工場などの生産ラインを自動化することをFA（ファクトリーオートメーション）と呼びます。
この記事では自動化に必要なスキルのひとつであるFA関連の電気設計について解説します。
自動化とは？
工場の生産ラインにおける「自動化」とは人間が担当していた作業を機械やロボットが行うことです。例えば家で使うエアコンは自動で室内の温度を感知して適切な温度にしてくれますが、同じように工場でも温度、圧力、速度などを検知して、必要な作業を機械が自動で行います。
FA電気設計とは？
電気と聞くと殆どの人は難しく考えると思います。学校の授業では抵抗、ダイオード、トランジスタ等の構造や特性から学習が始まり、大部分の人が早々に拒否反応を示してしまいます。(私もそうでした)
勿論FA電気設計でも基礎知識は重要ですが、電子部品を基板に並べて設計する訳ではなく、基本的には工場の自動化設備を動かすために必要なスイッチ、センサー、PLC（後述します）といった、ある程度完成された部品を組み合わせて設計するため、他の電気設計と比較してそれほど難易度は高くありません。
FA電気設計者の需要は？
例えば工場で物を運ぶコンベアがあります。そのコンベアが「いつ」「どの速さで」「どれくらい運ぶか」を制御するためには電気設計が必要です。適切に設計された電気回路によって、コンベアが正しい動きをするようになります。
電気設計の仕事は、多くの人が難しいと思っている分野である為、技術者が少ないですが、機械を自動で動かすために必要不可欠です。昨今の人手不足も手伝って企業からの需要が更に高まっており、入社後も会社から重宝される職種のひとつです。
基本部品
では実際にどのような部品を使って設計を行い、その部品がどういった役割を果たすのでしょうか。最も使用頻度の高い基本部品について簡単に説明します。
- スイッチ
機械をオン・オフするためのもの。家にある電気のスイッチと同じです。 - センサー
物の動きや温度、光などを感知して機械に信号を送るものです。 - PLC（プログラマブルロジックコントローラー）
スイッチやセンサーから送られた信号を使用し、機械を動かす順序をプログラムにより制御する小さなコンピュータで、FA電気設計の心臓部です。 - その他、必要に応じてモーターやロボット等の駆動系負荷を使用します。
どのように使われるか？
例えば工場で瓶にジュースを詰める作業を考えてみましょう。
1. スイッチをオンすることでモーターに連動してベルトコンベアが駆動し、瓶を搬送します。
2.瓶がベルトコンベアの定位置まで来たことをセンサーで感知し、ベルトコンベアを停止します。
3. PLCが「ジュースを入れる作業」を開始するためにポンプに信号を送ります。
4. ポンプが正確な量のジュースを瓶に入れます。
5. PLCが｢瓶にジュースが入れた｣信号をコンベアに送ることで、コンベアが再度動き出します。
まとめ
生産工場において、FA電気設計は機械が正確に、そして効率的に作業を進めるために不可欠な職種です。組織にとって必要不可欠な人材になれるようにしっかり技術を身につけましょう。
次回は電気回路の基本についてさらに深掘りしていきます！それでは！
