Designing Synthesis of KONPEITO




価値創造デザイン推進基盤では、2017年から価値創造デザイン(DLX)のための新しい試みとして企業とコンソーシアムを構築し推進してきました。その活動の一環として、株式会社構造計画研究所(KKE)と東京大学生産技術研究所(IIS) 小倉研究室・新野研究室、そしてDLX Design Labの分野横断的なコラボレーションによって「金平糖」をプロジェクトテーマとし、金平糖の形状ができるメカニズムを、粉体解析シミュレーションシステム iGRAFを活用して工学的な視点でリサーチし、新たな伝統技術のあり方の創造を試みました。


Design-Led X Platform (DLX), has been building and promoting a consortium with companies as a new approach to Design-Led X (DLX) since 2017. As part of these activities, Kozo Keikaku Engineering Inc (KKE), DLX Design Lab, Ogura Lab, and Niino Lab at the Institute of Industrial Science, the University of Tokyo, collaborated on the project theme of "Kompeito", researching the mechanism of Kompeito formation from an engineering perspective using the granular flow simulation software “iGRAF”, and attempting to create a new form of traditional technology.





金平糖の形の秘密


砂糖を結晶化させた日本の伝統的なキャンディである金平糖は、言わば単なる砂糖の塊なのですが、どこか好きになる愛らしい形をしています。なぜあんな突起があるのか?それ自体がデザインなのでは?という疑問が、Konpeitoプロジェクトの始まりでした。金平糖の製造には、実は修行を積んだ職人の高い技術と、とても手間ひまのかかる工程が必要なため現在のビジネススピードに合わず、金平糖の製造会社は年々減少しています。


The secret of Kompeito's shape


A traditional Japanese candy made of crystallized sugar, Konpeito is just a lump of sugar, so to speak, but it has a shape that we find pleasing. Why does it have such a shape? Isn't that a design in itself? This was the beginning of the Konpeito project. The production of Kompeito requires a high level of skill from trained craftsmen and a very time-consuming process, which is why the number of companies producing Kompeito is decreasing every year.



自然のアルゴリズムを段階的に応用し形状を比較



金平糖は、溶けた糖蜜が金平糖の核となる部分にくっつき、そして離れていくことによってその特有な突起が形成されます。それには拡散律速凝集という、雪の結晶などに代表される、自然の中にある、ランダムさの中に規則性のあるアルゴリズムに関係しているといわれています。DLX Design Labのアプローチとしては、そのアルゴリズムを応用してコンピュータプログラミングを行い、実験的な金平糖のプロトタイプをデザインしながら、デザインとしてもっと大きな枠組み、シミュレーションのビジョンやコンセプトを開発して、このプロジェクトにインスピレーションを提供することに注力しました。また、興味深いのは、アルゴリズムを応用すると金平糖と同じような形を作り出すことができ、デザインとサイエンスという異なる分野の中に共通する要素を発見できたことです。


The unique protrusions of Kompeito are formed when molasses sticks to the core of the sugar and then breaks away. It is believed that this is related to called diffusion-limited aggregation, which is an algorithm in nature, represented by snowflakes, that has regularity in its randomness. The approach of the DLX Design Lab was to apply that algorithm to computer programming and design an experimental Kompeito prototype, while focusing on developing a larger framework as a design, a vision and concept of simulation to provide inspiration for this project. What is also interesting is that by applying algorithms we were able to create a shape similar to the Kompeito, discovering a common element within the different disciplines of design and science.



3D出力した金平糖プロトタイプ



シミュレーションの可能性


KKEのアプローチとしては、粉体解析シミュレーションシステムiGRAFで釜を可能なかぎり再現し、様々なシミュレーションを試みました。あまり馴染みがないかもしれませんが、シミュレーションはこれまで理論や実験などの検証に使用されてきました。しかし現在は実現の難しい実験の代わりに使用するなど担う領域が拡大し「現実」に近い状態を再現できるようになってきています。このプロジェクトにおいてもコロナ禍の影響などで情報が少ない中、金平糖を製造する釜の中の様子を様々なシミュレーションを試みて実際と近い試作モデルを作り、緒方さんに意見をもらいながら金平糖の形状ができるメカニズムを学び、環境触媒・材料科学などの異なる分野での価値創造へ繋がる発見をすることができました。


Possibility of simulation


KKE's approach was to use the iGRAF powder analysis simulation system to replicate the big pan as closely as possible, and to try various simulations. If you are not familiar with simulation, it has been used to verify theories and experiments. Nowadays, however, simulations are being used in a wider range of fields, such as as a substitute for experiments that are difficult to carry out, and can reproduce conditions closer to "reality". In this project, despite the lack of information due to the effects of the Covid-19 pandemic, we used various simulations to create a prototype model of the inside of the big pan where Kompeito is made, and with the help of Mr. Ogata, we were able to learn about the mechanism behind the formation of the shape of Kompeito, and make discoveries that will lead to the creation of value in different fields such as environmental catalysis and materials science.



iGRAFを活用した金平糖製造のシミュレーション



伝統技術の未来


400年以上続く伝統技術である金平糖製造を行う緒方製菓の代表取締役、緒方勝さんは金平糖製造に関する全てを一人で統括し、金平糖作りに集中するためブランドを持たず卸専門で行っています。緒方製菓の朝は7:30から始まります。冬の寒い日、室内は40度。緒方さんはそんな環境で30年以上金平糖作りを続けており、業績はほぼ右肩あがりで技術の高さをうかがわせます。ただ、今でも職人として自分の技術に伸び代があると考えていて、跡取り問題やスタッフマネージメントと、自分の技術を磨くバランスが課題だそうです。伝統技術は暗黙知とも呼ばれ、データ化が難しい世の中を構成する知性の一つです。伝統技術は廃れていくこともありますが、分野横断的なコラボレーションで情報と体験をシェアして互いの暗黙知に意識を向け、相乗的に知を高めあうこともできます。集団で高めた知は集合知となり、個人だけでは到底到達できない力を持ちます。


The future of traditional technology


Masaru Ogata, President of Ogata Confectionery, is responsible for all aspects of the production of Kompeito, a traditional technique that has been used for over 400 years. The morning at Ogata Confectionery starts at 7.30am. On a cold winter's day, the temperature in the room is 40 degrees. Mr. Ogata has been making Kompeito for more than 30 years in such an environment, and his business performance has risen almost steadily, showing the high level of his skills. However, as a craftsman, he still believes that there is room for growth in his skills, and the challenge is to find the right balance between his successor, staff management, and honing his own skills. Traditional skills are also known as tacit knowledge, one of the intelligences that make up a world that is difficult to capture in data. Although traditional skills can become obsolete, it is possible to share information and experiences in cross-disciplinary collaborations to raise awareness of each other's tacit knowledge and synergistically enhance it. Collective knowledge has a power that cannot be attained by individuals alone.



金平糖製造の様子(緒方製菓にて撮影)



このプロジェクトにおいても、伝統技術職人の緒方さんが加わったコラボレーションによって、環境触媒・材料科学などの異なる分野での価値創造へ繋がる発見をすることができました。IIS 小倉賢教授の専門分野は、環境触媒・材料科学で、たくさんの穴がある多孔質材料を活かし、環境・資源・エネルギーなどの問題にアプローチしています。そして金平糖の核に対して結晶が成長し、成長の方位や速度をコントロールすることで突起ができるといった、小倉研究室が普段ナノメータ、マイクロメータのサイズでコントロールしている技術が、意外にも金平糖の伝統的な製造技術として目に見えるサイズで使われていることがわかりました。この発見はさらなる発展を期待されており、研究者の知識と企業の技術力、そして減少しつつあった伝統技術が、DLX Design Labを介して新たな価値の創造に繋がりはじめています。


In this project, the collaboration with Mr. Ogata, who is a traditional craftsman, allowed us to make discoveries that lead to value creation in different fields such as environmental catalysis and materials science. Professor Ken Ogura of IIS specializes in environmental catalysis and materials science, approaching issues such as the environment, resources, and energy by making use of porous materials with many holes. The technology that Ogura Lab usually controls at the nanometer and micrometer scales, such as the growth of crystals against the core of Kompeito and the formation of protrusions by controlling the orientation and speed of growth, was surprisingly found to be used at a visible size in the traditional production of Kompeito. This discovery holds great promise for further development, and through the DLX Design Lab, the knowledge of researchers, the technical skills of companies, and the dwindling traditional techniques are beginning to lead to the creation of new value.



自然のアルゴリズムを応用したコンピュータプログラミングで制作した実験的な金平糖のプロトタイプ





Professor Masaru Ogura

Institute of Industrial Science, The University of Tokyo.

Professor Toshiki Niino

Deputy Director of the Design-Led X Platform

Institute of Industrial Science, The University of Tokyo.

Midori Yamazaki

Creative Director / Project Researcher

DLX Design Lab

Institute of Industrial Science, The University of Tokyo.


Kenji Yamaguchi

Product Manager

SBD Engineering Dept.

Kozo Keikaku Engineering Inc.


Masaru Ogata

President

Ogata Seika Ltd.

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DLX Design Lab

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S-206, S building, Institute of Industrial Science,

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