交換可能な部品

交換可能な部品とは、同一またはほぼ同一の部品を大量生産するための基本的な概念です。これらの部品を組み合わせて製品を作ることができる。例えば、自動車、コンピューター、家具など、現在使われているほとんどの製品は、交換可能な部品で作られている。部品は精密な機械で作られているので、その部品を使っている製品にはそれぞれの部品が適合します。手作業で1つ1つの部品を作る必要がなくなったため、組み立てに必要な人員も少なくて済む。その結果、製品のコストを下げることができる。また、部品の互換性があれば、壊れた部品を同じ新しい部品と交換することで、製品を修理することができる。イーライ・ホイットニーは、交換可能な部品を製造業で初めて使用した人物である。

異なるメーカーで同じ仕様で作られたナットとボルトは、ぴったりと合う。Zoom
異なるメーカーで同じ仕様で作られたナットとボルトは、ぴったりと合う。

沿革

これまでにも、何人かの発明家が「部品を交換できる」というアイデアを持っていた。しかし、それらの発明家のアイデアは、公差が非常に緩い部品や、非常に単純な部品にしか使われていませんでした。1720年、スウェーデンの発明家クリストファー・ポルヘムは、自分の工房で時計の部品を交換して使っていた。しかし、このアイデアは彼の店以外では使われなかった。

18世紀の半ば頃、フランスの鉄砲鍛冶オノレ・ブランは、マスケット銃の部品を交換するというコンセプトを打ち出した。ブランは他のヨーロッパの銃器メーカーに興味を持ってもらおうとしたが、彼らはこのアイデアに感心を示さなかった。しかし、ブランは駐アメリカ大使のトーマス・ジェファーソンに興味を示した。ジェファーソンは、武器の部品を大量に生産すれば、アメリカがヨーロッパの部品調達先に依存しなくて済むことをすぐに理解した。ブランをアメリカに移すことはできなかったが、ジョージ・ワシントン大統領を説得した。それは、議会がフランスとの戦争を準備していた重要な時期であった。1798年、イーライ・ホイットニーは、2年以内に1万丁のマスケットを納品するという最初の契約を得た。ホイットニーは、標準化された同一の部品を低コストで生産するために、未熟練の労働者と機械を大量に使った。ホイットニーが製作したのは、アメリカ初のスムースボア・フリントロック・マスケット「スプリングフィールド・モデル1795・マスケット」である。ホイットニーは、機械を使って交換可能な部品を作るというアイデアで、後に「アメリカ式」と呼ばれる大量生産を始めた。

大量生産

大量生産の概念は、交換可能な部品の使用によって成り立っている。交換可能な部品、大量生産、組立ラインを使った最も有名な発明家の一人は、ヘンリー・フォードである。フォードのT型フォードは、当時の他の自動車とは異なり、一台一台に同じ同じ部品を使っていた。大量に作られた部品は組み立て工場に運ばれ、そこで作業員が組み立てラインで車を作っていった。これにより、フォードはわずか93分で高品質の車を完成させることができたのである。フォードは、1914年に労働者の賃金を1日5ドルに引き上げた。この年、フォードは他の自動車メーカーの合計生産台数を上回る自動車を生産した。1914年にフォードが生産した最も安価なモデル「ランナバウト」は440ドルで販売された。1925年には、T型を260ドルという低価格で販売することができた。

質問と回答

Q:交換可能な部品の概念とは何ですか?


A: 交換可能な部品の概念は、同一またはほぼ同一の部品を作り、それらを組み合わせて製品を形成できるように大量生産することです。

Q: 交換可能な部品で作られた製品の例にはどんなものがありますか?


A: 部品交換が可能な製品の例としては、自動車、コンピューター、家具など、現在使用されているほとんどの製品が挙げられます。

Q: なぜ精密機械で部品を作るのですか?


A: 部品は精密機械で作られており、その部品を使用するすべての製品に適合するように作られています。

Q: 部品交換が可能になると、製品の組み立てに必要な作業員の数はどうなるのですか?


A:部品を一つずつ手作業で作る必要がなくなるので、製品の組み立てに必要な人数が減ります。

Q:交換可能な部品を使用することで、製品のコスト面でどのような利点がありますか?


A:製品のコスト面では、交換可能な部品を使用することでコストを下げることができます。

Q: 部品を交換することで、どのように製品を修理することができるのでしょうか?


A: 部品を交換することで、故障した部品を同じ新しい部品と交換することができますので、製品の修理が可能になります。

Q: 製造業で初めて互換部品を使用したのは誰ですか?


A: イーライ・ホイットニーが製造業で初めて互換性のある部品を使用しました。

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