産業用ロボットとは？
何がなぜ必要なのかを知る
産業用ロボットはすでに現代産業に不可欠な存在であり、プロセスの自動化や生産性の向上に役立っている。これらの移動可能な産業用機械は、多くの場合、反復的で労働集約的、あるいは人間の作業員にとっては危険な作業を実行するように設計されています。
この記事では、産業用ロボットの「何が」「なぜ」なのか、その仕組みや種類、メリットやコストについて掘り下げていきます。この記事を読むことで、あなたは以下を学ぶことができます：
始め方
産業用ロボットの導入についてご不明な点がございましたら、お気軽にお問い合わせください。MiRsでは、これからロボットを導入されるお客様、オペレーションを最適化したいお客様、あるいはロボットの規模を拡大したいお客様など、どのようなお客様にも簡単に導入していただけるよう、導入までのステップをご紹介しています。
産業用ロボットについて
産業用ロボットは、さまざまな産業でさまざまなタスクを正確かつ一貫性をもって実行できるプログラム可能な機械です。精度と一貫性を持っています。組み立てラインで使用されるシンプルなロボットアームから、ダイナミックな環境でナビゲートし動作する高度な自律型ロボットまで、その種類は多岐にわたります。産業用ロボットを導入する主な目的は、平凡すぎる作業や人間にはリスクが高すぎる作業を自動化し、作業効率と安全性を向上させることである。
産業用ロボットの定義
産業用ロボットは、製造、物流、倉庫などで組み立てやマテリアルハンドリングなどの反復作業を行う自動化された機械である。
産業用ロボットの仕組み
産業用ロボットの機能は、その種類や目的によって大きく異なります。機械学習やビジョンシステムを搭載し、品質検査や複雑な組み立てなどの複雑な作業をこなせる高度に専門化された産業用ロボットもあれば、複雑な意思決定をほとんど必要とせず、より単純な繰り返し作業をこなすロボットもある。産業用ロボットの多様性は、単純なピックアンドプレース作業から、予測不可能な環境に適応できるダイナミックでインテリジェントなシステムまで、産業界の多様性を反映している。この記事の後半では、最も一般的なタイプの産業用ロボットの機能についてご紹介します。
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産業用ロボットの進化
産業用ロボットの歴史は、1950年代に最初のプログラマブルロボットであるユニメート（Unimate）が自動車業界に導入されたことから始まりました。初期のロボットは主に溶接やマテリアルハンドリングなどの作業に使用されていました。数十年にわたる技術の進歩により、より幅広い機能を実行できる、より洗練されたロボットが開発されるようになりました。
現在、産業用ロボットにはどのような種類があるのでしょうか？
産業用ロボットには様々な形態があり、それぞれが異なる産業における特定の用途に対応するように設計されています。ここでは、産業用ロボットの主な種類をご紹介します：
1.自律移動ロボット（AMR）
AMRは次世代の産業用ロボットです。AMRは、高度なセンサー、カメラ、ソフトウェアを使って自律的に移動する。周囲の環境に適応し、障害物を回避し、タスクを完了するために最も効率的な経路を選択することができる。この柔軟性により、頻繁に変化するダイナミックな環境に適しています。
MiRの専門分野 自律移動ロボット（AMR） - は、適応性、柔軟性、効率性で知られる産業用ロボットの一種です。MiRのロボットは作業の効率化に貢献するだけでなく、さまざまな産業でよりスマートで安全な作業を可能にします。
知っておくべきことAMRは大規模なインフラ改造を必要としないため、導入が容易でコスト効率に優れています。AMRは様々な作業に合わせてプログラムすることができ、他のロボットや人間の作業員と連携して動作するため、全体的な生産性が向上します。
2.無人搬送車（AGV）
AGVは、施設内のある場所から別の場所へ資材を運搬するために設計されています。AGVは、磁気ストリップ、センサー、またはその他のガイド機構を使用して、事前に定義された経路をたどります。AGVは、一貫性が要求され、最小限の変更で管理された環境で実行される作業に最適です。 AMRとAGVの主な違いをご覧ください。をご覧ください。
知っておくべきことAGVの主な制限の1つは、柔軟性の欠如です。固定経路に依存しているため、生産レイアウトやタスクに変更があった場合、再プログラミングやガイドインフラの再構成が必要となり、コストと時間がかかります。
3.ロボットアーム
ロボットアームは、おそらく最も一般的なタイプの産業用ロボットである。溶接、塗装、組み立て、マテリアルハンドリングなどの作業に広く使用されています。ロボットアームは人間の腕の動きを模倣し、高精度で反復作業を行うようにプログラムすることができる。これらのロボットは通常固定されており、決められた作業スペース内で動作します。
知っておくべきこと:ロボットアームは、自動車部品の溶接や組み立てを行う自動車組立ライン、回路基板に部品を配置する電子機器製造、製品の仕分けや梱包を行うパッケージング産業などで役立ちます。
4.協働ロボット（コボット）
コボットは、人間の作業者と一緒に働くように設計されています。の共同作業用に設計されたものです。高度なセンサーと安全機能を備えており、人間の存在を検知して反応し、安全な作業を保証します。コボットは通常、組み立て、検査、梱包など、人間とロボットの相互作用が必要な作業に使用されます。
知っておくべきことコボットは安全性を最優先に設計されています。人間が近くにいることを検知し、事故を防ぐために減速または停止することができます。この機能は、人間の作業員がロボットと頻繁に対話する必要があるアプリケーションに最適です。
5.多関節ロボット
多関節ロボットは複数の回転関節を持ち、可動域が広い。このタイプのロボットは、溶接、塗装、組み立てなど、複雑な動きを必要とする作業によく使用される。多関節ロボットの柔軟性により、限られたスペースでの作業や複雑な作業を高い精度で行うことができます。
知っておくべきこと 複雑な設計のため、よりシンプルなロボットに比べて高価になり、プログラムやメンテナンスが難しくなります。また、精度を確保するために正確なキャリブレーションが必要となり、時間がかかる場合があります。
6.スカラロボット
スカラロボット（Selective Compliance Assembly Robot Arm：SCARA）は、水平面内での高速で正確な動作が要求される作業用に設計されています。組立、梱包、マテリアルハンドリングなどの用途で一般的に使用されています。スカラロボットは剛性の高い構造で安定性があり、高速で正確さが要求される作業に適しています。
知っておくべきことスカラロボットは、多関節アームのような多軸ロボットと比較すると、単一平面上の作業に限定されるため、汎用性に欠ける。そのため、より複雑な動きや3次元的な動きを必要とする作業には不向きです。
産業用ロボットの利点とは？
産業用ロボットが様々な産業に統合されることで、多くの利点が生まれ、現代のビジネスには欠かせない資産となっています。ここでは、6つの主な利点をご紹介します：
1.効率の向上
産業用ロボットは、人間の作業員よりも高速かつ高精度で動作します。疲労することなく継続的に作業を行うことができるため、生産性の向上と生産サイクルの短縮につながります。反復作業を自動化することで、ロボットは人間の労働者をより複雑で付加価値の高い作業に集中させることができます。
2.費用対効果
産業用ロボットへの初期投資は高額になる可能性がありますが、長期的なコスト削減効果により、費用対効果の高いソリューションとなります。作業を自動化することで、企業は従業員を他の重要な作業に割り当てることができ、ミスを最小限に抑え、全体的な効率を高めることができます。また、ロボットは正確なハンドリングと生産プロセスを保証し、材料の無駄遣いにつながるエラーを最小限に抑えます。タスクを自動化することで、ワークフローも合理化され、リソースの使用が最適化され、製造オペレーションの非効率性が軽減されます。
さまざまな産業用ロボットを検討する上で、次のようなタイプに注目することが重要です。 AMRのように、投資回収率（ROI）が特に早いタイプもあります。.生産性の大幅な向上と人件費の削減が可能なAMRは、導入後わずか数ヶ月で初期投資を回収できることも少なくありません。AMR特有のROIについては、この記事の後半で詳しく説明する。
3.安全性の向上
危険な作業や環境を伴う産業において、安全性は大きな関心事です。産業用ロボットは、人間の作業員にとって危険な状況でも動作するように設計されています。有毒物質の取り扱い、極端な温度下での作業、怪我をするリスクのある作業の実行が可能です。これは労働者を保護するだけでなく、企業が安全規制を遵守する上でも役立ちます。
AMRのような一部の産業用ロボットは、センサーやカメラなどの高度な安全機能を備えており、以下のようなことが可能です。 障害物を安全に回避し、人間の作業員がいる環境での衝突を回避します。.さらに、適切なトレーニングと明確な安全プロトコルは、職場の危険を最小限に抑えながら、人間とロボットのシームレスな連携を確保するために不可欠です。
4.拡張性
生産需要の変化産業用ロボットは、消費者の嗜好の変化、市場動向、季節変動、技術の進歩など、さまざまな要因によって生産需要が変化しても、柔軟に業務を拡大または縮小することができます。さまざまなタスクに再プログラムしたり、新しいプロセスに適応させたり、他のシステムと統合したりすることができます。この拡張性により、企業は市場の需要に迅速に対応し、競争力を維持することができます。
5.柔軟性
AGVとは異なり、AMRのような産業用ロボットは、異なるタスクやルートに容易に再プログラムし、再配置することができます。この柔軟性は、生産ニーズが頻繁に変化するダイナミックな環境に理想的です。AMRは、人間の作業者と一緒に動作し、さまざまなタスクを処理し、大規模な再構成を行うことなく新しい要件に適応することができます。
高度なナビゲーション技術により、AMRは環境をマッピングし、タスクに最も効率的な経路を選択することができる。これにより、人や機器の移動など、周囲の環境の変化に適応することができます。
6.製品品質の向上
産業用ロボットは高精度で一貫性のある作業を行うため、エラーや欠陥が発生する可能性が低くなります。その結果、製品の品質が向上し、手戻りが少なくなります。一貫した品質レベルを維持することで、企業は顧客満足度を向上させ、保証クレームを減らすことができます。
ケースストーリーハネウェル・アナリティクスで製造ロボットが反復作業をどのように引き継いだか
人間とのコラボレーションおそらくAMRの最も重要な側面は、人間とのコラボレーション能力でしょう。AMRは人間の従業員と連携して働くようにプログラムすることができ、反復的で肉体的に負荷のかかる作業を引き継ぐことができます。これにより、生産性が向上するだけでなく、人間の労働者はより複雑で創造的な作業に集中することができる。
「私たちは、スタッフに生産ラインに戻ってもらい、効率を上げたいと考えていました。MiRロボットを現場に導入することで、フルタイムのスタッフ6人を解放し、生産量を増やし、ラインをより効率的にすることができました。" - ハネウェル・アナリティクス社 設計エンジニア ティモシー・ウォード氏
MiRのAMRを製造および生産プロセスに統合することで、企業はより高いレベルの効率性、安全性、生産性を達成することができます。これらのロボットの協調的な性質は、人間の作業者が取って代わるのではなく、サポートされることを保証し、現代の製造環境における貴重な資産となります。
社内物流の自動化に向けて検討すべきこと
産業用ロボットには多くのメリットがありますが、業務に組み込む際に考慮すべきデメリットもいくつかあります。これらの制限を理解することで、自社にロボットソリューションを採用する際に、より多くの情報に基づいた決定を下すことができます。
1.初期投資
産業用ロボットに投資するには、多額の初期投資が必要です。しかし、これはコストではなく戦略的投資と考えるべきです。初期投資は、先進的なロボットシステムの取得だけでなく、より広範な生産プロセスへの統合もカバーします。この投資により、企業は生産性、効率性、長期的な収益性を大幅に向上させることができる。
2.メンテナンスと維持管理
産業用ロボットは長期使用を前提に設計されていますが、最適なパフォーマンスを確保するためには定期的なメンテナンスが必要です。これには、定期的な点検、ソフトウェアのアップデート、潜在的な修理などが含まれます。ロボットのメンテナンスにかかるコストと労力は相当なものになります。適切なメンテナンスが行われないと、故障のリスクが高まり、コストのかかる生産のダウンタイムにつながります。
3.複雑さと学習曲線
産業用ロボットの導入には、多くの企業にとって険しい学習曲線が伴う。オペレーターや技術者は、ロボットのプログラム、操作、メンテナンスのトレーニングを受ける必要があり、時間とコストがかかります。さらに、複雑な作業をプログラミングしたり、既存のシステムにロボットを組み込んだりするには、専門的なスキルや知識が必要になる。 導入計画.
4.離職の可能性
産業用ロボットに関してしばしば指摘される懸念のひとつに、雇用が奪われるリスクがある。ロボットがルーチンワークや危険な作業を代行するようになると、特に手作業の繰り返しを伴う作業において、人間の労働需要が減少するのではないかという懸念がある。このような自動化は生産性と効率の大幅な向上につながるが、雇用への影響や自動化環境における労働者の役割の将来についての議論も提起している。しかし、AMRのようなロボットは、人間の努力を代替するのではなく、補完するように設計されている。このコラボレーションにより、労働者は戦略的思考、問題解決、創造性を伴うより価値の高い仕事に集中することができ、テクノロジーと人間の能力が互いに高め合う、よりバランスのとれた効率的な職場が育まれる。
5.安全リスク
産業用ロボットは安全機能を備えて設計されているが、適切に管理されなければ危険をもたらす可能性がある。例えば、多関節ロボットには強力な可動部があり、安全プロトコルに従わないと怪我をする可能性があります。また、ロボットと人間が接近して作業する環境では、常に偶発的な衝突のリスクがあります。 安全性を確保するためには、ガイドラインの遵守定期的なトレーニング、フェイルセーフの導入が必要です。
6.テクノロジーへの依存
産業用ロボットに大きく依存することは、技術への依存をもたらす。ソフトウェアのバグ、停電、ネットワークの問題が発生した場合、生産が停止する可能性があります。このような依存性があるため、バックアップ電源、定期的なソフトウェアのアップデート、技術的な問題に対処する熟練したチームなど、強固なサポートシステムを持つことが極めて重要になる。
このようなデメリットを理解することが、産業用ロボットを効果的に導入する鍵となる。利点と制限を天秤にかけることで、企業は潜在的な欠点を軽減する戦略を立てることができ、ロボットオートメーションの統合をより成功させることができる。
自律移動型ロボットを使用することで、どのような産業が恩恵を受けるのでしょうか？
産業用ロボットはさまざまな産業で活用されており、それぞれに独自の要件や課題があります。これらのロボットの適応性は、様々な分野で貴重な資産となっています。
自動車産業
自動車産業生産効率と品質を高めるために、ロボットが幅広く活用されています。溶接、塗装、組み立てなど、繰り返し作業であるだけでなく、高い精度が要求される作業にも対応しています。MiRのような可動式ロボットは、FORDやMegatech Industriesなどで重量部品の運搬を自動化し、組立ラインのオペレーションを改善しました。
例 一般的な自動車工場では、AMRが組立ラインの異なるセクション間で自動車部品を運搬することで、材料のシームレスな流れを確保し、手作業の必要性を減らしています。これにより、生産がスピードアップするだけでなく、労働災害のリスクも最小限に抑えることができる。
動きの速い消費財（FMCG）
FMCG業界は、高速生産と常に求められる効率性が特徴です。産業用ロボットは、在庫管理の最適化、注文処理の合理化、全体的なオペレーションの俊敏性の向上において重要な役割を果たしています。これらのプロセスを自動化することで、企業は高い安全性と品質を維持しながら、市場の目まぐるしい需要に応えることができます。
例 オーストラリアのKinrise Snackfoods社は、パレタイズ工程を自動化するために4台のMiRロボットに投資しました。を導入し、パレタイジング工程を自動化した。これにより、エラーの可能性を減らし、在庫レベルを確実に維持できるようになりました。MiRのAMRを使用することで、Kinrise Snackfoods社は、1日24時間、週6日、数百のパレットを処理し、施設内の数万キロメートルをカバーする社内物流を維持することができます。
ロジスティクスと3PL
ロジスティクスと3PLの分野では産業用ロボットは、従来の倉庫管理や流通プロセスを変革しています。ピッキング、梱包、仕分け、運搬などの作業を自動化し、正確な在庫管理と効率的なスペース利用を促進します。この自動化は、時間管理、ミスの削減、顧客の要求への迅速な対応の必要性といった重要な問題への対処に役立ちます。
例倉庫にAMRを導入することで、TTIとFM Logisticsは、注文を満たすのに必要な時間を大幅に短縮できるようになった。MiRロボットは、倉庫内を自律的に移動し、商品を選択して梱包エリアまで搬送することができるため、注文処理プロセスをスピードアップすることができる。
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大手企業の実際の使用事例をご覧になり、産業用ロボットの使用経験から学んでください。
エレクトロニクス産業
エレクトロニクス産業デリケートな部品の取り扱いには細心の精度が要求されます。産業用ロボットは、複雑な部品の組み立てを支援し、人為的なミスを減らし、全体的な生産品質を向上させます。また、危険物の取り扱いや、人間の作業者に危険を及ぼす可能性のある作業を行うことで、より安全な作業環境の構築にも貢献します。
例精密工具を装備したAMRは、小さな電子部品を高い精度で組み立てることができる。これにより、各製品が要求される品質基準を満たし、再加工の必要性を減らし、生産コストを最小限に抑えることができます。キンボール・エレクトロニクス社やヴェストフロスト・ソリューションズ社などの企業は、すでに健康的な労働環境とボトルネックの減少を経験している。
ヘルスケアと製薬
ヘルスケアおよび製薬業界では、ロボットは医療用品の運搬、医薬品の仕分け、検査室の自動化支援などの作業に使用されています。ロボットは、重要な品目を安全かつタイムリーに配送し、危険物との接触を減らし、高い衛生レベルを維持するのに役立ちます。AMRは、ラボ内でのサンプルや試薬の移動を自動化し、効率を向上させ、汚染のリスクを低減することができます。これは、精度と清潔さが最重要視される環境では特に重要です。
例 包装資材の輸送は、面倒で手間のかかるプロセスです。Novo Nordisk社では、典型的な勤務日の場合、フォークリフトが材料を運ぶのに5時間以上かかり、非常に忙しい生産時間帯では8時間以上かかっていました。5台のMiR500 AMRはノボ ノルディスクの中国工場内の倉庫ロジスティクスを改善しました。.
その他の産業
産業用ロボットは、次のような分野でも活躍している。 農業、建設、繊維産業などの分野にも影響を与えています。.農業では、ロボットが作物の植え付け、収穫、選別などの作業を支援する。建設業では、レンガ積み、溶接、資材運搬などに使用されている。繊維産業やその他の産業では、重い荷物の運搬などの作業にロボットが導入されている。
例 ブラジルにあるFlorisa社の繊維工場では、MiR1000 AMRを5台導入しています。の導入により、生地の搬送能力が1日90トンから200トンに122％向上し、生産性と安全性が向上しました。このアップグレードにより、以前の保管の問題も解消されました。
モバイル産業用ロボットを選ぶ理由
私たちは、様々な産業界の多様なニーズに対応するために設計された先進的なAMRを提供しています。当社のロボットは、優れたナビゲーション能力、適応性、統合の容易さで知られています。産業オートメーションのニーズにMiRをお選びいただく理由をご紹介します：
優れたナビゲーションとインテリジェンス
MiRのAMRは最先端のナビゲーションシステムを搭載しており、ダイナミックな環境でも自律的に動作します。カメラ、センサー、レーザースキャナーを組み合わせて地図を作成し、障害物を避けて安全にナビゲートします。これにより、材料の流れが妨げられることなく、生産性が最適化されます。
ダイナミック・ルーティング：当社のロボットは、障害物の存在や生産レイアウトの変更など、環境のリアルタイムな変化に基づいて動的にルートを調整することができます。このオンザフライ適応能力により、ダイナミックで複雑な環境に最適です。
ユーザーフレンドリーなインターフェースと統合
MiRロボットは使いやすさを念頭に置いて設計されています。オペレーターが最小限のトレーニングでロボットを制御・設定できる直感的なインターフェースを備えています。ロボットは既存のワークフローやシステムに簡単に統合することができ、大規模な改造は必要ありません。
フリート管理 MiRはフリート管理システムを提供しています。このシステムは、タスクの優先順位を付け、ロボットの稼働状況や位置に基づいてミッションを割り当て、各ロボットの状態をリアルタイムで監視することができます。
柔軟性と適応性
MiR AMRの主な利点の一つは、その柔軟性です。さまざまなタスクや環境に応じて再プログラムすることができ、生産ニーズが変化するビジネスに汎用性の高いソリューションを提供します。材料の搬送、製品の組み立て、在庫管理など、MiRロボットは幅広い用途に適応することができます。
カスタマイズ可能なトップモジュール MiRはカスタマイズ可能なアプリケーションを提供しています。カスタマイズ可能なアプリケーションを提供しています。これらのモジュールには、コンベア棚キャリア、フック、リフトなどがあり、企業はロボットを特定のニーズに合わせてカスタマイズすることができます。
安全性とコンプライアンス
安全性はMiRの最優先事項です。MiRのロボットは、障害物を検知して回避できるセンサーやカメラなど、高度な安全機能を備えています。人間が作業する環境でも安全に動作するように設計されており、事故や怪我のリスクを低減します。
安全認証:当社のAMRは、国際的な安全規格と認証に準拠して製造されており、さまざまな環境で使用できます。これには、ドライバーレス産業用トラックの安全要件を定めたISO 3691-4に準拠していることも含まれます。
迅速なROIと費用効果の高い投資
私たちのAMRへの投資は、多くの場合1年以内という迅速な投資回収を提供します。私たちのロボットが提供する効率向上、省力化、運用コスト削減は、業務改善を目指す企業にとって、財務的に健全な選択となります。
オプションについてもっと知りたいですか？
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