループ各社の研究開発部門が相互に緊密な連携をとりながら、研究開発効率の向上に努めています。また、国内外の大学や研究機関との連携に加え、2019年4月には研究開発グループ国分寺サイトに研究開発拠点「協創の森」を開設し、顧客やパートナーとのオープンな協創を加速しています。
さらに、コーポレートベンチャリング室を設立し、これまで組成した3つのファンドを通じて、合計30社以上のスタートアップ企業に出資し、当グループの事業とのコラボレーションを通じて各企業の成長を支援しつつ、顧客に価値を提供することで、DX、脱炭素、ウェルビーイングなどに貢献しています。
社会イノベーション事業によるグローバルな成長の加速に向けて、2022年4月に、研究開発グループの組織を再編しました。これまで、当グループのフロントとともに価値起点でのイノベーション創生を担ってきた「社会イノベーション協創センタ」と、価値創生を支える世界No.1技術の開発を担ってきた「テクノロジーイノベーションセンタ」を一体化して、「デジタルサービス研究統括本部」、「サステナビリティ研究統括本部」に再編し、DX及びGXによる価値創生を強化しました。将来への布石を担う「基礎研究センタ」、北米、欧州、中国、アジア及びインドの海外研究開発拠点とともにグローバル一体となってイノベーション創生を推進しています。

(3)イノベーション投資
当グループのさらなる成長に向けて、グループ全体のイノベーション投資を拡大します。
2023年4月に、コーポレートベンチャリング投資として新たに第3号ファンドを、これまでに設立した第1号、第2号ファンドの2倍に相当する300百万米ドルで組成し、Web3、生成AIをはじめとする最新のデジタルトレンドを牽引するスタートアップ企業への戦略的な投資を行います。また、先端研究については、2024中期経営計画の3年間累積で約1,000億円投資する予定です。これらの投資を通じて、将来の社会課題の解決に向けた破壊的イノベーションの創出、Lumada成長サイクルの実現による当グループの成長への貢献をめざしていきます。

(4)研究開発費
当連結会計年度における当グループの研究開発費は、売上収益の3.0%にあたる2,901億円であり、セグメントごとの研究開発費及び研究開発費の推移は次のとおりです。

セグメントの名称 研究開発費 (億円) デジタルシステム&サービス 541 グリーンエナジー&モビリティ 652 コネクティブインダストリーズ 910 オートモティブシステム 506 その他 30 全社及び消去 259 合 計 2,901

(5)研究成果
当連結会計年度における研究開発活動の主要な成果は、次のとおりです。
①現場データの収集技術や生成AIを活用した「現場拡張メタバース」を開発(デジタルシステム&サービスセグメント、グリーンエナジー&モビリティセグメント、コネクティブインダストリーズセグメント)
エネルギーや交通分野の建設・製造・保全などの現場で、施工・製造などの現場関係者と設計・品証・管理部門などの現場外関係者の情報共有や合意形成を促進し、現場業務を迅速に進めるためのメタバース技術として、産業分野での活用を想定した「現場拡張メタバース」を発表しました。これまでに蓄積した多様な産業分野でのデジタルソリューション開発の知見に基づき、簡便な3Dスキャン技術などによりメタバース空間上に現場を迅速に再現し、これを現場データの蓄積や可視化のためのプラットフォームと位置づけて、デジタル技術に不慣れな顧客でも生成AIを含むAI技術によって、容易にデータを利活用することができます。当グループは、現場作業を効率化することでグローバルな社会インフラの持続可能な運用や管理に貢献していきます。

メタバースで再現された鉄道車両の内部

②気候変動に伴う浸水リスクを高速にシミュレーションする環境省の開発途上国向けWebサービス「FloodS」を構築(デジタルシステム&サービスセグメント)
環境省の請負事業のもと、アジア太平洋地域をはじめとする開発途上国での利用を想定した、浸水予測Webサービス「FloodS」を構築し、2023年11月30日から環境省が無償で提供を開始しました。本サービスは、河川氾濫、降雨、高潮による浸水状況の時間変化を高速にシミュレーションし、Webブラウザーの地図上に予測結果を表示するもので、国連気候変動枠組条約第28回締約国会議(COP28)のジャパン・パビリオン(日立ブース)にて紹介されました。今後も当グループは、デジタル技術を活用した官民連携での国際協力の取組などを通じ、持続可能な開発目標(SDGs)の達成や、気候変動に伴う災害の激甚化・頻発化に対する適応力強化など社会インフラの強靭化を支援していきます。

③新型特急車両N100系SPACIA Xが「iF DESIGN AWARD 2024」及び「2023年度グッドデザイン賞」を受賞(グリーンエナジー&モビリティセグメント)
鉄道車両N100系 SPACIA X(以下、「スペーシアX」といいます。)が「iF International Forum Design GmbH」が主催する「iF DESIGN AWARD 2024」及び公益財団法人 日本デザイン振興会主催の「2023年度グッドデザイン賞」を受賞しました。浅草と日光・鬼怒川エリアをつなぐ新型特急車両として2023年7月15日より運行を開始したスペーシアXは、「Connect & Updatable」をコンセプトに、従来の100系「スペーシア」が築き上げてきた伝統やブランド・イメージを維持・継承しながら、より進化した上質なフラッグシップ特急をめざし製作した車両です。車体色・車内照明に沿線観光地の文化的な色彩や造形を取り入れたデザインを採用しているほか、多様なニーズにお応えするため、コックピットラウンジ・コックピットスイートをはじめ、6種類のシートバリエーションを設えております。今回、こうしたデザインが評価され、受賞に至りました(東武鉄道㈱との共同受賞)。

スペーシアX 外観	コックピットスイート

コックピットラウンジ	スペーシアX ロゴ

④脱炭素社会の実現に向けた充電インフラ拡充及びEV普及に貢献する大容量マルチポートEVチャージャを製品化(コネクティブインダストリーズセグメント)
㈱日立インダストリアルプロダクツでは、電気自動車(EV)の急速充電を可能にする大容量マルチポートEVチャージャを、2023年10月に製品化しました。このマルチポートEVチャージャには、当グループが開発したEV充電技術が搭載されています。大容量かつマルチポート化により同時に充電できる台数を増加させることで、充電時間の短縮と充電渋滞の解消を実現、充放電制御技術により系統増強工事を必要としない系統混雑の緩和や、再生可能エネルギー電源接続量の増加、電圧制御の安定化が可能となります。加えて高効率電力変換技術によりEVが持つ分散型エネルギーリソースの価値を最大化させるものです。当グループは、グループ全体で連携することで脱炭素社会の実現に貢献していきます。

マルチポートEVチャージャ

⑤High-NA EUV世代のデバイス開発と量産におけるニーズに応えた高精度電子線計測システム「GT2000」を発売(コネクティブインダストリーズセグメント)
㈱日立ハイテクでは、2023年12月12日に高精度電子線計測システム「GT2000」を発売することを発表しました。本製品は、同社がトップシェアをもつCD-SEM(注1)の技術やノウハウを適用しながら、High-NA EUV露光(注2)向けに低ダメージ高精度計測及び超高速多点計測機能を、また先端半導体デバイスで適用が進む3Dデバイス構造向けに新規検出系を搭載したほか、量産段階で要求される測長値差のさらなる改善を実現しました。当グループの研究開発では、「GT2000」の最先端の加工ノードに対応した世界トップクラスの計測精度の実現に貢献しました。当グループは、顧客の多様なニーズに応え、最先端のモノづくりに貢献していきます。
(注)1.CD-SEM:ウェーハ上に形成された半導体の微細な回路パターンの線幅や穴径等の寸法を高精度に計測する装置
2.High-NA (Numerical Aperture) EUV (Extreme ultraviolet)リソグラフィー:波長が13.5nmの極端紫外線(extreme ultraviolet)で、従来よりもNA(開口数)を向上させたリソグラフィー用露光装置

高精度電子線計測システム「GT2000」

⑥オープンイノベーションによる社会課題解決とエコシステム構築に向けた取組(全社)
将来の社会課題解決に向けて、オープンイノベーションによる最先端技術開発とエコシステム構築に取り組みました。
(i) シリコン量子コンピューティング
量子コンピュータは,従来のコンピュータでは解けない問題を解くことができる新概念コンピューティング技術として期待されています。当社では、30年以上の歴史がある「日立ケンブリッジラボ」での量子物理基礎研究に加え、2020年からは国立研究開発法人科学技術振興機構のムーンショット型研究開発事業(グラント番号JPMJMS2065)を通してアカデミアと連携し、量子コンピュータの課題である大規模化に優位なシリコン量子コンピュータの研究を推進しています。2023年度は量子ビットを効率良く制御可能な「シャトリング量子ビット方式」を提案し、その効果を確認するとともに、大学共同利用機関法人自然科学研究機構分子科学研究所と量子オペレーティングシステムの共同研究を開始、大規模集積化に向けた研究を加速し、量子コンピュータの早期実用化をめざしています。

(ii) 日立-産総研サーキュラーエコノミー連携研究ラボにてオープンフォーラムを開催
リサイクル・リユースの推進や再生可能エネルギーの導入拡大など、限りある資源の有効活用を通じて持続可能な世界を実現する取組が世界的に広がっているなか、当社と国立研究開発法人産業技術総合研究所は、2022年10月に「日立-産総研サーキュラーエコノミー連携研究ラボ」を設立して以来、循環経済社会の実現に向けた研究を推進してきました。2024年2月に開催された第1回オープンフォーラムでは、循環経済へのトランジションに向けた国内外の情勢や同ラボにおける研究の成果を踏まえ、2050年の循環経済社会の姿とその実現に向けた技術的・制度的課題について議論しました。


(iii) デジタルオブザーバトリ研究推進機構のオープンフォーラムを共同開催
多様な社会・経済活動のデータ観測とその利活用による社会リスクの把握・予兆発見・回避、及びレジリエントな社会の実現を目的として、国立大学法人東京大学(以下、「東京大学」といいます。)に設立された「デジタルオブザーバトリ研究推進機構」では、2023年10月10日に設立記念フォーラムを共同開催しました。本機構において、当社は2つの研究グループを東京大学と共同推進しています。フォーラムでは、2050年を見据えレジリエントな社会の実現に向けて産学官がどのように連携すべきかについて、対談により課題解決に向けた方策などを議論しました。

(iv) 日立東大ラボがインペリアルカレッジロンドンとの合同ワークショップを実施
2023年11月2日に日立東大ラボ及びインペリアルカレッジロンドン(以下、「ICL」といいます。)の代表者がエネルギーシステムの将来及び国際的協力の在り方について議論しました。東京大学とICLは、2023年5月に当社立会いのもとで脱炭素技術やクリーンテック技術の創出に関する戦略的関係の構築に合意する趣意書を締結しており、本ワークショップは、こうした連携強化に関する具体的な取組の第一歩です。パネルディスカッションでは、今後の再生可能エネルギーの導入に対する日英それぞれの立場をもとに制度面や技術面での喫緊の課題、及びカーボンニュートラルへの移行に関する国際的な課題や協力の在り方について議論しました。