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July 27, 2005

地球環境が目でみてわかる科学実験

chikyukankyo
 【今週の一冊】
 ●『地球環境が目でみてわかる科学実験』

  著:川村康文(築地書館)
   2004.7 / ¥1,470

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 ◆ 燃える一言 ◆
 『地球環境問題、エネルギー問題を知って、これらの問題解決に
                     私たちの叡智を傾けましょう。
    叡智を傾けるためには、ただ単に知っているだけではいけません。
              それらを科学的に理解することが大切です。』
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 昨晩から台風7号が上陸し、大雨をもたらしています。
 
 思い出されるのは、昨年の「週間」台風の猛威です。
 
 まさに「異常気象を実感」したように思いましたが、あくまで感覚的なもの
 で、どこまで因果関係が分かっているかは、甚だ不明確です。
 
 私たちは、地球環境の変化について、どこまで理解しているでしょうか。
 
 実際に自ら実験して、環境問題とその対策について、楽しく学べる本を紹介
 します。
 
 
 当たり前のように「二酸化炭素の排出で地球が温暖化する」と言いますが、
 さて、そのメカニズムは?
 
 太陽からのエネルギーは、電磁波として地球に降り注ぎ、その大部分は可視
 光線で、二酸化炭素は素通りします。
 
 電磁波のエネルギーは地表に到達すると減少し、その分波長が長くなった赤
 外線として宇宙空間に放出されます。
 
 ところが二酸化炭素をはじめとする「温室効果ガス」は、赤外線を吸収し、
 その名のごとく温室のように大気を保温するのです。
 
 つまり、温室効果ガスの増加により、気温が上昇するのです。
 
 
 本書では、二酸化炭素の温室効果を、ペットボトルに封入した空気との比較
 で調べる実験の方法が示されています。
 
 できるだけ正確に測定するためには、手作りであっても試料が熱源からの影
 響を均等に受けるような工夫が必要であり、複数の道具立てが解説されてい
 ます。
 
 
 一方、ディーゼル車の排気ガスに含まれる浮遊粒子状物質(PM)が健康被害
 の原因として注目されていますが、PMのような微粒子(エアロゾル)は、
 物質によって冷却効果を示すものと、温暖化効果を持つものがあります。
 
 海水が蒸発して生じる塩化物結晶のエアロゾルは、白色系ですので光を反射
 し、冷却効果がありますが、ディーゼル車や工場排気のススは、当然黒色系
 の温暖化効果を示す物質です。
 
 これも、二酸化炭素と同様の実験装置で、白いチョークの粉を入れた場合と、
 炭素粉を入れた場合で実際に実験してみると、納得できるでしょう。
 
 
 こうして、環境が実に簡単に変化しやすいものだということを知った上で、
 対策として挙げられる「風力発電」「太陽光発電」「燃料電池」などを、教
 材を買ってくるのではなく、実地に作ってみることを、次のステップとして
 示しています。
 
 効率のよい風力発電として「サボニウス型風車」(これ、私は初めて知りま
 した!)が挙げられ、また燃料電池をお茶やコーヒーで作る方法が示される
 など、なかなか捻りが効いています。
 
 夏休みの自由研究で、子供と一緒に、ものづくりとエコを学ぶ良いテキスト
 になるでしょう。
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 ◇ カンドコロ! ◇
 
 身近にある太陽電池は、大半が半導体のアモルファスシリコンで、とても手
 作りできるものではない。
 
 また、実は製造過程で大量のエネルギーを要し、有毒な元素を含むため廃棄
 の問題もある。
 
 そこで注目されるのが、「光合成型太陽電池」と呼ばれる色素増感太陽電池。
 
 主原料は、化粧品にも使われる「二酸化チタン」、紫キャベツなどの天然色
 素、うがい薬にも入っている「ヨウ素溶液」など、安価で安全なものだ。
 
 そして、小学生でも科学実験で作れる手軽さ!
 
 効率や安定性などの課題はあるが、注目される技術であり、実際に自分で太
 陽電池を「作った」経験は、科学への関心を高めるはずだ。

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 ◆ 熱い行動 ◆
 原理原則が分からねば、「地球を大切に」の掛け声だけで地球は救えない。
 何が起こっていて、何ができるかを実地に知ろう。
 
 子供と一緒に、夏休みの宿題をやろう!
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 ◆ 燃えるゲージ ◆ | 炎 | 炎 | 火 | (炎3つが満点)
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 ◎ 目 次 ◎
 Part1 環境問題ってどんなこと?
  1 地球温暖化
  2 酸性雨
  3 大気汚染
  4 エアロゾルによる地球温暖化・冷却化
  5 オゾン層の破壊と紫外線
 Part2 環境にやさしいエネルギー
  6 電気エネルギーといろいろな発電
  7 太陽電池
  8 風力発電
  9 燃料電池
  10 省エネルギー
 Part3 これからの地球を考える
  11 環境家計簿
  12 京都議定書

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July 20, 2005

シマノ 世界を制した自転車パーツ

shimano
 【今週の一冊】
 ●『シマノ 世界を制した自転車パーツ』
  堺の町工場が「世界標準」となるまで

  著:山口 和幸(光文社)
   2003.6 / ¥1,680

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 ◆ 燃える一言 ◆
 『三年先のところへ意思をおいて、どれだけエキサイトして、
               血を燃やして、そこへ突っ込んでいくか。
      それがないと開発の仕事はできないね。
                 それが新製品として花が開いていく。』
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 日経新聞の「私の履歴書」に、今月はシマノ会長の島野喜三氏が連載をして
 います。
 
 「自転車界のインテル」と呼ばれるほど、ロードレースからMTB、大衆車
 に至るまで、世界中の自転車の変速機やブレーキなどのキーパーツを生み出
 す「株式会社シマノ」。
 
 昨日の朝刊には、シマノの名を世界に知らしめした代表ブランド「デュラエ
 ース」について述べられていました。
 
 
 「デュラエース」は、素材の超硬ジュラルミンと、耐久性(デュラビリティ
 )から喜三氏が付けた名前で、その名の通り、強度と耐久性を高めたアルミ
 合金のジュラルミンを用いました。
 
 航空機などに用いられるジュラルミンを独自に研究し、最適な組成を編み出
 し、これを当時最先端の加工技術である「冷間鍛造」を駆使して生産ライン
 に乗せたのです。
 
 トヨタ自動車や東洋工業(現マツダ)の技術者とも競い合って、常温のまま
 金属を叩いて成型する冷間鍛造技術を開発したお陰で、精度と強度、そして
 生産コストを兼ね備えた、芸術的なまでの部品群が生み出されます。
 
 
 製造技術と並ぶ、シマノのものづくりのもう一つの特徴が「革新性」です。
 
 自転車競技の本場ヨーロッパのメーカーは、現場で選手の要望に応えること
 で発展してきました。
 
 軽い部品が求められるから、鉄をアルミへ、アルミをチタンへと置き換えて
 いく発想です。
 
 シマノは、ある時から「機能」を磨く路線へと変更し、例えばそれまで選手
 が「ギアチェンジでハンドルから手を離すのは当たり前」と思っていたとこ
 ろに、ブレーキレバーと変速ギアを一体化した「STI」などの製品を投入
 します。
 
 ほとんど常識はずれともいえる発想は、人間が使う道具である自転車は、ま
 だまだ不便な乗り物だ、という考え方から生まれてくるのです。
 
 独自の機能を盛り込んだ製品を次々と発表し、気がつけばそれが「走る世界
 標準」となったのです。
 
 
 時速100キロのスピードで峠を下り、フルブレーキングするような、世界最高
 峰の舞台で、スーパーマンたちが実戦の中で使うと、普通のテストでは起こ
 らないことが起きます。
 
 その実戦の中で揉まれ、そして信頼を得てきたシマノ・デュラエースは、オ
 リンピック、サッカーのワールドカップと並ぶ世界的イベント、ツール・ド
 ・フランスで、1999年、ついにランス・アームストロングという最高のアス
 リートにより、総合優勝の栄冠を掴むのです。
 
 以来、アームストロングとシマノは、ツール・ド・フランス6連覇の栄冠を
 手にし、そして今まさに、この最強タッグが前人未到の7連覇に向けて、走
 り続けています。
 
 ランス引退の花道を、シマノの技術で切り開くことができるか。
 ゴールは3日後、7月24日、パリ・シャンゼリゼです。
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 ◇ カンドコロ! ◇
 
 シマノの変速機は、ギアの真下にプーリー(歯車)がなくてもちゃんと変速
 する。
 
 レバーを1段階動かすと、ケーブルが2ミリ引っ張られて変速機が1段分動
 く。
 
 その誤差は2%、0.04mm。これが安定した変速領域となる。
 
 ただし、ずれても変速するように、ケーブル、アウター、グリス、変速レバ
 ーと全部に仕掛けをしてある。
 
 この精度のこの材料で作るとこういう精度になって、こういう取り付け方を
 するとここまでのズレが出る。
 
 介在するケーブルや変速機のプーリーのズレも出てくる。
 
 最終的に生じるズレを予測した上で、ひとつひとつの規格を作る。
 
 誤差の集積をデータとしてつかんでいて、その誤差を設計の中に織り込んで
 いるのだ。
 
 だから、シマノの変速機は、泥が詰まっても雨が降っても、ちゃんと変速す
 る。

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 ◆ 熱い行動 ◆
 「伝統」や「ブランド」に対抗するには、「機能」と「生産性」を磨け。
 
 進化と深化に限界はない。限界を追及する先に未来がある。
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 ◆ 燃えるゲージ ◆ | 炎 | 炎 | 炎 | (炎3つが満点)
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 ◎ 目 次 ◎
 stage1 常識を打ち破るSTIの衝撃
 stage2 デュラエース誕生
 stage3 エアロの挫折
 stage4 SIS搭載
 stage5 ライバル
 stage6 レーシングチーム
 stage7 MTBで大ブレーク
 stage8 アトランタ・プロジェクト
 stage9 新たな歴史

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July 13, 2005

E=mc2

emc2
 【今週の一冊】
 ●『E=mc2』
  世界一有名な方程式の「伝記」

  著:ディヴィッド・ボダニス 翻訳:伊藤 文英、高橋 知子、吉田 三知世
  (早川書房)
   2005.6 / ¥1,995

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 ◆ 燃える一言 ◆
 『アインシュタインの方程式に含まれる等号をトンネルか橋だとして、
       ごくわずかな質量がこの方程式という橋を渡ったとしよう。
    エネルギーの側に着いたとき、
              そのわずかな質量は驚くほど膨張している。』
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 アインシュタインが特殊相対性理論を発表した1905年に生まれ、今年生誕百
 周年を迎えた方程式、「E=mc2」。
 
 (もちろん、「2」は「c」の右肩に乗った「二乗」です。)
 
 本書は、アインシュタインの伝記でも、相対性理論の解説書でもなく、百歳
 になった「E=mc2」の生い立ちを綴った「伝記」です。
 
 
 まずは彼の祖先、「E」「=」「m」「c」そして二乗の「2」、それぞれの
 記号の歴史から始まります。
 
 イコールの記号を考案したイギリス人が、『「is equalle to」という冗長な
 言葉の繰り返しを避けるために、同じ長さの2本線でできた記号、====
 (注:本では繋がった二本線です)を編み出した』という売り文句で普及に
 努めた、なんていう解説も飛び出します。
 
 
 ファラデーの活躍により明らかにされた「エネルギー保存の法則」、そして
 酸化反応を精密に計測したラヴォアジェが示した「質量保存の法則」が、E
 とmに関する、大法則です。
 
 つまり19世紀半ばまで、エネルギーと質量は「丸屋根に覆われた別個の都市
 のようなもの」だと考えられていました。
 
 どちらも魔法のように収支バランスのとれた、驚くべき世界で、物質の形態
 ががらりと一変しても、総量は人知の及ばない法則で一定を保っており、こ
 の二つの領域に関連性があるなどと考えている者はいませんでした。
 
 
 アインシュタインの研究は、二つの独立した観念を一変させるものでした。
 
 エネルギーは保存されない。質量も保存されない。
 しかし、世界は無秩序であるというわけではない。
 
 エネルギーは単独で存在するものではない。質量も同様である。
 そして、質量とエネルギー量の和は常に一定である。
 
 この二つを結びつけるのが光速cの二乗であり、質量をエネルギーに換算す
 る係数は448,900,000,000,000,000倍(マイル/時で表現)という莫大な膨張
 を伴うのです。
 
 
 そして、この膨大なエネルギーの膨張を実際に証明するために、ラザフォー
 ド、フェルミ、マイトナーらの手により「E=mc2」は育てられ、ついに
 原子を分解し、圧縮され凍結されたエネルギーを解放する方法が示されまし
 た。
 
 不幸なことに、それは第2次世界大戦に突入した1939年のことであり、どこ
 の国がこの式の威力を「原子力爆弾」という形で使うか、という競争になっ
 たのです。
 
 アインシュタインの静かな思索に始まった「E=mc2」は、最悪の形で、し
 かし少しの狂いもなく、広島・長崎の上空で現出しました。
 
 
 戦後60年。原子力発電をはじめ、医療機器、GPS、また遺跡の年代測定
 など、現代ではアインシュタインの理論が多岐に渡って応用されています。
 
 物理の教科書や個人の伝記には現れない、数多くのドラマが、かの方程式に
 織り込まれ、紡ぎ出されたことを知り、感動を覚える力作です。
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 ◇ カンドコロ! ◇
 
 ショッピングセンターや映画館でおぼろげに光る非常口の表示も、E=mc2
 の力に頼っている。
 
 これらの表示の光源には、火災のときに停電の恐れのある、普通の電源が使
 えない。
 
 そこで、内部に放射性物質の三重水素を封入する。
 
 三重水素の不安定な原子核から質量が絶えず「消滅」し、かわりに発生する
 エネルギーが蛍光体を十分な明るさに光らせるのだ。

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 ◆ 熱い行動 ◆
 原理・原則を熟知して、常識と言われるものを疑ってみよう。
 
 無味乾燥な「法則」や「技術」にも、歴史とドラマがある。
 自分のお世話になっている「法則」「技術」の生い立ちを探ろう。
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 ◆ 燃えるゲージ ◆ | 炎 | 炎 | 炎 | (炎3つが満点)
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 ◎ 目 次 ◎
 第1部 誕生
 第2部 E=mc2の先祖
 第3章 若かりし頃
 第4章 成熟期
 第5章 時間が果てるまで

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July 11, 2005

中小企業ですがモノづくりでは世界でトップです

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 【今週の一冊】
 ●『中小企業ですがモノづくりでは世界でトップです』
  世界を制するオンリーワン中小企業

  著:木村 元紀(洋泉社)
   2005.05 / ¥1,575

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 ◆ 燃える一言 ◆
 『ピンチはチャンスといいますが、ピンチは乗り越えられなかったら
                ピンチのまま。会社もつぶれてしまう。
   追い込まれて、必死になって頭をフル回転させ、
              難題を解決して初めてチャンスになるのです』
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 日本の製造業のうち、資本金3億以下の中小企業が99%、そのうち約半数は
 資本金1000万円以下の、いわゆる「町工場」です。
 
 それら町工場では、「製造業の空洞化」が進行し、ここ5年間で約15%も減
 少しています。
 
 そんな厳しい環境におかれた中小企業の中で、世界を制する「ナンバーワン
 企業」が、実は結構あるのです。
 
 
 一つの特徴は、ニッチな分野で独自技術をもって突き抜けた企業です。
 
 精密加工の「スパロール」などが有名な「スギノマシン」は、もともと石油
 精製プラントのパイプを洗浄する水圧チューブクリーナのメーカでした。
 
 水圧を活用する技術と、精密加工の技術を土台として、「水でモノを削る」
 ウォータージェットという独自の技術を開発したのです。
 
 水を約3000気圧という超高圧状態にし、ノズルから糸のように噴出させるこ
 とで、高硬度のチタンや大理石、逆にゴムや食品など変形しやすいものも、
 発熱を伴わず一刀両断するこの加工法は、医療分野などにも適用されていま
 す。
 
 樹脂、金属、ゴムの複合体である携帯電話が真っ二つになった背表紙の写真
 は圧巻です。
 
 
 こうしたコア技術、コア製品を持った中小企業が勝ち抜くことは、これまで
 にも紹介してきましたが、本書では、大量生産の標準品でも、徹底した生産
 性の向上でコスト競争力を維持するという、もう一つの特徴を持った企業が
 紹介されています。
 
 「スイッチ」という、あまりにありふれた部品で、100%国内生産で中国製や
 東南アジア製に対抗している「サガミ電子工業」は、試作品やニッチ部門だ
 けではなく、「多品種大量生産」で競争力を持つ希有な存在です。
 
 同社は、生産管理の方法ばかりを追求するISO9000認証は取得していません。
 
 逆に「余分な管理の必要がない」作り方を設計段階から研究し、生産設備、
 金型、治工具、検査機まで、自前で開発しているのです。
 
 こうしてシンプルな設備ながら、生産性を3倍、4倍に上げるアイデアを盛
 り込んで、「品質・コスト・納期」の3拍子そろった製品を生み出していま
 す。
 
 
 冒頭の弁にあるように、一度ピンチが訪れれば、波に飲まれてしまう恐れが
 中小企業にはありますが、その波を乗り超える機動性も、また町工場の特徴
 です。
 
 輝く企業群を眺めてみて、「整理・整頓」の徹底という、当たり前のことを
 当たり前にやり続ける地道さの上に、こだわりの技術を徹底した「ものづく
 り」が、企業の大小に関わらず、世界に伍していくための「必要条件」だと
 実感させられました。
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 ◇ カンドコロ! ◇
 
 防犯用などに用いられる凸面鏡のメーカー「コミー」は約10年前、販社や同
 社に在庫を抱えて販売していた。
 
 新製品開発やマーケットの開拓に重点を置いていた小宮山社長が、トヨタ生
 産方式の異業種展開を説いた『NPSの軌跡』という本に衝撃を受け、生産シス
 テム作りの重要性を知った。
 
 早速このシステムを採り入れ、多品種少量・短納期へのチャレンジを行った。
 
 種々の改善により、受注生産による完成品在庫ゼロをほぼ実現したが、問題
 が残った。
 
 製品ラインアップ増加とともに、梱包用の段ボールが溢れ、手間や欠品が激
 増してしまった。
 
 そのころ、小宮山社長は再び衝撃を受けた本に出会う。『デルの革命』だ。
 
 外注先と情報を共有した連鎖的な生産システムであるSCMをそこから学び、協
 力してくれる段ボールメーカを見つけた。
 
 こうして段ボールの在庫、欠品ゼロを実現したのだ。
 
 書籍に込められた問題を解決するヒントを、実際に活かすかどうかだ。

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 ◆ 熱い行動 ◆
 規模、人数、資本の大小ではない。
 問題を見つけ、問題を解決する「信念」の有無が勝負を決する。
 
 読みっぱなし、聞きっぱなしにせず、実際にやってみよ!
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 ◆ 燃えるゲージ ◆ | 炎 | 炎 |   | (炎3つが満点)
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 ◎ 目 次 ◎
 第1章 中小企業、世界標準
 第2章 光る熟練工の職人技
 第3章 中国に負けない最強の工場
 第4章 コア技術を磨き、高付加価値を極める
 第5章 未来へ踏み出す!異能のベンチャー

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