MONO塾で講師をしている両角です。

はじめてのコラムですので、設計について執筆します。

設計にはさまざまな種類があります。設計は、主に建築設計、製品設計、機械設計の３つに分かれます。

建築設計は家、ビル、道路、橋などの構造物を手がけ、作る為に必要な強度計算して、建物の図面一式を製作します。
デザイン的な要素も重要になって来ます。そして図面に基づいて工事をして建物を完成させます。
また設計に必要な建設機械は機械設計の分野であります。

製品設計は、自動車や家電などの設計です。製品とは、製造された物 を意味します。一般的には同じ物をたくさん製造します。

機械設計は、上記２つの設計する物を生産する機械です。例えば、建設機械、生産機械、食品機械などです。機械設計は目的の為に必要な機能を持たせた装置の為に図面一式を製作いたします。

私は機械設計に40年以上携わって来たので機械設計について詳しく書いていきます。

電車の台車を設計し、その後個人で設計事務所を始め、産業機械の分野で多くの機械を納めて来ています。

人が歩いていた時代、重い荷物を持ち長い距離を歩く時、もっと早く行きたいと思ったことでしょう。そしてその思いで自動車、電車、飛行機などが生まれてきました。

また、それぞれは更に進化しようとしています。それができるのは設計者がいるからではないでしょうか。

自動車についても最初は、構造はどうしよう？　駆動は？　運転制御は？　と考えて実現させることが設計です。
今後、自動車は石油に変わり電気、燃料、天然ガスなどに進んでいます。

電気自動車は電気消費が少ないモーターや電気をためるバッテリーの小型高性能化が必要になって来ます。　　　
燃料は水素になり、水素を作る為の火力発電などが問題にならない方法、水素ステーションの整備等が必要になって来ます。

自動運転を含め自動車業界は大きく変化して来ます。その為にも設計は大きなウェイトを占めています。

次は産業機械の設計。私の専門として来た分野です。

主な設計は自社の製品を効率良く生産する為の独特な機械装置を生み出す事が主な仕事です。
いろいろな依頼が来ます。目的を達成させる為の方法を考え、技術計算をし、図面一式を書いてゆきます。

構想、技術計算、組立図、部品図などの図面一式、製作、組立、運転、据付と全て成功させる事が大事になって来ます。

私は、その一連の設計をほぼ一人で行って来ました。そして数多くの機械を客先に納め、客先の生産性が上がり利益が出て客先の会社に貢献できたのではないかと自負しています。

次に産業機械の設計実例をたくさんある中1つ書いていきます。
マル秘の部分もありますので詳しくはできないのですがテレビでも紹介された茹でた鶉卵の皮むき機です。
依頼は1日150万個の加工できる皮むき機です。

まず、どういう方法で実現したら良いか考えます。
参考は普通のゆで卵で考えてみます。

殻を割って手で剥いて行くと思いますが、きれいに剥ける条件をよく考えると殻に細かく割れ目がついて身と殻（薄皮）の間に水分が入ると、つるっとうまく剥けるようです。

鶉卵も同じ方法でいけるのですが、数が多いので自動で割れ目を入れて自動で剥く構造にしなければなりません。

2本のローラーが下向きに回転しているところに軍手の指を近づけたらどうなるでしょう。
ローラーの間に挟み込まれて危険ですよね、その方法を利用したのが皮ムキ機の構造です。

2本のローラー上を卵が移動して行く間につるっと剥けて、皮剥きが終わった後に下に落ちて流れて行きます。

これを具現化したのが皮ムキ機です。剥いた殻の排出も同時に行います。卵に水のスプレーを常時かけることも必要ですね。

割れ目を入れる機械を配置し、その後に皮を剥く機械を配置し生産数から皮を剥くユニットに一個づつ流れる様、多くのユニットに定量づつ分配して流すことにします。

自動で茹でる装置、殺菌、充填装置なども必要になりました。

私はこんな方法で実現しましたが、目的を実現すればどの様な方法でも良いわけで面白い所でもあります。

コロナ禍について

はや1年以上にもわたりコロナが終息しないまま、わずらわしいマスク、息苦しい、表情がわからない、話しにくい、聞きづらい物をいつまで続けるのでしょうか？

私は技術者として何も考えてこなかった訳ではありません。マスクに変わる、飲食でも取り外ししない、エアーカーテン式のフェイスガードやタイマー式の自動換気を提案して来ました。

ここでは詳しく書きませんが、具現化しないでいる事は考えてこなかった事と同じかもしれません。

設計業の長所としては、いろいろあります。

給料が良い事、会社に所属していれば会社の規定によるでしょうが、現場職よりも技術職の方が良くなっていますし、社会的にも時間単価は2000円～5000円などとなっています。

リストラに強い事、これは会社においても重要な職種であって、社会的にも希少であり即戦力になる人を変わりにすぐ確保できないからです。

また、会社において自分のスキルが頭打ちになったとしても次にテーマ等があれば会社の方針にそわなくても他社に転職や独立して新規の業種に向かう事もスキルがあるからリスクなく可能といえます。

リモートワークが社会的によく言われていますが、リモートワークに強い事、少ないスペースで仕事ができ、場所を選ばないのでリゾート地でも仕事ができるし仕事時間も制約されません。

また、この先AIが人間の仕事に入ってくる事が言われていますが設計業は、創造力、アイデアなどが必要であり、AIに変わる事は難しいと考えます。

設計についてわかっていただけたでしょうか？

そして今そのスキルを教える事が使命だと思っています。

産業機械の設計者を育てる事はもちろん、社会で活躍できる人を輩出したいと思います。

年齢的にも時間的にも制限があるかもしれないので、早く開始したいと思っています。

少し難しい事を想像するかもしれませんが、大学の講義よりも実践的な役に立つ、わかりやすい数学、製図、機械要素、材料加工、力学、油空圧、メカトロ、ＣＡＤなどの講義を短期集中して行います。

数学は工業系の単位の学習で技術計算で必要です。製図はJIS（日本工業規格）に基づいて書くことが決まっています。

組立図はどんな構造でどんな仕事をするかがわかる図面。部品図は部品の材料、形状などがわかる図面で1品で1枚の図面になります。

複数作っても同じ物が出来る様にしなければいけません。

機械要素は部品図で製作したオリジナルの部品ではなく、　市販されている部品やユニットです。

種類が特に多く、代表的な物にベヤリング、ガイド、モーター、エアー機器、油圧機器、センサーなどがあります。力を受ける大きさによって十分な物を使う必要があります。

材料は基本的な鉄鋼、ステンレス、樹脂など様々あり適材適所で使用しなくてなりません。

力学は、機械を動かすのに必要な計算、壊れない部品を作る為の強度計算などが必要になって来ます。

油空圧は、押したり引いたりする大きな力を出す為に、圧縮空気、圧縮油を利用したユニットを利用する為に必要です。

メカトロは、機械装置と電気制御です。

CADは、2次元CADと3次元CADがあり、パソコンで図面を書く為のツールです。

以上の更なる詳細は、MONO塾のホームページを見ていただくとより理解できると思います。

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