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2023.10/28 材料の破壊と寿命予測

金属やセラミックスの破壊機構やその寿命について形式知が存在し、予測が可能だ。そしてその予測法が裁判で用いられたりしている。御巣鷹山の旅客機墜落事故でもこの成果で、墜落した飛行機が以前羽田でしりもち事故を起こしたことが原因と結論が出ている。


この裁判で用いられたのは、フラクトグラフィーと呼ばれる手法だが、高分子材料技術者でご存知の方は少ない。そもそも高分子材料の破壊について詳しい研究者も少なくなった。


ゴムについては理解しているが、樹脂については知らない、と平気で答えるアカデミアの先生もいらっしゃる。しかし、この先生は誠実である。樹脂とゴムでは異なる破壊機構となる場合があるからだ。


また、樹脂の破壊原因とゴムの破壊原因では、前者の方が考察するときに困難を伴うこともある。当方が福井大学で客員教授をしていた時に講義でこの話をしたら、留学生の聴講生が材料力学の講義でそのような説明が無かった、と不満そうな質問をしてきた。


日本の大学で材料力学や応用力学の講義をするときに破壊の話まで扱わないからだが、これは、破壊力学の考え方のパラダイムが異なるためである。


当方はゴム会社でゴムからセラミックスまで扱ってきて、社内の破壊の専門家との交流を通じ、このことを学んでいる。特に一人ゴムの破壊についてマニアと呼んでも良い研究者がいたので、樹脂補強ゴムを開発していた時に大変鍛えられた。


ゴムの破壊機構が分かっていないのに樹脂で補強した材料を開発して寿命をどのように評価するのか、と当時は大変いじめられた。しかし、このいじめがあったおかげでよく勉強できた。


金属やセラミックスの破壊については、社内の優しい破壊の専門家からご指導いただき、やはりよく勉強できた。金属やセラミックスの破壊の研究者は優しかったが、ゴムの破壊マニアの研究者にはやたらといじめられた。


おそらく、形式知が完成していない分野だったので、いじめる以外知の伝達方法が無かったのだろう。素直に自分も良く分からない、と言ってもらえればうまくコミュニケーションも取れたのだが残念である。

カテゴリー : 一般

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2023.10/27 モビリティーショー2023続き

モビリティーショー2023で是非見学していただきたいのが未来の水素社会である。水素が燃料以外の分野にも応用され新たな商品が提供される様子が展示されている。


燃料として普及すればコストも下がるので応用分野が広がる。日本はEVで出遅れている、と言われるが、このような展示を見ると自動車のEV化を水素燃料電池も含めたときにかなり進んでいるような印象となる。


ただし、これまでのガソリンスタンドが、合成燃料や水素、電気と多種類のエネルギー供給ができるようになるためには、かなりの投資が必要だ。


東京では本屋だけでなくガソリンスタンドまで減少している。地価の高い東京でこの状態を放置すれば東京都内で自動車の燃料補給が不便となる。見学しながら社会インフラが心配になってきた。


モビリティーショー2023では映像でこのあたりの未来図も見せてくれるが、はたしてそのようにうまくイノベーションが進捗するのか少し疑問がある。


東京モーターショーが単なる自動車ショーではなくなり、移動手段の未来展示ショーとなったので家族でこれから進行するイノベーションを語るきっかけの場として楽しめる。


また、遊園地のように遊べる仕掛けもあるので休日に家族で出かけられてはいかがだろうか。遊園地へ遊びに行く感覚で自動車マニアならば堂々と家族と1日楽しめる。

カテゴリー : 一般

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2023.10/26 モビリティーショー2023

昨日表題のショーのプレス発表を見学してきた。すでに昨日の夕方以降のニュースで報じられていたように、4年前まで開催されていた東京モーターショーが模様替えしたショーである。


東京モーターショーは、かつてアジア最大のモーターショーと呼ばれていたが、10年ほど前から上海モーターショーに抜かれ、6年前には出展しない自動車メーカーも現れた。


4年前、展示方法の一部見直しが行われ、家族が一日楽しめる催しとなったが、今回は名称も変わり、自動車以外の移動手段の乗り物が多く展示されるだけでなく、車に代わって新しい移動手段が使われた時の生活全体の変化を提案するような展示内容となっている。


これはアカデミアからの展示も同様であり、およそ車とは関係ない展示もあった。しかし、説明を聞くと、なるほどと納得できるので面白い。


子供だけでなく主婦にも配慮した展示が成され、まさに家族でモビリティーの未来を楽しむ展示会になっている。水素社会では、コーヒーまでも水素焙煎される、という説明には便乗しすぎの感もあったが、試飲をしてコーヒーメーカーの姿勢には納得してしまった。


かつては自動車ファンの展示会だったが、このような家族で未来社会を考える展示会は未来の消費社会創造の意味で、メーカーとしては未来も持続的活動をするうえで重要だろう。


共創が言われて久しいが、これまでメーカーが提案してきた消費社会がメーカーと消費者とが共創する時代に代わったことを実感できる展示会なので、家族で楽しむだけでなく、今回出展していないメーカーも共創というものを考える時に参考になる。

カテゴリー : 一般

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2023.10/25 AIの生成したタレントCM

「おーい、お茶」のCMにAIにより生成されたタレントが使われるという。見てみるとかわいい子である。そのような指摘を受けなければ気がつかない。これに対し、俳優の平岳大氏が「無神経」と警鐘を鳴らしたことに賛否両論の議論がなされている。


本件、今ひとつ理解できないところがある。日本でAIが生成したタレントを使うことに問題はないはずだ。さらに、平氏が指摘したアメリカで騒がれている問題について、何か結論が出たわけではない。


役者の市場がAIに奪われる心配をして無神経だ、と言っているだけ、と捉えれば賛否に意見が割れて議論するまでもない。現在のところ、どうでもよい問題かもしれない、と思っている。


どうでもよいのにこの欄で取り上げたのは、第三次AIブームが単なるAIブームではなく、DXの一翼となり展開している事実である。AIの生成したタレントCMは単なる話題だけで終わるのか、このようなCMが増えてゆくのかは、「おーい、お茶」の売れ行きで決まるかもしれない。


あるいは、売れ行きなど関係なく、続々とこのようなCMが一時的に増えるのかもしれない。しかし、すべてのCMが、このようなAI生成タレントに奪われるとは思えない。


「あの人の使っている、あの商品」というパターンで売れている商品があるからである。故平幹二郎氏は、何かお中元かお歳暮の宣伝をやっていたような記憶がある。彼が出てくると、亡父は「もうその時期か」と言っていた。


しかし、佐久間良子氏は、コーセー化粧品にSBカレー、旭化成のCMなど今ならばCMの女王と呼ばれそうなぐらい、いろいろなCMで見かけた記憶があり、そのイメージで浮かぶ特別な商品はコーセーぐらいである。


このように商品の顔ともなるCM出演者にアニメやAI生成タレントを使うかどうかは、その商品を売り込みたい市場で決まると思われるので、芸能人が心配するような仕事の減少にはならないように思う。


それよりも、このCM戦略が成功するかどうかのほうが商品の宣伝担当者にとって問題だろう。当方もこのAI生成タレントCMが成功するかどうか、そしてその社会的影響に関心がある。


平幹二郎といえばお中元かお歳暮、佐久間良子ならばコーセーとなるが、AIタレントでおーいお茶、とはならないような気がする。


おーい、お茶は、そのネーミングの良さが新発売された時に話題となっているが、おくりびとのお茶のようにCMタレントを思い出せない。お茶を買う時には自然と緑のキレイなデザインのお茶を手にする習慣となっている。伊右エ門である。

カテゴリー : 一般

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2023.10/24 プロセシングによる相溶現象

材料技術者としてゴム会社でスタートできたことは、自己実現を考慮した時に幸福だった。特に混練の神様のような指導社員に3か月指導していただいた記憶は今でも鮮明に思い出される。


その時の講義録を基に、ゴムタイムズ社から混練プロセスの本を出版させていただいたが、もし、混練に興味が出てきたら一度読んでいただきたい。巷の混練について書かれた書籍と少し内容が異なる。


混練でおきる現象を考えるために参考となるようにまとめているので、読みやすいと思う。また、二軸混練機についても説明を加えているのでゴム技術者から樹脂技術者まで広い読者の参考となるはずだ。


さて、この本には書いていないが、相容化剤が添加されていなくてもプロセシングで相溶現象を起こすことが可能である。しかし、これは非科学的な現象なので、本では実験データだけ示した。


実はロールでゴムのブレンドを行うと、しばしば観察される現象である。また、指導社員からロール混練では、ロール上で起きる現象について科学にとらわれず観察するように指導された。


2成分のゴムのブレンドでは、その組み合わせにより、全体が透明になって混練が進行するケースや半透明で進行するケースなど様々である。これらを観察することでカオス混合のアイデアが生まれた。


カテゴリー : 一般 高分子

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2023.10/23 相容化剤

ゴムでも樹脂でも二種類以上の高分子を均一に混ぜたいときにコンパチビライザー(相容化剤)を検討する。高分子が相溶する組み合わせの場合には必要ないが、多くの組み合わせではこの添加が必要となる。


添加をしなくても混練機を使えば混ざったように見えるが、電子顕微鏡で見ると少ない方の樹脂なりゴムが島状に分散している様子を観察することができる。電子顕微鏡でなくても光学顕微鏡でも観察可能だ。この島のサイズが大きな時には肉眼でもあるいは手触り感でも確認できる。


ゴム会社に入社し、研究所へ配属された時の初めてのテーマが樹脂補強ゴムだった。1年間のテーマを3か月でやり遂げ、褒められるのかと思ったら職場異動となり、高分子の難燃化技術で新しいテーマ企画をすることになった。


難燃化技術で世界初の技術を企画せよ、と指示を受けたので、難燃剤を添加しなくても高い難燃化効果の得られるホスファゼン変性ポリウレタン発泡体を企画している。


もっともこの発泡体はホスファゼンで変性されているので、難燃剤で変性した発泡体とみることができるが、当方の頭に浮かんだのは嵩高い基で変性された時のポリウレタンの物性変化である。


また、ホスファゼンはポリエーテルに相溶しないので、コンパチビライザーを用いずにうまく分散する技術の可能性を検討したかった。技術開発において世界初の要素が多い技術はその数だけ難易度が高くなる。


樹脂補強ゴムは、指導社員の助けもあり、3か月で製品の配合までまとめ上げたが、ホスファゼン変性ポリウレタン発泡体は、工場試作を成功させるまで半年かかった。それでも早い方だったらしく、上司から褒めていただいたが、それは一瞬だった。一か月後には当方が始末書を書かされている。


工場のラインを使っても、コンパチビライザーを用いず分子レベルでホスファゼンをポリウレタンに分散させることができたので当方は満足だった。


1970年代にフローリーハギンズ理論が活発に研究され始め、1980年代には、コンパチビライザーの新製品がいくつか開発された。しかし、コンパチビライザーを用いなくても均一に分散できる技術は未だにその手段は少ない。

カテゴリー : 未分類

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2023.10/22 AI時代の仕事のやり方

ChatGPTを日々の業務で使っている人は、多くなったと思うが、このような便利ツールを使い始めると仕事のやり方にも影響が出てくる。


研究開発業務に携わっている人ならば、論文調査のやり方も変わったはずだ。ただ、ChatGPTに対する不満を解消してくれるAIが欲しい時がある。


例えばあまり多くの人が質問をしないような分野に対して、ChatGPTはつまらない答えしか返してくれない。混練分野でいろいろ質問してみても、当方の知っている情報しか出てこない。


未来はどうなるか知らないが、すなわち、情報の公開されていない分野についてはAIと言えども的確な新しい情報の答えを出せないのである。


孫氏の講演でAIはどんどん賢くなっており、という説明があったが、AI時代の仕事のやり方は、AIを活用しつつ、AIの不得意分野に気づくことが重要だと感じている。


そして、AIの不得意分野に気づいたら、その分野について質問しないことである。そして自分でアナログ的な調査を進めることが賢明である。


最近いくつかChatGPTの不得意な分野について気づき調べてみたが、その分野に一定の傾向のあることが分かった。ChatGPTよりまだ当方の方が頼りになる分野のあることが分かり、まだ10年働ける自信が出てきた。

カテゴリー : 一般

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2023.10/21 プログラミング言語の学び方

ゴム会社に入社した1980年前後は、第一次AIブームが終わり情報工学科設置ブームが起きていた。そのような時代に、当方はデータサイエンスとプログラミングスキルの独学を始めている。


データサイエンスブームは、ゴム会社が全社にQCの定着を目指していた時代と重なり、当方は日本科学技術連盟(日科技連)が推進するベーシックコースを1年間学ぶことから始めている。


これは修了証をもらわないと受講料を給与から天引きされるということで、新入社員全員必死で学んでいたコースである。品質管理に必要な統計技術のスキルすべてを1年かけて習得できるだけでなく、データサイエンスの一分野である多変量解析に関する講義もあった。


それだけでなく、新QC7つ道具と呼ばれる問題解決法も学んでいる。この新QC7つ道具とドラッカーを結び付けたのが弊社の研究開発必勝法である。それだけでなく第一次AIブームの成果も取り入れている。


ところで、プログラミング言語をどのように学んだらよいか。これにはコツがある。義務教育にも導入されたプログラミング言語のスキル教育カリキュラムだが、教育現場が混乱したように、指導方法が難しい。


これは子供たちだけでなく大人への教育方法も同様に難しいのである。わが身について胸に手を当てていただくと分かるが、30歳を過ぎたあたりから全く新しいパラダイムを学ぶことに障壁ができ始めているのに気がつくかもしれない。


だから、小学校からそのスキル学習を始めることになったのだが、プログラミング歴50年近い当方が今振り返ってみると、独学を始めたときの第一次AIブーム終焉という社会状況が学習環境として適していたことに気がつく。

カテゴリー : 一般

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2023.10/20 プロセシング技術

今の大学のカリキュラムを知らないが、昔化学工学と題した授業があった。それが、プロセシング技術を学ぶための単位であり、全部で6単位受講している。


設計までとったので6単位となったが、必須単位は2単位だった。また合成化学科では4単位までしか授業が無かったので、設計については化学工学科まで受講に行った記憶がある。


6単位も化学工学関係の授業を受けたのだが、プロセシング技術を学んだ感触は得られなかった。設備設計の学問というのが当方の印象である。


ゴム会社に就職し、現場作業を通じ、プロセシング技術については、大学で学んだことが役立たないことを理解した。


ゴム会社の12年間は、研究所所属であったが、大半は現場作業だった。1年間の新入社員テーマ「樹脂補強ゴムの開発」を3か月で仕上げたが、毎日バンバリーとロール練りを行っていた。


その後、ポリウレタンの難燃化技術や天井材の開発でもパイロットプラントを動かしていた。2億4千万円の先行投資を受けてファインセラミックスの研究所を立ち上げたときも、1階部分はセラミックスの成形までできるパイロットプラントにしている。


このパイロットプラントを8年間動かしたが、プロセシング技術とは設備設計だけでなく、やはり物質の現象に関する経験知が重要であることを学んだ。


例えばセラミックスを研削する場合にダイヤモンド砥石等を使用するのだが、設備の知識だけでは時間がかかる。研究目的だけであれば時間だけでなく大量のダイヤモンドスラリーを用いて良好なテストピースを作成可能だが、生産を考慮した場合には成形段階の工夫も重要になってくる。


設備の知識だけでなく物質が加工されるときに生じる現象の知識が無ければ、高度なプロセシング技術を構築することなどできない。


この時の学びに感謝したのは、写真会社でカオス混合プラントを基盤技術0から3か月で立ち上げなければならなかった時である。


仕事を始めるにあたり、私財50万円ほど使い、混練関係の本を買い込んだ。しかし、30年ほど前に混練の神様のような指導社員に教えていただいた内容と大きく変わっていたことに気がついた。


買い込んだ本には混練機のメカニズム中心の話であり、ようするにセラミックスの粉体を混合する技術と似たような形式知が展開されていた。このような形式知ではカオス混合プラントの設計などできないとすぐに判断できた。

カテゴリー : 一般

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2023.10/19 Na二次電池

EV出遅れ日本が叫ばれ続けているが、もうすぐ4年ぶりのモーターショーである。今年から

Japan Mobility Show 2023 というそうだ。



EV用電池としてはLi二次電池が主流だが、水素燃料電池やNa二次電池も可能性がある。後者について日本メーカーはあまり関心が無いようだが、弊社は10年ほど前から細々と研究を続けている。


Li二次電池について1991年にソニーが商品化した話が有名だが、1986年にカナダの会社が、1987年にはブリヂストンがLi二次電池を商品化して販売している。そしてブリヂストンはその成果で日本化学会技術賞を受賞している。


電池分野について気になるのは、多数派の見解に流される傾向が強く、商品化の歴史についても誤った記事が多い点である。Naイオン二次電池についても当方が数社訪問し、技術者と懇談しても起電力差から将来性のない技術として頭から否定されてきた。


しかし、2015年にフランスで汎用Naイオン二次電池が発売され、あっという間にその生産の中心は中国となっている。コロナ禍前に驚いた状況となっていたが、日本ではそれでも関心を示さない。


それどころか今は全固体電池の実用化が本命とばかりに全固体電池開発競争となっている。確かにこのような先端技術は、とにかく先端を走り切ることが一つの勝利の方法だが、もう一つ先端ではないが長所のある技術について使いこなす開発も勝利の方法である。


LiとNaの標準電極電位は、約0.3VLiの方が高く、その結果Na二次電池の起電力等の性能はLi二次電池を越えることはできない。ゆえに電池開発者はこれを根拠にNa二次電池の未来を閉ざした考え方をする傾向にある。


しかし、Na二次電池がLi二次電池よりも満充電の時間が半減することが最近分かってきた。また、LiよりNaは地球上に豊富に存在しコストも安い。そのようになってくると、Na二次電池の使いこなし技術の可能性に対する期待が大きくなる。


詳しくは弊社に問い合わせていただきたいが、Na二次電池とLi二次電池とを組み合わせて蓄電デバイスを組み立てると、充電時間の短い蓄電デバイスを組み立てることが可能となる。


科学の視点では、標準電極電位がLiより0.3V低いNaで二次電池を組み上げてもLi二次電池を凌ぐことができないので面白くないかもしれないが、技術の視点で見るとNa二次電池の未来はまだ明るい。

カテゴリー : 一般 電気/電子材料

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