小さな電子部品「リレー」で大きな社会課題「カーボンニュートラル」に立ち向かう！
業界トップクラス*、0.2mΩの超低接触抵抗への挑戦

*2022年10月現在

みなさんもご存知のとおり、地球温暖化による異常気象は、もはや、単なる「気候変動」ではなく、地球上すべての生き物の生存基盤を揺るがす「気候危機」とも言われています。今、世界では、地球温暖化による「気候危機」阻止のため、「2050年カーボンニュートラル実現」を目標とし、クリーンエネルギーの普及を加速させようという動きが高まってきています。
事業を通じて「社会課題を解決したい」という想いから、私たちは再生可能エネルギーの普及に欠かせない太陽光発電システムに着目し、パワーリレー形G9KAを開発しました。

カギとなるのは「発熱」を抑えること

言葉を失うレベルの数値、0.2mΩ

すべてが新しい、ノウハウゼロの構造と何度も折れかけた精神
それでも諦めるという選択肢なんてない

「超接触抵抗0.2mΩ以下」の実現に加えて、「高容量200Aの開閉」というのは、リレーにとって相反する要求となります。これらの両方を実現しようとすると、従来の常識を覆すユニークな構造が必須であるという結論に至りました。机上理論の構築までにも予備実験など含め、従来の10倍以上の膨大な努力と時間を泥臭く費やしました。なんとか「机上の理論」は生み出せたものの、これを関連部門に提案すると、見たこともない構造に、「実現不可能では・・・？」というネガティブな空気が漂いました。

リレーには、大枠の「型」のようなものがあります。新商品といえども、「型」をベースに改造を加えるようなイメージです。しかし今回はその「型」に当てはまらない全く新しい構造の実現が必要だったのです。
形G9KAは、大電流200Aと超低接触抵抗0.2ｍΩという相反する2つの価値を実現するために、ダブルブレークツインという接点構造を採用しています。つまり、接点が4つも存在するのです。リレーがオン・オフするときの4つの接点の挙動は全く想像ができませんでした。その上、民生用リレーでの大電流開閉ということで、車載リレーなどには求められない大きな絶縁距離も確保しなければなりませんでした。これを、基板にのる小型のリレーで実現させなければならないのです。DCパワーリレーや産業機器向けリレー、車載向けリレーなど、さまざまな種類のリレーの構造活用が出来ないか、あらゆる可能性を模索していきました。毎日、毎日、モデルに噛り付いて設計図を描きました。前例のない分、とにかく地道な解析や実験検証を何十、何百と重ね、技術を構築・設計に反映していきました。
何度壁にぶつかり解決策も見いだせないまま悩み抜いたのか、何度テーマが中止になりかけたのか、何度「もう無理かもしれない」と思ったのかわかりません。それでも、「なんとしても社会課題を解決したい」という強い使命感から、わたしたちに諦めるという選択肢はありませんでした。オムロンには祖業から培ってきた技術の蓄積、そしてリレーのエキスパートや尊敬する先輩技術者が沢山います。「私たちにならきっと出来る！」と信じ、数多くのメンバに声を掛け続け、最終的には従来の4倍を超える人数で開発の上流段階から「コンカレント開発」を進めていきました。

「コンカレント開発」でみんなで立ち向かった0.2mΩの絶壁

大切にしたことは「対話」と「団結力」

ところが、多くの人財が集まったからといって開発がスムーズに前進するわけではありませんでした。
人数が多すぎることで起こるすれ違いや、各分野のエキスパートが集まっているがゆえに、さまざまな技術的な拘りがぶつかり合うことが頻繁に起こりました。
「このままではいけない！」と判断した私たちは、実験室にプロジェクトエリアを設置し、メンバがすぐに集まれる環境を作りました。従来の4倍を超えるメンバの目標を一致させ、意見を1つにまとめ上げるために、部門ごとのこだわりをとことんぶつけ合う仕組みを作ろうと思ったのです。そして、毎日1時間、長いときは半日以上、チームで「対話」をし続けることによって、「お客様にとっての最良」を突き詰め、1歩ずつ確実に難易度の高い課題をクリアにして設計に落とし込んでいきました。

出来上がった構造を実際に生産することは、さらに想像を絶する障壁の連続でした。すべてが新しい構造がゆえに、使用されている部品も、組み立て方法もまったく前例がないのです。いざ量産しようとすると、試作の段階で毎日のように問題が頻発しました。本当に毎日がカット＆トライの繰り返しでした。

絶えざるチャレンジの果てに得た大きな成果

最終的に行った解析や実験は、約660件という従来の10倍を超える膨大な件数に及びました。
そしてついに私たちは、形G9KAを誕生させました。オムロンのリレーにおける初めての構造・工法も数多く生み出し、特許も16件出願*しました。

*2022年10月時点

2021年には、超モノづくり部品大賞の「環境・資源・エネルギー関連部品賞」をいただきました。
このような社会からの評価は、我々のチャレンジが認められたと実感できた嬉しい瞬間でした。

開発した我が子が創る、カーボンニュートラルの社会を夢見て

更なる高容量化と温度抑制を目指して、「低発熱」に加えて「高放熱」も考慮した商品設計を始めています。
これから先、社会のニーズはさらに複雑化し、リレーにとっては難易度の高い要求がたくさん来ると思っています。今以上に、カーボンニュートラル実現への取り組みというのが世界各地で強化されていくでしょう。
形G9KAでの経験を活かし、新たなソーシャルニーズにも柔軟に、かつスピーディに対応することで、今回ターゲットとした太陽光発電以外にもEVチャージャなどのあらゆるクリーンエネルギーへの展開を図っていきたいと思っています。そのためには、自らの技術力を磨くことははもちろんですが、組織力の強化も必要だと考えています。
今回、非常に難易度の高いプロジェクトを成功させるにあたり、開発の上流段階からあらゆる分野のメンバーを巻き込んだ、「コンカレント開発」というプロセスを実現しました。複雑化していくニーズに応えるために、「コンカレント開発」をもっと組織に浸透・展開し、リレー単体の枠を超えた「デバイス＆モジュール」でお客様にソリューションの提案をしていきたいなと思っています。
形G9KAで蓄積した数多くの技術や知見を応用して、新たな高容量向けリレー開発にも着手しております。今後もオムロンのリレーにご期待ください。

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