足で設計する…?

私がかつて自動車の設計をしていたとき
仕事がとても楽しかった。

自動車開発の現場って、いわゆる「頭のいい人」「できる人」が山ほどいます。
皆さんとても魅力的な人たちで、そんな中で仕事ができることは、とてもエキサイティングでした。

もちろん、そういう環境でベストを尽くしたい。
こんな自分でも何かやりようがあるはずだって思って実行していたのが

「足で設計しよう!」

です。

足で?

別に足で図面描くわけじゃないですよ。

設計者って、PCの前に座って、ゴリゴリCADやってるイメージがあるでしょう?
実際その通りだったりもするんですけどね。

自動車の設計って、色々なパートに分かれてやるんですけど、とにかく他パートとの調整作業が多いし、それがとても重要なんです。

もちろん電話とかメールでもできたりするんですけど、一番話が早いのは、相手のところに行って、直接話しをすることです。

なので、何かあるとすぐに相手の部署に飛んでいって話しをすることにしていました。
もちろん、その方が仕事が早いってのもありますが、電話とか、メールとか、図面の情報だけとか、限定された情報を元にすると、表面的なものの裏に隠された意図とか本質的な部分が見えないのですよ。

それにね、仕事は「皆で力を合わせて良いもの作ろうぜ!」ってことなので、結局は人対人なんですよね。

車の設計って、凄く高い技術レベルで、計算ずくで最適なものになってるように見えるでしょう?

そんなこと無いです。
あ、技術レベルは高いですよ。凄く。
でも、理論だけでできてるわけではないですよ、ってことです。
もちろん、コンピューターが勝手にやってくれるものでもない。
多くの部品が、お互いに主張したり譲り合ったり、相対的なバランスを取って、最終的な形態を形作ってます。

なので、他のパートとのやりとりはとても重要なのです。
部品相手に仕事をしているように見えて、実はその部品の設計者と仕事をしているんです。
これ、意外と忘れがち。

私は色んなことをやらせてもらいましたが、当初は電装の設計を担当していました。
電気を使う部品全般の設計です。
中でも、いわゆるワイヤーハーネス、電線が一番ボリュームが大きい
これはとても大変な仕事でした。

電線って、車の隅々まで這い回ってます。
なので、車体を構成するほとんど全てのパートに関わるわけです。

でも、「電線なんてグニャグニャ曲がるんだから、どこでも自由に通せば良いじゃん!」という感じで見られていて、なかなか場所の確保が難しいのです。

電線が一本でも切れたら車は動かなくなるかもしれないし、それが原因で火災になる可能性もある。そうしたら人命に関わりますから「テキトーに通しとけばいい」という仕事ではないのです。

こういう
「え~、めんどくせぇな」
というような仕事は、やはり対面で話さないとなかなか進みません。
だって、めんどくさいから。
メールなんかで調整しようとすると、ついつい後回しになっちゃったりして。
だって、そういうのってメール書くのも返信するのも面倒ですもん。
まして電話なんかじゃらちがあかない。

なので、とにかく相手のところへ行ってしまうことにしました。
で、話しをする。
自動車の開発をしている施設って広いですからね。
他部署まで数百メートル離れているなんてのは普通で、たぶん1日に何キロも歩いていたと思います。

試作の現場にもよく足を運びました。
設計者って、あまり試作工場行きたがらないんじゃないかな。
怖い人いるし(笑)

彼らは体張って仕事してるんだから、おかしな設計したら、そりゃ怒りますよ。
でも、そんな時は速攻で現場に行ってしまう。
そういう真剣な対応をしないと現場は納得しませんよね。
で、何が問題なのかを聞いて、どうしたら良いかを話し合って速攻で解決。
現場と話しをすると仕事は早いです。

そんなことをしていたおかげで、試作の人たちと話しをさせてもらって、色々勉強させてもらいました。

あ、そうそう、現場の人にビビってる設計者って、なかなか足を運ばないから、現場はますます腹が立つってとこが見えてなかったりしませんかね。
まぁ、気持ちは分からなくもないけど(笑)
逆に私は頻繁に現場に行っていたので、ずいぶん可愛がってもらいましたね。

でも、試作工場に頻繁に行ってたのは別の理由もあるんです。
日々、現場の「神の手」によって車が形になっていくのが見られるんですよ。
これはエキサイティングですよ。超リスペクト!
なので、何かと理由をつけて試作工場に行ってたというのもあります。

ってな感じで、エンジニアリングするうえで、頭が全てってわけじゃなくて、他のやり方もありますよ。
というお話でした。

Real Deadline 本当の締め切り

どんなクルマにするか考える

狙ったとおりになるように考えて設計する

狙ったとおりになるように作る

狙った性能が出るように実走行でセッティングする

こんなプロセスで学生達はレーシングカーを作っていますが
完成したクルマはもちろん
それぞれのプロセスにおいても
何が起きるか分かりません。

だって十分な経験がないのだから
それは当然です。

解析や強度計算がうまくできると
部品単品としては思った通りになるかもしれません。

しかし
それらを組み合わせて
実際に使う(走る)と何が起きるか分からない。

それは
作っている人間の
想像の領域の外のこと
イレギュラーなことが起きるからです。

いくら勉強しても
いくら慎重に設計しても
そういうことは起きます。

現実の世界では
イレギュラーなことは
常に起きる可能性がある。
要因は無数にあります。

授業ではそういうことは起こりません。
時間内に予定されたことを
学べるように考えられているからです。

たとえば
実験の授業では
どんな結果が得られるかは
最初に決まっています。
イレギュラーな結果が出てしまったら
授業が終わらないからです。

本来は
何が起きるか分からないから
「実験」するのであって
最初に何が起きるか分かっていることを
やるのは本来の「実験」ではありません。

でも、授業では「実験」と称して
本当の実験をやるときに
必要なことを学ぶのです。
決して無駄ではありません。

さて
設計の際に
狙ったとおりのことが起きるようなマシンにするために
よーく勉強して
すっごく慎重に設計して
あらゆるイレギュラーな事象を想像して
設計すると何が起きるか。

間に合わなくなります。
レースに。

勝つためのクルマを作っているはずなのに
そもそもレースに間に合わなくなります。

特に学生の活動の場合
時間的にカツカツですから。

なので
今の自分たちには
どんなやり方が効果的なのかを考えて
チームの方針を定める必要があって
その重要性を全メンバーに落とし込む必要があります。
こういうのは授業では学べません。

最近はあまり聞かなくなりましたが
Formula SAEの重要なことの一つに

Real Deadline

があります。

直訳すると
「本当の締め切り」
です。

レースには色々な締め切りがあります。

大会へのエントリー
自分たちの開発スケジュール
レースのスタート時刻
などなど

これらの「本当の締め切り」を守っていかないと
自分たちのミッションは果たせません。

なので
最も効果的なやり方で
開発を進める必要があるのです。

設計段階で
色々考えすぎて時間を使ってしまうと
実走行による最適化のための時間を失っていきます。

いくらよーく考えてマシンを作ったところで
完成したときに得られる性能は
当初の想定よりずっと低いはずです。
大抵はガッカリします。

そして
そこから性能を上げていくのです。
それこそが学びです。

そうやって学んだことは
決して忘れません。

プロでもそんなもんです。
なので「試作車」が必要なのです。
走らせてみないと
実際にやってみないと
分からないからです。

チャレンジしている学生達には
やると
分かる
その面白さを味わって欲しいものです。

色々経験していくと
「やらなくても分かる」領域が拡大していきます。
そうなると
やることのレベルをどんどん上げていけます。

そのループに乗せられれば
ますます面白くなってくるでしょうね。

分かっていることを積み上げていけば安心だし
そういうやり方が必要な世界もあるでしょう。

別にどちらが偉くて
どちらが劣っている
なんてことはないですが

もしチャレンジできる環境にいるのであれば
とにかく色々やってみて
起きる事象に対応する度に試されて
その度に学んで成長していく
そんな毎日も良いのではないでしょうか。

学生生活なんて
迷ってるうちに終わっちゃいますよ。

ガソリン自動車の正体

以前投稿した「電気の時代がやってくる」シリーズで
何か大事なことを忘れてる気がするなぁ
と思っていたんですよ。

思い出しました!

なので
忘れる前に書いときます!

みなさん
ガソリンエンジン(ディーゼルでもいいんですが)の自動車って
ガソリンで走ってると思うでしょう?

まぁ、あながち間違いではないんですが
燃料でエンジンが動くってのはこういうことなんですよ
というお話です。

皆さんご存じの通り
エンジンは内部で爆発的な燃焼が起きて
その爆発のエネルギーを運動エネルギーに変換して走ります。

なので
動力の源は
ガソリンが燃えることによる熱エネルギーなんですね。

ガソリンが燃えなければいかんのです。

さて
ガソリンが燃えるときはどうしているか?

燃えるためには酸素(空気)が必要なので
空気の中に霧状になったガソリンを混ぜて
そこに電気の火花で火をつけるんです。
すると
バーン!
と燃える。

のですが
単にガソリンと空気があれば燃える
ってわけではないのです。

ガソリンが多すぎてもダメ
空気が多すぎてもダメ
理論空燃比ってヤツがあるのです。

ガソリンエンジンの場合は
重さの比率で
空気とガソリンが
14.7:1
です。

理論的には
この割合で混ざったヤツが燃えると調子良いんですね。

もう一度言っておきますが

空気 14.7

ガソリン 1
ですよ。

さて、では実際のクルマでは
どんなことになってるかを数字で見てみましょう。

たとえば
50リットルのガソリンがタンクに入る自動車があるとします。
ガソリンは1リットルあたり0.75kgです。
なので、タンク内のガソリンは37.5kgということになります。

1リットル 0.75kgのガソリンを全部燃やすには
14.7倍の約11kgの空気が必要です。

なので
50リットル 37.5kgのガソリンを全部燃やすには
11kgの50倍の550kgの空気が必要なんですね。

なんと!
凄い重さの空気が必要です!
ガソリンの比ではありません。

ガソリン自動車は
まるで空気で走っているようなもんです。

しかも
この550kgの空気は
車体に搭載する必要はなくて
しかも無料です。

ガソリン自動車の強みはここにあります。
走行に必要なエネルギー源を全て搭載しなくても良いのです。

対してEVは
走行に必要なエネルギー源を全て積む必要があります。
そして
エネルギ-を使っていっても
車体が軽くなるわけではない。

燃料を消費して軽くなれば
それだけ走行に必要なエネルギーが減るんですが
電池ではそうはいきません。
残念なことです。

とまぁ
ここまでお話しすると
ガソリンという液体燃料が
いかにミラクルなのかお分かりいただけるでしょうか。

液体燃料は
自動車に限らず
我々人類の生活を
大きく変えるだけのパワーを持っていました。

でもそれでも電動化しなきゃいかんということは
それなりの理由があるということですね。

巨大なメリットには
巨大なデメリットがセットになっていた
ということでしょうか。
何事もそんなものですけどね。

まだ終わったわけじゃないけどね!