色んな道具・技法の世界観です。
ものづくりの基本は、素材を加工して、取り付け、組み立てることです。
まず、必要となるのは素材です。木であっても、ゴムであっても、ガラスであっても、金属であっても、まず、その部品や製品に必要な素材がなければものは作れません。場合によっては、素材から作ります。
そして、その素材を加工して、目的の性質や形を持つようにします。
加工した素材を、部品あるいは製品になるように、取り付けたり、組み立てたりします。高度な製品ならば、部品を作って、その部品同士を組み合わせることで製品を作ります。
これらの方法を行うためには、人間の手だけでは十分ではありません。さまざまな加工や小さく細かい仕事などができる、道具が必要となります。高度な仕事ができる専用の機械技術が必要となることもあります。
また、素材と部品と道具があれば製品が作れるかというと、そうではありません。技法を知っていること、すなわち経験やノウハウが必要となります。
そして、工場では、機械を使って製品を加工したりラインに並べたりし、機械ができるところでは機械が仕事をし、人間にしかできない最終工程でのチェックや管理などは人間が行います。
このようにして、ものづくりは成り立ちます。
僕は、このホームページに書かれているような、機械技術の仕組みの知識を、昔から持っていたわけではありません。
僕は、機械を作る上で大切なことは、すべてミニ四駆から学びました。
ミニ四駆を組み立てたり、グレードアップパーツを付け替えたりするために、ドライバーやニッパーなどを使い、モーターや歯車や電池などの内部の仕組みを学んだことで、僕は工学的な技能を身につけ、さまざまなものや機械を作ることができるようになりました。
IT技術の知識も同様です。Windowsの使い方が分かったのも、Linuxの仕組みが分かったのも、すべてミニ四駆のおかげです。
今でこそ、僕はさまざまな機械の仕組みを知っていますが、昔はそんなものはまったく知りませんでした。それでも、ミニ四駆の知識があったおかげで、「ものは部品を組み立てれば作れる」といった基本が分かり、Linuxのシステムを自分なりに研究するための「土壌」も身に付いたのです。
子供には、最初からWindowsやAndroidを使わせるべきではありません。まず、ミニ四駆を作らせるべきです。ミニ四駆を作ることができる人間は、この世界のすべての知識と技能を得たも同然です。ミニ四駆の仕組みと作り方さえ分かれば、この宇宙のすべては全部理解できるのです。
ミニ四駆の作り方を知ったことで一番よかったのは、「設計図」というものを読む習慣がついたことです。ミニ四駆には、最初に箱の中にパーツと設計図が入っていて、それをドライバーやニッパーで組み立てることでミニ四駆が完成します。この「設計図」という考え方は、工学技術においてもっとも基本的な概念です。設計図がなければ、どんな機械も作れません。これはWindowsやLinuxといったソフトウェアであっても同じで、「ソースコード」という設計図に当たるプログラムを書くことでソフトウェアは動きます。設計図という概念が分かってしまえば、ソースコードについて必要な知識の多くを知ったと言えるでしょう。
ミニ四駆も参照のこと。
2023.01.07
大量生産において、合理的に無駄なく生産するためには、「標準規格」が重要です。
標準規格があることで、たとえば別の会社の作った部品であっても、寸法さえ合ってしまえば、同じ規格の部品を使うことができます。
そのため、部品専門の会社が生まれます。たとえば、ネジだけを作る会社、オイルだけを作る会社、エンジンのピストンだけを作る会社、あるいはタイヤだけを作る会社などです。
ただし、国によって標準規格が異なる場合があるので注意が必要です。国によっては、たとえばインチとメートルのような、異なる単位系を使っている国があるため、標準規格が異なる場合があります。そのため、外国産の自動車などを扱っている店などでは、修理のために部品をわざわざ外国から取り寄せるため、時間とコストがかかる場合があります。
後日注記：日本の標準規格はJIS、世界の標準規格はISOです。このほか、IT技術関連でお世話になる標準化団体として、アメリカのANSI、ヨーロッパのECMAなどがあります。
（機械に詳しい父親の話を参考にしています。）
2024.03.04
2025.01.18編集
基本は、のこぎり、釘、電動ドリルなどを使って木材などの加工や組み立てを行います。
必ず、作る前に図面を描きましょう。それぞれの部品の組み合わせ方と、長さなどの数字をきちんと作ることです。
電化製品の分解では、「あとで元に戻せる」ように良く考えましょう。
特に、ドライバーで分解したビス（ネジ）は、カップのようなものにきちんとそれぞれの種類ごとに分けて保管しなければ、後でどのビスをどこに使うのかが分からなくなってしまいます。
ねじ回しは右回りが締める、左回りが緩める、が基本です。ネジだけではなく、ドリルについても同様です。
2024.12.19
昔の僕が好きだった木工の技法としては、のこぎりと糸のこ、丸のこがあります。これは危険なので、良く分かった上で行いましょう。
頑張って木を切れば、タンスや棚のようなものは簡単に作れます。
後日注記：丸のこは本当に危険なので注意して使いましょう。指を切断した後で後悔したのでは話になりません。熟練した僕の父親でも怪我をしたことがあります。
釘やネジを使う時は、方向に気を付けましょう。特に、重力の向きと平行に釘を打つと、すぐに抜けて壊れます。垂直に釘を打つようにしましょう。
また、材料を買う前に、良く図面を引きましょう。きちんとした準備と計画をした上で、設計図に詳細な数値を測量した上で作りましょう。
後日注記：図面を引く癖をつけることは大切です。木材を使ってタンスなどを作る時は、必ず図面に詳細な数値を書き込みましょう。
昔の僕が父親に教わった機械作りの技法としては、「はんだ付け」があります。これは熱で溶かしたはんだによって金属を接合する作業のことです。
| 道具 | 説明 |
|---|---|
| 木材 | 木材は単純で使いやすいため、子供に工作を教える時におすすめである。 |
| 金属 | 特に、鉄や、電気を流す金や銅を使うことが多い。 |
| プラスチック | プラスチックは石油製品である。 |
| 衣類 | 服飾などには衣類を使用する。 |
Wikipedia
2024.05.11編集
| 道具 | 説明 |
|---|---|
| のこぎり | のこぎり、チェーンソー、丸ノコ、イトノコなど。木を切る。 |
| かなづち | かなづち。クギを打つ。 |
| ボンド・接着剤 | ボンド・接着剤など。木と木を接着する。 |
| クギ | クギ。木と木を組み合わせて外れなくする。 |
| 万力 | 万力（クランプ）など。木を支えて動かなくする。 |
| やすり | やすり。木を少しずつ削って綺麗にする。 |
Wikipedia
2024.05.11編集
| 道具 | 説明 |
|---|---|
| ペンチ | ペンチ。ネジを回したり、支えたりする。 |
| ニッパー | ニッパー。プラスチックや電線などを切る。 |
| ピンセット | ピンセット。小さなものを取り扱う。 |
| ドライバー | プラスドライバー、マイナスドライバー、電動ドライバーなど。ビスを回すために必要。 |
| ビス | ビス（小さなネジ）。 |
| ナット・ワッシャー | ナット、ワッシャーなど。回転させる際などに動きを円滑にする。 |
| ボルト | ボルト（大きなネジ）。 |
| レンチ | レンチ。ボルトを回すために必要。 |
| はんだ付け | はんだ付け。電気の配線を結合する。 |
Wikipedia
2024.05.11編集
| 道具 | 説明 |
|---|---|
| カッターナイフ | カッターナイフ。紙などを切る。 |
| 両面テープ | 両面テープ。紙などを壁に貼るために使う。 |
| 文房具 | 文房具。ボールペン、マジックペン、ハサミ、ノリ、テープなど。 |
| ミシン | ミシン。糸と布を縫う。 |
Wikipedia
2024.05.11編集
2024.07.16編集
| 道具 | 説明 |
|---|---|
| モーター | モーター。電気で機械を動かす動力のために必要。 |
| 歯車 | 歯車（ギア）。モーターの力を与えるために必要。力と回転量を与える回転比率のことをギア比と呼ぶ。 |
| 電池 | 電池。機械が動くためのエネルギー源。 |
| 配線 | コードの配線。コードとコードを配線して電気を繋ぐ。 |
| 基板 | 基板。電子基板によってICなどが動く。 |
Wikipedia
2024.05.11編集
| 道具 | 説明 |
|---|---|
| 設計図 | 設計図。機械やものを組み立てるための手順と図を表す。 |
| プラモデル | 僕はミニ四駆を組み立てることから工具と図面の使い方を知りました。 |
Wikipedia
2024.05.11編集
僕は昔、ミニ四駆で、モーターをいじって改造したり、二つのモーターを一緒にしてひとつにしたり、ということをやっていました。
モーターは、真ん中に回転軸と一緒に電磁石のコイルがくっついていて、軸が回転するその周り（モーターの側面）にS極とN極の永久磁石が二つついています。
そして、電流を流すと真ん中にある電磁石が磁力を持ち、周りの永久磁石との間で発生する力（引き合う力と反発する力）によって軸が回転するようになっています。
2025.01.18
工学について言えるのは、寸法を測ることが大切だということです。
たとえば、木を切るのであっても、きちんと寸法を測らないと、のこぎりで切った後で、寸法が足らなかったりして、完成品が上手く作れないことがあります。
最初に木材などの材料をホームセンターなどで買う際にも、寸法をきちんとメジャーで測りましょう。そうでないと、後で買った木材が使えなくなることがあります。
また、紙に設計図を書きましょう。紙にここは何センチメートル、ここは何ミリメートル、という設計図を書くことはとても大切です。
2025.01.18