設計図の誕生

橋本 毅彦 : 描かれた技術 科学のかたち―サイエンス・イコノロジーの世界 (東京大学出版会, 2008) p.61.

設計図、部品の寸法と形状をすべて確定し、製造の現場では設計の判断はもはやなされないような設計図面は、一八世紀のフランスの軍事技術者の間で生み出されるようになる。精密に描かれた設計図が作図され、それに正確に合致するような部品を作ることが製造現場に求められる。正確に図面通りにすることで、同一モデルの二つの製品に対応する部品は互換性をもち、交換できるようになる。

なお、大型機械の最終工程に仕上(除去加工を伴う)が不要になり、最終工程が組立だけになったのは、20世紀後半になってからである。

新製品普及のための5つの条件

槌屋 治紀 : 燃料電池と水素エネルギー 次世代エネルギーの本命に迫る (サイエンス・アイ新書, 2007) p.141.

新製品普及のための5つの条件([米国ニューメキシコ大学教授] ロジャーズ)

(1) 相対的優位性 (リラティブ・アドバンテージ)
 既存のものに比較して有利であること

(2) 互換性 (コンパティビリティ)
 現状から無理なく乗り替えられること

(3) 複雑性 (コンプレキシティ)
 複雑でないこと

(4) 試行可能性 (トライアビリティ)
 すぐに試してみることができること

(5) 視認性 (オブザーバビリティ)
 ほかの人にもその効果が見えること

安全と安定の両立

原発事故をうけて、「安全と安定の両立」という文言が新聞紙上に表れている。

『「安全と安定を両立」しなければならない』ことが顕在化されたことは喜ばしい。

しかし、『いかにして「安全と安定を両立」するのか』。この解を得ることが非常に難しいという認識がもたれなければならないだろう。

安全と安定はトレードオフの関係にある。トレードオフの解決が、両立を可能にする。

しかも、コストに関わる問題であるため、最良の解答が要求される。

複雑なトレードオフ問題を解く手法は、シミュレーションが一般的だが、それにはシミュレーション対象に通じた優秀な頭脳をある程度の期間、投じる必要がある。

実際の制御の役割

● 複数の要素を連係運転させる。

各要素のインプット・アウトプットを制御によって調整しないと、要素間に大きなバッファーをもたせないといけない。バッファー容量(ひいては、全体の容積)の小型化には、性能が高い需給制御が必要である。

● ひとつの要素を維持する、運転を操作する。

ガバナー(調速機)・エンジンコントロールユニットなど。

・多くの測定パラメーターから最適な制御パラメーターを、速い応答速度で求める必要がある場合、
・制御パラメーターを要素に与えてから、それが運転に影響を及ぼすまでに時間が掛かり、要素の内部状態に関して未来予測が必要な場合、
には、制御計算機に高い能力が要求される。

対数グラフ

● 普通のグラフ( y-x )

グラフ上の直線は、y=ax+b, dy/dx = a (一定) を表わす。

● 片対数グラフ( log(y)-x )

グラフ上の直線は、y= exp(ax+b), dy/dx = ay を表わす。

dy/dx = ay の性質は、x を時間(t)にとる場合によく見られる。

無限に分裂する細胞を考え、 y をある時刻における細胞の個数として、a を単位時間にその細胞が分裂して新たに生まれる細胞の数だとすると、

 dy/dt = ay, y= exp(at+b)

を満たす。a が負の値をとる場合の例は、大気圧力 p と高度 z の関係(山の上では大気圧が低い)、

 dp/dz = (- g/R/T) p, g: 重力加速度、R: 空気の気体定数、T: 温度

や、崩壊によって減少していく放射性核種の数 y と時間 t の関係を表現できる。

y方向に極端に範囲の広いデータを扱える。

● 両対数グラフ( log(y)-log(x) )

グラフ上の直線は、冪関数(べきかんすう) y= x^a, dy/dx = a*x^(a-1) を表わす。

グラフ上の傾きが、a を表わす。

x,y 両方向に極端に範囲の広いデータを扱える。

自動車メーカーの未来

移動体とは、重量と機関出力のトレードオフを高度に解決した製品である。特に、乗り物は、さらに安全性の問題も解決した製品である。

さて、電気自動車などモータを機関とする自動車は、インバーターとモーターとの組み合わせによって、機関自身に物理的なトレードオフを抱えない…と、まで書いたら言い過ぎかもしれないが、熱機関であるエンジンよりは機関自身に物理的なトレードオフをもっていない。

自動車メーカーがモータを機関とする自動車の生産に主軸を移した時に、自動車メーカーが、ガソリン自動車メーカー時代と同じ高度さの、部品(ある機能を持った部品の集合体を意味するコンポーネントをも含む)がもつトレードオフを見据える「分析の目」を持ち続けることは困難だろう。モーターやバッテリーの能力と重量のみを考える、分析的でない視力しか持たなくなるかもしれない。

たとえ、自動車部品から、部品がもつトレードオフがなくなったとしても、自動車関連の機械には、そのトレードオフが内在する。自動車メーカーが、関連する機械がもつそのような性質を理解できるか、これが将来における自動車メーカーの社会における地位を決めるひとつの要素になると考える。

3Dモデルの意義

性能の極大化(トレードオフを解決して、パラメータを決定)。
最高性能試験

使用者(管理者)へのPR、作業者・使用者(運転者)への作業説明。

関連:
大熊 康之 : 軍事システムエンジニアリング―イージスからネットワーク中心の戦闘まで、いかにシステムコンセプトは創出されたか (かや書房, 2006) p.75~.

説明できない状況を作らない

質問する者と質問される者の関係は、質問する者の方が強い。

質問される者が説明できない状況に陥ると、質問する者に一方的に攻めこまれ、両者の間で平和的な解決ができなくなる。

発想の元:
日垣 隆 : ラクをしないと成果は出ない (大和書房, 2008) p.90.

《論議というものは、およそ理由を尋ねたほうが勝ち》
 ソクラテスもこう述べています。

Twitter / @takagi1: 平和的な解決を望む場合には、相手側に、こちら側について考える時間と考える意志を持たせるために、対立を少なくとも一定時間 継続できる力(抑止力を含めて)が必要である。 2011/7/9 10:23am

Twitter / @takagi1: (いい意味で)質問されないようにしておく。 2011/7/16 5:55pm

有人宇宙船

有人宇宙船において、目的地につくまで、乗組員は制御器にすぎない。宇宙船は巨大なエネルギーを持ち、エネルギーを制御できなくなった時、乗組員は確実に死ぬ。

有人宇宙船の実現に求められることは、

 安全性 と 説明性

である。

後者は、

・乗組員の人権を侵したと批難されず、
・事業を主導する政権の政治的リスクを極小化する

ほどに「手を尽くした」と大多数の人に認知されるだけの説明性である。