企業は、統合されたロボット環境の価値と利点をますます理解するようになっています。最近の調査によると、製造施設の約半数がロボットを業務の一部として使用しています。ロボットソリューションの成熟度と機能が向上するにつれ、この分野での導入が大幅に増加することが予想されます。
うまく設計された統合環境の目的は、人的資本を補完することです。ロボットは、反復的な作業を行なう際のばらつきを抑え、より信頼性の高い、効率的なオペレーションを可能にします。このようなメリットがさまざまな分野で明らかになっていることから、企業は初期の検討段階を超えて、より高度な統合を目指しています。
複雑さや断片化にまつわるリスクに対処するために、意思決定者は、全体的な視点からロボットを統合することを検討する必要があります。これは、人、プロセス、テクノロジがすべてつながった環境を構築することを意味します。この目標を達成するためには、環境をどのように設計するかが重要です。
企業は、設計したロボット環境が目的に合っているかどうかを、導入前に確認する必要があります。この段階では、3Dモデリングが役立ちます。オフラインプログラミングなどの機能を使用して、デザインプロトタイプの正確なシミュレーションを行なうことができます。これにより、概念実証(POC)の価値が高まり、企業はロボットが実際に運用される前に、環境に対してどの程度の効果があるのかを把握することができます。
統合ロボット工学とは、さまざまな機械、ロボット、コンベアをガイドするメインの中央システムを持つことで、プロセスを簡素化し、独立して動作しているという問題を取り除くことが求められます。統合されたロボット環境を設計する際には、すべての要素がシームレスに接続されるように設計され、視認性と方向性を補助する統合制御装置が組み込まれていることが重要です。この目的が設計に組み込まれていないと、製造メーカは効果的なロボティクスを導入するかわりに、プロトタイプの再構成に時間を費やすことになります。
接続された環境を構築するためには、柔軟性が望まれますが、この目標を達成するためには、統合ロボット工学が鍵となります。高性能な製造環境では、一定期間内に複数のプロセスや製品を切換える必要がありますが、環境が柔軟に設計されていないと混乱を招く可能性があります。
このような柔軟性が環境に組み込まれていると、機械のセットアップやメンテナンスにかかる時間を短縮することができます。接続されたデバイスは、この必要な柔軟性の統合をサポートし、制御メーカは主要な機械の潜在的なダウンタイムを最小限に抑えることができます。
柔軟性は、コントローラ自体にも適用できます。異なる機械で動作するコントローラは、可視性と統合性に関する問題を引き起こす可能性があります。異なるプロセスが統合された基準で動作するように制御ネットワークを設計することで、最初から最後までプロセス全体をより効率的にすることができます。
統合されたロボット環境で生産されるすべてのものは、その中心に人間を置く必要があります。これを私たちは「Humanufacturing」と呼んでいます。これは、作業者が自分の仕事を効率的にこなすために必要なすべてのツールとデータを提供することです。
統合された環境とは、生産プロセスを簡素化し、作業者の視点で存在する一般的な摩擦を取り除くのに役立つものです。診断と予知保全の使用は、関係する作業者に大きなサポートとより安全な相互作用を提供します。不適切に設計された場合、作業者は1日のかなりの時間を、オペレーションに影響が出始めてからの問題解決に費やすことになり、問題解決のためにしばしば機械を停止する必要があり、生産性に影響を与えることになります。
問題を事前に予測できることは、プロセスを監督する人々にとって物事をシンプルにするだけでなく、ロボット機器のダウンタイムのリスクを最小限に抑えることができます。うまく設計されたロボット環境は、作業者の責任の変化をサポートし、ライン上のタスクを手作業で完了させるのではなく、作業の指示や監視にスキルを再利用できるようにします。単に日々の仕事を楽にするだけでなく、より効果的に時間を配分できるようになるのです。
統合ロボット工学は、人間が安全に機械を操作できるようにするものです。人間の活動への依存度が減ることで、環境の安全性が高まり、さらには機械が稼働している間の遠隔監視やメンテナンスも可能になります。
スマートマニュファクチャリング分野の最終的な目標は、ロボットが産業環境で安全に動作し、作業現場での人間の関与を最小限に抑えることです。そのためには、周囲の環境を監視し、人の存在に応じて異なる動きをするセンサやモーション検知を活用することで、労働災害のリスクを軽減することができます。
また、AIやコンピュータビジョンの活用は、安全性に関するさらなる進歩を支えます。ロボットが自主的･自律的に学習･操作･改善を行なうことで、人が介在しなくてもフロアの変更を自動的に行なうことができ、安全面でのリスクをさらに軽減することができます。
ロボットテクノロジの能力がより身近なものになるにつれ、企業はできるだけ早くこの種のアプリケーションの試験運用を開始したいと考えるはずです。統合ロボット技術は、あらゆる要素が絡み合う多次元的、多分野的な環境です。シームレスにコミュニケーションできる機械があれば、統一されたオペレーションセットアップが可能になり、より優れた制御が可能になります。
現在の開発ペースでは、ロボット工学の分野は今後5年以内に見分けがつかなくなるでしょう。しかし、今、統合ロボット工学を取り入れることで、組織は成熟への道のりをより簡単に進み、スケールアップすることができるようになります。センサの統合が進み、ロボットの能力が向上すれば、人間と機械の間にさらなる一体感が生まれるでしょう。しかし、これらの革新は常に、作業者が安全に、より生産的に作業できるようにするという、1つの中核的な柱に根ざしています。
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公開 2021年10月20日
