# オープニング どうも、支部長です。今日もものづくりの視点やっていきたいと思います。 この番組は産業機械の現役エンジニアである私支部長が、ものづくりに関するトピックを独自の視点で解説する番組となっております。 今日はね、ものづくりの不思議な話っていうのをしたいと思います。 世の中には全く同じもの、見た目も形も何にも変わっていないのに、ある日を境にして突然その部品の能力が上がっている。 そんな不思議な機械部品というのがあるんですよ。 今日は最近の技術ニュースを参考にしながら、そんな不思議な現象について、 それは一体どういうことなのかっていうのをお話ししていきたいと思います。 それでは早速いきましょう。 # モノが変わらず寿命が伸びる！？ 今日紹介する記事はこちら。 小型の軸受けに置き換えて軽量化 NSKが基本定格寿命を延長という記事です。 軸受けって言いましたけど、これはベアリングとも言われる部品で、 軸がスムーズに回転できるようにサポートする部品です。 聞いたことあると思うし、見ればこれかってわかると思うんですけど、 一応どんなものかはこのチャプターに画像を貼っておきます。 これがどういうニュースなのかっていうのを記事を軽く読み上げていきますけど、 日本成功、NSKは転がり軸受けの寿命計算のパラメーターである基本同定格荷重を改定し、基本定格荷重を延長した。 高精度寿命予測技術の適用により基本同定格荷重が高まった。 これまでより高い負荷環境で軸受けを使えるようになり、小型の軸受けへの置き換えも可能だとする。 同技術に基づく計算手法を基本同定格荷重の最適化に生かし、 例えばラジアルコロ軸受けでは基本定格荷重を最大で2倍に上げた。 簡単に言えば、ベアリングの計算式が更新されて、計算上の寿命が伸びましたよということです。 最大で2倍も長くなっているわけですね。 これのポイントは物は変わってないということね。 計算式が変わったんですけど、物は今までと全く同じ物。何も変わってないんですね。 だけどベアリングのスペックは使用上高まったんです。 計算寿命が長くなったってことは、今までより小さいベアリングを使っても計算上寿命が持つってことになるんで、 サイズも小さくできてめっちゃいいよねって話になるわけ。 何度も言うけど、物は変わってないの。 昨日と今日同じ物なんだけど、この式が適用された瞬間にスペックが2倍になるっていう非常に不思議なことが起きたわけです。 こんなこと本当にいいんですかって思いますよね。 今回取り上げたNSKという会社が、どんな研究を行ってこの結論に至ったかっていうのをお話ししていきます。 これも突き詰めると非常に奥深い話なんですね。 # Micro-UT法ってなんだ？ NSKが確立したのは、マイクロUT法というものを用いた、高精度寿命予測技術というものです。 これは、洪災中の非金属海在物の大きさとか量から、転がり時空系の剥離寿命を高精度に予測する技術で、世界でNSKが初めて確立したんですね。 確立したと発表しているのは、昨年の3月です。 この研究を行った背景としては、NSKの時空系は、高材メーカー、時空系の材料を作っているメーカーと2,2,3脚で改善を繰り返してきたんですね。 そのため、ISO規格に基づいた寿命計算の係数に対して、このNSK時空系の実寿命というのは、めちゃくちゃ長い傾向があったんです。 カーボンニュートラル社会の実現に向けて、NSK時空系の長寿命性能をお客様の機械設計に生かしていただくために、 ISOの計算式じゃなくて、より高い精度で寿命を計算できる技術というのが求められていたんです。 つまりは、国際的に規定されている式だと古くて、今のNSKが持っている時空系と計算寿命と全然一致しないというわけ。 かなり余裕を持った国際規格の式なので、過剰になってしまうんですね。 それもったいないので、そこでもっと正確に寿命予測できる方法として、Micro-UT4というものを考案したということです。 このMicro-UT4を超ざっくり説明すると、鉱在中の非金属海在物を検査できると。 そういうNSK独自の技術です。 さっきから出てきている非金属海在物って何なのかというと、金属中の組織の中にある異物です。 ゴミみたいなものですね。 本当は金属の組織って綺麗に金属だけの方がいいんだけど、当然そんなことにはなっていなくて、ゴミみたいなのが入っているんですよ。 ゴリッと入っているわけ。 ちょっとイメージで言ったら、楽しいかどうかを置いておいて、13-1アイスクリームのホッピングシャワーってあるじゃないですか。 あれさ、粒がいっぱい入っているでしょ。ゴリッて感じで何か入っているじゃないですか。 あのホッピングシャワーは美味しいんですけど、金属にもそんな感じで小さい範囲を見るとホッピングシャワーみたいなのが入っていて、それは美味しくないわけです。 なんで美味しくないかというと、ホッピングシャワーの粒のところに何らかの力がかかると、周りの金属部分に負荷がかかるわけ。 周りから剥離して、そのホッピングシャワーがポリッて落ちちゃう。 そうすると、そこが剥がれちゃって、表面上に小さな穴が開いちゃうわけね。 そしたらそこからどんどんどんどんと金属って剥がれていってしまうんです。 最終的に壊れちゃうと。 こういうのをフレーキングって言うんですけど、この金属表面が疲労で剥がれちゃうという現象が、 金属解材物っていうのは多いと、すごくベアリングの寿命って短くなっちゃうんです。 だから、NSKはこのホッピングシャワーを見つける技術と、 このホッピングシャワーがいっぱい入ってたら、どんだけ寿命って短くなるのかなっていうことを、 シミュレーションで計算できるようにしたんですね。 だから、金属解材物の推定とシミュレーションと、この2軸の技術を開発して、 今までにはない計算寿命方法っていうのを確立したんです。 こうやって聞くと、なるほどなって思うよね。 物が変わらずに能力が上がるって、インチ聞くかって思っちゃいますけど、 今までの計算式自体が、かなり余裕を見ていたものだったので、 それを正確に検証できるようにしたということなんですね。 # 過ぎたるは及ばざるが如し このね余裕を見ていた部分を正確にするっていうことこれ実はめちゃくちゃ大切なことで 日本の製造業が苦手とすることです 日本の製造業はもう本当にねあらゆるものが過剰品質だと言われてるんですね 念には念をといいものこそ売れるということで余裕を持ってね安全を持って作れば それだけ壊れにくくて品質も良いものができるんだけど当たり前なんだけどどうしてもね 高いものになってしまうわけです 過ぎたるは及ばざるが如しという言葉ありますけど 実はね過剰品質っていうのは品質が低いと同じぐらい 罪なことなんですね このあたりね非常にうまくやっているのが航空宇宙産業なんですよ 飛行機とかロケットとかって結構ね過剰品質って許されない分野なんです なぜかといえばそれは重さが重要だからね ロケットも飛行機も目的ってさ空飛ぶことじゃなくて運ぶことなんですよ つまりそういう機械のスペックの一番重要なのって 何キロのものを運んでいけるかっていうことなんですよね この仕様ねペイロードなんて言うんだけど だから機体を軽くできればできるだけ 運べる重さペイロードは大きくできるし逆に機体がね重くなったりすればペイロード っていうのは小さくなっちゃうとだから安全を見て過剰品質にしたら 飛行機本来の価値っていうのはね出せなくなっちゃうわけ だから過剰じゃないっていうことがねすごく重要なんですよ 例えば一般的な機械で言えば ある力を加えて壊れなければ ok と こういう試験をやるんだけど飛行機はそれに加えて ある力を加えて壊れたら ok という試験もやるんですね この力で壊れずこの力で壊れる その間にちゃんと入ってるかっていうのを試すわけ もしも壊れなければそれはもう想定以上の強度を持ってるっていうことになっちゃうんで それ過剰なんでねNGになっちゃうんです だからねまあ珍しくはあるんですけど壊れた方がいい試験っていう感じなんですね 壊れなければいい試験ってね楽なんですよ だって過剰につければ絶対壊れないから でもやっぱ壊れるっていうところをコントロールすることによって過剰を防いで 適切な品質のものをね設計できるわけです だからね実はね壊れるっていう方が試験においてはね大事なんですよ 確かねこれ同じ話を製造業界ポッドキャスターのネッツ製造さんが デザインレビュー fm っていう番組の中でね話してた気がするんですけど まぁちょっとね探してリンクこのチャプターに貼っておきます 気になる人はねそちらもぜひ聞いてください 話しとれたんだけど 製造業にはね余裕がいっぱいなんですよ 皮肉なことに働いている人に余裕はないんだけど 機械には実は余裕があったりするんです ある意味それが見えないコストとして我々に降りかかってきてるからこそ 我々の余裕を奪っていると言ってもいいですね まだ技術が未発達だった頃っていうのはある程度はねやっぱ経験則で設計する ということが必要だったんですけど だから安全を見た係数っていうのがいっぱいあるわけ 計算式の中にねそれが何重にも積み重なって多くの余裕 言い換えれば無駄っていうのを生み出しているわけね それは機械の強さに限った話じゃなくて精度もそうだし検査とかもそうです 本当にね世の中にはあらゆる過剰品質のがあって それをね最適にしていかなければならないんです 今回はそれを技術でちゃんと行ったっていうね NSK の取り組みを紹介したんです そういう視点で見るとねさらにこのベアリングの寿命計算の話 面白いなって思いますね # クロージング あなたの生活の中でも、あ、これ過剰だなって思うことって何かあります? あのー、私一個ね、過剰だなって思うのがあって、 それをね、結構、私ビタミン剤とかサプリメント飲むのね。 なんとなく健康にいいかなって思って、 あの、飲むんだけど、でも一応ね、食事側でも 1日に必要な栄養を摂取できるように、一応計算して食べてるんで、 サプリメントってね、明らかに過剰な栄養なんですよ。 でも、なんか、今までこう、摂ってきたし、 一応、なんか、ね、栄養だったらいっぱい摂っておいた方が、 健康なんじゃないかって思って続けちゃってるんですけど、 ま、別にね、それで体に異常があるわけじゃないからいいんだけど、 多分ね、飲まなくても全然問題ない。 でもね、なんか飲んじゃうんだよ。今までやってきたから。 これね、 ま、まんま今日の話と繋がりますけど、最適化しないといけないですね。 ま、なんか、実験しながらね、体の変化でも見ていこうかなーって思ってますけど、 ま、あなたの生活の中でも、 あ、これ過剰だなーって思うことあったらね、ぜひともコメントで教えてください。 というわけで、今回はここまでとさせていただきます。 私は技術ブログ、支部長技術研究所も運営してますので、そちらの方もぜひチェックしてください。 Xの方も毎日ものづくりに関する投稿をしておりますので、よろしくお願いします。 ポッドキャスト、ものづくりのラジオの方も毎週土曜日週一で配信中です。 お時間あればぜひ聞いてください。というわけで、今回はここまで。以上、支部長でした。ではでは。