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ひょんなことから、経産省＋ＯＥＣＤ主催の国際シンポジウムでパネラーとして発表することになりました。ここでは、その予行演習ということで、お話しする内容を、ブログで下書きしつつ。御常連の方々に、われわれの活動をお知らせしようと思います。どうぞ、後忌憚のないコメントを賜れば、本番でそれを活かしたいと思います。Intelectal CAFEインテレクチャル・カフェ国際シンポジウム インテレクチャル・カフェ国際シンポジウム 「プログラム」 ものづくり松下村塾最近の若い技術者が抱える問題点は、この数値シミュレーションの過信の他にも沢山あります。先ずは、自分の技術力を第三者に発信する機会が激減していることです。 忙しすぎることと、自分の専門以外の、特に自分の会社以外の社外の、異業種の技術者との接触の場が少なくなって来ていることです。 技術者はプロとして自分の設計の中身を誠意と努力をもって第三者、つまり設計に於いては他の部門の技術者、ひいては発注者、お客様に説明する義務があるわけです。 製品の強度や寿命，コストといった、新製品の設計要求や顧客ニーズに対して，自らの力量で最善の改善提案をしなければならない。その力量を磨く上でも改善提案と、これらに対する技術者同士の率直な意見交換が欠かせないと思います。 ところが多くの企業は，業務効率の改善やコスト削減のために，こうした社内に於ける改善提案を吟味する「デザインレビュー」などが形骸化、形式化する傾向にあるようです。 そこで日本のものづくり技術の“伝承と公開”する勉強会の場の必要性を感じ、「ものづくり松下村塾」というものを、私のＮＰＯの先輩の、元造船技師の高張さんと一緒に立ち上げました。「松下村塾」はもちろん，幕末の思想家で卓越した教育者でもあった長州藩の吉田松陰の私塾「松下村塾」から採っています。ご存じのように、松下村塾は、高杉晋作、桂小五郎、山縣有朋、伊藤博文といった明治維新というイノベーションを実現する人材を数多く輩出いたしました。 私達の「ものづくり松下村塾」も、少数の私塾的な勉強会ですが、日本の疲弊したものづくり技術者をサポートして、日本の製品開発の高杉晋作を育てたいという、オジサンエンジニアの志の表現でもあります。 最近は「松下村塾」を知らない若い方もいらっしゃいまして、よく「松下政経塾」ご出身ですか？とか「まつしたむらじゅく」ですか？等と言われます。 私達の「私塾」、「ものづくりの松下村塾は」師として、元東京大学大学院教授にして、疲労寿命予測の大家、鯉渕興二先生と、工学院大学教授で、計算工学のオーソリティである小久保邦雄先生を担ぎ、塾頭に、先ほどお話ししましたＮＰＯ ＣＡＦＥの副理事長、高張研一さんを建て、新宿にある工学院大学で月に一回の勉強会をしております。 「ものづくり松下村塾」の活動報告（１） 〜 はじめに「ものづくり松下村塾」の活動報告（２） 〜 数値シミュレーション過信の危険性 「ものづくり松下村塾」の活動報告（３） 〜 ものづくり松下村塾 「ものづくり松下村塾」の活動報告（４） 〜 構造工学に於ける疲労寿命予測、破壊力学の重要 「ものづくり松下村塾」の活動報告（５） 〜 「実践的構造設計講」 「ものづくり松下村塾」の活動報告（６） 〜 薄肉鋼構造金属疲労実験 「ものづくり松下村塾」の活動報告（７） 〜 公開情報の活用 「ものづくり松下村塾」の活動報告（８） 〜 ものづくり松下村塾の実績 「ものづくり松下村塾」の活動報告（９） 〜 今後の展望 「ものづくり松下村塾」の活動報告（１０） 〜 私達の使命 「ものづくり松下村塾」の活動報告（１１） 〜 ものづくり精神と俳句 「ものづくり松下村塾」の活動報告（１２） 〜 終わりに 御常連のみなさん、内容が判りやすいかどうか、ご意見をいただけたら幸いです。 スライド予稿（日本語） Ver.1クリックで拡大できます  スライド予稿（英文） Ver.1クリックで拡大できます |
阿奉賛気儘構造工学
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)]]建築・土木・機械・・・・この世の構造物を、「構造工学」という眼で見つめ直すと、共通性が見えてくる。
阿奉さんの本業、「技術コンサルタント」の視点から、色々な話題を提供したいと思います。
構造工学に用いられるＦＥＭの一つ Strand 7
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ひょんなことから、経産省＋ＯＥＣＤ主催の国際シンポジウムでパネラーとして発表することになりました。ここでは、その予行演習ということで、お話しする内容を、ブログで下書きしつつ。御常連の方々に、われわれの活動をお知らせしようと思います。どうぞ、後忌憚のないコメントを賜れば、本番でそれを活かしたいと思います。Intelectal CAFEインテレクチャル・カフェ国際シンポジウム インテレクチャル・カフェ国際シンポジウム 「プログラム」 数値シミュレーション過信の危険性工学分野は、最近専門細分化が進んでいます。例えば建築分野では大きく分けて意匠設計、構造設計、設備設計、建築生産、都市計画などの分野がありますが、構造分野でも、鋼構造、コンクリート工学、建築基礎、建築材料・・等に更に細分化されます。私達が学生の頃も、この細分化はありましたが、最近はもっともっと細分化、専門化が進んでいます。どんな工学分野でも、特に先端技術と言われる分野が人気があり、大学の研究者も、どちらかといえば基礎分野よりは先端分野の研究者が増えているような状況です。 また現代の技術者は、短期間にコストを掛けない設計開発が求められています。そのためには、現代の技術者は高度な工学的判断を瞬時に下す能力が求められています。 学ぶべき科目や、専門知識が増えてきているのに、大学の修業年限は４年間と、昔から変わっていません。 日本では、入学試験が厳しいですから、大学に入学して一安心で１年間を遊び、３年生の後半から就職活動を始めますから、実質的に勉強に専念できるのは２年半くらいだと言われています。 ですから、専門的で実践的な技術を学ぶためには、時間が足りなく、その結果、基礎科目を省略する傾向が出てきているのが現状のようです。 ところが、少し困った現象が出てきました。 科学技術が進み、工学も基礎的な学問が、少しなおざりにされるようになったのです。大学の研究者や教官の研究課題も、いわゆる「最先端工学」になり、また同じ工学分野でも専門化が過度に進むようになってきていて、構造工学の分野でも、「材料力学」「構造力学」「振動力学」「流体力学」等を古典理論にまで遡っては教えなくなってきているのです。 スライドの右上にあるのが、われわれが学生時代にゼミなどで読んだ、構造力学の古典教科書です。 構造工学の基礎理論はほぼ、２０世紀初頭までに、確立されました。力学現象を数学モデルとして定式化する事の方法論を確立したラグランジェとか、接触理論を確立したヘルツとか、材料力学や版のような二次元構造やシェルといった３次元構造の解析的な解法を確率したティモセンコといった人達によってほぼ理論は確立されたのです。 数値計算のためのコンピュータがまだ非力であった３０年ほど前は、つまり私が大学にいた頃ですが、フーリエ級数等を使って高等数学理論を一応理解した上で、コンピュータを使った数値解析を行うというのが主流でした。 従って、解くことが出来る構造形態も、数式に乗るような「綺麗な形」をした構造物しか解くことが出来ませんでしたので、力学的に「理にかなった」構造形態、構造形式が多く用いられ、設計者も、手計算イメージで自分の設計した物の強度を関係者に説明することが可能でした。 コンピュータの進歩にはめざましいものがあります。構造工学の世界にコンピュータか活用されはじめたのは、ＦＥＭ（有限要素法解析；Finite Element Method）を提唱したツインキービッツ博士の著作が日本に紹介された１９６０年代後半からですが、私が大学院の修士課程の時、大阪万博のお祭り広場の解体と、その一部をモニュメントとして遺すプロジェクトの数値解析を手伝いました。その当時は東京大学の大型計算機センターの解析プログラムを使うのにも大変な苦労がありました。 ところで、難しい構造理論を知らなくても、それを補う方法が最近はあります。コンピュータシミュレーションの活用です。構造工学でのコンピュータ利用は、力学現象を離散化と呼ばれる、小さな要素に分割して解く方法、ＦＥＭ、有限要素法といいますが、その方法を更に進化させた「数値シミュレーション」という、解析結果がビジュアルに表示される手法が確立され、私達が学生時代学んだ古典的な構造工学の現象はもちろんのこと、このような衝突といった複雑な物理現象も気軽に解析できるようになりました ところが今や、われわれが使うノートパソコンに、当時の解析プログラムより数千倍も機能の高い、使い易いプログラムが搭載できるようになりました。インターネットを活用すれば世界中のコンピュータと情報交換できる状況になりましあ。従って、正に私の学生時代の大学の計算センターと図書館を鞄にいれて持ち歩ける、１０年前のスーパーコンピュータ以上の性能のパソコンを、自由に使える時代になったのです。 高性能のコンピュータが手軽に使えるようになったため、構造工学の分野でも、Simulation Based Design とうい考え方が提唱され、構造工学の基礎知識がなくとも、一通りの強度設計は出来るようになりました。
反面、基礎理論や数値シミュレーションの背景にある前提を知らなくてもコンピュータは使えますから、原理原則をわすれた応用や数値シミュレーション過信が生まれ、製品や構造物の強度不足による事故が多発する傾向にあります。
「ものづくり松下村塾」の活動報告（１） 〜 はじめに「ものづくり松下村塾」の活動報告（２） 〜 数値シミュレーション過信の危険性 「ものづくり松下村塾」の活動報告（３） 〜 ものづくり松下村塾 「ものづくり松下村塾」の活動報告（４） 〜 構造工学に於ける疲労寿命予測、破壊力学の重要 「ものづくり松下村塾」の活動報告（５） 〜 「実践的構造設計講」 「ものづくり松下村塾」の活動報告（６） 〜 薄肉鋼構造金属疲労実験 「ものづくり松下村塾」の活動報告（７） 〜 公開情報の活用 「ものづくり松下村塾」の活動報告（８） 〜 ものづくり松下村塾の実績 「ものづくり松下村塾」の活動報告（９） 〜 今後の展望 「ものづくり松下村塾」の活動報告（１０） 〜 私達の使命 「ものづくり松下村塾」の活動報告（１１） 〜 ものづくり精神と俳句 「ものづくり松下村塾」の活動報告（１２） 〜 終わりに 御常連のみなさん、内容が判りやすいかどうか、ご意見をいただけたら幸いです。 スライド予稿（日本語） Ver.1クリックで拡大できます  スライド予稿（英文） Ver.1クリックで拡大できます |
「ものづくり松下村塾」の活動報告（１） 〜 シンポジウム発表予稿ひょんなことから、経産省＋ＯＥＣＤ主催の国際シンポジウムでパネラーとして発表することになりました。ここでは、その予行演習ということで、お話しする内容を、ブログで下書きしつつ。御常連の方々に、われわれの活動をお知らせしようと思います。どうぞ、後忌憚のないコメントを賜れば、本番でそれを活かしたいと思います。Intelectal CAFEインテレクチャル・カフェ国際シンポジウム インテレクチャル・カフェ国際シンポジウム 「プログラム」 「ものづくり松下村塾」の活動報告（１） 〜 はじめにご紹介戴きました本間と申します。私は現在５５歳。建築構造学を専門とするシニア・エンジニアで、１９７０年開催された大阪万博に刺激を受け建築学科に進みました。大学では大空間構造建（ドームやスタジアム）や計算力学を専門とされる東京大学生産技術研究所の半谷裕彦先生の元で建築構造学とコンピュータを使った構造解析を学びました。１９７９年大学院を修了し、その後、プラントエンジニアリング会社でプラント施設の構造設計を中心に仕事をして参りました。 会社在籍中から、企業在籍中に構造工学などを専門としたシニア・エンジニア、つまり企業を退職された方々が結成したＮＰＯ活動、ＮＰＯ ＣＡＦＥに参加いたしました。 今回のシンポジウムの名前もＣＡＦＥですが、われわれのＮＰＯ ＣＡＦＥは、Computer Aided Forum foe senior Engineer の略です。そこで立ち上げた「ものづくり松下村塾」の活動を、お集まりの皆さんに、ご報告しようと思います。どうぞ、宜しくお願いいたします。 「ものづくり松下村塾」の活動報告（１） 〜 はじめに「ものづくり松下村塾」の活動報告（２） 〜 数値シミュレーション過信の危険性 「ものづくり松下村塾」の活動報告（３） 〜 ものづくり松下村塾 「ものづくり松下村塾」の活動報告（４） 〜 構造工学に於ける疲労寿命予測、破壊力学の重要 「ものづくり松下村塾」の活動報告（５） 〜 「実践的構造設計講」 「ものづくり松下村塾」の活動報告（６） 〜 薄肉鋼構造金属疲労実験 「ものづくり松下村塾」の活動報告（７） 〜 公開情報の活用 「ものづくり松下村塾」の活動報告（８） 〜 ものづくり松下村塾の実績 「ものづくり松下村塾」の活動報告（９） 〜 今後の展望 「ものづくり松下村塾」の活動報告（１０） 〜 私達の使命 「ものづくり松下村塾」の活動報告（１１） 〜 ものづくり精神と俳句 「ものづくり松下村塾」の活動報告（１２） 〜 終わりに 御常連のみなさん、内容が判りやすいかどうか、ご意見をいただけたら幸いです。 スライド予稿（日本語） Ver.1クリックで拡大できます  スライド予稿（英文） Ver.1クリックで拡大できます |
ネットサーフィンしていたら、２年前４月のＪＲ西日本の脱線転覆事故のシンポジウムが、１０／６（土）同志社大学で開催されることを知った。私がもし関西に住んでいたら是非参加したいと思うシンポジウム。神戸新聞記事「ＪＲ脱線事故本質は 同志社大大学院・山口教授に聞く」以下神戸新聞ニュース 2007/09/29 から引用 尼崎ＪＲ脱線事故について、「ＪＲ西日本が事故が起きるまで、現場カーブで車両が傾き転覆する『転覆限界速度』を認識していなかったことが事故の根本原因」と問題提起するシンポジウム[「ＪＲ福知山線事故の本質」が十月六日、京都市上京区の同志社大寒梅館である。呼びかけ人の一人で、シンポと同名の著書がある山口栄一・同志社大大学院ビジネス研究科教授に持論を聞いた。（聞き手・金海隆至）  国土交通省航空・鉄道事故調査委員会（事故調委）が公表した最終報告書は、事故原因について、宝塚線伊丹駅でオーバーランした運転士＝死亡当時（２３）＝が懲罰的な日勤教育を恐れ、速度超過に陥った可能性が高い-と結論付けた。しかし、私は、<事故調査委員会の決定的な非科学性>. ＪＲ西の科学的思考の欠落が事故の根本原因と考える。 事故調委は、現場の右曲線の転覆限界速度は時速百六キロと計算した。現場のカーブは半径三百四メートル。一九九六年十二月の東西線開通までは六百メートルの設計だった。当初の設計通り六百メートルで建設されていたなら、理論上、事故は防げた。 つまり、事故を起こした運転士は時速百十六キロで現場カーブに入ったが、カーブが半径六百メートルと仮定し転覆限界速度を算出すると、一両目の乗車人数を九十三人とした場合、時速百四十八キロまで転覆しない。約二百八十人の超満員を想定しても百二十キロ超まで転覆しない。宝塚線下り直線の制限速度百二十キロ近くで曲線に入っても、事故は起こり得ない。 ところで、ＪＲ西は事故当日の会見で、現場で空車状態の車両の転覆限界速度を初めて試算したとし、百三十三キロとの数字を発表した。この事実は、半径六百メートルの設計を三百四メートルに変更した際、ＪＲ西が曲線の転覆限界速度を算出していなかったことを示す。転覆限界速度を運転士に認識させることもできなかった。 安全を担保するには、まず、半径六百メートルの設計を維持する。それが用地買収の都合などで不可能なら新型列車自動停止装置を設置する。この二つの手だてが事故防止に不可欠だった。しかし、事故調委の最終報告書は、その意思決定過程を分析していない。 ＪＲ西経営陣に、転覆限界速度を算出するなど、カーブの危険性を科学的に検討し、現場に注意喚起する人がいれば、事故は防げたのではないか。 ◆ シンポは午後五-八時。無料。同志社大技術・企業・国際競争力研究センターＴＥＬ０７５・２５１・３７７９ 転覆限界速度 走行中の車両の転覆が起こり得る速度。国枝正春・元国鉄鉄道技術研究所車両運動研究室長が１９７２年に発表した理論に基づく。カーブで車両に働く遠心力と重力が釣り合う力（合力）が、レール外側に向かう状態を危険率とし、車両の揺れ、乗客の重量などを加味して算出する。やまぐち・えいいち １９５５年１月、福岡市生まれ。東京大理学部卒。技術経営学専攻。物理学を学んだ経験を踏まえ、企業経営に科学的思考を生かすよう提言している。関連ブログ��「過去重大鉄道事故と尼崎脱線転覆事故」��「福知山線の列車脱線・転覆事故」 ��「羽越線・特急『いなほ』脱線・転覆事故の原因究明を急げ」 ��「羽越線転覆事故」 下記は、私達の勉強会「ものづくり松下村塾」第１期 ５月に、「ＪＲ西日本尼崎事故」の特別検討会を行った時の資料です。講義は、元東京大学大学院教授 鯉渕興二先生です。 |
「発電用風車点検 頭を挟まれ死亡」 幌延 2007/09/15 北海道新聞こんなショッキングな記事がある方のブログに載っていた。いままで、１月に青森の「岩屋ウインドファーム」の風車タワーの基礎からの倒壊や、平成１５年の沖縄電力の台風１４号による倒壊事故などの重大事故はあったものの、野鳥などの衝突事故や、景観問題、低周波騒音の問題の他は、人身事故などは起こっていなかった風力発電設備の「重大事故」である。概要は下記のとおり 写真は「北海道のいいとこ撮り」からお借りしています 十四日、留萌管内幌延町浜里、「オトンルイ風力発電所」の風車の発電機室内で、点検作業をしていた会社員Ｍ．Ａさん（４４）が、プロペラの回転を発電機に伝えるシャフトと軸受けの間に頭を挟まれた。 天塩署によると、Ａさんはシャフトを止めて点検口に頭を入れ、グリースを交換する作業をしていたが、シャフトが動いて頭を挟まれた。同署は、点検する際のシャフトの固定方法に問題はなかったかなど原因を調べている。 これだけの重大事故なのに、新聞全国紙で大きく報道されなかったのは何故だろう？（阿部総理大臣の辞意表明で全国が騒然としていたからなのか・・・・）ネットで検索しても、この方(カリブの海賊さん)の記事しか引っかからない。詳しいことをご存じの方は、是非コメントをいただければと思っている。  この写真は、「カリブの海賊さん」からお借りしています 『今回の風車はギアレス型という通常の風車とやや違う構造になっています（添付写真のように円盤型の独特な形状）ので中の構造が良くわかりませんが、掲載の写真を見ると、メンテナンススペースが狭そうに感じます。どうも気になるのは、風力発電機のメンテナンスに何かしわ寄せが起こり始めているのではと感じる点です』とも「カリブの海賊」さんはおっしゃっている。 オトンルイ風力発電所はＮＥＤＯのモデル事業でもあったようで、鉄鋼関連 NEWS HEAD-LINE ＮＫＫ、風力発電事業開発に着手と言う記事をやっと見つけた。 Ｎ ＫＫは、北海道幌延町で計画する２万１０００�銑匹僚弦膩拭β腟�模風力発電事業の開発をスタートした。総事業費約45億円で、北海道浜里地区の海岸線に７５０�銑匹良�車28基を建設。完成後は、17年間にわたり北海道電力に電力を販売する。今回の工事では、液状化現象や騒音振動に配慮し、同社のつばさ杭４５６本が基礎工事に採用される。建設着手は、雪解けを待って２００１年５月から、売電開始は２００２年３月の予定。北海道電力向けに約９円弱で売電し、売上高は、17年間で約70億円を見込む。同プロジェクトは北海道幌延町、ＮＫＫ、伊藤忠商事が設立した第三セクター事業統括会社「幌延風力発電株式会社」による風力発電事業。トータル19億円のＮＥＤＯからの補助金を得て、28基の風車を建設し、北海道電力向けに２万１０００�銑匹稜篥鼎鯡椹悗后�  この写真も「北海道のいいとこ撮り」からお借りしています 北海道電力向けとしては最後の風力発電プロジェクトとも言われ、北海道電力が買取電力入札制度を導入したことにより、設定した６万�銑匹力箸鬚呂襪�に上回る20万�銑匹留�募が殺到した。 今回の工事では、海岸沿いに建設することから液状化現象対策が求められ、ＮＫＫが開発した無排土杭「つばさ杭」４５６本が採用されることになった。従来のＰＣ杭より材工トータルコストでは競争力があり、耐震性に優れ、騒音振動対策にも配慮した環境対応型の建設工法が高い評価を得たものと見られる。 風車のエンジニアリングは、ＮＫＫ社が技術導入したラガウェイ社の発電機を採用する。ピッチ制御に加え、風速により回転数が変わる可変速式のため高い発電効率となめらかな出力変動を実現。また、ギアレスの同期発電器により、高効率、レスメンテナンス、低騒音で稼働、電力系統への連携安定性により電力の安定供給できるなどの特徴をもつ。
私は、地球温暖化、ＣＯ２削減、省エネルギーの立場から、風力発電の健全な発展を祈るものだが、岩屋ウインドファームの事故以来、巨大構造物の建設に一抹の不安を覚える者で、最近ある専門誌に「風力発電設備の基礎設計」に関して、論文を書いたところなので、この際、このオトンルイ風力発電所の事故原因もフォローして行きたいと思っている。なにかこの件に関して、情報やご意見をお持ちの方のコメントをお待ちします。 |
