オートメーション

I

プロローグ

人間がしていた特定の仕事ができるように装置の能力をもたせ、人間の介在なしで一連の作業を制御できるように設計された生産システム。オートメーションという言葉は、人間がほとんどあるいはまったく制御せずに、プログラムされた機械または自動化機械が作業をおこなう生産システムをいう。

通信、航空工学、宇宙工学の分野では、自動電話切換機、自動操縦装置、自動化案内制御システムなどの装置をつかって、人間よりも高速または精密にさまざまな作業をおこなう。本来は、メーカーの生産工程についていわれたが、OA(オフィスオートメーション)やLA(ラボラトリーオートメーション)など、デスクワークにも拡張されている。

II

オートメーションの要素

生産の自動化は、分業、工場での機械化、移動装置またはフィードバックシステムの開発など、経済的な力と技術革新との密接な関係から生まれる。

分業は、18世紀後半、イギリスの経済学者アダム・スミスが、著書「国富論」(1776)の中で最初にのべた。分業によって生産性が高まり、作業者は高度な技能はそれほど必要なくなった。

次に必要なステップは機械化であった。分業によって作業を単純化し、作業者と同じ動作をする機械を設計してつくることもできた。力の伝達技術の進歩にともなって、専業化した装置が動力化され生産効率が高まった。動力技術の発展によって、作業者と装置がすべて動力源の近くになくてもよくなり、工場の生産システムが生まれた。

トランスファーマシンは、工作物を単能化した工作機械に連結し、移動しながら一連の加工をおこなう機械システムである。工業用ロボットは、もともとは人間の作業者には危険な環境で作業するように設計されたものであったが、現在ではとても器用になっており、工作物を、移動、操作、位置決めするためにつかわれ、1台で多くの機能を実現する。

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自動車工場の流れ作業

1920年代に、自動車産業は、これらの概念をひとつに統合した生産システムをつくった。この組み立てラインの目標は、自動車を低価格にし、以前にはもつことのできなかった人がもてるようにすることであった。この生産方法は、ほとんどの自動車メーカーに利用され、たちまちデトロイト・オートメーションとして知られるようになった。最近ではさらに進歩したが、多くの人がオートメーションとして連想するのはこの生産システムである。

III

フィードバック

自動制御のメカニズムに不可欠なのは、フィードバックの原理である。フィードバックを利用すれば、設計者は装置に自己調整機能をもたせることができる。フィードバックのループは、機械、空気力学、または電子工学を利用した装置であり、位置、温度、大きさ、速さなどの物理量を検出または測定し、その量を、あらかじめ設定しておいた基準とくらべ、許容できる範囲内にするために動作する。