ものづくりの現場から⑤

何とか維新の会というところが、徴兵制の導入を政策の一つとして検討しているそうですが、これは親にとっては子を子にとっては自分が戦地に赴く覚悟を持てるかどうか問いかけているのだと思います。

「維新」という言葉は「復活」という意味だと思うのですが、何を復活させたいのでしょう？
明治維新は徳川幕府体制から天皇中心の体制への復活を意味したのだと思いますが、
これが先の大戦の悲劇へとつながったことは歴史が証明するところです。
それとも坂本竜馬や維新の志士にあやかりたいだけということなのでしょうか？

私は自分の子を戦地へ行けと強制するのであれば、ものづくりの現場のハシクレとして言わせていただければ、もっとロボットを作る予算を増やせと言いたい。

福島は今まさに戦場です。
当初原発事故直後、原子力発電所内に入っていったロボットはアメリカ製のものでした。
私はあれを見て、なぜ日本製ではないのだと思い、恥ずかしくて気が遠くなりそうになったものです。

iRobotというメーカーのもので、もともと軍需産業のようですが、日本でもよく売れている掃除機ロボット「ルンバ」のメーカーです。軍事技術を民生に転用できた良い例で、利益をまた開発費にフィードバックでき好循環を生んでいます。

アメリカは戦場の最前線をロボットによる無人化にすることに真剣に取り組んでいます。
世界のいたるところで銃声の鳴り止まぬ日はありません。
とくに発展途上国においてはインフラの整備（送電線網等）もままならず、日本の技術力を切望しています。

私は決して日本の技術力を単なる戦争の道具にすべきと思っているのではありません。
むしろその逆で戦争の抑止力にしなければいけません。

前にも述べた通り東北の震災特区構想は自然エネルギー普及のための一大実験場になり得ます。これを構想どまりにしてはいけません。
ここで培われた技術は必ず貧困に苦しむ世界の戦地の子供たちの役にたつはずです。

私は今の日本が先の大戦の開戦前、昭和１０年代の状況に似てきているのではと思っています。
日本という国はあるときを境として、ガラッとその価値観を変えてきた歴史があります。

平安貴族から武士による戦国時代になったとき、幕末から明治維新のとき、先の大戦の戦前と戦後です。
戦国時代は小が大をのむ下剋上という社会現象をおこし、明治維新では幕藩体制から天皇中心の中央集権国家へ、直近の戦前と戦後では、天皇崇拝から主権在民へというところでしょうか。

今の日本はやはり同じような過渡期を迎えようとしているのだと思います。
福島の原発事故は起こるべくして起こった人災ということが大方の一致した見方になってきたと思います。

いわゆる原子力ムラというものが、幕末の幕府がペリーに開国を迫られたときの無策無能ぶり、開戦前の軍部がアメリカに勝てるわけがないことを分かっていながら突き進んでいった狂気の沙汰、これらとダブって見えてしまいます。

想定外という責任回避の言葉を繰り返し、被害のつけは国民に押し付け、放射能汚染というリスクを何世代も先送りしてしまったこの事実は犯罪以外のなにものでもありません。
なぜ誰も逮捕されていないのでしょう。

私は過渡期という言葉を使いましたが、これは日本人の価値観がガラッと変わる直前の状態という意味です。
歴史上の過渡期はこの国が病んでいる状態です。今の日本も病気なのでしょう。

病気の原因は大きく二つあると考えています。
一つ目は目的と手段の転倒です。手段が目的化してしまうことです。
二つ目は皆が共鳴できる価値観を見失ってしまっていることです。いわゆるアイデンティティーの喪失です。

お金は幸せになるための手段でなければなりません。お金そのものが目的となってしまうことを拝金主義といいますが、ようするにお金が神様になってしまうわけです。

原子力ムラのムラは既得権益者と置き換えてみればよいでしょうか。このムラは国民を幸福にすることを目的にその手段として作られたはずのものですが、いつしか自分たちの権益温存が目的化してしまったわけです。

これは原子力ムラに限らず、各省庁にぶら下がっている権益集団はみな同じようなもののようです。

面白い例としては、博打というものはもともとご法度なはずですが、各省庁はみな博打場を抱えています。

競輪、競馬、競艇、宝くじ、これらはそれぞれ監督官庁が違い、文科省がサッカーくじ、警察庁がパチンコのカードで権益化してしまうにいたってはあきれてしまいます。国民の教育、公安を司るお役所が、他の省庁の右に倣えで、国民の射幸心をあおっているようでは世も末です。

KYとはよく言ったもので、日本人は回りの空気に支配されがちな特質であることはよく指摘されるところです。

周りが何かを始めると自分も同じようにしていないと不安になるのでしょうか。
これはよく日本人はダブルスタンダードであるということで説明されています。

内向きの規範と外向きの規範を併せ持っているという意味です。
内向きの規範とは、既得権益を保護する方向に向かいます。外向きの規範とは本来一般的には正しいとされる規範です。

賭博は一般的にはいけないことであることはわかっていながら、教育と公安のお役所が胴元をやっているようなものなのですから何をかいわんやです。
ほかの役所がやっているのだから自分たちもやって何が悪いんだといったところでしょうか。

周りの雰囲気にのまれてしまうと、本来正しいとされることさえ言葉に出す勇気を押しつぶされしまい、主義、主張がなく安易に付和雷同してしまうのです。

ものづくりの現場から④

日本には「出る杭は打たれる。」という諺がありますが、今こそ「出る杭を引き出す」勇気を持たなければいけません。

自然エネルギー（太陽光、風、川の流れ、地熱等）と一口にいっても、天が無償で与えてくれるものではありません。
これらを有効活用するためには、根本的な技術革新が必要です。
特に電力を供給する発電機は進歩する余地をたくさん残しています。

発送電分離という議論が進んでいますが、これは自然エネルギー普及にとっては欠かせないものだと思います。電力会社の送電線網に規制されず自然エネルギーを地産地消できれば、大幅なロス（電力のみならずコストも）の削減になります。

今回の震災で、東北が自然エネルギーの普及のため、規制を緩和する特区構想があります。

これはとりもなおさず、メガソーラー、風力、小水力、地熱排熱等、現地で発電したエネルギーを要所要所に充電スポットを作って地元の人たちが規制にとらわれず電気を使えることになります。

電信柱というものはどこにでもあるわけですが、これはインフラそのもので、がんじがらめに規制されています。ポスター１枚はるにも許可が必要です。

この電信柱を自由に使えるようになれば、いろいろなことができます。小型のソーラーパネル、風車発電機をつけてもよいでしょうし、放射能による汚染度を測定する機器の設置もできるようになります。

この特区構想は自然エネルギーを普及させるための一大実験場となることでしょう。

モーター、発電機がローテクの最たるものという話をしましたが、このローテクを軽視してはいけません。

電力を供給する発電機そのものの性能を向上させることは喫緊の課題です。

また、ハイテク技術もこのローテクによって支えられています。

半導体を作るためのXYプロッターは高精度のモーターによって製造可能となっています。

身近な例ですとパソコンはみなさんもう必需品ですよね。実はハイテクの粋であるＰＣもこのローテクのモーターに支えられています。
ＰＣはＣＰＵの容量がそれこそ幾何級数的に伸びているわけで、たいへん熱を持ちます。この熱を冷ますのが軸流ファンモーターというものです。ちょうど換気扇をもっと平べったくして小さくしたものです。

ノートブックＰＣは薄くする競争になっています。ここで問題になっているのが軸流ファンモーターなのです。ＣＰＵの性能はどんどん上がって熱も余計帯びるようになっているのですが、それを冷やすモーターが追い付かなくなってしまっているのです。


ＰＣそのものを薄くするにあたってファンモーターの嵩がネックとなっています。ファンモーターを薄くすれば出力は減ります。しかしＰＣを薄くするためにはファンモーターを薄くせざるを得ません。ここがジレンマとなっています。

ＰＣ用の軸流ファンモーターは市場規模としては、５０００億円（こんな小さなモーター、一つとってもマーケットは巨大です。）を超えていると思います。
一昔前までは日本のメーカー（日本電産、ミネベア等）でほぼ市場を独占していました。今は台湾、韓国のメーカーにそのシェアをドンドン奪われていて、コスト競争の波にさらされています。

精密機器や薬剤、食品を作る工場のクリーンルームはロボット、ベルトコンベアー、電動フォークリフト等皆高性能なモーターがなければ成立しません。家庭の冷蔵庫、洗濯機、エアコン、掃除機みなしかりです。

省エネ機器として大事なものにコンプレッサーというものがあります、家電ではエアコン、冷蔵庫のなかに組み込まれていますので、一般の人には目に触れることがなく馴染みが薄いかもしれません。

このコンプレッサーもモーターで駆動します。これは空気等を圧縮するために必要なものでして家電以外にもいろいろなところで使われています。

大型の工作機械やクレーン、ブルドーザー、フォークリフト等の重機は大きな力が必要なので油圧、空圧のシリンダーを使っています。これを駆動させるためにもコンプレッサーは欠かせません。

油圧、空圧を使った機器はコンプレッサーを回しっぱなしにするので、思いのほか電気を消費します。
電動のシリンダーであれば、コンプレッサーなしで、使う時だけ電気を入れればよいので、俄然省エネになるのですが、力が足らず、やむを得ず油圧、空圧のシリンダーを使わざるを得ないのが現状です。

油圧、空圧に負けない電動シリンダーが現実化するのもそう遠い将来ではありません。
これができるとガンダムのようなロボットやＳＦのなかのアンドロイドも決して夢ではなくなってきます。

モーターメーカーは最高効率を１％あげることに一生懸命になっています。

最高効率が高ければ高いほど性能が良いという固定観念にとらわれています。

電気自動車のところでも述べましたが、実際に電気を食うのはトルクが大きく必要なときです。

最高効率８５％のものを８６％にできたところで大勢に影響はありません。低速時、大トルクが必要なときに３０％の効率を６０％にあげることが省エネにつながるのです。

省エネが叫ばれて久しいわけですが、自然エネルギーを普及させるためにも、このローテクであるモーター、発電機を見直さなければいけません。

製造業の競争社会のなかで成熟などという言葉は通用しません。
既成概念、固定観念にとらわれていたら、技術革新などできるはずがありません。

日本は成熟社会に入ったのだからそれなりの暮らしをしましょうなどといっているひとほど、思考停止状態と言わざるを得ません。
鍋にかけられたカエルが茹で上がるまで気が付かないようなものです。

いみじくも日本という国が技術立国を標榜するのであれば、発想の転換を図れる人材がリーダーシップをとれる環境を早急に整えなければいけません。
よく「平和ボケ」といいますが、現状の安住に身をゆだねているだけでは凋落の一途をたどるだけです。

ものづくりの現場から③

電力を消費する側のモーターがこんな現状なのに対して、電力を供給する側の発電機はどうかというと、これがまたもっとお寒い状況と言わざるを得ません。

脱原発から自然エネルギーへと叫ばれています。
自然エネルギーは太陽光発電がブームになっているようですが、将来的には風力、小水力（大型のダムを造らず河川や用水路の水流を使うものです。）、地熱、排熱を利用した発電等のベストミックスになってゆくと思います。

半導体のようなハイテクを使う太陽光発電は私は専門ではないのでよくわかりませんが、他のものは皆発電機を回して電力を供給します。

まず風力発電なのですが、大型のものはさておき，小型のものはモニュメント化（単なるお飾り）してしまっているのが実情です。
日本の平均風速は３ｍ/秒でして、現状の風車は５ｍ/秒ないとまともに回らず機能していません。

小水力発電はどうかというと、水車を回すのに水の落差が小さいところを使うわけですから、当然水圧も小さくて回せなけばなりません。

大きな水車を使えば良いかというとそうではなく、水車が大きければ大きいほど発電機のシャフトにはギヤによる増速により回転数が増えた分だけ伝わるトルクは小さくなってしまいます。風車が微風だと回らないのと同じようなことになってしまうのです。

地熱、排熱をはじめ熱を利用した発電は通常水蒸気でタービンを回し，発電機を回して発電させます。
現状のタービンによる発電機は３００℃の熱がないとまともに回らずやはり機能しません。

地熱排熱による熱湯（温泉地のお湯や工場の廃水）を有効再利用できると大きな恩恵にあずかれるのですが、これらですと熱が１００℃から８０℃でして、触媒にフロン等を使い水蒸気の圧をあげるのですが、その分大幅に発電量は少なくなってしまいます。

これらの発電機は皆同じ根本的な問題を抱えています。
その主な要因はコギングというものです。

コギングとは、モーターのシャフトを手で回してみると、カクカク引っかかりがある、あれです。

コギングは鉄と磁石が引き合うために発生するもので、効率をロスさせる原因となっています。

通常モーター、発電機のコギングをなくすための方法は、突極の角を丸めたりして、形状を削って変えることにより軽減しています。しかしこの方法ですと出力を弱める要因となり、相反する結果になってしまいます。

現状の一般的な風車発電機はコギングを無くすために、コアレス発電機を使っています。

コアレスとは、鉄のコア（コイルが巻かれているところ）を使わないものです。

コアに鉄を使わないのですから当然磁石との引き合いがなくコギングはありません。

しかしモーターも発電機も一般的なものは（高価なもので例外もあります。）鉄の量が多ければ多いほど出力が大きくなるので、鉄の量を減らすということは、発電する量が少なくなってしまうことになるので、ここが問題になっています。

現在、私はまったく発想を変えてコギングを無くすことに成功し、その開発に取り組んでいます。

日本の製造業のなかでも、素材産業は他の追随をゆるさない世界に冠たるものがたくさんあります。

私は１０年ほど前から、これはすごい素材だと思い、何とかモーター、発電機に有効に使えないかと試行錯誤を続けてきたものがあります。

それは、某大手MM社の複合軟磁性材というもので通称圧粉材と呼ばれているものです。
モーター、発電機というものは通常ケイ素鋼板という薄い板状のものを幾重にも積み重ねて作ります。

これは鉄のなかを磁力線が通ると渦電流というものが発生し鉄損というロスを生んでしまうからです。板は薄ければ薄いほどロスが少なくなります。板と板の間を絶縁して磁力線を通さないようにしているのです。

圧粉材はその名の通り、粉の粒子ごとに絶縁してあります。そうすることによりどんな形状でもソリッド（個体状）なので、金型による一体成型でコアを作ることができるのです。しかしまだごく限られた一部の用途でしか使われていません。
MM社とは以前、この圧粉材で共同出願した特許が昨年登録になりました。

現状のケイ素鋼板ですと、シャフト（軸）に対して水平に積み重ねていくため、磁気回路は平面の２次元でしか構成できません。軸方向には磁力線を通せないからです。
圧粉材ですとソリッドなので縦横斜めどの方向でも磁力線を通すことができます。つまり３次元の磁気回路を構成できるのです。

よく皆さんも「その話は次元が違うねぇ！」とかお使いになることがあると思いますが、これはまさにその通りでして、２次元が３次元になることにより、さまざまなメリットが生まれます。

今までモーター、発電機というものはケイ素鋼板を積み重ねて作ってきたわけで、それが当たり前になっていました。逆に言うと２次元という制約のなかでしかものを考える（設計する）ことができなかったのです。

前に述べたコギングの問題もこのソリッドの素材を使うことで２次元から３次元への発想の転換により解決できています。

MM社の圧粉材は本当にすごい素材です。
私の卑近な例で説明しましたが、日本には、このような高付加価値を生む素材がたくさんあるのに、既成概念にとらわれてしまっていると宝の持ち腐れになってしまいます。

よく中国、韓国は日本のまねして成長したと言うひとがいますが、日本も５０年前はアメリカのまねをして成長してきたのです。

しかしアメリカは経済が停滞しているとはいえ、アップル、グーグル、マイクロソフト等ベンチャーから立ち上げた巨大企業を輩出し続けています。
アメリカにできてなぜ日本にできないのでしょう？

ものづくりの現場から②

モーターも発電機もこの２００年大した技術革新がありません。
世界の電力消費量の半分以上がモーターによって消費されています。照明関係がLEDの普及でだいぶ省エネが進んだので、６割以上になっているのではないでしょうか。

人間が快適性を追求する限り、機械の自動化は進みモーターは増えていきます。
しかし、照明のLEDのような画期的な省エネのメスはモーターには入っていないのが現状です。

モーターに知識をお持ちの方は、「いや、効率９０％のモーターはざらにあるじゃないか！」とお思いの方もいらっっしゃるでしょうが、ことはそう簡単ではありません。

電気自動車を例にしますと、高効率なのは高速道路を時速８０Km/hでノンストップで走っているときだけです。街中を走っていれば信号待ちはあるし、坂はあるし、デコボコ道はあるし、ずっと高効率で走れるわけではないのです。

モーターというものはトルク（力）が大きく必要なときは効率が悪くなってしまいます。つまり発進時、坂を登るとき、追い越しをかけるときなど電流をたくさん使うときほど効率が落ちてしまうのです。高効率のときの1/3,1/4になってしまいます。

高速走行時（モーターにとっては高速回転時）は車体そのものの慣性も加わりますので、案外電流を消費しないものです。
実際に電気をたくさん食ってしまうときの効率が悪いので、一回充電あたりの走行距離が伸びずじまいになってしまっています。

ものづくりの現場から

ものづくりにおける発明のための研究開発とは、付加価値のある新しいものを作るということにあります。
コスト削減だけを目的としたものは単なる改良、改善（この積み重ねが大事なことは言うまでもありませんが）にすぎません。
コスト競争だけでは到底韓国、中国にかないません。

日本はものづくりでは負けないという自負があったものですが、今は昔です。
日本人は進取の気性、新しいものにチャレンジする意欲を失っているように思います。
私は仕事上韓国、中国、台湾のメーカー等と関わりがありますので、特に韓国との自分の体験に基づいてお話したいと思います。

まず言えることは圧倒的なスピード感の違いです。
開発を進めるにあたってその意思決定のシステム？が違います。
韓国ではプロジェクトを立ち上げるとそのプロジェクトリーダーに全責任を持たせます。つまり失敗すれば会社をクビになるのです。当然本人は必死にならざるを得ません。

それに対して日本はどうかというと会議ばかりしていてなかなか進みません。
どこもそうだとはもちろん言いませんが、どうも責任の所在を明確にすることをあいまいにしているように思えます。誰も責任を取らないようにするにはどうしたらよいか話し合っているように聞こえるのです。

日本も高度経済成長期では、欧米に追い付け追い越せで今の韓国と同じだったはずです。
私が携わっているモーター業界は製造業のなかでも超保守的なところでして、成長分野でもあります。
儲かったいるからなのでしょうか、旧態依然としています。

日本は小型モーターでは世界でダントツのシェアを誇っていたのですが、中国、台湾、韓国の台頭でその地位も危ぶまれています。
モーターというものは言ってみればローテクの最たるものでして、理工系の学校では最初のイロハとして勉強します。

 

ブログを始めるにあたって

ゲネシスの荻野と申します。

長くものづくりの現場に携わっています。
中国、韓国をはじめとするライバル国に伸長を目の当りにして、日本という国の衰退を肌で感じています。
これは単に技術力の低下ということではなく、根本的な問題をはらんでいると思います。
これから徒然思いつくままに書きつづってみたいと思っています。https://twitter.com/ogino34