メカトロニクス – 未来のエンジニアリングの姿

メカトロニクス、IoTとインダストリー4.0

最近はやりの「メカトロニクス」という言葉をご存じだろうか。最近できた言葉のように感じるが実は50年以上の歴史がある。1969年、安川電機によって作られた和製英語だ。

イギリスでは1985年にメカトロニクスの修士コースが開講され、その三年後の1988に初めての卒業生が輩出された。

メカトロニクスの他分野アプローチ

なぜ現在になってメカトロニクスが重要になったのか。 背景にはIoTやインダストリー4.0に使われる技術としてメカトロニクスが使われているからだ。

メカトロニクスとはエレクトロニクス、メカニカル、コンピューティングを融合させて考える分野のことを指す。また、この世界にあるほとんどの製品や工場施設にはメカトロニクスが採用されている。
メカトロニクスの考えによってエレクトロニクスとメカニカルの境目があいまいになった。しかし、エンジニアリング的に考えるとごく普通のことだ。

Raspberry PiとArduinoなどを使い、さまざまなアプリケーションをコーディングする人が増えている。そのためMaker Fair、Fab Lab、Hacker Eventに行くと、メカトロニクスのブースがよく見られるようになった。

メカトロニクスの規模

モーター制御について考えると、大規模な3相インバータから小型のマイクロプロセッサー制御ボードまで、どの大きさでもメカトロニクスが採用されている。 今では、レーザーカッター、プレス、パンチングツールなど、すべての工作機械とコンベアシステムとを組み合わせることで一つのIoTシステムを構築することもできる。

もし、自分の専門分野をメカトロニクスにするならこれから雇用も増大し、需要も高まるため素晴らしいニュースだ。そして、ロボティクス、航空宇宙、モーションコントロール、そしてエンジニアリングの可能性をさらに広げることになる。 

私はIoTやインダストリー4.0がメカトロニクスの最期だという文献を読んだことがある。しかし私はそうではなく逆にメカトロニクスが進化していくいい機会なのではないかと考えている。メカトロニクスの大部分にAR（拡張現実）を含めて考えるようになるのも時間の問題だ。(後日記事参照)

ではIoTとデータという媒体からメカトロニクスエンジニアリングの必要性を確認していこうと思う。

データは王様

ここでは、IoTの鍵はデータであるが、ではそのデータがどのように集められているかを考える。
まず、一貫した出力を得るため、どこで出力するかを考える。 いったんデータを取得したら、そのデータで何をするか、そしてそれをどのように処理しわかりやすい情報にするか。 これらはシステムのコストを節約ために行われる。これは、メカトロニクスの多分野の世界に完全に影響する。

この単純な作業で効率が良くなり、無駄なコストを減少させることができる。また、故障回数を減らしたり、壊れる前に部品を発注することができるので、修理時間等無駄な時間を最小限に抑えることができる。

オートメーションとは何か、と考えてみた。コントロール、移動、測定、反応、アプリケーション（エレクトロニクス、電気、機械、ソフトウェアIT）、制御、分析などを様々な技術を使い自動化するという技術だ。そしてメカトロニクスはその心臓のような部分なのではないかと私は思った。

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