未来型の産業用ロボットによる作業の自動化｜現場での活用事例と課題

昨今、ロボティクスやAI技術の進化に伴って、産業用ロボットのさらなる高度化が進んでいます。こうした未来的な産業用ロボットは、工場や製造業を越えて、社会に内在するさまざまな問題やニーズに応えられると期待されています。本記事では、産業用ロボットの概要や現状、活用事例などについて詳しく解説します。

産業用ロボットによる作業自動化が注目される背景

近年、産業用ロボットによる作業自動化が大きく注目されています。この動向は、技術的な進化はもちろん、労働力不足の解消やコスト削減など、日本社会や産業界に内在する多様なニーズや課題を反映したものです。

汎用ヒト型ロボットの開発が進んでいる

ロボット（工作機械）による作業の自動化自体は、工場などを中心に見慣れた光景です。しかし最近、改めてこれが注目されているのは、ロボティクスやAI技術などの進化に伴い、汎用ヒト型ロボットの開発が進んでいることが深く関係しています。

汎用ヒト型ロボットは、人間に近い見た目と能力を持ち、人間に代わって、あるいは人間と協力して作業を行うことに適しています。たとえば、汎用ヒト型ロボットならば、従来の工作機械などでは難しかった細かい作業にも対応可能です。また、これまで人間しか立ち入れなかったような閉所・高所での作業も、汎用ヒト型ロボットならば代替できます。これは、作業員の安全確保のために非常に有用です。

人手不足の解消やコスト削減につながる

産業用ロボットによる自動化は、単に作業現場のニーズを満たすだけでなく、企業経営や社会問題の解決に資するという面でも注目を集めています。

現在の日本は少子高齢化によって、さまざまな業界で労働力不足が深刻化しつつある状況です。こうした中で、特に工場や建設現場などの作業現場は、3K（キツイ・キタナイ・キケン）のネガティブなイメージもあり、人手の確保にますます苦戦していく恐れがあります。しかし、産業用ロボットの導入によって作業の自動化を進めれば、業務の省人化を実現することが可能です。また、先の3Kに関わる業務を自動化することで、人材を呼び寄せる効果や、離職率を低減する効果も期待できます。

さらに、ロボットによる作業の自動化は、コスト削減のためにも効果的です。人と違ってロボットは休息を必要とせず、複雑な作業も単純作業も高精度にこなし続けられます。そのため、産業用ロボットの導入は、単に人件費の削減につながるだけでなく、生産性や業務品質・製品品質の向上にも寄与します。産業用ロボットの導入には初期費用が必要ですが、中長期的に考えれば大きな費用対効果を見込める戦略です。

RPAと産業用ロボットとの違い

DXが注目される現在、「ロボットによる自動化」と言うと、RPA（Robotic Process Automation）を連想する方もいるかもしれません。しかし、RPAと産業用ロボットでは、自動化する対象業務に大きな違いがあります。

そもそもRPAとは、定型的なバックオフィス業務を自動化できる「ソフトウェア・ロボット（システム）」を意味するのが一般的です。要するに、RPAが自動化するのは、データ入力や経理処理のようなデスクワーク（PC作業）が該当します。これに対して産業用ロボットが自動化するのは、製造ラインでの作業や施設の清掃・案内といった、物理的な労力を要する仕事です。

すなわち、RPAがデスクワークを自動化するのに対し、産業用ロボットは人が手足を動かして行うような作業を自動化します。

未来型の産業用ロボットの現場での活用事例

未来型の産業用ロボットは、工場などの作業現場はもちろん、福祉の分野でも活用の可能性が広がっています。以下では、その具体例として、点検・検査業務における活用事例と、高齢者の生活支援における活用事例を紹介します。

点検・検査業務

今まで属人化していた点検や検査業務は、未来型ロボットの導入によって大幅に自動化されています。最新の産業ロボットならば、AIの画像認識や高度なセンサー技術などを活用して、目視では確認できないような微細な不具合も瞬時に検出可能です。暗い場所でも作業が可能な場合は、照明コストの削減にも役立ちます。

点検・検査業務は、高度な集中力や繊細な識別能力が必要な一方で、繰り返しの単調な作業になることが多いため、ヒューマンエラーが起きがちです。その点、産業用ロボットで自動化すれば、ヒューマンエラーを排除し、製品品質の安定化や作業効率の向上を図れます。

高齢者の生活支援

これまで主に作業現場で活用されてきたアーム型ロボットなどを、高齢者の日常支援に活用する動きもあります。超高齢化社会の進展に伴い、高齢者の日常生活を支援する人材の不足は、今後ますます深刻化する見込みです。アーム型ロボットの活用は、この問題に対するひとつの解決策となることが期待されています。

高齢者や病気・怪我などで身体機能が低下している方は、食事やちょっとした物の取り扱いにも苦労しがちです。アーム型ロボットは、こうした方の生活補助に役立ちます。将来的に家事業務にも対応可能なロボットが開発されれば、高齢者だけに留まらず、さらに広範な人々が助かるはずです。

未来型ロボットによる業務自動化での課題

未来型ロボットの導入による業務自動化は多くの可能性を秘めていますが、現段階ではいくつかの課題も存在するのが実情です。これらの課題を克服することが、産業用ロボット技術のさらなる進化と普及の鍵となります。

人・ソフトウェア・ハードウェアとの連携が必要である

現状では、ロボットが単独で業務を遂行することは、技術的な限界から難しいと言わざるを得ません。そのため、効果的な業務遂行のためには、人間、ソフトウェア、そしてハードウェアとの連携が不可欠です。安全かつ効率的に作業を進めるには、これらの各要素がシームレスに協働する必要があります。特に、ロボットと人間、ソフトウェアが互いに補完し合いながら作業を進めるサービスモデルの確立が重要であり、各要素の役割分担と連携の方法を明確にすることが求められます。

ルール作りが必要である

ロボットによる業務自動化を安全かつ効率的に進めるためには、適切なルール作りも必須です。

多くのロボットが協働する状況は、現状ではそう多くありません。しかし、将来的にさらに産業用ロボットが増えて、複数のロボットがひとつの場所で作業を行うようになると考えた場合、衝突などの事故を防ぐために、それぞれのロボットが互いの動きを認識し合う仕組みが欠かせません。

そのため、ロボットの動作範囲や作業内容、優先順位などを定めた詳細なルールが求められます。ロボット同士の衝突や担当作業の重複といった問題を避けることは、作業効率の面でも重要です。

ロボットプラットフォームが必要である

深刻な人手不足もあり、今後はロボットと人間が共存する社会になると予想されます。しかし、現状の技術レベルでは、ロボットの作業内容は限られています。今後の社会では、多種多様なロボットが共存する状況を可能にすることが求められます。

そのためには、各ロボットをハードウェアの面でもソフトウェアの面でも、統合的に管理・連携させるロボットプラットフォームの開発が重要です。実際に、こうした機能を搭載したロボットプラットフォームは増えつつあります。

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まとめ

汎用ヒト型ロボットの開発など、ロボティクスやAI技術が急速に進化している中、産業用ロボットによる自動化の範囲は、今後さらに広がっていくものと予想されます。ロボットプラットフォームの整備など、まだ課題も多くありますが、ロボットと人間が共生する社会はそう遠くない未来に実現するかもしれません。