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止まってるエスカレーター

先日、90代の祖母を連れてショッピングモールに行った時のこと。
エスカレーターが早すぎて、祖母は乗るのを怖がってなかなか乗ることができませんでした。
健脚な私には思いもよらなかったのですが、エスカレーターって自分のタイミングで進めないので怖いものらしいですね。
配慮が足りませんでした。
これからはエレベーターを積極的に使っていこうと思います。

 

ところで、エスカレーターは速いものだけが乗りづらいわけではなく、実は遅すぎても結構乗りづらかったりします。

止まっているエスカレーターに乗ったことはありますか?

止まっているエレベーターなんて、ただの階段だと頭ではわかっていても、1歩目、2歩目でコケそうになってしまいます。

​あの「頭では分かっているのに身体がついてこない」独特の気持ち悪さ。

実はあれ、人間がビビっているわけではなく、脳が起こす「認知のバグ」なんです。

​そしてこの現象、実はうちの機械の中でも、まったく同じ現象が起きていることに気づかされます。

 

​1. 「壊れたエスカレーター現象」

​心理学や脳科学では、この現象をそのまま「壊れたエスカレーター現象(Broken Escalator Phenomenon)」と呼びます。

​人間の脳は超優秀な自動制御コンピューターです。

私たちが普段エスカレーターに乗るとき、意識していなくても脳は過去の膨大な経験から以下のような「予測プログラム」を勝手に立ち上げています。

  • ​これから足元が斜め前に動くぞ
  • ​後ろに倒れないよう、無意識に体重を前へ傾けろ
  • ​足裏の踏ん張り具合はこの強さでセット完了!

​ところが、いざ乗った床は「完全に静止しているただの板」。

目では「止まっている」と見えているのに、脳が勝手に出した「動く前提の姿勢制御」の指令を身体が急ブレーキで止められないのです。

​「予測した世界」と「物理的な現実」の間に生じるズレ。

これがあの、足がすくむような違和感の正体です。

 

​2. 実は「機械」も同じ理由で足がすくむ?

​これだけだと「人間の脳って面白いな」で終わる話ですが、実は私たちが日々向き合っている産業機械や搬送ライン、プラント設備でも、まったく同じトラブルが起きます。

​機械の動作を司るモーターやセンサー、制御盤。

現代の機械は、ただ電気を流して動いているのではなく、コンピューターが「次はこう動くはず」と予測・計算しながら動いています。

​ここに、止まったエスカレーターと同じ「予測と現実のズレ」が起きるとどうなるでしょうか。

 

​ケース①:コンベアの「空っぽ」と「満載」のギャップ

​インバーター制御のモーターは、「ホッパの中にこれくらいの重さの原料が載っている」という想定で、スムーズに加速・減速するように力を調整しています。

ところがセンサーの誤検知やラインの突発的なトラブルで荷物が何もない状態でフルパワーの制御が入るとどうなるか。

機械は「重いものを動かすつもり」で力を込めるため、軽すぎてグンッと過剰に加速し、ブレーキをかけた瞬間にガタンッ!と激しく振動を起こします。

 

​ケース②:ファンの「ダクト掃除口」を開けっ放しにした時の過負荷トリップ

​高静圧を想定したファンでも同様のトラブルが起こり得ます。

​長くて細いダクトやフィルターの先へ空気を力強く押し出す(または吸い込む)ため、強い抵抗に打ち勝つ設計になっているファンがあります。

このファンは、「配管の抵抗があるから、流れる空気の量はこれくらいに抑えられるはずだ」という前提の負荷計算でモーターの容量が決まっています。

​しかしダクトの掃除口を開けたまま運転してしまうとどうなるでしょうか。

​配管の抵抗がゼロになり、空気の抜け道がツーツーになります。

「抵抗がないなら楽に回るんじゃないの?」と思いきや、実は真逆です。

ファンにとって空気こそが運ぶべき原料。抵抗がなくなったことで、ファンは想定をはるかに超える量の空気を際限なく抱え込んでブン回してしまうのです。

​結果、モーターには設計限界を超える猛烈な負荷がかかり、空気を掴みすぎて過負荷で止まるという現象が起きます。

これもまさに、機械側が「抵抗があるはず」と待ち構えていたところに抵抗ゼロの現実が飛び込んできて、パニックを起こしてしまった事例です。

 

​3. 人間も機械も、「経験とフィードバック」で生きている

​止まったエスカレーターも、2段、3段と歩き進めるうちに脳が現実を再学習し、普通の階段としてスタスタ歩けるようになります。

ズレを瞬時に補正する「フィードバック機能」が働くからです。

​私たちが機械を設計するときも同様に

​「予想外の現実が起きたとき、いかに機械をバグらせず、しなやかに受け流せるか。」

​を考えて設計しています。

「いつもと違う動き」は安全かどうかも考え、あえて機械が止まるままにすることも。

意外と身の回りに溢れているエスカレーター現象、見つけたらこのブログを思い出してください。