UK 04NC・FMS と産業の縮小、そして再生

戦後と NC の始まり（1945〜1959 年）

戦後の好況

戦後の英国の工作機械工業は、まず在来の機械でよく売れました。総生産額は 1948 年の 7,210 万ポンドから 1957 年の 1 億 8,340 万ポンドに、働く人は 7 万 9,000 人から 10 万 3,600 人に増えます^[1]。1956 年には、メーカーの受注残が今の生産の速さで 15 か月分に達していました^[1]。同じ 1956 年は輸入が輸出を上回り、労働組合は英国が工作機械の輸入国になったと訴えましたが、商務省は需要が特に大きい年の例外だと反論しています^[1]。需要が大きいときに輸入が膨らむという、第 3 章で見た形はここでも続いていました。

Ferranti：磁気テープで動く NC

英国で NC の研究を最も深く進めたのは、電機と防衛の会社 Ferranti（フェランティ）でした。部門の長 J. N. Toothill（トゥースヒル）と技術開発の長 D. T. N. Williamson（ウィリアムソン）は 1950 年代はじめに米国へ渡り、MIT の NC の研究を見てきます。帰国後、Edinburgh（エディンバラ）の Crewe Toll 研究所で NC の研究が始まりました。Hamilton の博士論文は開始を 1952 年 7 月とし、Williamson 自身は 1958 年の記事で 1951 年に少量の部品の作り方の研究から始まったと書いています^[1][2]。きっかけは、レーダーの導波管のような精密な部品を少しずつたくさん作る必要があったのに、熟練の機械工が足りなかったことでした^[1][2]。

1955 年にできた試作機は、Du Four 社の 3 軸のフライス盤を磁気テープで動かすものでした。設計者が部品の図に円の中心や線の端など大事な寸法を書き込み、それを紙テープに打って計算機に入れると、計算機が工具の通り道を細かく計算し、軸ごとのパルスの列として磁気テープに書き出します。テープの 1 つのパルスで、工具は 1 万分の 1 インチ動きました^[1]。Williamson は、NC のいちばん難しいところは制御ではなくデータの扱いだと考えました。そこで計算は中央の計算機サービスが受け持ち、工場に置く制御装置はサーボだけにして安く、古くなりにくくする、という分け方をとります。2 次の曲線は近似なしに作れるとも書いています^[2]。1 台の計算機でおよそ 50 台の工作機械のテープを作れると見積もられ、Ferranti は London・Manchester・Edinburgh に計算センターを持っていました^[1]。

光学格子とモアレ縞：位置を数える

Ferranti の NC を支えたもう 1 つの技術が、位置の測り方です。細かい目盛りを刻んだ光学格子 2 枚を少し傾けて重ねると、縞模様（モアレ縞）が現れ、格子をずらすと縞が動きます。この縞の数を光電素子で数えれば、動いた量を一定の刻みで数字にできます。Ferranti は 1955 年にこの方法の特許を出しました。格子は国立物理学研究所（NPL）の研究から生まれた 1 インチ 5,000 本のもので、1 インチを 1 万の刻みで数えることができました^[1]。送りねじの精度ではなく、格子で直接位置を測るので、駆動の方式を自由に選べるのも強みでした^[5]。今のリニアスケールにつながる考え方です。

1956 年の Olympia と、ほかの 3 つの試み

1956 年 6〜7 月、London の Olympia で開かれた国際工作機械見本市で、Ferranti の NC の最初の製品が公開されます。これを見た航空機の Fairey Aviation が共同開発を申し出ました^[1]。1950 年代半ばの英国では、ほかに 3 つの試みがありました。EMI は制御装置の中に補間の回路を持つ方式で、Cincinnati と組んで 3 軸のフライス盤を動かします。British Thomson-Houston（BTH）はパンチカードで穴の位置を指令する位置決めの NC を Kearns の横中ぐり盤に付け、手で合わせる場合の約半分の時間で加工しました。そして英国最大の工作機械メーカー Alfred Herbert は、熟練工の操作を磁気テープに録音して再生する古い方式を研究し、製品にはしませんでした^[1]。NC を先に進めたのは電機の会社で、工作機械の老舗ではなかったことが、のちの英国の工作機械工業の行方を暗示しています。

Ferranti は費用への批判に応え、1959 年に位置決めだけの安い装置と、3 軸の連続制御の Mark IV を出します。Fairey との共同を通じて油圧のサーボとトランジスタの回路に改め、普通の電源で動くようにしました^[1]。同じ 1959 年、科学産業研究庁（DSIR）の調べは、NC では英国がまだ先を行っており、それを生かすべきだと報告しています^[1]。

座標測定機の始まり

NC で加工が速くなると、こんどは検査が追いつかなくなります。Williamson は 1958 年の記事で、検査が加工の 100 倍も時間がかかることがあると書き、決めた点に探針を動かして位置の誤差を記録する機械が要ると論じました^[2]。1959 年 12 月、Ferranti は座標で部品を測る測定機（Inspection Machine）を発表します。NC と同じ光学格子と電子の計数回路で、作業者が動かす探針の位置を 1,000 分の 1 インチまで数字で示し、測れる範囲は 24×15 インチ。ダイヤルゲージと定盤で測るより大きく時間を減らせ、同じ型の機械は世界にないとされました^[4]。翌 1960 年には米国の Bendix が、Ferranti の NC と測定機を米国で売り始めます^[5]。今の三次元測定機（CMM）の早い例です。

NC の広がりと System 24・タッチプローブ（1960〜1973 年）

期待ほど売れなかった NC

1950 年代の「オートメーション」ブームの中で、NC はすぐに広がると予想されていました。ところが 1964 年に業界誌が調べると、英国で納められた NC 工作機械は 1962 年末までに 232 台、注文中を含めても 547 台で、10 年前の予想の 10 分の 1 ほどでした。しかも 7 割以上は穴の位置決め用で、曲線を削る連続制御は 100 台余りにすぎません^[1]。生産技術研究協会（PERA）が 1963 年に 17 か所の使い手を調べると、NC で加工の時間と費用は 4〜6 割減っていました。それでも、買ったのは航空機のエンジンのような高い技術の工場や、大きな近代化をしている工場が中心でした^[1]。

Hamilton は、英国の早い NC が伸び悩んだ理由を、電機の会社の売り方のまずさと、それ以上に在来の工作機械メーカーの保守的な姿勢に求めています^[1]。それでも 1964 年の Olympia の見本市には 20 を超える NC が並び、Wadkin・Alfred Herbert・BSA Tools・Staveley-Richards・Archdale・Kearns など英国の工作機械メーカー自身が NC 機を売り始めます^[1]。1966 年、技術省の大臣は下院で、NC は人を減らすためではなく熟練工の不足を補うために要ると答え、5 月の NC 工作機械展を支援すると述べました^[7]。英国で使われる NC 工作機械が 800 台に達したのは、この 1966 年です^[1]。1969 年の工作機械への投資は 1 億 4,500 万ポンドで前年並みでしたが、NC の購入は急に伸びていました^[15]。

Herbert-BSA と Herbert-Ingersoll

この時代、工作機械の業界は合併で大きくなろうとします。1966 年、Alfred Herbert は Churchill Machine Tool と一緒になり、Herbert-BSA のグループの一員になりました^[6]。さらに 1966 年には、米国の Ingersoll Milling Machine と組んだ Herbert-Ingersoll ができ^[8][10]、Northamptonshire の Daventry に新しい工場を持ちます。米国の業界誌は、1 人あたりの生産を 3 倍にすることをめざす工場として紹介しました^[11][12]。しかし Herbert-Ingersoll は 1972 年 6 月、管財人の手に渡ります^[16][17]。

Molins の System 24：FMS の先がけ

1967 年 9 月、Manchester で開かれた第 8 回工作機械設計研究会議（MTDR）で、たばこ製造機のメーカー Molins（モリンズ）が System 24 を発表します。率いたのは、Ferranti から移った Williamson でした^[13]。Molins は世界のたばこ製造機の 7 割を作る会社で、数インチほどの小さな部品を、種類多く少しずつ作る必要がありました。Williamson たちはまず部品を調べ、8〜9 割はアルミなどの軽合金で作れ、約 7 割は 12×12×6 インチに収まると分かります。軽合金なら鋼よりずっと速く削れるからです^[13]。

System 24 では、部品をパレットに固定し、計算機の指示でパレットが搬送装置に乗って NC 機の間を回ります。前の日に計算機が材料の一覧と加工プログラムの一覧を出し、準備の係が材料をそろえ、次の日に段取りの係が部品をパレットに取り付けると、あとは機械が順に加工しました。最初の設備は London の Deptford に置かれ、3 軸のフライス盤 2 台・3 軸のボール盤 2 台・6 軸の機械などからなり、多くは 2 本の主軸で 2 個を同時に削る機械でした^[13]。1974 年の米国の報告書も、計算機で動く多品種少量の生産の進んだ例として System 24 を挙げています^[14]。複数の NC 機を搬送と計算機でつなぐ FMS の考え方の、早い例です。

タッチトリガプローブ

1972 年、Rolls-Royce の技術者 David McMurtry（マクマートリー）は、Concorde の Olympus エンジンの部品を測るために、タッチトリガプローブを考えます^[19]。探針（スタイラス）は決まった休み位置に正確に収まっていて、物に触れてわずかに傾くと、それを電気の接点が知らせる。その瞬間の機械の座標を読めば、触れた点の位置が分かる、というしくみです。英国での特許の優先日は 1972 年 9 月 21 日で、米国特許 4,153,998 は 1979 年に成立し、権利者は Rolls-Royce でした^[20]。1973 年、McMurtry と John Deer は Renishaw Electrical Ltd をつくり、三次元測定機用のプローブ TP1 を売り出します^[19]。

現場で何が変わったか。タッチトリガプローブで、三次元測定機は探針を当てるだけで点の座標を取れるようになりました。1977 年に Renishaw は工作機械に付けるプローブを出し、工作物の位置合わせ（段取り）と加工後の検査を、機械から下ろさずに自動でできるようにします^[19]。今のマシニングセンタで当たり前の「機上計測」の始まりです。プローブの使い方は5 軸加工のページでも触れています。

輸入の波と Alfred Herbert の破綻（1974〜1989 年）

国が Alfred Herbert を救う

1970 年代、英国の工作機械工業の衰えは政治の問題になります。1974 年 10 月 29 日、政府は赤字の続く Alfred Herbert の当座貸越を保証し、はじめは 500 万ポンドまでとしました。1975 年 7 月 9 日には最大 2,500 万ポンドの支援を決め、8 月には産業法による工作機械工業全体への支援策も発表します^[21]。12 月 2 日、下院は政府の持株会社 Herbert Ltd に 2,617 万 9,765 ポンドを出すことを承認しました。Alfred Herbert の株を 1 株 6 ペンスで買い取り、残りを資本と貸付に回し、持株は国家企業庁（NEB）に移すという案です。政府の担当者は、会社の問題は深く、人が多すぎ、機種が広がりすぎていると認めています^[21]。

「国内の需要の 46% は輸入」

1979 年 1 月の下院の討論は、当時の状況をよく伝えます。労働党の議員は、古い会社が投資と新しい設計を怠り、外国製の転売と古い標準品に頼ってきたと批判し、NC 工作機械は輸入が輸出の約 3 倍、Ford は金型と治具を作る能力を台湾やブラジルにまで探しに行ったと述べました^[22]。答えた政府側は、1977 年の英国の工作機械工業の売上は 4 億ポンド弱で、その半分近い 1 億 8,500 万ポンドが輸出、輸入は 1 億 4,440 万ポンドで、多軸自動盤やエンジンブロックの専用機は世界に負けないと反論します。ただ、英国の産業全体では工作機械の需要の 46% を輸入に頼っていたことも認めました^[22]。輸出は多いのに、国内の工場は外国の機械を買う。第 3 章で見た戦間期と同じ形が、NC の時代にくり返されていました。

1980 年、Alfred Herbert の清算

国の支援も実らず、1980 年、Alfred Herbert は任意清算に入ります^[6]。1888 年に Coventry で始まり、二つの大戦で国の工作機械の統制の中心にいた会社でした。Coventry 市の市史は、かつて世界最大の工作機械メーカーだった Alfred Herbert の破綻と、人が去った工場で機械が売りに出された光景を、1980 年代はじめの Coventry の不況の象徴として書いています^[23]。清算のあとも Alfred Herbert の名の事業は CNC 工作機械を作り続けましたが、1983 年 4 月には管財人がその事業と資産を売りに出しました^[31][32]。1950 年代の Herbert の研究部門が、電機の会社の NC ではなく熟練工の操作を録音する古い方式を研究していたことを思い出すと、技術の選び方の差がここで表に出たとも言えます。

日本の工場がやって来る

英国の老舗が消えていくのと入れ替わるように、日本の工作機械メーカーが英国に工場を持ちます。1980 年 7 月、日本の山崎鉄工所（今のヤマザキマザック）が英国法人 Yamazaki Machinery U.K. Ltd をつくり^[26][27]、1987 年 6 月には Worcester（ウスター）の欧州工場で、計算機で統合した生産（CIM）の工場の本格的な操業を始めます。今は 2 万 9,000 平方メートル・900 人超の規模です^[27][33]。1988 年 3 月には、この英国工場が初めて CNC 工作機械を日本へ輸出しました^[27]。日本の工作機械が英国に入り、英国で作られた日本の機械が日本に戻る。英国の工作機械の歴史の中で、大きな向きの変化でした。

一方、英国の技術の会社は「測ること」と「ソフトウェア」で伸びます。Renishaw は 1981 年に米国とアイルランドへ出て、1987 年に工作機械の精度を測るレーザ干渉計、1989 年にエンコーダの読み取りヘッドを出しました^[19]。CAM では、1960〜70 年代に Cambridge 大学で始まった曲面の CAD/CAM の研究を Delta Group が引き継ぎ、1980 年にソフトウェアの販売を始めます。のちの Delcam です^[25]。

測ること・研究拠点で生きる今（1990 年〜）

測定と CAM の会社

1990 年、Delcam の社員が会社を買い取り、Birmingham に本社を置きます。1997 年に株式を公開し、2009 年には顧客が 3 万社を超える CAM の会社になりました^[25]。Renishaw は 1991 年に、工作機械に円を描かせて位置決めの癖を短時間で調べるボールバー QC10 を出し、2005 年には三次元測定機の 5 軸の測定システム REVO で触って測る速さを約 10 倍にし、2011 年には金属の積層造形にも進みました^[19]。工作機械を作る国としての地位は下がっても、工作機械を測り、調整し、プログラムする道具では、英国の会社は今も世界の工場の中にいます。CAM の今の使い方はCAD/CAMのページにあります。

残った老舗

古い工作機械メーカーの中にも、形を変えて残ったところがあります。Rochdale の Holroyd は 1860 年創業で、1897 年にねじフライス削りの機械の特許を取った会社です。1993 年にはロータ用の切削・研削の機械で女王賞を受け、今は Precision Technologies Group として製品の 98% を輸出しています^[34]。旋盤の Colchester（1954 年に買収）と Harrison（1971 年に買収）を持ち、英国一の旋盤メーカーだった 600 Group は、2022 年 4 月に工作機械の事業を売り、産業用レーザの会社になりました^[3]。

研究拠点：AMRC と MTC

21 世紀の英国は、大学と企業が一緒に使う研究拠点で製造の技術を育てようとしています。Sheffield 大学が 2001 年に Boeing と共同でつくった先端製造研究センター（AMRC）^[35]は、2004 年に始まった Advanced Manufacturing Park の核になりました^[37]。2010 年には Loughborough・Birmingham・Nottingham の 3 大学が、Coventry に Manufacturing Technology Centre（MTC）をつくります^[38]。AMRC は今、国の高付加価値製造の研究機関の網（High Value Manufacturing Catapult）の一員で、Boeing・Rolls-Royce・BAE Systems・Airbus など 120 社を超える企業と組んでいます^[40]。かつて Alfred Herbert があった Coventry に、いまは製造の研究拠点がある、という巡り合わせです。

数字で見る今の英国

業界団体 Manufacturing Technologies Association（MTA）の 2023 年の資料によると、2021 年の英国の工作機械の生産（売上）は 4 億 8,800 万ポンド、輸出 5 億 3,800 万ポンド、輸入 5 億 1,800 万ポンドでした。英国は世界で 16 番目の工作機械の生産国、18 番目の市場とされます。一方、測定機器の生産は約 10 億ポンドと工作機械の 2 倍ほどあり、輸出の割合がとても高い分野です^[39]。工作機械を作る国から、測ることで稼ぐ国へ。数字の上でも、英国の戦後の流れがはっきり見えます。

⛩日本とのつながり

戦後の英国と日本の工作機械の関係は、時代とともに向きが大きく変わりました。1950 年代は、日本でも NC の研究が始まったころです（日本の NC の始まりは国産アーカイブ第 2 章「フライス盤・マシニングセンタの系譜」）。ところが 1980 年代には、日本の工作機械メーカーが英国に工場を建て、技術を渡す側になります。1983 年には安田工業がマシニングセンタ YPC30 の製造技術を英国の工作機械メーカーに供与し、1986 年には YPC45H も続きました^[30]。1987 年にはヤマザキマザックの Worcester 工場が本格的に動き出し、翌年には英国から日本へ CNC 工作機械を送っています^[27][41]。

反対に、英国の「測る技術」は日本の工場に入りました。Renishaw は 1982 年に日本に事務所を置き、日本の工作機械メーカーや測定機メーカーを直接支える体制をつくっています^[29]。日本の工場で使われる機上計測のタッチプローブやボールバーは、この章で見たように英国で製品になった道具です。統計で見ても、2020 年の英国の工作機械の輸入元はドイツに次いで日本が 2 位でした^[39]。日本の工作機械の生産と輸出が英国を追い越していった流れは、数字で見る国産工作機械の歴史で確かめられます。

よくある質問

英国の Ferranti の NC は、米国の MIT の NC とどう違ったのですか？

どちらも計算機で工具の通り道を計算しましたが、Ferranti は計算を中央の計算機サービスに任せ、工場の制御装置は磁気テープのパルスに従うサーボだけにして安くする考え方でした。位置は光学格子のモアレ縞で直接数えました。研究は 1951〜52 年に Edinburgh で始まり、1956 年の Olympia の見本市で製品が公開されています。

三次元測定機（CMM）を最初に作ったのはどこですか？

早い例として知られるのが、1959 年 12 月に発表された Ferranti の座標測定機（Inspection Machine）です。NC と同じ光学格子で探針の位置を 1,000 分の 1 インチまで数字で示し、当時の業界誌は同じ型の機械は世界にないと書いています。「最初」の定義（試作・製品・量産）によって答えが変わるため、本ページでは発表の年と内容を示すにとどめています。

Molins の System 24 はなぜ FMS の先がけと言われるのですか？

1967 年に発表された System 24 は、複数の NC 機をパレットの搬送装置と計算機でつなぎ、多くの種類の小さな部品を順に加工する構想だったからです。部品をパレットに付ける段取りと加工を分け、計算機が前の日に材料と加工の予定を出すなど、のちの FMS の要素をそろえていました。

Alfred Herbert はなぜつぶれたのですか？

議会の議事録では、人が多すぎ、機種を広げすぎて赤字が続いたことが挙げられています。1975 年に国が持株会社を通じて救済し国家企業庁（NEB）の傘下に入りましたが立て直せず、1980 年に任意清算に入りました。業界全体についても、投資と新しい設計の不足、外国製の転売への依存が議会で批判されていました。