【インタビュー】アフターサービスによる顧客第一主義

─ 正確なエアリークテストのサービスをユーザーに提供 ─
株式会社コスモ計器

　エアリークテスタを初めて開発、自動車部品やガス器具、電子部品、衛生陶器など幅広いユーザーを持ち、国内で6割以上のシェアを持つ、株式会社コスモ計器 代表取締役 古瀬智之 氏、専務取締役 古瀬昭男 氏に、エアリークテスタ開発の歴史と技術、今後の展開などを伺った。

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代表取締役 古瀬 智之 氏

   
専務取締役 古瀬 昭男 氏

差圧によるエアリークテスタの発想

■御社についてお話ください

古瀬社長 ：当社の設立は1970年で、創業者は私の父で専務の兄に当たります。父は、航空機の計器メーカーで産業機械の開発エンジニアとして、風洞の中の計測器とか、原子炉の制御などを手がけていました。そのころは、自動車産業も自動化が進められてきた時期でエアリークテスタの依頼があり、その開発にも携わっていました。その当時は、センサにも技術的な問題があり、製品化にいたらなかったようです。
　しかし、エアリークテスタのアイデアに将来性を感じニーズは必ずあるだろうと考え、計器メーカーをスピンアウトして、エアリークテスタの専門会社を創業したわけです。

古瀬専務 ： 当時はほとんどが水没式テスタでしたが、自動車産業は自動化の方向に動いており、水没式で人間が目で見て検査するのでは自動化になりません。現場では自動化の要求がありましたが、技術的に困難な課題が多く、実現が難しい時期でした。

■御社のエアリークテスタは、水没式ではないわけですが、簡単な原理をお聞かせください

社長 ：当社のエアリークテスタの原理は、被検査物（ワーク）と、同じ空間容積の漏れの無い基準品（マスタ）に同時に圧力を加え、差圧を測ることにより漏れを調べます。ワークと基準タンクの間に圧力の差を測るセンサを置き、同時に圧力を加える行程、圧力をシャットし、平衡させる工程、最後に検出工程があり、ワークとマスタの差圧の変化を測るわけです。基本的には、漏れの無いものと漏れを調べたいものを比較することにより、漏れによる圧力の変化をみるものです。微小なリークは微小な差圧しか出ませんので、感度の高い差圧計が必要になります。
　例えば、自動車部品では3気圧とか5気圧という圧力を加えてテストするわけですが、漏れによって発生する圧力の変化は、だいたい1万分の1気圧とか、10万分の5気圧といった変化になります。5気圧の圧力を加えながら 10万分の5気圧の圧力変化を測るというセンサは、今でも簡単ではありませんが、当時ではまったく無理がありました。リークテスタは、一つは完全に漏れの無いものをマスタとし、もう一つは漏れがあるかどうか分からないテストワークに同時に圧力を加え、センサにより高感度に漏れによる圧力変化をみるという発想です。
　しかし、これにはいくつか問題があります。一つの大きな問題は、片側に大きな漏れがあった場合、10万分の1気圧を測れるセンサに5気圧、場合によっては10気圧の圧力がかかってしまうことがあるということです。
そこで壊れてしまっては次に測ることができません。そのため、非常に堅牢なセンサでありながら、微妙な圧力変化を見ることができるものが要求されるわけです。

専務 ：エアリークテスタにおける差圧センサの制約は非常に大きく、どんな差圧センサを持ってきてもいいというものではありません。内容積が小さいとか、圧力の変化に対する容積変化率が少ないことなどが要求されます。容積が変化してしまうと、漏れによる圧力の変化が出にくくなってしまいます。漏れによる圧力変化をセンサの容積変化による圧力変化で打ち消してしまうからです。センサは、差圧変化によるダイアフラムの動きを電気的に捉えるものですが、ダイアフラムが大きく動いてはいけないというところがあります。感度が良いというだけではだめで、丈夫だというだけでもだめなわけです。いろいろな要件を満たす必要があるわけです。
　そこに目を付け差圧センサを開発したのが、前社長の功績といえます。自動車部品の検査に使われるエアリークテスタではどの様なことが起きるか分かりませんので、普通の差圧センサでは壊れやすく、現場向きではありませんでした。技術的には未熟なところがありましたが、最初の差圧センサの基礎が固まり製品化したのが1970年のことです。

エアリークテスタ LS-1842

   
エアリークテスタ LS-1822A

差圧センサ断面図

差圧出力変換回路

より正確なエアリークテスタを追求

■エアリークテスタの発展の中で、エピソードがあればお聞かせください

社長 ：差圧式エアリークテスタには三つのポイントがあり、一つは今話しました差圧センサの部分、二つめは差圧センサで計測するための空圧回路の部分、三つめはワークの中に圧力を加えることによりどの様なことが起こっているかという問題です。この三つを克服しなければなりません。
　差圧センサにおいては、いかに大きな圧力に耐えられるものを実現するかということです。当社は、コイルを使ってリラクタンスの変化を測って差圧計測をしています。真ん中に磁性体の膜を設け、両側にコイルを作りコイルの磁気抵抗（リラクタンス）の変化をみています。まず、漏れない壁を介してコイルの磁束を透過させるために、磁性体と非磁性体をドーナツ状に配置する発想で作りました。現在は壁がなくコイルをシールされた部屋の中に入れる発想でやっています。どの様に堅牢なセンサを作るかということに、エアリークテスタの歴史があります。

専務 ： リークテスタとして、感度が良く堅牢で故障のないセンサの開発へと変遷をしています。しかし、差圧を測るということは、理屈で説明のできないいろいろな問題があります。そこら辺がようやく分かってきたのが最近のことです。

社長 ： 次に、圧力を加えることによりワークの中でどの様なことが起こるのか、ということについてですが、空気の圧力のため様々な要件で圧力の変化が起きてきます。
　例えば、空気を入れることによりワークが膨らんでしまい、圧力の変化が起きます。また、外から熱が加わることによっても圧力は変化しますので、熱の対策が次の問題になってきます。
　大きな圧力を加えると、中で断熱的な変化が起き瞬間的に気体の温度の上昇が起きます。その熱はワークの壁面により冷やされ、気体の温度が下がります。この変化の中でリークテストしなければならない難しさがあります。
　当初は、そういうことが起きるのはしょうがないと捉え、漏れの無いワークをマスタに使い、中の構造がほとんど同じなので同じように温度が上がり同じように下がっていくものとして測定していました。
　ワークを一方はねじで蓋をし、一方はクランプ治具で止めて検査を行っていたのですが、ねじで蓋をしたのとクランプ治具で止めたのでは、微妙に変化の仕方が違います。また、マスタワークに圧力を加えたり抜いたりを繰り返しますと、温まったり冷えたりしますので、ワークを設置したときにマスタは温まった状態、または冷えている状態で比較することになります。日常の状態からは想像することができないものですが、ワークの中の気体の温度変化は1度とか0.5度が問題になってきます。
　また、測定したいユーザー側からすれば、測定する機種だけのマスタワークを用意しなければならず、段取り換えもしなければならないので、負担が大きくなります。
　そこで、マスタとしての基準タンクを開発したわけです。断熱変化の特性をワークと同じように温度が上がり同じように温度が下がるように調節ができるものを作りました。それが、ワークと同じような熱的条件を物理的に再現しようという思想の段階です。それでも、流れてくるワークの温度は環境温度の影響を受けて変化します。
　そのため、次に開発したのは連続的にテストをしていく中で発生する漏れ以外の差圧の変化を、過去のテストデータから予測して補正する思想のリークテスタです。これがドリフト量自動学習のリークテスタです。また、漏れの量を圧力の変化量で表示するのではなく、このワークは毎分何ｍ・漏れていますよという漏れ流量で表そうという思想が加わって、漏れ流量直読のエアリークテスタができました。

専務 ： それには、当社の漏れ校正器、『リーク校正器』と呼んでいますがこれができたことが重要になっています。手動によって一定量の容積変化を発生させ、容積変化に対する差圧変化を計測し、差圧に対する漏れの量に変換し表示するものです。

社長 ： 校正器における次の段階として、手動で行わずエア圧を使って自動で容積変化を起こす、自動リーク校正器を作りました。
　その次として、コントロールされた漏れを実際に発生させる漏れ基準となるものを開発し、差圧が直接漏れ流量に対応させるようにしました。この漏れ発生器を『リークマスタ』と呼んでいます。

差圧リーク基本原理

   
リーク校正器 ＬＣ-22

リークマスタ ＬＭ‐１Ｂ

専務 ：それまでは、リークテスタは差圧で表示していました。例えば、エアを入れる加圧時間、エアを安定させる平衡時間、リークを測る検出時間の3工程に分かれています。検出時に漏れを測るのですが、漏れ量は分かりませんでした。大きなワーク、小さなワークによって閾値（しきいち）が変わってきますので、差圧と時間だけでは漏れ量が分からないわけです。それが、リークマスタによって漏れ量基準が明確になり、これ以上の漏れはだめだという判断ができるようになったのです。
　漏れを測るユーザーは漏れがないことが規格なので、漏れがあることを認めたくない傾向にあります。漏れていることは発見できますが、漏れていないことを発見できる計測器は無いわけです。そこで、漏れていないだろう、というあいまいなところでとどめるようになっていました。リークテスタメーカーとしては疑問が残っていましたが、技術的にそこまで到達しておらずできなかったわけです。リークテスタメーカーとしては、やはり漏れ量で現すべきだと考えるようになり、CPUなどの発展もあり漏れ量基準のリークテスタができたのが1980年ごろです。
　また、リークマスタを世の中に出していくことになった要因のもう一つに、微小な漏れ流量の計測と校正を確立しなければならないということがありました。これらを克服するためにリークマスタをリリースする必要があったわけです。

社長 ：次に、基準タンクですが、先ほど話したものは被検査物と同じ程度に断熱変化を起こすように調節をするというものでした。そこから考え方を変え、基準タンクは可能な限り速やかに熱的に安定するものを目指しました。そうすると、ワークの中で起こっていることだけが差圧として現れてくることになります。断熱変化によるドリフト変化を一定の時間ごとに実際に計測しデータとして取り入れ、その分を補正することにより漏れの部分を見えるようにしたわけです。これを、『マスタリング方式の補正』といっています。
　これにも問題があり、ワークの温度が変わってくると断熱変化による圧力変動部分が変わってくるのです。そこで、次にワークの温度には依存しない補正ができるように技術開発をしており、完成間際になっていますので、次の製品にはそれを搭載したいと考えています。

社長 ：エアリークテスタに対するユーザーの要望は、先ほどの漏れ量を測るとか補正の問題のほかに、いろいろな形で出てきています。その中の一つに、エアリークテスタ1台で複数箇所を同時にテストしたいというものがあります。例えば、自動車のシリンダブロックでは冷却液が入るところと潤滑油が回るところと燃焼の部分と3箇所の独立した部屋があり、それらを同時に計測したいというニーズがあります。そのときに、エアリークテスタを3台設置しますとスペース的に大きなものになってしまいます。そこで、一元的に管理したいという要望がでてきます。
　この要望に応え、今は一つのコントロールパネルで空圧ユニットを 8台までコントロールするエアリークテスタ『LS-1881』が生まれました。空圧部とコントロールが分離しているため、ワークのそばに空圧ユニットを設定することができ、一定の見易い場所で数台をコントロールできるという使い勝手の良さがあります。また、小さいワーク8個を一度に見るときに、リークテスタ8台並べるのに比べコンパクトな空圧ユニットを使ったほうがはるかに使いやすくなっています。

専務 ：携帯電話における振動子のパッケージの漏れ検査を全数検査で行いたいという要望がありましたが、そのときは、8台の空圧ユニットを搭載したエアリークテスタの全自動システムを当社で作って提供しなければなりませんでした。この様な要望に応えるためにも、計測の技術ばかりでなく、まさにメカトロニクスの技術も社内に取り込んでいなければなりません。大部分のシステムは機械メーカーにお任せしていますが、精度を要求されるなど計測技術と関わってくる装置は、当社で設計開発から考えなければならないわけです。

多連式エアリークテスタ LS-1881

ビフォーサービス、テストマシーン、　アフターサービスが三本柱

社長 ： 今までの話はハードウエアに関してでしたが、当社は、創業当初からハードウエアによる製品の提供のほかに、アフターサービスの面にも力を入れてきました。
　特に創業当初は、エアリークテスタも今ほど堅牢なものではなく結構故障も多かったことがあります。また、生産現場で使われるものなので、故障で現場が止まってしまうとお客様に迷惑がかかってしまうからです。そして、計測器の専門メーカーとして、計測器の校正もきちんと提供していくという姿勢で行ってきました。基本的に、タイムリーにアフターサービスをするということを重点項目として掲げ、アフターサービスによる顧客第一主義を創業当初から思想として持っています。
　結果的には、主な自動車メーカーのエリアにはオンサイト・サービスができるようにサービス拠点を置くことになりました。また、 1980年代の自動車メーカーの海外進出に伴い、米国、台湾などにもオンサイト・サービスができるように拠点を置くようになりました。海外の拠点はアフターサービスが70％で、現地のスタッフを現地や本社に招いてトレーニングし、確実にアフターサービスができるようにしてきました。

専務 ：エアリークテストは結構難しいところがあり、特に創業当初の時は、ユーザーがエアリークテスタを使いこなすことが難しいということがありました。そこで、実際にワークをお預かりして、当社で実験をしてどの様な条件で漏れが測れるかを調べ、ビフォーサービスとシステムを含めてユーザーに提供していました。現在でも、新しいワークや難しいワークは、当社でお預かりしてどのように検査するかテスト方法を開発して提供しています。
　当社のユーザーは、きちんとリークテストが行われることに満足するわけです。そのためには、リークテスタのハードウエアや計測技術ばかりでなく、リークテストを行うための機械装置、シール治具、シール装置などと組んで初めて性能が出るもので、そのアドバイスができなければなりません。
　当社は、ユーザーが求めているリークテストがどのようにしたらできるかというアドバイスをするビフォーサービス、ハードウエアとしてのリークテスタならびにそのアドバイスを形にしたテストマシーン、それと継続的に使っていただくためのアフターサービス、という三つの部分をトータルとしてユーザーに提供することにより、ユーザーが確実に現場においてエアリークテストを行うことができることを保障していきたいと考えています。

水晶振動子8連リークテスト装置 ＬＺ‐2100Ｇ

■エアリークテスタはユーザーに合わせた特注品が多いのですか、それとも、汎用品を使われるユーザーが多いのですか

社長 ：創業時は、ユーザーに合わせた特注品で提供することを多くやっていました。しかし問題もあり、まず設計コストがかかること、それから修理するにしても校正するにしてもアフターサービスがしにくいということです。そこで、ある段階でもって、標準品をユーザーの要望にあわせイージーオーダの形で提供するようにしました。特注的な要素を盛り込んだ標準品といえます。ユーザーの使用にあわせ仕様を考え、部品をチョイスして製造の現場に渡し、製造現場では組み上げながら必要に応じた検査を行っていきます。外観は同じようで製品の中は違いますが、製品のシリアル番号を見ればどのような校正、アフターサービスをすればよいかが分かるように管理されています。
　あらかじめ計画されていない標準品をベースとした特注品も全オーダの3分の1か4分の1ほどありますが、技術の方で追加設計を行っています。ほかに、フルスクラッチのものもありますが、全体の5％〜10％程です。それ以外は汎用品ですので、現在は汎用品のお客様も多いといえます。

■今後の開発のポイントはどんなところですか

社長 ：二つの方向からいえますが、一つは、当社は電子デバイスを購入して使っていますが、デバイスは進化していっておりますし、コンピュータの容量やスピードを上げていきたいという要望もあり、計測器のプラットフォームを常に開発しなければなりません。当社の開発の方からも、次はこういう新しい機能を搭載したいという希望が出てきています。もう一つは、ユーザーの要望の中で、過去の計測データを解析したいとか、ユーザーの製品のトレサビリティーに漏れ検査のデータを管理したいということがあります。そうしますと、単にリークテストできれば良いということではなく、ユーザーのネットワークに情報を入れるというPC 通信機能を盛り込んでいかなければならないと考えています。

エアリークテスタ関連から生まれた　新製品

■ほかに新しい製品はありますか

社長 ：当社では、エアリークテスタのほかに異音検出判定システムがあります。今までは、生産ラインにおける製品の異常音の検査を作業者の判断による官能検査で行っていました。これを自動化したいという要望があり、そこで、音や振動などの波形データをコンピュータ上で解析・判断する『ムーブレット』というシステムを開発しました。
　検査対象製品としましては、エンジン、パワーシート、ホーンなどの自動車部品から、コピー機、カメラ、携帯電話、各種モータ類、セラミック、焼結体のクラック検査など、多岐・多様なものとなっています。

専務 ： ほかに、『コスモスーパーゲル』があります。エアリークテストをするときの開口部を塞ぐのに、二トリルゴムとかウレタン系のゴムを使いますが、中にはそのような硬いゴムを使えないものもあります。そのため、部品からリード線が出ているようなもの、薄い板金でできたものなどをシールするためには、非常に軟らかいエラストーマを開発せざるをえなかったわけです。しかし、それほど使うものではありませんので、ほかの用途で売れないか考え、世の中に知らしめたところ、様々なところから用途をいただきました。例えば、外反母趾を予防するために靴の中に入れるパット、手術のときベッドの硬いところに当たる部分に貼り付けうっ血を防ぐなど人が触れるところに使われています。また、粘着力を強化させ、家具や置物に敷くことにより地震対策の転倒防止マットとしても商品化しています。今は、地震対策マットのおかげでコスモスーパーゲルの売り上げは順調に伸びてきていますが、異業種にものを売ることの難しさを実感しました。当社は、材料の販売がメインになりますが、用途は様々な分野で使うことができると思います。

ムーブレット計測画面

■今後の展開についてお話ください

社長 ：対外的なものとして、従来から顧客第一主義と謳っていますが、お客様からの信頼を得られて初めて仕事が成り立つものです。その信頼を得られる一番ベーシックなところは、お客様の現場で当社の計測器がお客様の目的であるエアリークテストを正確にできている、ということを保証するという気持ちでサービスを提供することだと思います。その推進のために、一つには、国内外における積極的なオンサイト・サービスの拠点展開を行っています。もう一つは、計測器メーカーとして校正を提供していくに当たり、微差圧と微流量の分野においてISO17025を取り、校正事業者JCSSの資格を取っていこうと考えています。
　社内的には、ビフォーサービスとアフターサービスのスタッフの力量を継続的に向上させていくために、社内にエアリークテストに関するトレーニングのための施設を、今期から来期にかけて作っていこうと考えています。ここは機械装置メーカーとかお客様のご担当者にも、レクチャーの場として公開していく考えです。

■本日はお忙しい中ありがとうございました。

メカトロニクス2008年3月号掲載