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検討の背景と概要

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検討の背景と概要
【機密性2】
資料1-1
検討の背景と概要
Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism
【機密性2】
目 次
1.海事生産性革命(i-Shipping)
2.新船型開発・設計能力の強化
3.水中騒音規制に係る国際動向
4.水中騒音規制への対応
【機密性2】
1.海事生産性革命(i-Shipping)
Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism
日本造船業の概況
○ 国内に生産拠点を維持し、地域の経済・雇用を支える(2100事業所、雇用者数12.5万人、売上3.2兆円、国産化率約9割)。
○ 輸出比率90%、世界のマーケットで中国・韓国と競争(近年のシェアは世界3位、約2割で推移)。
○ 国際基準化と並行した省エネ技術開発に成功。アベノミクスによる円高是正により、 2013年以降、受注が急速に増加。
国内生産中心、地方圏に立地
国内生産比率
海外
15%
地方生産比率
大都市圏
7%
世界経済の成長に伴い、海運・造船市場は長期的に拡大
部品国内調達率
海外
9%
世界の海上荷動き量
荷動き量
(百万トン)
国内
地方圏
国内
85%
93%
91%
世界の海上荷動き量
は継続増加
→新造船需要は長期
的に増
製造業の生産高に占める造船業のシェア
高性能・高品質の日本建造船への回帰
日本の新造船受注量シェアは増加、中国は減少
韓国
30%
中国
32%
造船各社、増産体制へ
出典: 製造業全体は、経済産業省「平成25年工業統計調査」
造船業は、国土交通省調べ
(例)超大型コンテナ船を連続受注、新ドック建設中(今治造船)
4
交通政策審議会諮問の背景(海事イノベーション部会における検討)
日本造船業等の現状と課題
省エネ性能等の優位性(国際基準策
定と省エネ技術開発の一体的推進)
韓国
中国
日本
8,000
6,000
4,000
280
200
海上荷動量
230
150
180
100
130
50
建造量
出典:IHS Fair play
IoT・ビッグデータ等による変革は、従
来にないスピードとインパクトで進行
大容量伝送可能な通信衛星による
海上ブロードバンド通信の発展
Inmarsat (衛星通信)
大容量かつリア
ルタイム通信が
可能に
就航船舶
Inmarsat HP
陸上海事クラスター
外部環境の変化による 好「機 を」取り込む
外部環境の変化
2005
2002
1999
1996
1990
1973
1976
1979
1982
1985
1988
1991
1994
1997
2000
2003
2006
2009
2012
2015
0
1993
80
2,000
0
本100に対し韓国84、中国17)
競合国低迷の中で日本シェア再び拡大
建造量(百万総トン)
欧州
船腹量
2008
その他
造りすぎで
船腹過剰状態
250
330
海上荷動量/船腹量
(1900年=100)
10,000
世界経済の成長に伴い、中長期的には、
船腹過剰は解消し、新造船需要は回復。
建造量推移
万総トン
12,000
高い生産効率(一人当たりの建造量:日
2014
80年代に韓国、90年代に中国が建造量
を急速に伸ばし、かつて50%あった日
本のシェアは約2割に減少。
荷動量に対して船腹量が過剰状態にあり、
海上運賃や新造船価が低迷。
2011
1956年以降、ほぼ半世紀シェア世界1位。
日本の「強み」
海洋資源開発分野に参入を試みるが、原
油価格が急落し、戦略の見直しが必要。
日本の受注量シェア
コスト優位性は不十分
省エネ性能は、模倣され、差が縮まる
生産効率の優位性を維持・拡大し、近年のシェア回復
の流れを確実にする
交通政策審議会 海事分科会 「海事イノベーション部会」における検討(2月~5月)
開発・設計・建造から運航に至る全てのフェーズで抜本的な生産効率の向上
海洋開発分野等の新分野への進出
中長期的な人材育成
これらを一体的に推進する生産性革命のための総合的対策を検討
生産性革命により、造船三大強国の一角たる地位を確固たるものとし、
国内生産に基づく輸出増加により「GDP600兆円」の目標達成に直接貢献
地方の経済活性化と雇用確保とに寄与
我が国貿易の99.6%を担う海上輸送の安全性と効率性を確保
5
交通政策審議会海事分科会海事イノベーション部会における検討
海事分科会
(1月27日)
第1回
海事イノベーション部会
(2月3日)
海事イノベーション部会の
設置承認
現状と課題、新たな対策
業界ヒアリング
(2月中旬~3月初旬)
新たな対策とターゲット
●造船業の現状
●日本造船業に必要な対策と進め方
「製品・サービスの力」、「拓く力」、「造る力」、
「人の力」を向上させる取組について意見聴取
●これまでの取組の成果と「強み」
●日本造船業が抱える課題と今後の取組の方向性
●日本造船業の目標設定に関する意見聴取
●日本造船業の目標
第2回
海事イノベーション部会
(3月11日)
第3回
海事イノベーション部会
(4月5日)
答申骨子案、ロードマップ案の審議
答申案、ロードマップ案の取り纏め
●業界ヒアリング結果の報告
●答申骨子案、ロードマップ案の審議
●答申案、ロードマップ案の審議と取り纏め
●答申の策定、公表(6月3日)
6
「海事産業の生産性革命(i-Shipping)による造船の輸出拡大と地方創生の
ために推進すべき取組について」 交通政策審議会答申 対策の全体像
一般商船分野
【開発・設計】
i-Shipping (design)
【建造】 i-Shipping (production)
【運航】 i-Shipping (operation)
IoTを活用、スマート・シップヤードへ進化
顧客(海運)にとって高付加価値化
現場生産性 50%増
1989年: 68 総トン/人
(一人当たり建造量)
2014年:170 2025年:250
燃料のムダ使い撲滅
船の不稼働をゼロに
新船型投入を最速で
船の省エネ性能
20%優位を維持
開発期間を半減
目 標
万総トン
10,000
8,000
その他
欧州
韓国
韓国
6,000
中国
4,000
日本
68百万総トン
韓国
+
中国等
中国
2,000
日本
0
2000
海洋開発分野
人材育成
2005
2010
20% 13百万総トン
2015
2020
日本
アウトカム
30%
22.5百万総トン
2025
売 上 6兆円
雇用増 1万人
経済波及効果 45兆円
一般商船をベースロードとし、困難な海洋分野への進出を支援
現在の日本シェアは微小
・専用の船舶・浮体施設(高性能・高信頼性)が必要
・商船より設計費の割合が高く、技術力があれば利益大
商船の市場規模11兆円(2025年には13~20兆円)
海洋の市場規模 5兆円
中長期的には商船を上回るペースで成長
(現在は投資が停止中、市場リスク大)
2025年には、大規模プロ
ジェクトを受注するなど、
一般商船と並ぶ「柱」へ
若返る人材 (2005年平均43歳→2015年37歳)を効率的に育成
i-Shipping (design, production, operation) を下支え
海洋開発に特化した技術人材を育成
共同訓練
2025年のシェア
3割を獲得
75百万総トン
・大学造船系学科からの採用
10年で1,500人(50%増)
・地域共同技能研修
10年で5,000人(50%増)
7
海事生産性革命(i-Shipping)
新船型開発・設計能力の強化
船舶の建造における生産性向上
H28補正予算額 0.9億円
H29要 求 額 約7億円
H28予算額 約1.4億円
H29要求額 約1.7億円
●船舶の高度性能評価システムの構築
船舶の運航における生産性向上
●革新的な生産技術の開発を支援
H28予算額 0.7億円
H29要求額 約7億円
●先進船舶技術研究開発の支援
(イメージ)
水槽試験
高速・大容量の船
陸間通信を用いた
ビッグデータの解
析と活用
数値シミュレーション
• 流れのシミュレーションの精度向上
で、水槽試験の一部を代替可能に
●試験水槽の高度化
• 連続試験を効率
的に行うための
曳航台車自動運
転・計測システ
ムを導入
気象・海象データ等
• 工程を一元的に把握・管理、現場へのフィード
バックで作業のムリ・ムダ・ムラを排除
• 気象・海象、船体、操船の蓄積データと
リアルタイムデータを合わせて解析
• 荒天時の安全で効率的な操船を支援
• 情報端末等による作業支援や、AI ・ロボット技 ●運航時の遠隔監視等の運行効率化
術を活用した作業の自動化を推進
システムの導入に向けた実証実験
性能で勝つ
船の省エネ性能20%優位を維持
開発期間を半減
コストで勝つ
(一人当たり建造量)
1989年:68 総トン/人
現場生産性 50%増
2014年:170 2025年:250
サービス含めた魅力で勝つ
燃料のムダ使い撲滅
船の不稼働をゼロに
目標:世界建造量シェアを20%⇒30%に拡大(建造量73%増)
GDP600兆円の実現と地域経済への貢献
造船売上:2.4兆円 →6兆円
経済波及効果※2 :45兆円
造船雇用※1 :1万人増
※1 建造量73%増に対して生産性50%増でも1万人不足。舶用工業含む。
※2 2025年までの累積。
優れた日本建造船※の普及による海運の効率化
世界の海上輸送燃料費:年37百億円削減
日本商船隊の燃料費 :年 8百億円削減
※ 日本建造船の運航生産性が現在より10%向上する場合。
8
2.新船型開発・設計能力の強化
Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism
新船型開発・設計能力の強化の必要性
・日本造船は船主のニーズに対応した多種多様な高性能な船型をラインナップすることにより、競争力を維持。
・省エネ性能などの環境規制の強化に伴う船型開発の必要性の他、輸送環境の変化に伴う自由度の向上など、船型開
発に対するニーズは今後も高まる可能性。
新たな規制の導入、輸送環境の変化
日本造船のラインナップ
・多数の造船所が多数の船型をラインナップ。
・海運市場の動向を見据えながら、船主のニーズに対応し
た船種・船型をタイムリーに開発することが必要と考え
られる。
・EEDI規制値は5年ごとに強化されることとなってお
り、規制強化に対応した船型開発が必要。
2025~
30%削減
2020~
20%削減
2015~
10%削減
旅客船
タンカー
ばら積み船
コンテナ船
2013~規制開始
EEDI規制の強化
自動車専用船
LNG船
フェリー
内航タンカー
・パナマ運河の拡張によるサイズの自由度が増大。
・新規航路に対応した船型の選択肢が増加。
競合他国における船型開発の特徴
韓国:建造能力を活かしたロット対応力により、同型船の受注隻
数が多い傾向。
中国:設計会社から図面を購入して建造する場合が多く、複数の
造船所が同一図面の船舶を建造する場合もある。
パナマ運河拡張
最大幅32m → 49m
北極海航路
氷塊域を航行可能な船型
(アイスクラス)の選択
10
新船型開発・設計能力の強化の必要性
日本建造船は、省エネ性能等に優れるが、競合国も追随するため、引き続き性能向上を追求することが必要。
国際的規制とリンクした省エネ性能でトップを維持
日本、中国・韓国建造船の燃費性能
技術開発
日本建造船と他国(韓国・中国等)建造船のEEDI※
EEDI規制
EEDI値(CO2-g/Ton・mile)
6
日本建造船
他国(韓国・中国等)建造船
2025~
2020~
30%削減
2015~20%削減
10%削減
気泡による抵抗軽減
2013~規制開
始
他国も燃費性能の優れる船
舶を一部建造
5
性能悪
プロペラ最適制御システム
日本造船業の優位性を確立
4
性能差有り
競合国の追随
日本で開発された省エネ付加
物の類似品の導入
欧州で開発されたコン
セプトの導入可能性
日本建造船は燃費性能に優れる
3
50000
60000
70000
性能良
80000
90000
100000
DWT
出典:IMO作成資料を基に国土交通省の情報から作成
11
高度性能評価システム構築のための検討
従来の船舶の船型開発プロセス
縮小模型制作
船舶の高度性能評価システムの構築
新たな船型開発プロセス
産学官の連携による検討を推進
縮小模型制作
ステップ1:実船流場等計測
レーザー技術等を活用した流れの計測
(イメージ)
水槽試験による最適船型の検討
(トライ&エラー)
水槽試験による最適船型の検討
(一部CFDを活用)
ステップ2:CFD※の高度化
実船レベルの性能評価が可能な
CFDの開発
課
題
精度の高いCFDの活用により、水槽の不足
感の解消し、性能の優れた船型開発を後押し
ステップ3:スタンダード構築
・日本がリードする省エネ性能で、他国が
追随してくることは明らか。
→さらなる性能向上が必要
・船型開発のための水槽試験施設が不足
→水槽試験の負荷を低減することが必要
CFDによる性能評価手法や精度
に係る国際基準を策定
船の省エネ性能20%優位を維持
開発期間を半減
12
【機密性2】
3.水中騒音規制に係る国際動向
Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism
水中騒音が原因とされる事故事例
【機密性2】
• 2000年3月、バハマ諸島の北東および北西において、17頭のク
ジラの集団座礁が発見された。本事故の原因は米国海軍の潜水
艦が発するソナー音であり、米国海軍もこれを認めている。
• 2008年5月、マダガスカル沖で75頭のイルカが座礁死した。国際
捕鯨委員会(IWC)の報告書によると、同海域において米エクソン
モービル社が実施した海底資源調査が主たる原因であったとし
ている。
• 同様の座礁事故が頻発していることから、船舶の水中騒音が海
洋生物に与える影響に関する研究が実施されている。
水中騒音が原因と想定される海洋生物の座礁例
14
水中騒音を巡る国際的な動き (1)
【機密性2】
• 生物保護団体等による水中騒音が海洋生物の行動や身体に及
ぼす影響に関する調査結果から、水中騒音規制導入に向けた
機運が国際的に高まってきた。
• 水中騒音に関する研究結果を踏まえ、生物多様性条約(CBD)
の下に置かれている会議や国際海事機関(IMO)等の国際機関
において、2010年頃より水中騒音に関する審議が開始された。
• EUは、2012年2月、船舶起因の音により水中騒音が上昇し、海
洋生物に影響を与えていると公表し、2020年をターゲットに、商
船からの水中騒音の規制導入の検討を進めている。
Convention on
Biological Diversity
15
水中騒音を巡る国際的な動き (2)
国際海事機関(IMO)
・2014年に「商船からの水中騒音低減のためのガイドライン(非強制ガイド
ライン)」を承認。
・水中騒音に関し、更なる取り組みを主張する国(フランス、スペイン等)も
あり、今後、議論が活性化される可能性。
ガイドラインの主な事項
・水中騒音を計測するための
規格(ISO等)
・設計時に検討すべき事項
・運航する際に検討すべき事項
生物多様性条約(CBD)
・2010年から、水中騒音の影響に係る検討を開始。
・各国に対し、人為起源の水中騒音による海洋生物への悪影響を避けるために必要な措置を講じることを要
請。
・2016年の会合において、各国による取組状況を共有し、対策を取ることが合意され、規制策についての
議論が活性化される。
欧州における動向
・欧州海洋戦略枠組み指令により、欧州各国は2020年までに、クジラ類等の海洋生物の保護を目的とした、水中
騒音に関する規制導入を講じることが義務づけられている。
・欧州委員会は、各国による規制導入に向けた検討を支援するため、以下のプロジェクトを実施。
AQUOプロジェクト
(目的)
船舶からの水中騒音低減方策を業界に提供するとともに、騒音
低減に関する規制(ガイドライン)案を作成。
(主な実施内容)
・騒音予測システムの開発
・実船騒音計測
・水中騒音に関する規制案作成
SONICプロジェクト
(目的)
キャビテーション(気泡)による水中騒音を低減する方策を検討。
(主な実施内容)
・キャビテーション騒音予測モデルの開発
・実船騒音計測
・キャビテーション騒音低減技術の開発
両プロジェクトともに軍需関係のメーカー、研究機関等が中心となって進められており、軍需技術をベースとした
一般商船にとって過度な規制が導入されてしまうおそれ。
16
(参考)国際的な審議の主な経緯
2006-2008
Convention on
Biological
Diversity
MEPC58
水中騒音に関
する調査を基に、
米国がIMOに
問題提起。
EU
【機密性2】
2008-2010
2010-2012
2012-2014
2014-2016
SBSTTA14
SBSTTA16
COP12
COP13
新規課題とし
て、 水中騒音の
検討開始。
・水中騒音に関す
る計測・調査を要
請。
・科学的に明らかで
ない点について更
なる調査が必要と
する決議を採択。
COP事務局に対
し、ガイダンスや
ツールキットを開
発し、共有するよ
う要求する勧告
を採択予定。
MEPC61
議論
船舶ノイズの主な
発生源はプロペ
ラキャビテーショ
ンであることに合
意。
検討
暫定的結論
水中騒音は海
洋生物に影響
を与えていると
の調査結果を
受け、規制案に
ついて検討。
水中騒音に関す
る措置の導入を
義務づける指令
を採択。
(欧州海洋戦略
枠組み指令)
2016-
国際規制の策
定を要請する
可能性
MEPC66
非強制ガイドライン
を承認。
ガイドラインの影響
評価を実施中。
国際規制化に
向けた提案交
渉を開始する
可能性
検討
商船をターゲット
低周波の騒音源と
水中騒音に関する
して商船を問題視
更なる調査を実施。
するレポートを公
表。
水中騒音を実船計
測するためのガイ
ダンスを公表。
検討
2020年をターゲッ
トに、商船からの
水中騒音の規制
導入に向けて検
討を進めている
模様。
17
【機密性2】
4.水中騒音規制への対応
Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism
水中騒音の海洋生物への影響に係る審議について
【機密性2】
COP等では、ヒゲクジラが使用する音と船舶からの音の周波
数(低周波音)が重なることをもって影響があると思考する傾向
があり、対策を講ずべきという意見が出ている。
船舶水中騒音に対する科学的根拠のない規制の導入を回避
するため、我が国としては定量的かつ科学的なデータを取得し、
議論に参加していく。
船舶(主にプロペラ)からの
騒音計測、シミュレーション
海中における音伝播の計
測、シミュレーション
今年度より
調査研究を
実施
海洋生物への影響を観測・
評価
19
実船周り騒音計測による船舶の高度性能評価システムの構築
【機密性2】
目的:実船を用いた騒音計測結果とシミュレーション結果を検証・改良する
ことにより、プロペラキャビテーションからの騒音発生状況とその水
中での伝搬状況を再現可能な数値シミュレーション手法を確立する
実船騒音計測のイメージ
測定対象船に各種センサーを設置し、キャビテーションの発生状況及び
船体近傍の騒音を測定。
計測船に水中騒音計測器を設置し、測定対象船から離れた地点におけ
る騒音を測定。
測定対象船
①圧力計
②CCDカメラ
③水中騒音計測器
計測船
水中騒音
計測器
20
実船周り騒音計測による船舶の高度性能評価システムの構築
【機密性2】
測定対象船
実船測定結果
計測船
①圧力計
②CCDカメラ
③水中騒音計測器
CFDによる
シミュレーション結果
①圧力測定値
検証・改良
②キャビテーション
発生状況
③騒音測定値
騒音発生状況
水中騒音伝播状況
プロペラ形状データ、回転数等をインプットすることで
実船騒音を再現可能な数値シミュレーションの確立
21
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