ロボティクス設計：自動化トレンドに関するエグゼクティブ・ラウンドテーブル

製造現場の自動化が進む中、ロボットの役割が拡大しています。協働ロボット（コボット）などが作業者を支援する一方、コスト、安全性など多くの課題も残されています。『Motion Design』誌が、ロボティクス業界のリーダーたちにこれらの疑問を投げかけました。

パネリスト

• フランク・メルツァー博士：Festo SE 最高技術責任者
• スコット・サマービル：三菱電機オートメーション社長兼CEO
• マーク・セイディ：オムロンオートメーションアメリカズ マーケティング担当副社長
• エンリコ・クログ・イバーセン：OnRobot CEO
• ジム・ロートン：ユニバーサルロボット プロダクトマネジメント・マーケティング担当副社長

コボットの進化と残る課題

メルツァー博士： 安全速度制限、力制限、安全ワークスペース定義などの機能は現在ほぼ全コボットに標準搭載されています。ISO/TS 15066と、安全面から各アプリケーションを個別に仕様策定する必要があることが、より広範な採用の障壁となっています。

ロートン氏： コボットは組立作業だけでなく幅広い用途で実証済みです。従来ロボットは設置面積が大きいのに対し、コボットは低コスト、導入容易、小型、作業者との近接作業が安全です。本質的に安全な機械など存在せず、アプリケーション次第でリスクは変わります。コボット自体ではなく、その適用が安全かどうかで判断すべきです。

イバーセン氏： 可搬重量増加、繰り返し精度向上、サードパーティ製コンポーネント・ツールの巨大エコシステム形成など、コボットは驚異的な進化を遂げました。これら全てが、作業者との近接展開を可能にする安全機能を犠牲にすることなく達成されています。

サマービル氏： 速度と繰り返し精度が導入障壁となり得ます。コボットは人との近接時は低速動作が必要で、繰返し精度は一般産業用ロボットより劣る傾向があります。未経験のシステム設計者による失敗例も多く、コボット自体の限界ではないケースが多いです。

セイディ氏： 現在コボットはアーム自体の力と速度に関して安全性を提供し、人機協調を可能にしています。今後は、アームが実行するタスクや使用ツールに必要な安全性をコボット自体が理解する方向で改善が期待されます。安全規格対応エンドエフェクター（グリッパーなど）が改善領域です。

IIoTがロボットの「賢さ」と接続性に与える影響

サマービル氏： ロボット間、オペレーター、外部機器との通信自体は以前から可能でした。IIoTでこれがより高速・容易になりましたが、多くの製造業者はデータをインターネット経由で通信したくありません。工場内ホストシステムがデータを活用し、予知保全などの意味ある意思決定を行う方向で、ロボットメーカーがデータ分析機能開発を正当化できるようになりました。

セイディ氏： IIoTにより、ロボットは工場システム、エンタープライズIT、自動化オーダー変更、製品変更、工具変更、製品構成と統合可能になりました。統合ロボットビジョンも、機械・工具・部品の正確な位置把握でロボットをより賢くしています。

メルツァー博士： 接続されたロボットは、ISO/TS 15066の制約を克服する最も適切な発展です。ウェアラブルデバイスでコボットと作業者間の情報交換が可能になり、レーザースキャナーやカメラシステムよりも便利かつ正確に、作業者の次の動作意図を検知できるかもしれません。

ロートン氏： IIoTは自動化展開に前例のない粒度をもたらし、ロボット性能の詳細な洞察を可能にします。リモート監視エッジデバイスでコボットを遠隔監視・プログラミングできることは、コロナ禍の在宅勤務・ソーシャルディスタンス・欠勤問題の下で特に価値があります。

中小規模メーカーへの普及とコスト

メルツァー博士： 従来ロボティクスは自動車産業主導でしたが、より小型軽量なロボティクスの構想により、現在人間が行っている数百万の組立タスクにコボットが適用可能になり、コスト低下で中小メーカーが導入しやすくなりました。使いやすさも採用を後押ししています。

セイディ氏： コストは中小企業が投資すべき水準に達しています。従来の高速ロボットセルは数千万円以上でしたが、コボットセルは大幅に安価で、優れたROIを提供します。協働移動ロボットは工場内で用途変更可能で、フレキシブル製造での価値を高めます。

サマービル氏： ロボット購入コストは能力向上と生産量増加で低下し、ROIに好影響です。耐久性も向上し、アイコン駆動プログラミングで構築・再プログラミング時間短縮、安全柵・光カーテンなどの安全設備も不要で、ワークセルのコスト・複雑性を低減します。

ロートン氏： 低導入コストに加え、ロボティクス未経験者でもプログラミング可能で、専門家を呼ぶコストも削減されます。

イバーセン氏： 国際ロボット連盟報告では2019年コボット設置台数が11%増。低コストと使いやすさがこの成長を牽引しています。

エンドエフェクタの汎用接続性

イバーセン氏： 「あらゆるエンドエフェクタがあらゆるロボットに接続可能」は、毎年新ロボット・新エンドエフェクタが登場し、独自ソフトウェア・ハードウェア・通信インターフェースにロックインされる現状では、非常にハードルが高い課題です。

セイディ氏： 他のオートメーション製品同様、エンドエフェクタ技術もオートメーションネットワーク対応と、ロボットコントローラへアップロード可能なファイルによる汎用インターフェース制御の進化が必要です。現在はロボット固有のドライバー・ソフトウェア統合が多く、それらの特長を汎用化の追求で失いたくありません。

メルツァー博士： コボットの更なる成功は、エンドオブアームツール（EOAT）の柔軟性にかかっており、これは国内外の標準化委員会の最優先課題であるべきです。汎用インターフェースは魅力的ですが、単なる把持機能以上に対応する必要があり、その複雑さが標準化を困難にしています。

サマービル氏： 共通機械・制御インターフェースの不在がロボット導入を阻害し、総ソリューションコストを押し上げてきました。ロボットメーカー間での共通インターフェース合意は当面見込めませんが、各社は多くの機械インターフェースメーカーに自社ロボット対応製品を開発させることに関心があり、これが当面の互換性確保の道筋となるでしょう。

ロートン氏： ロボット、エンドエフェクタ、ハードウェア・ソフトウェアインターフェースの多様性を考えると、短期的には「あらゆるエンドエフェクタがあらゆるロボットに接続可能」な状況は実現 unlikely です。

COVID-19以降の自律移動ロボット（AMR）応用

セイディ氏： ポストコロナ環境が要求する創造的ソリューションはエキサイティングです。製造、セキュリティ、ホスピタリティ、物流、商業用途など、AMRとコボットの組み合わせで可能性がさらに広がります。

サマービル氏： AMR能力向上に伴い、ロボットとAMRを統合したシステムがよりコスト効率よく、導入しやすくなりつつあります。固定ロボットの活用もパンデミックで増加し、食品、電子機器、医療機器、一般製造で作業者のソーシャルディスタンス確保に役立っています。

メルツァー博士： サービスロボティクスは、パンデミック経験が新たなコボット能力の必要性を喚起し、多くの用途で歓迎される分野です。パーソナルケア、構内物流、倉庫管理がAMRを特に必要としています。

ロートン氏： コロナ禍でオートメーション全般、特にコボットと移動ロボットプラットフォームへの関心が急増しました。これらを組み合わせた移動コボットでは、両技術の応用可能性が指数関数的に広がります。病院での除菌用途やCOVID-19検査用途への展開実績があります。