2018年6月28日 (木)

国際会議APCOT2018出席(平成30年6月25〜27日)

2018年6月25日〜27日の3日間にわたり香港・香港科技大学で開催された、隔年開催のTransducer技術とマイクロナノ技術に関する国際会議である、Asia-Pacific Conference of Transducers and Micro-Nano Technology(APCOT2018)に、IoT(Internet of Things)センサ・デバイスの標準化のための技術調査の目的で参加しました。


開催会場である香港・香港科技大学のエントランスの写真


APCOT2018の開催会場横断幕の写真

・Theory, Design, Analysis, and Simulation
・Material, Fabrication, and Packaging
・Physical Sensors, Micro/Nano Fluidics
・Biological, Medical, Chemical Sensors
・Actuators, Force Sensors, Power MEMS
・RF MEMS/NEMS, Internet of Things(IoTs)
・Optical MEMS and Nano-Photonics
といったセッションにおける口頭発表ならびにポスター発表から構成され、各国から本技術分野に関する最先端の研究発表が繰り広げられ、非常に活況を呈していたことが印象に残りました。

6月26日の夜には、Crown Plaza Hong Kong Kowloon Eastホテルで開催された学会主催のバンケットに参加することができ、こちらも大盛況でありました。


Crown Plaza Hong Kong Kowloon Eastホテルでの学会主催バンケットの写真

マイクロマシンセンターでは、「国内外技術動向調査」という取り組みとして、技術進歩が著しい国内外のマイクロマシン/MEMS分野等の研究動向、技術動向を的確に把握するため、MEMS分野の著名な国際会議等をターゲットにした定点観測的な調査を例年行っております。 APCOT2018もこの調査の対象学会であり、本分野の有識者から構成される国内外技術動向調査委員会の委員の方々により、学会の発表内容の調査が行われ、報告書に纏めております。従って、今回のAPCOT2018で発表された技術の詳細・分析結果については、この「国内外技術動向調査」の報告書で改めて報告するため、本ブログ執筆者の今回の学会参加目的でありました、IoT関連技術に関する技術動向を紹介するに留めさせていただきます。

執筆者は、IoT向けのセンサ技術やエネルギーハーベスタ技術に関心があり、本学会に参加することでIoT向けのセンサ・デバイス・MEMS技術の動向が把握できたことは有意義でした。

まず、キーノートスピーチ発表では、北京大学のAlice H.X.Zhang教授からは、自立電源駆動のスマートデバイス・システム技術について研究内容が報告されました。エネルギーハーベスタ技術のメカニズムとして、摩擦帯電を用いたTENG(Triboelectric Nanogenerator)技術の紹介もありました。デルフト大学のPaddy French教授からのキーノートスピーチ発表では、シリコンスマートセンサの開発に取り組んできた技術・実績が報告され、シリコン半導体とMEMS技術を集積化する試みにより、アナログ・デジタル変換回路をも集積搭載し、デジタル化・スマート化を実現する等、様々な種類のセンサ・デバイスでの開発例が報告されました。

エネルギーハーベスタ技術の発表では、中国科学院のQisheng He氏からは、彼らのグループが提案済みの閾値トリガー振動発電エネルギーハーベスタにおいて、Sub-g領域の弱い振動に対しても高効率動作を実現する技術が報告されました。0.25gの振動で、従来比約4倍の発電量0.72μWを達成しました。閾値トリガー振動発電エネルギーハーベスタは、振動をモニターし、閾値以下の弱い振動の時は発電動作をアイドル状態とし電力消費を最小化し、閾値以上の強い振動がある場合にのみ発電を行うものです。エネルギーハーベスタ技術では、発電量から、ハーベスタ自身や後段回路の電力消費量を引き去った、「利用可能な正味の電力量」が重要であり、本手法のような発想となっています。このような考え方は、ハーベスタ自身や後段回路のみならず、ハーベスタで電力をまかなうシステム全体(センサやデバイス、データ無線伝送系)の電力消費量をも考え、計画的かつ効率的な発電ならびにシステム全体の動作を行うことが重要であり、その時・その場における環境発電のAvailability状況(またはハーベスタの発電状況)や蓄電デバイスを有する場合は蓄電量を把握し、その情報をシステム全体で活用できるようにする手立て・設計が今後重要となってくることをあらためて確認できました。

続いて、兵庫県立大学の内田氏からは、両側電極構造による静電式振動発電エネルギーハーベスタ技術の報告がありました。従来の片側電極構造に対し、両側電極構造を新たに採用することにより、静電引力を低減可能となり、発電量を倍増させることができるとしました。シミュレーション結果を示すとともに、試作結果の速報報告があり、動作波形を実際に確認するところまで到達済みでした。

また、Industry Sessionでは、鷺宮製作所の三屋氏から、同社における静電式振動発電エネルギーハーベスタの開発状況が報告されました。

他に、パッシブLC型圧力センサを搭載した、創傷管理できるスマート絆創膏に関する報告や、人体の関節運動により発電するウエアラブルなエネルギーハーベスタの報告等、多岐に渡る取り組みに触れることができ、有意義でありました。

IoTセンサの自立発電動作化を実現し、センサ動作・センサ制御・そのセンサ出力の無線伝送をも、自立電源動作させるためには、各部分の低消費電力化の取り組みとともに、エネルギーハーベスタ技術研究開発の一層の進展が不可欠です。引き続き、注視していきたいと思います。

今回、本ブログでは一部の分野のみ紹介しましたが、前述のように、当センターでは、「国内外技術動向調査」の取り組みの中で、本分野の有識者から構成される委員の方々により、本学会APCOT2018での全発表内容の詳細な調査・分析を今後進めていきます。

平成30年7月3日
マイクロマシンセンター 調査研究・標準部長 大中道 崇浩

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2018年6月27日 (水)

MEMS協議会推進委員会、メンバー交流会を開催しました。(6/26)

2018(平成30)年度のMEMS協議会の活動計画を審議するMEMS協議会推進委員会を6月26日、東京・秋葉原のマイクロマシンセンター(MMC)7階テクノサロンにて開催しました。経済産業省・産業機械課、研究開発課、および新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)さらに産業技術総合研究所からのご来賓を交えて、MEMS協議会正メンバー会員企業から12社が集まりました(写真1)。


写真1 MEMS協議会推進委員会

本年度はマイクロマシンセンター理事の改選期であり、本推進委員会の前に開催された理事会にて新理事長に選出された山中康司理事長(MEMS協議会会長も兼ねる。株式会社デンソー代表取締役副社長)による主催者挨拶があり、最近のトピックスとして1つはスマートセンシング&ネットワーク研究会(SSN研究会)に、医療MEMS研究会などのワーキンググループを設置し、新テーマ発掘に努めていること、二つ目は、設立から8年目のMNOIC事業が、2020年以降も事業の持続的拡大に向け、現場中心に着実に改善活動を進めていることを述べました(写真2)。


写真2 山中新MEMS協議会会長挨拶

その後、経済産業省産業機械課長の片岡隆一氏からのご挨拶として、第4次産業革命技術がもたらす「Society 5.0」の実現に向けて、MEMS技術が中核技術の一つであることは間違いなく、ここに集まっている企業は、その活躍の場をますます増やすであろうという期待を述べられました(写真3)。


写真3 片岡産業機械課長ご挨拶

MEMS協議会推進委員会では、今年度の活動計画並びに当センターで取組んでいる研究開発プロジェクトの状況などについて報告があり、活動計画は原案どおり承認されました。この後、アソシエートメンバーと個人会員も含め約60名を超える参加者で行われたメンバー交流会では、昨年度まで、2期4年の当協議会会長(MMC理事長)を務めた山西健一郎三菱電機相談役(写真4)と、2003年MMC専務理事に就任し、2006年の当協議会発足に尽力した前MMC副理事長の青柳桂一氏(写真5)も加わり、設立当時の業界状況やConnected Industries時代のMEMSセンサなどの話題に花が咲きました。またこの交流会には、産総研から金丸正剛理事、NEDOロボットAI部の弓取修二部長も加わり、産官連携研究の進め方や次代のセンサ、ロボット技術についての議論も活発に行われました。


写真4 山西 前MMC理事長


写真5 青柳 前MMC副理事長

(MEMS協議会 渡辺 秀明)

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2018年6月21日 (木)

AEWG-60 参加報告

今年で60回目となる米国AE会議(AEWG: Acoustic Emission Working Group Meeting)がサウスカロライナ大学のPaul Ziehl教授のホストで開催された。本会議は、AEに特化した国際会議として、大学はもとより、企業や公的機関からもAEに関するあらゆる技術、システム、応用事例に関する報告がなされる場である。本学会に参加し、AE技術のビジネス展開に着目し、調査を行った。今回は6セッション37件の講演発表と7件の企業講演があり、56名(米国39、日本5、英国5、中国3、ドイツ3、韓国1)の参加者があった。以下に、いくつかの講演を抜粋して概要を報告する。

[画像:Pic1_3]

写真1 会場のMiles House Hotel

[画像:Pic2_4]

写真2 会議場内の様子

<開催概要>
Meeting date: Jun 19-20, 2018
Venue: Miles House Hotel, Charleston, SC, USA
Host & Program Chair: Prof. Paul Ziehl (University of South Carolina)

セッション:(括弧内は講演件数)
1) Keynote I (1)
2) Technical Session I : Infrastructure (4)
3) Technical Session II: Infrastructure (5)
4) Commercial Presentations (7)
5) Technical Session III: Aerospace & Composites (4)
6) Technical Session IV: Aerospace & Composites (3)
7) Keynote II (1)
8) Technical Session V: Sensors/Sensing/Signal Analysis/ Modeling (5)
9) Technical Session VI: Sensors/Sensing/Signal Analysis/ Modeling (4)
10) Technical Session VII: Fatigue/Fracture (5)
11) Technical Session VIII: Fatigue/Fracture (5)

■しかくKeynote, Lee Floyd, P.E.(recently SCDOT: South Carolina Department of Transportation)
元サウスカロライナ交通局のエンジニアのLee Floyd氏による講演。管理者の立場から点検やモニタリングの現状に関する発表があった。米国ではNBIS((National Bridge Inspection Standards)と呼ばれる橋梁の点検基準があり、それに基づいた点検を実施しているが、モニタリング技術の進展によって、"Good"と"Poor"の中間領域を管理できるようになることに大きなメリットがあるとのことである。安全性を向上するだけでなく、不必要な荷重制限の緩和や、修復or架替えの判断にも役立つことが期待されるとのことであった。今後は、ロングスパンの橋梁に対するモニタリング需要が増えるだろうとのことである。

■しかく"A Deep Learning Approach to Localization of Acoustic Emission Sources in Plate-like Structure with One Sensor," Arvin Ebrahimkhanlou (University of Texas at Austin)
テキサス大のDeep Learningを使ったAE源位置標定に関する発表である。本発表は航空機のモニタリングをターゲットとし、複合材プレートのリベット付近からAEが発生することを想定している。従来の位置標定は、複数センサ間の時間差をもとに、位置を推定する方式が一般的であるが、本アプローチは1センサで位置標定まで行うという点で新しい発想である。プレート内のあらゆる位置からAEが発生した場合のセンサ波形の特徴を事前に学習させることで、1センサでもある程度の位置標定が可能であるという内容であった。今回のAEWGではAEの信号処理にDeep Learningを活用した事例が出てきており、今後も同様の傾向は続くとみられる。

■しかく"Using Artificial Neural Network in a Methodical Approach to Develop Suitable Classification Systems of Acoustic Emission Data Generated in Tribological Contacts," Knut Wantzen (Karlsruher Institute fur Technologie)
カールスルーエ工科大学からはIndustry4.0の実例ともいえる、製造工程でのAE応用事例に関する報告があった。旋盤のシャフト加工時に発生するAEを基に、製造工程の品質制御(Quality Control)を行っている。従来数量ベースでチップ交換を行っていたものを、AEによるモニタリングデータを活用し、品質ベースでの交換を行うようにした、という内容である。AEパラメータの時系列変化を学習し、品質(良/不良)を判定するニューラルネットワークを構築し、交換時期を決定している。シンプルな内容であるが、AEの特徴を上手く活用したIoTの王道とも言える事例である。

■しかく"A Review of the Application of Acoustic Emission Testing in Composite Repair," Fady F. Barsoum and Isabel M. McBrayer (Embry-Riddle Aeronautical University)
エンブリー・リドル航空大学から、複合材料の修繕を評価するためのテストとしての非破壊検査手法に関する包括的なレビューがあった。航空宇宙分野、船舶、自動車などで複合材料が広く使われるようになってきているが、一度損傷すると極端に強度が下がるという面がある。また、劣化予兆を検知することが難しいとのことであった。複合材料は損傷があれば交換がスタンダードで、修復は一般的ではなく、コスト高につながっているとのことである。修復と強度に関するデータベースが増えれば、積極的に修復することでコストを抑えられる。世の中の非破壊検査手法をレビューした結果、稼働中の損傷を検出できるという点でAE法には他の手法にない大きなメリットがあるとの結論であった。

次回は2019年、IIIAEとのジョイント開催でイリノイ州シカゴでの開催が予定されている。

(技術研究組合NMEMS技術研究機構 碓井隆)

2018年6月21日 (木) Pj RIMS研究開発 | 固定リンク | コメント (0)
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【平成30年6月の経済報告】

本項は、マイクロマシン/MEMS分野を取り巻く経済・政策動向のトピックを、いろいろな観点からとらえて発信しています。

[画像:10036121_2]

今回は平成30年6月の経済報告をお届けします。

業務の参考として頂ければ幸いです。

内容は、以下のPDFをご参照下さい。



「2018.06.pdf」をダウンロード

2018年6月21日 (木) お役立ち | 固定リンク | コメント (0)
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2018年6月 8日 (金)

IEC国際標準化 SC47E WG1,2 & SC47F 合同アドホック会議(2018年6月6〜8日)

IEC(国際電気標準会議)/TC47(半導体分野技術委員会)/SC47E(個別半導体デバイス)WG1(半導体センサ),WG2(半導体高周波デバイス)&SC47F(MEMS)の国際標準化アドホック会議が、6月6日から8日まで、米国・ハワイ・ホノルルにて開催されました。(アドホック会議は、毎年6月に、日韓中が持ち回り開催している本分野の標準化会議で、今年は韓国がホスト国としての開催でした。韓国関係者のご尽力に深く感謝致します。)


開催地ホノルルの風景

6月6日に開催されたSC47E(個別半導体デバイス)/WG1(半導体センサ)会議では、28名(日本12、韓国10、中国6)が出席しました。日本からの出席者は、IEC/SC47E国際議長をつとめるソニー大芝克幸議長をはじめとした12名でした。会議では、現在審議中の規格案の審議状況について、主査から報告の後、意見交換が行われました。セイコーインスツル古田一吉部長からは、プロジェクトリーダの一人として提案の「スマートセンサの制御方式」について、IECへのNP(New work item Proposal)投票が完了し、エキスパート参加国6か国でNP承認(参加国4か国以上が必要)された旨、また、韓国・米国からそれぞれ1件ずつあげられたコメントへの対応方針を各国に説明しました。

また、今後提案予定の案件を各国が紹介するFuture workプレゼンテーションでは、同じく古田部長から、今後スマートセンサに関する規格案2件の提案を行っていく事を報告しました(2018年6月中、2019年3月にそれぞれ1件)。これら、スマートセンサの取り組みは、現在、経産省の国際標準獲得・普及促進事業としてマイクロマシンセンターがとりまとめて取組み中の「スマートセンシング・インタフェースに関する標準化」に関してのものであります。

韓国からは、Dr. Hojun Ryuから「Test method of sound variation detection sensors and the fire detection systems」についてFuture work紹介がありました。

6月7日には、SC47F会議(MEMS)が開催され、29名(日本12、韓国10、中国7)が出席しました。日本からの出席者は、IEC/SC47Fの各WG主査をつとめる熊本大学副学長高島和希教授および次世代センサ協議会大和田邦樹専務理事、IEC/SC47F国際幹事をつとめるマイクロマシンセンター三原孝士主幹研究員、国際副幹事マイクロマシンセンター竹内南主幹研究員をはじめとした12名でした。会議では、現在審議中の規格案についての意見交換が行われ、名古屋工業大学神谷庄司教授からは、審議中IEC62047-35「フレキシブルMEMSデバイスにおける曲げ信頼性試験」のCD(委員会原案)コメント対応方針について各国に説明しました。

神戸大学神野伊策教授からは、審議中IEC62047-36「MEMS圧電薄膜のアクチュエータ特性信頼性試験方法」の状況報告(CDV(投票用委員会原案)のコメント投票中)を行いました。また、Future workプレゼンテーションでは、神谷教授から「フレキシブルMEMSデバイスの繰り返し曲げ信頼性試験方法」1件を、神野教授から「MEMS圧電デバイスのセンサ特性信頼性試験方法」、「MEMS圧電デバイスのマイクロカンチレバー構造信頼性試験方法」の2件を、それぞれ報告しました。

中国および韓国からは、それぞれ1件ずつ(中国:Hebei Semiconductor research InstituteのDr. Bo Cuiから"RF MEMS circulators"、韓国:Korea Institute of Machinery and MaterialsのDr. Jae-Hyun Kimから"Test method for adhesion strength of metal powder paste for MEMS interconnection")のFuture work紹介がありました。


SC47Fアドホック会議の様子


SC47Fアドホック会議出席者集合写真

会議終了後、同日夕刻、韓国ホストによるバンケットが開催され、各国の親交を深め、今後の審議における継続的な相互協力を誓いました。


バンケットの様子
(次世代センサ協議会大和田専務理事から日本のHead of delegationとしての挨拶)

6月8日にはSC47FのMEMS標準化ワークショップが開催されました。前日と同様の出席者にて、各国からMEMSやセンサに関連する技術プレゼンテーションを相互に行うことで、技術交流を図りました。

中国・北京大学Wei Zhang教授から「MEMS shock inertial switch」、日本・神野教授から「Piezoelectric thin files for MEMS applications」、韓国・Sejong大のDeok-kee Kim教授から「Standardization roadmap and strategy of IEC TC 124 (Wearable electronic devices and technologies)」および「Stress-induced diffusional process in thin films」の発表がなされました。各発表に対し活発な議論が交わされ、参加者の意識共有化を図るとともに、各国の今後の標準化活動や研究活動に資する内容でありました。

次回会合は、IECのTC47(半導体分野技術委員会)全体会議として、今年10月に韓国・釜山で開催される予定です。
調査研究・標準部長 大中道 崇浩

2018年6月 8日 (金) 国際標準化 | 固定リンク
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