DABJAPAN

最近は人工知能が大きく発達して、完全無人化で1か月間連続稼働する工場も取り上げられたり、世界中で様々なロボットが開発されていますね。

そんな中で、日本は特に産業ロボットの分野においてロボットやセンサーを駆使して世界でも高いシェアを誇っています。

さらに、最先端技術でロボット自体だけでなく、ロボットに使われる部品でも工場の自動化技術を磨き、日本の製品は海外でも大きな存在感を示しいます。

今回の記事では、日本の産業ロボットに注目してその技術の高さをご紹介させて頂きます。

産業ロボットとは？

そもそも、産業ロボットとはどのような機械なのかを簡単にご紹介致します。

産業ロボットとは、人間の代わりに工場などで製品の組み立てや製造を行うロボットの事です。

そんな産業ロボットは、大きく分類すると「アクチュエータ型」と「多関節型」の2種類が存在します。

こういった産業ロボットの作業は、本来では安全を考慮して柵等で囲われていて作業員とは別の場所で作業をすることがほとんどでした。

しかし最近では、多関節型ロボットが人と一緒に作業を行ったりと、業務の形が変わり始めています。

アクチュエータの使用例

これらの産業ロボットは、具体的にどういった役割をして、どんな物を製作しているのかいくつか例を紹介します。

アクチュエータ系と言っても電動式・油圧式・空気圧式とタイプが分かれるのですが、主に伸縮、屈伸、旋回を用いて生産ライン上の直線的な動きに使われる事が多いです。

スマートフォンの製造や、自動車の製造に多く利用される事が最近では多くなっております。

電動アクチュエータの例

電動アクチュエータでは、モーターやボールねじ等を利用して生産装置の輸送等に使われています。

電気エネルギーで動くサーボモーターや磁力エネルギーを活用し電圧で変化させるピエゾ素子を使ったアクチュエーターもこれにあたります。

油圧アクチュエータの例

油圧アクチュエータでは、流体動力を使って高負荷がかかる建設機械や、工場に使われる機器等に使われています。

特徴としては、小型でもパワフルな為、建設現場等の大きな力が必要なときに大活躍します。

空気圧アクチュエータの例

空気圧アクチュエータは、その名の通り空圧を利用しますので負荷が少なく、火災等のトラブルが心配ないのが特徴です。

工場や輸送のシーンに限らず多目的で使用されますが、油圧式程のパワフルさはなく、安全な機械として用いられています。

多関節型ロボットの使用例

多関節型のロボットは、垂直多関節や水平多関節などがあります。

溶接や塗装、研磨や組立搬送など3次元的な動作が求められる作業に使用されており、スマートフォンや自動車、食品だったり様々な分野で幅広く利用されています。

• ナットなどを締める
• 吸着パッドでモノを移動させる
• ドリルで角度のある場所に穴をあける
• 人間のように部品を掴む
• 水で部分的に洗浄する
• 箱詰めを行う

といった、より人間に近い柔らかな動きで作業が出来る為、高精度な作業を行えます。

可動範囲も広く、精密さと自由度がある一方で、多関節型ロボットを製作するには非常に高い技術と高品質な素材が求められます。

多関節ロボットと人間の差

この多関節ロボットの最大の利点は、人間の動きに酷似している、それ以上の動きが可能になる点です。

人間の「腕」「手首」「手」「指」の動きが幅広い可動域で、さらに自由度の高い作業が持続出来る点が人間とは異なります。

人間の体力では過酷な作業であっても、ミスをせずに作業を行い続けるので労働環境の不満だったり人事的な問題もありません。

職人的な仕事は熟練の技術が必要であり、高齢化で後継者を育成させる問題を抱えてしまいます。

人間が行っている以上、この問題は避けられませんが、産業ロボットはセンサーやカメラ、AIで検査を行うなど職人技も実現する世の中になってきています。

日本が世界トップシェア

アクチュエーター型のロボットは、技術的なハードルが低いため最近では中国や韓国といったアジアのメーカーが勢力を拡大しています。

しかし、多関節型のロボットでは人間のような柔軟な動きをさせるためロボットアームをうまく動作補正する為に非常に高い技術力が必要で、業界でも安定して信頼出来るロボットを作れる会社は多くありません。

その業界の中でも、世界大手に位置するのが「ファナック」「安川電機」「クーカ」「ABB」「川崎重工業」です。

業界大手に日本のメーカーが3社も入っているのは凄いですね。

なんと世界の産業ロボットのシェア6割近くが日本企業が占めているそうです。

なぜ産業ロボット業界に日本企業が多いのか？

いくつか理由はあると思いますが、昭和時代から著しく進化していった日本の自動車産業とともに、日本の産業ロボットメーカーも国内にしっかりとしたインフラや技術、事業基盤を整えた事だと思います。

その高精度の技術と安定性が信頼となり、海外展開を成功させています。

もちろん設計などの技術だけではありません、ロボットに使用されている部品も高品質なものでないと安定性や緻密な作業が出来ません。

産業ロボット業界に使われている部品の中には、減速機やACサーボモーターは日本がシェアを大きく独占する程に高品質なものが要求されます。

減速機とは？

減速機はモーターの回転数を落とす装置の事です。

自転車の変速機と同じで、回転数を落とせば出力パワーが増えて重い物も持ち上げます。

ACサーボモーターとは？

ACサーボモーターは電気信号を物理的に動作をさせる機械です。

油圧式よりも電気制御で動作させる事で、より正確な回転位置、速度、回転力でオートメーション化に最適なモーター。

産業ロボットの進化の行く先

日本では少子高齢化がさらに進み、人手不足になると言われており、実際にそうなっております。

この産業ロボットの進化は労働者の雇用がどんどん減っていく懸念もあります。

50年後でも活躍している職業は政治家、芸能人、お坊さんぐらいになっているかも？

とはいえ、日本がやらなくても何処かの国がいずれロボット市場を拡大していきます。

世界の産業ロボット市場が日本の高い技術力で、海外の企業に負けないよう今後も素晴らしいモノを作り続けて欲しいですね。

最後までご覧頂き誠にありがとうございました。