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Innovators 100 Series Vol.19 斎藤 克摩

人工衛星部品の微細組立て技術の名工

2015年1月22日

Vol.19 CHAPTER1 人工衛星部品の微細組立て技術の名工 斎藤 克摩 蓄電池を活用して再生可能エネルギーと調和した社会を目指したいNECスペーステクノロジー:斎藤 克摩(かつま)

「はやぶさ」「ひさき」、そして「はやぶさ2」。日本を代表するさまざまな衛星の部品づくりを支えてきたスペシャリスト。髪の毛並みに細い何百本もの配線材を正確かつ均一につなぐ繊細な技で、40代半ばの2014年、若くして『現代の名工』に選ばれた斎藤 克摩。失敗が許されない部品づくりに対するこだわり、30人のチームを率いるリーダとしての役割、そして宇宙に旅立った「はやぶさ2」に対する想いなどを語ります。

衛星の部品は、替えのない一点もの

―電気通信機械器具組立てという、斎藤さんの仕事の概要を説明してください。

写真:斎藤 克摩 氏

斎藤:ひと言でいうと、人工衛星やロケットに搭載する機器の部品組立てです。PCやケータイといった民生品ではなく、宇宙関連の機器や部品に特化した仕事を行っています。部品の一部であるプリント基板に必要なチップやIC、トランジスタなどをハンダ付けによって、実装・配線するのが私たちの主な仕事です。

エンジン駆動や電源、姿勢制御、通信など、人工衛星にはさまざまな機能が求められます。そうした役割を支える主要部品としてコンポーネントの中にプリント基板が何枚も格納され、人工衛星の活動や機能をコントロールします。私たちは、そんな人工衛星に必要な部品のほとんどを手がけているのです。

―斎藤さんたちが部品組立てを、手作業で行う理由について教えてください。

写真:斎藤 克摩 氏

斎藤:衛星部品には宇宙の過酷な環境に耐える特性や高いレベルでの品質が要求されます。具体的な対策としては放射線や静電気、熱、振動などに対するさまざまな独自加工を施した上で、ハンダ付けによる実装を行わなくてはなりません。しかも、衛星の部品は一点もので非常に高価ですから、作業に失敗は許されません。そうした理由から、繊細な技を持つ技術者による手作業が重要であり、求められるのです。

―これまでの斎藤さんの、仕事の歩みについて聞かせてください。

斎藤:1988年に、私が入社したのは東芝でした。最初は無線機器の組立てが担当でしたが、入社半年後に東芝の衛星事業拡大に伴い、そのプロジェクトのスタッフとして参加することになりました。それが私の衛星部品の組立て技術者としての出発点です。

2001年には、NECと東芝の合弁会社であるNEC東芝スペースシステム(株)に出向し、その後もずっと変わらず衛星部品の電源回路基板の組立ての仕事を続けています。26年の組立ての歴史の中では、衛星の設計や部品も大きく変わりました。それに合わせて、部品の組立て技術も変化や進化を重ねています。

「はやぶさ」「はやぶさ2」など、25機を担当

―斎藤さんがこれまで関わった衛星には、どんなものがありますか。

斎藤:技術試験衛星や科学衛星をはじめとして、さまざまな衛星づくりに関わってきました。温室効果ガスを観測する「いぶき」、月の神秘を解明する周回衛星「かぐや」、地球の森林や陸地を観測する「だいち」、惑星の大気を調べる「ひさき」。さらに、金星の謎解明を目指す探査機「あかつき」、世界初のソーラー宇宙帆船「IKAROS(イカロス)」など、NECが製造を担当した代表的な国内衛星のうち25機を手がけています。

世界中に多くの感動を届けてくれた、あの「はやぶさ」にももちろん関わっています。そして昨年12月、無事に宇宙に飛び立った「はやぶさ2」も担当しました。「はやぶさ2」には、名刺サイズからA6 サイズくらいのさまざまなプリント基板が搭載されています。1枚のプリント基板には、実に500~2,000個ものチップ部品やIC、トランジスタが実装されているのです。
私たちはこうした日本の衛星だけでなく、海外メーカの衛星の部品組立ても数多く手がけています。

写真[拡大する]拡大する惑星分光観測衛星「ひさき」

写真[拡大する]拡大する小惑星探査機「はやぶさ」

写真[拡大する]拡大する小惑星探査機「はやぶさ2」

―衛星の部品づくりにおける、特に重要なポイントを教えてください。

斎藤:ひとつは、設計図面の指示の通りにすばやく、正確な作業を行うことです。もう少し具体的に言いますと、宇宙対応のハンダ付けの規定にもとづき、適正な温度、時間、ハンダの量などの基本を忠実に守り、タイミングを瞬時にコントロールしながら、均一な作業を行うことが、いちばん重要なポイントです。

写真

たとえば5cm四方くらいのサイズのICに備わった300ピン以上のリード線を0.25㎜間隔で、プリント基板にハンダ付けするような作業もあります。私たちは顕微鏡を覗きながら、こうした微細加工を行いますが、正確な作業ができないと、衛星の動作不良や故障の原因にもなりかねません。宇宙では修理ができませんから、部品ひとつひとつに対する丁寧な作業が不可欠になってきます。

すぐれたハンダ付けは、規定通りの量で富士山の裾野のような美しい形状になります。さらに、ハンダ付けの良し悪しは表面のツヤで判断できます。鏡面のようなツヤに仕上がったものは強度が強く、一方で温度や時間、ハンダ付けのスピードなど、正確さがひとつでも欠けるとハンダのツヤはなくなり、強度も低下してしまいます。こうして丁寧に組立てたプリント基板は、さまざまな検査工程を経て、初めて衛星に搭載されるのです。

部品の配線は神経をつなぐ手術のようなもの

―部品加工の卓越した技術は、どうやって身につけるのでしょうか。

写真:斎藤 克摩 氏

斎藤:やはり経験が重要ですが、それだけでは足りません。効率や改善点などをつねに考えながら、自分なりの工夫をプラスしたり、オリジナルの技術を生み出したりすることが大切ですね。職人の世界では、よく失敗を繰り返しながら経験を積んで、技術を高めていくと言われますが、一点ものの衛星部品に関わる私たちの場合、失敗は許されません。大きな失敗は、衛星の打ち上げ延期など多大な影響が出てしまうからです。

私たちの仕事は、外科医が行う手術にちょっと似ているかもしれませんね。衛星を正しく動かすために、髪の毛並みの細い配線材を使って行う作業は、まさに主要部品の血管や神経をつなぐと言い替えることができると思います。テレビの人気医療ドラマでは主役の女医が言う「私、失敗しないので」というセリフがありますが、衛星の部品組立ての場合は「私、失敗は許されないので」というのが、正直なところです(笑)。

―ハンダ付けのスキル以外には、どんな知識やノウハウが必要なのでしょうか。

斎藤:たとえばQuality(品質)、Cost(費用)、Delivery(納期)など、いわゆるQCDを確保するための生産管理やライン改善の知識、また部分的に機械化しているため、装置に関する知識も必要です。さらに、組立て現場から生産技術部門や設計部門への提案などのフィードバックも大切ですから、部品や設計に関する知識も求められます。

加えて私たちの作業では、基本技術を踏まえながら自由な発想も重要です。技術の踏襲だけでは、技術の進化や工法の変革もありません。どうすればより早く、効率的に作業が進められるのか、型にはまらない柔軟な考え方やアイデアをつねに持つことが必要ですね。

―これまで斎藤さんが手がけた25機の中で、特に心に残る衛星はありますか。

斎藤:心に残る衛星は、「はやぶさ」です。「はやぶさ」は、NEC東芝スペースシステム(株)に出向した時に手がけたプロジェクトです。当時、衛星の製造は、NECの規定やノウハウを中心にして進められました。合併するまで東芝に在籍してきた私にとっては、それまでのプライドや蓄積してきたノウハウや知識をすべてリセットして取り組む作業でした。人も技術も環境も変わった中で、度重なる設計変更や改修作業に対して、24時間体制で対応するという厳しい状況でした。

初めての経験などによるさまざまな葛藤やとまどいもありましたが、無事納入にこぎつけた時には大きな達成感がありました。ひとつになった新しい組織としてスタッフの間にも信頼感も生まれました。「はやぶさ」の開発で、NECの進んだ技術や工法を目の当たりにした私にとって、その経験は本当に勉強になりました。

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