計装のはなし「計装とは何かの入門書」

ケイソウ？

Ａ：	やあ、こんにちは。
Ｂ：	相変わらず元気そうだね。
Ａ：	おかげでピンピンしているよ。 ところでちょっと教えてほしいのだが、”ケイソウ”とは一体なん のことだろう。
Ｂ：	やぶからぼうに。そう聞かれてもわからないな。どうしたんだ。
Ａ：	実は昨日、電車の中で話しているのを聞いたんだ。なかなか 面白そうな話だったのだが、肝心の”ケイソウ”という言葉が わからないので、チンプンカンプンだった。
Ｂ：	なるほど、しかしただ”ケイソウ”というだけでは、ちょっと無理 だな。なにかほかにヒントはないかな？
Ａ：	うん、”ケイソウ”のほかに、”ケイソウコウジ”ということも言っ ていた。
Ｂ：	了解、それなら”計装”のことだろう。ケイは、計画の「計」で、 ソウは服装の「装」だ。 それから、”計装コージ”のコージは、建築工事や、電気工事 の「工事」のことだ。したがって”計装工事”ということだ。
Ａ：	わかった。しかし文字がわかったということで、意味はさっぱり わからない。

オートメーションと計装

Ｂ：	それでは簡単に説明しよう。まずはじめは計装について話 そう。オートメーションという言葉は知っていると思う。
Ａ：	うん。ロボットによる無人工場のことをオートメーションという のだろう？
Ｂ：	それもオートメーションの一例だ。 オートメーションは、単に工場だけ でなく、オフィスにおける事務処理 や、研究室における実験まで、広 く、あらゆる分野ですすめられてい る。 今まで人手に頼っていた仕事を自 動化することをオートメーションと 呼んでいる。
Ａ：	で、計装とオートメーションとはど んな関係があるかな？
Ｂ：	どうもせっかちだな。まあ落ち着いて聞け。 人間が仕事をする場合、目で見たり、耳で聞いたり、いわゆる 五感を使う。 五感によって周囲の状況を取り込んでそれを頭で判断して、 いろいろな仕事を行っている。
Ａ：	君は頭が鋭いから、第六感もよく働くようだ。
Ｂ：	第六感の話は別として、人間が機 械を使って仕事をする場合でも同 じことだ。機械の状況を五感でつ かみ、それをもとにして機械を操 作している。
Ａ：	自動車の運転でも同じことだな。
Ｂ：	そのとうりだ。しかし機械を扱うと なると、人間の五感では不十分な ことが多い。そこで人間の五感の 補助として、いろいろな計器を利 用して、もっと定量的な情報を得 ることが必要になってくる。
Ａ：	自動車の場合でも、速度計や燃料の量など、いろいろ計って いるな。
Ｂ：	ところで、オートメーション化すると、自動化以前には人間が やっていた、目や耳の部分や、頭脳の働きなども、機械にや らせなければならない。 したがって計器の数もより多く必要となる。
Ａ：	わかった！計装の計は計器の「計」だね。
Ｂ：	大変良くできました。計装という言葉は、計測装備がつまって できたといわれている。すなわち計測器を装備することだ。 またそれに関する技術のことも計装と呼んでいる。 そして、計装は、人間が機械を操作する場合でも必要なこと だが、オートメーション化の場合は、さらに重要である。
Ａ：	どうもありがとう。これで計装という言葉がおぼろげながら わかった。というよりもわかった気がするといったほうが本当 かも知れない。ちょうど今日は時間もあることだし、一杯おご るから、計装についてもう少し詳しく聞かせてくれないか。

電気こたつも計装されている

Ｂ：	よかろう。ほかならぬ君の願いだ。 計装は、先ほど機械の操縦を例にとったが、これに限ったこと ではない。あらゆる仕事において、その仕事のために必要な 計測器を装備することが計装だ。この意味では、日常の家庭 用品も計装されているものは多い。とくに電気製品には多い。
Ａ：	電気こたつはどうかな。
Ｂ：	電気こたつも立派に計装されている。電気こたつの中には、 サーモスタットと呼ばれる温度計がはいっている。 そしてこれによってこたつの中の温度は自動的にほぼ一定 に保たれている。すなわち電気こたつは計装されている。
Ａ：	だけど、電気こたつで計装とは言わない。電気こたつで計装と いう言葉を使っているなら、僕だって、とっくの昔に計装という 言葉を知っているはずだ。
Ｂ：	たしかに計装という言葉は使 われていない。これは、計装 という言葉が、一般に大きな 設備の場合にのみ使われて いるからだ。そして、専門家 の用語であって日常使われ る言葉になっていない。 言葉にも流行がある。新しい 言葉が生まれたとき、流行に って広ろまっていく言葉と、 あまり広がらない言葉とが ある。 また広がってもすぐすたれて しまう言葉もあるし、永く使わ れるものもある。
Ａ：	計装は、その広がらなかった 方に入るのだね。
Ｂ：	そうだ、そして、同義語では ないが、オートメーションの方 は普及してしまった。意味を よく知らない人でも、 オートメーションという言葉だ けは大体知っている。

計装と制御

Ａ：	言葉の意味はその位にして、もっと計装そのものの説明を 頼む。
Ｂ：	そうだね、計装はさきに話したように、計測器を装備すること だ。しかし、オートメーションとの関連が深い。だから、計装は 単に計測だけでなく、制御機器の装備も含むものとして、とら えられている。この意味では、計装とオートメーションとは本来 同義語ではないのだが、実際には同義語に近い感じで使わ れている。
Ａ：	なんだ、また言葉の話に逆もどりだ。
Ｂ：	そういうつもりではなかったのだが、 最近では制御にコンピュータが多く用いられている。 昔は、といってもせいぜい10年とか20年のことだが、 コンピュータはすごく便利なものだが、とにかく高価なものだっ た。ところがマイコンの発達によって、コンピュータは誰もが手 軽に利用できるものになってしまった。
Ａ：	パソコンは、僕の息子が盛んに使っているよ。 もっともゲームばかりで役に立つことには使っていないようだ。 息子は中学生だが、小学校でもかなり使っているらしい。
Ｂ：	制御だけでなく、コンピュータは計測などにもいろいろ 使われている。したがって、最近ではコンピュータの 技術も計装に含まれるようになっている。
Ａ：	つまり計装は、制御やコンピュータも含んでいるのだな。 そうなると計装もずい分広い範囲にまたがっていることに なる。

計装とシステム

Ｂ：	そうだ、大規模なものを対象とし、かつ広い分野を含んで いるということになると、システムとして総合的な立場から 計装することが必要となる。 この意味では計装は、システムである。
Ａ：	そうなってくると、いよいよ電気こたつとは縁が遠くなって くるね。
Ｂ：	いや電気こたつだって立派なシステムだ。複雑・大規模で はないが、総合的に、システムとしてとらえなければなら ない点では変わりない。 電気こたつは、平常はサーモスタットによって自動制御され ている。しかしサーモスタットは故障することもありうる。
Ａ：	故障して、暖まらないのは困るけども、しかし故障の結果 過熱して火事になったら、それこそ一大事だ。
Ｂ：	だから電気こたつは、サーモスタットが故障しても、 少なくとも過熱しないように、２重、３重に安全装置が ついている。 電気こたつは、極めて単純なものだが、このように、 システムとして十分な計装が施されている。 この意味では、電気こたつは立派な計装製品だ。
Ａ：	そう一人でいきまいてても、現実には計装の言葉が 普及していないことは事実だ。現に僕だって今日初めて 計装という言葉を知ったところだ。 だが、まだ漠然としてはいるが、計装は大切なことらしい ことはわかってきた。 もう一杯ぐっとあおって、さらにメートルを上げたまえ。

装置工業と計装

Ｂ：	今いったように、本来簡単なもの であっても、あらゆるものが計装 の対象になる。しかし現実には、 やはり複雑大規模なものが、計 装の対象と考えられる。その意 味で、計装の代表的な対象はな んだろう。
Ａ：	製鉄とか、石油化学のような、巨 大なプラントはオートメーション 化が、ものすごくすすんでいると 聞いている。したがって、これらが計装の代表例だと思う。
Ｂ：	そうだ。これらは巨大な装置が 特徴なので、装置産業と呼ばれ ている。装置産業は、このほか、 紙、パルプ、食品、化学、さらに は電力やガス、水処理なども含 まれる。 大きな装置では、計器は数千、 制御装置の数も数百にもなる。 プロセス・オートメーションと呼ば れる、独特の計装方式が確立さ れている。

電気・機械工業と計装

Ａ：	機械工業はどうなのだろうか？
Ｂ：	機械工業においても、計装は早 くからすすんでいた。プロセス・ オートメーションに対して、メカニ カル・オートメーションと呼ばれて いた。しかし、オートメーション化 が、装置産業よりは遅れてすす みだしたが、現状はファクトリ・ オートメーションの名でよばれて いる。
Ａ：	ロボットも活躍しているんだね。
Ｂ：	ロボットもファクトリ・オートメーションの代表的なものだ。 しかしロボットだけでなく、いろいろな形をとっている。 機械工業や電気工業において、昔は、人手に頼る部分が 多かった。装置産業が、設備に頼り、人手は少なかったの とは対照的だ、しかし機械工業や電気工業でも装置産業的 性格が強くなって、計装化もどんどんすすんでいる。

ＯＡと計装

Ａ：	ＯＡ（オフィスオートメーション）でも、計装化は著しいのだろう かな。
Ｂ：	オートメーション化という意味では、最近の進歩は、まことに めざましい。だが、計装ということになると、ちょっとちがって くる。 生産の分野では、オートメーションのための情報は、計器で 計ることによって得られるものがほとんどだ。 だから、計装とオートメーションとは、同義語に近くなって いる。 しかし、事務や経営の分野では、必要な情報は、計器による ものもあるが、大部分は人間がインプットする情報だ。
Ａ：	計器を使う計装とはあまり縁がないということだね。 計装という言葉が普及しなかったのは、計装が身近なものに 少なかったということが大きいようだ。
Ｂ：	たしかにそうだ。しかし、その点ではオートメーションも同じ ことだ。電気こたつも定義の上ではオートメーションかも知れ ないが、電気こたつを計装という人がいないのと同様に、 オートメーションという人もいない。 だが、オートメーションの言葉は普及している。
Ａ：	日本人は横文字が好きだから、その差が現れたのかも 知れないね。

ビルと計装

Ｂ：	計装の中にも、日常生活とのつながりの大きいものがある。 その代表的なのがビルだ。もっとも、これはビルの裏方のほ うだから、我々の目にはふれないが。
Ａ：	ビルが計装されているとは知らなかった。一体どんな所に用 いられているのかね。
Ｂ：	ビルは、電気設備、空調設備、給排水設備などがかなり 大規模な設備となっている。これも裏方の仕事だから、 我々の目にはつかない。 とにかく、それらの設備の管理の仕事は重要な仕事だ。 そしてそのための、かなりの規模の計装が施されている。 最近ではまた、防災、防犯設備も充実してきている。 そして、これらを総合した、ビルの管理が必要だ。 ビルオートメーションといわれている。

計装の目的

Ａ：	次に計装工事について説明してほしい。
Ｂ：	電気こたつのように小さいものなら、別に工事などという 大げさなことはは不必要だ。しかし、太規模な機械装置や、 ビルの計装の場合には、工事が必要になってくる。 計装の目的は大きく二つに分けることができる。一つは、 オートメーション、すなわち自動化のために計装が必要で ある。今一つは、計装の対象である装置などが、今どんな 状態にあるかを人間に知らせることにある。
Ａ：	オートメーションがすすめば、人間が不要になるはずだ。
Ｂ：	たしかに、オートメーションの極限は、完全無人化だ。その 場合、人間が居ないのだから、人間に知らせることも不要 となるどろう。 しかし、現実に、そのような完全無人化は、将来は別として、 存在しない。仮に運転そのものは完全無人化したとしても 故障や事故の対策まで無人化・自動化することは難しい。 正常な運転自体も、高度な判断は人間に頼っているのが 実情だ。
Ａ：	だから、オートメーション化しても、人間のかかわりがある わけだね。

計装と集中化

Ｂ：	ところで、広大な場所のあちこちに計器が散在していると したら、それを人間が見て回ることは大変だ。 多数の計測情報を１ヶ所に集めて、人間にわかり易いよう に表示する必要がある。これを集中管理と呼んでいる。
Ａ：	テレビのおかげで、茶の間に居ながらにして、世界中のいろ いろな情報が見聞きできることと同じだことだね。
Ｂ：	テレビの場合は電波による放送だが、パイプを使って圧力を 伝えるなどの方法が多くとられている。
	最近では光ファイバといって、髪の毛よりも細いガラスの糸 を使って、光で情報を伝える方法も採用されている。 いずれにしても、情報をはなれた所に送ることを伝送と呼ん でいる。そして、この伝送のための配線や配管が、プラント やビルなどの中を縦横に走っている。
Ａ：	ちょうど神経が人間の人体の中を縦横に走っているような ものだね。
Ｂ：	ひじょうに良いたとえだ。そして、計画された値を１ヶ所に集 めた所、それが脳に相当するわけだ。１ヶ所に集めた計器を わかり易く並べたものを計器室と呼んでいる。また計器盤は、 独立した部屋に入っていることが多い。この部屋のことを、 計器室あるいは中央制御室などと呼んでいる。 さらに、こういった盤という概念を一新するように最近では、 テレビによる制御に変わっている。

計装工事とは

Ａ：	すると、計装工事は、人間にたとえるならば神経に相当する 部分、すなわち伝送の部分の工事ということだね。
Ｂ：	それだけでなく、計器を据え付けたり、計器盤を作ったり据 付けたりすることも、計装工事に含まれている。
Ａ：	今の話で計装工事の内容はわかったが、どうも計装工事 は、それ固有のものはないようだね。 電気の配線は電気工事だし、配管は管工事というように、 それぞれ当てはまる工事があるじゃないか？
Ｂ：	そのように考えれば、それに ちがいない。しかし、 だからといって電気工事や管 工事などをかき集めても、良 い計装工事はできない。一応 の形はできるかも知れない が。
Ａ：	それは、一体なぜだね。
Ｂ：	また人体にたとえてみよう。電 気は、計装の場合には情報を 伝えるのに使われるが、むし ろ一般にはエネルギーの供給 源だ。その意味では血管にた えればよいだろう。発電が心 臓に当る。 配管は、原料や製品の運転に 使われるから、食堂や腸に対 応させることができる。人体で いえば消化器だ。 神経とは用途の性質も異な る。だから要求される性質も 異なってくる。 動力を伝える電気配線で、 １ボルトの電圧降下は許され るが、１ボルトの電圧を精密に 計る場合に、電気配線によっ て、０．００１ボルトの電圧降下 が生じても問題になる。
Ａ：	なるほど、人体の呼吸器は空調設備にたとえることがで きるね。
Ｂ：	空調も計装と似た面がある。空調工事の中にも、電気 配線や配管が含まれている。 この意味では計装工事や空調工事というのは、電気工 事や管工事とは、分類のやり方がちがうことになる。
Ａ：	そうすると、電気工事と計装工事とは同列に扱えないという ことかね。
Ｂ：	分類学的にはそういうことにもなる。しかい、ここで分類学な ど持ち出しても仕方がない。それよりも、現実にどうしたら うまく仕事がすすむかということが大切だ。 この意味では、計装工事という形でまとめることが、電気工 事、管工事などにはばらばらにして仕事をすすめるよりも、 現実的には有利だということだ。

計装工事とシステム

Ａ：	つまり、神経は、血管や消化器とは性格がちがうから、別の 方がよいということだね。
Ｂ：	そうだ。そして、計装の仕事はシステムとして、総合的に行っ て、はじめて効果があるということだ。単なる寄せ集めではう まくいかない。
Ａ：	システムという言葉もよく聞く言葉だが。どうもピンとこない 言葉だね。
Ｂ：	人体は、どの部分をとっても、それぞれすばらしい働きをす る。しかし、もっと大切なことは、全体として、うまく組み合わ さって、ある働きをするということだ。 歩くという、一見なんでもないことをとってみても、人間は全く 無意識ですいすい歩いていくが、実は大変なことだ。足にあ る多くの筋肉だけでなく、腕などの筋肉も加わって、実はうま くバランスを保って前にすすんえいく。ロボットでも、2本足で歩 くロボットは最近やっとできるようになったが、実にギゴチない 歩き方だ。身体を横にして入り口をとおることも大変なようだ。 まして走ることなど程遠い。 これは人体がシステムとして、多くの筋肉、多くの神経、脳な どが巧みに総合されて、歩くという目的をうまくこなしていくか らだ。
Ａ：	システムとは、多くの要素が集まったもので、ある目的を達 成するために、総合的に働くもの、と考えて良いかな。
Ｂ：	そのとおりだ。 したがって、機械装置やプラントはシステムだ。そしてまた、 計装や計装工事も、システムと考えなくてはならない。 単に電気工事や、管工事などがバラバラに存在したので は、うまくいかない。
Ａ：	だから、計装工事はシステムとして総合された、一つの工事部門としてまとまらなくてはいけないということだね。 おかげで、計装や計装工事について、一応は理解できた。 今日は大分おそくなった。まだいろいろ聞きたいことがある が、また次の機会に教えてもらおう。どうもありがとう。
Ｂ：	ではまた、さようなら。