定期刊行物

Yano E plus

エレクトロニクスを中心に、産業の川上から川下まで、すなわち素材・部材から部品・モジュール、機械・製造装置、アプリケーションに至るまで、成長製品、注目製品の最新市場動向、ならびに注目企業や参入企業の事業動向を多角的かつタイムリーにレポート。

発刊要領

資料体裁：B5判約100～130ページ
商品形態：冊子
発刊頻度：月1回発刊（年12回）
販売価格（1ヵ年）：106,857円(税込) 本体価格 97,142円

※消費税につきましては、法令の改正に則り、適正な税額を申し受けいたします。

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Yano E plus 2021年10月号(No.163)

　内容目次　

≪次世代市場トレンド≫

次世代量子技術シリーズ（6）～量子物性～　（3～37ページ）

～個体電子論の中心課題、電子相関と深くかかわっている強相関電子系を含め

　量子物性を理解するには、固体中電子挙動の理解が必要～

1．量子物性とは

2．注目される量子物性

2-1．原子・分子・ナノ物性

2-2．光量子物性

2-3．極低温物性

2-4．超高圧物性

3．量子物性の市場規模予測

【図・表1．量子物性の国内およびWW市場規模予測（金額：2025-2050年予測）】

4．量子物性に関連する企業・研究機関の取組動向

4-1．公立学校法人大阪市立大学

(1)相互作用制御：新しい極低温量子系の開発

【図1．フェッシュバッハ共鳴による原子間相互作用の制御】

【図2．カリウムとルビジウム原子の衝突におけるフェッシュバッハ共鳴】

(2)冷却極性分子の生成

【図3．極低温極性分子を作成する新しい方法（間接法）】

（3）極低温分子を使い電子と陽子の質量比の不変性の検証に成功

【図4．実験の概略図】

【図5．μの不変性検証に用いた分子準位】

4-2．国立大学法人筑波大学

(1)電気化学的な固液界面

【図6．電気化学界面とその近傍の静電ポテンシャル】

(2)電気化学界面をシミュレーションする方法

【図7．電極への充電過程と水の応答】

(3)電気化学界面における電極電位の決定

【図8．電極/溶液界面の静電ポテンシャルプロファイル】

(4)電気化学界面シミュレーションの応用例

【図9．応用例：ナノ空間中の静電ポテンシャルプロファイル、

【図10．応用例：Alの腐食 (左)腐食界面の模式図、 (右)腐食電位のpH依存性（文献[4]の図を改変して引用）】

4-3．国立大学法人東京大学(1)

(1)強レーザー場中の原子・分子の挙動

【図11．トンネルイオン化のイメージ】

【図12．高次高調波発生＝アト秒レーザーの原理】

(2)多電子波動関数を取り扱うアプローチとしての多配置展開

【図13．多配置展開の模式図】

【図14．強レーザー場中の1,3-シクロヘキサジエンの高次高調波スペクトルの計算例】

(3)高強度レーザーと固体の相互作用に関する数値計算例

【図15．セレン化ガリウム結晶からの高調波スペクトルの偏光依存性の計算例】

【図16．ハロゲン化金属ペロブスカイト半導体からの高調波発生とエネルギー吸収の計算例】

(4)量子コンピューターを用いた量子シミュレーション

【図17．NISQアルゴリズムを用いた高次高調波発生の計算例】

4-4．国立大学法人東京大学(2)

(1)室温超伝導の探索

(2)超伝導現象のメカニズム

(3)Cu酸化物高温超伝導体の登場

【図18．Cu酸化物超伝導体のTcの変遷】

(4)室温超伝導はどこに？

(5)広井研究室の最近のトピックス

【図19．2つの5d遷移金属パイロクロア酸化物の電気抵抗】

【図20．多色性を示す混合アニオン化合物Ca₃ReO₅Cl₂】

4-5．公立大学法人兵庫県立大学

【図21．多重極限環境下偏光特性を利用した⁵⁷Fe核共鳴前方散乱測定を行なうための実験模式図】

【図22. A Fe₂As2の元素置換もしくは圧力印加による典型的な相】

【図23． α-Fe：(a)核共鳴前方散乱測定の模式図と⁵⁷Fe核のエネルギー準位(b), (c) ⁵⁷Fe核共鳴前方散乱スペクトル】

【図24．EuFe₂As₂：(a) ⁵⁷Fe核のエネルギー準位と散乱X 線の偏光 (b)-(e) ⁵⁷Fe核共鳴前方散乱スペクトル、丸印が測定スペクトルを実線が解析スペクトルを示す】

4-6．学校法人早稲田大学

（1）これまでの研究

（2）今回の研究で明らかになったこと

【図25．グラフェンの原子配列 (左)従来の考え方、(右)本研究で明らかになった実際の配列】

（3）新たな実験手法＝TRHEPD法

TRHEPD法は日本が世界をリードしている実験手法である。

（4）本研究の波及効果

（5）今後の課題

5．高温超伝導が解明される日

スマートセンシングシリーズ（9）ロボット用センサー市場の動向～エンドエフェクター編-2～　（38～57ページ）

～今後はロボットビジョンが一段と高性能化しつつ、力覚センサーが

　本格普及期を迎え、ハンドリングロボットの知能化が進む～

1．はじめに

1-1．産業用ロボット向けセンサーの総市場規模

【図・表1．産業用ロボット向けセンサーのWW総市場規模予測（金額：2020-2025年予測）】

1-2．エンドエフェクター用センサーの市場動向

（1）センサーの種類別内訳

【図・表2．エンドエフェクター用センサーWW市場の種類別内訳（金額：2020年）】

（2）注目センサーの業界動向

①ロボットビジョン

【図1．ロボットビジョンの製品例と利用形態（事例）】

【図2．Kyoto Roboticsの知能ピッキングロボットの機能イメージと利用例】

②力覚センサー

【図3．力覚センサーの歪みゲージ型と静電容量型の構造例と製品例】

1-3．産業用ロボット向けセンサーの種類別内訳

【図・表3．ロボット用センサーの総市場規模とその内訳（金額：2020年WW市場）】

2．注目企業の取り組み

2-1．OnRobot A/S / OnRobot Japan株式会社

【図4．OnRobotのグリッパー（左、左中）と吸着ハンド（右中、右）の製品例）】

【図5．OnRobotの「Quick Changer」（左）と外付用センサー（中、右）】

2-2．TE Connectivity Ltd. / タイコエレクトロニクスジャパン合同会社

【図6．TE Connectivityのロボット用センサーの事例】

2-3．Universal Robots A/S / ユニバーサルロボット日本支社

【図7．Univesal Robotsの「Ure-シリーズ」の製品例と利用例】

2-4．ファナック株式会社

【図8．ファナックの協働ロボットの製品例と利用例（右）】

【図9．ファナックのビジョンセンサーの製品例（左）とその利用形態】

【図10．ファナックの力センサーの機能（左）と製品例（中・右）】

日本の商用車コネクテッド(1)　（58～68ページ）

～商用車の運行管理は通信とクラウドで進化し、多くの事業者に受け入れられてきた～

1．自動運転に対する期待

2．商用車の運行管理（トラッキング）の3つの装置

（1）運行記録計（タコグラフ）

①タコグラフの特徴

【図1．運行記録計（タコグラフ）】

【表1．車両区分】

②タコグラフの製品例・メーカー

【表2．デジタル式運行記録計（国土交通大臣が認定した機器一覧）】

（2）業務用ドライブレコーダー

①業務用ドライブレコーダーの特徴

②業務用ドライブレコーダーの製品例、メーカー

【表3．ドライブレコーダー（国土交通大臣が認定した機器一覧）】

（3）デジタル式運行記録計・ドライブレコーダー一体型

①デジタル式運行記録計・ドライブレコーダー一体型の特徴

②デジタル式運行記録計・ドライブレコーダー一体型の製品例・メーカー

【表4．デジタル式運行記録計・ドライブレコーダー一体型（国土交通大臣が認定した機器一覧）】

（4）運行管理機器メーカーの参入状況

【表5．運行管理機器メーカーの取り扱い装置種類】

《注目市場フォーカス》

マテリアルDXシリーズ(1) ～俯瞰的総論～　（69～114ページ）

～アカデミックな世界で始まったデータ科学を活用した材料開発MI、

　今や産業界を巻き込んだデータ駆動型マテリアルDXが始動～

1．マテリアルDXの始動

1-1．マテリアルズ・インフォマティクス（MI）からマテリアルDXへ

1-2．材料開発プロセスのDX化

1-3．日本の将来を担うマテリアルDX

2．マテリアルDXに関する海外動向

2-1．米国の動向

2-2．EUの動向

2-3．中国の動向

3．マテリアルDXに関する日本の動向

3-1．文部科学省

(1)マテリアル革新力強化戦略の策定

【図1．マテリアル革新力強化戦略の概念図】

(2)データ駆動型マテリアル研究開発に関連した文部科学省を中心としたこれまでの取組

①NIMSが構築するデータベース

【図2． NIMSを中心としてこれまで構築されてきたデータベース】

②産業界との連携

(3)マテリアルDXプラットフォームの作成

①マテリアルDXプラットフォーム構想実現のための取組

【図3．マテリアルDXプラットフォーム構想のアウトライン】

②データ中核拠点で実現するシステム

【図4．データ中核拠点で実現するシステムの模式図】

③データ創出基盤（マテリアル先端リサーチインフラ事業）体制

【図5．データ創出基盤（マテリアル先端リサーチインフラ事業）体制マップ】

④データ創出・活用型マテリアル研究開発プロジェクトFS

(4)マテリアルDXは日本の科学技術イノベーション全体の底上げにつながる

3-2．国立研究開発法人物質・材料研究機構（NIMS）

(1)MaDISについて

(2)データ駆動型材料開発の系譜

【図6．NIMSにおけるデータ駆動型研究の取り組み】

(3)データプラットフォームの構築

【図7．世界最高水準の研究基盤としての材料データプラットフォーム】

【図8．実験データを使える形で自動収集するシステム】

【図9．NIMSにおける実験データの自動収集システム】

(4)データ駆動型研究による材料開発事例

【図10．データ駆動による材料の研究開発事例】

(5)マテリアルDXの将来見通し

【図11．材料分野におけるデータ駆動研究・データ基盤構築の系譜】

4．マテリアルDXの市場規模予測

【図・表1．マテリアルDXの国内およびWW市場規模予測（金額：2025-2050年予測）】

【図・表2．マテリアルDXの分類別国内市場規模予測（金額：2025-2050年予測）】

【図・表3．マテリアルDXの分類別WW市場規模予測（金額：2025-2050年予測）】

5．マテリアルDXに関連する企業・研究機関の取組動向

5-1．国立研究開発法人産業技術総合研究所（産総研）

(1)基本的な考え方

【図12．マルチスケール・マルチフィジックス計算材料設計の概念図】

【図13．産総研のマテリアルDX関連プロジェクト】

【図14．材料設計プラットフォーム普及のためのコンソーシアムの体制】

(2)研究アプローチ

【図15．研究アプローチを示した概念図】

(3)計算シミュレーション技術の開発　

(4) MIに関する基盤技術の開発：自律的に物質・材料研究機構探索を進めるロボットシステムを開発

【図16．(a)本ロボットシステムの構成図 (b)本システムを利用した材料合成の概念図】

(5)材料データPFの開発

【図17．実験データや計算データのオンデマンド自動・高速収集するデータプラットフォームシステム例】

(6) AIとの融合による計算シミュレーション能力の拡大：計算シミュレーションとAIを連携させ仮想実験環境を構築

【図18．学習済みDLにより予測された破断接合のヒストグラムプロット。挿入図は第一原理計算シミュレーション結果を用いた検定と検証を示す。決定係数（R²値）を数値で記載した。左は学習データに対するテスト結果、右は検証データを用いたテスト結果】

(7)データ駆動型材料設計技術のアウトカム

【図19．データ駆動型材料設計技術のアウトカムの概略】

5-2．長瀬産業株式会社

(1)新材料探索プラットフォーム「TABRASA」のSaaSサービス提供を開始

【図20．「TABRASA」の2つのエンジンと特徴】

(2)新材料探索SaaS型PF「TABRASA」～三洋化成工業株式会社が導入を決定～

5-3．国立大学法人東海国立大学機構名古屋大学

(1)GiSM

【図21．統合型材料デザインGiSMのコンセプトを示した模式図】

(2)画像認識と定量組織学

(3)MLによる順解析と逆解析

5-4．国立大学法人奈良先端科学技術大学院大学（奈良先端大）

(1)データ駆動型サイエンス創造センター（DSC）設立と意義

【図22．奈良先端大の組織図とDSCの位置づけ】

【図23．DSCの組織と構成】

【図24．DSCにおける研究・教育プログラムの概要】

【図25．データ駆動型サイエンスコンソーシアムの概要】

(2)MIの新たな手法の開発と応用

【図26．MIの基本的なプロセス】

【図27．BOを利用し学習を通して迅速に目標に到達 (a)目標領域と予測値が近いケース、(b)目標領域と予測が遠いケース】

【図28．PIの考え方を示した模式図】

(3) MI手法を最適化した先進的な材料開発プロセス

【図29．データ収集、予測器構築、探索、実証の材料開発ループ】

【図30．物質の階層に応じたマルチスケールでモデル化・数値計算が必要】

【図31．材料候補選択の精度を向上させる仕組み】

6．マテリアルDX発展に向けた課題

≪タイムリーコンパクトレポート≫

ポリエチレン市場の徹底分析　（115～119ページ）

～触媒、重合プロセス、ポリマー設計に立脚した高機能PE開発により

　トップエンドの領域拡張を目指せ！～

はじめに

1．市場概況

2．セグメント別動向

2-1．HDPE市場

2-2．LDPE市場

2-3．EVA市場

2-4．L-LDPE市場

3．注目トピック

4．将来展望

【図・表1．セグメント別PE市場規模推移・予測（数量：2018-2022年予測）】