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人類が誕生してからおそらく98％の期間は主要な動力源は人間であった。数千年前、大型哺乳類である牛、馬、水牛などを家畜として人間社会に取り込んだとき、動力源としてより大きな出力を得た。家畜は人間より出力は大きいが、制御が難しいこと、飼育管理が必要なことなど、動力源としての人間を完全に置き換えることはなかった。主に輸送手段として利用された他、食料にもなった。
ついで、水車や風車が発明された。水車は紀元前1世紀ごろ、ギリシャに記述が残っている。最古の風車は探し当てることはできなかったが、水車と同時期・同地域にあるのだろう。自然のエネルギーを利用する動力装置は風や川の水量などの自然条件によって左右され、出力の安定性に欠陥があった。また、災害による被害も大きかった。それでも、長時間の利用には欠かせない動力源であった。蒸気機関、内燃機関が普及されるまで大型化され、改良されて世界中で利用された。
様々な機械の部品が鉄製になるにつれ、18世紀には蒸気動力が実用化された。産業革命初期は、蒸気機関や製鉄業は木材を燃料にした。やがて、森が少なくなると、燃料は石炭に変わった。特に、イギリスでは石炭と鉄鉱石の大鉱脈があり、2つの資源が輸送の手間をかけずに結び付けられた。ワットの改良型蒸気機関が普及に伴い、また、その後発明された蒸気船、蒸気機関車、コークス製鉄炉に利用されて、石炭は一気に生産量が増した。蒸気動力は川や風がなくても利用可能であったから、強力な動力を必要とする工場を都市の中にもつくることができた。毛織物工業の発展からアメリカ大陸から綿花を輸入し、綿製品をインドやアフリカ等に輸出する加工貿易が盛んになり、その資本が産業革命を後押しした。
19世紀後半に実用化した内燃機関は燃焼部とエンジン部を一体化して小型化・軽量化が可能な動力技術であった。内燃機関は運搬用の動力という方向で進歩し、道路の整備などのインフラを整えながら社会的に普及した。
動力装置は基本的にエネルギー変換装置である。風車は空気の運動エネルギー(風)を軸の回転運動などに変換する。水車も水の運動エネルギーを変換する。蒸気機関は燃料の化学エネルギーを熱エネルギーに変換（燃やす）し、蒸気を作り出して、蒸気の膨張を一定方向の流れとして運動エネルギーに変換する。蒸気の運動エネルギーを軸の回転運動などに変換する。内燃機関は閉じ込めたシリンダー内で燃料を爆発させ、膨張エネルギーをピストンに伝える。化学エネルギーをピストンの運動エネルギーに変換して利用する。
19世紀になると発電装置が発明された。風力、水力、蒸気機関、内燃機関も発電機をまわすことに使われ、電気エネルギーに変換されて利用されることになった。20世紀には原子力も追加された。電気エネルギーは送電線などのインフラが整うと運搬コストも安く、装置も小型で安全性も高いので急速に普及した。
+++ 石臼で硬い穀物を粉砕する +++
世界最古の石臼はトルコ東部にあった古代王国ウラルトウ(BC12 -8世紀)で発見されています。石臼は円柱形の2つの石を重ねたもので、石の間の隙間に穀物を入れ、石を回転させて、穀物を粉にする(製粉)道具です。小さい物は人力で回しました。ちょっと昔には日本でもあちこちで見られました。単純な装置ですが、いろいろと工夫されています。回転するときに石がずれないよう接触面が、上石が凹に、下石の凸に加工されていました。穀物は上石の中心付近に開けられた穴から接触面に落とされます。接触面には穀物を狭い隙間に導くように溝が掘られていて、摩擦を少なくすると共に穀物を効率よく粉に粉砕します。粉は石の隙間から外側にこぼれ落ちる仕組みになっています。
石は保存性がよく、歴史遺物として技術レベルを後世に伝えました。しかし、木で作った道具は保存性が悪いので紀元前の物はほとんど残っていません。
+++ 弾丸を高速度で一定方向に発射する +++
鉄砲は火薬を鉄の筒に詰め、爆発させることで、爆発の膨張エネルギーを一方向に限定した装置といえます。エネルギーは弾丸に伝えられ、弾丸の運動エネルギーにより身体、器物を破壊します。鉄砲の製造を可能にした技術は火薬と鋳物技術、そしてネジとされています。銃底部は火薬の爆発を受け止めるためにネジで固定されます。また、銃身内に螺旋が刻まれ、弾丸をスムーズに発射します。
現代では軍事技術が進歩し、イラク戦争ではピン・ポイントで爆撃や攻撃が可能なハイテク兵器が投入されました。しかし、戦闘の最終段階では、銃というローテク兵器に頼らざるを得ません。銃は、各兵士が持ち運べる対人武器のなかで最もコストパーフォーマンスの良い兵器です。これを超える兵器の原理はまだ開発されていないようです。
銃の原理は変わりませんが、その技術は進歩しました。最初は先込めで火縄式のライフルでした。やがて火縄は火打ち石（フリントロック式）になり、衝撃で発火する雷管（パーカッション式）へと発展しました。同時に先込め式だった弾丸と発射薬の装填は、元込め式が考案されました。さらに弾丸と発射薬そして雷管をチューブで一体化させた薬莢式になりました。装填が楽になると連発式ライフルが実用化され、発射時のガス圧を利用する自動装填式（セミ・オートマチック）ライフルへと発展しました。
+++ 産業革命は市民革命も推進した +++
産業革命と市民革命は同時進行です。新産業は多くの雇用を生み、事業主を育成しました。また、貴族も資本を持って、新産業に参加しました。新しい思想である民主主義は新階級をバックに成長しました。新たな統治システムは大量の事務を必要としました。それを支えたのは一般市民です。生活水準が上がり、教育が普及しました。生きるために必要な最低限の物資供給から解放され、事務職へと転向しました。
産業革命を基礎として発達したヨーロッパ文明は自然と調和しながら発展するという考え方を見失ってしまいました。大森林や化石燃料を大量に消費し、レンガやコンクリートで固めた住居や都市から自然を排除しました。ヨーロッパ諸国によってアフリカやアジアが植民地化されるプロセスを通じて、資源の搾取がより広範な地域で行われました。地域の気候風土に根ざした伝統社会の知識は否定され、抑圧されました。ヨーロッパ列強が武力を持って文化を強制したのではなく、各植民地の有力者や知識人も伝統社会の否定を積極的に後押ししました。それだけヨーロッパの築き上げた科学文明は魅力的でした。
+++ 人間は動力を使うことで人間界を飛躍的に拡大した +++
道具を造り、また、使うには技術が必要です。とりわけ近代科学技術は、動力機関を発明・応用することで人間が利用できる物理的パワーを飛躍的に大きくしました。融通無碍の体が無尽蔵の力を得たのです。今や人間はパワーの上でもゾウに、鯨に、100頭の馬になりました。ワットは蒸気機関を作ったことで優れたポンプを作ったのでは、動力という概念を作り出したといえます。産業革命は一つは動力を人間界に導入したことによります。
道具と技術を使いこなすことで、人間は多様で複雑な産業経済システムを造り上げました。巨大な動力機関は一人の人間では作ることも、運転することも、維持することもできません。産業経済システムの中でいろいろなパートを多数の人が分業分担しています。蟻や蜂も分担型の産業経済システムを作りますが、人間社会には到底及びません。
+++ 自動化の先鞭は繊維産業 +++
産業革命で、まず自動化されたのは紡績です。紡績も織物も、長い間、軽労働ではあるが時間のかかる仕事として特に女性の役割でした。高価でしたから、日本のおとぎ話の殿様の褒美には必ず反物（たんもの：大人一人分の布）が入っていました。この過程を自動化することで織物の価格破壊が可能になり、繊維産業は大企業化されました。また、ヨーロッパがアジアの産業技術をはじめて上回った産業でもあります。外貨を稼ぐ花形産業でしたので、綿花を栽培するためにアフリカから奴隷がアメリカへ大量に送られました。
+++ 熱機関 +++
熱機関には、タービン型、レシプロ型、ロータリー型があります。外燃機関である蒸気機関は釜から発生する蒸気の流れを効率よく運動エネルギー(発電機等の回転)に変化するため、タービン形を採用しています。現代の発電所はほとんどタービンを利用しています。レシプロ、ロータリーはエンジンの名がつくように、内燃機関です。自動車といえば、通常は内燃機関を搭載し、動力源とする乗り物を指します。また、小型の発動機が生産現場のいたるところで用いられています。
レシプロ･エンジンはピストンの動きによって、吸入、圧縮、点火、爆発、排気といった一連の工程からなります。それぞれの工程に意味があるのはもちろんですが、全部の工程がうまく連動して初めてエンジンは連続回転するのであり、そのために、休みなく動き続けるシステムのイメージに利用されます。
+++ PDCAサイクル +++
品質管理でよく使われるPDCAサイクル（Plan、Do、 Check、Act）。計画し、実行し、結果を評価し、改善する。必要な手続きは客観化するために記録を残すことです。品質管理だけでなく、いたるところで、組織や個人の活性化や成長の原動力として導入されます。いろいろなビジネス本の書評を読む(私は書評しか読んでいません。言い過ぎかも)と、言い方は様々ですが、PDCAサイクルと原理的に同等のものが多いようです。PDCAサイクルもレシプロ・エンジンのイメージを模していると思われます。
+++ ISO(International standard organization) +++
ISO9000シリーズ（品質マネジメント規格）は、供給者に対する品質管理、品質保証の国際規格です。物の規格ではなく仕組みの規格です。物の規格であるJISなどとは異なっています。
国や企業等によって品質保証の考え方が異なると、製品の国際的な流通が妨げられます。そこで、基本的な考え方としてISO9000シリーズが制定されました。当初、製品とは製造業者の作る製造品と考えられたため、製造業中心の規格に限定されていました。そこで、次の改定ではサービス業などにも適合するように、製品の定義を拡大しました。
手続きとして、文書化、トレーサビリティ （追跡可能性）、監査 (第三者が審査し認証を受ける必要)が強く要求されています。手続きは要するにPCDAサイクルを回すために必要な手続きです。
ISO9000の文書化の基本は、以下の4つです。
誰でもマニュアル通りに作業を行うことによって、一定の品質で製品やサービスが顧客に提供できます。また、マニュアルや記録を第三者に評価してもらうために、システムの客観性が維持されます。PDCAサイクルの特徴であるシステムの改善・成長が期待されます。
+++ エネルギー保存の法則 +++
動力とはエネルギー変換装置です。エネルギーは抽象的な物理量で、運動に変換されて始めて測定することができます。位置エネルギーと運動エネルギーの相互変換は振り子の運動を例に説明されます。振り子では位置エネルギー最大のとき(玉が一番高い位置に来たとき)に運動エネルギーが０、運動エネルギーが最大のとき(玉が一番低い位置に来たとき)は位置エネルギーが０です。
振り子の運動は次第に減衰して最後に玉が一番低い位置で止まります。空気との摩擦によって、振り子の運動エネルギーが空気に伝わるためです。空気の運動エネルギーや糸が振動する音のエネルギー、摩擦による熱エネルギーになり、最終的にはすべて熱エネルギーになります。これらのエネルギー全体を測定すると、もともと振り子の持っていた位置エネルギーに等しくなります。
エネルギーは姿を変えるだけで、不滅であるという法則をエネルギー保存の法則と呼びます。エネルギー保存則を適用するとき、まず、測定する対象の境界を考える必要があります。エネルギー保存則は外部とのエネルギーのやり取りが全くない閉じた系（閉鎖系）の内部で成立する法則です。しかし、現実世界に閉鎖系はなく(宇宙全体を唯一の閉鎖系と考える考え方もあります)、開放系だけなので、境界を通して常に入力・出力を考慮に入れる必要があります。
+++ 変換によってエネルギーは失われる +++
振り子の例はエネルギーが変換するときのロスが小さな例です。実際にはエネルギーを変換すると、一部が熱エネルギーなどになって失われます。導入したエネルギーの量に対して、姿が変わって取り出されたエネルギーの量を測定し、変換効率とします。
たとえば、火力発電（化学エネルギー→電気エネルギー； 以下、エネルギーの語を省略）では40％、原子力発電（核→電気）で40％、燃料電池（化学→電気）で60％です。ろうそく（化学→光）では5％、白熱電球（電気→光）は10％、蛍光灯（電気→光）は25％、発光ダイオード（電気→光）では30％、蛍（化学→光）は90％（ATPの化学エネルギーを基準としているのでは？）です。
エネルギー保存則の発見はやはり天才的な業績です。エネルギー量は実際に測定すると、変換するたびに減ってしまい、まったく保存されないように見えるからです。散逸するエネルギーをかき集めて合計して初めて実験的に証明できます。かくして、動力の開発の歴史は変換効率をアップさせる技術開発の歴史となりました。ワットの蒸気機関（化学→力学的)は変換効率0.5％と言われます。現代の電気モーター（電気→力学的）は変換効率90％。火力発電を組み合わせる（化学→力学的)と、36％となります
+++ 保存則の一般化 +++
保存則は基本法則であり、自然現象のみならず社会現象を含む現象世界全般に適用可能です。すでに日常生活に溶け込んでいますので、新しい変換則や境界条件が見つかると再発見・再解釈になります。保存則が適用された例としてゼロサムゲームが分りやすいでしょう。投資や資源の分配など、経済や政治もこの文脈から保存則の適用例と見ることができます。
+++ 工学 +++
動力装置を備えた自動機械というと、歯車を思い浮かべます。歯車は力の働く方向を変える働きと、トルクと回転数を変換して力の大きさを変える働きがあります。特にギア比で力の大きさや回転速度を変えるところは日常よく目にするエネルギー保存則です。てこの原理や動滑車、油圧ポンプといった、小さな力を大きな力に変える原理は単純ですが、広範な応用が可能です。
簡単な規則に基づいた装置をくみ上げるとどんな複雑な動きでもする装置ができる。工学のパラダイムです。工学の定義はいろいろあるとは思いますが、目的を実現するための方法・手段・システムなどを研究する学問と捉えると、あらゆる活動が工学でくくれます。最近では、金融工学、教育工学、経営工学など、本来なら文系領域にあった分野までが工学に取り込まれ、理系化しています。
歯車が回り、ピストンがシリンダー内で運動する。いずれも力や運動を伝える装置です。子供の頃は、時計や工事現場の大型機械など、メカニックな装置に夢中になりました。江戸時代に書かれた「機巧図彙（からくりずい）」に載ったお茶を運ぶ人形。作者は土佐にこの人ありと言われた「からくり半蔵」こと細川半蔵頼直です。一定距離を移動し、お辞儀をします。コンピュータ制御に慣れている大人にとって、運動をプログラムしたメカニズムが新鮮です。
+++ 蒸気機関は生産活動を自然から切り離した +++
蒸気機関は自然条件に左右されない動力源を供給しました。したがって、一年中生産活動を継続することができます。現代の都市が、季節、天候、昼夜を分かたず活動するのは産業革命の動力の発想をベースにしているためでしょう。さらに、機関が巨大化すると、始動、停止に無駄なエネルギーが必要ですから、むしろ運転し続けた方が安くなりました。それにあわせて社会全体のリズムが作られます。産業革命当時は労働時間が長く、労働環境は劣悪でした。労働運動を介して民主主義を支える様々な生存権的基本権が導入され、現代の労働条件へと推移しています。
+++ 時は金なり +++
資本主義社会のようにコストや生産性や利益を計算できる組織は確かに発展性が高く、社会の主流になりました。その反面、効率化やコストが優先されて、本来の人間らしさを失う面が出てきたのではないでしょうか。
単位時間当たりの生産性という概念を取り込むことで仕事内容に高級、低級の格差をつけ、それが年功序列などによってあまりにも開きました。おそらく大企業の取締役は1時間に数万円の給料を貰うはずで、本当にそんなに稼いでいるのかなと考えてしまいます。ただ、単位時間当たりの生産性は評価しやすく、管理しやすいので、合理的な尺度に採用され、産業界、経済界で、現在、支配的な価値観となっているようです。
仕事と休みをきっちりと分けるという考え方も、聖書にある安息日からでた発想に違いありません。日本には盆と正月しか休みはありませんでした。しかし、先に述べたように、なるべくなら休みたい日本人（人類全部そうか？）にとって、堂々と休める日が何日もあるというのは大変よかったのではないでしょうか。こういうことについてはすばやく定着したに違いありません。休み時間があると、労働時間が定義されます。その時間は100％、それこそ機械のように働くことを余儀なくされます。経営者や管理職からすればその時間は100％働くように命令する権利を持つ時間です。それは契約ですが、マルクスが労働力として契約することが労働であると発見したと同時に、この考え方が成立したのでしょう。
+++ 「忙しい」が口癖の人が一番の怠け者 +++
上司は部下に向かって「忙しい」を口癖にしていることがよくあります。うちもそうです。でも本当に必要なことをやっているようには見えません。よく観察していると、職階にふさわしい(難しい)大切な事を避けているように見えます。忙しい状態を作り出しているのはやたらに報告書を要求してその報告書を読むことや、部下に任せられないからと自分でやっていたりする。こういうのは忙しい状態を作り出すことで怠け続けるという怠慢ではないか。仕事を頼んでも忙しいからと断られる。たくさん仕事をする偉い人がいますが、そんな人に物事を頼むとあっという間に結果が返ってきます。私も忙しいと印象付けているでしょうか。実は、私も怠け者なのです。
+++ 競争社会は会社人間を製造する +++
人間関係を維持しないと仕事が回らない独特の文化のために、とにかく会社にいなくてはいけないし、家にいても携帯やメールが追いかけてきます。やや過度なまでに即対応することが善である文化のために、日本のホワイトカラーは一日のほとんどの時間、息苦しさの中にいます。上司からの問い合わせに対して返答できなかったり、返答が遅れたりすると、怠慢とされます。組織の心理的・政治的な「空気」を維持するための儀礼的・儀式的な会議や出張を強制される中で、絶望的なまでの単位時間当たりの生産性の低さに甘んじているのです。そのために、会社に滞在する時間がどうしても長くなります。
+++ 現場でのコスト判断は何を優先するかで逆の結果になる +++
冷凍庫は生化学者の命の綱です。サンプルが融けてしまったら、積み上げてきた研究も溶けてしまいます。さあ、今日は仕事はおしまい、というときに超低温槽のアラーム。冷凍庫のサービスに連絡を入れて、温度の低下をチェックして、明日の朝まで何とかなることを確認して帰宅。朝イチで温度を確認しに行きます。何とか事態は解決したものの、その後の書類手続きの煩雑さ。勝手に修理を依頼したとか、いくらかかるんだとか、説明に来いとか。現場のことを何もわかっちゃいない! もっとも、書類を整えておくのが仕事の現場もあるのは承知していますが。
修理をするか、新品を買うか。修理金額が大きいときは悩みます。上司はどのくらいの使用頻度なのか、どのくらいコストに貢献しているのか、他のメーカーの製品はないか、修理をできるだけ安くする方法はないか、これらの組合せでコストを削減できないかなど、できるだけ多くの情報を集め、比較検討しろと命じ、修理請求伝票を却下。しかし、現場は1日も速い機械の稼動を望んでいます。新品を買うにはしかるべき手続きを経て許可を得ねばなりません。「もっと安いのがあるはず」の一言さえ、その後の見積書の取り寄せから購入申請手続きと、その間の不便を考えると現場の気持ちは萎えてしまう。仕事が遅れるのはあんたのせいだぞと毒づきます。現場の思いは切実です。
経営の合理化も良いですが、論理的に正しくても、現場の要求を軽視したのでは長い眼で見て合理化したことにはなりません。
+++ ヨーロッパでは機械式時計が高い地位にあった +++
教会の塔には鐘が設置され、時を告げていました。また、非常時の刑法としても利用されました。13〜14世紀には塔の上に巨大な機械式時計が設置され、時を告げました。塔の上に設置されたのは、錘が落ちる力により動いたためです。町の中心の教会の塔の上で時を刻む時計は神の秩序を体現する存在でした。また、精緻な歯車の組み合わせや正確な動作は科学的な思想形成に大きな影響を与えたでしょう。神により宇宙全体が巨大な機械式時計のように組み立てられ、秩序を与えられ、運動する。その表れが天体の運動である。決定論的な世界観が数学を中心とした精密な科学思想を生み出しました。
緻密に動く時計。緻密に動く会社組織。アニメ「Mr.インクレディブル」で保険会社の上司の言葉は規則で縛られた息つく閑もないホワイトカラーを、飛びぬけた才能が却ってあだをなす官僚システムを皮肉っています。
つづく
