技術の伝承をうまくするために

先日、中堅技術者の同僚から相談をうけました。

私が設計したタイムレコーダの内部に保守部品のフューズを装着するための構造があり、
事実、製品はそこに予備のフューズを取り付けて出荷・販売しています。
当然、そのフューズにはコストがかかっています。

ただし、そのフューズ取り付け構造は本体を分解しなければ表に現れず、ユーザーには
本体分解を禁止しているので、ユーザーは一生その部品を見ることはありません。

そして、基板に実装されたフューズがダメになった場合、機械自体には重篤な障害が
発生している可能性が少なからずあります。
ですから、ユーザーから連絡がありサービスマンが訪問すると、実装されたフューズを
確認しダメになっていたら本社の修理部門に送る、というのが一般的な処置になります。

そのため、相談に来た同僚は、このフューズを廃止すればコストダウンができるのですが
なぜ、使いもしないフューズを持たせているのですか？という質問をしてきました。

そのタイムレコーダはケースが樹脂で設計したのでその構造が設計できました。
それまでの機種はセロテープで本体内に予備のフューズを固定していました。

さらに、私が設計したタイムレコーダより後発で設計されたタイムレコーダの多くは
フューズを取説などと一緒に付属品としているので、ユーザーがなくしてしまう懸念が
大きく、この面からも不要なのでは？というのが彼の意見でした。

実は、フューズを本体に装備しておくことには重大な意味があり、付属品扱いにしては
絶対にダメなのです。

過去の製品を日頃からながめ、数機種連続して設計した経験があるため、その理由は
とくに意識していなくても身についていたので、フューズ取り付け構造を設計しました。

その後の機種の設計者たちは、なぜ、本体内、しかも、ユーザーが一生見つけられない
場所にあるのか？をほとんど考えずに
「付属品にいれちゃえ！」と判断したのでしょう。

このように技術は情報の本質が伝承されないとどんどん劣化していくのです。

技術がうまく伝承されるためには、設計者は過去の製品で不要と思うことがあった場合、
最大限に想像力を発揮して、その製品を設計した技術者の思考をトレースする、という
工程を自発的に身につけるように訓練することです。

PC上のメールによる情報伝達や、CAD設計作業により、設計者どうし直接伝達できる
情報量は相当減少しています。
とくに、CADの場合、画面には『今設計者が注目している』部分の情報しか表示されて
いません。

昔の製図板での作業では、設計者が注目していない部分もほかの技術者は見てとる
ことができ、
「ここは、こうしたほうがいいんじゃない？」などと情報交換ができたのですが ・・・

今は難しそうですね。その分、技術者の自発的な情報くみとり訓練が重要になります。

視点を変える その1

　技術者が仕事に行き詰ったとき、よく、『視点を変えてみる』 とよい、と言われていますが、
これを実践することは相当難しいことです。技術者にとって視点を変えることができるほど
余裕があることはめったになく、また、どのように視点を変えればよいのか？も明確になる
ことも少ないと思われるからです。

　私は33年の技術者活動のなかで、視点を変えて問題を解決できたことは、大きな問題では
2回ありました。

　ある会社が、カードを媒体としたすべての企業内活動を管理するシステムを構築し、私の
勤めている会社は、そのなかの生産管理用端末を担当することになりました。

　媒体カードはバーコードを印刷するその会社が開発したプリンタで発行します。大量にカードを
発行するため高速印刷が要求されます。そのため、ラインドットプリンタをわずかにライン方向に
往復移動しながらドットの密度を高めると同時に、カードも間欠ではなく連続送りするという、
かなりハードな印刷方法を採用していました。　

　当時、その設計を担当した技術者は製造・販売していたモデルをベースに、バーコードリーダを
搭載して端末を開発しました。いざ、そのカードを読ませてみると、まったくコードを読むことができず、
カードエラーになってしまったのです。これは大問題となりました。その会社の担当者の方は、私たちの技術力に大きな疑問を感じたようです。

　この問題の解決を私が仰せつかりました。まず、現実を確認するために、まず、カードを正規の
読み取り方向から読ませると、当然読むことができません。しかし、カードを正規の方向とは逆の
方向から読ませると、問題なくバーコードを読み取り、デコードすることが可能です。

　つぎに、そのカードをコピーしてバーコード部分を切り取ってカードに貼り付けて実験したところ
どちらの方向でも読み取りが可能です。

　いろいろと原因の仮説を立てたのですが、解決にはつながりませんでした。
　そして、そのとき、視点を変えるアイディアがわいたのです。そのアイディアとは・・・
 
 自分自身がバーコードリーダの目玉（フォトトランジスタ）になることです。バーコードリーダは
紙面に対してやや傾いた方向からLEDで光をあて、その反射光を、これもやや傾いたフォト
トランジスタで受光します。

 顕微鏡でフォトトランジスタの傾き方向からカードを観察しました。当然、光源もLEDとおなじ
傾きで配置します。

　その結果、印刷されたバーコードがドットプリンタによってある方向にささくれ立っているのが
確認できました。そして、カードを正規方向に送って観察するとささくれが乱反射して、本来は
インクがのって黒くみえるはずなのに、白くみえたのです。このため、バーの幅を誤認識して
いたのです。カードを逆方向に動かすと光とささくれの干渉で、正規方向に送った時ほど白くは
なりませんでした。

 コピーしたバーコードはささくれがないのでどちらからでも問題なく読み取りができていたのです。

　これが確認できたとたん、すぐに対策が浮かびました。バーコードリーダをやや傾けて取り付ける！

　取り付け板金の曲げを変えてカードを読ませたところ、正規の方向でも問題なくバーコードを
読み取ることができました。十分な検証を行った後、対策図面を出図、無事に納品することが
できました。

　当時、その会社さんが開発していたほかの端末で使うカードは、バーコードを1000枚発行する
たびに印刷機のインクリボンを交換するというきまりでした。それ以上発行するとインクが薄くなり、
読み取りに問題がでるから、という理由です。

　納入した端末はその会社の担当の方々が検証されたのですが、印刷機で1000枚、2000枚
3000枚・・・と印刷を続けたカードの読み取らせたのです。
 　結果として、納品した端末は1万枚以上印刷したインクリボンを使って印刷したカードでも
バーコードを読むことができたそうです。

 システム運営が始まったとき、私の上司もその式典に招待されたのですが、その会社の方から
「どうしたら10000枚以上も発行したリボンを使っても読み取ることができるのですか？」と
聞かれたそうです。しかし、
「それはわが社のノウハウですから」と対策内容を教えなかったようです。

　翌日、その上司がその話を私に伝えに来ました。そして、
「鼻高々だったよ」と嬉しそうに付け加えました。

　でも、あなたは、
「なんとかしろ！早く原因を見つけて対策しろ！」と私を怒鳴り続けていただけですけどね。

 

 

 

アインシュタインのことば

「解きうる問題を解くのが科学者であり、解くべき問題を解くのが技術者である」 というのが
アインシュタインのことばです。特許庁に勤めていたアインシュタインはすぐれた科学者には
珍しく、技術者を尊敬していてくれたようです。

　科学を追及する、つまり、真理の根底にながれる原理は、いろいろな条件がそろえば、
ほとんどの場合、答えが得られる。つまり、解きうる問題になります。

　しかし、技術者に要求される問題、つまり、このコストでこの仕様の製品をこの期間で
設計しろ、を解決できる解は本当に存在するのか？を胸に秘めて仕事を進めていくのが
技術者です。彼に与えられたのは、彼が解かなければならない問題であり、その解答が
あるかは、誰にもわかりません。

　私は、ノーベル賞を受賞した中村教授、そして、技術者の立場を高めよ、とあんににおわせて
くれた小柴教授を尊敬しています。

　太平洋戦争で徴兵を回避された工学系大学の学生、そして、その身代わりとして命をささげた
文科系の大学生、多くの犠牲のもとにこの日本は発展してきたのです。

　その意思を私は大事にしています。

　おなじように、１９４５年６月に、激戦が終結しようとしている沖縄から本土に打電された
太田実海軍少将の「沖縄県民かく戦えり」の電文をいまこそ全国民が知るべきだと思います。

　これは、日本史の教科書にのせるべき内容だと思うのですが・・・

　そして、政府関係の方々も、ぜひ、この電文を読んでください。

技術者の勲章

 以前、ある著名な技術者の方が、有名な技術情報サイトで技術者について連載されて
いました。
 そのなかに、『技術者の評価』 という話題がありました。
　技術者は、どのように定量的に評価されるべきか？というもので、３つの指標が示されて
いました。

1．主たる技術者として開発・設計や評価・判定した製品の数
2．特許の数
3．理化学・工学・技術に関連する特許の数

さて、これを自分に当てはめてみると、以前ブログでも書きましたように、たぶん世界で一番生産されて売れた
タイムレコーダの開発プロジェクトをまとめていたのは私です。
1985～1990年代に設計・生産されたタイムレコーダのほとんどに私はかかわっています。

また、私が勤めている創業80年以上の企業で、創業以来出願数、登録数とも、
もっとも多いのが私です。はっきりいって自慢です。

そして、品質工学会と社会人大学でいくつか論文を発表しています。

こうしてみると、私はかなり評価の高い技術者といえそうです ・・・ 冗談はさておき、
昨日、とてもうれしいことがありました。

10年ほど前に1年半ほど一緒に仕事をした、ちょうどそのころ若手から中堅に脱皮しかけて
いた後輩が、私にデータ解析と評価方法について質問をしにきました。
とてもうれしかったので、かなり丁寧に解説したところ十分に理解し、納得してくれたようです。
さらに話がはずんで一緒に仕事をしていたころの話題になりました。

当時の私は第2次世界大戦のドイツ陸軍の独立重戦車大隊のように、火消しの仕事で
奔走していたのですが、彼には、多くの難問を不思議と短期間で解決していたように
見えていたようです。こちらにはそんな余裕はなく、本人も覚えていないような内容について
「なんであんなことを考えついたんですか？」 などといわれました。

つぎに彼と入れ替わりで、また、別の技術者がたずねてきました。彼はさきほどの子より
少し年上です。
彼とも1年ほどしか一緒に仕事をしていませんが、昔、私が実施したある評価方法に
ついて質問してきました。こちらもとても楽しく対応することができました。

私がまだ、角が取れきれていない頃の付き合いでしたから、私に対してあまり良い感情を
もっていないのかと思っていたのですが、そんなことはなかったようです。

ふたりの技術者の訪問を受けて、技術者を本当に評価できるのは、少なくとも上司では
ないな、と思いました。上司が部下の技術者を評価するときの指標は、「結果」だけです。

しかし、同僚や後輩は、「結果」だけでなく、手法・方法などを含めた「工程（プロセス）」も
しっかりとみているのです。さらにいえば、その技術者の技術哲学や倫理観も合わせて
評価しています。

自分も尊敬できる先輩が何人もいましたが、今思えば、決してだした「結果」がすごいから
ではなく、知識、経験、発想、洞察力、仕事の進め方などが尊敬すべき対象でした。

昨日は技術者にとっての大きな勲章をふたついただきました。
ありがとう、N君、T君。これからもよろしく。

さて、今年も妻の妹たちからバレンタインデイのチョコレートをいただきました。

私の体型に似ているからマトリョーシカのチョコレートを選んでくれたとのこと？？？

あと、妻からも、

 ありがとうございました。来年もよろしくお願いします。

 

工学における数式について

　1月8日のブログ『品質管理検定のレベル改定について』 でお知らせしましたように
次々回（第20回　2015年9月6日予定）の品質管理検定試験から、新しいレベル表に
のっとった試験となります。
　
 先日、日本規格協会のホームページにアップされました新しいレベル表で気になるところをざっとみたところ、1級の『品質工学』 関連で、今まではSN比に特化した出題であったのに
たいして、改訂版では、「パラメータ設計の考え方」、「動特性のパラメータ設計」、「静特性の
パラメータ設計」となっています。

　たぶん、ISO-１６３３６を意識した内容になることでしょう。

　また、管理図関連では、今までX(bar)－R管理図 というキーワードが3級以上の範囲に
あったのですが、今回、2級以上でX(bar)－s管理図が加わりました。

　X(bar)－R管理図のRはレンジのことであり、抽出したサンプル群特性値の最大値－最小値データです。
 　昔、コンピュータが一般的でなかった頃、そろばんや電卓レベルでも計算できるレンジから
標準偏差；sを推定し、サンプル平均やレンジの上側管理限界（UCL）や下側管理限界（LCL）を一気に計算結果として得られるように、A2、D3、D4などの係数が提示されています。

 しかし、現在のようにPCが一般化した状況では、サンプル群の標準偏差：s が簡単に
計算できるので、わざわざレンジからsを推定するなどという非合理的で精度が劣化する
手法をとること自体に、私は強い疑問を持っていました。

　これが徹底されることで、より正確な品質管理ができる方向に向かうものと思います。

　まじめな人が多い日本人は、教科書などに【数式】 が掲載されていると、それが
絶対に正しい、ととらえがちです。
　しかし、上の例のように、真理は別にあるがそれに近い結果をなるべく簡単な工程で
手にいれる方法が提示されいる場合も多いのです。

　機械工学では、歯車の歯の強度をはじめとする応力計算で、数々の「実験式」、
「経験式」 が提案されていますが、それは真理ではなく、
「こういった傾向がある」　という内容にあてはまりのよい数式がしめされているわけで
その計算式で計算した結果と、コンピュータによる構造・応力解析の結果が一致する
ことはないようです。

　品質工学で田口先生が提示している数式も、計算工程の簡略化などが行われた
結果から得られたと考えられる式も多いのですが、品質管理に遅れをとらないよう
品質工学会もPCありきの計算工程の研究を率先して始めるべきではないでしょうか。