工場IOT化にむけて第二弾・センサー感知式ファン　半導体トランジスタを使った電子工作

さてみなさまこんにちは

まぶちでございますよ。

我々も若手社員がいまたくさん本を読んでおり新しい技術、知識の習得に頑張っております。

私が頑張らないわけには行かないので、毎日理工系の本を読んでIOT化に向かって全力でつきすすんでおります。

人感センサーファン

人感センサーファンを開発しました。

ledをピカピカさせるのはできたのですが、それだけでは工場では結局なにもできません。

どういうことかと申しますと、我々ができるのは、電子工作レベルなのです。

3Vとか5Vという小さい電源での動作になり、

それだと例えば大電流を必要とするモーターを動かしたりすることができないのです。

そのためスイッチの動きができる必要があります。

スイッチの動きとは？

電子工作で、工場のモーターを動かせるか。というと、

すぐにはNOという答えが帰ってきます。

それはなぜか。

電圧が異なるからです。

川の流れに例えると、チョロチョロ小川が電子工作レベルです。

一方で工場の動力は、長良川や、木曽川のような大河です。

モーターというのは、大電流を必要とし、かつ発電所にも使われているとおり、電力を発電します。

ここにモーターを接続するとモーターで大容量の電力が発生します。

川でたとえると大河の濁流が逆流し小川の設備を破壊してしまいます。

電圧がことなるというのはそういうことで、そのままの回路で動かせません。

電気的なスイッチ

ではどうするか。電気的なスイッチを利用します。

それがトランジスタの役割になります。

トランジスタはスマートフォンやPCのCPUなどに搭載されているICの要素部品になります。

ではトランジスタとは一体どんな役割を果たすのでしょうか?

そしてなぜ、半導体とよばれるのでしょうか？

先の大河の話ですが、小川には堤防を操作する機能だけ与えれば、小さい動きで大きな動きを左右することができます。

トランジスタ3つの足でできています。

トランジスタのトラは、トライアングル、トリケラトプス、つまり3つの意味があるのだと思います。

この3本には意味があり、真ん中のベースは、スイッチの役割を果たします。

ここが大電流をせき止めているのですが、ここが開通することにより大河に電流がながれるという仕組みです。

これによって大量の電流を直接関与することなく操作できます。

※詳しくは、本来堤防であるベース部は絶縁体のゾーンです。しかしここに少量の電気を流すと

変質し、絶縁体が電気を通す導体に変化します。

このように導通したりしなかったりする性質を利用して回路ができているのです。

つまりこれが半導体ということになります。

トランジスタこれを使えば、小さな電子工作であっても大電流を扱えるということになります。

リレー、シーケンス制御とは？

我々工場にはPCと機械の間に制御装置があります。
PCから直接モーターを動かしてしまうと、とんでもないことになります。

そこでリレーという装置があり、ここが電気的なスイッチの役割を果たしているのです。

リレーも考え方はトランジスタとよく似ています。
こちらは、チョロチョロ電流を流し、電磁石を発生させると、リレーのスイッチが引っ張られ、大電流が発生するという仕組みです。

ものすごい単純ですよね。

とんでもなく巨大なモーターを直接入りきりすれば、すぐに部品が壊れてしまいます。

※凄まじい電力が雷のように接点間を移動するのをアーク放電といいます。放電加工機があるくらいなので、接点を加工してしまいますよね。

新しいIOT設備

IOTによる高度化とは一体どういう未来でしょうか？

それは本来人間がやるべき仕事に集中できることです。

なぜ、いつも自動化や、高度化にこだわるのか。それには大きな理由があります。

昔私がブラック企業につとめていたとき、月の残業時間がタイムカードを早めに押して165時間でした。

今国の過労死ラインというのが80時間と言われています。

以下に過酷な勤務だったかがわかります。

しかしそれは私だけではなく、超氷河期と言われた今のアラフォー年代においては共有事項だったと思います。

その時の業務というのは、水産メーカーの営業だったため、朝市場への配達から始まります。

朝5時30分に会社にいき、眠たい目をこすりながら、トラックに今日の出荷物を詰め込み、市場へ向かいます。

三重県というのは、大動脈である1号線と23号線が走っているのですが、慢性的な渋滞です。

岐阜県民からするとよくあれで文句がでないな。

と想うくらいんなんですが、私の営業先が桑名長島でした。

大工業地帯の四日市鈴鹿のエリアは三重県屈指の渋滞地帯でありここをぬけてようやく営業ができるようになります。

冷凍車に水産品をつめこんで配達していきます。

当時は地場のスーパーや、回転寿司屋さんなどが結構あり、仕出し屋さん、大型レストランなどへ営業とともに、商品を配達していきます。

さんざん回って、営業所に向かいますが、ここでも渋滞をしており結局よる営業所に向かうと、事務作業が終わるまでひたすら事務作業や会議をしておりました。

営業所のトップが帰らないと、下っ端は帰れない仕組みだったため、なれていない我々新人は事故を繰り返してしまいました。

結局事故がかさなることで、鮪課に転身になり、営業として生きていこうというキャリアはすぐにたたれてしまいました。

私がここで思ったのは、それほどの残業を【果たしてやらなければならなかったのか。】ということです。

本質的な営業という部分にもっとフォーカスできる仕組みがあれば。

無駄な仕事がなくなれば、情報伝達がもっとスムーズになれば、毎日の会議がなくなれば。

今もたまに頭に浮かんでくることがあります。

工場においても、本質的に我々がやらないと行けない仕事というのは、刃物が材料に接地している瞬間だけです。

これ以外の仕事をいかに削り込んでいけるのか。

ということが大事だと想うのです。

その意味で、IOTを今後工場の作業に活用できるとすれば、

毎日の日報の代わりに機械が生産数をカウントしてくれる。

定型業務は自動でスイッチを押してくれる。

自動で運搬してくれる。

自動でワークをセットしてくれる。

重いものを運んでくれる。

すべてモノをインターネットにつないで、制御することで可能になると思います。

IOT第二弾

今回のIOT第二弾は、

人感センサー自動ファンの仕組みです。

人感センサーが手を感知します。

そうすると、赤いランプが消え、グリーンの起動ランプが点滅します。

さらに、手前のファンが回り始めます。

ファンの黄色電源ランプが点灯し、起動していることを教えてくれます。

手を離すと、ファンがとまります。

ファンが起動していることをLINEにてしらせてくれる。

という仕組みです。