コボットで効率アップ：協働ロボットが製造現場を変える3つの実証済み方法

メーカーが効率化を模索する中、協働ロボット（コボット）がより多くのことを成し遂げる人気の手段となっています。企業がコボットを活用してより効率的に働く3つの方法を紹介します。

ロボットは数十年にわたり、企業が効率を最大化し、より多くの製品をより速く生産しようとする中で、製造施設の特徴的存在でした。

今、それらのロボットがケージから解き放たれ、工場フロアで私たちと共に働き始めています。

協働ロボット、略してコボットは、人間の作業者と近接して動作するよう設計されています。これらの小型・軽量デバイスは、機敏で複雑なタスクを実行できるよう設計されていますが、自動車工場の大型ロボットが猛スピードで動くのとは異なり、コボットはゆっくりと慎重に動作します。その強みの一つは、入念で反復的なタスクを実行し、人間の作業者を顧客価値とビジネス価値の創造に集中させられることです。

コボットの登場は、COVID-19パンデミックにより、ソーシャルディスタンスの必要性と、効率を最大化し、エラーを減らし、品質を向上させる新しいデジタルプロセスの採用により、工場フロアでの自動化への渇望が高まった時期と重なります。自動化により、メーカーは生産を国内に維持したり、リショアリング（国内回帰）したりでき、グローバルサプライチェーンの中断や世界経済の変動に伴うリスクを回避できます。

2020年初頭の急落後、製造セクターは活気を取り戻し、2021年中盤〜後半までにパンデミック起因の経済危機から回復すると予想されています。協働自動化の市場は、急成長する産業用ロボット市場の中でも急成長セグメントとして台頭しており、2027年までに75億ドルの価値に達し、世界ロボット市場全体の29%シェアを占めると予測されています。

コボットはショップフロアの多くの領域で効率を提供し、反復的で継続的な動作を必要とする仕事を引き受けることで安全性を向上させています。また、高い精度で動作するため、製品品質の向上にも活用できます。

ここでは、「ピックアンドプレース」から組立、品質保証まで、最も一般的な3つのコボット応用を紹介します。

No. 1：ピックアンドプレース

ある場所で物体をピックアップし、別の場所に移動させる「ピックアンドプレース」手順ほど単調な作業があるでしょうか？ 人間が行うとしばしばミスを招きます。こうした反復動作は手と前腕の疲労を招き、コストのかかる労働災害の主因となっています。

コボットはこれらのピックアンドプレースタスクをより効率的に実行し、人間がより創造的で批判的な思考を要する仕事の部分に集中できるようにします。

コボットは、物体の持ち上げ、搬送、整理を自律的に行うことも可能で、これも人為的エラーが起きやすいタスクです。同様に、コボットは潜在的に危険な材料の取り扱いと移動を容易にこなし、ロボットプラットフォームは重量物を工場フロア内で搬送し、人間の作業者への潜在的な怪我を防ぎます。

No. 2：品質検査

見てきた通り、コボットは反復タスクに適しています。これは、品質管理手順に含まれる精密な操作に理想的な候補となります。これらの検査は製造業で不可欠です。製品製造の規制要件を考慮すると、メーカーは生産するものの一貫性を確保する必要があります。不用意な生産ミスは、コストのかかるやり直しを招きます。

コボットメーカーのユニバーサルロボットによれば、コボットはピックアンドプレース作業から新しい部品の検査へ容易に切り替えられます。これにより、コボットは「将来にわたって検査プロセスを強化し、困難な時期にも事業継続性を確保する完璧な技術」となります。

「例えば、製造施設でソーシャルディスタンス要件を確保する必要がある場合、品質管理ラインにコボットを導入することを検討できます」と同社は最近のブログで述べています。

これは、多品種少量生産の品質管理要求を満たそうと奮闘する、リソースの限られたメーカーにとって特に価値があります。コボットは既存生産ラインへの組み込みが容易で、プログラミングも簡単、光学検査や寸法検査を処理できます。

例えば、同社のUR10コボットにビジョンカメラを搭載したことで、オハイオ州の受託製造業者コンプリヘンシブ・ロジスティクスが、自動車エンジンのサブアセンブリで100%の品質を達成しました。

No. 3：組立タスク

ほとんどの人間の作業者とは異なり、ロボットは数日間同じ仕事を繰り返しても疲れません。この特性により、小さな物体の溶接やネジ締めなどの組立タスクに最適です。

コボットをこれらのタスクに使用する利点の一つは、人間の作業者より速く、より正確に工具を再配置できることで、メーカーの生産出力増加と製品品質・一貫性の向上に貢献します。

ユニバーサルロボットによれば、コボットは「力覚」の進歩により、ネジとナットの締め付けタスクを処理できるようになりました。これにより、「締め付け完了を『感じ取る』ことができ、『手動でネジ締めを行うと頻繁に起こる過剰トルク適用の問題を解消』できます。」

ユニバーサルロボットは、自動車大手の日産を例に挙げています。日産は日本・横浜の製造施設で2ラインのUR10コボットを導入しました。最初にシリンダーヘッドカムブラケットのボルト緩めに割り当てられ、後にエンジンブロック吸気マニフォールドの取り付け支援に使用され、人間の作業者と密接に協働することを意味しました。

日産は、特定プロセスのサイクルタイムが時にオーバーランし、救援作業員を投入せざるを得ず、それにより労働コストと人件費が増大する問題を解決するためにこれらのデバイスを使用しました。時間オーバーランが発生した場所にコボットを持っていくことで、効率を改善できました。

日産と同様に、コボットを活用すれば、メーカーはショップフロアの変化する状況に迅速に適応できます。不確実な時代において、機敏さは極めて重要です。

あなたの施設ではコボットをどう活用していますか？

メーカーが効率化を模索する中、協働ロボット（コボット）がより多くのことを成し遂げる人気の手段となっています。

コボットは人間の作業者と安全に共存し、ショップフロアで反復タスクを引き受けるよう設計されています。

アンケートに回答して、あなたのコボット活用法を共有し、他社の取り組みを発見しましょう。

以下のうち、コボットに割り当てたタスクはどれですか？

あなたの施設では自動化をどう活用していますか？ ショップフロアでコボットを使っていますか？ コメントでご意見をお聞かせください。