本格的な少子高齢化社会の到来を迎え、我が国製造業の発展を支えてきた優れた技能・技術の伝承は極めて重要な課題となっている。オイルショックに端を発する造船不況期の採用手控えなどにより中間層の労働力不足が顕著となっている造船業界においては、90年代後半からこの技能伝承問題が深刻化するようになった。このため、当会は平成10年に「次世代中型造船工場調査研究委員会」を設置して、造船業における技能伝承に本格的に取り組むこととした。同委員会ではアンケート方式で造船技能者の人員数や年齢構成等を調査するとともに、聞き取り調査により技能伝承の実態や問題点の把握に努めた。この結果、造船業特有の技能といわれる「撓鉄」^*1の技能伝承が多くの造船所において喫緊の課題となっていることが判明した。「線状加熱作業」「熱曲げ作業」とも呼ばれる撓鉄作業は、習得するのに20年以上の経験が必要とされ、また、作業そのものが口頭で説明しにくいところから、少数の熟練工により技能が維持されているのが実情で、工程管理が難しく生産性向上のボトルネックともなっているからである。

　

　

＊1 撓鉄

　平たい鋼板を焼いて、いろいろな曲がり形状にする作業を「撓鉄（ぎょうてつ）」作業と呼ぶ。この作業は線上加熱作業、熱曲げ作業とも呼ばれ、造船業には欠かせない技術で、匠の技のひとつとなっている。

　現在、撓鉄作業に利用されている外板展開法^*2は、目的曲面上の2点間を結ぶ最小曲線（いわゆる測地線^*3）を基線として平面に展開するため、原理上、測地線に近い部分の展開精度は良いが、測地線から離れれば離れるほど展開誤差が大きくなる。このためステム、ファッションプレート、プロペラボス周りのように曲がりのきつい板の場合には伸ばし量を大きくとるか、手修正して対応せざるを得ず、また、S字型（ダブルカーベチャ）の緩曲外板では加熱線の位置を割り出すのが難しく、現場での撓鉄加工に余分の工数を要するなどの欠点がある。

　このような外板展開のコンピュータプログラムが登場してきたのはおおよそ昭和40年から50年にかけてである。特に、昭和47年〜49年の新工場建設ラッシュ時には、NC切断機の大々的な導入に合せて、線図フェアリング、内構材一品処理（CADによる一品図作成）と並んで外版展開のコンピュータ化が急速に進んだ。これらのNC関連ソフトウェアは今日のようなパッケージソフト利用の概念に乏しく、全て各社が独自に開発したものであるが、その理論的根拠となるものは、昭和29年の「近似測地線に依る外板展開に就いて」（三田村氏著）あるいは昭和37、39年の「数値計算法による現図諸展開作業」（北村氏著）である。

　一方、新工場建設ラッシュ後の昭和49年のオイルショックとそれに続く造船不況期に今日でいう大規模なリストラが行われ、コンピュータ部門を中心に分社化や技術者の他業界への転出等が相次いだ。以来、中小造船所に導入されているNCソフトのメンテナンスにも支障を来すようになり、特に、現図関連のアルゴリズムと加工技能を併せ必要とする外板展開プログラムにおいては要員が払い底し、昭和50年までに開発されたものを大事に運用しているのが現状である。

＊2 外板展開

　船体の外板を平面上に幾何学的に押しつぶして描くこと。

＊3 測地線、測地線展開法

　測地線とは、曲面の任意の2点をとおる曲線の内、その曲面が平面へ展開可能な場合には展開後に直線となるべき曲面上の曲線である。一般に船体曲面は厳密には平面に展開することが出来ない。曲面の一部をなす外板を実用上支障のない精度で展開する場合には、フレームラインに交差し、外板の中央付近をとおる測地線を精度良く求めることにより、これを展開面で直線となるものとして展開形状を求める（測地線展開法）。

（1）撓鉄技能者の後継者育成

　当会は先ず、競艇公益資金による日本財団の助成金の交付を受け、「撓鉄作業の技能伝承マニュアル作成」事業を平成12年度から2ヶ年計画で独立行政法人海上技術安全研究所と共同で実施し、これまで技能者の勘に頼っていた撓鉄作業を理論的に解説した教育用ビデオマニュアル^*4を制作した。これは「なぜ曲がるのか」、「いかに曲げるのか」に重点を置き、撓鉄技能者の後継者育成を主眼としたものであるが、この制作過程で次のことが判明した。

＊4 教育用ビデオマニュアル

「未来につなぐ技術〜撓鉄・基礎編〜」（約50分）

「未来につなぐ技術〜撓鉄・応用編〜」（約50分）

（本ビデオの試写会を予定しています。お問い合わせ等は事務局技術部（TEL：03−3502−2962）まで。）

　

　

（2）撓鉄作業の高度化

　現在一般的に採用されている測地線展開法では、複雑な曲面形状を有する中小型船の場合、撓鉄作業に支障を来す場合がある。撓鉄作業の技能伝承を容易にし、かつ、加工精度の向上、加工工数の低減を図るためには上述の「撓鉄作業は外板展開の逆工程」との考えに基づいた新しい展開法を開発する必要があった。そこで当会は、2年にわたるビデオマニュアルの制作を通じて得られた成果を基に、新たな外板展開プログラムと曲げ方案^*5の開発を目的とした「技能伝承のための撓鉄作業の高度化」事業を同じく日本財団助成事業として平成14年度に開始した（海上技術安全研究所共同研究）。

＊5 曲げ方案

　撓鉄作業のための曲げ方案とは、（1）見通し線位置、（2）プレス線の位置及びプレスする順番、（3）加熱線の位置及び加熱する順番と加熱速度（絞りの場合はその位置、順番を含む）を示したもの。

　当会が上記事業の実施過程で考案した外板展開法の概要は次のとおりである。この展開法は目下、海上技術安全研究所と共同で特許出願中である。

　

　

　前述の「技能伝承のための撓鉄作業の高度化」事業の一環として、去る8月27日から31日までの5日間、新展開法を用いた撓鉄作業の実証実験を（株）サノヤス・ヒシノ明昌水島製造所の協力を得て実施した（見学者18社、30名）。

（1）新外板展開法の実証

（2）新曲げ方案作成手法の実証

（3）熱絞りの限界の把握

　

（1）熱曲げ形状　トーラス（円環）の下半分

（2）展開法・曲げ方案（従来方式1、新展開法2）

　

　

　

（3）作業指示方法

　

（4）実験計測方法

　トーチ速度をVTR記録し、入熱時間を計測

　

（5）実験評価方法

　

（6）実験結果（新展開法のみ）

　

（7）新展開法の今後の課題

　以上が実証実験の概要である。実験結果の解析は現在も継続中であるが、接円錐展開法ではほぼ所期の目的を達成することができた。今回の実験にご協力頂いた（株）サノヤス・ヒシノ明昌の関係者の皆様に本誌を借りて厚くお礼申し上げます。