準備ができているかどうかにかかわらず、製造業のロボット工学は台頭しています
産業用ロボットがより速く、よりスマートに、そしてより安くなるにつれて、ますます多くの企業がこのテクノロジーを従業員と統合し始めています。ただし、これはロボットが人間に取って代わっているという意味ではありません。より望ましくない仕事のいくつかが機械によって満たされていることは事実ですが、この傾向は製造業にとってさらにいくつかの前向きな結果をもたらします。
これは、製造業のロボット工学が、安全でない作業環境から従業員を保護しながら生産性と精度を向上させることによって業界の展望を変えるためにどのように使用されているかについての簡単な概要です。
クイックリンク：
- ロボット自動化を使用する業界
製造業におけるロボット工学の概要
「ロボット」という言葉は、「奴隷にする」という意味のチェコ語の「robotnik」に由来しています。工場は1960年代初頭にこれらの機械を使用して、人間がやりたくない、より危険でありふれた作業のいくつかを処理し始めました。しかし、彼らは不要な工場の仕事を埋める以上のことをしました。彼らは前例のないスピードと精度で作業を完了しました。今日、ロボットはあらゆる種類のタスクを実行し、次のようなさまざまな基準に従って分類できます。
- 動きの種類
- アプリケーション
- 共同作業を行う能力
人件費が上昇し、低賃金の海外拠点をめぐる競争が激化する中、ロボット技術を利用するメーカーが増えています。実際、最新のロボットの90％は工場で見つけることができます。
ロボットの種類
さまざまなタスクに使用されるロボット工学には、次の6つの主要なタイプがあります。
関節式
多関節ロボットには、あらゆる動きを可能にする回転関節があります。これにより、柔軟性と器用さを向上させた非常に正確で制御された動きを実現できます。
デカルト
直線ロボットまたはガントリーロボットとも呼ばれるデカルトロボットには、異なる軸（X、Y、およびZ）で移動する3つの線形ジョイントがあります。このユニークで剛性の高い構造により、高度な精度と再現性を備えたシンプルな動きが可能になります。大きな動きを必要としないため、最も安価な産業用ロボットの一部です。これらの利点により、デカルトロボットは、ボトルのピックアップや移動などの組立ラインアプリケーションに最適です。
円筒形
名前が示すように、円筒形ロボットには円筒形の作業領域があります。これらは、単一のジョイントを介してベースに接続されたロボットアームを備えており、アームのリンクを接続するもう1つの線形ジョイントがあります。これらの機械は、円筒形のポールの周りを上下に移動する単一のロボットアームを備えています。デカルトロボット工学と同様に、円筒形ロボットは、組み立て作業、取り扱い、およびスポット溶接に一般的に使用されますが、必要なポイント間をより速く移動できるため、より好ましい場合があります。
球形
工場でこれまでに使用された最初の産業用ロボットのいくつかである球形ロボットは、デカルトおよび円筒形ロボットのより複雑なバリエーションです。ロボットアームがツイストジョイントを介してベースに接続されているため、3次元空間での移動が必要なタスクを実行でき、メカニズムに球形の作業領域を提供します。
セレクティブコンプライアンスアセンブリロボットアーム（スカラ）
選択的コンプライアンスアセンブリロボットアームロボット（略してスカラ）は、人間の手首に似た腕を持ち、垂直方向と水平方向の両方の動きが可能な結合を備えています。 「手首」のような付属物は動きが制限されているため、ピックアンドプレース、キッティング、パッケージング、その他のマテリアルハンドリングアプリケーションなどの組み立て作業に最適です。
デルタ
単一のベースに接続された結合された平行四辺形から構築されたデルタロボットは、クモのような外観を持ち、食品、製薬、および電子産業で役立つ繊細で正確な動きをします。小さな部品の組み立てなど、非常に反復的なタスクを毎回迅速かつ正確に完了することができます。このような繰り返しの動きは、人間の従業員に長期間にわたって筋骨格系障害を引き起こすことが知られているため、Deltaロボットは、効率だけでなく、従業員の健康と安全の面でも有益です。
産業用ロボットは何をしますか？
ロボット工学とその能力は多種多様であるため、産業用ロボットは製造業で多くの用途があります。通常、製造業のロボットは次の目的で必要になります。
- ピックアンドプレース
- 組み立てと分解
- 製品検査
- 製品テスト
- パレタイズ
- グラインド
これらのアプリケーションはすべて、手作業では対応できない速度と精度で実行されます。
ロボット自動化を使用する業界
ロボット自動化の継続的な進歩により、産業用ロボットは世界市場で影響力のあるプレーヤーとして浮上し続けています。効率、生産性、精度を高めるために自動化を利用している業界の一部を次に示します。
自動車
自動車業界は自動化から多くの感謝を持っています。 50年以上にわたり、ロボットによる自動化は、自動車業界の組立ラインプロセスと製品テストで採用されてきました。多くの自動車施設では、人間の従業員がロボット工学と協力して生産のスピードアップを支援しています。ロボットはより柔軟性があり、休む必要がないため、同じ単調なタスクを速度と精度で実行できます。
電子機器製造
メーカーは、スマートフォン、薄型テレビ、その他の電子機器に対する絶え間ない需要に対応する必要があります。これは自動化技術の助けを借りて可能です。これらのタイプのロボットは、貴重なスペースの必要性を増やすことなく、工場のフロアでの生産を増やすことができます。この業界では、タスク処理の多様性と従業員と一緒に作業する能力のために、コボットの使用を特に採用しています。
医療
医学界は、ロボットによる自動化の進歩から大きな恩恵を受けています。ロボットは現在、外科医が精度を必要とする手術を行うのを支援しています。あるシナリオでは、外科用半自律型ロボットは、精度が向上し、周囲の組織への損傷が少ない、人間の外科医よりも優れたパフォーマンスを発揮しました。外科医の手から血液を送り出すことでさえ、手術の精度に影響を与える可能性がある場合、ロボットの精度により、繊細な医療処置でより高い成功率を確保できます。
食品製造
食品および飲料の製造におけるロボット工学は、マシンビジョンセンサーとカメラを使用し、ハードウェアとソフトウェアのアルゴリズムを処理することにより、製造プロセスの欠陥を検出することにより、製品の品質を向上させるのに役立ちます。その結果、食品の品質がより安定し、消費者の安全性が向上します。
農業
農業業界は、コストを削減しながら生産性を向上させるためにロボット工学を利用してきました。センサー技術により、農家は作物の収穫量に悪影響を与える病気や害虫を監視できます。剪定、噴霧、雑草除去などの操作を実行する自動システムは、ますます人気が高まっています。
製造ロボットでお金を節約
製造ロボットには、コスト削減など、多くのメリットがあります。小規模な製造業は、ロボット工学の購入は高額な投資であると想定している可能性があるため、これは驚くべきことかもしれません。初期コストは高額になる可能性がありますが、そのメリットにより、製造業者はコストを削減し、生産性を向上させることができます。
ロボットが製造コストを削減する最初の、そしておそらく最も明白な方法は、補償を必要としないことです。初期費用は気が遠くなるように思えるかもしれませんが、製造会社は投資に対して長期的な見返りを得るでしょう。これはいくつかの重要な利点によるものです：
- ロボットは必要に応じて中断することなく24時間年中無休で作業できます
- ライトをオンにする必要がないため、エネルギー使用量が削減されます
- 非常に正確で再現性のある動きにより、エラーの修正にかかる時間が短縮されます
産業用ロボットは、反復作業を実行する際の一貫性と品質をメーカーに提供します。彼らの行動は予測可能であり、彼らの動きは正確です。これは、人間の製品よりもばらつきが少なく、一貫性の高い高品質の製品を製造できることを意味します。
さらに、ロボット作業員は休憩を取る必要がなく、シフトの変更やその他の中断なしに24時間作業できます。ロボットが特定の仕事をするように正しくプログラムされ、訓練されると、部品のサイクル時間を短縮し、より効率的な製造プロセスを作成することで生産をスピードアップでき、それがより高い利益につながります。
競争力のあるビジネスソリューションとしてのロボット工学
製造における自動化は、あらゆる規模の企業にとって非常に費用効果が高いです。中小企業は、海外に仕事をアウトソーシングするのではなく、ロボットを使用して、アウトソーシングされた労働者よりも低コストで高品質の結果で選択されたタスクを実行できます。
これにより、メーカーは米国での事業を継続し、グローバル市場で競争できるようになるため、これは重要です。実際、米国でより多くの雇用を創出し、競争力を維持したい企業にとって、自動化はますます必要になっています。
ロボット工学における仕事の成長の機会
製造業におけるロボットの最大の影響の1つは、ロボットが人間の労働者に新しい雇用機会を生み出すことです。重い部品を動かしたり、単調なタスクを実行したりする代わりに、作業者は機械のプログラミングとメンテナンスの実施を学ぶことができます。スイスのシンクタンクからの報告によると、ロボットは2022年までに世界で7,500万人の雇用を置き換える一方で、1億3,300万人の新しいロボットを生み出し、5,800万人の雇用を純増させると予測しています。
製造業とロボット産業が並行して成長し続けるにつれて、多くの新しい雇用機会が生み出されています。これらのタイプの仕事はより望ましいだけでなく、潜在的に危険な状況から人間の労働者を連れ出します。ロボットは、手根管症候群のような怪我のリスクなしに非常に反復的なタスクを実行したり、従業員が危険な煙や環境にさらされる危険なタスクに使用したりできます。たとえば、ロボットは1980年代以前から放射性廃棄物の処理を担当してきました。
ロボット製造に向けたビジネスの準備
産業用ロボットのおかげで、製造業は革命の危機に瀕しています。製造プロセスにおけるロボット工学がさらにインテリジェントで効率的かつ費用効果の高いものになるにつれて、ロボットはより複雑なタスクを処理するよう求められています。しかし、これは、中小規模の製造会社がロボット工学を利用できないことを意味するものではありません。
適切なガイダンスがあれば、どの製造ロボティクスが製造施設や製造プロセスに適しているかを判断できます。 CMTCのロボット自動化の専門家に連絡して、ロボット製造がどのようにあなた自身のビジネスを変革できるかを見てください！
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