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2021.01/06 高純度SiC開発(2)

アチソン法は、SiCの生産方法としてエジソンの時代に開発された生産技術である。石英と炭素、おがくずなどを混ぜて積み上げた山に電気でこの山ごと高温に加熱し、SiC化の反応を行う。

 

このプロセスでαSiCのインゴットを製造後、それを粉砕し粉を製造する。そして何段階かの精製プロセスを経て98%から99%の純度とし、それを昇華法で高純度化するのがレイリー法である。レイリー法ではシリカ還元法で製造されたβSiCも用いることが可能である。

 

それならば、最初に100%の純度の原料を用いてシリカ還元法を行えば、100%の純度のSiCができるのでは、と誰もが考えるので、1980年頃この視点による特許が多数出願されていた。

 

その中には、ポリエチルシリケートと高純度カーボンの組み合わせ(これをA法)や高純度シリカと高純度フェノール樹脂の組み合わせ(これをB法)を原料とする製造法の発明があったが、ポリエチルシリケートと高純度フェノール樹脂の組み合わせ(これをC法)は特許として出願されていなかった。

 

高分子について知識があれば、この組み合わせではフローリー・ハギンズ理論のχが大きいので相分離し、前駆体として用いることができないことに気がつく。

 

これは、科学の視点で当たり前の考え方である。だから特許として出願されていないのだろうと理解し、納得している人は、AIと同じで21世紀において創造的な発明は難しい。

 

また、A法やB法が実用化されていないことから、C法も実用化が難しいだろう、と簡単にあきらめる人は、頭は良くてもおそらくアイデアの出にくい人だ。

 

C法が理想的にできたならば、シリカとカーボンが分子レベルで混合された固体となり、A法やB法で製造された前駆体の状態とは大きく異なる。

 

そしてこの前駆体を用いれば、当時シリカ還元法において誰もなしえていない均一固相反応でSiC化の反応を行うことができる。

 

このことがどれほど科学の世界において斬新かつ重要であったかは、約10年後当方がまとめた研究を勝手に論文投稿したアカデミアの先生がおられたことから理解できるかもしれない。すなわちパイロットプラントができた当時でさえ未発表の内容が数年後でも科学の視点で鮮度を失っていなかった。

 

カテゴリー : 一般 電気/電子材料 高分子

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2021.01/05 高純度SiC開発(1)

表題の企画をしたのは、40年近く前である。ゴム会社の社長が交代し、新社長がCIを導入すると同時に、1.電池、2.メカトロニクス、3.ファインセラミックスを3本の柱とした全社方針を発表された。

 

このころ、世間ではファインセラミックスフィーバーが吹き荒れ、TVで先端技術であるファインセラミックスの話題を報道しない日が無かった。

 

NHKでは、まだ学生だった宮崎緑氏をナビゲーターに起用した特別番組「日本の先端技術」を放送し、いすゞ自動車が開発したオールセラミックスエンジン車「セラミックスアスカ」の公道を走る様子が紹介された。

 

トヨタや日産自動車は、ガスタービン車の開発や、ガスタービンとモーターを組み合わせたハイブリッド車の開発を発表していた。ファインセラミックスフェアーが毎年国際展示場で開催され、これらは目玉の展示として扱われていた。

 

SiCやSi3N4、サイアロン、高靭性ジルコニアが当時新素材として扱われ、その高純度化技術は、開発目標となっていた。

 

セラミックスの高純度化は、それが高温まで安定という理由でコストがかかった。例えばSiCについては、2300℃以上の温度で昇華再結晶を行うレイリー法が知られていただけである。

 

プラズマやレーザーを使い、高純度SiCを合成する手法も研究されていたが、レイリー方法ほど一般化していなかった。また、量産プロセスとしてコストの問題を抱えていた。

 

カテゴリー : 一般 電気/電子材料

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2021.01/04 箱根駅伝

お正月は3日間毎日駅伝が放送される。1日は社会人で2日と3日は学生の駅伝である。この駅伝の面白さは、必ずしも選手の実力だけで順位が決まらない点である。

 

すなわち、駅伝参加選手のベストタイムを合計して比較しても、必ずしもその順序で勝敗が決まらない面白さがある。

 

例えば総合優勝こそ逃したが、往路優勝の創価大学の躍進を予想された方はどれだけいただろうか。11月伊勢で開催された全国大学駅伝では、書類審査で落選したチームである。

 

また、監督がTVに出てくるのでご存知の方が多いと思うが、上位の常連校青学が、往路でまさかのシード圏外である。

 

まだ復路が残っているのに早々と青学監督は敗北宣言を出した。しかし、ドラマが待っていた。総合優勝チームと2秒差で復路優勝したのである。

 

駅伝の面白さは、このようなところにあるのだが、技術開発も同様である。科学の形式知で考えている限り、当たり前の結果しか期待できないが、自由な発想で、E.S.ファーガソンが指摘した技術屋の心眼で現象を眺めると、ドラマチックなアイデアが生まれる。

 

高純度SiCの合成技術や、PPSと6ナイロンを相溶させた中間転写ベルト、ゾルをミセルに用いたラテックス重合技術で実現できた高靭性ゼラチン、酸化スズゾルを用いた帯電防止層、電気粘性流体の耐久性改善技術、電気粘性流体用3種の特殊構造粒子などいずれも科学的に考えていては生まれなかった成果である。

 

科学にとらわれない自由な発想こそ新たなイノベーションを引き起こす原動力になる。成果が出たところで科学的に解析し、形式知としてまとめ、伝承する。このような手順に関心のあるかたはご相談ください。

 

蛇足だが、TVで聞こえてきた駒大監督の「男だろ」という檄は、ハラスメントになるのかならないのか、ふと考えてしまいました。ただ、この檄で3分以上あった10区の差がひっくり返り、駒大の総合優勝となったのだが。

 

アンカーは檄に応えて無事「男」となったのだが、難しい時代です。檄とか気合とかで底知れぬ力が発揮されることを経験された方は多いと思う。

 

当方は無機材研の電気炉の前でひたすら神に祈り、その祈りが通じたのか、電気炉が制御をはずれ暴走して、SiC化のための理想的な温度パターンが得られた科学では説明できない不思議な体験がある。

 

カテゴリー : 一般

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2021.01/03 今年注目したいカメラ(3)

ペンタックスの新製品K3Ⅲは、フォーマットがAPS-Cであるが、性能は、ニコンのD6に負けないスペックのようだ。そして値段はおそらくD6の半分以下の可能性がある。

 

D6よりも優れているらしい特徴はファインダーである。APS-Cでありながらフルサイズ並みの見え方という前評判だ。

 

実際にファインダーを見たことが無いのでわくわくするが、ホームページで語られている説明を聞くかぎり、APS-C一眼レフでは、最高傑作のカメラになる可能性がある。

 

それよりも面白いのは、カメラそのもの市場が縮小し、事業を売却するメーカーまで現れて、さらにレンズ交換式カメラが一眼レフからミラーレスへ移行している時代に、高性能な、それもフルサイズではなくAPS-Cで一眼レフを製品化しようという意気込みである。

 

意気込みだけではない。そこには一眼レフで写真を撮る楽しみを市場に訴えようとするチャレンジがある。公開されたシャッター音までニコンのそれを超えている。

 

すなわち、カメラに関わる性能の進歩はこの数年、インスタグラムを見ればわかるように、携帯電話に付属しているカメラでレンズ交換式カメラ並みの写真を撮影できるようになってきた。

 

ペンタックスは、このような時代に、写真を撮る楽しみを道具で満たそうといわんばかりの新製品を売り出すのだ。「このカメラでなければ写真を撮りたくない」と感じさせるカメラを出そうとしている。

 

この目論見が成功するかどうか知らないが、もしこの新製品がヒットしたならば、これまでのモノ造りの考え方にイノベーションを起こすことは必至である。(これは、日本のモノ造りが目指すべき方向とも思われるので、ぜひ成功してほしい。)

 

カテゴリー : 一般

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2021.01/02 今年注目したいカメラ(2)

ペンタックスはブランドだけ残っていくのかと思っていたら、ペンタックスらしい新製品の開発を進めていた。

 

 

小型軽量で使い勝手の良いコスパに優れた一眼レフ、がペンタックスカメラの特徴である。大型重量級で性能も良いが値段も高いニコンの対極に位置するカメラだと思っている。

 

 

レンズ交換式カメラとしてシステムを揃えたときに、ペンタックスではニコンの30%以上低価格で写りの良いシステムを揃えることができる。

 

 

学生時代から愛用してきたペンタックスに加えニコンのカメラを2000年から使ってきたが、撮影大会で一位を取ることができたのは、ペンタックスである。

 

 

ボディーペインティング国際大会が開催された時、その一部門で国際写真展があり、そこでの成績である。パープルフリンジと格闘しながらモノにした1枚である。

 

 

一方ニコンカメラで最高位の体験は、ある住宅展示場で行われたキャノン協賛の撮影大会でニコンF100を持ち込み参戦して2位である。この時の一位はキャノンKISSで撮影された写真だった。

 

 

ニコンらしいくっきりとした写りであり、フィルムの無駄も無く傑作が何枚も撮れて、その中の1枚だったので、一位と思っていたが2位だった。キャノン協賛ということを忘れていた。

 

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2021.01/01 今年注目したいカメラ(1)

新年明けましておめでとうございます。本年もよろしくお願いします。

 

コロナ禍の新年で年初にどのようなことを書いたら良いのか悩みましたが、年末に1300人超す感染者が出て暗い年明けになりそうなので、趣味の写真撮影について書いてみようと思いました。

 

コロナ禍でセミナーなど中止になり時間ができたので、昨年は30年以上弾いてなかったギターを弾き始めましたが、写真をほとんど撮りませんでした。コロナ禍で写真を撮ろうという意欲がそがれてしまったわけですが、もしコロナの流行が収束したら是非傑作を撮りたい、と思っています。

 

さて、そこで注目しているのが、ペンタックスのデジタル一眼レフの新製品。この製品の興味深い点は、リコー社のホームページで確認した限り、一眼レフのあるべき姿をすべて満たしたカメラであること。

 

携帯電話のデジカメ機能が向上した結果、カメラ市場はシュリンクの一途で、とうとうオリンパスもカメラ事業を手放した。

 

また、ミラーレスカメラの台頭で業界の序列も入れ替わり、今や旧ミノルタカメラの事業を継承したソニーがトップである。

 

あのニコンは3位となった。ペンタックスは、市場が小さくなると同時にとシェアーまで極端に小さくなり、保谷に吸収された後、カメラ事業だけリコー社に売却され、ブランドだけ残った、かに思われた。

カテゴリー : 一般

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2020.12/31 アイデアの出し方(15)

アイデアを出すためのツールはすでにいろいろと公開されているが、それでもアイデア不足の現代である。

 

そもそもアイデアを出すためには、何らかの種が必要で、それは形式知の場合もあれば経験知や暗黙知の場合もある。

 

これまでの開発経験から、経験知や暗黙知が種となったアイデアの方が多い。コーチングにより、部下からアイデアを引き出した場合には、そのすべてが経験知あるいは暗黙知が種となった。

 

これは換言すれば、形式知にもとずき否定的に認識していた現象について、当方のコーチングにより視点が変わり、新しいアイデアが生まれた、というパターンである。

 

具体例は来年ここで公開するが、新しいアイデアには形式知よりも経験知や暗黙知が重要であることを今年度最後のアドバイスとしたい。

 

サラリーマン時代の当方が指導を受けた多くの上司もそうだったが、経験知を軽視する人は多い。科学の時代ゆえに形式知を重視するというのは理解できるし、間違っていない。

 

しかし、形式知同様に若い人の経験知も大切にすることは重要である。若いからと言って経験知が少ないというわけではない。経験知の活用の仕方に慣れていないだけかもしれない。

 

写真会社で出合った若い人は、過重労働に近い働き方をしており、多くの経験知を持っていたが、それを整理しうまく使う方法を知らない人が多かった。

 

そこからうまくアイデアを引き出すのは上司の責任である。日本では一度管理職に昇進すると担当者へ降格にならないので、年齢とともに現場で起きている現象を直接見る機会が減ってゆく。

 

その結果、形式知に頼る傾向が強くなるのではないか。なぜなら現場で鍛えられていない経験知ほど頼りない知はない。経験知を見せたとたんに、担当者に馬鹿にされるか相手にされなくなる。

 

会社の業績を考えない担当者は忖度して上司にゴマをするが、会社の業績を真面目に考える担当者は、上司に厳しい回答を返してくる。

 

そこで萎えてしまうか、黙ってしまい、担当者のアイデアの種を活かすことができないだけでなく、査定を悪くつけて担当者をつぶしてしまう管理職がいる。

 

これでは、アイデアは出てこない。アイデアが湧き出てくるような組織は、担当者の活性が高い組織であり、それは上司の力量に依存する。

 

担当者からアイデアが出てこない、と嘆いている管理職は、その嘆きを感じた時点で終わっている。心当たりのあるかたはご相談ください。

カテゴリー : 一般

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2020.12/30 アイデアの出し方(14)

「pならばq」という仮説あるいは命題に対して、逆「qならばp」がいつも等価でない、あるいは成立しないのは、高校数学で学習するので誰でも知っている。

 

しかし、「qでないならばpでない」という対偶について忘れている方は多いと思う。これは、「pならばq」の逆の命題に対する「裏」に相当するが、対偶どおしは真である、すなわちある命題が成立すれば、対偶は必ず成立する、という論理学の重要な形式知である。

 

高校で習う論理学を侮ってはいけない。大学の教養部の哲学あるいはずばり論理学の試験について100点をとれるほどの内容を学んでいるのだ。

 

さて、この対偶は、アイデアを出すためにとどめておけばよいのだが、頭の良い科学者は、対偶から否定証明を行ってしまう。

 

例えば、「電気粘性流体の増粘を防ぐ添加物があるならば、その添加物は界面活性剤である」という命題について対偶を「界面活性剤ではない添加物ならば、電気粘性流体の増粘を防げない」と捉えれば、電気粘性流体の増粘防止に対して、界面活性剤でひたすら防ぐ方法を考える事になる。

 

ところが、「界面活性剤という添加物で防げないならば電気粘性流体の増粘を防ぐ添加物は無い」とやってしまう科学の研究者は多い。STAP細胞の騒動でもこのような意見が飛び出している。

 

(ちなみに、この対偶は「電気粘性流体の増粘を防ぐ添加物があるならば、界面活性剤という添加物で防げる」となる。微妙にもとの命題が異なることに注意してほしい。ドラッカーが正しい問題を解け、と言っているのはこのことも含む。頭の良い人は自分に都合の良い対偶を考案するから注意を要する。)

 

否定証明では、できないことを証明すればよいので簡単である。必死に開発なり探索作業を行っていてなかなか見つからない時に、これではできない、という証明について、できない状態の実験結果を示し、証明してしまう。

 

電気粘性流体では、構造が既知のあらゆるHLB値の界面活性剤について、検証するだけでなくゼータ電位の計測など当時の界面化学の形式知を総動員して否定証明を1年かけて完成させた。

 

ただ、これだけ素晴らしい否定証明でも、一つの真実により、否定されてしまうから大変だ。ある仮説なり命題の対偶はアイデアを出すために活用したい。

 

捻じ曲げた対偶で否定証明を行う愚だけは避けたい。30年以上前のトラウマは、否定証明の愚を忘れられないものにした。

 

 

 

 

 

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2020.12/29 アイデアの出し方(13)

「新QC7つ道具」というツールがある。これはTRIZやUSITよりわかりやすく役に立つツールだ。QC7つ道具をまとめた日科技連の成果であるが、意外にも普及していない。

 

 

ゴム会社に入社した時に、技術者全員日科技連のBASICコースという当時1名50万円の研修を1年かけて受講させられた。

 

 

毎月のセミナーのテスト結果は上司経由で受講者に手渡されるので気が抜けないセミナーである。さらに受講後はフォロー研修と称して、自分のテーマに研修成果を展開することが求められていた。

 

 

当方は実験計画法を使い、ポリウレタンの難燃化研究をまとめたが、うまく結果が出ず苦労した。その結果、一因子実験の相関係数を用いる実験計画法を編み出した。不思議なことに因子の効果をうまく求めることができた。

 

 

写真会社に転職した時に、写真会社がタグチメソッドを導入するというので、その普及委員になった。半年間研修を受け、田口先生から直接3年間ご指導していただいた。

 

 

この時、ゴム会社での体験をお話したら、先生は笑いながら褒めてくださった。「感度を使った実験計画法をあみだすなんて面白い人だ」と。

 

 

気難しい先生であったが、何故か気が合い、3年間進んでご指導をしていただいた。タグチメソッドは、機能の品質を改善する因子を見つけるには良い方法だ。

 

 

見出された因子が、時として科学的に説明がつかないことがあっても、それを使い改善できるので、小さなイノベーションを起こすことも可能である。

 

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2020.12/28 アイデアの出し方(12)

20世紀に流行した科学的な問題解法ツールとしてTRIZ、あるいはその進化形USITがある。これにはまると大好きになる人がいるので不思議なツールだ。

 

 

21世紀になってもこの普及に力を注いでいる人を見てびっくりした。20世紀はもう終わった、と言いたかったが、単身赴任したばかりだったので嫌われないように黙って様子を見ていた。

 

 

このツールにはまって虜になった人が先生になり、若い技術者を指導していた。面白いのは反発する人が必ず出てくることだ。

 

 

こんなツール使っても今実行して出てきたアイデアと変わらない結果である、とか、ツールを使わないで予想した結果と同じ、だとか、である。すると、先生役は、「科学的方法だから当たり前の結果が出てくる、それでよい」としたり顔だ。

 

 

素直な生徒ならば、そこで収まるが、あるグループで大炎上していた。「こんなもの意味が無い」とずばり本質を突いた意見が飛び交っている。

 

 

だいたい、今時十分な科学の訓練を積んだ技術者ならば、TRIZやUSITを使わなくても、科学を道具として使い、TRIZやUSITで得られるアイデアを出している。

 

 

今求められているアイデアは、イノベーションを起こしうる力を持ったアイデアだ。例えばiPS細胞のアイデアのようなものだが、これはTRIZやUSITで導き出されない可能性が高い。

 

 

もし、答えが得られたとしても、順列と組み合わせから膨大な工数の実験を要求する答えになるはずだ。それでもTRIZやUSITを使いますか?

 

カテゴリー : 一般

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