問題文

使用による劣化や損傷が各所に見られ , 安全上の懸念が高まっている。そこで , 改修工事を順次計画的に実施することとなった。限られた財源の中で優先順位を付け , 効率的かつ効果的な工事を進めることが必要である。あなたが本工事の計画担当責任者として業務を進めるに当たり , 下記の内容について記述せよ。

なお , 特定の設備や個別の機器や部品に限定せず , 一般論として解答すること。

( 1 ) 当該計画立案に向けて , 設備の材料強度・信頼性技術の観点から , 主として調査 , 検討すべき事項と内容を説明せよ。

( 2 ) 業務を進める手順を列挙し , それぞれの項目ごとに留意すべき点 , 工夫を要する点を述べよ。

( 3 ) 業務を効率的 , 効果的に進めるための関係者との調整方法について述べよ。

　このような曖昧系の問題は難解なので、受講者様も残念ながら答案にまだ有効な答えの要素が書かれていないようです。 問題文の趣旨が読み取れていないために、何を述べてよいのかとっかかりがつかめていないという感じです。

そこで出題趣旨を考えるよう、次のようなヒントを提供しました。

「長年使用している工場生産設備において , 定期的な点検や補修は行われていたものの , 経年使用による劣化や損傷が各所に見られ , 安全上の懸念が高まっている。そこで , 改修工事を順次計画的に実施することとなった。」

この「長年使用している工場生産設備において , 定期的な点検や補修は行われていたものの , 経年使用による劣化や損傷が各所に見られ , 安全上の懸念が高まっている。」からわかる事、推論できることは何か。それがわからないと問題が解けません。

推論できる点は以下の通りです。

1. 定期的な保守の実施 : 工場生産設備には定期的な点検や補修が行われていたことから、基本的な保守管理はされていたと推測できます。これにより、明らかな障害や故障には対処していたと考えられます。
2. 経年劣化の影響 : しかし、設備が長期間にわたって使用されていたため、経年劣化や磨耗などによる損傷が生じています。これは定期的な点検や補修だけでは対応しきれない深刻な劣化や隠れた損傷があることを示唆しています。
3. 安全上の懸念の増加 : 劣化や損傷が進行していることにより、設備の安全性に対するリスクが高まっていると推論されます。これには、設備の構造的な強度の低下や予期せぬ故障の可能性が含まれます。
4. 計画的な改修工事の必要性 : 問題文から、現在の状態を改善し、さらなるリスクを防ぐためには、計画的な改修工事が必要であると推論できます。これは、劣化した部分の修理や更新だけでなく、全体的な安全性の向上を図るための措置が含まれる可能性があります。
5. 資源の有効活用 : 改修工事を効率的かつ効果的に進めるためには、限られた資源（財源や時間など）の中で、最もリスクが高いと判断される部分から優先的に対応する必要があると考えられます。

これらの点から、技術士としては、設備の安全性を確保しながらもコスト効率的に改修を計画するための詳細なリスク評価と優先順位付けが求められるという課題が明らかになります。これが問題を解くヒントです。

次に「特定の設備や個別の機器や部品に限定せず , 一般論として解答すること」とはどういう意味か。なぜこんなことを言うのですか。ここから推論される出題者の趣旨は何ですか。

「特定の設備や個別の機器や部品に限定せず、一般論として解答すること」という指示は、出題者が受験者に対して、個別のケーススタディや具体的な例に基づく回答ではなく、より広い範囲で適用可能な原則や理論に基づいた回答を求めていることを意味します。このような指示が与えられる理由と出題者の趣旨は以下の通りです。

1. 普遍的な知識と原則の理解を確認するため : 出題者は受験者が特定の設備やシナリオに限らず、広く一般的な状況で適用できる材料強度や信頼性技術に関する知識を有しているかを評価したいと考えています。これにより、受験者が異なる状況や未知の問題に遭遇した際にも適切な判断ができるかどうかを見極めることができます。
2. 抽象的な思考能力の評価 : 特定の例や詳細に囚われずに一般論で回答する能力を求めることにより、出題者は受験者の抽象的な思考や概念化の能力を評価します。これは技術士として必要なスキルであり、多様な状況や問題に対して柔軟かつ創造的に対応できる能力を見極めることが目的です。
3. 広い範囲の問題解決能力の確認 : 一般論をもって問題解決のアプローチを説明することは、受験者が学んだ原則を異なる種類の設備や状況に適用できる能力を持っているかを確認するために重要です。これにより、受験者が特定の知識だけでなく、広範な工学的問題に対して効果的に取り組むことができるかどうかを評価します。

以上の点から、出題者は受験者の広い理解と応用能力を測ることを目的としていると推測できます。

これは、技術士としての資質を多角的に評価するための試験法です。

では以上のまとめとして、推論から考えられる問 1 の答えは何かです。

当該計画立案に向けて , 設備の材料強度・信頼性技術の観点から , 調査 , 検討すべき事項は。

工場生産設備の改修工事計画を立てる際には、設備の材料強度と信頼性技術を中心に以下のステップで進めることが望ましいです。

1. 設備の現状評価 :
   • 全体的な検査と評価 : まず、設備の全体的な状態を把握するために、定期的な点検記録をレビューし、さらに詳細な検査を行います。特に、劣化が顕著な部分や安全上のリスクが高いエリアを特定します。
   • 非破壊検査 : 設備の内部損傷や隠れた欠陥を検出するために、超音波検査、放射線検査、磁気探傷検査などの非破壊検査技術を利用します。
2. 劣化メカニズムの特定 :
   • 材料科学の専門知識の活用 : 劣化の原因とメカニズムを明らかにするために、化学反応、腐食、疲労、摩耗などの材料の劣化過程を分析します。
   • 環境因子の考慮 : 周囲の環境が設備の劣化にどのように影響しているかを評価します。例えば、高温多湿や塩害などの条件が影響している場合があります。
3. リスク評価 :
   • リスクベースの評価 : 劣化が安全性や生産性に及ぼす影響を考慮し、リスク評価を行います。最もリスクが高い設備から優先的に修理や交換を行う計画を立てます。
   • 将来のリスク予測 : 現在の状態を基に、将来的な劣化の進行とその影響を予測し、予防保全の計画を策定します。
4. 改修計画の策定 :
   • 優先順位の決定 : 劣化の程度、安全上の重要性、生産への影響を考慮し、限られた予算内で最大の効果を得られるように改修対象を選定します。
   • 工事計画の詳細化 : 改修工事のスケジュール、必要な資材、技術的な要求事項、安全対策などを詳細に計画します。
5. 継続的なモニタリングと評価 :
   • 改修後の定期的な検査と評価 : 改修工事後も定期的な検査を続け、新たな問題が発生していないかを監視します。
   • フィードバックの活用 : 改修工事の成果と問題点を分析し、次回の改修計画にフィードバックを反映させます。

講座の指導としては、これをもとに問 1 の答えを 3 つ挙げることをお願いしました。

解答は「○○を調査し、○○を検討する。」という文で解答を書くようにとしています。

問1の参考解としては次のようなものが考えられます。

1. 設備の全体的な状態を詳細に調査し、特に劣化が顕著な部分や安全上のリスクが高いエリアを特定するための検査方法と評価基準を検討する。これには、既存の点検記録のレビューと追加の詳細検査の実施が含まれる。

2. 非破壊検査技術を利用して設備の内部損傷や隠れた欠陥を調査し、これらの検査結果から得られるデータを用いて設備の構造的健全性と信頼性を検討する。使用する非破壊検査技術には、超音波検査、放射線検査、磁気探傷検査などがあり、それぞれの適用性と効果を評価する。

3. 設備の劣化メカニズムを特定し、その原因となる材料科学的過程（化学反応、腐食、疲労、摩耗など）と環境因子（高温多湿、塩害など）の影響を調査し、これらの因子が設備の信頼性にどのように作用しているかを検討する。この分析から、劣化の進行を遅らせるための改善策や予防措置を提案する。

材料強度と信頼性技術の観点からのアプローチを具体的に説明し、調査と検討の内容を明確に区分し、技術士としての問題解析と対策提案の能力を示すことです。

そして問 2 の手順として は、このようなことが答えと考えられます。

設備の改修工事計画を策定する際には、材料強度と信頼性技術の観点から以下の手順を踏んで進めることが効率的です。それぞれのステップで留意すべき点や工夫を要する点についても詳述します。

1. 設備の全体的な状態評価とリスクアセスメント :
   • 留意点 : 劣化や損傷の程度を正確に把握するため、視覚的検査だけでなく、非破壊検査技術（例：超音波検査、放射線検査）を活用することが重要です。
   • 工夫 : 既存の点検データと比較分析を行うことで、劣化の進行速度やパターンを把握し、将来的なリスクを評価します。
2. 劣化メカニズムの特定と解析 :
   • 留意点 : 材料の種類と環境条件（温度、湿度、化学的曝露等）を考慮し、劣化メカニズムを科学的に解析する必要があります。
   • 工夫 : 材料科学の専門家と協力し、最新の研究やケーススタディを参照することで、より深い洞察を得ることができます。
3. 優先順位の設定と改修計画の策定 :
   • 留意点 : 安全上のリスクが最も高い領域から優先的に改修を行うことが基本ですが、生産活動への影響も考慮する必要があります。
   • 工夫 : リスクマトリックスを用いて、劣化の程度とその影響の両方を評価し、経済的な観点からも最適な改修計画を立てます。
4. 改修工事の実施 :
   • 留意点 : 改修工事中の安全対策や、生産への影響を最小限に抑えるための工程管理が必要です。
   • 工夫 : 段階的に工事を進め、必要に応じて一時的な補強措置を講じながら、常に設備の運用状況をモニタリングします。
5. 継続的なモニタリングとフィードバック :
   • 留意点 : 改修後も設備の状態を定期的に監視し、新たな劣化の兆候が見られた場合に迅速に対応できる体制を整える必要があります。
   • 工夫 : IoT 技術を利用してリアルタイムで設備のデータを収集・分析し、問題が発生した際には速やかに通知が行くシステムを導入することが効果的です。

以上のプロセス ( 手続き ) を通じて、設備の安全性と機能性を確保し、 ( 出題者が求める ) 限られた資源の中で最大限の効果を得ることができます。

これをもとに問 2 を考えることをお願いしました。。

解決策や手順と言うと、ネット上にお手本があってそれを真似ることが多いようです。

非破壊検査やスケジュール見直し、新技術ありきの答えではいけません。

そうではなく、何のために何をするかを明確に意識して書くように指示しています。

問 2 の参考解としては次のようなものが考えられます。あくまでも例です。

手順 1: 高度な非破壊検査の導入とデータ活用

内容 : 設備の損傷や劣化程度を評価するため、超音波探傷検査やデジタル放射線探傷検査を行います。これらの技術を使用して、内部の微細な亀裂や腐食を検出し、設備の構造的完整性を評価します。

技術応用 : 超音波探傷ではフェーズドアレイ技術を用いて、検査の速度と精度を向上させます。デジタル放射線検査では、画像のデジタル処理と解析により、従来のフィルム方式よりも詳細な情報を得られるため、より具体的な劣化状態の評価が可能になります。

手順 2: 環境因子に基づく劣化メカニズムの解析

内容 : 設備が置かれている具体的な環境条件（温度、湿度、化学的曝露）を精密に分析し、それらが材料の劣化にどのように影響しているかを調査します。

技術応用 : 熱サイクル試験や塩霧試験を実施し、特定の環境条件下での材料の劣化挙動を模擬します。これにより、特定の劣化メカニズム（如何に応力腐食割れが進行するか）を明確にし、それに対する最適な保護コーティングや材料選定を行います。

手順 3: 効果的な改修手法の選定とリソース配分

内容 : 非破壊検査と環境因子分析の結果を基に、具体的な改修手法（溶接補修、材料交換、表面処理の改善）を選定し、必要な人員と材料を効果的に配分します。

技術応用 : レーザークラッディング技術を導入して表面の耐摩耗性を向上させることで、劣化が激しい部分の寿命を延長します。また、設計の改善を通じて、ストレス集中を減少させることで将来の損傷リスクを最小限に抑えます。

手順 4: 改修後の機能回復と予防保守計画

内容 : 改修作業後、設備の性能を定量的に評価し、機能が完全に回復したことを確認します。その後、予防保守計画を立て、定期的な検査と保守を行うことで再劣化を防ぎます。

技術応用 : 改修作業後には、動的負荷試験と性能評価試験を実施して、設備の機能回復を確認します。また、センサーを設備に統合して継続的なモニタリングを行い、異常が発生した初期段階で対応できるようにします。これにより、設備の信頼性と安全性を維持し、長期的な運用コストを削減します。

問 3 は難解ですので、ナレッジや模範解答も見て考えるように指導しています。

テキストにもこの対策を説明してあります。

会議や資料作成など、当たり前の事務的な答えになりがちですが、それでは技術士の答えになりません。

問題文

老朽化した地上構造物の健全度を評価するに当たり、点検困難部の損傷程度を推定することになった。ここで、点検困難部とは、接近し肉眼で点検出来ない狭隘部（足場を設置すれば損傷を直接目視できるなど容易に点検できる箇所や部材を除く）や直接目視では損傷を点検出来ない密閉部、表面被覆された部材などの不可視部をいう。この業務を担当責任者として進めるにあたり、下記の内容について記述せよ。

（ 1 ）点検困難部の具体事例と想定される損傷を挙げ、その損傷程度を推定し、地上構造物の健全性を

評価するために調査、検討すべき事項とその内容について説明せよ。

（ 2 ）業務を進める手順を列挙して、それぞれの項目毎に留意すべき点、工夫を要する点を述べよ。

（ 3 ）業務を効率的、効果的に進めるための関係者との調整方策について述べよ。

この問題の回答として、まず問1について次のように書かれる方がいらっしゃいます。

1 ．調査検討事項

1) 事例と損傷

・表面被覆された RC 床版、被覆材の剥離

2 ）調査と検討

　・欠陥部は周囲と異なる温度特性をもつため赤外線サーモグラフィーで調査し温度分布から内部の不均一性を検討する

　・負の電位は腐食リスクが高いため自然電位法で鉄筋の腐食状態を検討する

　・鉄筋配置把握のため電磁波探査で調査し腐食を考慮した応力状態を検討する。

　しかし、「表面被覆された RC 床版」では点検困難部のことであって前提条件にすぎません。ここで書くべきことは以下の項で解答する対象となる「老朽化した地上構造物」であり、具体的に宣言するのです。本研究所では、業績論文作成指導段階でこの受講生様の業務経歴を分析しております。その業務経歴チェックシートをもとに、

業務内容を AI で分析して、候補を挙げてみると、次のように指導できました。

講師による指導:　業務経歴チェックシートで拝見したご経験を踏まえて、点検困難部の具体事例として挙げられる候補と想定される損傷、そしてその損傷程度を推定し、地上構造物の健全性を評価するために調査・検討すべき事項は以下の通りです。

1. 塩分調整堰の堰下部

• 具体事例 : ○○川塩分調整堰のような水門下部
• 想定される損傷 : 塩害による腐食、コンクリートの劣化やひび割れ
• 調査・検討すべき事項 : 塩分濃度の測定、コンクリートの圧縮強度試験、ひび割れの深さと広がりの調査、腐食抑制方法の検討

2. 非合成箱桁橋の床版

• 具体事例 : ○○道○○大橋のような RC 床版
• 想定される損傷 : 床版のひび割れ、浸水による鉄筋の腐食、コンクリートの剥離
• 調査・検討すべき事項 : 浸水範囲の調査、鉄筋の腐食状態の評価、ひび割れのマッピング、防水システムの再設計

3. PCaRC 床版を用いた橋梁の上面取替工法

• 具体事例 : 一般○○道○○橋修繕設計における PCaRC 床版
• 想定される損傷 : 接着不良による層間剥離、 PCaRC 床版の亀裂、耐荷重性の低下
• 調査・検討すべき事項 : 接着剤の劣化調査、床版内部の非破壊検査による亀裂の検出、荷重試験による耐荷重性能の評価、補修・補強方法の検討

　これらの具体事例における損傷程度の推定と健全性評価には、最新の非破壊検査技術や材料科学の知識が必要となります。特に、以下の点が重要です：

非破壊検査技術の活用 : 超音波検査、電磁波レーダー検査、赤外線サーモグラフィーなどを用いて、内部損傷や亀裂、腐食の程度を正確に把握します。

材料試験 : コンクリートや鉄筋のサンプルを採取し、圧縮強度、引張強度、腐食抵抗性などの材料特性を評価します。

環境条件の評価 : 構造物が置かれている環境条件（塩分濃度、湿度、温度変化など）を考慮し、それらが損傷に及ぼす影響を評価します。

寿命予測と維持管理計画 : 現状の損傷程度と材料特性、環境条件から、構造物の残余寿命を予測し、適切な維持管理計画を策定します。

　これらの調査・検討を通じて、構造物の健全性を維持し、安全性を確保するための具体的な対策を講じることが可能になります。

　このように当研究所では、技術士講座において、AIコア・テクニカルコーチングを駆使した指導法を採用しています。このアプローチは、受講生の個々の業務経歴や問題解決能力を深く理解し、それに基づいたカスタマイズされた指導を提供することに焦点を当てています。例えば、上記では問題文に示されたように、老朽化した地上構造物の健全度評価における点検困難部の損傷程度推定は、高度な技術と専門知識を要する課題です。受講生がこのような複雑な課題に取り組む際、私たちはAIを活用して個人の業務経歴や過去の業績を分析し、最も関連性の高い学習材料や研究事例を提供します。

この指導法のアピールポイントは、以下の通りです：

1. 個別化された学習経験： AI 分析により、受講生の過去の経験や知識レベルに合わせた指導が可能になります。これにより、受講生は自分のペースで学習を進めることができ、より深い理解と知識の習得が期待できます。
2. 実践的な問題解決スキルの強化：具体的な業務経歴に基づいた問題設定を通じて、受講生は実際の業務で直面する可能性のある複雑な問題に取り組むことができます。これは、理論だけでなく、実践的なスキルの向上にも寄与します。
3. 最新技術の活用：非破壊検査技術や材料科学の最新知識を取り入れた指導を行います。これにより、受講生は常に最先端の技術動向を学ぶことができ、専門性の高い技術者としての競争力を保つことが可能です。

一般的に、 AI コアコーチングを用いた当研究所の指導法は、受講生一人ひとりのニーズに合わせたカスタマイズが可能です。これは、受講生が直面する可能性のある様々な技術的課題に対して、最適な学習パスを提供することを意味します。私たちの目標は、受講生が自身のキャリアで直面する実際の問題を解決するための知識とスキルを身につけることを支援することです。

このように、 AI コア・テクニカルコーチングを通じて、私たちは受講生の皆様が技術士としての専門性を高め、より高い業績を達成するためのサポートを提供しています。