开发者访谈
喜开理日机电装在以伺服马达和伺服驱动器为核心业务的开发中，具备高技术能力的工程师团队充分发挥各自的技能，同时相互协作共同开展工作。四位从事伺服驱动器、直线平台和直驱马达开发的年轻有为的骨干工程师从他们目前正在从事的项目到马达行业的未来趋势进行畅谈。
- （左）荻原 技术一课 伺服驱动器 功率电子设计
- （左起第二个）竹原 技术一课 伺服驱动器 软件开发
- （右起第二个）伊藤 技术四课 直线平台 机械设计
- （右）山崎 技术3课 直驱马达 机械设计
请简单自我介绍一下
荻原 我负责伺服驱动器中被称为“功率电子”部分的设计和评价。此外还处理伺服驱动器的UL标准和CE标志等认证相关的工作。
竹原 自进入公司以来以来，我一直负责伺服驱动器的软件设计。此外，我也会前往客户现场协助设备的调整及管理。
山崎 我负责直驱马达等“旋转系统”的机械设计。除了机械设计外，也涉及与马达相关的电气部分的设计，可以说是最贴近马达设计的工作了。
伊藤 我负责直线平台的机械设计。也就是所谓的“直线运动系统”。它是一种沿直线运动的马达。
您认为喜开理日机电装的产品价值体现在哪些地方呢？
山崎 如果仅仅是将标准产品直接交付给客户，或许是最简单的方式，但这无法充分体现本公司的产品价值。本公司的宗旨是“商量解决问题”，也就是跟客户充分沟通，把问题解决好。我们不是向客户推销本公司想要销售的产品，而是通过满足客户需求的客制化服务赋予产品附加价值。市场需求并不是坐在办公室就能直接了解的，客户分享的经验往往蕴藏着开发的灵感。
放眼全球，海外厂家自然也会生产类似的产品，并且这些厂家往往会迎合表面上的规格需求。在这种情况下，我们需要思考如何展现我们的优势，而这直接关系到我们如何精心打造本公司的产品。
伊藤 以直线平台以为例，客户的装置中可能会混用多个厂家的马达，这种情况下通常需要分别进行精度调整，同时用户界面也各不相同，增加了操作上的复杂性。而本公司的产品可以实现对多轴系统的统一处理，极大地简化了设备的启动。即便是像XYθ平台这样的多轴系统，我们也能够统一伺服驱动器的接口，以综合精度调整的系统予以应对。客户往往希望整个设备能够尽快平稳运行，所以我们在实现流畅且精准运动的客制品应对与支持能力方面深受客户信赖，这也成为他们选择我们的重要原因之一。
荻原 有些客户还会要求我们开发能配合他们现有其他公司制马达的伺服驱动器。会做驱动器的厂家并不多，这种需求还是挺常见的。特别是在已有马达的状态下，客户很可能找不到能够充分利用马达性能的驱动器来配套。
竹原 当某些设备的使用量较少时，大型厂家通常不会为客户提供细致的技术支持，所以客户最终会找到我们。例如，在医疗设备厂家或汽车厂家的工厂中，有些机器仅仅让其正常运转就已经非常困难。为了让设备顺利运转，我们需要重新思考如何优化电流的流动方式。这通常需要多次将问题带回公司，针对硬件和软件同时进行实验，再带回客户现场进行测试……，最终找到最佳解决方案。我们也会将客户现场遇到的实际问题，融入到公司内标准产品的设计改进中。
荻原 无论是软件客制化还是硬件客制化，甚至两者兼备，我们都能根据客户需求进行客制品的设计。这些客制品一旦投入使用，只要设备没有损坏基本能用上10来年。由于更换设备的费用可能高达数千万日元，客户一般会尽量延长设备的使用寿命，直到整个设备需要更新换代时才会考虑更换我们的产品。此外，也有一些客户会直接要求我们继续提供与此前相同机型的产品。
山崎 实际上，对应客制品的一个重要优势在于，我们可以深入了解客户的装置。我们不仅关注马达本身，还会将目光投向整个机械系统。所以我们能够为客户提出更多的优化建议：例如，如果周边装置有更多空间，我们会建议客户使用更大的马达，或者增加马达的直径同时降低高度等。通过持续提供这样的客制化服务，我们在客户需要设备更新换代时，往往会再次获得他们的咨询与合作。而如果只是单纯提供标准产品，难以与客户建立“共同开发”的紧密关系，所以通过贴合客户需求的客制品应对，我们能够持续维持并深化与客户的良好合作关系。此外，正因为我们的营业团队与客户保持着如此紧密的联系，才能让客户形成一种共识：“遇到问题时可以去找喜开理日机电装咨询”。
请谈谈你们目前正在进行的新开发内容
伊藤 目前，我们正在与母公司喜开理共同开发一种结合了喜开理在流体轴承(空气轴承)领域的优势技术与本公司马达技术的执行器。这种马达能够在空气轴承上悬浮运动，但会产生较大的发热问题，目前我们正在研究如何有效冷却这一问题。而减少发热本身的工作主要是由山崎先生的团队负责，他们在探索降低马达自发热的方法。
山崎 作为直驱马达的标准产品阵容，包括高响应型HD-s系列，不过这一系列自发售以来已过十多年，目前正在计划更新换代。由于一些海外本地厂家开始推出类似产品，本公司的品牌定位正受到一定威胁。由于难以一次性更新所有型号，我们决定以高响应马达为起点，逐步推进产品的更新开发。
竹原 对于直驱马达来说，由于其性能对机械整体性能的影响远远高于传统的AC伺服马达，所以需要确保其运行快速且稳定。而且，随着马达开发速度的加快，与之匹配的伺服驱动器性能也必须同步提高。所以，我们在开发中的伺服驱动器中融入了适合新型编码器的IT技术进行开发。我认为，这不仅能进一步提高性能，还显著改善了功能性和使用体验。
荻原 关于使用体验的改进，比如说，以前需要通过点击画面上的箭头一步步调整的操作，现在可以通过鼠标滚轮实现快速缩放，让整个操作过程更加直观和顺手。
竹原 我们在解析功能上增加了许多改进。以前需要手动检查并通过人工观察解析的数据，比如精确到毫秒级的定位时间、所需的扭矩等，现在都可以通过自动化方式进行解析，并以可视化的形式呈现。随着马达技术的进步，伺服驱动器的性能也必须同步提高。我始终认为，喜开理日机电装的产品必须坚持高性能和高功能这一基本方针，这是绝对不能妥协的。虽然海外的新兴厂家也推出了不少新产品，但如果仅仅比拼基础规格，很难体现我们的特色，所以我们必须始终追求更高的性能。
现在的马达行业面临哪些课题？为了解决这些课题，需要采取怎样的措施？
山崎 例如，高响应性和高效率是一个大前提，但如何改善马达发热导致的温度上升，或者如何在环境保护法规的约束下降低能源消耗，这些已经成为当前开发理念的核心内容。如果通过提高生产效率来减少能耗，那么就能为环保做出贡献。我们必须逐步推进符合当前时代需求的可持续发展目标（SDGs），即使是小步前进也至关重要。
伊藤 同样，现在市场需要的是小型却具有高输出和强劲性能的马达，这种马达可以让客户的装置本身更小型化，从这个角度来看是环境友好型马达，但是，这也带来了开发方面的挑战。马达体积小，散热面积自然也小，这样一来降温效果就跟不上了。此外，为了实现强劲性能，马达需要消耗相应量的电力，这又会导致发热增加。这种矛盾正是我们要努力解决的课题。
山崎 马达材料的重审也变得不可避免。虽然继续使用现有材料作为资产可以避免设备投资，但现在已经到必须寻找新方案的时候了。近年来，供应链中的材料供给问题日益凸显，这使得一切顺利进行变得更加困难，例如，通过重新评估设备，进一步提高加工精度，或者改善材料特性，这些都已成为整个马达行业需要面对的重要课题。马达研发的方向也正朝着节能、省空间的方向迈进，与此同时，开发速度的周期也在不断加快，如何避免在这一竞争中掉队，也是我们当前需要思考的一个重大课题。
关于马达发热问题，有哪些具体的应对措施？
山崎 要更加高效地发挥马达的磁路特性，同时追求更低的发热，就需要对马达的形状和磁性材料等进行重审。所以，马达的尺寸也需要重审。我认为，开发低发热的马达是一个持续的方向。马达行业中已有一种通过IE代码标识高效能等级的高效能标准，今后直驱马达如果能宣示符合这些高效能标准，相信会引起客户更多的关注。
此外，直驱马达中存在某种程度的行业标准尺寸，其他公司生产的马达尺寸也大致相同。如果是为全新的设备配备马达，这并不成问题，但在替换现有设备时，通常需要安装相同或接近尺寸的马达。不过，我们还没有充分掌握尺寸稍有差异是否会造成问题的相关市场信息，所以也在考虑从这一点着手，进行全面重审,目前我们已开始逐步推进这方面的工作。
伊藤 关于刚才提到的与喜开理的空气轴承相结合的执行器，除了发热问题之外，因为这是用于真空环境的设备，所以马达所用的材料也需要特殊材料。如果多余的材料混入其中，就会从中释放气体。所以，从极端意义上讲，除了马达的铜线以外，任何多余的材料都不适合用于真空环境。然而，单纯使用铜线会导致马达的绝缘性能下降，所以我们需要重新考虑如何优化马达与其他部件之间的绝缘设计。我们也向山崎先生的团队咨询了相关问题，并决定采用新的低气体释放材料，这种需求正逐渐成为新的趋势。公司内部还独立完成了马达和编码器的开发工作，包括编码器的材料选择。此外，我们还拥有能够进行真空环境机械设计的资深工程师，所以开发工作全都可以在公司内部完成。
这样的事情能做到的公司还真不多见吧。
山崎 能够灵活应对各种需求，并具有快速应对能力，这应该是我们的最大优势吧。
伊藤 的确，近年来客户的需求正朝这个方向发展。我们必须从根本上重审开发方式，创造出新产品来适应新的环境。为了长期保持这种能够让客户信任并愿意咨询的体制，我们也需要不断学习新知识、新技术。通过这种“商量解决问题”的循环，不仅能持续学习新知识，还能挑战新的课题，从而更好地满足客户需求。
山崎 最重要的是，我们作为工程师不能局限于公司内部，而是要走到现场去。与营业人员一起，直接与客户的技术负责人交谈，倾听真实的声音，这样才能拓宽视野并建立信任关系，这些都是我们需要去做的事情。同时这也是未来发展的方向，只有这样，才能捕捉到客户的真实需求。
您觉得在伺服驱动器领域有哪些课题呢？
荻原 从伺服驱动器的角度来看，课题应该是“预测性维护”吧。也就是说，能够在设备损坏之前发出警告的产品。例如，在部件的寿命到期之前，通过联网自动通知厂家进行部件的订购等。这样就可以在设备损坏之前提前做好准备，确保客户的设备在关键时刻不会停机。。
竹原 基本上，如果没有联网并配备上位控制器，这些事情就会难于做到。预测和预防性维护需要使用AI，基本上需要结合云平台来完成，这也是目前的发展趋势。我们正在考虑一种方法，让伺服驱动器本身就能完成这些功能。基本原理和实际情况同样重要，如果不了解设计的基本原理，就无法正确使用AI，总而言之，工程师必须了解现实。
荻原 还有调整的自动化也是一个关键点。对于客户来说，设备只要按照预期运行就可以了，如果能够自动实现这一点，操作起来会更方便，也更可靠，所以调整的自动化进展会越来越快。
竹原 实现自动化后，AI可以完成许多人类难以企及的任务，这也带来了许多新的发现。我们正在逐步逐步引入这些技术，但仍在思考在哪个阶段需要进行取舍，这是当前最大的困惑之一。举例来说，以往我们认为伺服驱动器的参数调整通常只会有一个最优结果，但通过AI分析可能会得出五种不同的解决方案。而且，即便按照这五种方式分别进行调整，得到的结果可能相同，这种发现——最优解可以有如此多样的可能性，确实是令人耳目一新的体验。在开发新一代伺服驱动器时，我们也在考虑把使用IT技术的AI和解析功能整合进去。
最后，为了实现公司整体愿景和目标，技术部门准备采取哪些措施呢？
山崎 我觉得现在正处于思考如何构建组织的阶段。因为成员人数有限，而要应对各种客户需求，所以难免工时不足，例如，我们可以指派专人从事要素开发，或专人负责导入新工具，利用少数精锐团队导入更适合本公司的系统来提高效率。开发工作本身也并不是只要投入大量精力就可以做好的事情，还需要培养新的人才。我们想通过这样的方式来打造团队。
伊藤 我们这一代在人才培养方面主要依靠大量实践和经验积累来成长，虽然的确获得了成长，但当下的时代已经不同了。
山崎 没错，一定有符合时代需要的全新方式。
伊藤 公司层面也必须更有效地选择项目，好让每个人都能在这些项目中获得成长。我感到这与过去相比有着极大的不同。
竹原 我们在伺服驱动器团队也感同身受，尽管我们希望研发更多产品，但由于人力和资金都有限，我认为未来最重要的就是培养人才。
只要建立了脚踏实地的思考方式，之后借助IT的力量就能有效提高效率。不过，要想应用AI之类的技术，需要具备能够准确评估输入与输出关系的人才。如果采用一刀切的教育方式那就无法充分挖掘个人潜力，所以我们会注重因材施教，让每个成员都能发挥各自的优势。我们希望最终能培养出无论走到哪里都能胜任工作的技术人员，而不仅仅局限在公司内部。
