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昔は工場で使われる設備には、主に油圧や空気圧が用いられていました。その当時は高い精度も要求されなかったために、それでも十分役に立つ状況だったのです。しかし、段々と精度の高い制御や長時間安定して動作させる能力が必要となって、油圧や空気圧では物足りないようになりました。他の分野ではモーターも使われていましたが、まだ工場での使用に耐えうるものではなかったのです。
1950年前後になると、工場で使用できるレベルのサーボモーターが登場し、少しずつ工場で使われるようにます。そうして、サーボモーターが普及するにつれて、より性能が高くて使いやすいサーボモーターが多数販売されると、次第に油圧や空気圧に取って代わるものとなっていきました。
1980年以降になると、サーボモーターに関する技術革新がさらに進み、サーボモーターなくしては生産できない製品も出てくるようになります。特に小型／軽量化が必須の条件となる設備などにとっては、サーボモーターが必要不可欠となっています。
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発注するならロボットSIer！メリットが大きい！
ロボットの発注先として考えられるのは、主に「ロボットメーカー」と「ロボットSIer」です。おすすめは「ロボットSIer」。何が違うのでしょうか？
前述した通り、ロボットを単体で購入しただけでは製造工場の省人化はできません。ロボットは半完成品なので、実際にロボットを導入する場合にはロボット自体にも付属部品が必要となります。また、ロボットだけではなくロボットの周辺装置も必要です。したがって、周辺装置の設計・製造・調整も行わなければなりません。
以上のような理由により、ロボットメーカーにロボットを発注して納品されるだけでは利用不可能ということになります。また、ロボットメーカーは基本的にロボットを単体で販売する業者なので、周辺機器の設計・製造をすることは不可能。必要な場合は別の業者に設計から製造までを依頼することになります。
実は、ロボットSIerには次のようなメリットがあります。
規模に応じたロボットの提案が可能
様々な労働環境改善の提案が可能
導入後の運用・改善に関するサポートが可能
ただし、ロボットSIerにも様々な企業があるので、適切な業者を選定することが重要です。
ロボットの発注先はトータルサポートが可能なSIerがおすすめ！
実はロボットSIerと言っても業務形態は様々です。ロボットシステムを構築するには、次のような工程があります。
構想・企画
設計
組み立て
試運転
設置
アフターメンテナンス
理想は上記全ての工程が可能なロボットSIerへの発注です。しかし、実際は上記工程の一部分だけが得意で、他は苦手という企業もあります。
もし、ロボットを発注したSIerが、苦手な部分のある企業であったり、特定の工程のみしか受注できないという場合には困ることになるでしょう。もちろん、そのロボットSIerのカバーできない部分を社内で行えるということなら大きな問題ではありません。
最悪はそれぞれの工程を別々の企業が担当するという場合です。費用が嵩むだけではなく、時間的なロスが発生する可能性もあるので注意が必要でしょう。
したがって、トータル的なサポートが可能なロボットSIerにロボットを発注するのがおすすめです。しかし、ロボットSIerを選定する条件は他にもあります。
似たような性能のロボットであったり、部分的に違うメーカーのロボットを使用したいという場合もあるのではないでしょうか？
ロボット発注はマルチベンダーが選定のポイント！
ロボットを導入したシステムを構築するには、ロボットが1台だけとは限りません。また、複数の工程で異なったロボットを使用することもよくあります。ここで問題となるのが、ロボットメーカーです。
実は、ロボットメーカーによっては得意な分野や苦手な分野があります。したがって、複数の工程で違うロボットを使用する場合には同じメーカーの統一が不可能という場合もあるでしょう。そんなときには別々のメーカーのロボットを発注することになります。
つまり、ロボットの発注先を選定するポイントとしては、マルチベンダーであることが重要です。システムを実現する為に最適なロボットを選定するという点では、メーカーを統一しない方が良い場合があることを覚えておきましょう。
ロボットの発注先はできれば地域密着型を！
近年、ビジネスはグローバル化が常識となってきました。しかし、信頼できるビジネスパートナーとしては、やはり地域密着型であることが望まれます。たとえば海外のロボットメーカーと直接取り引きをすることも可能ですが、費用面や時間的な効率を考えると大きなデメリットです。
また、ロボットシステムの納品後に何らかのトラブルが発生した場合を想定すると、地域密着型のありがたさがよく分かるのではないでしょうか。時差のある、遠くのロボットメーカーでは連絡するだけでも時間がかかります。
したがって、ロボットの発注先は地域密着型のロボットSIerがおすすめです。
発注先としては補助金などにも詳しいロボットSIerがおすすめ
現在、製造業界では産業用ロボットの導入による自動化が推進され、補助金が給付される場合もあります。
たとえば、中小企業庁の「ものづくり・商業・サービス経営力向上支援補助金」。これは中小企業を対象に、革新的サービス開発・試作品開発・生産プロセスの改善を行うための設備投資等を支援するもの補助金です。
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①ティーチング
ロボット導入におけるティーチングとは、『ロボットに動きを教えること』です。
導入後の産業用ロボットはティーチングに始まりティーチングに終わるといってもよいでしょう。
そんなティーチング、3種類の方法があります。
1つ目、オフラインティーチング。
オフラインティーチングは、ロボットがない場所でロボットの動作を組み込む方法です。
ソフト上で具体的な動作を確認することができ、実際に現場に行かなくてもよいメリットがあります。
２つ目、オンラインティーチング。
オンラインティーチングは、オフラインティーチングは真逆で、
現場で機器を使用してロボットに動作を組み込む方法です。
実際にロボットの様子を確認しながらティーチングを行うことができ、
知識の浅い方でも比較的ティーチングしやすい傾向があります。
3つ目、ダイレクトティーチング。
ダイレクトティーチングは、ロボットを直接手で動かしてロボットに動作を組み込む方法です。
オンラインティーチングよりも更に直感的にティーチングを行うことができます。
ただし、細かい動作が難しいという欠点があります。
そのほかにもメリットデメリットがあります！
ティーチングについてまとめたコラムはこちら！
②具体的な操作方法は？
「ティーチングを～」と言われても「何言ってるの？」と思う方いらっしゃるかと思います。
具体的な実務レベルでのお話をしていきましょう！
『前項でお話したティーチングをどのようにやっていくか』が以降のお話のミソとなります。
企業や工程、現場のレベルに合わせて様々なティーチング方法がありますが、
具体例を出しながらお話していきます！
③３DCADを活用したティーチング
まずは、3DCADを利用したティーチングを見ていきましょう。
3DCADとは、製品の3Dモデルを作成するツールで従来の2DCAD、
つまり、図面を作成するツールが進歩して誕生しました。
3DCADを用いて作成した3Dデータは、細かい寸法データ情報が
組み込まれているため、3Dデータから寸法、形状の情報を読み取って
ロボットの動作指示することができます。
例えば、検査。
3Dデータを基に製品情報を読み取って、
寸法精度に問題がないか、表面にキズがないか、等の検査を行うことができます。
メリットとしては、製品のレビジョンアップや、新製品にも対応することができます。
④Excelデータを活用したティーチング
皆さんお馴染みのExcelを活用したティーチングです。
前項の3DCADを扱えない企業にピッタリな方法です。
あらかじめ、規則性こそ必要にはなりますが、最初に作成したシート通りに
寸法を入力することでロボットに動作指示することができます。
例えば、規則性はあるものの、都度特注品の柵の溶接。
柵の支柱のピッチが大きさや、そのものの大きさによって、
支柱の溶接ポイントが異なります。
そういった場合でも、ピッチや外形寸法を記入することで、
簡単にティーチングを行うことができます。
メリットとしては、都度3Dデータを作る手間を省くことができ、
同一形状の場合は、非常に強みを生かすことができます。
⑤操作ディスプレイを活用したティーチング
操作ディスプレイを活用したティーチングは主に、無人搬送ロボットに使用されることが一般的です。
スマホ端末のような操作感で簡単にロボットに動作を指示することができます。
例えば、料理店での配膳ロボット。
提供する料理をロボットに載せ、配膳テーブルをディスプレイから指示することにより、
その場まで、ロボットが自動で持って行ってくれます。
メリットとしては、視覚的に誰でも簡単に操作ができることです。
⑥音声認識によるティーチング
音声認識によるティーチングはまだまだ発展途上です。
例えば、垂直多関節ロボットに対して、音声認識で簡単な動作を指示することができます。
事例が非常に少なく、現在はまだ、実用レベルではないのかもしれませんが、
動作パターンを複数設定して、「Aパターンで動いて」と音声で指示するとその通り動いてくれるといった、
AIボットのような使用方法が今後可能になると予想されています。
工場、倉庫では、効率化が難しいかもしれませんが、これが料理店の配膳ロボットに
活用されることで、非常に効率的になることでしょう。
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①投資回収をよく検討しないと費用対効果が得られない。
これは双腕ロボットに限った話ではありませんが、産業ロボット導入による投資が適切かを事前によく検討しないと費用対効果が得られない、という点には配慮する必要があります。
単腕ロボットと比べて双腕ロボットは先端のチャッキング部分（エンドエフェクタ）が2つ必要なため、単純なコストは増加します。またアームが２本あることから、これらに対するティーチングをうまく同期させてあげるなどの工夫も必要でしょう。
単腕ロボットに対して双腕ロボットは、コストや立ち上げに要する手間は増える傾向にありますので、ロボットSIerと相談しながら最適解を一緒に探していくことをオススメします。
②重量物のハンドリングには向いていない。
単腕ロボットに比べ双腕ロボットは、人の作業をトレースして自動化させる協働型として開発されているものが多く、人が通常行わない重量物のハンドリングなどの作業には向いていないことが多いでしょう。
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ハンドリングロボットの導入事例を2つ、ご紹介しましょう。
（1）真空冷凍パックの箱詰めから箱の積み付けまでの一連工程のロボット化
真空冷凍パックの箱詰め～積み付けの工程に、梱包ロボットとパレタイジングロボットを導入した事例です。
ロボットの導入により、真空冷凍パックの箱詰めから箱の積み付け工程に必要な人数が8人から2人に削減され、労働生産性が4.4倍となっています。
（2）免疫検査抗体製造における凍結真空乾燥準備工程へのロボット導入
人が検査・整列・分注作業をしていた凍結真空乾燥準備工程に双腕ロボットと検査カメラを導入した事例です。
ロボットシステムの導入により、作業者は部材の投入と取り出しのみを行えばよくなり、作業時間が7.5時間から1時間に大幅に短縮されました。また、検査・品質のバラつきがなくなり、品質も安定しています。
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