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はてなキーワード: 工作機械とは
疲れたのでこの辺にしておく
そりゃフェイルセーフ、フールプルーフは必須だよ。間違えたら動き始めないっていう仕組みはすごいし、TypeScriptとかRustが人気の理由もよくわかる。
ツールは育っても、運用者側が「ダメな方の製造業しぐさ」をやってないか？FMEAって概念もないやつがマトモなFS・FP設計ができるのか？大した影響もないちっちゃな可能性を必死で潰すのに、データベースのテーブルをイチ従業員が消せる状態にしたままだったり。
製造業にいたことあるパーソンとしては、人が介在するなら、起こりうることは起こる前提でやるべきではあると思ってる。電源付いたままの工作機械には、かならず誰かが腕か脚を突っ込む。だから腕脚を突っ込める状態になるときは機械内部が動かないような状態にする、は当然やるべき。でも、人が介在しない自働機械の通常動作に「人が介在したら」を折り込む必要はないのだ。その「人が介在したら」は、異常動作のほうに折り込むべきなのだ。それは良くないほうの製造業しぐさだ。その前に、人が介在しなくていいシステムを作るべきなのだ。
で、最近のその他業界、特にシステムやさんが、やたらと「ユーザーがアホなことしたら」にこだわるくせに、「我々運営側がアホなことしたら」を異常に軽視してるパターンが見受けられる。
めんどくさいんで具体例は書かんが、人はやらかすぞ。「俺はやらんしｗｗ」って言ってる奴は2回やらかすし、「俺はやってしまうかもしれないから気をつけよう」って奴も100％やらかす。「人はやらかす生き物だからやらかしうるところは潰そう」って奴もいつかやらかす。やらかしても大丈夫、大きな影響が出ないようなシステムを作るのがシステムやさんのやくめでしょ。トカゲの尻尾切りで満足しないで。
製造業の安全屋さんをシステム屋に引っ張ってきて見てもらえ。ずさんさを散々指摘されるぞ。現場猫でキャッキャしてる場合じゃねーぞ。
なんか明日からイギリスでコロナワクチンの接種が始まるらしいんですけど、俺ぶっちゃけ全く信用できんのですわ。
信用出来ない理由って言うのはワクチン懐疑論者だからだとかそういうわけじゃなくて、某電機メーカーで製品量産立ち上げの仕事をやっていた身としての技術屋的な視点からの懸念。
なぜ懸念してるかって？
あえて主語をデカくするが、工業製品って少量生産から大量生産に移る時の工数がバカにならず、治験完了後1ヶ月で製造体制ができるとは思えないからだ。
年間何億台も製造される携帯電話を例に挙げるが、俺の知っている範囲だと、発売1年前にはハードの開発がほぼ完了している。それから発売までの1年間はひたすら量産に向けた準備に当てられるのだ。
少し例をあげよう。ある製品の設計が終わったとして、量産立ち上げで試作品を100台くらい作ったとする。このくらいの生産規模だと全てのパーツを単一メーカーの同一ロットで調達することができたりするのだが、製造規模が数万台•数百万台に拡大すると、当然パーツのロットは違ってくるし、単一サプライヤーからだと部品数量が安定的に確保できないので複数社から調達が必要になってくる。
思考実験として、この新製品の部品点数が10点だったと仮定してみる。全ての部品を3社から調達すると、僅か10個の部品で構成される製品でも、組み合わせは5万通りを超える。まあ実際にはここまで組み合わせが増えないようにはなっているのだけれども。
さて、設計段階では動作に問題なかった製品も、製造元や製造ロットの組み合わせ次第では僅かな特性の誤差が積み重なって思わぬ不具合を起こしたりする。明らかに品質の悪い部品を供給してくるサプライヤーには改善指導をしたり、ダメそうなら早めに見切りをつけて業者の新規開拓したりする必要が出てくる。
そんなこんなで問題を潰して行くこと数ヶ月。月間数千台、数万台と量産できる体制を構築して発売予告をしたとする。そしたら予想外に反響が大きく、想定の何倍もの予約が入りました！そしたらどうなる？
なんということでしょう！生産キャパが足りません！
基本的に、工場が違えば工作機械や測定器は別のものが入っています。同じメーカーの装置でも、びみょーに仕様が違ったりします。例えば測定器なら同時測定数や帯域とか、測定ソフトウェアのバージョンとかそう言うところね。で、違う装置で製品作って違う装置で試験すると、びみょーに特性が変わってきたりて、売れないゴミの山を作りつつ、少しずつ改善しながらまた量産体制作りに励んで。
そんなプロセスを3ヶ月〜6ヶ月ヒイヒイやった挙句にようやく最終製品の安定供給に漕ぎ着けるわけだ。最近の製品だと、ちょうど今品薄が騒がれているSwitchやPS5の量産担当の人、マジ大変な事になってるだろうな…
話がかなり脱線したが、そういう理由があるんでコロナワクチンの量産はマジで激ヤバだと思うんよ。しかも今度のワクチンはmRNAとか言う従来とは違う新しい方式なんでしょ？バイオは専門外だけど、量産普通に激ヤバでね？電機メーカーで言えばニッケル水素電池の量産ラインをリチウムイオン電池の量産ラインに置き換えたり、液晶の生産ラインを有機ELのラインに入れ替える感じだよね？製造装置も測定器も部材も従来のラインから大きく変えてると思うけど、マジ大丈夫なのかよ？
というわけで、量産エンジニアの視点で見るとコロナワクチンの製造は怖すぎて信用できません。まあ1年ほどしたら品質も安定してくるだろうから、その頃になれば打っても良いかなって感じはするけどね。
最近の世界の流れで、2030年代に内燃機関を積んだ自動車の新規販売を禁止しようという動きが盛り上がっている。
ただなんというか、どうもコロナ後の経済対策をかねて強引に需要創出したいからだろうか、電気自動車=エコ=ガソリン車をなくすのが社会正義的な短絡的な思考回路が気になっている。
またマスコミ等の、1日でも早く電気自動車に舵を切らないと電動化による部品点数削減のあおりを受けて、PCやスマートフォンで電機業界がやらかしたように日本の自動車産業は壊滅するといったパニック的な論調にも違和感を覚えるので思うところを書きたい。
ちなみに筆者は非自動車業界のエンジニア、ただし工学部出身なので自動車業界の友人は多く、友人経由で業界の話はよく聞いている。
新し物好きなので2010年代の日本で市販された電気自動車である三菱のi-MiEVや日産のLeaf、トヨタのMIRAIは乗ったことがある。
残念ながら、テスラはレンタカー代が高すぎるのでいまだに乗ったことがない。
・電気自動車が必ずしも内燃機関を積んだ自動車よりもエコであるとは限らない。
・内燃機関を積んだ自動車が電気自動車に置き換わることが即部品点数減になるとは限らない。
・パソコンの自作のように簡単に自動車が作れるようになって新興国のメーカーにすぐに置き換わられることはない。(スマートフォンのHuaweiのように、研究開発能力の高い企業が台頭してくれば話は別)
Well to Wheelって言葉がある。ざっくりいうと、化石燃料を油田から掘り出して、自動車のタイヤを動かすまでのエネルギー効率がどれくらいになるかという話である。
例として、最新のガソリンエンジン車と現在の日本で最大の電力源である火力発電所の電力で電気自動車を駆動させた時を比較してみる。
議論の単純化のために、ガソリンや、発電用の重油やLNGを精製するまでの効率は一旦無視する。
現在、市販車の中で熱効率が最も良いガソリンエンジンはリーンバーンエンジンだが、一番効率の良くなる回転域で熱効率40%程度である。
それに対して、2020年時点で最も効率の良い火力発電所やリチウムイオン電池の効率は下記のようになる。
送電ロス：3%
0.6*0.97*0.9*0.9 = 47%
日本にある火力発電所のなかで、熱効率60%を達成しているものはまだ少数であること、リチウムイオン電池の特性は経年劣化することを考える。
発電効率が50%、充放電効率が80%に低下してしまえば、エネルギー効率は0.5*0.97*0.8*0.8=31%まで悪化し、内燃機関に効率の上で勝てなくなる。
現状の発電所の電源構成をとる限り、電気自動車にエネルギー効率上のアドバンテージはない。
火力に代わる安定的なベース電力といえば、現状原子力の比率を上げるしか選択肢がないわけだが、果たして社会的なコンセンサスが取れるのだろうか?
余談だが、電気自動車にはエンジンの排熱が存在しないので冬場の暖房効率が悪く、ものすごく早く充電量が低下する。
(レンタカーで電気自動車を借りたときに、上記現象を経験して効率の悪さに驚いた。)
逆に、下り坂などでのモーターの回転を利用して充電できる回生充電という内燃機関にない特徴があるので、この辺りは一長一短か。
自動車の動力が内燃機関からモーターに代わると、エンジン、トランスミッション、ブレーキの油圧機構等が不要になり、
現在5万点といわれる自動車の部品点数が1万点程度に減るのではないかといわれている。
代表的なGPUメーカー、NVIDIAの最新GPUであるGeforce RTX3090のTDP(熱設計電力)は350W。
10年位前まではハイエンドモデルのGPUでもせいぜい200W以下であったことを考えると、世代が進むごとに熱問題が深刻になってきていることがわかる。
実用的な自動運転が実現可能なレベルまで性能を上げていけば、冷却用の機構部品が新規に必要になるのではないか?
例を挙げるならば、プレイステーションが新しい世代になるごとに冷却機構が大げさになっていくように。
一昔前にはバックモニター程度にしか使われていなかった車載カメラ。最近では自動ブレーキやドライブレコーダーの普及によって1台の車に複数積まれるようになってきている。
これに加えてドアミラーがミラーレス化されたり、自動運転が進歩するとさらにカメラやセンサーの台数は増える。
ちょっとしたドライブレコーダーでさえ、1つ1つのチップ抵抗やチップコンデンサを部品1つとカウントしていけば、トータルの部品点数は100を超えるだろう。
こうした車載電子機器の増加は、同時に電力や信号を伝達するためのワイヤーハーネスの増加も引き起こす。
少し考えただけでも上記2点のように部品点数が増加する要素が考え付くのだが、本当に自動車の電動化がすすめば劇的に部品点数は減るのだろうか?
動力源が内燃機関だろうが、モーターだろうが自動車が自動車である限り車体の構造は大きく変わらない。
燃費向上のためには車体を軽く仕上げないといけないが、十分な剛性を確保するためには強くしないといけないので、相反する要求を満たすため、車体に使用される鉄素材に占める高張力鋼の比率は年々上がっている。
一般的に、高張力鋼は加工性が悪いので、より高性能な工作機械を新規に導入したり、プレスや溶接の手法を研究していかなければならない。
また、自動車の安全性能に対する各国の基準は年々厳しくなっているため、横滑り防止安全装置等の機構を新規に搭載する必要が出てきたり、様々な角度からの衝突試験に耐えうるボディ形状を設計開発しなければいけなくなったりで開発や試験の工数が増加しているため、世界最大手のトヨタでさえ車体開発コスト削減のために車種数を統廃合しているご時世である。
この現状に対して、パソコンの自作のようにモーターを買ってきて車体に乗せれば誰でも電気自動車メーカーをつくれる状況が来るのだろうか?
自動車開発のノウハウも資金力も不足している新興国の新興企業が、日米欧の主要メーカーに対抗できるだけの設備投資と研究開発が実現できるのだろうか?
可能性はゼロではないだろうが、通信業界におけるHuaweiのように、国家の資金と研究開発リソースをぶち込んだほんの一握りの企業しか台頭できないのではないだろうか?
ジェンダー界隈のアンチフェミ系垢であった平安和気(津田達也/奈良県奈良市大柳町在住/水属性アカウント)氏(@heianwaki)が、2019年冬、30万円のクラウドファンディングを募り始めた。
その名もプロジェクト・アトラス。風力発電の最大のデメリットである「風が吹かないと発電できない」を人工風力発生装置を用いて解消し、日本のエネルギー自給率を100%にしようというプロジェクトだ。
自然と同じ程度の風力を発生させる簡易な装置と、非常に強力な風力を発生させる複雑な装置、そしてその中間の強い風力を発生させる少し複雑な装置を駆使して、私は日本を自然エネルギー大国にしたいと考えております。いえ、日本を自然エネルギー大国へと実現させます。それを実現可能とする発明だと私自身は確信しております。
また人類の難題でもある地球の砂漠化を解決できる風力発電システムだと考えております。少なくとも、何らかの貢献ができると私自身は確信しております。
という触れ込み(https://note.com/heianwaki/n/n43ef669be414より引用)だ。
風力発生装置を使って風力発電をする。一度でも熱力学の法則に触れた人間なら首を捻りたくなる触れ込みだろう。が、驚くべきことに、2019年12月11日に始めた彼のクラファンはたった8日で目標額を達成した。
なんとあのジェ界隈有名商人noteライター「白饅頭（御田寺圭／光属性Vtuber／バーチャルツイッタラー）🌒
@terrakei07」氏までもが彼のクラウドファンディングに参加したのだ。
更にアンチフェミ専門垢@unfmnsm2019のidを冠するアラ父さん氏
プログラマー・設計・工作機械技師を本職とし平安氏に理系的な目線でアドバイスを行ったメメント氏@Mithuril
負の性欲の名付け親リョーマ氏など錚々たるメンバーが【プロジェクト・アトラス】に可能性を感じ、支援したそうだ。(https://twitter.com/heianwaki/status/1204661675514744834?s=20)
たった30万円で始まったプロジェクト、成功すればエネルギー自給率100%、なんとも夢のあるプロジェクトである。だがしかし……そろそろ一年が経とうとしているにも関わらず、残念ながら今のところ【プロジェクト・アトラス】の字をニュースで目にすることはない。計画は潰えてしまったのだろうか？
いや諦めては行けない。人類の歴史に名を残すべく(※)【プロジェクト・アトラス】に5千円払った白饅頭こと御田寺圭氏は、闇の真実の予見者である。
※
彼の慧眼に誤りがあるなんてこと、あるだろうか？暗黒面のパワーは素晴らしい。きっと近い将来日本のエネルギー自給率は100%、いや1000%になるだろう。俺はそう信じている。
記録のつもりで増田に書き逃げたので、伸びてびびってるが追記。
ブコメのこれ
アンチフェミ界隈で再生エネルギー詐欺？政治性の文脈から考えて再エネなんか嫌いで仕方ないように思ったが、意外と狩場が成立していたのか？
アンチフェミ界隈と一口に言っても、表現の自由のオタクから女性専用車両増田みたいなのまで結構多種多様なんだよね。「フェミの言う社会は女尊男卑だ。ほんとうの男女平等社会を目指そう(or現代は既に男女平等)派」から「今の社会は女尊男卑だ。男尊女卑社会(家父長制)に戻そう」って保守回帰派まで様々。後者には、インセルやあてがえ論者も含まれている。
表現の自由のオタクとは違って、彼らはごくごく普通の男女不平等主義を理由にした「アンチフェミニズム」なわけだ。
この辺の保守回帰主張の理屈は、『女性の賃金を下げることで(男性の賃金を上げ)、女性を結婚せざるを得ない状況にし、男性は生まれ持っていた(しかし金がないばかりに発揮できなかった)甲斐性を発揮して妻子を養い、少子化を解消して日本を取り戻そう』である。
で、差別や不平等といった社会悪をいかにして正当化するか、という問題の答えが「経済的合理性」。
現代じゃ「女は働かないで嫁に行け」とか打直球の差別でしょ？悪でしょ？でも、少子化という国難の前では「仕方ない差別」と言いくるめられるんだよね。
インセル・ミソジニー側は、「合理性のための仕方ない差別」を実現するために、「お金を稼げて男尊女卑を肯定する男性」を求めている。トランプが「お金を稼げて、差別を肯定する白人男性」の地位で成功したみたいに。
有島ありす氏やぐお氏のいうところの「100億稼げるけど、100億稼げても未成年を犯せないから稼がないサラリーマン」も似通った話で、男性は女性を手に入れるためなら頑張れる生き物だから女性を与えてやりましょうや、それで日本を良くしましょうやってのが根幹なの。平安和気氏の「エネルギー自給を100%にして日本を取り戻すとんでもない発明」は、彼らの理想社会を実現する希望なんだよね。「メイク・男・グレート・アゲイン」なわけ。「女性の人権なんか導入しなければ少子化なんかしてませんでしたよね〜ﾁﾗｯ」って先生もおっしゃってるじゃん。
ジェ界隈は異常なので外から追うのは難しいけど、まあ身を置けばわかると思うよ。こういうイデオロギーの換金に成功したという点では、「発電」は成功してると言えるね。
2020-02-09
本当に何で日本は食っていくのか
貿易依存度は低く、内需に頼っているものの経済成長率には貢献しておらず、成長していないために相当低い金利であっても投資が増えない。
輸出企業は利益を上げていて国際競争力があるように見えているが、各企業の戦略によって増えているというより、他社が作り出した最終製品の需要増に支えられている。
「ジャパン・アズ・ナンバーワン」と言われたが、まぁなんというか品質が追いついたわけじゃなかった。
価格の割に性能が良いから、高品質で勝負したが、それでも追いつかなかった。
iPhoneも初期は日本製品の部品の割合が多く、日本でもiPhoneは作れたとメディアが話題にしていたが、次第に日本製品の割合は減っていった。
ロケットを見てもわかるができる限り国内製品を使うようにしたとしても、性能と品質が問題で国産部品は50%以下だ。
スペースXやNeuralinkを見たらわかるが、より高度なところまで米国には追いついていなかった。
標準化と統計的品質管理と特殊工作機械が足りず、生産性が低いのを人員を補填することで対応しようとし、負けるべくして負けた太平洋戦争から大きく変わってはいない。
新しい技術への投資が不十分で、人材派遣を通じて人員補填で対応しようとしている。
人材派遣で統計上は失業率は低下しているように見えるが、良かったのか。
生産性が低いというのも、休日を増やして労働時間を減らして数式上は上がるだろうが、良かったのか。
これは、せっかく手に入れようとしてきた標準化と統計的品質管理を捨てるということになる。
海外への工作機械が輸出できているから良いじゃないかと言われそうだが、
全体のプロセスがわからないと徐々にどういう機械を作れば生産性が上がるかわからなくなる。
intelが必死に米国国内工場へ投資をし続けたり、トランプが工場を国内にと言っているのを古い時代の考えだと笑い飛ばせない。
時代は製造業ではなくソフトウェアやサービスだという人もいるだろう。
とはいうものの、Googleの差異化の源泉は膨大なサーバーにある。サーバーを標準化でオープン仕様とし大量に抱え込んでいる。
Amazonはロジスティクスとクラウドの会社だが、こちらも大量に機械を投入できる所に注力している。
凄い凄いと言われるが都心部中心であり、機械が使えない部分は人手に頼り、儲からないもしくは誰でも真似できる所はデリバリーパートナーで費用を下げている。
ソフトウェアとサービスで食っていくとして、現時点で外貨を稼げるだけの競争力はなく、
ガチャに代表とするように国内の地方から吸い上げているに過ぎない。
衰退しエンタメが少なくなっていく地方にまだ余力があったからよかったが、東京が吸い上げてしまってもう吸える養分も残ってない。
データサイエンスも盛り上がりつつあるが、既に吸っている金脈以外に売上を伸ばす金脈はそうそう見つからないし、
ソフトウェア以外の本当にデータサイエンスが必要とされている化学業界など、本当に必要な業界までは個人のキャリアの都合で広がらない。
ググって答えが出る所は食べ尽くし、ググっても出てこなかったり、質問するにも難しく長文になるような問題は解決されない。
産業構造が代わり、人々の職種が変わるだけであればいいが、国内の比較優位産業がなくなっていくなか、自由貿易は継続できるのか。
現状のA.I.だと統計データの前処理が必要なので仕事はなくなりはしないが、食っていくだけの収入が得られるのか。
不動産価格がドンドン高くなり、35年ローンで死ぬまで働かざるを得ない人数を増やしつつ、生産人口低下による総負債額の低下を防いで、
貿易依存度は低く、内需に頼っているものの経済成長率には貢献しておらず、成長していないために相当低い金利であっても投資が増えない。
輸出企業は利益を上げていて国際競争力があるように見えているが、各企業の戦略によって増えているというより、他社が作り出した最終製品の需要増に支えられている。
「ジャパン・アズ・ナンバーワン」と言われたが、まぁなんというか品質が追いついたわけじゃなかった。
価格の割に性能が良いから、高品質で勝負したが、それでも追いつかなかった。
iPhoneも初期は日本製品の部品の割合が多く、日本でもiPhoneは作れたとメディアが話題にしていたが、次第に日本製品の割合は減っていった。
ロケットを見てもわかるができる限り国内製品を使うようにしたとしても、性能と品質が問題で国産部品は50%以下だ。
スペースXやNeuralinkを見たらわかるが、より高度なところまで米国には追いついていなかった。
標準化と統計的品質管理と特殊工作機械が足りず、生産性が低いのを人員を補填することで対応しようとし、負けるべくして負けた太平洋戦争から大きく変わってはいない。
新しい技術への投資が不十分で、人材派遣を通じて人員補填で対応しようとしている。
人材派遣で統計上は失業率は低下しているように見えるが、良かったのか。
生産性が低いというのも、休日を増やして労働時間を減らして数式上は上がるだろうが、良かったのか。
これは、せっかく手に入れようとしてきた標準化と統計的品質管理を捨てるということになる。
海外への工作機械が輸出できているから良いじゃないかと言われそうだが、
全体のプロセスがわからないと徐々にどういう機械を作れば生産性が上がるかわからなくなる。
intelが必死に米国国内工場へ投資をし続けたり、トランプが工場を国内にと言っているのを古い時代の考えだと笑い飛ばせない。
時代は製造業ではなくソフトウェアやサービスだという人もいるだろう。
とはいうものの、Googleの差異化の源泉は膨大なサーバーにある。サーバーを標準化でオープン仕様とし大量に抱え込んでいる。
Amazonはロジスティクスとクラウドの会社だが、こちらも大量に機械を投入できる所に注力している。
凄い凄いと言われるが都心部中心であり、機械が使えない部分は人手に頼り、儲からないもしくは誰でも真似できる所はデリバリーパートナーで費用を下げている。
ソフトウェアとサービスで食っていくとして、現時点で外貨を稼げるだけの競争力はなく、
ガチャに代表とするように国内の地方から吸い上げているに過ぎない。
衰退しエンタメが少なくなっていく地方にまだ余力があったからよかったが、東京が吸い上げてしまってもう吸える養分も残ってない。
データサイエンスも盛り上がりつつあるが、既に吸っている金脈以外に売上を伸ばす金脈はそうそう見つからないし、
ソフトウェア以外の本当にデータサイエンスが必要とされている化学業界など、本当に必要な業界までは個人のキャリアの都合で広がらない。
ググって答えが出る所は食べ尽くし、ググっても出てこなかったり、質問するにも難しく長文になるような問題は解決されない。
産業構造が代わり、人々の職種が変わるだけであればいいが、国内の比較優位産業がなくなっていくなか、自由貿易は継続できるのか。
現状のA.I.だと統計データの前処理が必要なので仕事はなくなりはしないが、食っていくだけの収入が得られるのか。
不動産価格がドンドン高くなり、35年ローンで死ぬまで働かざるを得ない人数を増やしつつ、生産人口低下による総負債額の低下を防いで、
