流体を送る＋α！ニクニのポンプでコスト削減「ポンプが実現する新たな価値創造」

ポンプ4.0 vol.� ポンプ×流体制御× IoT が実現する新たな価値創造

目次 �� はじめに �� ポンプの新たな可能性を引き出したポンプ × 流体制御 �� 事例➀ 食品メーカー 食材を壊さずに送れるポンプによる労働環境の改善 �� 事例➁ 超硬工具メーカー 要部ハステロイの真空ポンプで CVD 工程の腐食対策とコスト削減を両立 �� 事例➂ ゴム製品メーカー 湿式破砕機で原料サイズを均一化し重合槽の反応速度を向上 �� 事例➃ 化学メーカー メカニカルシールからの漏れを同サイズのマグネットポンプで解決 �� 事例➄ クーラント液の清澄度向上による さまざまな問題解決「 濾過ソリューション」 �� IoT 機能を追加した DPV-A　顧客の評価は上々 �� DPV-A が生み出す金属加工や工作機械の新たな可能性 �� まとめ　ポンプ × 流体制御 ×IoT が生み出す付加価値 �

はじめに ポンプは誕生から 3000 年以上もの歴史があり、すでに技術的にも成熟し、 信頼できる「熟成した技術」となっています。液体や気体、固体、粉体を 移送する役割を担い、機械・装置の心臓とも言われ、工場はもちろんのこと、 社会のあらゆる場面で活用され、利便性と付加価値を生み出す源泉となっ てきました。 しかしポンプが持つ可能性はそこだけにとどまりません。ポンプと流体制 御の技術を融合し、さらに近年の IoT や AI といったデジタル技術と組み合 わせることで、これまでにない価値を生み出すことが可能です。 当社は、ポンプを製造・販売するポンプメーカーである一方、ポンプで培っ た流体制御技術を活かし、お客様の悩み相談から開発したオリジナル装置 などを手がけてきました。さらに 2017 年からは、第 4 次産業革命やイン ダストリー 4.0 といった製造業の新たな潮流に合わせ、「ポンプ 4.0」と題 してスマートファクトリーの実現や生産現場におけるお客様の課題解決に 向けて、デジタル技術の活用も視野に入れた取り組みを強化しています。 ポンプと流体制御という既存の得意技術をもとに、自動化を実現するため の品質維持をプラスした導入事例や、デジタル技術をかけ合わせることで 新たな付加価値を生み出すポンプ 4.0 の具体的な取り組みを紹介します。 ❶ ❷ �

ポンプの新たな可能性を引き出したポンプ × 流体制御 これまで長い間、ポンプは流体を加圧・移送する は異なる仕事ができる装置に生まれ変わります。そ ものとして使われてきました。しかしそこに流体の うしたポンプとそれで自動化・省力化に成功した 4 制御技術というエッセンスを加えるだけで、今まで つの事例をご紹介します。 事例➀ 食品メーカー 　　　 食材を壊さずに送れるポンプによる労働環境の改善 １つ目は、柔らかな固形物も壊さずに液体と一緒 やすい固形物もやさしく移送できるインナーボル に送ることができる「インナーボルテックスポンプ」 テックスポンプを採用しました。タンク脇にポンプ を使った食品メーカー A 社の省力化の事例です。 を設置し、タンク投入口まで配管で接続。ポンプ側 A 社は菓子や飲料等を製造している食品メーカー の投入口は人の腰の高さ程度のところに設け、容器 で、加工プロセスは自動化されているものの、その を少し持ち上げてポンプに投入すればタンクまで自 前工程のタンクへの材料投入は人力で行っていまし 動的に移送されるというシステムを構築したので た。壊れやすい材料などは扱いが難しく、作業員が す。 容器を抱えてタンク脇のはしごを上り、投入口に向 材料投入は人手で行うことは変わりませんが、重 けて容器を持ち上げ、注ぎ口を傾けて移し替えを行 量物を持ってはしごを上る工程がなくなったことで わなくてはなりませんでした。効率も悪く、容器が 肉体的精神的負荷が減った上に作業効率も向上。ま 重い上に、段差を上って危ないということもあり、 た段差を上る必要もないので転倒や転落の危険性も 作業員にはとても不評でした。 少なくなり、安全性が上がって労災や稼働停止のリ そのため A 社は工程改善に乗り出し、その相談を スクが減り、作業員からの反応も上々です。インナー 受けて当社が実施したのが、インナーボルテックス ボルテックスポンプを使ったことにより移送時に材 ポンプを使った提案です。A 社ではナタデココを製 料が崩れることなく、高い品質を維持できていると 造していたことから、通常のポンプではなく、崩れ いいます。 Before After ❶ 腰の高さ程度に設けた 投入口に中身を投入 改善 インナーボルテックスポンプ ❷ タンクまで自動的に移送される バケツでくみとり、ハシゴに登って ❶ 作業員の負荷が減り、作業効率もアップ！ タンクに移していた・・・。 ❷ 安全性が向上！労災や稼働停止のリスク減！ �

事例➁ 超硬工具メーカー 　　　 要部ハステロイの真空ポンプで CVD 工程の腐食対策とコスト削減を両立 ２つ目は、金型部品メーカー C 社の CVD（化学蒸着） 案したのが、ベースはステンレスながら要所にハス 装置に使われている真空ポンプのメンテナンス工数 テロイを使って耐腐食性を高めた『ZV シリーズ』 を削減した事例です。 です。ZV シリーズはカスタマイズ性を高めるため、 金型部品は、耐摩耗や長寿命化、耐腐食性、離型 各パーツが分割されており吸い込んだ気体が接する 性を高めるため、CVD でセラミックやカーボン、ダ 腐食しやすい箇所だけをハステロイにすることが可 イヤモンド、チタン等をコーティングします。CVD 能です。これにより全ステンレス製よりも腐食に強 装置には全ステンレス製の液封式真空ポンプが広く く、全ハステロイ製よりも低コストを実現しました。 使われますが、CVD では酸性ガスを吸引するためポ しかも腐食したとしてもパーツ単位で交換できるた ンプ內部が腐食しやすく、ピンホールができて、都 め交換頻度も交換部品も少なくて済み、ランニング 度補修やポンプ交換が必要になるという弱点があり コストを抑えることができます。 ます。そのため数か月おきにメンテナンスが必要と C 社では数か月に一度補修、ポンプ全体の交換を なるのですが、C 社よりコストダウンをするための 行っていましたが、ZV シリーズ採用以降は大幅に 相談をいただきました。 長寿命になり、その分の工数を削減。今のところは 当社には腐食しにくいハステロイ製ポンプもライ 大きな腐食も見つかっておらず、満足しているとい ン ナ ッ プ に あ り ま す。し か し そ れ で は コ ス ト パ います。 フォーマンスに合わないということで、代わりに提 ※約 2,000 時間運転時 A 社製 SCS�� でも 腐食し穴が開き 金属パテで補修。 ニクニ ZV 腐食 要部のみ なし ハステロイ材質 EV シリーズ 腐食なし。 要部のみハステロイ材質に。 腐食が起こっても腐食部のみのパーツ交換。 �

事例➂ ゴム製品メーカー 　　　 湿式破砕機で原料サイズを均一化し重合槽の反応速度を向上 ３つ目は、ゴム製品メーカー D 社で行った事例 が長くかかり、品質の安定化も難しくなっていました。 です。D 社は合成ゴムを原料としたゴム製品を製 当社がそれに対して提案したのが湿式破砕機『サン 造しています。ゴムの製造工程は、初めにスチ カッタ』の導入です。サンカッタはポンプと破砕機を レンやブタジエンといった原料を重合槽に入れ、 一体化した製品で、固形物を一定のサイズに揃えて破 それらを合成してポリマーを作り、できたポリ 砕して移送ができます。D 社では重合槽への移送にサ マーを凝固・乾燥して、そこから成形して完成 ンカッタを設置し、重合槽に入る原料の粒径を整え、 します。D 社が苦労していたのは、重合槽におけ 反応速度を標準化。さらに粒径を細かくすることで生 るポリマーの粒径のばらつきです。重合槽でで 成後の冷却時間の短縮が可能になり、一連のプロセス きるポリマーの粒径がバラバラであったため凝 にかかる時間短縮につながりました。 固する時間にばらつきが生じ、そのため凝固時間 出口 固定刃（グリッド） ❸（グリッドの選定で破砕後の 粒径が変わります。） ❶ 固定刃（ブレード） 入口 ❷ 回転刃 （カッタインペラ） ❷ 固定刃（リング） 加圧インペラ �mm （送液用インペラ） ゴム製造工程で微細化を 行い製造効率を向上する。 1 次破砕 ２次破砕 3 次破砕 大粒径品の粗破砕を行う。 インペラ外形側とリングの間で グリッドの選定により最終粒径 破砕を行う。 の選択が加納。 �

事例➃ 化学メーカー 　　　 メカニカルシールからの漏れを同サイズのマグネットポンプで解決 ４つ目は、化学メーカー B 社でマグネットポンプ 構造がシンプルでメンテナンスがしやすいのが特 を使って材料のムダ防止につなげた事例です。 徴ですが、一方で構造上シールから微量の漏れが発 B 社は自社製品の材料に高価なフッ素系液体を 生します。一方、マグネットポンプは構造こそ渦流 使っており、ポンプのメカニカルシールからの漏れ ポンプよりも複雑ですが、モーターとポンプの空間 に長年悩まされてきました。さらに近年は、設備の は完全に分断されていて、構造的に液漏れが発生し 経年劣化によって漏れの量が増えてきて、漏れ＝材 ません。さらに当社のマグネットポンプは構成部品 料費のムダになることからその解決策を探していま と組み立て構造がシンプルで信頼性が高いです。メ した。 カニカルシールのポンプと同等の性能を維持しなが そんな B 社に対しポンプメーカーとして当社が提 らサイズは同等に収まっており、その点が評価され 案したのが、メカニカルシールからマグネットポン て採用に至りました。導入後は漏れもなくなり、材 プへの置き換えです。汎用的な渦流ポンプはメカニ 料使用量は変わらずに生産量を増やすことができま カルシールとなっており、モータとポンプが 1 本の した。 軸でつながり、お互いをシールで区切る構造です。 インナーマグネット 本体 メカニカル 本体 アウターマグネット シール 羽根車 羽根車 モータ モータ 軸シールタイプ マグネットカップリングタイプ 汎用的で構造もシンプルなため、メンテナンスは 構造は複雑になるが、モータとの空間が完全に分断 容易だが構造上、微量の液が染み出る。 されているので液漏れが発生しない。 これらの事例はいずれもポンプに流体制御を組み す。ポンプとそれ専用の装置が必要だったものをポ 合わせ、ポンプ＋αの付加価値を持たせることに成 ンプ一台で実現し、製造現場にさまざまなメリット 功し、それでお客様の生産性向上を実現した製品で をもたらします。 �

事例➄ クーラント液の清澄度向上によるさまざまな問題解決 　　　「 濾過ソリューション」 当社は前述のような機能性ポンプだけでなく、ポ ように処理（廃棄）するかが重要なポイントとなり ンプと流体制御を応用して装置化してお客様の課題 ます。 解決や付加価値の向上を提供するソリューションを 実際の現場においては、せっかく VDF によって分 提供しています。 離されたスラッジ濃縮液をまた元のダーティー槽へ その 1 つが工作機械メーカーと金属加工ユーザー 戻してしまっているのを見かけます。 向けに開発したクーラント液濾過装置となるドラム VDF によって濾過された液をクリーン槽へ送って ポッド付きサイクロンセパレータ『DPV』です。 いるので一見正しいフローに見えますが、このやり 方だと、ダーティー槽内のスラッジ濃度が徐々に高 DPV は、強力な遠心力で汚れたクーラント液をク くなって濾過精度が悪化し、結果としてクリーン槽 リーン液と濃縮スラッジ液へ分離するサイクロンセ にスラッジが混じった汚れたクーラント液が送られ パレータ『VDF』に、スラッジ回収用ポッドを取り ることになって加工品質の低下や不良発生、機械故 付けて装置化した、工作機械向クーラント液の微細 障頻度が高まるという悪い結果をもたらします。 スラッジ回収装置です。 それに対し DPV は、濾過の時にサイクロン掃除機 クーラントタンクシステムのダーティー槽とク のようにクーラント液とスラッジを完全分離し、き リーン槽の間に取り付け、工作機械から排出される れいになったクーラント液を流し、スラッジは回収 加工後の汚れたクーラント液を濾過して液中の切粉 用ポッド（ドラムポッド）にためて回収・廃棄でき （スラッジ）を除去し、クーラント液の清澄度を上げ、 るという特長があります。回収したスラッジをしっ クリーン槽に送る役割を果たします。クーラント液 かりと機外へ廃棄することで VDF の濾過精度が維 の品質を維持することで、後述のようなさまざまな 持され、クーラント槽をきれいな状態に保つことが メリットを生み出すことができます。 できます。これにより、加工品質の維持・向上や機 VDF は遠心力によりフィルトレーションを行なう 械故障発生低減に加え、クーラント液の長寿命化、 ため、一般的なフィルタエレメントのような交換や 調達コストの削減にもつながります。またサイクロ メンテナンスが不要なので大変便利な製品ですが、 ン方式なのでフィルタ交換にかかる諸費用の低減も 分離されたスラッジ濃縮液の中からスラッジをどの 実現します。 �

Before After 加工機 加工機 サイクロン フィルタ 回収 ドラムポッド付 スラッジ サイクロン フィルタ P P P P ダーティー槽 クリーン槽 ダーティー槽 クリーン槽 アンダーフローから直接スラッジ液を垂れ流す方式。 ドラムポッドに濃縮スラッジを溜めて廃棄する方式。 せっかく取ったスラッジが タンクに戻ってしまう。 スラッジを戻さないので、 クリーン槽がキレイに保たれる。 ダーティー槽のスラッジ濃度が高くなると 濾過精度が悪くなり、結果クリーン槽も汚れていく。 ポッドはワンタッチで 着脱でき、スラッジを 捨てるのも楽々！ DPV はすでに国内の大手自動車メーカーと自動車 そして現在、DPV にセンシングと IoT 機能を取り 部品メーカーで採用されており、一部の工作機械 付け、より使いやすくしようというプロジェクトも メーカーでもオプション品としての検討が進んでい 進んでいます。 ます。 �

IoT 機能を追加した DPV-A　顧客の評価は上々 DPV の進化系として現在開発中なのが、DPV にセ ました。そこで DPV にスラッジ量を検知するセン ンシングと IoT 機能を取り付けた『DPV-A』です。 シングと発報する機能を取り付け、捨て忘れ防止と、 DPV-A は、回収用ポッドにたまったスラッジ量を 適切なタイミングでの回収ができるようにしまし 検知し、一定量まで到達したら通知が届くように た。 なっています。積層表示灯の点灯や音によるアラー 現在、ある自動車メーカーの製造現場に導入して ム、現場の表示器への掲出、メールやスマートフォ テストを行っており、評価は上々。通知による捨て ンへのメッセージなど、複数の通知方法で発報する 忘れ防止はもちろん、「溜まったスラッジは捨てる」 ことが可能です。　 という意識づけに役立っているとのこと。さらに「ア DPV は、ドラムポッドに溜まったスラッジを定期 ルミやステンレス、銅など切粉の材質が変わっても 的に廃棄する必要があります。スラッジポッドに溜 簡単に対応できるのが良い」「IoT を使ったドリルの めすぎると VDF の濾過精度が悪くなったり、詰まっ 刃の摩耗管理などはよくあるが、クーラント液の清 てしまうこともあります。そこで DPV ユーザーの 澄度を保つという視点はなく面白い」「工作機械の 多くは、一定の目盛りまできたら、あるいは終業時 稼働率を上げようとしたら、本来はこうしたスラッ やシフト交替の時にスラッジポッドからスラッジを ジの管理で配管の詰まり防止やポンプ能力低下を防 廃棄するなど独自のルールを決めて運用しています ぐことは重要だ」などの声が寄せられ、手応えを感 が、それが守られていないという声が寄せられてい じています。 パトランプ 警 報 デジタル アラート ❶ パトランプでお知らせ ❷ 警報にてお知らせ ❸ 大型表示器にてお知らせ ❹ 廃棄時期をメールでお知らせ ❺携帯端末にて円滑監視 ��

DPV-A が生み出す金属加工や工作機械の新たな可能性 いまや工作機械はプログラムを入力すれば自動で れの除去能力を高めてクーラント液の清澄度を一定 加工が進んでいきます。今後さらに加工精度を高め、 に保つことが重要です。 高品質を維持するためには、工作機械のスペックや DPV-A は、センシングと IoT 機能によって回収し プログラムの作成能力はもちろんですが、それ以外 たスラッジ量をデータ化して出力ができます。言い の領域でも品質を高めていく必要があります。クー 換えれば、そのデータはスラッジ回収側から見た稼 ラント液の清澄度もその一つの要素です。 働状態の見える化です。そのデータと工作機械の制 厳密に言えば、クーラント液の汚れ具合によって 御や稼働と連携することで、これまでにない高精度 刃の抵抗や冷却効率は異なり、加工精度は微妙に変 な加工や機械の高速加工など、金属加工や工作機械 わってきます。一定の加工品質を保つためには、汚 に新たな可能性を生み出すことも期待できます。 まとめ　ポンプ × 流体制御 ×IoT が生み出す付加価値 ポンプは機械や装置の心臓部として、原材料やクー んできて、お客様の価値創造をサポートしてきまし ラント液のような生産で重要な役割を持つものが内 た。デジタル活用は 3 年前にスタートし、新たなポ 部を流れていきます。その意味では、ポンプの稼働 ンプの可能性、付加価値の創出を探ってきました。 と内部を流れるものの状態をセンシングしてデータ 第一弾として DPV-A を開発し、それ以外も IoT を を収集し、見える化することはとても重要であり、 使った渦流ポンプの稼働管理や予知保全など新製品 有意義なこと。ポンプのデジタル化は新たな価値を 開発が進んでいます。ポンプ × 流体制御 ×IoT の 生む可能性を秘めています。 取組みはまだはじまったばかり。今後にご期待くだ 当社はポンプ専業メーカーとして始まり、ポンプ さい。 と流体制御を使った応用製品、さらに装置化へと歩 ��

2025.08