こんにちは、かねまるです。 プラントライフは、化学プラントの技術者が、化学を軸に、皆さんの視野を広げていく番組です。
突然ですが、化学工学計算の支援ツールを公開しました。 化学プラントの設計をするときに、化学工学計算というものを行います。
その化学工学計算が、ブラウザ上で簡単にできるようなツールを作って公開しましたので、今回は簡単に宣伝させていただきます。
あまり馴染みのない方については、「かねまるさん、こんなこと考えてんだな。」とか、イメージしながら聞いてみてください。
なるべく置いていかないように考えています。
実験室レベルで考えられた化学反応の処理のプロセスを、実際の化学プラント量産の規模で使えるようにするための工学的な学問を化学工学と言います。
基本的にはこの化学工学の計算を、プロセスシミュレーターという製品を使って計算します。
ただ、そういう高機能な製品を使わなくても簡単に計算する場合は、Excelを使って計算していることも多々あります。
1月にエックス上でアンケートを取ってみたんですけど、化学工学の計算って、Excelで行っている方がだいたい65%ぐらいっていうアンケート結果になっておりまして、思った以上に多かったです。
でも、Excelでいろんな計算をするって、まあ一般的な話であるんですけど、めんどくさくないですか。
大量のif文が並んでたり、どこにパラメーターとなる情報を入れたらいいのかわからなかったり、計算結果の仮定がよくわからなかったり、結局どの計算式を使ったのってなるときもあります。
ソルバーとかゴールシークの機能を使う場合もよくありますね。
結局のところ、Excelでできないことはないけど、なんか無理してるなとか、わかりづらいなっていう計算ツールになっている印象が私にはありました。
ということで、Excelじゃなくて、ブラウザ、ChromeとかEdgeとかで開いて、それで簡単に計算できたらいいなって思って作ってみました。
ブラウザで表示させるっていうことは、ウェブサイトを作るっていうことですので、デザインに自由度があります。
そして何より、計算式っていうのをきれいに表示することができます。
ラテフっていう表示形式なんですけど、数式をきれいに表示するための記載方法みたいな感じで思っててください。
実はこの計算ツール、単純に電卓みたいに計算できるようにしたわけではなくて、
その式がどこまで通用するかっていう適用範囲とか、かける部分は注意点を書いたりもしています。
あとは、物理的にありえない入力は計算せず弾くようにもしてまして、
温度が異常にマイナス、つまり絶対0度より下とか、
この計算だとこんな密度ありえないよなっていうのは除外するようにしています。
概要欄にリンクを貼っているので、ぜひ見てみてください。
その中に計算ツールがたくさん載っているので、とりあえず適当に一個を見てみていただくと、
頭に計算ツールがあって、その下に計算結果を表示するためのスペース。
あとは、計算するときに使った式と、そのパラメータの意味と、簡単な説明を載せています。
あとは、参考にした資料ですね。書籍とかウェブページとか、そのリンクも載せています。
科学工学の計算にも様々なジャンルがあるので、現在は流動、攪拌混合、反応、伝熱、蒸留の5つのカテゴリーを一旦公開しています。
残りのカテゴリーについては順次検証した後、公開していく予定です。
いくつか簡単にどんな計算が載っているかって紹介しますと、流動という配管の流れに関する計算については、レイノル図数という送流、乱流の判断ですね。
配管設計するにあたって、エネルギーの損失につながる計算、圧損計算をするときに必要な送流と乱流という流体の状態を判断するための計算式を載せています。
もちろんその圧力損失、圧損計算のできるページも作っています。
その他に、かき混ぜる動作の計算、各半混合の計算については、亀井平岡の式っていうめちゃめちゃ複雑な計算式についても、パラメーターを入れるだけで簡単に計算できるようにしています。
多分多くの会社さんがExcelで計算式作っていると思うんですけど、それよりも断然楽だと思います。
ただちょっと悩みどころなのが、科学工学計算って結構固有のパラメーターを使うんです。
固定値を知らないと計算できないものが多くありまして、そういうのは科学工学ビンランとか論文とかからちょっと引っ張っていただくことになるとは思います。
っていうのもですね、こういうパラメーターっていろんなところで公開されて、それをウェブサイトで使えばいいものの、さすがにいろんなパラメーターをサイトに貼り付けて無料公開すると、著作権の問題が発生するんです。
だから一旦はこのパラメーターをここから参照してほしいとか、代表的な水とかのパラメーターを載せたりして、ひとまずは対応するようにしています。
今後は物性推算ということで、実際に計算をしてパラメーターを予測するっていうこともできますので、その計算式を載せることで対応するっていうのも考えています。
科学工学を解説するようなサイトで、対応にパラメーターを載せているようなところもあるにはあるんですけど、それって怒られたら結構やばいようなことをやってまして、引用の範囲内でとどめられるように何とか私の方ではやりたいと考えています。
ちなみにこのウェブサイト、基本的に生成AIで作っています。
それもそうですよね。ボリュームがありすぎるので。
使用する計算式とか、最後の検証のところっていうのは私で行っています。
あとはその計算式に対してページを作るっていうのはAIベースでやってくれているので、だいぶ楽ではあるんですけど、いかんせん作る速度が速すぎて検証が追いついてないんですよね。
クロードをベースにして、ChatGPTとGeminiに検証させているんですけど、もし使っている方で何かおかしいなって思うところがあったら遠慮なくお問い合わせフォームから連絡ください。
生成AIについてもう一個言うと、トップページのカテゴリーアイコンがあるんですけど、流動とか反応とかを表すためのアイコンをAIベースで全部作らせて、私の方で何も手を加えてないんですよね。
それでも計算をやっている人だったら、ああこういうカテゴリーなんだなってわかる、イメージできるようなアイコンを作れました。
どうですか?
一応ちゃんと作りました。
もともと得意ではないものの、ウェブサイトのデザインについてもある程度生成AIが作った感は出ないようには気をつけました。
AIが自動でいろんな計算ツールのページとか作ってくれるので、科学工学計算というのも例に漏れず、検索をすると出てくるには出てくるんですけど、
明らかにAIで大量に作らせて、そのまま表示させたようなものが多くてですね。
私のサイトはそういうものと一つ違うんだぞっていうのを、あえて言いたいなって思います。
結局今の時代は、それっぽいものは大量に作れるようになったので、あとはその人の専門性を使って、ちゃんと作るかってところが大事になると思っています。
もし面白そうだなって思ったら、ぜひとも使ってください。無料でブラウザで公開しています。
そして、科学工学計算がわかんないし、使ったこともよくわかんないとか、そういう方はとりあえずウェブサイトを見てもらえますか。
私も頑張って作ったので、デザインが良いとか、ここの機能をこんなデザインにするとあんまり良くないんじゃないとか、
良い面も悪い面もひとまずフィードバックをもらえると元気が出ます。
まずは見てみてください。今回は科学工学計算支援ツールを作りましたっていう紹介でした。
わかる方もわからない方も、とりあえず見てみて感想をいただけると嬉しいです。
そしてもう一つ、この計算支援ツール、とりあえず無料で公開していますので、私の時間とちょっとしたAIの費用がかかっています。
今後も充実させていくにあたって、もし可能であれば支援をいただけると助かります。
計算支援ツールのページのところに、当サイトを支援するっていう形でいくつか支援方法を載せています。
ノートの有料記事を買っていただいたり、オフセで単発で支援していただいたり、
Amazonアソシエイトという形で、計算ページの参考の資料っていうのはアフェリエイトの収益が入るようになっています。
そういう形で、もしよろしければ支援いただけると今後も継続しやすい環境になりますので、どうかよろしくお願いします。
あとは支援いただく以外にも、やれるとしたらこの計算ツールを有料版と無料版に分けるっていう方法があるんですけど、アカウント管理をしないといけなくなるんですよね。
その場合っていうのはちょっと私の技術範囲を超えてきて、セキュリティの面も含めてかなり管理と責任が伴ってくるので、
ちょっとすぐには簡単に実装できないのが現状です。
もしこういうウェブサイト作りに詳しい方で、手伝いますよって言ってくださる方がいらっしゃれば、遠慮なく連絡ください。
内容とか、どんな形で契約していくらにするのかとか、いろいろ相談することがありますので、まずは連絡いただけると詳細にお伝えできると思います。
今回はここまでです。
プラントライフでは化学や工場に関するトピックを扱っています。
配信は毎週水曜日と日曜日、朝6時ぐらいに配信します。
時々遅れると思います。
もし番組にお便り等を送りたい場合は、XのDMでもいいですし、概要欄にあるお便りフォームから送っていただいても大丈夫です。
計算ツールの感想をお待ちしております。
そして、あまり期間はないですけど、実はこのプラントライフ、今回が99回目で、次回100回になります。
6月7日の配信が100回目の節目になります。
なんとなく情報発信始めて5年になるので、5年間でも振り返ってみようかなって思ってるんですけど、
もし何か質問があれば連絡ください。
それでは次回の100回記念のところでお会いしましょう。
ありがとうございました。かねまるでした。