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2021.03/08 ハイブリッド車に見る技術

日産自動車のハイブリッド車には、トヨタやホンダと同じカテゴリーのハイブリッド車以外にe-Powerと呼ばれる日産独自のハイブリッド車がある。

 

ご存知のように、ハイブリッド車はトヨタのプリウスが先鞭をきり、ホンダが続いて登場させて、老人と子供の比較CMが話題になったりした。

 

この両者のハイブリッド形式については、1980年代にコンセプトの発表がモーターショーでなされている。

 

すなわち、単純にエンジンを回転させて電池を充電し、その充電された電池からエネルギーを取り出しモーターを回す方式では、熱力学の観点からエネルギー効率が下がることが自明なので、高速ではエンジンを使い、低速ではモーターを使うというハイブリッド車のコンセプトが生まれている。

 

そして20世紀末にトヨタはプリウスを21世紀に間に合いました、と気合十分に新発売しており、当時カローラに次ぐ売り上げを達成している。

 

すなわち科学の成果としてプリウスが生まれたわけだが、ハイブリッド車開発の過程で、自動車の走行時に発生する無駄なエネルギーを回収する技術が進歩した結果、20世紀には科学の視点から効率が悪いと判断された方法が技術により科学の成果と遜色のない形で実現された。

 

日産自動車のe-Powerは、20世紀に熱力学すなわち科学の形式知から効率が悪いと否定された仕組みだったが、開発された種々の技術を組み合わせることにより、科学の成果と遜色のないシステムを生み出した。

 

そして、その生み出したシステムに潜んでいた長所の機能を導き出して開発したのが、熱効率50%のレシプロエンジンである。

 

このハイブリッド車の開発の歴史を見ると、科学と技術とが異なるシステムを生み出す場合があることを学ぶことができる。

 

また、科学で明らかになっていない現象から、技術開発の結果「科学的には不明だが」優れた機能が見出されることを知る。

 

科学だけが未来を約束するのではなく、科学的ではない部分をも包含した、人間の営みとしての技術開発があって、未来は明るくなるのである。

 

日産自動車が「技術のニッサン」といいながらトヨタに負けているのは、科学と技術の優劣さではなく、周知のように経営の問題であることを注記しておく。トヨタと日産がシェアーを競っていたような時代を生きている間にもう一度見てみたい。

 

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2021.03/07 ペンタックスK-3

新製品ペンタックスK-3の度重なる発売延期の末、今年3月2日に新製品の紹介動画が公開された。しかし、紹介動画の公開はされたのだけれど、発売日についての情報がどこにもない。

 

 

最初の発売延期から新製品についての紹介動画が、ペンタックスのサイトに掲載されるようになり、いずれも開発技術者の思いを伝える様な内容になっている。

 

 

このような動画は、2-3篇であれば効果的だが、幾度も発売延期が伝えられた末、今回は元気のない技術者の紹介動画である。

 

見ようという意欲からこの新製品が販売されないのではないかという好奇心に代わり、3月2日の動画を結局最後まで見た。

 

学生時代にペンタクスカメラを購入して以来使い続けてきた。デジタルカメラの時代になり、ニコンを使い始めたが、K10がでたころから、またペンタックスに戻った。

 

ニコンカメラとペンタックスカメラは、デジカメになってもその個性の違いが明確である。雑誌の表紙やポスター写真などにはニコンカメラが適しているように、ペンタックスは個人で家族を写す楽しみに秀でていた。

 

ペンタックスのカラーバランスは写真同様の記憶色に近く、長くフィルムカメラを使用してきた一部マニアにはペンタックスでなければというファンが多い。

 

しかし、今回の新製品についてそのPRの仕方は、こうしたファンを愚弄するものである。技術者が作りたいカメラなのか、ファンに喜ばれたいカメラなのか、もちろん後者でなければヒットしない。

 

30年以上前に、ビデオテープの規格について、ベータは無くなるの、という新聞各社の一面を割いた広告が話題になった。そして、一気にVHSテープの時代になった記憶が思い出された。

 

カメラに興味のない方も含め、一度ペンタックスのサイトをのぞいてみていただきたい。カメラに対する興味よりも新製品を本当に出せるのかどうかという好奇心が湧いてくると思います。

カテゴリー : 一般

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2021.03/06 自動車エンジンの熱効率50%

昨日とんでもないニュースを見つけた。内燃機関の熱効率50%を実現した自動車用エンジンの開発に成功したというニュースだ。

 

 

さすが、「技術のニッサン」である。「科学のニッサン」と言わないところが好きで、結婚後セレナ、キューブ、ジュークと乗り継いできた。

 

 

独身時代乗り継いだレビン、セリカ、プレリュードとは異なるカテゴリーの車だが、その品質に満足してきた。

 

 

また、ジュークは、クラッチ切り替えによるトルクベクタリングもついた4駆で200馬力近いエンジンが小さな車体に載っているため、その加速は刺激的である。

 

 

さて、1978年にムーンライト計画という国家プロジェクトがスタートしてガスタービンエンジンの熱効率向上を目指し、現在までプロジェクト名を変えながら開発が続いている。

 

 

これが60%を超える熱効率を達成したのが21世紀に入ったころで、レシプロエンジンでは40%前後が限界だろうと、当時言われていた。

 

 

ちなみに現在の実用化エンジンは、トヨタやスバルのリーンバーンエンジンが熱効率の高いエンジンとして知られており42%の熱効率を達成しているという。

 

 

マツダのスカイアクティブが、45%を達成しているかどうかが話題になっており、そしてこれが限界ではないかと言われていたところで、一気に50%だという。

 

 

もっともこの成果は、e-Powerの発電専用に開発されたエンジンによるものだそうで、発電専用にすることで負荷を一定にでき、最も熱効率の良いところで動作させた結果である。しかし、それでも内燃機関の熱効率としては優れている。

 

 

熱効率50%の内燃機関も魅力的だが、日産自動車は自動車用ガスタービンエンジンを開発し、熱効率60%を超える自動車を創り出した方が面白い。

 

 

ムーンライト計画が引き金となって1980年代にセラミックスフィーバーが起きているが、当時日産自動車は、オールセラミックスの断熱自動車用ガスタービンエンジンをセラミックスの展示会やモーターショーで発表している。

 

ガスタービンエンジンは、エンジン単体におけるパワーウェイトレシオがレシプロエンジンよりも優れており小型化が可能である。

 

但し、低速域ではレシプロエンジンよりも効率が劣る問題があるが、高速一定回転で運転できるe-Power用ならば問題ない。

 

 

もしこれが自動車に搭載されたなら、バットマンカーと同様のガスタービン車が日本を走ることになり、想像しただけでも夢がある。「やっちゃえニッサン」である。

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2021.03/05 昨日の続き

東京オリンピックの関係者の仕事の進め方が悪いことを指摘したが、当方はどのような仕事の進め方をしてきたのか、一例を示したい。

 

早期退職を決意して取り組んだ仕事では、半年後に製品を出さなければいけない状況で、歩留まりが10%以下という問題があった。

 

この歩留まりの低さの原因がどこにあるのか、単身赴任してすぐに議論したが、誰もコンパウンドに問題がある、と思っていなかった。

 

コンパウンドは外部の一流メーカーから購入しており、歩留まりの改善は、押出成形技術が未熟のため、と担当者だけでなく、コンパウンドメーカーの技術者までも口をそろえて言うのだった。

 

押出成形について6年ほど検討されてきたが、コンパウンドについては機密を理由にどのような検討がなされたのか、何もデータは残っていなかった。

 

当方は、すぐにコンパウンドを公知の利用可能なあらゆるプロセスで製造した。そして、バンバリーを用いて当方のスキルで混練したコンパウンドが歩留まりを改善できることを社内の開発関係者に示すことができた。

 

さらにこの結果から、カオス混合装置を考案し、歩留まりがさらに上がるとともにコンパウンドの生産性も問題のないことを示すことができた。

 

この結果をコンパウンドメーカーの技術サービスに話したところ「素人は黙っとれ」となった。そこで、その素人が3か月でコンパウンド工場を建てて、歩留まりを100%にして計画に遅れることなく製品を出している。

 

すなわち、正しい問題について解答を示すとともに、その解答について実行すべき人が動かない時には、自ら動きゴールを達成しているのだ。

 

組織委員会も理事の人数が増えたので、消毒はじめコロナ対策に理事自ら動くことを覚悟すれば、オリンピックの開催は実現するだろう。

 

しかし船頭多くして船陸に上がる状態、と国民が判断すれば、オリンピックを中止せざるをえないだろう。

 

すなわちオリンピック開催の是非は理事はじめ関係者の覚悟と実行力にかかっている。もしここで関係者役員が給与をすべて返上し、コロナ対策に充てる、ぐらいの決断をすれば、国民の多くは開催賛成に回るだろう。

 

元森会長の関係団体に多額の献金があった、組織委員会会長の給与がサラリーマンの常識を超えた金額だった、などと報じられ、オリンピックが一部の金づるになっている、と国民が感じている間は、開催反対者が減らないだろう。

 

選手の誠実真摯な活動はニュースとして報じられ、その理解は得られているが、運営関係者の誠実真摯さが伝わってこないのがアンケートの結果とみるべきではないか。

 

管理職の立場だった当方自ら徹夜して実験を行いデータを出し、仕事を成功させる道筋を明らかにしたので、混練プラント建設の決済が下りただけでなく、全社の協力が得られ短期間に歩留まりを10%から100%に上げることができた。

 

リーダーの覚悟と実行力が組織なり国を動かすのだ。責任を取るべき時責任を取らず、権威や肩書に胡坐をかいている姿が見え隠れすれば忖度による協力はあっても真摯な協力は得られない。

 

国民はJOCや組織委員会のリーダーの行動をみており、アンケート結果はその表れである。はたしてJOC山下会長や橋本組織委員会会長はアンケート結果をひっくり返すほどのリーダーシップを発揮できるのだろうか。

カテゴリー : 一般

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2021.03/04 東京オリンピック

国内アンケート結果だけでなく、海外のアンケートでもオリンピックの開催中止意見が多い。これは、JOCはじめ関係者の仕事の進め方が悪いためだろう。

 

まず、オリンピックを開催すべきかどうかを議論するのは、まだ20日早い。聖火リレーが終わってからでも、という考え方に立てば、1か月以上余裕がある。

 

今一番考えなければいけない問題は、「どのようにオリンピックを開催運営してゆくのか」であり、聖火リレーが始まるまでに結果を国民に提示しなければならない緊急性がある。そして、聖火リレーもその出された回答で運営してゆくべきだろう。

 

不思議なのは、コロナ禍となって1年経つのに、この問題が議論されてこなかったことだ。コロナ禍でどのようにオリンピックを開催運営してゆくのか、という問いの解答を前提にオリンピックを開催するのかどうか、コロナ禍の状況を見て判断するのが、正しい仕事のやり方である。

 

どのように開催運営するのかという解答では、コロナ感染防止を第一の目的に全ての運営方法を取り決めるのがまっとうな解であり、その時、虚飾はすべて取り除く覚悟が必要である。

 

すなわち、コロナ対策を除けばオリンピックの原点ともいえる様な運営方法で東京オリンピックは行うべきである。そしてそのような方法でも感染を防ぎきれない、という見解或いは判断がでた時には、中止をすればよい、と思っている。

 

残念なのは、JOCはじめ関係者は、森問題で発生したジェンダー問題に注力し、組織委員会の理事の数を増やしたりする奇妙なことをやっている。

 

会長がスピードスケートのオリンピック選手だっただけに、スベルスピードもさすがに早い。

 

考えなければいけない問題についてどうするのかを国民に伝えることが急務なのに、女性の理事の割合を増やすことは公約だったから理事の数を増やした、とスベリスギ。

 

カテゴリー : 一般

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2021.03/03 高分子の難燃化セミナー

ゴムタイムズ社主催のWEBセミナー

高分子材料の難燃化技術と配合設計

が3月11日10時30分から予定されている。参加費は1名あたり、45000円となりますが、弊社へお申し込み頂ければ、小生の著書「ポリマー混練り活用ハンドブック」(¥4800:消費税抜き)を1冊謹呈させていただきます。

今回のWEBセミナーの特典として、後日無料相談会をWEBで開催することも計画しています。これはゴムタイムズ社とまだ調整できていませんので当日詳細を発表いたしますが、交通費がかからないWEBセミナーの長所を生かしたいと思っています。

高分子材料の難燃化技術は、形式知よりも経験知の比重が大きい技術領域であり、また、難燃性評価装置が無い場合にどうしたらよいのか、と言った問題にもお答えしたい。

過去に天秤しか存在しない会社で、ある材料の難燃化技術を3日間で完成させた。用いた評価法は、コンビニで購入したライターである。

これは特殊なケースであり、いつも成功するとは思っていませんが、経験知の比重が高い技術ゆえに可能だったと思っています。

セミナーでは、難燃化技術の概論だけでなく当方の学生時代の研究成果やゴム会社での研究成果で学術雑誌に掲載された事例や、未公開の事例なども含め科学から技術まで当方の経験を幅広くご説明いたします。

講演で使用する当方の研究開発事例

1.ホスファゼン変性ポリウレタン

2.ホウ酸エステル変性ポリウレタン

3.PVAの難燃化

4.フェノール樹脂・TEOSナノ複合材料(高純度SiC前駆体でもある)

5.PC/ABSの難燃化

6.PET基ポリマーアロイの難燃化

7.混練技術と難燃化

8.ホスファゼン環鎖状ポリマー

9.マテリアルインフォマティクスによる配合設計

カテゴリー : 一般 学会講習会情報

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2021.03/02 ギターを弾く意味(1)

コロナ騒動から1年が過ぎた。実は1年以上前から中国では少し異変があり、2019年11月の中国出張を取りやめている。

 

以後中国出張どころか仕事もなくなって、趣味の時間が増えた。そこで、改めてギターにチャレンジしようと、オークションでアイバニーズの15万円の新品セミアコを7万円で競り落とした。

 

7年前の製品で、店頭展示品だったようだが、フレットの減りは見当たらず、試奏もされていなかったようだ。20年ほど前にギブソンES335を購入しているが、その品質の悪さで、過去に16万円で楽器店に売却している。

 

15年以上経過した中古でも16万円の値段がつくところは、腐ってもギブソンだが、オークション7万円のセミアコはES335よりもはるかに品質が高い。

 

指板に用いられたローズウッドは、ネットでその性状を調べた限り最高級のグレードのように思われる。安っぽいES335の指板とは運指のときのスムーズ感が異なり、ギター演奏が上達しそうなイメージを生み出してくれる。

 

その他の部分も同様にES335よりも品質の高い個体であり、とても7万円に見えないところがよい。

 

ただ、シリアルNoの書かれたラベルに小さくmade in Chinaと書かれたところがそれらしく感じさせる程度で、細部の造りの良さはラベルが無ければ日本製と誤解する。

 

ギターの品質には大変満足したのだが、弾き始めてから地獄が始まった。15分も練習すると大変疲れるのだ。ES335もそうだったが、アコギの2倍の重量があり、重い。

カテゴリー : 一般

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2021.03/01 リサイクル技術

昨晩NHKスペシャルで廃棄プラスチックスの脅威が報じられた。詳細はNHKのホームページで確認していただきたいが、今後重要になってくるのがリサイクル技術である。

 

プラスチックスをそのままゴミとして廃棄するプロセスは恐らく世界的に禁止される可能性がある。

 

プラスチックスのリサイクルにはサーマルリサイクルも含まれるが、NHKの番組では二酸化炭素発生を伴うので好ましくないとされた。

 

しかし、これは常識的な考え方であり、二酸化炭素を排出しないサーマルリサイクル技術という発想が必要だ。

 

ゴミという概念を無くし、ループプラットフォームによる包装容器にプラスチックスを使わないアイデアも紹介されていたが、まったくプラスチックごみを0にすることは難しいと思われる。

 

プラスチックスごみを0にできない可能性が残っている以上、サーマルリサイクル技術の二酸化炭素レスを目指したイノベーションは重要である。

 

プラスチックスのリサイクルが一部で成果を出しているが、ループプラットフォームなど新しいアイデアが出てきたとしてもエネルギーとして回収する焼却処理プロセスは最後の手段として残る。

 

二酸化炭素レスのサーマルリサイクル技術開発は、国家プロジェクトテーマとして進めるべきではないか。人工光合成プロセスと結び付ければ、面白いかもしれない。

 

 

 

カテゴリー : 一般 高分子

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2021.02/28 5G最新開発動向

「5G/beyond 5G  に向けた 高速高周波対応部材の最新開発動向」という書籍が技術情報協会から出版されました。総勢60名以上の著者による書籍で、この分野の最新開発動向が網羅されている。

 

当方も高分子材料の誘電率制御と低誘電率化技術について20ページほど執筆している。ここには、これまでセミナーでも未公開の高分子材料と圧電材料との複合化についてデータとともに紹介している。

 

昨年公開された弊社の発明PH01についても執筆したかったが、データが不十分だったので今回は見送っている。

 

さて通信情報分野において、半導体チップ分野について日本は手足を出せない状態だが、それらを実装する材料や、外装、アンテナとの複合等機能部材については、まだ参入の余地が残っている。

 

ファーウェイの本拠地中国においてもPPSやPPEなどのエンプラを中心に技術開発が行われている。

 

日本と異なり、研究開発などやらず、アジャイル開発で材料が創りこまれてゆく。その結果通信技術分野の日進月歩のスピードとうまくリンクしている。

 

アジャイル開発なので品質問題が絶えず起きるが、ハードウェアーのバグと異なりそれほど深刻な問題となっていない。むしろ開発スピードを遅らせる方が問題との視点で技術開発が進められている。

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2021.02/27 高分子の難燃化技術を考える(17)

高分子材料が着火した時に空気中で自己消火性を示す材料設計手法には2種類あり、一つは炭化促進型材料設計手法で他の一つは溶融型材料設計手法である。

前者の考え方で設計された材料ではLOIが21以上となるが、後者の設計では常にLOIが21以上とならない。

LOIが21以下であっても溶融型材料設計手法で開発された材料は、自己消火性を示しUL94-V2あるいはH試験を通過する。

すなわち溶融型材料設計手法で難燃化された材料を垂直に立てて、炎を上部から近づけると自己消火性を示さない場合がある。

これに対して、炭化促進型材料設計手法で難燃化された材料は、どのような位置から炎を近づけても空気中で自己消火性を示す。

40年ほど前には、これ以外に加熱されると大変形を起こす材料も難燃性材料とされたが、現在はこのような観点で材料設計をする人はいない。

少し考えれば、火災時に難燃性を示さないことが想像されるのに、アカデミアの研究者の中には、学問的興味からこのような問題のある難燃化手法を広めた先生がおられる。

問題が起きてから黙ってしまわれたのは、無責任極まりないが、この先生のアドバイスを受けて、かつて台所用天井材が開発された歴史がある。

当方が高分子の難燃化技術を担当した時には、まさに市場の火消をやっている最中だった。安全靴とヘルメット、作業着を抱え、定期的に筑波にある建築研究所まで通った思い出がある。

カテゴリー : 一般 電気/電子材料 高分子

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