ブログ

アップルCEOが注目するAR拡張現実から展望して見る

2020年 3月 20日

2019年末にアップルのティム・クックCEOは新聞のインタビューでAR拡張現実に着目していることを表明しています。
日本人には、現実に商品などの画像をリアル空間にあてて見るなどのイメージは難しいかもしれません。
それでもすでにアップルは自社イベントの基調講演で、AR拡張現実で自分の部屋の画像に商品を実際にスマホのディスプレイにあてて見て購入を検討できるというプレゼンテーションをしています。
技術力を美術力も要るかのようなアップル社CEOの着目している次世代技術は注目しておくべきことの1つかもしれません。

VRバーチャル・リアリティー仮想現実
AR拡張現実は、映像加工技術や3D・CGなどの制作に役立つようになってきていると考えられます。
ただ、買い物など身近なユーザーの活動や消費にAR拡張現実が加わってそれがサービスの主流になるかは現在の段階では不明です。

今立っている日本の自分としての自分なりの頭で考えてみると、
現実の世界の営み(仕事や生活・趣味)と、普段肌身離さず持ち歩くスマホのアプリケーションの1つであるLINEのトークが時・場所・機会を制限されずに両立ができていてリアルの生活ができているのだということをありがたいことであると意識します。

もう一歩進めば、デジタルの世界は、人間の身体や感覚器官が健康に健全に保つことができれば、VRバーチャルリアリティーの世界が少しずつ現実の例えばより「人の仕事」に入り込める可能性はあるというように考えられます。

リアルの仕事に+αで、仮想現実上のビジネスの移動と交流を仮想現実環境・空間で他社と営むという発想です。
この世界は
ビジネス上のコミュニケーションや交流、話し合いを仮想現実の場所・環境・空間で、移動で、実際の時間よりも早く仕事をこなすことができることを可能にしてくれるのではないかと筆者は発想しています。

この発想はゲームと現実の営みの矛盾を能動的に解消できるものの見方、発想ではないかと考えられます。
デジタル地図上を活用するデザイン・環境で、ビジネスのコミュニケーションのシステムとしてAR拡張現実やVR仮想現実を活用すると、
仮に人間の身体や精神・感覚器官が健康に保たれる技術的環境の基礎・基盤が確たるものが編み出せれば、より良いものになる可能性もあるように考えられます。

マイクロLEDディスプレイに向けて

2020年 3月 6日

(画像イメージ、窒化ガリウムを通じて発明された青色発行ダイオード)

大阪大学の藤原康文教授たちは、窒化ガリウムにユーロピウムという元素を加えると赤色を発光できることを発見したと新聞で報じられました。
マイクロLEDは青と緑は窒化ガリウムで表示できる技術が確立されているといいます。
問題の赤色は現在のところ、ガリウム・ヒ素などでつくったLEDを開発しています。

上記の大阪大学の藤原教授らが発見した赤色の発光のできる表示技術が加われば、
赤・青・緑の光の三原色をマイクロLEDで技術的に表示可能になるかもしれません。
この発見の報道はビッグニュースではないかと考えられます。

2019年のノーベル化学賞はリチウムイオン電池の研究・開発に貢献した吉野彰氏らが受賞しました。
科学は理論やプログラミングは日本は中国・アメリカにはついていくことが難しいかもしれません。
しかし、他方で素材の組み合わせの科学や技術、科学技術の最先端を支える材料などの研究などは、日本は向いているかもしれないということを筆者は感じています。
吉野彰教授のリチウムイオン電池に関する研究・開発の業績を辿ってみても、前後想をもって中核技術から周辺技術にわたるまで丁寧に研究の仕事・業績を残していることがわかります。

日本人ノーベル賞受賞者の科学者は日本の研究者には基礎研究をもっと取り組める状況や環境にしてほしいということを言っています。

基礎研究とは
「基礎研究(英語fundamental research,basic research)は、自然またはその他の現象をよりよく理解または予測するための科学的理論を向上させることを目指した科学研究です。
それらは直に、あるいは即座に商業的な利益を生み出すことを意図しておらず、
知識欲や好奇心から生じるものと考えることができます。
しかしながら、長期的には商業的な利益や応用研究の基礎になるものです。
基礎研究は主に大学や国家組織の研究班によって行われます。

日本の総務省「科学技術研究調査」では
特別な応用、用途を直接に考慮することなく、仮説や理論を形成するため、
または現象や観察可能な事実に関して新しい知識を得るために行われる理論的、または実験的研究と定義されています。」
(「」 基礎研究 Wikipediaより引用)

しかし、実際は材料の研究成果や産業の素材の核となる科学技術的な・工学的な発見が日本は優れているのではないかと考えられます。
言語力やITスキルなどが問われていく流れにある現代で、
言語的な壁を抱えやすい日本の国内の若者にとって、最先端科学技術に提供・供給できるモノの研究・開発は日本人の特性として、よりアプローチしやすいのではないか、そういうことを最近筆者は感じています。

リチウムイオン二次電池

2020年 2月 21日

リチウムイオン二次電池とは
「リチウムイオン二次電池は、正極と負極の間をリチウムイオンが移動することで充電や放電を行う二次電池です。
英語ではlithium-ion rechargeable batteryと言います。
正極、負極、電解質それぞれの材料は用途やメーカーによって様々です。
代表的な構成は、正極にリチウム遷移金属複合酸化物、負極に炭素材料、電解質に有機触媒などの非水電解質を用います。
単にリチウムイオン電池、リチウムイオンバッテリー、Li-ion電池、LIB、LiBとも呼びます。」
(「」リチウムイオン二次電池、Wikipediaより引用)

2019年ノーベル化学賞受賞者3氏の研究について
「1976年にエクソンのスタンリー・ウィッティンガム氏は正極に二硫化チタン、負極に金属リチウムを使う二次電池を開発・提案します。
この電池は、正極・負極共に空気との反応性に問題があり実用化はされませんでした。
しかし二硫化チタンは層状の化合物で、リチウムイオンを収納できるスペースを持ち、
リチウムイオンが繰り返し出入りしても形が壊れにくい特徴を持つ物質でした。
この層状化合物にイオンが出入りするという反応は、「インターカレーション」と呼ばれて、
その後の電池材料で広く使われる極めて重要な考え方となっています。

1980年、オックスフォード大学のジョン・グッドイナフと水島公一氏たちはリチウムと酸化コバルトの化合物であるコバルト酸リチウム(LiCoO2)などのリチウム遷移金属酸化物を正極材料として提案しました。
これがリチウムイオン二次電池の正極の起源となります。

旭化成工業での吉野彰氏の研究
旭化成工業の吉野彰氏たちは、導電性高分子ポリアセチレンに注目し、1981年に有機溶媒を用いた二次電池の負極に適していることをまず見出しました。
また1980年に発見されたグッドイナフ氏の正極にコバルト酸リチウムなどのリチウム遷移金属酸化物を用いる手法で、
1983年にリチウムイオン二次電池の原型を創出しました。
しかし、ポリアセチレンは真比重が低く電池容量が高くならないことと、電極材料として不安定である問題がありました。
そして、1985年にリチウムイオン二次電池の基本概念を確立しました。

吉野彰氏のリチウムイオン二次電池における発見について
吉野氏は、
正極にコバルト酸リチウムを用いると、正極自体がリチウムを含有するため、負極に金属リチウムを用いる必要がないので安全であることを見出しました。
V級の高い電位を持ち、そのため高容量が得られることも見出しました。
また、負極に炭素材料を用いると、炭素材料がリチウムを吸蔵するため、金属リチウムは本質的に電池中に存在しないので安全であることを見出しました。
リチウムの吸蔵量が多く高容量が得られることも見出しました。

また、吉野氏は特定の結晶構造を持つ炭素材料を見出して実用的な炭素負極を実現しました。
加えてアルミ箔を正極集電体に用いる技術、安全性を確保するための機能性セパレータなどの本質的な電池の構成要素に関する技術を確立し、さらに安全素子技術、保護回路・充放電技術、電極構造・電池構造等の技術を開発し、安全でかつ電圧が金属リチウム二次電池に近い電池の実用化を成功させ、現在のLIBの構成をほぼ完成させました。」
(「」リチウムイオン二次電池 リチウムイオン二次電池の創出と実現、Wikipediaより引用)

リチウムイオン二次電池における吉野彰氏の発明成果は目覚ましく、
総合的にリチウムイオン二次電池の開発においてご活躍されたことが上記の引用で分かります。

将来を見据えた量子コンピューター、新しい工学的技術や研究について

2020年 2月 7日

2019年10月末執筆現在、Googleが量子コンピューターの開発を世界に先駆けて進めている内容が報じられました。
現在のコンピューターは二進法を活用した0と1の世界の計算理論を技術的に応用したものです。
この基本はコンピューターの始まりから、ずっと変わっていない基礎でした。
現在の最近のスーパーコンピューターも、日本では京から富岳へと移り変わる時ですが、この基礎は変わっていません。

一方で量子コンピューターは計算の世界をガラッと進化させるものです。
計算の手法の基礎理論も同時に超高度な計算をおそろしい速さで実現できる特長があります。
背景にあるのは量子力学という物理学の法則から導き出された新しい計算方法です。
量子コンピューターは大量の情報を一気に計算してしまいます。
0と1との世界ではない、0でもあり1でもあるという特殊な計算を爆発的な速度で計算ができるといいます。
この量子コンピューターの計算は従来の基礎でできたスーパーコンピューターの15億倍の速度で計算可能であるとも報じられています。

現段階では量子コンピューターが実際どのように応用されていくのかまだ未知数です。
ただ、既存の今までのスーパーコンピューターの進化は、人々の生活を実際に大きく変えています。
現代人の身の回りの精密機械・機器は例えばパソコンやスマホは昔のスーパーコンピューターを持運びサイズ・または手のひらサイズで持ち歩き応用・活用可能な現代の生活をつくりだしています。

工学・工業的には、社会に応用が利き、普及利用可能になる新技術の基礎となる基礎研究は実現された後、評価される事例もあります。リチウムイオン二次電池の2019年ノーベル化学賞受賞の事例がまさにその一例です。
受賞者である吉野彰教授は、「環境問題に対応した知恵が重要であろう」といいます。
さらには、「10年、15年、20年と先の将来を見据えた研究が世に役立つことが大事」とも言っています。
簡単ではありませんが、「そういう嗅覚が日本人の工学・工業的な研究の行く先に欠かせない」というメッセージはたいへん重いと感じます。

アイシン精機の駆動ユニット発表を受けて考える

2020年 1月 24日

アイシングループは2019年9月に電動車向け駆動ユニットを発表しました。
製品名は「イーアスクル」といいます。
この駆動ユニットはハイブリッド車やEV電気自動車に対応できるといいます。
アイシングループのトランスミッション(変速機)はエンジン仕様の自動車製造の中核製品となっています。
しかし、EV電気自動車は駆動の機構がシンプルになるということで、トランスミッションの将来はどうなるのかわからない面もあります。
そういうわけでアイシングループが駆動ユニットをより電動車向けで開発に注力している結果となっているのではないかと考えられます。

トランスミッションの製品には、自動車の運転のいわゆる人馬一体のような操作感を実現することが究極的な目標の1つではないかと考えられます。
エンジン搭載車、ハイブリッド車でトランスミッションは運転における自動車の操作と走りの充実感を支えている役割をしています。
いきなりすべてが電気自動車に変わるということはないと考えられますが、
電気自動車EVにおける自動車の操作感と走りの充実にアイシンの技術が未来に向かって貢献し続けられるかは注目です。

アイシングループはカーナビゲーションシステムも構築してきています。
トランスミッションとカーナビゲーションシステムはアイシングループのアイシンエイダブリュが携わってきています。
2019年9月末執筆現在の直近では記事でLINEとトヨタとで、アイシンエイダブリュは「LINEカーナビ」を開発したことなども大きく報じられています。ハードとソフトの両面で、クルマの将来に最適化できるかは、今後の自動車の市場を生き抜く鍵の1つかもしれません。

供給するハードとソフトの技術や環境デザインが需要にマッチしないといけないという面で未来のクルマのビジョンを描くのは難しいと考えられます。日本の自動車業界は工学の分野を融合した仕事の世界に入ってさらに一歩進もうとしています。
自動車の将来について簡単に語ることは難しいです。
筆者の地元ではコミュニティバスの移動サービスが小規模ながらスタートしています。
クルマの「所有」だけではなく、ただシンプルに「移動」「移動状況(Mobility)」と捉えた交通のあり方について考えることも、日本のこれからの社会問題を解決、状況を改善するには欠かせないかもしれません。

EMS 受託生産について

2020年 1月 10日

(画像、イメージ)

2019年9月現在、米中の貿易摩擦の影響で、生産拠点が東南アジアに移管されていることが報じられています。
日本のEMS受託生産のメーカーの売上や規模はまだ世界最大の規模に比べれば小さいほうです。
ただ、国際的な貿易の問題とは関係なく、日本の企業が生産拠点を東南アジアに設けているという事例は多いようです。
筆者の友人の中にも、例えば繊維の商社で、東南アジアに多く仕事に出かけている人も複数人います。
最近筆者が購入したダウンジャケットもベトナム製です。
機能性ウェアなどは工業的にも科学を前進させる余地がまだある研究領域であるかもしれません。

貿易摩擦などの影響で、それが工業製品にも東南アジア地域への生産拠点移管が進むと報じられています。
アメリカのパソコン大手メーカーなどは賢く、米国輸出分相当の生産を東南アジアに移管する計画であるといいます。
関税の影響を回避するというのがとりあえずの一手であるようです。
筆者としては、ここで一旦、製品や技術の生き残りや伝承・継承に注視・注力していただきたいと考えます。
技術を機械と人の手で何とか生き残らせている場合、熟練工技術や記録、進んだ自動機械や機器への記録などを地道に行って欲しいです。
不採算の製造事業や部門を売り払ってしまった、撤退したというケースがものづくりの世界には結構あるように感じられるからです。

受託生産やプライベートブランドなどは製品を生き残らせるというエコシステムを形成・維持する上での知恵をつかった手段の1つのように筆者には見えます。
不採算で切られた仕事には、断たれたものがあるとするのであれば、それは新しいエコシステムで生き残らせてほしいものだと考えます。
不採算で苦境の時にそれをするというのは無理があるかもしれません。
しかし、採算事業を見つけて・見出して成果をあげて余裕が生まれた場合には、不採算で断たれたものづくりについて、新しいかたちで再びモノを生み出し直していくことも知恵の1つではないかと考えられます。

EMS受託生産の製造業は現代においては例えばITの最先端の巨大企業の製品の理想をものづくりで現実に具現化している面があります。これはある面では現実と理想がかみ合っているものづくりの事例ではないかとも受け取れます。
そして他方で、これから東南アジアに、ものづくりの可能性が移管されるということにもなるのではないでしょうか。

気候変動の問題に直面する農業・ものづくり

2019年 12月 20日

(画像、氷河)

国連の機関が気候変動、地球温暖化の影響で農産物の収穫不足に陥る可能性があると警鐘を鳴らしていることが報じられました。
農業に関しては、世界的には人口増加に対して食料の供給量が不足することが予想されると農業系の商社からも声が上がっています。
日本では目下、人口減少・超高齢化社会・少子高齢化などの社会問題を抱えています。
一方で世界的には人口増加へ向かっている流れではあります。
今年の8月上旬には欧州のフランスでトウモロコシの成熟不足が気候変動の影響を受けているといいます。
他にもフランスでは気温の温暖化によって畜産牛の食欲が低下し、生乳の生産量が下がっているといいます。

気候変動・地球温暖化にともなう問題は暑い夏だけではなく、寒い冬の時期にも寒波が南下しやすくなると専門家が分析をしています。
気候変動・地球温暖化の問題は今・最近では国連の会議で大きく取り上げられているテーマとなってきています。
ものづくりの中で考えてみると、エネルギーの生産・供給の源、エネルギーの消費の仕組みなどが、
これからもっともスマートにしていかなければならないのではないかと考えられます。
2019年8月上旬執筆現在でもCO2を出さない燃料電池仕様のバスの走行が豊田市で開始されていると報じられています。
環境問題対応仕様としてのエネルギーの使い方はこれからより良いかたちが開発されていく、
そういう必要に迫られていくかもしれないと予測されます。

中国では都市の大気汚染が深刻で、大気汚染対策として環境仕様の自動車の新車の販売・購入が優遇されています。
日本のクルマ製造メーカーは例えばトヨタ自動車があらゆる知恵と工夫を最大限発揮しようと努めています。
CASEやMaaSなどの略語に象徴されるような技術的な大きな課題もあれば、地球環境問題への具体的な対応仕様も
他方で求められてくるのではないかと考えさせられるようになってきました。

筆者は親戚のエンジニアの方から、ものづくりは「身近なことが役に立ちます」というアドバイスを受けたことがあります。
全くその通りで、現実問題としては身近なモノやことから変えていくしかないというのが正解の1つかもしれません。

FA、ファクトリーオートメーションについて

2019年 12月 6日

(イメージ画像、人工知能)

FAファクトリーオートメーションとは
ファクトリーオートメーションとはものづくりの現場を機械や人工知能を活用して自動化することをいいます。
略してFAと呼ばれたりしています。
新聞によると、日本電産の永守重信会長は2030年には世界の主な工場が完全自動化になる、
2050年には500億台のロボットが動く時代が来ると予言しています。
予言した通りになるかどうかは別として、
ものづくりのメーカーのリーダーが未来のビジョンを明確に持つことは大事であると考えられます。
2019年7月現在では、振り返ると、ソフトバンクの孫正義会長も韓国の文大統領を訪問した際に
「韓国は1にも、2にも、3にも人工知能」などと発言されたことが報じられました。

外交や政治の影響で、2019年の4~6月の自動車販売や半導体の製造の景気減速が報じられるようになってきました。
こうなってくるとものづくりの分野も逆風にさらされることは避けられません。
進歩を最大限に加速することは難しい状況ですが、5Gを前に一定の需要の波が来ることは間違いありません。
FAファクトリーオートメーションの進化には5GとIoTが欠かせません。
FAファクトリーオートメーションの意義については熟練工に劣らない仕事を実現させることにあるといいます。
果たしてものづくりのリーダーが言う熟練工に劣らない仕事を自動化で実現されていくのか注目です。

人間の仕事と役割はこれから洗練されていくと考えられます。
自動化に対しては、人間の雇用を奪われるという危機感をもって見る人もいます。
ただ、人間にしかできない能力はあって、
例えばWikipediaによるとパターン認識能力や言語能力などが挙げられるといいます。

コミュニケーションや指示、検証や分析などは人間が指揮者となって担うのが望ましいかもしれないと筆者は考えています。
直ちに変わるという自動化の動きではないものの、我々人間も自動化について興味を持って今後見つめていく必要はあるかと考えられます。
ただ、自動化を指揮する責任者の方にとっては、
仕事上の1つ1つのコミュニケーションや指示が仕事の内容や質に関わってくるとすれば、
それもまた責任の重い役割であり、仕事であると考えられます。

ものづくりの環境の激しい変化

2019年 11月 15日

米中貿易問題の長期化を見越して東南アジアに生産拠点を移すメーカーが現れています。
2019年7月執筆現在は最先端半導体製造・開発に欠かせない物質の輸出管理で、
韓国と日本がそれぞれの意見を表明しています。
最先端の半導体は5ナノメートルのプロセスルールの製造が可能になっていると現段階で言われています。
進んでいるのは、韓国のサムスン電子やTSMCなどのメーカーがまず挙げられます。
直近の新聞では「ムーアの法則」はまだ続いているという専門家の方の記事も見られました。
半導体は目下、微細化・低消費電力化、かつ高機能化の流れにありますが、
そこに積層構造という考え方も加わってきているといいます。
村田製作所などは直近でスマホ搭載向け電子部品の微小化を実現したことなどが報じられました。

スマホなどはiPhoneで見ても、電池などは明らかに長寿命化してきています。
高機能化も顕著です。
5G端末の実機は筆者は未だに手に持った経験はないので表現できません。
しかし、iPhoneの進化は半導体製造における製品の微細化と低消費電力化、
かつ高機能化が実現されてきているからであると考えられます。
電子部品の微小化が為されれば、その分多く部品を製品に搭載することが単純に考えられ、
高機能化実現の基礎であると考えられます。

貿易の問題でものづくり・製造業の世界が揺れる、読めない面が出ることは筆者には予想外でした。
製品は国際的でありながら、それぞれの国を守るという観点から動向が左右されることは本当に難しい問題です。

未来の生活には半導体と半導体の進化が不可欠です。
次世代に専門家の方々によって語られ、想定されている工学的な技術やデザインは
これから実際にどうなっていくのか注目です。
2019年7月には中国のGDP統計の数字が出ました。厳しい数字です。
国際的に経済のバランスが不透明な中、半導体の開発・製造で後れをとらないように
各分野・各製品のメーカーが苦心するのは避けられない状況です。
ものづくり的には新車・自動車の販売の動向が気になってきています。
おそらくは経済の実体に合わせるかたちで消費の動向が変化してくるのではないかと考えられるからです。
それがものづくり的には動向を読む要の1つであると考えられます。

日本国内のクルマへの新たな燃費規制から考える

2019年 11月 1日

2019年6月上旬に、経済産業省と国土交通省が新車販売の新しい燃費規制をまとめました。
それによると、国内の新車販売について経済産業省は2030年にEV電気自動車・PHVプラグインハイブリッド車の販売の割合を20~30%に高める目標を定めました。
内容は大まかにガソリン車・HV(ハイブリッド)車燃費向上に関する規制と、上記の通り将来の新車販売のEV・PHVの占める割合についての目標%がこの新しい規制に盛り込まれました。
他には、この新しい規制は、EVやPHVにも1回の充電で走行可能な距離を測って(燃費の代わりに)「電費」も燃料規制の対象となるとも定められました。
ちなみにこの電費は、火力発電などの電力供給による電力を生む際のCO2排出についての分を燃料消費として換算するといいます。
この「電費」という用語と考え方はまったく新しいと考えられます。

環境問題に対応するための規制は、ヨーロッパの国が先行している印象があります。
しかし、今回の日本国内での新車販売に対する燃費規制はそれにおくれをとらないレベルであると考えられます。
実質の%で、2017年度新車販売における約30%を占めるハイブリッド車が、2030年までにはそのままの割合がEVもしくはPHVに買い替えられていないと、目標は未達となってしまう数値です。
CASEに対応する開発投資費用がかさむ中で、燃費や電動車への対応も迫る流れとなっており、自動車を取り巻く環境は複雑になってきています。
電気自動車化が加速する中で、使う電気の中身はこれから問題となってくると考えられます。
今回の規制はそれに先手を打つかたちであり、電力の発電の中身も重要視されてゆくのだということを実感します。

ちなみに6月上旬には米Apple社のWWDC2019も開催されました。
Appleはその基調講演でアメリカで「Car Play」というクルマのカーナビゲーションシステムのOSが普及している成果を発表していました。
ハードウェア・ソフトウェアに強いメーカーが、サービスを新たな柱として視野に見据えて、クルマの世界に参入するのは自然なことなのかもしれません。
また「Maps」もアメリカ国内のデジタル地図がさらに充実したという発表もされました。
音声認識AI「Siri」のスピーチ性能の強化や、手を動かせないユーザー向けの音声操作機能「Voice Control」なども発表されました。
ものづくりの視点かはまだ不明ですが、ハードウェアとソフトウェアを研究開発してサービスを考えて追求していくと、とにかくそのサービスの中身は、より「ボーダレス」になるのかもしれないとWWDC2019基調講演を視聴していた筆者は感じました。
それは、コンピュータからものづくりをスタートさせたAppleも、もしかしたら自動車のメーカーも、そうした潮流の流れの中で生きようとしているのかもしれません。