製造業ニュース
眠い時に飲みたい。インスタントコーヒーができるまで。
皆さんは眠いけど寝てはいけない時になにか口にしますか？
栄養ドリンクやガム、タブレットなどなどがあげられますが、古典的かつ眠気覚ましの王を忘れてはいませんか。
そうインスタントコーヒーです。
手軽に美味しく目がぱっちり。
今回はそんなインスタントコーヒーができるまでを調べてみました。
ステップ１ 焙煎・抽出
世界各地から輸入した生豆を検査するところから始まります。
コーヒー鑑定士が豆の種類や大きさ、風味なんかを厳しくチェックします。
その後焙煎します。
生豆をロースターで煎ってコーヒー独特の味や香りを作ります。
煎り方１つで味わいが変わってしまうので高度な技術管理が絶対です。
ローストが終わると様々な豆をブレンドします。
そしてグラインダーで挽いていきます。
この時に粒がそろうほどおいしくなります。
このステップ最後の工程です。
大型の抽出機に熱湯を注ぎ大量のコーヒーの原液を精製します。
ステップ２ 乾燥
このステップは大きく２つの方法があります。
①フリーズドライ製法
これは昇華作用を利用して乾燥させます。
ステップ１で作った原液をマイナス40℃の冷凍室で凍結させ真空状態で昇華させる。すると氷の結晶があった部分がそのまま空間として残り、大粒の粒子が残ります。この方法せ製造されたインスタントコーヒーは品質が良くアロマがよりよく保存されています。
②スプレードライ製法
原液を噴霧して、それに熱風を当てて水分を蒸発させる方法です。この方法で作られたインスタントコーヒーは細かい粉末状なのが特徴で、冷水でも簡単に溶けるのが特徴です。
ステップ３ 充填・包装
ステップ2で乾燥してできたものを瓶などに充填します。
その後瓶にラベルを貼り、最終検査をを行い出荷されます。
以上がインスタントコーヒーのできるまでです。
私はアイスで牛乳に混ぜて飲むことが多いのでスプレードライ製法のインスタントコーヒーを飲んでいるのだと考えちゃいました。
皆さんも今度飲むときに製法の事なんかを考えて飲むとおもしろいかもしれませんね。
いろんな動物を真似たロボット
皆さんはロボットというと何をどんな形のロボットを思い浮かべますか？
多くの日本人は某有名猫型ロボットのように二足歩行して自立するロボットを思い浮かべるのではないでしょうか？
またある人は人と対話する感情認識ヒューマノイドロボットを思い浮かべるでしょうか？
日本はよく様々な工業製品やサービスが独自の進化・発展を遂げるガラパゴス化が進む傾向があります。
ロボットに関しても大手の関心はその方向に向かっていると海外のジャーナリストは指摘しています。
ヒト型だったり娯楽用だったりとエンターティメント用ばかりのロボットが日本で作られているという指摘です。
では海外ではどうなのか。様々な例を挙げようと思います。
まずはアメリカ、ロブスター型ロボットロボロブスターです。
海底を歩きながら機雷を探します。開発者によるとロブスターが餌を探す動作が嫌い探知にうってつけだとのことです。
これに似たような海底探索のロボットはお隣韓国ではカニ型で作られています。
同じ水の中をフィールドにするロボットにクラゲ型ロボットがあります。テキサス大学が作ったロボジェリーは形状記憶合金と人工筋肉でできています。エネルギーを海水中
からとるので燃料いらずです。水質調査や生態系観察に利用されます。
魚型ロボットも研究者の間で人気です。
次世代の養殖技術とされる放牧漁業で群れのリーダー魚にして利用される計画があります。
海ときたら次は空。独フェスト社では鳥にそっくりな羽ばたく鳥型ロボットを開発しました。
翼開張が２ｍもあるのにわずか４５０ｇの軽さ。羽を柔らかくねじり本物の鳥そっくりに空を飛びます。
無人偵察機としての活躍が期待されます。
陸上でも様々なロボットが開発されています。
軍用犬ロボットLS3は環太平洋合同演習に参加しました。
またヘビ型ロボット、16個のモジュールからなり、各モジュールには２つの間接があります。
これによりヘビのように狭いところでも活動が可能になりました。
原子力発電所などで人が入れないようなところに侵入しての活躍が望まれます。
このように海外では軍用が絡んできて実用的なロボットが開発されています。
もちろん日本でも開発はされていますが、どうも冒頭に書いたようにロボットでもガラパゴス化が進んでいるように感じます。
バイオ燃料の切り札！藻類燃料。
日本はよく地下資源がない国と言われます。
ゼロではないにせよ確かに石油などの資源はあまり存在しません。
では無いなら作ればいいじゃないかと言わんばかりの画期的な研究が日本の鹿児島で行われています。
それは次世代のバイオ燃料の１つに藻を利用する取り組みです。
この取り組みを行っているのは、
NEDO（新エネルギー・産業技術総合開発機構）が実施する「戦略的次世代バイオマスエネルギー利用技術開発事業」の一環です。
バイオ燃料に使う藻は神戸大学の榎本平教授が発見した榎本藻と呼ばれる油分を多く含む藻を用います。
この榎本藻は乾燥すると約５０パーセントが燃料になります。
特徴はこれだけではありません。
特筆すべきはその増殖率の高さです。
同種の藻と比べ約１０００倍という驚異的な速度で増殖する性質があり、
太陽の光と二酸化炭素による光合成で１個体からひと月で４０００個体になると言われています。
現在バイオ燃料と言えばトウモロコシやサトウキビなどから作られています。
しかし食料になるものを何故に燃料にするのかなどの批判の声が挙がっているのも確かです。
これに対して榎本藻ならば食料の生活活動を阻害する心配はありません。
また一度培養設備を作ってしまえば太陽の光と二酸化炭素だけで量産が可能なのもポイントが高いです。
しかし製品化のためにはまだまだ問題が山積みです。
現在この榎本藻を使って燃料を供給する場合１?５００円前後と高額な燃料になっています。
もの栽培には大量の水を使用します。
その関連処理施設や投与する栄養分に含まれる窒素やリン酸などの下水処理が必要です。
どれだけ藻類バイオ燃料が環境にやさしくてもコストが高ければ普及しません。
またプラントも全国どこでも設置できるわけではありません。
藻の生育に適した気候条件、たとえば気温が30度程度や日照時間が長いことなどがあげられます。
しかしながらこの藻類バイオ燃料は確かに私たちの未来を明るくする１つの要素であることは間違いないでしょう。
企業による農業・水産業への参入
平成21年（2009年）から日本では改正農地法によって企業が国内の農地を借りて農業ができるようになりました。
農林水産省によるとこの法改正後から平成28年6月までで2222法人が農業に参入しているということです。
2009年の法改正によって農業参入をする企業が増えているようです。
国内の農業の動向としては農業従事者の高齢化や後継者の不足、耕作放棄地の増加・農業所得の減少などがみられかなりの逆境ともいえます。
そうした問題点を打開するため農地の利用拡大を認める上記の法改正となりました。
経済の動向としてはTPPなど国際的な経済取引の促進も見られ、また政府もアベノミクスの成長戦略の中の一つとして農業ビジネスに焦点があてられておりビジネスとしての農業・水産業は大きな変化の時機となっています。
政府による成長戦略の狙いもあって金融機関や総研会社などが企業の農業ビジネスを研究・調査をしており、ビジネスとして検証されているところです。
日本政策金融公庫では農林水産事業への融資を積極的におこなっており、農業分野では2619億円ほど、林業分野に214億円ほど、漁業分野に229億円ほど、食品産業分野に697億円ほどの融資を行っています。
融資の数字を見ても農業分野の融資額が充実している状況が分かります。
製造業企業による農林水産業参入の効果
具体的に考えると製造業が農林水産業を助ける役割としては「農業用ロボット」や機械・機器などの開発ではないでしょうか。
他にも生産・製造におけるそれぞれの生み出す商品に必要となる工程での特殊な仕組み（製品）なども大いに農林水産業を助けるのではないでしょうか。
製造の仕事には製品を製造するさまざまな工程と特殊な仕組み（その中にも製品が生まれるのではないでしょうか）があります。
これを農業プロセスにも、水産業プロセスにも花開かせるという商品が光るのではないかという考えです。
国内の農地を企業が購入できる最近のこの順況でこれを見出していく仕事はおもしろい仕事だと筆者は考えます。
まるでハインラインの世界。パワードスーツHAL
皆さんはパワードスーツというものをご存知でしょうか。
SF小説やアニメ、ゲームなんかで良く出てくるあれです。
人体に装着して、電動アクチュエーターや人工筋肉などの動力を用いたもので強化外骨格なんていわれることもあります。
そもそもパワードスーツとは、ロバート・A・ハインラインのＳＦ小説に登場する重装甲・重武装と倍力機能を持った架空の強化防護の呼称でした。
現実世界でもこういった軍用のパワードスーツの研究が盛んに行われています。
しかし今回紹介するパワードスーツHALは違います。
何が違うのかというとこれは介護・医療機器としてのパワードスーツなのです。
少子高齢社会や老老介護では介護市場の労働力不足などに対する１つのアプローチです。
筆者も実をいうとホームヘルパーの資格を持っているのだが、ベッドの移動や介護者の抱き上げなどの腰などに非常に負荷がかかる行為を体験している。
こういった問題に対してパワードスーツを用いて非力な人間でも要介護者抱きかかえて運べることなどが負担軽減につながるのです。
またその逆もしかりで、パワーアシスト型のギプスなどのアプローチもあります。
これは筋電位や神経電位の測定に関する生化学などの分野で発展が目覚ましい筋電義手などの実用化などの波に乗っているものです。
そして今回のお題であるロボットスーツHAL（Hybrid Assistive Limb）は、
皮膚表面の生体電位信号を読み取り動作する世界初のパワードスーツで、
その後産学共同体企業サイバーダインが設立されています。
この装置の全身型は例えば100kgのレッグプレスができる人間が装着すれば180kgを動かすことができ、
数kgを持ち上げる感覚で40kgの重量物を持ち上げることができるというから驚きです。
このようにパワードスーツは民生用でもかなりの発達を遂げています。
悲しいことに軍用パワードスーツの研究も進んでいるのも事実です。
願わくばこのパワードスーツの技術は民生用のみですんで欲しいものです。
本職スパイも驚き！フレックススパイ
昨今の日本でも問題になっている野菜や海産物の窃盗被害。
農家や養殖家のの人たちが丹精込めて作った作物を悪質な犯罪者によって奪われてしまうのはたまったものではありません。
各々方、様々な方法で泥棒対策を行い、被害を防ごうとしているのですが、イタチごっこなのが現状です。
そんな現状を打破しようと立ち上がったベンチャー企業があります。
そのベンチャー企業の名はフレックスセンス（Flex-Sense）、フランスの企業です。
フレックスセンスは一体どのような方法で悪質な犯罪者を追い込むのか説明しましょう。
フランス西岸部沖は牡蠣の産地です。
しかしお国は違えどここでも牡蠣泥棒の魔の手はありました。
ある話によるとフランスの下記の年間総生産量は10万トンほどで、
このうち数重トンが不正な盗難にあっているというのです。
そこで考え出されたのがフレックススパイ（Flex Spy）という牡蠣を模倣した牡蠣型盗難対策装置です。
プラスティック製のフレックス・スパイには回路基板が搭載されており、怪しい動きを探知すると、
養殖牡蠣業者の携帯電話やコンピューターに通知が届きます。
また、盗まれた牡蠣の位置を最大1週間まで追跡できる機能が備えられているのです。
このフレックススパイではすでにベトナムで試作品のテストは終了しており、今年2月からフランス大西洋沿岸沖の牡蠣養殖場に導入される予定です。
また引き続き監視カメラや陸上・海上・上空からの警備を加え、不届き者への包囲網を形成していく予定です。
これは著者の願望ですが、こういった製品例えば林檎型の追跡装置なんかで日本の農業を守れないでしょうか。
憎たらしいことに犯罪者はあの手この手で手法を変え我々の利益を奪っていきます。
悲しいことですがこちらも自衛するなにかこのような新しいアプローチが必要ではないでしょうか？
ウォーターインジェクションシステムとは？
ウォーターインジェクションシステムと言うシステムをご存知でしょうか。
これは、世界的な自動車関連機器サプライヤーとしられるドイツのボッシュ社が発表した画期的なシステムです。
普通、いくら最新型の自動車といえど、燃料の1/5ほどは駆動以外のことに使用されています。
最近のほぼすべてのガソリンエンジンは、補助的に燃料を噴射してエンジンの過熱を防ぐ仕組みを導入しているのです。
これはガソリンなどの燃料の気化熱によってエンジンブロック燃焼室自体を冷やすことが目的です。
この仕組みをもっと発展させたのがウォーターインジェクションシステムです。
仕組みとしては簡単です。
燃料に着火する直前に霧状にした水をインテークマニフォールド内に噴射し、その気化熱により冷却を行うというものです。
加速時や高速走行時などに燃料に水を加えて噴射することで、冷却に使用されていた燃料を節約し、燃費を最大13％も向上
(新燃費基準のWLTCで4％向上)させることができるというからいかにすごいシステムかがわかります。
この技術により、特に3気筒や4気筒のコンパクトなダウンサイジングエンジンでも、燃費を向上することが可能だとか。
また、燃費だけでなく出力とトルクにも貢献が期待できると考えられています。
エンジンの効率化によりターボエンジンのパワーもさらに上がり、
もともと高出力・高トルクのスポーツカーでも、さらにパワーを上乗せできるというものです。
ちなみに噴射された水はエンジンで燃焼が行われる前にすべて蒸発して、排出ガスと一緒に排出されるため、錆などの問題はないからメンテナンスも安心できます。
ほかにも水の問題としては水はどのように補充するか、水が雪国などでは凍結しないかなどが考えられます。
回答とすれば以下の通りです。
ウォーター インジェクションが走行中に使用する水はごくわずかで、平均して走行3,000km毎に補充すれば十分なのだそうです。
蒸留水の補充は独立したウォータータンクに行うとしています。
凍結問題としては凍結することは確かに想定されているといいます。
しかし、エンジンを再始動すれば水は解けますので問題はないということです。
電子式コンピュータの歴史 2
システム/360（画像）
第3世代コンピュータ
1964年にIBMから集積回路ICによるコンピュータが登場します。
「システム/360」という汎用コンピュータです。
それ以前は真空管・パラメトロン・トランジスタの素子を論理回路としていました。
それを集積回路IC化したのです。
この汎用コンピュータからスーパーコンピュータやミニコンピュータが生まれ、ミニコンピュータからパーソナルコンピュータが派生していきました。
LSI搭載の第3.5世代コンピュータの登場
1970年代から1980年代にLSI（大規模集積回路）の第3.5世代のコンピュータが生まれます。
集積する素子が比較的小規模なものをIC、比較的大規模なものをLSIと分類されます。
1970年にはじめにIBMが「システム370」というLSI搭載コンピュータを発表しています。
1971年に世界初のマイクロプロセッサがアメリカのインテル社によって造られます。
これは以前に「電卓の高性能化」の記事でも取り上げました。
ビジコン社の純粋な電卓の高性能化の論理設計がインテル社の物理設計の構想に良い影響を与えたのではないでしょうか。
ビジコン社とインテル社による共同開発はその後のインテルの商品開発とコンピュータの進化に大きく影響していると思われます。
1970年代中盤にLSIはコンピュータのメインメモリや電卓の部品として大量生産されるようになります。
第4世代超LSI（超高密度集積回路）、VSLI搭載コンピュータ
超LSI＝VLSI搭載のコンピュータは1980年代から開発が始まりました。これが第4世代コンピュータといわれています。
第5世代は人口知能実現と超高速科学技術計算用コンピュータ（スーパーコンピュータ）開発
人工知能実現、これは未だに発展途上です。
1982～1994年の間当時の通産省が人工知能実現の活動をしています。
ですが現在でも人工知能は発展途上です。
一方超高速科学技術計算用スーパーコンピュータは着々と進化を続けています。
第5世代は知識情報処理と大規模並列処理を担うコンピュータであると言われています。
未来のコンピュータの世代を予測
第6世代から第9世代まで2020年代までをめどにコンピュータの進化を人工知能学会誌で、國藤進氏が予測しています。
電子式コンピュータの歴史
ENIAC(画像）
電子式コンピュータの登場は1940年代です。
電子式コンピュータの初期の時代は使用された電子素子が真空管からパラメトロン、そしてトランジスタへと移行して行きました。
はじめに真空管の素子を使ったコンピュータが生まれます。
二極真空管は1905年にジョン・フレミング氏が発明しました。
翌年の1906年にリー・ド・フォレスト氏が三極真空管を発明しています。
世界最初の電子式コンピュータは1946年アメリカ、ペンシルバニア大学が開発し、公表したENIACです。
日本では初めに富士写真フィルムが真空管コンピュータFUJICの開発を1956年に開始して1956年に完成させています。東京大学と東芝は1959年に真空管式コンピュータTACを完成させます。
1940年代～1950年代前半までの真空管方式のコンピュータを第1世代ともいいます。
1948年にアメリカ、ベル研究所がトランジスタを発明します。
1950年代後半～1960年代にトランジスタ方式のコンピュータが登場します。
これを第2世代コンピュータともいいます。
1956年に電気試験所が世界最初のトランジスタコンピュータETL Mark Ⅲを試作し、
翌年1957年に実用機ETL Mark Ⅳを開発していす。
1958年には日本電気がトランジスタコンピュータNEAC2201をつくりました。
1958年にアメリカ、テキサス・インスツルメンツのジャック・キルビー氏が集積回路ICを発明しています。
（この集積回路ICの登場によってまた新しい電子式コンピュータの世代が生まれていくことになります。）
日本人による発明 後藤英一氏が発明したパラメトロン方式コンピュータ
真空管方式の第1世代電子式コンピュータとトランジスタ方式の第2世代電子式コンピュータの間に生まれたのがパラメトロン方式の電子式コンピュータです。
1954年に東京大学理学部物理教室高橋研究室の大学院生だった後藤英一氏が発明をしました。
当時、真空管は寿命が短く、トランジスタは非常に高価でした。当時のその環境の中でパラメトロン方式は発明されました。
しかし、トランジスタに比べて速度が遅く、消費電力が大きいデメリットによって、1960年代では進化したトランジスタにとって代わられます。
発明の順番は真空管、トランジスタ、パラメトロンですがコンピュータで使われるようになった素子の順番は真空管方式からパラメトロン方式、そしてトランジスタ方式でした。
自動車自動運転は本当に人類を快適にするか？
皆さんのほとんどは自動車免許を持っていると思います。
私のように自動車免許を持っているけど普段自動車にのらないペーパードライバーって方もいらっしゃるかもしれませんが、どちらにせよ現代日本では自動車はなくてはならないものです。
しかしながら自動車事故は毎日のようにテレビや新聞のニュースに取り上げられています。
最近では高齢者の事故もよく取り上げられますね。
そんな暗い話題ばかりが自動車ではありません。
最近では安全に走行できる自動車自動運転システムがいたるところで研究されています。
これによりより安全に自動車との共存ができる未来がやってくるでしょう。
しかしそれが実は罠だったという研究があります。
ロシアの専門家たちは自動運転が犯罪に使われるケースがあるのではないかと警鐘を鳴らしています。
曰く、ハイジャックされた自動運転車が犯罪、場合によっては殺人に使用される可能性を認めています。ハッカーは、センサーやデバイスに誤動作を起こす情報を送り込むことで、AIを機能不全に陥らせるかメインコントロールシステムを落とし、自動運転車を凶器に変えることができるといいます。
実際にロシアでは自動車の電子的取材を用いて遠隔からハイジャックを受けたという事例があるとしています。
自動運転車が世界中で出回れば、ハッカーは次第にこの車を狙い車の内外にいる人を傷つける悪行をはじめるでしょう。
これは自動車の運転者の事故や負傷による責任がどこに帰結させるのかというのが非常に困難になり、問題です。
ロシアの例ではドゥーマ州の戦略情報システム委員会がこの件について行った第一公判では、AIによってコントロールされた車に乗っていたとしても、そのすべての責任はドライバーにあるということになったというから恐ろしいです。
是非ともこのような問題が解決され、安全な乗り物として人類と共に発展してほしいものです。