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ウェアラブルロボティクス:工場労働者不足への実証済みソリューション

高齢化する労働力を支える外骨格技術

若年労働者が現場作業を敬遠する中、製造業者は既存の高齢労働者を定着させる対策を講じています。その一つが、オーバーヘッド作業や中腰からの持ち上げ作業を支援するウェアラブルロボット(外骨格)の導入です。アリゾナ州立大学工学教授、SpringActive創業者、ウェアラブルロボティクス協会の科学技術ディレクターを務めるTom Sugar氏はこう説明します。

「以前は軍事用途が主流と考えられていましたが、現在では産業用外骨格が作業者の支援において有望な進展を見せています。これらのデバイスは通常、必要な持ち上げ力の20〜30%を補助し、疲労を軽減するよう設計されています」

ウェアラブルロボット/外骨格とは

「分類方法の一つは用途別(産業、軍事、医療、リハビリなど)です。もう一つは駆動方式による分類で、パッシブ型(バネ駆動)、準アクティブ型(最小限のモーターアシスト)、そしてフルパワー型の外骨格があります」とSugar氏。

大手メーカーでの導入事例

コマウ、フォード、GMなどの大手製造業者が、ボルト締めやオーバーヘッド作業などでウェアラブルロボットデバイスを活用しています。Sugar氏によると、トヨタやBMWでも導入が進んでいるとのことです。

コマウとフォードのデバイスは上半身の物理的負担を軽減することを目的としています。2019年8月、フォードは2工場でのパイロット運用を経て、世界中の工場で「EksoVest」を利用可能にしました。腕あたり5〜15ポンド(約2.3〜6.8kg)の持ち上げ補助を提供します。コマウの「MATE」を使用すると、着用者の肩甲骨・肩周辺の筋活動が半減するとしています。

GMの「RoboGlove」は、センサー、アクチュエータ、腱のような機構により、人間の手の神経・筋・腱に相当する機能で把持力とグリップ力を強化します。

ウェアラブルロボティクス:工場労働者不足への実証済みソリューション

労働力不足と怪我のコスト

こうしたデバイスは、怪我のリスク低減、労働者の長期的健康維持、キャリア延長に貢献します。製造業協会のレポートによると、2018〜2028年の間に460万の製造業ジョブが必要とされる一方、充足見込みはわずか220万です。

製造現場での怪我(特に高齢労働者の)を軽減することは、コスト削減と労働者のQOL向上の両面で重要です。2018年リバティ・ミューチュアル職場傷害指数によると、過度な力仕事によるコストは直接コストだけで年間136.7億ドル、全体の23.4%を占めています。

残る課題と標準化への動き

従業員の就労期間延長という目標は評価される一方で、Brian Lowe氏ら(NIOSHブログ)は以下の懸念を指摘しています:負荷が筋骨格の一部から別の部位(腕・肩から脚・背骨)へ移転し、依然としてリスクが残らないか?バランス感覚への影響は?重量物扱いへの誤った安心感を与えないか?

これらの疑問は、Spring Activeも参加するASTM委員会F48(業界、学術、国立労働安全衛生研究所の代表で構成)によるガイドライン策定や、ISOによる規格作成の進展により、解決に向かいつつあります。

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