高圧ブラスト

2020年7月24日金曜日

2020.07.24 ISO8501-1 のSa2とか2.5とか3の数値的意味がどこにも記載されていないので考えてみた。

Abrasive blast-cleaning methods for surface preparationを2016年に改定した時は2012年ころから原文のISO8501-1、SSPCなどをよく読んで解釈し、海外の同業者に確認して執筆した。
また、2011年からは日本防錆技術協会の防錆学校の物理的機械的素地調整方法の講師を務めさせてもらっているのだが、そのときまで、Sa2~3までの除錆度における除錆率の数値の意味など考えたこともなかった。多分、現在日本でこの除錆度の中の除錆率の意味について悩んでいる人はいないと思う。アメリカではSSPCとの比較の問題でとかく論議しているトピックは見かけるのだが、そもそも、ビジュアル判定(*顕微鏡などを使わず肉眼判定することと記載されている。)に数値など意味がないので真面目に考えた事はなかった。しかし、講義したりJISを改定するものが知らないでは済まされないので、同業の欧米人に聞いてみたがあまりよく知らないようだった。ルールなので守るだけで意味は知らないのだ。

そもそも、Sa2.5は95%、Sa3は100%除錆率が自然数表記なのにSa2は2/3という有理数表記(66.7とか66.8はSSPCが置き換えた。)というのは変過ぎる。
それとその数値は何を根拠に決めたのか?そんな事を聞いても誰も教えてくれない。
元は今から50年も前からあるスェーデン規格から始まっている。
その当時はインターネットどころかパソコンすらない。私が初めて某メーカーで開発部門にいたときでさえ電子顕微鏡があるのに表面粗さ測定は針が直接紙に記録した波形を紙の方眼のマス目を数えさせられて、Raを算出させられたのだ。それより以前の話であるわけだからこんな数値の具体的実験結果による根拠がないと決めつけていた。具体的実験結果による根拠というのは、N数をできるだけ多くとった、除錆率の変化に伴う密着度や粗さの変化に伴う結果などのことを言いたいのだが見たことはない。50年も前にそんなことやってないと思う。

しかし、初めて決める人はかなり頭脳的にも高位無い人が決めるのだから、「適当だぜ」とか「俺が良いっていうんだからいいんだよ」というレベルの低い事はないはずだ。
反面、現在だれも文句はないし世界的にはうまくいってるからこの件でなぜ?を言い出す人はいない。
(*SSPCのアメリカ人だけはブラスト発祥の国なのでISO8501-1に対抗し独自のSSPC(NACE)で新しい処理グレードを出し続けている、内容は基本的には同じだが。)


最近、自律型ロボットの論文を読んでいるときに気が付いたのだが、やたらとネイピア数の指数関数や統計学的推測をアルゴに使うので毎日、標準ガウスを見ていて気が付いた。
「標準正規分布の場合の標準偏差幅としてσの時68%、2σの時95%、3σの時99.7%と除錆率に値が似ているな・・・」
成程、当時の年代はとにかく正規分布による分析が始まったらしく?とにかくこれに当てはめれば何とかなるよ的な発想に至った考えても変ではない。あくまでも個人的推測だが。
まず、Sa2.5 95%はドンピシャである。
Sa3は100%に対して99.7%これは品質管理上の現在でも使われている数値であるが品質管理上100%は期待値としては無い。本当はSa3は除錆率99.7%なのだろうが、「肉眼で判定」という一文により99.7と100%の違いを50年前の当時のヨーロッパ~ユーラシア大陸~アフリカ中近東~アジアまでに浸透させるのに99.7より切り上げて100%の方がいいだろうと至ったのは自然であると推測する。

では、Sa2 2/3以上という有理数の除錆率とσ=68%に関してだが、68%は2/3には絶対にならない。68%は34/50となり、2/3は0.666666・・・切り上げても0.67にしかならない切り下げると0.66すなわち66か67%というべきである。なぜならば95%とSa2.5はキッパリ言い放っているからである。この謎はたぶん誰もわからないと思う。そもそもISO8501-1には67とか68%とか書いてないのである。誰かが自然数表記に変えただけである。最初に制定した人はSa2辺りは少し、いい加減なブラスト処理だからσ範囲の68%→2/3以上見た目でできれば良しとしとこう!だったのかもしれない。

50年後、これが素晴らしく大当たりで今もって生き続けているのは正解に近いからであろう。

それと、Sa2の私なりの解釈は
67~68%の除錆率を目指してやるのではなく
世界の時間軸を∞として累積的に∞の人間にブラストさせたときに標準正規分布に従えば平均して68%除錆率が得られますよ。という意味であるとおもう。

要するに世界にはいろんな人がいるのだけど、それらに「ちゃんときれいに白くなるまでブラストしてね」という気持ち的には100%除錆率をしてねという言い方をして初めて得られるのがSa2なのであると考える。少なくとも統計論的にはそうであると思う。




















































2020年7月18日土曜日

2020.07.18 ブラスト処理度について25年くらい昔から今の話

この半年は、一度も県外に出張にも行かず(当然年4回の海外にも行ってない)、東京の事務所すら1回しか行ってない中、ひたすら30年以上使って無かった数学脳の再稼働しているのだが中々進まない。理解度はあるだが記憶が良くなくて、しばらく前に解いた問題自体を忘れてしまう。とりあえず、微分積分、整数問題と下手の横好きの将棋ソフトをコンビネーションで朝から晩までやってる。最後は脳が疲れて寝るの毎日だ。こんな事ならなんで、30年もやらなかったのだろうか?やらなかったのではなく、全くやる時間もモチベーションもまた理由もなかったからやらなかっただけである。考えてみれば、そんなことしなくても、毎日ブラスト機の修理や部品の出荷、新しい設備の案件、海外での打ち合わせなどこの30年間もそれなりに暇なく忙しかったし、子育てや休暇は海外や温泉旅行、おいしいものを食べたりしてたのだからそもそも、この半年間のようなストイックな(特に最近2か月間はアルコールも飲まない)生活などする必要が無かったからである。普段からストイックな生活ができるものだけが本当の真の研究者なのだろう。
それでも、私のような俄か似非研究者でも昔からいずれ、解明しようと思っていたことの一つがブラスト処理の処理度の予測である。誰でもできそうで実は誰もやってなくて簡単そうで実は手間がかかるやつなので誰もやってない。これがようやく、少し見えてきたのだが、昔25年位前だが、某装置メーカーさんと共同でブラスト処理の自動化の製品化のお手伝いをしたことがあるのだが、まだ私も30歳ぐらいでこの世界に入って3年くらいだったのだが、その某装置メーカさんは結構その業界では有力な方なので私一人でその会社の営業さんから技術さんまで全員を対応していた時は、向こうからしてみればさぞかし心もとなかったのだろうけど、私があまりにも自信満々で対応してたもので付き合ってくれてその後、何台も国内外向けに売れた。私の担当はブラスト装置なのでメインなのだが金額では大したことが無くその装置の1台1億円くらいの中の500万円位しかなかったのだが、私は大変満足していた。打ち合わせや試運転など頻繁に呼び出されて大変だったがその当時は充実感を得ていた。今だったら、絶対にできないし、やらないと思う。若いうちに経験することは体力があるうちに経験しておくものだったので、結果から考えれば必然だったのだろう。それが無ければ、今日、今、この年齢で中心極限定理についてや、シグモイド、ロジスティツク関数やベイズ推定について考えるどころか言葉すら知らかったのだろう。自分の子供が今大学受験で教えるのではなく同じ目線で問題を解くなんて思いもよらなかったことだ。まぁ話としては、そのメーカーさんとやり取りしているうちに、困ったことが初期に一つだけ発生してた。そのメーカーさんの販売先が国内外の造船所だったせいでそのメーカさん自体、全くブラスト処理についての処理度の知識が無だったことである。無知識の怖いところは、知識の足場になるものが無いのでインターネットの普及が無い世界では人に頼るしかないのである。その人というのが私だったわけである。まだこの世界に入って3年くらいの私がISO8501-1の判定をしに行くのであった。笑える話だが、マジである。さすがにタダで行くのがしんどいので新しい処理度合いを独自に自社で数値的に制定してみては?と提案を何度もしたのだが、無知識なのでユーザーさんに言われるとおりにするしかなかったようで、なぜかその判定基準が私だったのである。その装置は、現在私が実験している自律型ロボットで基礎実験した時と同じ移動速度と距離などが可変で当時は混合比と圧力は固定だった。
やってることは、当時としてはかなり最先端でN.Cコントロールにて10m×5mの鋼板を1分間に12m/sでブラスト幅も変更し尚且つバキュームブラスト式なのでその場に人が立って作業できた。研削材の飛散はほとんどなかったので、室内で普通に他の人はほかの作業ができた。しかし、処理度合いの決定は数値ではなく私の業界3年目の判定が基準となった。こんなことが実は一度ではなくいつしか、判定の自称プロになってしまっていた。全く、ISO8501-1の原文も見たこともなく、アメリカのSSPCの本も読んだこともなくNACEなんて言葉も知らないのに。
「すべてが無知識者であると間違いを間違いと認識せず成立する」 という私のこの世界での格言を自分で実践していたのである。
ともかく、このISO8501-1というとんでもなく人間基準の判定方法に疑問を持ったまま現在に至っているのだが、ここにきて最終的な理論解答が見えてきた。












2020年7月11日土曜日

2020.07.11 今年の防錆学校の私の分担の講義内容と防錆技術について(物理的機械的素地調整方法 東京会場)

最近ようやく、部品の受注も元に戻り、お客さんもぼちぼちデモをやったり打ち合わせの依頼も増えてきていい感じになってきました。マスクしながらなので息苦しいですが。
海外とのやり取りは、以前の2倍以上で彼らも外に出れない分応対が早くなってますね。
工場内のブラストの仕事はあまり人と接することが無いのと弊社のヘルメット型防塵面には呼吸用フィルターが装着できるので比較的ウイルスに対して効果があるのかもしれません。とにかく、ヘルメット型防塵面とフィルターの注文が増えて海外の方も生産が追い付かないようです。

 さて本題ですが、 今年で東北大震災以降10年目になりますが、担当し続けた日本防錆技術協会での防錆学校の講義用テキストとパワポを編集しています。毎年、忙しくても内容は変えていたのですが、誤字が残ったままや、そもそも講義内容が退屈であることに気づいて大幅に変えることにしました。この半年間、毎日Youtubeで数学と統計と歴史の解説を見てきましたが彼らが実にうまく説明しているのに驚愕と感心しました。テンポがいいのは当然ですがほとんどの方は画面を固定し小型のホワイトボード一枚で勝負しています。私は普段はパワポは絶対に使いません、昔ながらの黒板とチョークなのですが、防錆学校ではパワポを使わないと教室の後ろの人が見えませんし、動画を組み込むために必須です。しかし、あまりにパワポが便利なので通常の3-5倍も情報を組み込んでしまい受講者にとっては退屈なんだろうとわかりました。さすがに10年もやってればわかります。そもそも、知らないから,わからないから受講しに来ている人に難しいことや、自分の成果を交えた話に需要があるとは思えません。運営の方から、毎年受講者は増えているのにテスト結果は下がっていると報告があり、「え~そんなことはないだろう?10年前に比べてかなり簡単な話しかしてないのに」と思ってました。
理論的な話は全部最近カットして、「これはテストに出ます的」なつまらないことも盛り込むようにしたりしていました。
しかし、それは間違いで原因は情報が多すぎたことです。通常40時間以上のいわゆる大学でいう前期+後期課程を 100分前後の枠で説明し、理解させるのは無理だったのです。
なので、今年はパワポの講義枚数を従来のを1/5にしました。ほとんどを資料に回して家に帰ってから眺めるように構成を変えました。半面、素地調整の判定方法の系統に今までの倍の時間を充てることにしました。

この数年間、この業界を見ている中で素地調整の重要性や表面粗さのことを持ち出す人が多い反面、意味を理解している人がほとんどいないことが解ってきました。私自身もブラスト処理後の表面粗さの形成については理解していますが、その後塗料や溶射被膜がどのように密着するのかという完ぺきな理論は知りませんし聞いたことがありません。おそらくごく一部の人しか知らないのだと思います。しかし、ほとんどの研究者、現場での管理者は一様に 「下地は重要だ、ブラストをきちんとしてれば良い」だけを声明します。結果、奇妙な仕様が出来上がり、解らない者同士が間違った答えをお互い間違えているので正解と思いこんでしまう節があります。その辺のところを修正するための意味を説明する予定です。
特に表面粗さ計の使い方とサンプル作成方法は正しいやり方を見たことをやっている人を1度以外見たことがありません。その人は私と同じく現状のやり方に疑問を持っている人なので行き着く先は同じでした。それ以外は、私の指導後に正しく理解しているので問題はないです。
実例として、まず問題外なのは

私のところに相談が来るのが、

・「ブラスト工程仕様書にブラスト処理後 粗さ指定があって15ミクロンと書いてあるんですがどうすればいいのか?」・・・①

 こんな、東大の数学入試問題より正解率が少ない質問に即答しなければならないのです。
さすがに、私もこのような同じ問題を何十年も解いているので正解を出せますが。正確に解答用紙を用意すれば数枚のレポートになるでしょう。

どこかの超世界的な会社の入社試験問題に

「 昨日は美人が10人通過しました。本日、弊社の前を通過する美人は何人ですか?」

 という問題を理論的に数枚のレポートと1時間?でプレゼン含めて解答する問題がありました。ベイズ推論を使うのが正解らしいですが、私の場合はベイズ推論ではなくすべての語句から総当たりパターンで回答するか、質問します。仕事の場合なら面倒臭いので「ちゃんと、仕様書のコピーをください」で終わらせます。その後、仕様書に書いていない点を担当者に聞かせるのですが、ほとんどが仕様書作った人もそんなことまで知らないという落ちが多いのですが。

そもそも、最後の

「~ どうすればよいか?」・・・①の最後

が難問のレベルを更にあげています。

 「不明な点は相手先の担当者と打合せした結果~という設定にしましたが、設定どおりブラスト処理して達成可能でしょうか?」・・・②

なら普通の問題レベルとなります。

ようするに①の質問者、もしくは施工担当者が全く理解していない人に回答しても、意味を無さ無いわけです。15ミクロンと言われてもRz、Ra、RzJIS、…ブラストの条件を含めて数千通りある組み合わせの中で総当たり数で答えが存在します。ベイズ推論ではなく経験則でたぶんこんなことが言いたいのだろう?どうせ仕様書を作成した人も知らないのだろう?ということで考えます。なぜこんなことになるのか?それは、正解はあるのだが本にも書いてないし専門書はないしインターネットで世界中探してもズバリは書いてないからです。情報量が圧倒的に少ないからです。Youtubeで見るような優秀な技術者や研究者はもっと難しい分野で活躍しているので、接点はないです。
なので、
私の講義の受講者だけでも②の質問者へ変えさせたいと思います。

現状は恐ろしいことに

・表面粗さ計は持ってるが、使い方がよくわからない。正しいか間違っているか?ⓐ
 ・表面粗さ計を持っていないのに粗さ指定が入ってる仕事を請け負っている。ⓑ
 ・表面粗さ計の使い方はわからないが、持っているフリをしている。©
・面倒臭いことは俺達には関係ない俺達が一番ちゃんとしてるから大丈夫だ。ⓓ
・誰も知らないんだから、そんな事を流布するな。ちゃんとやらない方がいいんだ。ⓔ

この5項目は実例ですが、ⓐの人たちはポイントさえわかれば大丈夫。
ⓑ©は補償問題で賠償請求で揉める。将来性はない。
ⓓⓔ が当たり前ならますます、まともな人は来なくなる。私が言いたいのは知識者がさじ加減するのと無知識者がさじ加減するのとは 結果が大きく変わるからである。
特にⓓがこの業界にずば抜けて一番多いパターンである。ⓓに関しては他人から見れば私もⓓに分類されるのだろうとは思う。
確かに私もくだらない説明をするのが面倒くさいのでⓓに近いが少なくとも説明はできる。ただし、無料で説明するのが時間の無駄だからやめただけである。
現段階でもISO8501-1とSSPCのSP5~の比較説明および理由などや達成に関しては自信がある。


一番危険なのは、ⓔである。ⓔは業者ではなく偏った知識者?に存在した。

ⓔは根絶しなければならない。