ジョセフ・ガーバー

ハインツ・ジョセフ・ガーバー（1924年4月17日 - 1996年8月8日）は、アメリカの発明家、実業家。オーストリア生まれのユダヤ人ホロコースト生存者で、1940年に移住した彼は、さまざまな産業向けにコンピューター自動化製造システムを開発した。^[1]「製造業のトーマス・エジソン」と評される彼は、スキル集約型産業部門におけるコンピューター自動化の生産性向上の可能性を認識し、それを開発した最初の人物の1人である。^[2]

この分野における彼の研究は、グラフィカル数値計算デバイス、データ削減ツール、プロッターの初期の開発から発展しました。^[3]

彼は、1994 年に「多種多様な産業における製造自動化システムの発明、開発、商業化における技術的リーダーシップ」が認められ、技術と革新における国内最高の表彰であるアメリカ国家技術賞を受賞しました。これらの産業は、自動車、航空宇宙、造船、衣料、家電製品から、印刷、看板製作、靴磨き、地図作成、レンズ製作など多岐にわたります。

ガーバーはオーストリアのウィーンでユダヤ人の家庭に生まれ、幼い頃から技術に興味を持っていた。8歳までにラジオを組み立て、電池を長持ちさせるための磁気ブレーカーを開発した。1938年のドイツ統一後、ナチスの 労働収容所に収監されたが、最終的に釈放された。1940年に母親とともに逃亡し、貧困者としてニューヨーク市に移住し、その後すぐにコネチカット州ハートフォードに移り、タバコ畑で働いた。父親はヨーロッパでのホロコーストを生き延びることはできなかった。^[4]

ハートフォードで、ガーバーは英語を学び、フルタイムとパートタイムの仕事に就きながら、わずか2年で高校を卒業した。彼は奨学金を得てニューヨーク州トロイのレンセラー工科大学（RPI）に入学し、2年半後に航空工学の理学士号を取得して卒業した。3年生のとき、彼はパジャマのゴムウエストバンドから発想したグラフィック数値計算装置であるガーバー可変スケールを発明した。^[5]

3,000 ドルの投資を受けて、ガーバーは可変スケールの特許を取得し、コネチカット州ハートフォードにガーバー サイエンティフィック インストルメント カンパニーを設立して、この装置の製造と販売を開始しました。デジタル コンピュータが広く普及する以前は、グラフで記録されたデータと曲線に基づいて計算を行うのは非常に時間がかかり、複雑でした。ガーバー可変スケールは、三角形の目盛り付きバネを計算要素として使用し、数値とグラフ間のスケーリングと変換をすべて排除し、迅速かつ効率的な計算手段を提供しました。^{[6] 「}計算尺以来の最高のエンジニアリングツール」として知られるようになりました。^[7]

ガーバーのアメリカでの幼少期と功績は、1950年にブロードウェイで上演されたモートン・ウィシェングラッド脚本、コーネル・ワイルド主演の劇「Young Man in a Hurry 」の題材となった。1953年、J・ロバート・オッペンハイマーと他の審査員は、ガーバーを米国商工会議所の「アメリカで最も優れた10人の若者」の一人に選んだ。^[5]移民としての経験を振り返り、ガーバーは次のように述べている。

アメリカでは、働く意志があれば物事を達成できるというのは本当だということを学んだ。なぜなら、人々はあなたの能力だけでなく真剣さも認め、信じられないほどの力であなたを助けるからだ。^[5]

1950年代を通じて、ガーバー変数スケールは世界中のエンジニアが応力ひずみ解析や建築設計などさまざまな用途に使用する「標準ツール」となり、ガーバーは追加の計算装置を発明しました。これらの装置には、ほぼすべての線形または非線形関数に基づいてグラフィックデータに対して直接計算を実行するガーバーグラフアナログ、曲線の導関数を提供するガーバー微分計、フーリエ級数や多項式展開などの数学級数に基づいて曲線の方程式を迅速に提供し、加算以外の数学の知識を必要とせずに済むガーバーイクアメーターなどがあります。^[3]

ガーバーはまた、スキャンとデジタル化のためのデータ削減製品ラインも発表した。これには、 X、Y座標位置を読み取り、その情報を機械で読み取り可能なパンチテープに変換するガーバーアナログデータ削減システムとガーバーデジタルデータ削減システムが含まれる。ガーバーはまた、当初は敵の戦艦の位置を地図上に正確にプロットするために使用された初のデジタルプロッタと、グラフィックスを作成する初のデジタルモーションコントロールマシンを発表した。NASAのジョンソン宇宙センターは、 1969年の初の月面着陸の通信分析とグラフィカルデータ表示にガーバーのプロッタを採用した。 ^[8]

1960 年代から 1970 年代にかけて、ガーバーは、飛行機、自動車、船舶などの複雑な機械製品と、消費者向け、産業用、軍事用の電子製品向けの 回路基板の製造の両方において、コンピューター支援設計とツール製造の開発を先導しました。

自動製図とデジタル化

1960 年代初頭、ガーバーは製図用自動機械を初めて発表しました。エンジニアやデザイナーが設計プロセスにグラフィックで対応できるようにすることで、自動製図は創造性を高めるためのコンピュータの画期的な応用例となりました。ガーバーの自動製図技術により、初の「ジャンボ」軍用機および商用機、ロッキード マーティン社製の米国空軍 C-5 輸送機、ボーイング 747など、複雑な設計製品の設計が可能になりました。この技術により、航空機、自動車、造船業界でエンジニアリング設計機能と数値制御工作機械が統合され、コストと製造時間が劇的に改善されました。ガーバーの自動システムは、その後 20 年間で自動製図システム市場の 4 分の 3 を占めました。ガーバーは、ベクター グラフィックス用の最初の自動デジタイザーである Automatic Line Follower も発表しました。^[9]

電子機器製造：フォトプロッティングシステム

ガーバーはまた、インクペンの代わりに制御された光線を使用して写真フィルムに直接デジタルグラフィックを描く新しい形式のプロッターを発明し、導入しました。世界で最も正確な印刷技術である「フォトプロッター」は、回路基板の製造コストと時間を削減し、より高度で小型で多層化されたプリント回路基板と集積回路の製造を可能にしました。フォトプロッターは「プリント回路基板アートワークの製造に革命をもたらしました。」^[10]最終的に、同社は回路基板の設計から検査まで、数値制御およびコンピュータベースのツールスイートを提供しました。ガーバーのコンピュータ化された製造プロセスは、ポケットラジオからコンピュータまで、消費者向け電子機器革命で主導的な役割を果たしました。フォトプロッターは、 CRTカラーテレビ画面の75％以上と、オリジナルのユニバーサル商品コード（UPC）バーコードのマスターの製造にも使用されました。 ^[8]

コンピュータ支援設計機能とワークステーション

ガーバーの初期の自動製図および写真製図システムは、機械設計データと電子回路基板アートワークをデジタル化し、対話的に編集し、生成する重要な設計機能を備えるまでに進化しました。 ^[11] 1970年代後半から1980年代にかけてデジタルコンピュータの能力が増大するにつれ、ガーバーは1974年にインタラクティブ設計システムIDSを発表し、コンピュータ支援設計（CAD）用のソフトウェアとハ​​ードウェアの コンピュータグラフィックスワークステーションのトップクラスのサプライヤーとなりました。 ^[12]ボーイングはガーバーワークステーションを使用して、最初の「ペーパーレス航空機」であるボーイング767を設計し、ゼネラルモーターズは新車を市場に投入するまでの時間を半分以上短縮しました。ガーバーは1982年にPC-800回路設計システムを含む電子機器製造用のターンキーシステムを発表しました。この業界の通信プロトコルは「ガーバー言語」のままです。^[10] ガーバー企業はまた、アパレル、靴、家具、看板および関連ディスプレイ業界向けのCADシステムを発表しました。

1960 年代後半、米国のアパレル 製造業は労働集約的で、自動化が全くなく、安価な外国人労働力を求めて急速に国外へ流出していきました。ガーバーは、大量の高く積まれた布を正確に裁断する数値制御機械 (GERBERcutter S-70)を開発しました。男性用スーツ 50 着分 3,500 枚の布を 3 分以内に裁断できました。ガーバーが 1969 年に発表した GERBERcutter 自体は、今世紀の最も重要な技術的進歩として広く引用されています。これは、衣服製造における最大のコスト要因であった廃棄布を大幅に削減し、コンピューター自動化製造システムを可能にしたためです。ガーバーの特許取得済み発明に基づく布裁断機械の総売上高は数十億ドルに上ります。

2 年以内に、ガーバーは縫製用(GSM-70) とパターン レイアウト (マーカー) 作成用 (MP-26) の初の数値制御マシンを発表しました。最終的に、彼の会社は、アパレルパターンの設計、デジタル化、グレーディング、試作のためのコンピュータ制御システムと、布地スプレッダー、部品移動システム、コンセプト設計、製品データ管理を含む統合システムを開発しました。このシステムにより、米国のアパレル製造業界の撤退が 1 世代以上遅れたため、製造、労働、その他の業界のリーダーは、ガーバーを「アパレル自動化の父」および「[米国アパレル] 業界の救世主」と称賛しました。^[8]

ガーバーの自動裁断、レイアウト、縫製技術は、靴の素材の裁断や刺繍にも利用されました。ガーバーの影響には、靴製造用の最初の3Dコンピュータ支援設計ワークステーションの開発が含まれます。 1989年に導入されたガーバーシューメーカーは、靴の製造時間を28日から2日に短縮しました。^[13]

ガーバーのアパレル製造技術を基に、同社は家具の生産を自動化するコンピュータ統合製造システムの開発に着手した。^[14]さらに、同社が繊維産業に導入した製品の中には、スクリーン印刷用のスクリーンをデジタルデザインデータから直接作成する初のシステムである、スクリーンに直接印刷するスクリーンセッターもあった。^{[14] [15]}

1980年代にガーバーは、革のパーツを成長させたり、布地の素材を金型に吹き付けたりするなど、アパレル、家具、靴を作るための付加製造戦略を検討しました。^[16]

ガーバーが印刷の近代史に与えた影響は、プロッティング、フォトプロッティング、コンピュータグラフィックス、パターン作成の技術から、看板製作、彫刻、看板印刷、ストリッピング、シルクスクリーンマスクカッティング、スクリーンセッティング、プレートセッティングにおける新たな革新にまで及びました。

ガーバーのフォトプロッタは、印刷前処理を自動化するために使用された最初のコンピュータ化された製品であり、最初のイメージセッタでもありました。1981年、ガーバーは、生産印刷に特化した最初のコンピュータ化されたシステムであり、自動化された前処理の始まりであるオートプレップを発表しました。このシステムは、印刷操作のデジタルワークフロー全体を管理し、プリフライト、トラッピング、面付けからRIPとアーカイブまで、前処理生産のすべての側面に対応しました。1984年、ガーバーはコンピュータ・トゥ・プレート（CTP）技術の開発を開始しました。ガーバーのクレセントは、最初の商業的に実現可能なCTPプレートセッタであり、1991年に発表されました。印刷博物館のフランク・ロマーノ会長は、「ガーバーはコンピュータ・トゥ・プレートのパイオニアであり、今日ではほぼすべての印刷業者と新聞がCTPを使用しています」と述べています。^{[14] [15]}

ガーバー社は、看板製造を手工芸からコンピュータベースの産業へと変革しました。^{[17] 1995年に}米国商務省が記録したように：

ガーバーが製図および電子産業向けに最初に発明した技術は、看板製作を技能主導の工芸から大量生産産業へと永久に変えました。文字やデザインをスケッチし、手でペイントまたは彫刻することはもうありません。1980 年代初頭、ガーバーの指導の下、[同社] はガーバー サインメーカーと関連技術を発明、開発しました。これは、看板製作およびグラフィック アート用の世界で最も広く使用されているコンピュータ制御システムです。ワークステーションとソフトウェア、プロッター、ルーターにより、デザインとレイアウトから製作、切断まで、看板製作プロセスが自動的に実行されます。

同社のイノベーションは、 1978年に初の大型デジタルプリンターを開発し、屋外広告の拡大につながった。看板の制作を変革したメトロメディア社の会長、ジョン・W・クルージは次のように回想している。「彼の会社は、私の会社?, Inc.が屋外広告のグラフィックを描くために使用するプロセスと機器を開発した。その製品は色の品質と下地のアートワークへの忠実度が非常に高いため、世界中で広告ディスプレイを制作してほしいという当社への需要が生まれた。」^[18]同社は屋外看板用のデジタル熱転写プリンターを開発した。 ^[15] 関連業界では、同社は1950年代に早くも数値制御ルーター技術を開発し、1970年代にはトロフィーやネームプレートの彫刻用の初期コンピューター化ルーティングマシンを開発している。^[19]

ガーバーの製図、エレクトロニクス、アパレル生産の技術の影響は、隣接分野の製造プロセスにも及んだ。

処方眼鏡

ガーバー社は、眼科用レンズの表面生成、縁取り、研磨、コーティングにもコンピュータ統合製造を適用することで、処方 眼鏡の製造を改善しました。これらの自動化製品により、処方レンズの製造における手作業の熟練作業がなくなり、トレーニングをほとんど必要としない自動化システムが採用され、ショッピングモールの店舗や眼科研究室で「約 1 時間」で低コストで高品質のレンズが製造されるようになりました。

包装とラベル

包装およびラベル業界では、印刷された包装およびラベルは主に印刷版とスクリーンに依存していたため、ガーバーのプリプレス技術は印刷および構造面に影響を与えました。ガーバーEDGEデジタルプリンターは、ラベルの短納期の耐久性のある印刷と切断を可能にしました。^[20]追加の製品と技術により、特殊バッグの切断、カートンのスポットUVコーティング用およびアルミニウム飲料缶への印刷用のコーティングブランケットの製造が可能になりました。 ^[21]折りたたみ式カートンや段ボール箱などの包装の構造面では、試作および短納期生産用の業界の「サンプルメーカー」テーブル^{[22] 、}レイアウトガイドの印刷に使用される「ダイビニールプロッター」^{[22] 、および}スチールルールダイを作成するルーター^[23]は、プロッティング、製図、およびその他の分野でガーバーが最初に開発した技術に大きく基づいています。

その他の産業

ガーバーのプロッターとフォトプロッターは、かつては労働集約的で高度な技術を要する作業と面倒な写真撮影プロセスが中心であった地図作成という労働集約的な分野に、画期的なコンピュータ自動化をもたらした。さらに、ガーバーのリーダーシップのもと、同社は一部所有の子会社を通じて工作機械や医療、極低温、防衛、テロ対策製品の革新的開発を促進した。^{[8] [24]}

ジョー・ガーバーは、ガーバー・サイエンティフィック社が単一製品企業からインテリジェント製造システムの世界的サプライヤーへと進化する過程を主導した。1947年に共同経営者として設立されてから1996年に亡くなるまで、ガーバーは最高経営責任者および主要発明家を務めた。ガーバーは、同社を「発明の精神」の出口と呼んだとビジネスウィーク誌に語った。^[25]

ガーバーは製品ラインの拡大に伴い、1979年に会社を再編し、それぞれが独自の市場に注力する全額出資および一部出資の子会社を持つ持株会社ガーバー・サイエンティフィック社を設立しました。 ^[26]

• ガーバー・サイエンティフィック社（NYSE GRB）（持株会社）
• Gerber Scientific Instrument Co. (GSI) (データ削減、特に航空機および自動車の製図、電子機器)
• ガーバー・ガーメント・テクノロジー（GGT）（アパレル、フットウェア、繊維、航空機や自動車などの産業）
• Gerber Systems Technology (GST) (CAD、特に航空機、自動車、履物)
• ボストンデジタル（工作機械）
• イスラエル、ベエルシェバのベータ エレクトロニクス (医療、極低温工学、防衛)
• ガーバーオプティカル（眼鏡レンズ加工）
• Gerber Scientific Products (GSP) (看板製作、車両ラッピングなどの特殊グラフィックス)
• ガーバーシステムズコーポレーション（GSC）（印刷前処理）
• ガーバーイノベーションズ（パッケージングおよび金型製造）

1980年、ガーバー・サイエンティフィック社はニューヨーク証券取引所に上場した。1996年の連結売上高は3億5000万ドルだった。同社のオーダーメイドの衣服システムと、看板、グラフィック、処方レンズ、その他の個別製品を生産するための柔軟な製造技術を考慮して、マス・カスタマイゼーションの著者であるB・ジョセフ・パイン2世は2000年に、ガーバー・サイエンティフィック社は複数の業界でマス・カスタマイゼーションを可能にした唯一の企業であると述べた。^[8]

デビッド・ガーバー（2015年）。『発明家のジレンマ：H・ジョセフ・ガーバーの驚くべき生涯』イェール大学出版局。ISBN 978-0-300-12350-0 。

• ガーバーファイル形式はRS-274Dとも呼ばれ、ガーバーと彼の会社にちなんで名付けられました。

• RPI 卒業生殿堂のガーバーのページ
• Gerber Scientific, Inc.、会社概要、創業者
• H.ジョセフ・ガーバー優秀賞
• H.ジョセフ・ガーバービジョン奨学金プログラム
• レンセラー工科大学の H. ジョセフ ガーバー '47 奨学金
• 国際企業履歴ディレクトリ: Gerber Scientific, Inc.
• 全米工学アカデミーのトリビュート: HJ ガーバー
• 国家技術革新賞: HJ ガーバー
• ニューヨークタイムズの死亡記事: HJ ガーバー
• レンセラー工科大学殿堂: HJ ガーバー
• サイン＆デジタルグラフィックマガジン：HJガーバー 2015-12-08ウェイバックマシンにアーカイブ
• スミソニアン国立歴史博物館、レメルソン研究所 - 発明の物語を放送
• スミソニアン国立アメリカ歴史博物館 – ガーバー科学研究所記録
• スミソニアン国立アメリカ歴史博物館 – ガーバー ファブリック カッター ビデオ ドキュメント 2016-03-04 にアーカイブされました(Wayback Machineより)
• スミソニアン国立アメリカ歴史博物館 – HJ ガーバー文書
• レンセラー工科大学雑誌：「発明家のジレンマ」（記事）
• 第 142 回米国議会記録 S10564 の記録: HJ ガーバー
• Gerber Scientific, Inc. ホームページ