自動化とロボティクスが再定義する産業の未来

ここ最近、人間が担ってきた作業へと着実に領域を広げる巧妙なソフトウェアやガジェットを取材し続けた、またとない一ヶ月だった。その範囲は、単純なマテリアルハンドリングから、高度な専門性を要するエンジニアリング設計まで多岐にわたる。これらの「人工的な賢さ」が、我々の製造・エンジニアリングの世界にどのような影響を与えるのか、深く考えさせられた。

もはやハードウェアベースのロボットが材料を運び、部品を組み立て、加工するだけの話ではない。「生成設計」という傘の下で、高度なソフトウェアボットがエンジニアリング機能を代替し、ブラケット、航空機の翼、車両シャシの設計案を提示するようになっている。

懸念すべきか、期待すべきか

これらの自律走行マシン（およびエンジニアリングソフトウェア）が、産業・製造業で生計を立てる我々を置き換えてしまうのだろうか？ それは極めて自然な人間の反応だ。スマートソフトウェア、ロボット自動化、ビジョンシステム、人工知能（AI）の進歩は加速しているように見える。悲観的な予測を見つけるのは容易い。私はつい先日、カリフォルニア州アナハイムで開催されたATX West見本市から戻ったところだが、そこには文字通りエーカー単位で、ますます賢くなるロボティクスとインテリジェントな自動化が溢れていた。人間と卓球でラリーを続けるロボットさえあった。協働ロボット（コボット）は今や一般的で、多くはビジョンシステムを搭載し、人間のように柔軟な状況を認識し、対応できる（詳細は58ページの特集記事参照）。我々の未来をどう予測すればよいのだろうか。

楽観論の根拠と警告

予測のタイプはその人の性格に依存すると学んだが、私は楽観主義者だ。ロボットと自動化のケースでは、いくつかの警告を伴うものの、楽観的な見方が妥当だと考える。楽観的に言えば、エンジニアと製造のプロフェッショナルは引き続き高い需要がある。警告すべきは、彼らの「仕事の内容」が変わることだ。彼らは置き換えられるのではなく、「イネーブル（可能化）」される。そしてそのプロセスで、製造プロセスにおける自身の価値を再考する必要に迫られる。

生成設計が示す「人間の新しい役割」

例えば生成設計は、エンジニアが設計を特定するのを支援する一連のソフトウェア技術だ。その一例がトポロジー最適化で、多くのベンダーが提供するこの技術は、最少の材料で最も強度の高い物理的設計を数学的に導き出す。人間が初期のブロック状の形状を提案し、荷重と材料特性を指定すると、ソフトウェアが反復計算を行い、最軽量のソリューションを導き出す。出来上がる形状はしばしば有機的で、自然が生み出したかのような外観になる。これらはアディティブ製造（AM）で製造可能であり、あるいは従来の製造技術に適合するよう再加工も可能だ。出力条件と閾値をわずかに調整するだけで、コンピュータは人間がCADプログラムで設計するよりも遥かに速く、驚くほど複雑な数百の設計案を生成できる。

この生成設計の教訓は重要だ。人間の設計エンジニアは、入力を慎重に特定し、出力を評価する必要がある。どの入力を選ぶか、実用的な制約をどう理解するか、出力をどう評価し、人間にしか理解できない基準を満たす最良の設計を選ぶか——それらの専門性が求められる。メリットは、人間だけでは非現実的だった有機的な形状の部品設計が、賢いソフトウェアボットと協働することで、人間単独よりも優れた部品を生み出せる点だ。ボットは人間を置き換えるのではなく、「増幅」する。ただし、人間はこれまでとは異なる、おそらく新しい分野で専門性を発揮する必要がある。適応できなければ、エンジニアとしての有用性は低下する。

ベンダーの本音と「適応」の必然

ATX Westでは、多くのロボットベンダーが「人間を置き換えるのではなく、協働させることが目的だ」と口を揃えていた。私は彼らの言葉は真摯だと感じた。ただし、前提条件がある。人間側が適応し、変化しなければならない、という事実だ。