機械設計の仕事を始めて数年が経ち、
装置構成や機構設計にも慣れてきた頃ではないでしょうか。

しかし、ある段階で多くの方が
「見えない壁」に突き当たります。

それが――
電気・電子回路の壁です。

例えば、電気制御担当者との打ち合わせで、

「その配線、インピーダンスは大丈夫？」
「この信号線、ノイズを拾いやすい構成ですね」
「b接点で組んだ方が安全です」

こうした言葉を聞きながら、

「あ、はい。確認しておきます」

と、本当の意味を理解しないまま返事をしてしまう。

あるいは、試作機のトラブル対応で、

「機構的な問題ではなさそうだ」

と分かった瞬間、
そこから先は電気担当者に任せきりになってしまう。

もし心当たりがあるなら、あなたは今、

機械設計者として、次の段階へ進むかどうかの分岐点

に立っているのかもしれません。

今日は、多くの機械設計者が無意識のうちに抱えている

「電気・電子回路というブラックボックス」

について、そしてそれをどう乗り越えるべきかをお話しします。

「とりあえず同じコネクタ」が通じなくなる日

若手のうちは、電気を

「単なる配線」
「信号を流す線」

として捉えてしまいがちです。

・在庫があるから
・サイズが合うから
・前回と同じだから

といった理由で、動力線も信号線も同じ部品を選定してしまう。

しかし、装置が高度化するにつれ、それでは通用しなくなります。

現代の機械は、

・モーターを駆動する電力回路
・センサーの微弱信号を扱う電子回路
・制御ロジックを担うデジタル回路

これらが組み合わさった電気・電子システムそのものです。

電気的な仕組みを理解しないまま設計すると、

・特定条件で誤動作する
・ノイズでセンサー値が乱れる
・電源容量不足で不安定になる
・配線ミスで基板が破損する

といった「原因の見えにくい不具合」を抱えることになります。

そしてプロジェクトを任される立場になれば、

「電気のことは分かりません」

では済まされません。

機械・電気・ソフトを含めた
システム全体の品質が問われるからです。

ある入社8年の中堅設計者の「気づき」

ここで、ある若手設計者Aさんの例をご紹介します。

Aさんは入社3年目。
機構設計はそつなくこなせる技術者でした。

初めて小型装置の設計を任されたとき、
装置は完成したものの、試運転でシリンダーが動かないトラブルが発生します。

機械部分には異常なし。

そのとき、電気担当者がテスターを当てながら言いました。

「このリミットスイッチ、a接点を選んでるけど、断線したらどうなる？」

Aさんは答えられませんでした。

形状と価格だけで選定していたからです。

「安全回路は、異常時に必ず止まる設計にするんだよ」

その一言で、Aさんは理解しました。

自分は

・回路の意味
・信号の流れ
・安全設計の考え方

をほとんど理解しないまま、装置を作っていたことに。

それからAさんは、電子回路の基礎を学び始めました。

すると、これまで

「ただの配線」

だったものが、

「24Vの電源ライン」
「ノイズに弱い信号ライン」
「安全回路の入力」

として意味を持って見えるようになったのです。

電子回路を理解すると、設計はこう変わる

機械設計者が電子回路の基礎を身につけると、仕事の質は大きく変わります。

1. 部品選定に「根拠」が生まれる
電流容量、発熱、耐ノイズ性、安全規格を踏まえた判断ができます。

2. トラブルの切り分けが早くなる
断線、接触不良、電圧低下、ノイズ混入などを一次判断できます。

3. 電気担当者と対等に議論できる
回路構成や仕様決めがスムーズになります。

そして何より、

「電気が怖い」
「よく分からない」

という不安がなくなり、

装置全体を設計しているという実感

が得られるようになります。

知識の「地図」を手に入れる

もちろん、難解な回路理論や数式を極める必要はありません。

機械設計者に必要なのは、

・電気現象のイメージ
・回路全体の構造理解
・実務で使う判断基準

です。

断片的なネット情報では、なかなか体系的には身につきません。

そこで私たちは、機械設計者向けに

「電子回路の全体像を無理なく理解できる」

カリキュラムとして
電子回路入門講座を設計しました。

・電気回路と電子回路の違い
・直流・交流の考え方
・抵抗、コンデンサ、コイル
・トランジスタ、FET
・オペアンプ、デジタル回路
・センサー信号処理

といった内容を、数式を極力使わず、現場目線で解説しています。

この講座の目的は、

「電子回路の専門家になること」ではありません。

機械設計者が、電気の仕組みを理解したうえで設計判断できるようになること

です。

設計に、もう一つの「軸」を

4大力学に加えて、電子回路の基礎を持つこと。

それは、これからの機械設計者にとって
大きな武器になります。

もしあなたが、

・電気が苦手だと感じている
・設計にもっと説得力を持たせたい

そう思っているなら、ぜひ一度カリキュラムをご覧ください。

そこには、これまでブラックボックスだった

「電子回路の世界」

を理解するための地図があります。

▶︎ 電子回路入門講座はこちら

皆様のさらなる飛躍を応援しております。
最後までお読みいただき、ありがとうございました。