人手不足ならコボットを労働力に追加しよう

製造業は生産性と収益性に影響を与える労働力不足に直面しています。自動化がどう状況を好転させるかを解説します。

現在、米国の多くの業界と同様、製造業も労働力不足に直面しています。原因は多岐にわたり、継続するCOVID-19パンデミックによる復職へのためらいから、ベビーブーマー世代の定年退職まで様々です。最近の統計が問題を浮き彫りにしています：

• 全米製造業協会（NAM）の2021年第3四半期調査によると、最大の課題の一つは「質の高い労働力の確保と定着ができないこと」です。回答者の81.5%が労働力不足を最大の下方リスクとして挙げています。
• 米国労働統計局（BLS）の最新「求人・労働異動調査（JOLTS）」によると、2021年10月時点で製造業の求人は約100万件に上ります。
• 製造業研究所の調査では、回答者の97%がこの問題を認識し、78%が「非常に懸念している」または「やや懸念している」としています。
• 製造業労働者も高齢化しています。BLSデータによると、2020年の製造業労働者の平均年齢は44歳をわずかに超えています。

このブログでは、製造業における労働力不足の影響と、その解決策の一つであるロボティクス自動化、特に協働ロボット（コボット）について考察します。

製造業の労働力不足に伴うコストとは？

十分な従業員がいないことは、以下の点で収益性を蝕みます：

• 採用、雇用、オンボーディングに費やされる時間とコスト。
• 新入社員が自社のプロセスと設備に習熟するまでの時間。
• 既存社員をリスキリングして穴埋めするために費やされる時間。
• 生産性の低下と納期遅延のリスク。
• 従業員のモラル低下と／または定着率の低下。

もう一つの大きな問題は、新規ビジネス機会の損失です。NAMの過去の調査では、労働者が不足しているために生産をうまく拡大・変更できず、機会を追求できない企業が多いことがわかっています。

次世代に現代製造業を教育する取り組みも進行中です。NAMの「全米製造業デー（10月1日）」や「Creators Wanted」、および「Nuts, Bolts, and Thingamajigs Foundation」のサマーキャンププログラムなどが、全国の若者を対象に実施されています。こうした積極的なアプローチにもかかわらず、現在は依然として職を埋め、労働者に退職延期を促すことは困難です。結論として、熟練労働力を育成してギャップを埋めるには、単純に時間がかかるのです。

自動化が労働力課題を緩和する

企業が今すぐできることは何か？ 自動化と協働ロボット（コボット）への投資は、問題解決への大きな一歩です。自動化が初めてなら、選択肢の多さに圧倒されるかもしれません。

これは、未充足の職務、怪我やエラーが起きやすいタスク、品質問題、コンピューターツール（オンボードセンサーと追跡ソフトウェアを備えたコボットなど）でより詳細に分析したいタスクに適用できます。

その好例が、CNCマシンの自動化です。

CNCマシニストの役割

CNCマシンの操作は熟練職です。マシニストはブランクのロード、マシンパラメータのチェック、完成品の検査、エラーのトラブルシューティング、必要に応じたマシンプログラムの調整などを習得しなければなりません。CNCマシンの運営の裏表を学ぶには数年かかります。

CNCマシニストの仕事は高度なスキルを要しますが、担当タスクの一部は高度なスキルよりも反復的な動きを必要とします。熟練オペレーターの時間を費やすのではなく、これらのタスク専門の作業員を雇う代わりに、コボットに高度な人間のスキルを必要としない反復的で単調なタスクを担わせることができます。

コボットが労働力不足をどう補うか

Productive RoboticsのOB7のようなコボットは、使いやすさ、柔軟性、コスト効率の良さから、CNCマシンテンディング向けに設計されています。OB7コボットは設置・セットアップが簡単です。オペレーターとマシニストがアームを動かして動作を「教示」するため（プログラミング不要）、CNCマシンテンディングタスクを迅速に習得します。

コボットを導入すれば、以下が可能になります：

• 採用・定着が難しい単調で反復的な仕事を担わせる。
• 定期的なローテーションやシフト単位で、異なるマシンの隙間を埋める。
• 身体的負担を軽減し、高齢労働者がより長く働き続けられるようにする。
• 従業員を戦略的により高度なスキルや手作業を要するタスクに再配置する：
• 溶接、精密仕上げプロセスなど
• 測定・検査（メトロロジー）
• 治具製作（フィクスチャリング）
• 品質検査
• トラブルシューティング
• Gコードやその他独自言語によるCNCプログラミング
• 追加採用なしで時間外稼働し、生産性を向上させたり新たな機会を獲得したりする。

もう一つ重要な考慮点は、作業員の安全と人間工学です。これらはモラルと定着率に寄与します。トラベラーズ保険の研究によると、製造自動化は、有害物体との接触、重量物搬送、反復ストレス障害など、職場怪我の多くの原因を軽減・緩和できます。

どのCNCマシンを自動化できるか？

CNCマシンテンディングは、業務に自動化を統合するコスト効率の良い方法です。マシンテンディングに関わるタスクは通常、同じステップ（マシン扉の開閉、部品のロード・アンロード、ボタン操作、原材料と完成品のトレイへの移送）を含むため、コボットは以下を含むほとんどのアプリケーションで使用可能です：

• フライス盤（ミル）
• 旋盤（レイス）
• ルーター
• プラズマ切断機
• 放電加工機（EDM）
• レーザー切断機

コボットは新しい手順を簡単に素早く教示できるため、必要に応じて同じコボットを機械工場の複数エリアで使用することも可能です。コボットは、従来の産業用ロボット構成では得られないレベルの柔軟性を提供します。

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