協働ロボット（コボット）で中小製造業の効率と成長を加速

ロボットが産業界に登場してから、あなたが思っているよりも長い時間が経っています。最初の産業用ロボット「ユニメイト」の特許が認められたのは1961年です。大手製造業者、特に自動車OEMなどではロボットが利用されることもありましたが、中小製造業者（SMM）にとっては滅多に選択肢に入らないものでした。

しかし、時代は変わりました。ロボットは今や、より小規模なオペレーションが大手と競争するための必須ツールと見なされることが多くなっています。特に「協働ロボット」と呼ばれる新しい波のロボットにおいてそれが顕著です。ロボティクス工業会によると、協働ロボット（コボット）は、定義された協働ワークスペース内で人間と並んで直接作業するように特別に設計されています。

コボットが製造業者にもたらすもの

「もう一本腕があれば」と願う忙しい製造現場の従業員にとって、コボットはカメラとモーションセンサーを備え、さまざまなリーチとペイロードで設計されたハイテクな腕を提供します。単一の仕事しかしない従来の「自律型」機械とは異なり、コボット技術は、小さな自動車部品やホイールハブアセンブリの検査など、反復的な作業に必要な複数の手腕の動きを模倣できます。

コボットは、従業員を反復作業から解放し、より高度なスキルを必要とする業務に集中させることができます。例えば、以前は3人が1つのビンの検査に専念していた作業を、フォークリフト運転などの仕事に割り当てられるようになったと、イリノイ州カラメットシティのKay Manufacturing社長ブライアン・ペルケ氏は語ります。「彼らには手より頭を使ってほしいのです」とペルケ氏。

ペルケ氏は最近、『シカゴ・トリビューン』紙の記事でコボットの多くのROIメリットを語りました。最初のコボットを5万ドル未満で購入し、30日以内に完全稼働させました。従業員が基本プログラミングチュートリアルを完了するのに90分もかかりませんでした。

ペルケ氏によると、コボットにより梱包コストで約15万ドルの節約に成功。機械オペレーターの業務を完成品の梱包からシフトさせたことによるものです。また、機械は自動車部品の視覚的欠陥を一貫して検出できるのに対し、人間は疲労や気の散りにより10回中9回しか検出できないと指摘しています。

コボットのもう一つの利点は、その可搬性です。ほとんどの機械は80ポンド（約36kg）未満で、設置面積はわずか数インチ。従来のロボットよりはるかに少ない電力で動作し、生産レイアウトを変更せずに複数の用途へ再配置できます。小規模な仕事や迅速な切り替えに最適で、反復作業を非常に高い一貫性で実行します。

協働ロボットの未来

『トリビューン』紙の記事によると、コボットの売上は2026年までに34%成長し、世界的なロボット支出は130億ドルに達すると予測されています。ロボティクス工業会の報告では、2018年第1四半期に北米企業へ出荷されたロボット数が過去最高を記録しました。

しかし、『トリビューン』紙の報道によると、現在コボットはロボット売上のわずか3%を占めるに過ぎません。協働ロボット技術がまだ新興分野であることが一因かもしれません。

ロボットの正式な安全規格は、国際標準化機構（ISO）がISO技術仕様（TS）15066を公表した2016年にようやく制定されました。米国規格協会（ANSI）は同年、ISO/TS 15066をANSI/RIA技術報告R15.606として採用しました（RIAはロボティクス工業会）。

これらの規格によると、人と稼働中の機械の間に十分な距離があり、接触が発生した場合の力と圧力の伝達に制限があれば、ロボットは「安全」と判断されます。

これらの安全ガイドラインは、さらなる研究の優れた出発点となると、米国商務省の機関である国立標準技術研究所（NIST）は述べています。NISTは協働ロボットの安全性に関する継続的な研究に加え、人間がロボットやコボットと並んで働く際の複雑さに関連する2つの研究イニシアチブを実施しており、安全性と生産性の両面で大きな成果が期待されています。NISTの製造ロボティクス測定科学プログラムマネージャー、エレナ・メッシーナ氏によると：

1. 視認性

多くのコボットには内蔵カメラがあり、周囲の環境を認識できます。正しく機能させるには、カメラ座標系とロボット座標系の間にインターフェースが必要です。メッシーナ氏によると、NISTは「ロボットが自分がいると思っている場所からズレていないか？」「座標系が実際の周囲環境と一致しているか？」といった問いを立て、この調整を強化するツールの開発に取り組んでいます。

NISTのロボット視認性研究は、人間を検出・追跡するために使用できるカメラとアルゴリズムにも焦点を当てており、安全性と人間・ロボット間の相互作用全般の改善が期待されています。

2. プログラミング

コボットをほとんどの製造作業にプログラミングするのは難しくありませんが、さらに簡単にできる可能性があります。簡単になれば、人間が導入するエラーの機会が減り、安全上の問題や生産トラブルにつながるリスクが低減します。この目的で、NISTは拡張現実（AR）と仮想現実（VR）を活用した高度なインターフェースのプロトタイピングを行い、コボットプログラミングをより直感的にすることを目指しています。

現在、製造業者がコボットで行っていること

コボットの安全規格と管理技術は進化し続けていますが、協働ロボットはすでに、多くの場合、追加の安全柵や遮蔽なしで、作業現場で人間と近接して作業しています。現在の安全ガイドラインの範囲内で、従来の作業現場機械よりはるかに低コストで、作業者に反復障害のリスクをもたらしていた反復作業を引き受けることができます。

仕分け・梱包から接着・取り付けまで、コボットは以下のような作業を迅速にプログラミングして効率化できます：

• 品質検査
• 研磨
• 機械へのワーク供給（マシンテンディング）
• ねじ締め
• 射出成形
• 組み立て
• ピックアンドプレース

Kay Manufacturingのデビッド・ヤングのような従業員は、コボットが引き受けた小さな自動車部品の目視検査のような作業を「もうやらなくて済む」と喜んでいます。『トリビューン』紙のインタビューで、ヤング氏はコボットが彼の手足に関節炎を引き起こしていた手作業を担ってくれていると語りました。「細かいところまで全部見るのは大変です。これで仕事が楽になります。」

まだコボットが提供する多くの機会を活用していないSMMの皆さん、今こそ始める時です！MEPナショナルネットワーク内の最寄りのMEPセンターにご連絡いただき、コボットがどのように貴社を支援できるかご確認ください。