近年、多様化する市場ニーズに迅速に対応するため、製造業を中心に協働ロボットの導入が進んでいます。これらのロボットは、人間と協力しながら作業を行うことができ、従来のロボット技術とは一線を画します。
本記事では、異なる業種での協働ロボットの導入事例とそのノウハウを紹介し、成功へのポイントを掘り下げます。
製造ラインでの組み立てや検査、包装などに協働ロボットが活躍しています。特に繰り返し作業や精密作業の自動化により、品質の向上と生産性の向上が実現されています。
食品のピッキングやパッキング作業において、衛生管理と生産効率の向上が求められる中、協働ロボットの導入事例が増えています。人の手では難しい高速で正確な作業を可能にしています。
商品の仕分けやピッキング、梱包作業の自動化により、物流センターの効率化が進んでいます。人手による作業の誤りを減らし、迅速な物流を支える重要な役割を担っています。
精密で繰り返し性の高い作業が求められる医薬品産業では、協働ロボットが製造工程や研究開発のサポートを行う事例が増えています。特に、研究開発段階での実験作業の効率化に貢献しています。
接客や調理補助など、人とロボットが共同で作業することにより、サービス品質の向上と効率化を実現しています。特に、飲食業界での導入事例が注目されています。
導入目的の明確化：効率化、品質向上、作業者の負担軽減など、導入目的に応じたロボット選定が重要です。
協働ロボットは高性能で様々なニーズへ対応できる設備ですが、一方で適切なシステムインテグレーションやティーチングなどを行ってシステムの最適化を実施しなければ、そのメリットを最大限に活用し生産現場に応じた利用価値を高めていくことはできません。
そのため作業者として人が適切な教育や研修を受けた後に実際の業務へ従事するように、協働ロボットやそれに関連したシステムについても適正化を実施して、最も価値を発揮できる状態を保つことが重要となります。
協働ロボットのシステム最適化は、導入前の段階から仕様やニーズを明確化して要件定義を行うこと、既存システムを踏まえた新システムとの連携確認や課題分析といったシステムインテグレーションを行うこと、また実際に協働ロボットシステムを利用・管理していく人材育成など、多角的な視点で取り組むことが必要です。
協働ロボットといっても業種や業態、あるいは個々の生産現場や製造ラインに応じて適性が異なっており、どのようなニーズでロボット導入を考えるのか前提条件を明確化しなければなりません。
また、その目的や作業環境に合致する協働ロボットやメーカー製品を見つけられたとして、実際の現場の状況や自社の生産プロセスへ適合するよう、適切な要件定義を行った上でシステムを構築することが必要となります。
仮に自社専用の協働ロボットシステムを開発・構築するとして、最初にシステムやプログラムに求める機能や性能、使用方法といった前提条件を明確化することが必須であり、要件定義の時点で曖昧さが存在していれば必然的に仕上がるシステムやロボット導入の効果も不完全となるでしょう。
なお、自社だけで要件定義や協働ロボット及びロボットシステムの比較検討が困難な場合、メーカーや信頼できるロボットSIerといった専門家へ相談してアドバイスを受けることも大切です。
適切に定義された要件を踏まえて、協働ロボットシステムの開発や構築を行うとして、新しく導入するシステムが既存のシステムやプログラムと正しく統合できるのか確認することも欠かせません。
協働ロボットを導入したとして、既存システムとロボットシステムの間で正常な連携が行えなければ、当然ながら正常にロボットが動作しなかったり改めて既存システムを刷新したりしなければならなくなります。また、場合によっては健全な動作環境が維持できず、協働ロボットの安全装置が正常に働かないせいで労働災害へつながるリスクも増大するでしょう。
特に溶接加工や板金加工といった危険作業を伴うロボットの場合、周囲の作業員との連携や安全対策に不備が生じれば深刻な労働事故に発展する恐れがあります。
そのため、要件定義に既存システムとの互換性などを盛り込んだ上で、システムインテグレーションを実施し、将来的なシステム変更も考えながらプログラミングを実施します。加えて、システムの土台が完成した時点で改めて現環境や導入環境における統合性をチェックしてください。
適切な協働ロボットシステムを構築し、協働ロボットを正しく導入・運用できる環境が整ったとしても、それはあくまでもスタート地点です。
協働ロボットを使って長期的なメリットを獲得していくためには、常にロボットやシステムが安定的に動作することが前提となります。
そのため、仮にコアシステムのアップデートや脆弱性のチェックや対処といった専門的なサポートはメーカーなどへ任せるとしても、日常的に操作すべきティーチングやシステムメンテナンスといった作業については自社内に担当人材や専門部署を確保しておくことが大切です。
ロボットの利用効果を最大化できるよう、ロボットシステムに対応したプログラミングやティーチングについての人材育成を行うためには、導入ロボットのメーカーやロボットSIerなどから専門人材を招いて研修を行ったり、個々の従業員へシステム最適化の重要性を周知徹底した上で現場と連携したりと包括的な取り組みが肝要です。
作業データを収集・分析してデータベースを構築し、人工知能（AI）のディープラーニングを用いることで加工精度を向上させたり不良品の排出率を高めたりと、オートメーション化をさらに強化することが可能です。
また、インターネットと様々なものをつなげるIoT技術を活用し、ロボットシステムの情報確認や運用管理をオンラインで共有したり、多拠点のロボットシステムを本部で一元管理したりできるようにする事業戦略も魅力的です。
協働ロボットはシステムによって動作しており、ロボット本体はもちろん、システムに異常がないか定期的にチェックすることも不可欠の取り組みとなります。特にIoTを活用する場合、オンラインでのセキュリティリスクにも配慮して対策を講じなければなりません。
システムメンテナンスには自己診断プログラムの活用や定期的なアップデート、不良が発生した際のシステムチェックといったソフト面での対応だけでなく、データを保存しているハードウェアの状態管理や定期交換のようにハード面の対応も大切です。また、メーカーのリモートサポートや遠隔監視サービスを利用するといった手段も効果的です。
協働ロボットそのもののメンテナンスについては以下のページをご参照ください。
協働ロボット導入の成功は、ただ最新技術を導入するだけではなく、その技術が現場の課題を解決し、業務改善に直結するかが鍵となります。そのためには、以下の点が重要です。
協働ロボットの導入は、業種に応じて大きなメリットをもたらす可能性がありますが、成功には計画的な導入と運用が求められます。業種別のノウハウや共通する課題への理解を深め、従業員とともに新たな技術を取り入れることで、生産性の向上、作業の効率化、品質の安定化を実現しましょう。
協働ロボットは、未来の労働環境を支える重要なキーテクノロジーとして、その可能性を広げています。
