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2023.01/15 非平衡現象(1)

材料関係の教科書に書かれている話は、大半が平衡時の現象についてである。この重要性について意識していない人がいる。もっとも意識していなくても大きな問題とならないので無視されているのかもしれない。


樹脂補強ゴムの開発を担当した時に、指導社員からバンバリーで混練した材料は1週間ほど放置してからロール混練するように言われた。少なくとも24時間は放置するようにとの注意も受けている。


またロール混練したゴムも同様であり、混練した後少なくとも24時間以上放置してから加硫ゴムサンプルを製造するよう指導された。周囲の研究者には、ニーダーで混練している人もいたが、混練してすぐに加硫ゴムを作成している人が多かった。


指導社員は、他の人が異なる条件で実験をやっていたとしても、加硫ゴムサンプルを製造するときには混練後24時間以上静置したゴムを使用する条件は必ず守ること、と言われた。


水溶液のような粘度の低い物質の場合に混合撹拌後平衡状態になるのは早い。しかし、ゴムのような高粘度物質の場合に混練後平衡状態に達するまでの時間は、配合にもよるが、早くても10時間はかかるとのこと。


すなわちゴムの緩和時間は温度などの因子にも影響を受けるので、平衡状態に達する時間を一定と考えることができない。それで少なくとも24時間以上静置してから次のプロセスにかける必要がある、というのが指導社員の説明だった。


指導社員はこの静置時間についてもデータを採取しており、早いサンプルで10時間以上の静置によりゴム物性のバラつきが一定になっていた。


24時間以上というのは最低限の時間であり、できれば無限に静置してからが望ましいがそれでは仕事にならないので好ましくは1週間以上と言われたのだそうだ。

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2023.01/14 昨日の続きで希望通りのデータについて

仮説を立て実験を行い、仮説から外れたデータが得られた時にどうするのか。一つは仮説が間違っていたとして、否定証明に切り替える研究を進める方法がある。


イムレラカトシュも指摘しているように、科学的に厳密に突き詰めてゆくと、否定証明が唯一完璧な科学的方法だという。


電気粘性流体の耐久試験問題で、界面活性剤では問題解決できない、という否定証明の論文を転職直前に読んだが、確かに科学的に完璧な論文だった。


当方はこの論文の存在を知らなかったおかげで、この論文の内容を一晩でひっくり返す実験を行って、電気粘性流体の耐久性問題を界面活性剤で解決できた。


これは科学における実験を考えるために良い事例だと思う。ただしこの事例のために当方は転職までしなければいけなくなったのだが、これは誠実真摯な技術者であろうとした若い時の行動である。


話が横道にそれたが、仮説から外れたデータが得られた時にとる方法として、技術者ならば仮説に含まれていない因子を使って仮説に適合する結果を出す努力をする。すなわち、仮説から外れたデータが得られた時に科学者と技術者は異なる行動をとる。


これは、技術者というものは機能を実現することが使命として存在するからである。機能を実現する因子を探すために仮説を立てて実験を行い、その仮説が外れても、仮説が成立しなければ機能を実現できないとなると必死で他の因子を探し、仮説を成立させようと努力する。


この時効率の良い方法がタグチメソッドである。タグチメソッドでは想定される制御可能な因子をラテン方格に割り付け実験を行う。このときどの制御因子が有効かは考えていない(仮説が無くてもタグチメソッドの実験は成功する)。実験計画に基づく実験が終了して初めて制御因子が明らかになるのだ。


明らかになった制御因子を用いて再現実験を行いデータをだす。この時のデータは、機能を実現するためにロバストの高いデータであり、市場における再現性は高い。ただし、制御因子が科学的に納得できない場合も電気粘性流体の耐久性問題を解決したように制御因子は存在する。

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2023.01/13 混練のデータ

ゴム会社に入社し10月に研究所へ配属され樹脂補強ゴムの開発を担当していた時に、先輩社員から混練は楽しいでしょう、と話しかけられた。


これは皮肉を込めた言葉だったのだが、楽しいというよりも毎日疑心暗鬼の生活です、と正直に応えている。初めてロール混練を実験していた時で、指導社員から渡されたサンプルと同一配合のゴムを目的の物性が出るまで混練の練習をするのが課題だった。


先輩社員はその課題を知っていて話しかけてきたのである。その先輩は昨年まで大変な研究を担当していた、と言われた。何が大変だったのか尋ねたところ、主幹研究員の理論通りのデータを出すことが目標だった、という。


捏造が許されないので、予測式に合致するデータが出るまで実験を繰り返しやらされたという。その時どうしても予測式に合致するデータが出なかったので、混練条件を変更して実験したところ、予測式通りのデータを出すことができたという。


実験している最中に何度も捏造の二文字が目の前に現れたが、技術者は捏造をやってはだめだと、先輩社員はまっとうな説教を始めた。


やや疲れ気味なイメージの方だったが、説教は精神論としてまともだった。誠実真摯な姿勢で実験をやってこそ最高の品質で世界に貢献できるというような内容だったが、データの捏造をやるぐらいなら実験条件を変えて実験を行い、自分の欲しいデータを出した方が良い、という一言には少し疑問を持った。


しかし、当時ロール混練の練習をしている目標は、まさに指導社員が欲しいデータと言ってよいものだった。ただしその目標は指導社員が予備実験で出されたデータだった。


指導社員が予備実験で出されたデータを当方が出すことができない、と言う事実は、混練技術の未熟さを示すものだと思っていたが、やがて混練技術の科学で解明されていない奥深い世界であることに気がついた。


仮説に基づく実験で仮説に入っていない因子を変えて都合の良いデータを出す行為と捏造とどこが違うのか、という疑問を持たれる方がいるかもしれないが、前者は実験事実という説得力がある。

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2023.01/12 データサイエンスのデータ

マテリアルズインフォマティクスはじめデータサイエンスの大流行であるが、そもそもデータサイエンスが何か、あるいは科学とは何か、を正しく理解しているのだろうか。


まず、科学が産業革命を加速したことを知らない人が多い。1800年前の女性科学者が、と書いている某女性「科学評論家」の記事を読み、初笑いした(TVでも見かける有名な方である。)。


およそ科学に対する理解はこの程度なのか、と笑った後にため息が出たが、論理学が完成して科学が誕生したことぐらいは知っておいてほしい。あのニュートンでさえ、科学者ではない、とマッハに言われているのだ。


データサイエンスにおけるデータは、科学では仮説に基づく実験により得られた、実験において発生した現象を記述できる実体である。


科学に基づく実験以外で得られるデータは、科学的に収集されたデータと言う意味ならば、それは統計的に正しく評価されたデータのことであることを忘れてはいけない。


すなわち、データサイエンスで扱うデータには、科学に基づく実験データとその他のデータの2種類が存在することを忘れてはいけない。後者は40年ほど前には非科学的データと呼ばれていたのである。


例えば、ゼロコロナ政策を180度転換した中国がコロナ死者数を少なく発表している。このデータについてWHOは非科学的データと非難しているように、データがすべて科学的では無いのだ。


一方、科学と非科学の境界を明確に理解していなければ、科学的データを見分けることができない。本日日本の宇宙飛行士のいいかげんな研究データ扱い(注)について、本人から釈明の記者会見が行われるが、STAP細胞であれだけ大騒ぎしても公的研究機関の研究者は懲りないのだ。


民間では常に市場という厳しい裁判所で研究データの審判を受けることになる。科学的データでなければ実験室の再現を市場で期待することができない。


また、科学的データでもそのばらつきにより、市場で痛い目に合うのだ。ロバストを追求した実験データについて科学的検証が加えられたデータではじめて市場で安心してその再現性データを収集することができる。


(注)本日この研究者の監督責任が公開され、最も軽い処分が下されたが、研究担当者はそれよりも2階級重い停職だった。

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2023.01/11 イノベーション

製品化まで半年という状況で基盤技術など無かったコンパウンド製造工場を立ち上げるという仕事は、組織に大きなイノベーションを引き起こす。


まず、アジャイル開発というDXの進展で一般的になりはじめた開発手法が受け入れられるかどうか。さらに外部のコンパウンドメーカーも知らないカオス混合技術が成功するかどうかという心配。その上フローリー・ハギンズ理論に反するような現象をプロセスに導入しようという非科学的思考。


これ以外に、コンパウンドは一流コンパウンドメーカーから購入するのが一番確実と根拠なく信じてきた材料調達の考え方にもイノベーションを迫る。


そもそも一流コンパウンドメーカーでどうして歩留まりを改善できるコンパウンドを製造できないのか、という疑問を解消しなければ、どこの組織であってもコンパウンド工場を半年で立ち上げるというチャレンジを無謀と考えるだろう。


半導体無端ベルトの押出成形の成功は、半導体用高純度SiCの事業化で学んだ企画推進ノウハウを十分に発揮できた。


どんな小さな成果でも従来と異なる新技術の実用化では、組織で大なり小なりイノベーションを引き起こす。ゴム会社でセラミックス事業を起業することがどれほどのイノベーションを引き起こすのか若い時には考えもしなかった。


しかし、半導体無端ベルトの押出成形では、イノベーションの大きさを十分に考慮し、組織内外の調整にまず全精力を費やした。特に身内には反感を買わないようにコンパウンド開発の人材を新たに外部から採用している。


企画は良かったけれどうまくゆかない原因の一つに組織内外の協力が得られず、失敗する例が日本では多いと聞いている。また、当方もその体験をしており、企画を成功させるために当方自ら転職するような選択までしなければいけなかった。


カオス混合プラントの建設では、もしセンター長が反対しておれば実現しなかった。また、品質保証部の協力が得られなければ、半年という短期間にQMSを満たすような開発などできなかった。


また部下の課長がへそでも曲げてコンパウンドの性能評価計画を1日でも遅らせたなら失敗していたかもしれない。大きなイノベーションを伴う技術開発では、周囲の協力が不可欠であるが、そのとき関係者が皆同じゴールの成功を喜べるイノベーションとなるように推進する努力が重要である。

とりわけ日本では、当方の転職事例だけでなく、最近でも忖度自殺が財務省であったように、正義不正義などお構いなしの社会における組織であることを充分に認識してイノベーションを進めなければならない。これが意外と知られていない(注)。50年以上前からドラッカーが誠実な人物をリーダーにすべきと言っていた背景でもあり、日本だけというよりも人類の問題かもしれない。

(注)著名人の日本人論におけるリーダーの扱いには、ドラッカーのような厳しい視点が欠けているような気がする。誠実でその地位にふさわしい人がリーダーとなっていないような組織というぐらいの気持ちでイノベーションを行う必要がある。

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2023.01/10 コンパウンドのプラント

300kg/h以上の吐出量の二軸混練機は、既製品として常時在庫がある商品ではない。1980年前後まで日本には混練機や押出機の製造メーカーが多数存在したが、それらの多くは倒産したか中国へ生産場所を移したかのどちらかである。今国内に残っているのは一流と呼べるメーカーだけである。老舗コペリオンさえ中国で活動している。


中国にはコペリオン始め著名なメーカーが混練機の生産を行っているが、皆注文生産である。コペリオンは日本で生産していた時よりも安価な価格で良質な混練機を販売している。


面白いのは、コペリオン社から中国人技術者がスピンアウトして始めたメーカーはコペリオン社と全く同じ混練機の生産を行っているのだが、品質は落ちる。


外観やスペックはそっくりであるが、難燃性PC/ABSを混練してみるとその差異が明らかになる。コペリオン社の装置で混練するとUL94-V0に合格するのだが、このメーカーの混練機で混練した場合にはUL94ーV2レベルに性能が落ちる。


混練機を押出機として使用しているだけならば問題は小さいが、混練機として使用する場合には大きな問題となる。スペックやスクリューセグメントの配置が同じでありながらこのようなことが起きるのは科学で説明ができない。


某ポリエチレンメーカー技術者が、メーカーが同じでも混練機のロットが異なると全く同じ条件でポリエチレンを混練してもレオロジーが異なったポリエチレンが得られることを高分子自由討論会で発表されていたが、混練では科学的に説明できないような現象が起きる。


これをただ混練に関わる制御因子をすべて把握していないためだ、と簡単に思っているとコンパウンドのプラント設計に失敗するリスクが高くなる。


中国で3つほどコンパウンド工場建設の指導をしてきたが、注意を払ったのはコンパウンド品質の再現性である。10kg/h程度の吐出量の混練機だけを扱っていては理解できない難しさがある。


PPS中間転写ベルト用コンパウンド工場をたった半年で立ち上げた実績はゴム会社で樹脂補強ゴム開発を行った経験を活かすことができた運のよかった経験である。


「運が良い」理由は、混練機では高性能で高級機にあたるメーカーの中古機を見つけることができたからである。それも新古機に近く、過去の履歴が混練機メーカーに残っていた。おそらく新品の価格は世界一高いだろうけれど「信頼できる」メーカーだったことが幸運だった。

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2023.01/09 カズ、ポルトガル2部移籍

現在横浜FCに所属する三浦知良選手がポルトガル2部オリベイレンセへ移籍するという。ものすごいニュースである。若い人には爺の話題に過ぎないと思われるかもしれないが、人生100年時代の生き方として参考になる。


現在もそうだが、人生のステージとして教育期間と労働期間、そして引退後の期間というのが常識になっている。スポーツ選手はサラリーマンと異なりその労働期間のステージは短いと言われているが、三浦知良選手は未だに現役である。


彼が現役を続けることについて好意的な意見ばかりではなく否定的な意見も存在するが、これは本人と社会風土の問題である。この意味で彼は社会のイノベーターの役割を現在演じている。


単なるプロサッカー選手ではないのだ。そして今回の移籍先はそのイノベーション力に期待して彼を招聘したに違いない。彼の経験の豊富さから出てくる影響力を活用して若手を刺激しようという思惑が見えてくる。


彼自身も語っているように、実際のプレーで長時間高いパフォーマンスを維持することは難しい年齢である。若い人にはわからないだろうが、40代から体力は急速に衰える。


当方は転職してテニスを辞めてしまったが、急速に体力が落ちてゆく実感から水泳を始めた。しかし60歳を過ぎたあたりから水泳を散歩に切り替えた。泳ぎ続けることに不安を感じたからである。


老いとはこのように進展し、ますます運動能力低下へとなるのだが、昨年末事務所を自宅から徒歩7分の場所から15分の場所へ移転し、なんとか低下を食い止めようと努力している。


この効果はすぐに現れて、通勤500mを通勤1kmに変更したことにより、体重が1か月で3kg減少し、食事の量が増加した。不思議なことに頭も冴えてきた。


運動能力は、それなりの負荷をかけ続けなければ維持できないことを改めて悟った次第だが、その負荷に事務所の距離という環境が大きく影響していることを申し上げたい。


三浦知良選手も日本でプレーしていたほうが楽だったのではないか、と想像している。しかし、あの年齢で海外でのプレーを選んだのである。


話題作りもあるかもしれないが、たとえそのためであってもきつい年齢であることを申し上げたい。年寄りの苦労は同じ年寄りでなければわからないのかもしれないが、ぜひ成功していただきたい。


ただし、彼の挑戦の成功は、高齢イノベーターを活用しようとしているオリベイレンセのマネジメント能力に大きく左右されることを付け加えておく。


日本企業でも70歳定年制を視野に入れた経営をどうするのか大問題となっているが、こうした高齢者活用の成功例を学んでゆく以外に答えが見つからないように思う。


もし働きやすい職場だったなら、当方も早期退職を考えなかった。日本の組織は高齢者が働きにくい職場が多いと思っている。帰宅難民となり一晩八王子の事務所で考えていたテーマの一つでもある。

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2023.01/08 どうする家康

標題は今晩から始まるNHK大河ドラマのタイトルである。この10年報じられているように、大みそかの紅白歌合戦だけでなくNHKの看板番組が軒並み視聴率が低下し、大河ドラマも「韋駄天」では10%をきった。


「鎌倉殿の13人」も面白いドラマだったが、視聴率回復には至らなかったようだ。しかし、他の解析方法によるとこのドラマは、かなりの評判だったという結果も得られており、実際のところは不明である。


当方は、DXの進展の中で昔ながらの評価尺度で測定評価していることが問題ではないかと思っている。今TV番組を見るのにTVだけでなく、録画視聴という方法やインターネットでも楽しめる。さらにTVでは45分拘束を受けるわけだが録画視聴であれば、自分の好きな時間で番組を楽しむことが可能だ。


さらに、録画テープやCD,DVDといった、記録メディアの変遷を見ても視聴率評価の難しさが分かる。ビデオテープのβとVHSの戦いでも証明されたように、一説によるとAVの視聴形態がメディアの変遷を大きく左右したと言われている。


今パソコンに円盤型の記録メディア再生機を搭載している機種が少なくなった。AVはインターネット配信されており、18歳未満でも鑑賞できる時代になってしまった。18禁の表示が意味をなさなくなっても社会はその対応をしていない。世界でも日本はこの分野で稀にみる放任国家である。


DXによる変化と人間の欲望が複雑に絡まり、世の中が変わっているので、昔ながらの評価指標でその番組の良しあしを評価していてよいのかどうかはともかく、今年度の大河ドラマの企画説明や番組の宣伝を聞いているとNHKのそれなりの努力を理解できる。


ともすれば悪役として扱われてきた明智光秀を主役とした「麒麟がくる」あたりから、大河ドラマに社会へ発するNHKのメッセージが込めているような意図を感じるのだ。


例えば、番組の宣伝から想像すると、今年の「どうする家康」では家康の問題解決方法と意思決定が描かれるのかもしれない。


「鎌倉殿の13人」では、組織のトップに上り詰めるノウハウを番組の中で解説していた。そしてトップに上り詰めるためには、反対者を次々と粛正してゆく冷徹な決断が必要なことを示していた。


これは三浦氏の暗躍を示すことにより現代社会でも同様と言わんばかりのメッセージだった。組織の階層がどのようなものか、NHKなりの解釈を世界に発したのである。


出世とは多くの粛清の成果であることを伝えたかったのだろう。GDPが低迷する説明として分かりやすい解釈である。


「どうする家康」では、家康が戦国時代に対峙する様々な問題をどのように意思決定してきたのかそのプロセスを描く可能性が高いが、演出家の力量をさらけ出すような番組になるのかもしれない。


まさかドラッカー流の問題解釈を展開するとは思いたくないが、この視聴率が悪かったら大河ドラマをどうする、NHK。

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2023.01/07 知識労働者の時代変化

高校生の時に父に勧められ、ドラッカー著「断絶の時代」を読んだ。日本で親子の断絶や世代の断絶が流行語となっていた時代である。


そこには知識労働者の時代の到来が書かれていた。詳細はこの本を読んでもらいたいが、DXの進展で新たな断絶を生み出す亀裂が社会に生じた。数年前にデータサイエンスの講座を新設するブームがアカデミアで起きているが、このデータサイエンスに関する知識が常識の時代になった。


すなわち技術者はデータサイエンスを駆使して研究開発を進めることが求められる時代になったのだが、正しくこの知識を教えている大学は少ないと思われる。


当方は、大型コンピューターの時代から多変量解析はじめ統計手法を駆使し、研究開発を進めてきた。周囲からその手法は非科学的と言われながらも、科学的手法と同時に活用することで、統計手法による現象解析で注意すべきノウハウを蓄積できた。


これは膨大な経験知であり、これを問題解決法としてまとめ、セミナーで活用してきた。当方のセミナーを受講された方ならば、その一部に触れているはずである。


40年以上前に非科学的と非難されたように、データサイエンスによるヒューリスティックな解を得た後に科学的な証明が必要になるが、学会発表しないならば、機能の再現確率、ロバスト確認だけで十分である。


アカデミアではマテリアルズインフォマティクスが学問として推進される時代で、科学と非科学の境界が、イムレラカトシュが指摘したように変動し始めたのが今起きている現象である。


今年度弊社はこのデータサイエンスについて体系的なカリキュラムのセミナーを開講したいと思っている。他では得られない知識の体系を提供できるよう尽力しますのでご期待ください。

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2023.01/06 仕事は貢献に軸足を置くと成功する

製品化まで半年しかない状況で、歩留まり10%以下の押出成形プロセス立ち上げのリーダーを引き受けた。コンパウンドに問題があり、それを解決すれば歩留まりを改善できることがヒューリスティックな解(注1)として得られていたからである。


コンパウンド供給メーカーに協力を仰いだところ、「素人は黙っとれ、やりたければ自分でコンパウンドを作れ」と言われた。コンパウンドメーカーにしてみれば、半年でコンパウンドラインなど建設できない(注2)、と分かっていたからである。


上司と相談し、当方の権限をすべて部下に委譲し、半年で当方のアイデアを実現するコンパウンドの生産プロセス建設のための準備および社内調整を、コンパウンドメーカーに協力を断られた日に行っている。一日でも無駄にできなかった。


上司であるセンター長は、予算面のバックアップを約束してくれたが、人材は当方が集めなければならなかった。コンパウンディングの基盤技術など無い会社(注3)なので、中途入社で1名採用し現場で退職が近いということで暇にしていた有能な技能員を1名確保して、当方も現場に立つ覚悟を決めプロセス開発を行っている。


やればできるもので、半年後には押出成形の歩留まり90%以上を実現できる世界初のカオス混合プラント生産ラインがアジャイル開発により完成した。ただ半年間は眠る時間も休みも返上し(注4)作業者の一人として活動している。


幸いにも部下の2名も優秀で「貢献」を理解している人材だったので、開発はおもしろいように進んだ。研究開発人生で最も短期間で技術を実用化(量産開始できた)できた開発成果である。しかし、当方の役割からその仕事は評価されることはなく、すべてがまさに貢献だった。ただし部下の評価は100点以上をつけている。


マネジメントとは人を成して成果を出すことだが、緊急事態にはすべてを放り出して貢献に焦点を合わせ業務を推進すると周囲の協力が得られる(注5)。転職して20年勤めた会社で最も気持ちよく仕事ができた思い出である。部下の課長二名には迷惑をかけたがーーー。


(注1)この手法について弊社のセミナーで解説している。

(注2)生産用の二軸混練機の製造には1年以上かかる。根津にある有名な中小企業に協力をお願いし、中古機を集めて埼玉にあるその工場で組み立てた。静岡にあるケミカル工場にプラント建設が決定さえた後それを運び込んでいる。木下藤吉郎の一夜城と同じ方法である。蜂須賀小六と藤吉郎のように信頼関係が重要である。

(注3)ゴム会社の新入社員時代の3か月間、混練の神様と呼びたくなるような指導社員からカオス混合については学んでいた。

(注4)毎週東京に帰っていたのだが、出張旅費を申請していない。労働時間数から過重労働となるからである。新幹線代は自腹であり、報われないどころか個人的に大赤字の業務だった。

(注5)ただしこれは企業風土にもよる。当時二つの会社の統合が行われていた時で、皆が統合の成功を目指していたタイミングの良い時だった。サラリーマン最後に気持ちの良い風土で仕事ができたので余韻が冷めないうちに2010年に早期退職する決心をしたのだが、PETボトル再利用の環境対応樹脂を開発するために、それが1年延びて2011年3月11日が最終出社日となり、一晩誰もいない事務所で過ごすことになった。

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