記事公開日：2025.02.14
最終更新日：2025.02.14

工場における安全対策とは？ 事例から学ぶ対策のポイントと製造業のリスク管理を紹介！

工場における安全対策は、作業者の安全確保と事故発生のリスク低減に必要不可欠です。
本記事では、工場で発生するさまざまな事故のリスクと、安全対策のポイントを事例を交えながら解説します。
機械の安全管理から現場作業におけるリスク管理まで、製造業に携わる全ての方に役立つ情報をご紹介します。

目次

1.はじめに：なぜ工場における安全対策が重要視されるのか？

日本の製造業は、世界的に見ても高い技術力と品質を誇り、経済成長を支える重要な役割を担っています。しかし、その一方で、工場における労働災害は依然として発生しており、尊い命が失われたり、大きな怪我を負ってしまう事故も後を絶ちません。工場における安全対策は、労働者・作業員の安全と健康を守るだけでなく、企業の生産活動を維持し、社会的な信頼を得る上でも非常に重要な取り組みです。

1.1.労働災害の現状と課題

厚生労働省の調査によると、令和4年の労働災害による死傷者数は8万件を超え、そのうち製造業における割合が最も高くなっています。特に、中小規模の工場では、安全対策が十分に行われていないケースも多く、労働災害発生のリスクが高い状況です。労働災害は、個人の不幸だけでなく、企業の生産性低下やイメージダウンにもつながるため、早急な対策が必要です。

1.2.工場における安全対策の必要性

工場では、機械設備や化学物質の取り扱い、高所作業など、さまざまな危険が潜んでいます。これらの危険源を特定し、適切な安全対策を講じることで、労働災害の発生を未然に防ぐことが可能です。また、安全対策は、労働者のモチベーション向上や生産性向上にもつながり、企業全体の発展に貢献します。安全な職場環境は、従業員・作業員の定着率向上にもつながり、人材不足の解消にも役立ちます。

1.3.本記事で得られること

本記事では、工場で起こりうる事故の種類や原因、安全対策の基礎知識、具体的な対策事例、安全対策の進め方など、工場における安全対策に関するあらゆる情報を網羅的に解説します。この記事を読むことで、工場における安全対策の重要性を再認識し、自社の安全対策をより強化するためのヒントを得ることができます。安全対策に関する知識を深めることで、より安全な職場環境を構築し、労働災害ゼロを目指しましょう。

2.工場で起こる事故の種類と原因

工場では、さまざまな種類の事故が発生する可能性があります。ここでは、代表的な事故の種類と原因について解説します。

2.1. 転倒・転落事故

転倒・転落事故は、工場で最も多く発生する事故の一つです。床面の段差や滑りやすい場所での作業、通路の障害物などが原因で発生します。特に、雨の日や清掃直後など、床が濡れている状況では、転倒のリスクが高まります。また、作業者の不注意や、急いで移動する際にも転倒事故が起こりやすいです。

2.2. 挟まれ・巻き込まれ事故

挟まれ・巻き込まれ事故は、機械設備の不適切な操作やメンテナンス不足、安全装置の未設置などが原因で発生します。重大な怪我につながるケースが多く、特に注意が必要です。機械の点検・整備時には、必ず電源を切り、安全ロックをかけるなど、安全対策を徹底する必要があります。また、作業者は、機械の操作手順を十分に理解し、安全装置の正しい使い方を習得する必要があります。

2.3. 衝突事故

衝突事故は、フォークリフトなどの運搬車両の操作ミスや、作業者の不注意などが原因で発生します。作業スペースの確保や安全通路の確保が重要です。特に、狭い場所や見通しの悪い場所での作業は、衝突のリスクが高まります。フォークリフトの運転者は、運転資格を取得し、安全運転を心がける必要があります。また、作業者は、運搬車両の通行ルートを把握し、注意しながら作業する必要があります。

2.4. 火災・爆発事故

火災・爆発事故は、可燃性物質の取り扱いミスや、電気系統の不具合などが原因で発生します。初期消火の徹底や、火災発生時の避難経路の確保が重要です。工場では、可燃性物質の保管場所や取り扱い方法を明確にし、火災発生時の対応マニュアルを作成しておく必要があります。また、定期的な消防訓練を実施し、従業員が適切な消火活動や避難行動をとれるようにする必要があります。

2.5. 感電事故

感電事故は、電気設備の絶縁不良や、作業者の不注意などが原因で発生します。電気設備の定期的な点検や、作業者の安全教育が重要です。電気設備は、定期的に点検し、絶縁不良箇所を修理する必要があります。また、電気作業を行う際は、資格のある作業者が行い、安全対策を徹底する必要があります。作業者は、電気に関する知識を習得し、感電の危険性を理解する必要があります。

2.6. 化学物質による事故

化学物質による事故は、化学物質の漏洩や誤使用などが原因で発生します。MSDS（安全データシート）の活用や、適切な保護具の着用が重要です。化学物質を使用する際は、MSDSをよく読み、安全な取り扱い方法を確認する必要があります。また、化学物質の保管場所や使用量を適切に管理し、漏洩時の対応マニュアルを作成しておく必要があります。作業者は、化学物質の危険性を理解し、適切な保護具を着用する必要があります。

2.7. その他（熱中症、有害物質など）

その他にも、熱中症や有害物質による事故が発生する可能性があります。作業環境の改善や、作業者の健康管理が重要です。特に、夏場の高温多湿な環境下では、熱中症のリスクが高まります。作業場所の換気を良くしたり、休憩時間を確保するなど、熱中症対策を講じる必要があります。また、有害物質を取り扱う際は、適切な保護具を着用し、作業環境を管理する必要があります。

2.8. 事故原因の分析と対策

事故が発生した際は、原因を徹底的に分析し、再発防止対策を講じることが重要です。事故調査委員会を設置し、事故状況、原因、対策などを記録することで、今後の安全対策に役立てることができます。事故原因の分析には、5W1H（いつ、どこで、誰が、何を、なぜ、どのように）などの手法を活用し、多角的な視点から原因を究明することが重要です。

3.工場における安全対策の基礎知識

工場における安全対策は、労働者の安全を確保し、事故を未然に防ぐために不可欠な取り組みです。ここでは、安全対策の基礎知識について解説します。

3.1. 安全とは？

安全とは、危険な状態がなく、安心して作業できる環境のことです。工場における安全は、労働者の身体的な安全だけでなく、精神的な安定も含まれます。安全な職場環境は、労働者のモチベーション向上や生産性向上にもつながります。また、安全な職場環境は、企業のイメージアップにもつながり、優秀な人材の確保にも役立ちます。

3.2. 安全対策の基本原則

安全対策の基本原則は、危険源を特定し、リスクを評価し、適切な対策を講じることです。具体的には、以下の3つの原則が重要です。

  • 危険源の除去：危険な設備や作業をできる限り排除する
  • 安全対策の実施：危険源を除去できない場合は、安全装置を設置したり、作業方法を改善したりする
  • 保護具の着用：安全対策だけでは防ぎきれないリスクに対して、保護具を着用する

これらの原則を基に、具体的な安全対策を講じることで、労働災害の発生を未然に防ぐことができます。

3.3. リスクアセスメントとは？

リスクアセスメントとは、作業における危険源を特定し、リスクを評価し、適切な対策を講じるための手法です。リスクアセスメントは、労働災害を未然に防ぐために重要な取り組みです。リスクアセスメントを実施することで、潜在的な危険源を洗い出し、適切な対策を講じることができます。また、リスクアセスメントの結果は、安全教育や訓練の教材としても活用できます。

3.4. 危険源の特定とリスクの評価

危険源の特定は、作業現場を隈なく調査し、潜在的な危険源を洗い出すことから始めます。リスクの評価は、危険源が現実化した場合に、どの程度の被害が発生するかを評価します。危険源を特定する際は、作業者の意見を聞き取り、現場の状況を把握することが重要です。また、過去の事故事例やヒヤリハット事例を参考にすることも有効です。

3.5. 対策の優先順位付け

リスクアセスメントの結果に基づいて、対策の優先順位を決定します。最もリスクの高いものから優先的に対策を講じることが重要です。対策の優先順位を決定する際は、リスクの大きさだけでなく、対策の費用や効果なども考慮する必要があります。また、緊急性の高いものや、多数の作業者に影響を与えるものから優先的に対策を講じる必要があります。

4.労働安全衛生法とは？

労働安全衛生法は、労働者の安全と健康を確保するために制定された法律です。工場における安全対策は、労働安全衛生法に基づいて行われます。

4.1. 労働安全衛生法の概要

労働安全衛生法は、事業者の義務と責任、安全衛生管理体制、安全衛生教育制度、作業環境管理、健康管理などについて定めています。労働安全衛生法は、事業者が労働者の安全と健康を確保するための最低限の基準を定めたものであり、事業者は、労働安全衛生法を遵守し、労働者の安全と健康を確保する必要があります。

4.2. 事業者の義務と責任

事業者は、労働者の安全と健康を確保するために、必要な措置を講じる義務があります。具体的には、安全衛生管理体制の構築、安全衛生教育の実施、作業環境の改善、健康管理の実施などが挙げられます。事業者は、労働安全衛生法に基づき、安全衛生管理計画を作成し、計画的に安全対策を実施する必要があります。また、労働者からの意見や要望を尊重し、安全対策に反映させることも重要です。

4.3. 安全衛生管理体制

事業者は、労働者の安全と健康を管理するために、安全衛生管理体制を構築する必要があります。具体的には、安全管理者、衛生管理者、産業医などの選任が必要です。安全管理者は、工場全体の安全管理を担当し、安全衛生教育の実施や、安全対策の推進を行います。衛生管理者は、労働者の健康管理を担当し、健康診断の実施や、健康相談に応じます。産業医は、労働者の健康状態を把握し、健康上の問題があれば適切なアドバイスを行います。

4.4. 罰則規定

労働安全衛生法に違反した場合、罰則が科せられることがあります。事業者は、労働安全衛生法を遵守し、労働者の安全と健康を確保する必要があります。罰則の内容は、違反の程度によって異なり、懲役や罰金などが科せられます。また、重大な労働災害が発生した場合は、事業者の責任が問われることもあります。

5.工場における具体的な安全対策

工場における安全対策は、機械設備の安全対策、作業環境の安全対策、作業者の安全対策、化学物質の安全対策、火災・爆発対策など、多岐にわたります。ここでは、具体的な安全対策について解説します。

5.1. 機械設備の安全対策

機械設備の安全対策は、挟まれ・巻き込まれ事故を防止するために重要です。具体的には、安全装置の設置、定期的な点検・メンテナンス、作業手順書の作成などが挙げられます。機械設備は、定期的に点検し、不具合があれば直ちに修理する必要があります。また、機械の操作手順やメンテナンス手順を明確に記載した作業手順書を作成し、作業者が遵守する必要があります。

5.2. 安全装置の設置と点検

機械設備には、安全装置が設置されている必要があります。安全装置が正常に作動するか定期的に点検し、不具合があれば直ちに修理する必要があります。安全装置には、非常停止ボタン、安全カバー、インターロック装置などがあります。これらの装置が正常に作動することで、事故を未然に防ぐことができます。

5.3. 作業手順書の作成と遵守

機械設備の操作手順やメンテナンス手順を明確に記載した作業手順書を作成し、作業者が遵守する必要があります。作業手順書は、作業者が安全に作業を行うための指針となります。作業手順書を作成する際は、作業者の意見を聞き取り、現場の状況を把握することが重要です。

5.4. 異常時の対応マニュアル

機械設備に異常が発生した場合の対応マニュアルを作成し、作業者が適切に対応できるようにする必要があります。異常発生時の対応マニュアルには、連絡先、避難経路、応急処置などが記載されています。

5.5. 作業環境の安全対策

作業環境の安全対策は、転倒・転落事故や衝突事故を防止するために重要です。具体的には、整理整頓（5S）の徹底、照明、換気、温度管理、通路の確保と表示などが挙げられます。

5.6. 整理整頓（5S）の徹底

整理整頓（5S）とは、整理、整頓、清掃、清潔、しつけの頭文字をとったもので、作業環境を改善するための活動です。5Sを徹底することで、転倒・転落事故や衝突事故を防止することができます。整理とは、不要なものを処分し、必要なものだけを置くことです。整頓とは、必要なものを使いやすい場所に置き、表示を明確にすることです。清掃とは、作業場所を清潔に保ち、不具合箇所を早期に発見することです。清潔とは、整理、整頓、清掃の状態を維持することです。しつけとは、決められたことを守り、習慣化することです。

5.7. 照明、換気、温度管理

適切な照明、換気、温度管理は、作業者の疲労を軽減し、集中力を高めるために重要です。照明が不足していると、作業者の視力が低下し、事故につながる可能性があります。また、換気が不十分だと、作業環境が汚染され、健康被害を引き起こす可能性があります。適切な温度管理は、作業者の体調を維持し、熱中症などを予防するために重要です。

5.8. 通路の確保と表示

通路を確保し、表示を明確にすることで、作業者の移動を安全にすることができます。通路が狭かったり、障害物が多いと、作業者がつまずいたり、衝突したりする可能性があります。通路には、通行方向や制限速度などを表示し、作業者が安全に通行できるようにする必要があります。

5.9. 作業者の安全対策

作業者の安全対策は、保護具の着用、安全教育と訓練、健康管理などが挙げられます。

5.10. 保護具の着用

作業者は、作業内容に応じて適切な保護具（ヘルメット、安全靴、保護メガネなど）を着用する必要があります。保護具は、作業者の身体を危険から守るために重要なものです。作業者は、保護具の正しい着用方法を理解し、作業中は必ず着用する必要があります。

5.11. 安全教育と訓練

作業者は、安全に関する知識や技能を習得するために、安全教育と訓練を受ける必要があります。安全教育は、新入社員教育や定期的な安全衛生教育などがあります。安全訓練は、消火訓練や避難訓練などがあります。安全教育や訓練を通じて、作業者は、危険に対する意識を高め、適切な対応をとれるようにする必要があります。

5.12. 健康管理

事業者は、作業者の健康管理を行い、健康診断の実施や、健康相談の窓口を設ける必要があります。健康管理は、作業者の健康状態を把握し、健康上の問題があれば早期に対応するために重要です。事業者は、定期的に健康診断を実施し、作業者の健康状態を把握する必要があります。また、健康相談窓口を設け、作業者が健康上の悩みを相談できる環境を整える必要があります。

5.13. 化学物質の安全対策

化学物質の安全対策は、化学物質による事故を防止するために重要です。具体的には、MSDS（安全データシート）の活用、保管と取り扱い、漏洩時の対応などが挙げられます。

5.14. MSDS（安全データシート）の活用

MSDS（安全データシート）とは、化学物質の危険性や取り扱い方法に関する情報が記載された書類です。化学物質を使用する際は、MSDSをよく読み、安全な取り扱い方法を確認する必要があります。MSDSには、化学物質の名称、成分、危険性、取り扱い方法、緊急時の対応などが記載されています。

5.15. 保管と取り扱い

化学物質は、種類に応じて適切な場所で保管し、取り扱い方法を遵守する必要があります。化学物質は、保管場所や取り扱い方法を誤ると、火災や爆発、中毒などを引き起こす可能性があります。化学物質の保管場所は、通気性の良い場所や、直射日光の当たらない場所を選ぶ必要があります。また、化学物質の種類に応じて、保管容器や保管方法を適切に選ぶ必要があります。

5.16. 漏洩時の対応

化学物質が漏洩した場合の対応マニュアルを作成し、作業者が適切に対応できるようにする必要があります。化学物質が漏洩した場合、適切な保護具を着用し、二次災害を防止することが重要です。漏洩した化学物質の種類や量に応じて、適切な処理方法を選択する必要があります。処理方法が不明な場合は、専門業者に依頼することを検討しましょう。

5.17. 火災・爆発対策

火災・爆発対策は、可燃性物質の取り扱い、消火設備の設置、緊急時の避難経路の確保などが挙げられます。

5.18. 消火設備の設置と点検

工場には、適切な消火設備（消火器、スプリンクラーなど）を設置し、定期的に点検する必要があります。消火設備は、火災発生時に初期消火を行うために重要なものです。消火設備の設置場所や種類は、工場の規模や業種、取り扱う物質によって異なります。

5.19. 可燃物の管理

可燃物は、適切に管理し、火災の原因となる可能性を低減する必要があります。可燃物は、指定された場所に保管し、火気厳禁の場所では使用しないようにしましょう。また、可燃物の保管量や保管方法についても、法令で定められた基準を遵守する必要があります。

5.20. 緊急時の避難経路確保

火災発生時などに、作業者が安全に避難できる経路を確保しておく必要があります。避難経路は、複数確保しておくと、万が一の場合にも対応できます。また、避難経路には、誘導灯や避難標識を設置し、作業者が迷わずに避難できるようにする必要があります。

6.製造業における安全対策のポイント

製造業における安全対策は、製造工程におけるリスク、工程別安全対策事例、設備のレイアウトと配置、作業動線の改善、安全意識の向上などが挙げられます。

6.1. 製造工程におけるリスク

製造工程では、さまざまな危険が潜んでいます。これらの危険を特定し、適切な安全対策を講じる必要があります。製造工程における危険には、機械設備の不具合、作業者の不注意、環境要因などがあります。これらの危険を特定し、それぞれの原因に応じた対策を講じる必要があります。

6.2. 工程別安全対策事例

製造工程における安全対策は、工程ごとに異なります。各工程におけるリスクを分析し、適切な対策を講じる必要があります。例えば、組み立て工程では、部品の落下や工具の誤使用による事故が起こりやすいです。これらの事故を防ぐために、部品の固定や工具の点検、作業者の安全教育などが重要になります。

6.3. 設備のレイアウトと配置

設備のレイアウトと配置は、作業者の安全に大きな影響を与えます。作業動線を考慮し、安全なレイアウトと配置にする必要があります。設備の配置が悪いと、作業者が移動する際に障害物にぶつかったり、機械に巻き込まれたりする危険があります。設備のレイアウトを検討する際は、作業動線を分析し、無駄な移動や危険な場所がないように配慮する必要があります。

6.4. 作業動線の改善

作業動線を改善することで、作業者の移動距離を減らし、衝突事故などのリスクを低減することができます。作業動線を改善するには、設備の配置を見直したり、作業方法を変更したりする必要があります。作業動線を改善することで、作業効率も向上する可能性があります。

6.5. 安全意識の向上

安全対策は、作業者の安全意識の向上によって、より効果を発揮します。安全教育やKYT（危険予知訓練）などを通じて、作業者の安全意識を高める必要があります。安全意識が高い作業者は、危険な状況に気づきやすく、事故を未然に防ぐことができます。また、安全意識が高い作業者は、安全対策を遵守し、安全な作業を心がけます。

6.6. 危険予知活動（KYT）

KYTとは、作業前に危険を予知し、対策を講じる活動です。KYTを実践することで、事故を未然に防ぐことができます。KYTは、グループで行うことが多く、作業者同士で意見交換をすることで、危険に対する認識を高めることができます。

6.7. ヒヤリハット事例の活用

ヒヤリハットとは、事故には至らなかったものの、ヒヤリとしたり、ハッとしたりする事例のことです。ヒヤリハット事例を分析し、共有することで、事故の未然防止に役立てることができます。ヒヤリハット事例は、小さなミスや不注意が大きな事故につながる可能性を示唆しています。ヒヤリハット事例を収集し、分析することで、潜在的な危険源を把握し、対策を講じることができます。

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7.安全対策の進め方

安全対策は、段階的な導入、PDCAサイクル、計画（Plan）、実行（Do）、評価（Check）、改善（Action）などの手順で進めることが重要です。

7.1. 段階的な導入

安全対策は、一度にすべてを実施するのではなく、段階的に導入していくことが効果的です。段階的に導入することで、費用や手間を分散させることができます。また、従業員の理解と協力を得ながら、徐々に安全対策を定着させることができます。

7.2. PDCAサイクル

PDCAサイクルとは、計画（Plan）、実行（Do）、評価（Check）、改善（Action）の頭文字をとったもので、業務改善の手法の一つです。PDCAサイクルを回すことで、安全対策を継続的に改善することができます。計画段階では、安全対策の目標や計画を立てます。実行段階では、計画に基づいて安全対策を実施します。評価段階では、安全対策の効果を評価します。改善段階では、評価結果に基づいて、安全対策を改善します。

計画（Plan）
安全対策の計画を立てます。具体的には、リスクアセスメントの実施、対策の選定、目標設定などを行います。リスクアセスメントでは、工場内の危険源を特定し、それぞれのリスクを評価します。対策の選定では、リスクを低減するための具体的な対策を検討します。目標設定では、安全対策の達成目標を設定します。

実行（Do）
計画に基づいて、安全対策を実行します。具体的には、設備の設置、作業手順書の作成、安全教育の実施などを行います。設備の設置では、安全装置や保護具などを設置します。作業手順書の作成では、安全な作業方法を定めます。安全教育の実施では、従業員に安全に関する知識や技能を教えます。

評価（Check）
安全対策の効果を評価します。具体的には、事故発生状況の分析、作業者のアンケート調査などを行います。事故発生状況の分析では、事故の発生件数や原因などを調べます。作業者のアンケート調査では、安全対策に対する満足度や意見などを聞きます。

改善（Action）
評価結果に基づいて、安全対策を改善します。具体的には、設備の改善、作業手順書の修正、安全教育の見直しなどを行います。設備の改善では、安全装置の改良や保護具の改善などを行います。作業手順書の修正では、より安全な作業方法を検討します。安全教育の見直しでは、教育内容や教育方法を見直します。

8.安全対策に役立つツールとサービス

安全対策には、安全管理システム、リスクアセスメントツール、安全教育コンテンツ、専門家によるコンサルティングなど、さまざまなツールとサービスが役立ちます。

8.1. 安全管理システム

安全管理システムとは、安全管理に関する情報を一元管理するシステムです。安全管理システムを活用することで、安全管理業務の効率化や、リスク管理の強化を図ることができます。安全管理システムには、事故情報管理機能、教育管理機能、点検管理機能などがあります。これらの機能を活用することで、安全管理業務を効率的に行うことができます。

8.2. リスクアセスメントツール

リスクアセスメントツールとは、リスクアセスメントを効率的に行うためのツールです。リスクアセスメントツールを活用することで、リスクの特定や評価を容易に行うことができます。リスクアセスメントツールには、チェックリスト形式のものや、ソフトウェア形式のものなどがあります。

8.3. 安全教育コンテンツ

安全教育コンテンツとは、安全教育に必要な教材です。安全教育コンテンツを活用することで、効果的な安全教育を実施することができます。安全教育コンテンツには、動画形式のものや、テキスト形式のものなどがあります。

8.4. 専門家によるコンサルティング

専門家によるコンサルティングを受けることで、自社の安全対策の課題や改善点などを把握することができます。専門家は、豊富な知識や経験に基づいて、適切なアドバイスや指導を行います。

9.事例から学ぶ安全対策

過去の事故事例や安全対策の成功事例、失敗事例などを分析し、教訓や学びを得ることは、安全対策を推進する上で非常に重要です。

9.1. 実際の事故例とその原因

過去に発生した事故例とその原因を分析することで、同様の事故を未然に防ぐことができます。事故例を分析する際は、5W1Hなどの手法を活用し、多角的な視点から原因を究明することが重要です。

9.2. 対策事例

事故例を踏まえて、どのような対策が有効かを検討します。具体的な対策事例を参考に、自社に合った対策を検討することが重要です。対策事例を検討する際は、費用対効果や実現可能性なども考慮する必要があります。

9.3. 成功事例

安全対策に成功した事例を参考に、自社の安全対策を推進することができます。成功事例から、どのような取り組みが効果的なのかを学ぶことができます。成功事例を参考にする際は、自社の状況と照らし合わせ、適切な方法を取り入れることが重要です。

9.4. 失敗事例

安全対策に失敗した事例を参考に、同様の失敗を繰り返さないようにする必要があります。失敗事例から、どのような点に注意すべきかを学ぶことができます。失敗事例を参考にする際は、原因を深く分析し、二度と繰り返さないように対策を講じることが重要です。

9.5. 教訓と学び

各組織図の業務所掌を明確にし、それぞれの役割を明確化することにより、「誰がどの責任のもと業務を進める」ということが分かるようになり、会社として業務を進めやすくなります。責任体制が明確になることで、業務の進捗管理や問題発生時の対応が迅速かつ適切に行われるようになります。

9.6. 部署横断的な改善活動の推進

事故事例や対策事例から得られた教訓や学びは、今後の安全対策に活かす必要があります。教訓や学びを共有し、組織全体の安全意識を高めることが重要です。教訓や学びを共有するには、社内報や安全会議などを活用することが有効です。また、過去の事故やヒヤリハット事例をデータベース化し、従業員がいつでも閲覧できるようにすることも効果的です。

10. 安全対策に関するQ&A

工場における安全対策に関するよくある質問とその回答をまとめました。

Q：安全対策は、どのくらいの頻度で実施する必要がありますか？

A：安全対策は、定期的に見直し、必要に応じて改善する必要があります。また、法令で定められた点検や教育などは、定期的に実施する必要があります。安全対策の実施頻度は、工場の規模や業種、取り扱う物質によって異なります。定期的にリスクアセスメントを実施し、必要に応じて安全対策を見直すことが重要です。

Q：安全対策には、どのくらいの費用がかかりますか？

A：安全対策にかかる費用は、工場の規模や業種、対策の内容によって異なります。しかし、安全対策は、労働災害による損失を未然に防ぐための投資と考えることができます。安全対策を適切に行うことで、長期的に見るとコスト削減につながる可能性があります。

Q：安全対策に関する情報は、どこで入手できますか？

A：労働安全衛生総合研究所のウェブサイトや、厚生労働省のウェブサイトなどで、安全対策に関する情報を入手することができます。これらのウェブサイトでは、労働安全衛生法に関する情報や、安全対策に関する事例、ツールなどが紹介されています。また、専門家によるコンサルティングを受けることも可能です。

11. まとめ：工場における安全対策の重要性と継続的な取り組み

工場における安全対策は、労働者の安全と健康を守るだけでなく、企業の生産活動を維持し、社会的な信頼を得る上でも非常に重要です。労働災害を未然に防ぐためには、危険源を特定し、リスクを評価し、適切な対策を講じる必要があります。また、安全対策は、一度実施したら終わりではなく、継続的に改善していくことが重要です。安全対策は、企業の経営戦略の一環として捉え、長期的な視点で取り組む必要があります。

本記事で紹介した情報は、一般的な安全対策に関するものであり、すべての工場に当てはまるわけではありません。各工場の状況に合わせて、適切な安全対策を講じる必要があります。

今回の内容に限らず、下記のようなことを感じられた場合はお気軽にお問い合わせください。

  • 自社ではこういう課題があるんだけど・・・
  • こういった場合はどのような取り組みが出来るのか？
  • この部分について興味がある。

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2019.08.27

ティーチング作業とは？ 近年、工場のロボット化は製造業種を問わず、様々な分野で進んできております。 また、大企業だけでなく中小企業においてもロボット化・自動化は進んでいます。 しかしながら、ロボットを選定し導入したらそれで自動化を実現でき、生産性を高めることができるわけではありません。 周知の事実の通り、 ロボットはプログラミングを行うことにより動作を制御しています。 そのため、中小企業の様に品種が多品種でありながら、 ロット数が少量であるということは生産工程が逐次変化するということを表しています。 このように変化が多い、中小企業に良くある状況では ロボット化を進めるために本ページで述べていく ”ティーチング“という作業が欠かせなくなっていきます。 では、一体“ティーチング”とは何なのか？ 簡単に一言で表すと、 ティーチングとは「ロボットに望む動作を教えること」です。 このように、ロボットに望む動作を教える方法には様々な種類があります。 その中には、作業工程に最適な方法があることも分かっています。 そのため、本記事をご覧になっている方は 「このティーチング手法が自社に一番適していたのか、、、！」 というような、導入後の後悔が無くなることでしょう。 それでは、まず次項では ティーチングの種類とその概要について簡単に説明していきます。   ティーチングの種類とその概要 ロボットに直接触れることなくティーチング(間接教示)する 1．オフラインティーチング 2．オンラインティーチング（ティーチング・プレイバック） ロボットに直接触れながらティーチング(直接教示)する 3．ダイレクトティーチング 上記のように、分類することが可能です。 AIによるティーチングレスは厳密に言うと、 ティーチング作業をAIにより行うこととなります。 本ページでは一般的な教示方法である 間接教示法と直接教示法について述べていきます。 その前にまず、 本項ではそれぞれのティーチング方法を表にまとめてみました。 それぞれのティーチング方法を体系的にまとめましたので どのような方法が自社には適しているのかを考える参考にして頂ければと思います。 それでは、まずはティーチングの１つであるオフラインティーチングからみていきましょう。 ダイレクトティーチング教示者が直接ロボット本体を動かすことにより動きを教示する方法になります。導入が増加している協働ロボットのティーチングではこの方法が多く採用されています。教示者が可動部を動かし、動作を記録させることで、より直観的にティーチングすることを可能にします。AIによるティーチングレスティーチング作業は属人的なものでありましたが、近年AIの自己学習機能を活用したティーチングレス化が進んでいます。オフラインティーチングにて行ったプログラミング作業に加え、オンラインティーチングで修正を繰り返すことで高品質の作業をミスなく高速で行うことが可能となります。 ティーチングの種類 オフライン ティーチング テキスト型 ロボットの動きの元となる、プログラムをテキストエディット用のソフトウェアで直接記入します。複雑な動きのプログラムには向かないため、簡単な動きをするロボットに用いられます。 シミュレータ型 ロボット言語のアップロードや、ダウンロードなどのデータのやり取りが可能です。ロボット言語を変換することができるため、各社のロボットに対応することが可能です。 エミュレータ型 教示者にとってティーチングが容易であるため、多くの産業用ロボットに採用されています。ロボット言語を用いて動作をプログラムし、直接実行させるティーチング方法となるためプログラム精度が高いという利点があります。 自動ティーチングシステム CADデータから加工プログラムを自動的に作成するシステムです。技術的な難易度の高さから、まだ導入例は多くないと言われています。 オンライン ティーチング （ティーチング・プレイバック） ロボットの教示者がティーチングペンダント(ロボットを動かすコントローラ)を用いて動作を記録します。次に、記録したデータを再生（プレイバック）させながら、さらに動作を微調整します。 オンラインティーチングでは実機を実際に稼働させながら教示する方法であるため、生産ラインを一度止めなければならず、時間的損失が発生することがデメリットとなります。 ダイレクト ティーチング 教示者が直接ロボット本体を動かすことにより動きを教示する方法になります。導入が増加している協働ロボットのティーチングではこの方法が多く採用されています。教示者が可動部を動かし、動作を記録させることで、より直観的にティーチングすることを可能にします。 AIによる ティーチングレス ティーチング作業は属人的なものでありましたが、近年AIの自己学習機能を活用したティーチングレス化が進んでいます。オフラインティーチングにて行ったプログラミング作業に加え、オンラインティーチングで修正を繰り返すことで高品質の作業をミスなく高速で行うことが可能となります。 自社にはどの教示方法が適しているのか？ ここまでご覧になって頂けた方は 間接教示法と直接教示法の違いをご理解いただけたかと思います。 では、自社がロボットを導入し、自動化を実現するためには どのような教示法、あるいはティーチングを行えるロボットが 適しているのかということで悩まれると思います。 本項では ・間接教示法に適した作業工程 ・直接教示法に適した作業工程 上記に分けて説明していきたいと思います。 これらをご理解して頂けますと、 ロボット選定の際に自社に最適なロボットを 検討し易くなることでしょう。 まず、間接教示法と直接教示法のそれぞれが許容できる 作業工程を包含関係で表してみたいと思います。 上記で表す図のように、 直接教示法にできる作業工程が限られることが分かります。 では、包含関係を示したうえで 直接教示法にはどのような作業工程が向いているのかを説明していきます。   直接教示法に適した作業工程とは？ 直接教示法とは、前述したようにロボットを直接動かすことによって動作を教示する方法になります。この教示方法はロボットの動作に対して比較的精密度が求められない作業において用いることが一般的となります。 具体的には、以下のような作業工程において用いられております。 ネジ締め作業工程 組立て作業工程 部品の仕分け工程 整列工程 箱詰め工程 ピッキング工程 搬送工程 検査工程 測定工程 間接教示法に適した作業工程とは？ 間接教示法は、精密度が求められる工程においても対応することが可能となります。 これは、人の手によるティーチングではなく機械を用いたプログラミングを行うことにより、精度を高めることが可能となるからです。 これらの教示方法により可能となる作業工程は 以下のような作業があります。 溶接 バリ取り シーリング ローラーヘム カット 穴あけ 溶射 塗装 洗浄 搬送（軽量でないもの） 上記のような作業は勿論のこと、 前述した包含関係の図からも、この間接教示法は 直接教示法による作業もカバーすることが可能です。 まとめ 本記事では２つの教示方法と、 ティーチングの種類について説明してきました。 間接教示法は直接教示法が可能とする作業工程を包含していることから 汎用性が高い教示方法であることがわかります。 これを考えると、「間接教示法だけで良いのでは？」 と、思われるかもしれません。 しかし、直接教示法では、ティーチングペンダントを用いることなく 教示者が直接ロボットにティーイングすることが可能であるということから 間接的な教示法よりもティーチングが簡単です。 つまりはティーチングに掛かる作業時間を短縮することができるため、 生産性が高くなるというメリットも考えられます。 このように、それぞれの作業工程に 適した教示方法があることを理解すると 自社におけるロボット選定や導入した後の運用面が明らかになり、 ロボット化・自動化のイメージが着きやすくなると思います。 さらに、本サイトでは ティーチングの種類や教示方法だけでなく、 それぞれの業種やその工程に特化したロボットについて 様々な事例をもとに解説しております。 そのため、そちらをご覧になって頂けると より自社に適したロボットがどのようなものか 理解を深めることが出来ると思います。 是非、自社のロボットにおける導入検討のために 御一読いただければと思います。 [clink url="https://smart-factory.funaisoken.co.jp/special/quality-improvement-through-inspection-quality-challenged-by-a-company-with-50-employees/"] [clink url="https://smart-factory.funaisoken.co.jp/special/a-town-factory-with-40-colleagues-performs-100-inspection-using-robots/"] [clink url="https://smart-factory.funaisoken.co.jp/special/robotization-of-stud-welding-process/"] [clink url="https://smart-factory.funaisoken.co.jp/special/robotization-of-attachment-and-detachment-work-in-multiple-processing-machines/"] ティーチング作業とは？ 近年、工場のロボット化は製造業種を問わず、様々な分野で進んできております。 また、大企業だけでなく中小企業においてもロボット化・自動化は進んでいます。 しかしながら、ロボットを選定し導入したらそれで自動化を実現でき、生産性を高めることができるわけではありません。 周知の事実の通り、 ロボットはプログラミングを行うことにより動作を制御しています。 そのため、中小企業の様に品種が多品種でありながら、 ロット数が少量であるということは生産工程が逐次変化するということを表しています。 このように変化が多い、中小企業に良くある状況では ロボット化を進めるために本ページで述べていく ”ティーチング“という作業が欠かせなくなっていきます。 では、一体“ティーチング”とは何なのか？ 簡単に一言で表すと、 ティーチングとは「ロボットに望む動作を教えること」です。 このように、ロボットに望む動作を教える方法には様々な種類があります。 その中には、作業工程に最適な方法があることも分かっています。 そのため、本記事をご覧になっている方は 「このティーチング手法が自社に一番適していたのか、、、！」 というような、導入後の後悔が無くなることでしょう。 それでは、まず次項では ティーチングの種類とその概要について簡単に説明していきます。   ティーチングの種類とその概要 ロボットに直接触れることなくティーチング(間接教示)する 1．オフラインティーチング 2．オンラインティーチング（ティーチング・プレイバック） ロボットに直接触れながらティーチング(直接教示)する 3．ダイレクトティーチング 上記のように、分類することが可能です。 AIによるティーチングレスは厳密に言うと、 ティーチング作業をAIにより行うこととなります。 本ページでは一般的な教示方法である 間接教示法と直接教示法について述べていきます。 その前にまず、 本項ではそれぞれのティーチング方法を表にまとめてみました。 それぞれのティーチング方法を体系的にまとめましたので どのような方法が自社には適しているのかを考える参考にして頂ければと思います。 それでは、まずはティーチングの１つであるオフラインティーチングからみていきましょう。 ダイレクトティーチング教示者が直接ロボット本体を動かすことにより動きを教示する方法になります。導入が増加している協働ロボットのティーチングではこの方法が多く採用されています。教示者が可動部を動かし、動作を記録させることで、より直観的にティーチングすることを可能にします。AIによるティーチングレスティーチング作業は属人的なものでありましたが、近年AIの自己学習機能を活用したティーチングレス化が進んでいます。オフラインティーチングにて行ったプログラミング作業に加え、オンラインティーチングで修正を繰り返すことで高品質の作業をミスなく高速で行うことが可能となります。 ティーチングの種類 オフライン ティーチング テキスト型 ロボットの動きの元となる、プログラムをテキストエディット用のソフトウェアで直接記入します。複雑な動きのプログラムには向かないため、簡単な動きをするロボットに用いられます。 シミュレータ型 ロボット言語のアップロードや、ダウンロードなどのデータのやり取りが可能です。ロボット言語を変換することができるため、各社のロボットに対応することが可能です。 エミュレータ型 教示者にとってティーチングが容易であるため、多くの産業用ロボットに採用されています。ロボット言語を用いて動作をプログラムし、直接実行させるティーチング方法となるためプログラム精度が高いという利点があります。 自動ティーチングシステム CADデータから加工プログラムを自動的に作成するシステムです。技術的な難易度の高さから、まだ導入例は多くないと言われています。 オンライン ティーチング （ティーチング・プレイバック） ロボットの教示者がティーチングペンダント(ロボットを動かすコントローラ)を用いて動作を記録します。次に、記録したデータを再生（プレイバック）させながら、さらに動作を微調整します。 オンラインティーチングでは実機を実際に稼働させながら教示する方法であるため、生産ラインを一度止めなければならず、時間的損失が発生することがデメリットとなります。 ダイレクト ティーチング 教示者が直接ロボット本体を動かすことにより動きを教示する方法になります。導入が増加している協働ロボットのティーチングではこの方法が多く採用されています。教示者が可動部を動かし、動作を記録させることで、より直観的にティーチングすることを可能にします。 AIによる ティーチングレス ティーチング作業は属人的なものでありましたが、近年AIの自己学習機能を活用したティーチングレス化が進んでいます。オフラインティーチングにて行ったプログラミング作業に加え、オンラインティーチングで修正を繰り返すことで高品質の作業をミスなく高速で行うことが可能となります。 自社にはどの教示方法が適しているのか？ ここまでご覧になって頂けた方は 間接教示法と直接教示法の違いをご理解いただけたかと思います。 では、自社がロボットを導入し、自動化を実現するためには どのような教示法、あるいはティーチングを行えるロボットが 適しているのかということで悩まれると思います。 本項では ・間接教示法に適した作業工程 ・直接教示法に適した作業工程 上記に分けて説明していきたいと思います。 これらをご理解して頂けますと、 ロボット選定の際に自社に最適なロボットを 検討し易くなることでしょう。 まず、間接教示法と直接教示法のそれぞれが許容できる 作業工程を包含関係で表してみたいと思います。 上記で表す図のように、 直接教示法にできる作業工程が限られることが分かります。 では、包含関係を示したうえで 直接教示法にはどのような作業工程が向いているのかを説明していきます。   直接教示法に適した作業工程とは？ 直接教示法とは、前述したようにロボットを直接動かすことによって動作を教示する方法になります。この教示方法はロボットの動作に対して比較的精密度が求められない作業において用いることが一般的となります。 具体的には、以下のような作業工程において用いられております。 ネジ締め作業工程 組立て作業工程 部品の仕分け工程 整列工程 箱詰め工程 ピッキング工程 搬送工程 検査工程 測定工程 間接教示法に適した作業工程とは？ 間接教示法は、精密度が求められる工程においても対応することが可能となります。 これは、人の手によるティーチングではなく機械を用いたプログラミングを行うことにより、精度を高めることが可能となるからです。 これらの教示方法により可能となる作業工程は 以下のような作業があります。 溶接 バリ取り シーリング ローラーヘム カット 穴あけ 溶射 塗装 洗浄 搬送（軽量でないもの） 上記のような作業は勿論のこと、 前述した包含関係の図からも、この間接教示法は 直接教示法による作業もカバーすることが可能です。 まとめ 本記事では２つの教示方法と、 ティーチングの種類について説明してきました。 間接教示法は直接教示法が可能とする作業工程を包含していることから 汎用性が高い教示方法であることがわかります。 これを考えると、「間接教示法だけで良いのでは？」 と、思われるかもしれません。 しかし、直接教示法では、ティーチングペンダントを用いることなく 教示者が直接ロボットにティーイングすることが可能であるということから 間接的な教示法よりもティーチングが簡単です。 つまりはティーチングに掛かる作業時間を短縮することができるため、 生産性が高くなるというメリットも考えられます。 このように、それぞれの作業工程に 適した教示方法があることを理解すると 自社におけるロボット選定や導入した後の運用面が明らかになり、 ロボット化・自動化のイメージが着きやすくなると思います。 さらに、本サイトでは ティーチングの種類や教示方法だけでなく、 それぞれの業種やその工程に特化したロボットについて 様々な事例をもとに解説しております。 そのため、そちらをご覧になって頂けると より自社に適したロボットがどのようなものか 理解を深めることが出来ると思います。 是非、自社のロボットにおける導入検討のために 御一読いただければと思います。 [clink url="https://smart-factory.funaisoken.co.jp/special/quality-improvement-through-inspection-quality-challenged-by-a-company-with-50-employees/"] [clink url="https://smart-factory.funaisoken.co.jp/special/a-town-factory-with-40-colleagues-performs-100-inspection-using-robots/"] [clink url="https://smart-factory.funaisoken.co.jp/special/robotization-of-stud-welding-process/"] [clink url="https://smart-factory.funaisoken.co.jp/special/robotization-of-attachment-and-detachment-work-in-multiple-processing-machines/"]
溶接の自動化・ロボット化とは？溶接の種類と自動化のポイントを解説

溶接ロボットで行う自動化の方法とは？

2019.08.29

▼無料ダウンロードはこちらをクリック 1　はじめに 溶接工程の自動化、工場内物流における搬送工程の自動化、加工機へのワーク投入・取り出 しの自動化… 近年の技術革新により、これらが実現可能な時代になりました。 それも、資金が潤沢にある大企業のみならず、規模がそこまで大きくない工場も当てはまります。 しかし、これまで「自動化」や用途の広い「ロボット」に触れてこなかったが故に、 「どのようにしたらいいかわからない」 「誰に相談すればいいのかわからない」 このようなお悩みを抱える方は多いのではないでしょうか。 実は、「自動化」や「溶接ロボット」の導入により、「労働者数は増加し、業績は好調になり、生産性も高くなる」という研究が発表されています。 https://gigazine.net/news/20190711-robots-and-firms/ この研究の結論として、「産業用溶接ロボットを導入した製造業をはじめとする企業はその業績が好調で労働者も増加である一方、導入していない企業はその生産高はマイナスで、ハイテク企業に太刀打ちできずに雇用状況も悪化する」とされています。 つまり、 「どのようにしたらいいかわからない」 「誰に相談すればいいのかわからない」 という状態のまま躊躇していても、事態は好転するどころか、じわじわと悪化していく一方なのです。 ではどうすればいいか。 答えは単純で、「今すぐ自動化、ロボットの導入」を検討すればいいのです。 この記事では、「中小規模の製造業が、溶接の自動化・溶接ロボット導入をするために関わる情報」を掲載していますから、「自動化、溶接ロボットの導入」を検討し始めの役に立つことでしょう。 この記事では、 ・種々の溶接に最適な溶接ロボット装置の種類 ・溶接の自動化、ロボット化によるメリット を知ることができます。 これらを知ることで、 ・「自分たちの工場での自動化・ロボット化はどんな感じになるのか？」 ・「いざ、自動化・溶接ロボットの導入をするときに、溶接ロボットの機種があり過ぎて分からない！」 といったモヤモヤを解消し、工場経営の改善につながることでしょう。 最後の方では、様々な製品を取り扱う工場が自動化・溶接ロボットを導入することで成し遂げた成功事例について紹介しています。 ぜひ最後までお読みいただき、工場経営の改善にお役立てください。 2　溶接の自動化・ロボット化とは？ 溶接作業をはじめとする製造業の多くは作業者の勘や技術に頼ることが多く、いわゆる職人的な作業となってしまうため、品質のばらつきが大きくなりがちです。また、溶接作業には強烈な紫外線やヒュームが発生するため、作業者にとって過酷な作業になります。 このように、属人的になりがちで過酷な溶接作業において、溶接ロボットを適用し自動化を図る事で、 品質を一定の基準に保つ 生産管理の効率化 人手不足の解消 作業環境の改善 などを実現することが可能です。 3　溶接によって変わる最適な溶接ロボット 溶接ロボットによる溶接の自動化は、大きく「スポット溶接」と「アーク溶接」の２つに分けられています。 スポット溶接は自動車の車体溶接などで多く使用されており、比較的大型な溶接ロボットが用いられます。 アーク溶接ロボットは鉄骨フレームをはじめ比較的細かい製品の溶接に使用されることも多く、設置される溶接ロボット機器のサイズも小型になります。 このように製造業の溶接ロボットによる自動化は溶接の方法によってどのような種類が最適であり、かつロボット自体がどれくらいの面積を占めるのかということも異なっていきます。 本項では現在ある溶接の作業において、どの溶接ロボットが適するのかという水平的な目線で、それぞれの溶接方法により溶接ロボットの大きさが異なることを解説しました。 次項では、溶接作業が自動化へと進化している背景について、それぞれのメリットとデメリットを基にして解説していきます。   4　溶接作業はどのように進化してきたのか？ 近年、製造業における工場のロボット化が著しく進み、生産性が向上しています。 また、その対象は大企業だけでなく、中小企業にも拡がってきています。 溶接の方法は大きく分類すると下記のような進化を遂げてきています。 手溶接(被覆アーク溶接)　→　半自動溶接(半自動アーク溶接)→　自動溶接(ロボット溶接) 自動溶接(ロボット溶接)を理解するには、それ以前の背景を辿ることが必要不可欠です。 本項では、溶接の発展を追うごとに何故進化の必要性があるのかということを、それぞれの方法に対してメリット、デメリットを列挙しながら解説します。 そちらを見ていただくと何故溶接工程がロボット化を遂げたのかがわかるかと思います。 以下の表は、各作業方法のメリット・デメリットを簡潔にまとめたものになります。 ティーチングの種類 メリット デメリット 手溶接 ①設備や溶接棒が小型かつ安価である。 ②手作業のため、素材・構造に左右されない。 ③シールド効果を得ることができる。 ①スラグ除去や、溶着効率が低い。 ②品質にバラツキが出る。 ③ヒュームが多量に発生する。 半自動溶接 ①手溶接より効率が高い。 ②溶接材の交換が少ない。 ③溶接スピードが高い。 ④溶接後のフラックスやスパッタ処理を短縮することができる。 ①品質が技術者の技量に依存する。 ②無風な屋内での作業が必要。 溶接ロボット ①ヒュームやスパッタ発生が少ない。 ②風における影響が減少。 ③品質が一定である。 ④別の高付加価値業務へ熟練者を移行可能に。 ①施工面の形状が限定される。 ②制御・設計・管理において異なる技能が必要。 4.1　手溶接 この溶接方法は、溶接法の中で最も一般的であった方法です。 手溶接とは、被覆アーク溶接のことを一般的に指しています。 この溶接方法は手溶接棒にフラックスを塗布し、電流を流すことによりアークを発生させることにより熱を発生させる方法です。 作業者が溶接トーチを持ち、文字通り手の動作に従って溶接を行います。 この手法には下記のようなメリットとデメリットが考えられます。 メリット ① 設備や溶接棒が小型かつ安価であるため、導入が比較的しやすい。 ② 手による作業のため、素材であったり、構造によることなく溶接することが可能である。 ③ フラックスが溶けることによって生じるガス・スラグが母材を覆うことにより、シールド効果を得ることができる。 デメリット ① スラグの除去をしなければならないことや、溶着効率が低いなどの問題がある。 ② 品質が技術者の技量によって左右される。人によって高品質となることがあれば低品質となることもある。 ③ ヒュームが多量に発生することなどである。   4.2　半自動溶接 半自動アーク溶接はガスシールドアーク溶接の一種であり、この溶接手法は溶着効率の低さを解決するために生み出されました。 現在ではこの半自動アーク溶接のことを指すほど一般的な手法となりました。 手溶接のデメリットを改善した半自動溶接には、以下のようなメリットとデメリットがあります。 メリット ① 手溶接と比較した際に効率が高いこと。また、長い時間の作業が溶接材を交換することなく可能である。 ② 溶接のスピードが高く、溶接をした後に生じるフラックスやスパッタの処理などを短縮することが出来る。 デメリット ①　溶接作業者の技量により品質が左右される。 ②　シールドガスを用いるため、基本的に風のない屋内で作業する必要がある(ノンガスワイヤーを使用する場合を除く)。   4.3　自動溶接 今までの半自動溶接では、溶接者の技術力によって生じる品質の違いは防ぐことはできませんでした。 本項の最後には、自動溶接により今までの溶接手法からどのような変化が期待できるのか解説します。 自動溶接には自動溶接機によるものと、溶接ロボットによるものの２種類があります。 本稿では、溶接ロボットによる自動溶接に焦点を当てて紹介します。 まず、自動溶接機による自動溶接は工場のラインなどで連続に行う溶接手法です。 この手法を進化させたものが、ロボット溶接となります。 これにより、自動溶接時に発生していた課題である溶接姿勢における問題を解決することができるようになりました。 ロボット溶接・自動溶接と比較した際の変化は下記になります。 メリット ① 人の安全に影響を与えるヒュームやスパッタの発生が少ない。 ② 風により生じる影響が減少する。 ③ 作業者によって品質が左右されない。 デメリット ①　溶接する際、施工面の形状が直線、緩やかなカーブに限られてしまう。 ②　シーケンスの制御や、機構の設計、安全管理の面で今までと異なる技能が必要である。   5　まとめ 近年、技術力の進歩に伴い、溶接の在り方、より大きな視点で見れば製造業の在り方自体大きく変わってきました。 今まで主流となっていた方法では、作業者の作業環境や、製品の品質にバラツキが生じるなどの様々な問題が生じておりました。 このような悩みは溶接だけでなく、加工や検査、組立など多方面からも聞こえます。 しかし、昨今の製造業分野においては、溶接工程の自動化・ロボット化が急速に進んできております。 このようなロボット化は大量生産に向いているものであると思われがちでありましたが、ティーチング作業を行うことにより、多品種少量生産である、中小企業においても工場の自動化を果たし生産性を高めることが期待できます。 これらの自動化・ロボット化を実現することは、上記のような機能的なメリットだけでなく、中小企業においては採用面などにもメリットを享受することが期待できます。 文部科学省も学校教育においてプログラミングの必修化の準備を着実に進めています。 このような流れが意味することとしては、プログラミング環境がない企業には人が集まらない、採用ができないということになりそうです。 「自社では生産面でロボットを導入しなくても問題ない。」という近視眼的な考え方では、ロボットを先に導入した中小企業と比較すると、生産面だけでなく採用面でも後塵を拝する結果となりかねません。 いつか導入しなければならないものですし、製造業においては人手不足が大きな課題となっているのが現状です。 早めに行動しなければ徐々にその差は開いていく一方のようです。 また、本稿では溶接作業の自動化・ロボット化に焦点を置いてご紹介してまいりました。 しかし、近年では、溶接工程という部分的な括りだけではなく、様々な工程においてこれらのロボット化は裾野を広げてきております。 当サイトでは溶接だけでなく加工や検査、組立の工程など、多種多様な自動化・ロボット化の事例を掲載しておりますので是非そちらもご覧くださいませ。 ▼無料ダウンロードはこちらをクリック   [sc name="welding-robot"][/sc] [sc name="robot"][/sc] ▼無料ダウンロードはこちらをクリック 1　はじめに 溶接工程の自動化、工場内物流における搬送工程の自動化、加工機へのワーク投入・取り出 しの自動化… 近年の技術革新により、これらが実現可能な時代になりました。 それも、資金が潤沢にある大企業のみならず、規模がそこまで大きくない工場も当てはまります。 しかし、これまで「自動化」や用途の広い「ロボット」に触れてこなかったが故に、 「どのようにしたらいいかわからない」 「誰に相談すればいいのかわからない」 このようなお悩みを抱える方は多いのではないでしょうか。 実は、「自動化」や「溶接ロボット」の導入により、「労働者数は増加し、業績は好調になり、生産性も高くなる」という研究が発表されています。 https://gigazine.net/news/20190711-robots-and-firms/ この研究の結論として、「産業用溶接ロボットを導入した製造業をはじめとする企業はその業績が好調で労働者も増加である一方、導入していない企業はその生産高はマイナスで、ハイテク企業に太刀打ちできずに雇用状況も悪化する」とされています。 つまり、 「どのようにしたらいいかわからない」 「誰に相談すればいいのかわからない」 という状態のまま躊躇していても、事態は好転するどころか、じわじわと悪化していく一方なのです。 ではどうすればいいか。 答えは単純で、「今すぐ自動化、ロボットの導入」を検討すればいいのです。 この記事では、「中小規模の製造業が、溶接の自動化・溶接ロボット導入をするために関わる情報」を掲載していますから、「自動化、溶接ロボットの導入」を検討し始めの役に立つことでしょう。 この記事では、 ・種々の溶接に最適な溶接ロボット装置の種類 ・溶接の自動化、ロボット化によるメリット を知ることができます。 これらを知ることで、 ・「自分たちの工場での自動化・ロボット化はどんな感じになるのか？」 ・「いざ、自動化・溶接ロボットの導入をするときに、溶接ロボットの機種があり過ぎて分からない！」 といったモヤモヤを解消し、工場経営の改善につながることでしょう。 最後の方では、様々な製品を取り扱う工場が自動化・溶接ロボットを導入することで成し遂げた成功事例について紹介しています。 ぜひ最後までお読みいただき、工場経営の改善にお役立てください。 2　溶接の自動化・ロボット化とは？ 溶接作業をはじめとする製造業の多くは作業者の勘や技術に頼ることが多く、いわゆる職人的な作業となってしまうため、品質のばらつきが大きくなりがちです。また、溶接作業には強烈な紫外線やヒュームが発生するため、作業者にとって過酷な作業になります。 このように、属人的になりがちで過酷な溶接作業において、溶接ロボットを適用し自動化を図る事で、 品質を一定の基準に保つ 生産管理の効率化 人手不足の解消 作業環境の改善 などを実現することが可能です。 3　溶接によって変わる最適な溶接ロボット 溶接ロボットによる溶接の自動化は、大きく「スポット溶接」と「アーク溶接」の２つに分けられています。 スポット溶接は自動車の車体溶接などで多く使用されており、比較的大型な溶接ロボットが用いられます。 アーク溶接ロボットは鉄骨フレームをはじめ比較的細かい製品の溶接に使用されることも多く、設置される溶接ロボット機器のサイズも小型になります。 このように製造業の溶接ロボットによる自動化は溶接の方法によってどのような種類が最適であり、かつロボット自体がどれくらいの面積を占めるのかということも異なっていきます。 本項では現在ある溶接の作業において、どの溶接ロボットが適するのかという水平的な目線で、それぞれの溶接方法により溶接ロボットの大きさが異なることを解説しました。 次項では、溶接作業が自動化へと進化している背景について、それぞれのメリットとデメリットを基にして解説していきます。   4　溶接作業はどのように進化してきたのか？ 近年、製造業における工場のロボット化が著しく進み、生産性が向上しています。 また、その対象は大企業だけでなく、中小企業にも拡がってきています。 溶接の方法は大きく分類すると下記のような進化を遂げてきています。 手溶接(被覆アーク溶接)　→　半自動溶接(半自動アーク溶接)→　自動溶接(ロボット溶接) 自動溶接(ロボット溶接)を理解するには、それ以前の背景を辿ることが必要不可欠です。 本項では、溶接の発展を追うごとに何故進化の必要性があるのかということを、それぞれの方法に対してメリット、デメリットを列挙しながら解説します。 そちらを見ていただくと何故溶接工程がロボット化を遂げたのかがわかるかと思います。 以下の表は、各作業方法のメリット・デメリットを簡潔にまとめたものになります。 ティーチングの種類 メリット デメリット 手溶接 ①設備や溶接棒が小型かつ安価である。 ②手作業のため、素材・構造に左右されない。 ③シールド効果を得ることができる。 ①スラグ除去や、溶着効率が低い。 ②品質にバラツキが出る。 ③ヒュームが多量に発生する。 半自動溶接 ①手溶接より効率が高い。 ②溶接材の交換が少ない。 ③溶接スピードが高い。 ④溶接後のフラックスやスパッタ処理を短縮することができる。 ①品質が技術者の技量に依存する。 ②無風な屋内での作業が必要。 溶接ロボット ①ヒュームやスパッタ発生が少ない。 ②風における影響が減少。 ③品質が一定である。 ④別の高付加価値業務へ熟練者を移行可能に。 ①施工面の形状が限定される。 ②制御・設計・管理において異なる技能が必要。 4.1　手溶接 この溶接方法は、溶接法の中で最も一般的であった方法です。 手溶接とは、被覆アーク溶接のことを一般的に指しています。 この溶接方法は手溶接棒にフラックスを塗布し、電流を流すことによりアークを発生させることにより熱を発生させる方法です。 作業者が溶接トーチを持ち、文字通り手の動作に従って溶接を行います。 この手法には下記のようなメリットとデメリットが考えられます。 メリット ① 設備や溶接棒が小型かつ安価であるため、導入が比較的しやすい。 ② 手による作業のため、素材であったり、構造によることなく溶接することが可能である。 ③ フラックスが溶けることによって生じるガス・スラグが母材を覆うことにより、シールド効果を得ることができる。 デメリット ① スラグの除去をしなければならないことや、溶着効率が低いなどの問題がある。 ② 品質が技術者の技量によって左右される。人によって高品質となることがあれば低品質となることもある。 ③ ヒュームが多量に発生することなどである。   4.2　半自動溶接 半自動アーク溶接はガスシールドアーク溶接の一種であり、この溶接手法は溶着効率の低さを解決するために生み出されました。 現在ではこの半自動アーク溶接のことを指すほど一般的な手法となりました。 手溶接のデメリットを改善した半自動溶接には、以下のようなメリットとデメリットがあります。 メリット ① 手溶接と比較した際に効率が高いこと。また、長い時間の作業が溶接材を交換することなく可能である。 ② 溶接のスピードが高く、溶接をした後に生じるフラックスやスパッタの処理などを短縮することが出来る。 デメリット ①　溶接作業者の技量により品質が左右される。 ②　シールドガスを用いるため、基本的に風のない屋内で作業する必要がある(ノンガスワイヤーを使用する場合を除く)。   4.3　自動溶接 今までの半自動溶接では、溶接者の技術力によって生じる品質の違いは防ぐことはできませんでした。 本項の最後には、自動溶接により今までの溶接手法からどのような変化が期待できるのか解説します。 自動溶接には自動溶接機によるものと、溶接ロボットによるものの２種類があります。 本稿では、溶接ロボットによる自動溶接に焦点を当てて紹介します。 まず、自動溶接機による自動溶接は工場のラインなどで連続に行う溶接手法です。 この手法を進化させたものが、ロボット溶接となります。 これにより、自動溶接時に発生していた課題である溶接姿勢における問題を解決することができるようになりました。 ロボット溶接・自動溶接と比較した際の変化は下記になります。 メリット ① 人の安全に影響を与えるヒュームやスパッタの発生が少ない。 ② 風により生じる影響が減少する。 ③ 作業者によって品質が左右されない。 デメリット ①　溶接する際、施工面の形状が直線、緩やかなカーブに限られてしまう。 ②　シーケンスの制御や、機構の設計、安全管理の面で今までと異なる技能が必要である。   5　まとめ 近年、技術力の進歩に伴い、溶接の在り方、より大きな視点で見れば製造業の在り方自体大きく変わってきました。 今まで主流となっていた方法では、作業者の作業環境や、製品の品質にバラツキが生じるなどの様々な問題が生じておりました。 このような悩みは溶接だけでなく、加工や検査、組立など多方面からも聞こえます。 しかし、昨今の製造業分野においては、溶接工程の自動化・ロボット化が急速に進んできております。 このようなロボット化は大量生産に向いているものであると思われがちでありましたが、ティーチング作業を行うことにより、多品種少量生産である、中小企業においても工場の自動化を果たし生産性を高めることが期待できます。 これらの自動化・ロボット化を実現することは、上記のような機能的なメリットだけでなく、中小企業においては採用面などにもメリットを享受することが期待できます。 文部科学省も学校教育においてプログラミングの必修化の準備を着実に進めています。 このような流れが意味することとしては、プログラミング環境がない企業には人が集まらない、採用ができないということになりそうです。 「自社では生産面でロボットを導入しなくても問題ない。」という近視眼的な考え方では、ロボットを先に導入した中小企業と比較すると、生産面だけでなく採用面でも後塵を拝する結果となりかねません。 いつか導入しなければならないものですし、製造業においては人手不足が大きな課題となっているのが現状です。 早めに行動しなければ徐々にその差は開いていく一方のようです。 また、本稿では溶接作業の自動化・ロボット化に焦点を置いてご紹介してまいりました。 しかし、近年では、溶接工程という部分的な括りだけではなく、様々な工程においてこれらのロボット化は裾野を広げてきております。 当サイトでは溶接だけでなく加工や検査、組立の工程など、多種多様な自動化・ロボット化の事例を掲載しておりますので是非そちらもご覧くださいませ。 ▼無料ダウンロードはこちらをクリック   [sc name="welding-robot"][/sc] [sc name="robot"][/sc]

産業用ロボットとは？最新動向からロボットの違いを知る

2019.09.17

近年、「ロボット」という言葉は様々な業界において幅広く聞かれるようになってきました。 そのせいか、ロボットの定義は明確に定まっている訳ではなく所々で色々な定義がされているようです。 そんな中、この「ロボット」という言葉の一つの定義として、“人の代わりに何等かの作業を自律的に行う装置、もしくは機械のこと。”とあります。 このように、どのような用途でロボットが使用されるものかという大まかに定義づけがある他、学術的なロボットの定義の一つとしては、日本ロボット学会が編纂したロボット工学ハンドブックで紹介されているものとして、“自動性、知能性、個体性、半機械半人間性、作業性、汎用性、情報性、柔軟性、有限性、移動性を持つもの”だと言われることもあります。 我々の日常の業務は多くの産業において“人”によって行われているため、この「ロボット」はどのような産業においても遅かれ早かれ関係を持つものとなるだろうことが予想されます。 近年では、日本の人口ピラミッドの推移からも考察できるように、国内の人口は減少傾向であることは明確です。 さらにそれに加え、人口の分布としては高齢者の割合は増加傾向でありながら、若い世代の割合は減少するということが予測されております。 このことから、 国内の人口は減少傾向にあるということ 人口分布は高齢者人口が多くなっていくということ(＝国内人口における生産年齢人口の割合が低下するということ) 上記のことが容易に予測できます。 もう一度、「ロボット」の定義の一つを下記に示してみます。 ロボットとは、“人の代わりに何等かの作業を自律的に行う装置、もしくは機械のこと。” 世界的な人口は増加傾向にあります。 しかしながら、一方で日本国内の人口は減少傾向にあります。 そのような環境下において我々に代わって作業を代替してくれる装置・機械である「ロボット」の需要は日に日に増していくことでしょう。 以下のレポートにおいても、中小企業の全体的な方向性としては、社内のシニア、ベテラン人材の継続確保よりも、自動機やロボットによる自動化・省人化のポイントが増加しているようです。 https://www.meti.go.jp/report/whitepaper/mono/2018/honbun_pdf/pdf/honbun01_01_02.pdf これらのことからも、ロボットへの期待は既に高まっていることが覗えます。 では、このような「ロボット」、多くの産業から耳にするようになっておりますが、具体的にはどのような分野においてロボット化は進んでいるのでしょうか？ ロボット化が進む分野は？ 産業用ロボット BtoBにおけるロボットとしては産業用ロボットが代表的です。 この産業用ロボットという括りではざっくりとしすぎているため、以下の様に分類してみました。 農業用 農業のロボット化というと、スマート農業という言葉が最近では聞かれるようになってきています。スマート農業を牽引させている企業としては、クボタなどが代表的な企業となります。農業人口が減少している中で、クボタの開発した無人コンバインや、無人田植え機は高齢者の農業を手助けするだけでなく、生産年齢人口が減少している中で大きな貢献が期待されています。 林業用 林業用のロボットとしては、自動枝払い機や下草刈りロボットなどが挙げられます。木にロボットを装着するだけで、自動でロボットが枝を切断してくれるロボットなどが代表的な例です。高い木などの切断が困難である中で、林業者の手助けをしてくれるロボットです。草刈りロボットはルンバのような形状で、自動で草を刈り人の作業を手助けしてくれています。 工業用 産業用のロボットというと、日本の製造業から考えていくと工業のロボット化を表すことが多いかもしれません。工業用ロボットは、アームロボットであれば、溶接の工程に用いられたり、組立工程において用いられたりと使用の用途は様々です。このようなロボット化は減少している生産年齢人口に対応するだけでなく、過酷作業を低減させることや、中小企業にとっては採用面でも強化が期待できるようです。 商業用 マネキン型ロボット「Palette」は人感センサーを備え、人が近づくとさまざまなポーズを披露するマネキン型ロボットです。ファッション業界においてこれらのロボットが現在では活用されているようです。また、物流クライシスや物流事業の危機が囁かれ、更なる宅配ニーズが急激に増加するなかで、自動運搬ロボットは少子高齢化、深刻な人手不足にみまわれている状況における一つの打開策として期待が持たれています。 サービス用ロボット サービス産業におけるロボット化としては、看護ロボットにおいてはMoxiなどの看護師を支援するロボットがあります。また、ビルや公共建物清掃などを行うロボットや福祉業界においても近年需要が高まっています。このようなことから、サービス分野においてもロボット化が急速に進むことが予測されています。 ペットロボット また、産業用ロボットやサービス用ロボットは主に人間が行っている作業を代替するものがほとんどでありました。しかし、ペットロボットは人間にセラピー効果を与えることへ期待が持たれているものです。このようなロボットの代表としては、SONYにより開発されたAIBOや、バロなどが有名です。これらロボットの効果としては、うつ状態の効果を改善させる心理的効果、ストレス低減といった生理的効果、発話の増加による社会的効果増進などの効果に寄与するようです。   今回の記事では、上記のように分類してみましたが、人それぞれで分類の方法は異なるでしょう。 これは、ロボットという定義が場所によって人によって状況によって変わってくるものであるから避けられないことかもしれません。 産業用ロボットとは？ 「ロボット」と一口に言っても様々な種類があることをご紹介してきました。 そのような中で、製造業において注目したロボット化とは、産業のロボット化にあたります。 この日本のお家芸であったロボットに世界が追い付こうと、ドイツではインダストリー4.0、アメリカではインダストリー・インターネット・コンソーシアムというように世界的にもロボット化が進んでいます。 しかし、近年では中小企業においても産業のロボット化は急速に進んできています。 このような産業のロボット化、その中でも工業のロボット化に注目が集まっている理由としては、顧客のニーズが多様化していることもありますし、それに加え、これから課題となる生産人口の減少にも対応することが可能となるからでしょう。 そもそも、この産業ロボットの定義はどのようなものなのかというと、日本工業規格（JIS）によれば、「自動制御によるマニピュレーション機能または移動機能をもち、各種の作業をプログラムによって実行できる、産業に使用される機械」と定義されています。 そして、このような産業のロボット化とは大企業が大きな投資をすることにより実現することが可能なものだと考えられておりました。 しかし、近年では資金が大企業のように潤沢ではなく、規模もそれほどではないような中小企業においてもロボット化が可能となってきております。 このように、中小企業のロボット化は大企業のそれとは異なります。 中小企業のロボット化は ロボットによる熟練作業の代替 熟練作業員は更なる付加価値の高い業務へと移行可能に ロボットによる３K業務の代替 ロボット導入により、若い人材を採用可能に 中小企業のロボット化は大企業のそれとは異なり、上記のようなメリットを享受することに期待がもてることになりそうです。 【産業用ロボット例】例えば垂直多関節ロボットとは？ 垂直多関節ロボットについてもう少し具体的に用途や事例を紹介したいと思います。 次に垂直多関節ロボットは、「6軸ロボット」や「5軸ロボット」とも呼ばれています。複数個の間接を持つロボットという意味で多関節ロボットと呼称されています。 ロボットは軸が多いほど自由に動けます。それぞれの関節がほぼ360°の動きに対応しており、その関節の動きの組み合わせにより様々な動きを実現出来ます。 ここで言う関節にはサーボモータが組み込まれており、関節数はサーボモータの数と同じです。つまりロボットとはサーボモータの集合体なのです。 そして、このサーボモータの性能と複数のサーボモーターを同時に制御するソフトウェアの合体したものが産業用ロボットです。 さらにロボットハンドの先端に用途に合わせて様々なハンドを装着する事が出来ます。このハンドにはモノを掴んだり、加工したり、形状を測定したり、塗装したり、溶接したりと、色々な種類があり、その組み合わせと使い方は無限大の可能性を秘めてます。 その汎用性の高さ故に、様々な分野で使用されており、世界中のものづくりに変革をもたらしています。 代表的な使用方法 １、バラ積みピッキング 垂直多関節ロボットやパラレルリンクロボットにカメラを追加して、ばらばらに置かれている製品や材料の向きや角度を判別してロボットが自動でピッキング（把持する）する機構です。 機械加工をはじめ食品、倉庫等様々な分野で利用されています。 ２、溶接 ロボットハンドに溶接トーチを持たせて自動で溶接を行います。 TIG,MIG,MAG,YEG様々な溶接にも対応可能です。特殊な肉盛り溶接やアルミ溶接など難易度の高い溶接にも対応しており、現在もメーカーから様々なロボット溶接用トーチが開発販売されています。 ３、研磨ロボット ハンドにて製品や材料をピッキングし、研磨機等に押し付ける事で研磨を行う工程に用いられています。 ロボットは力加減が出来ないモノなのですが、ハンドに力覚センサーを初めとするセンサーを用いる事で研磨機への押し付け強さ等もコントロールする事が出来、従来では研磨の職人さんしか出来なかった分野への利用が進んでいます。 鋳物部品のバリ取りから眼鏡レンズの研磨など粗いものから精密なものまで幅広く使用されてます。 ４、塗装 塗装についても非常に自動化が進んでいる分野です。塗装も非常に高い技術が必要な加工なのですが、ロボットでの塗装も非常に広く利用されてます。 例えば自動車ですが、基本的に全てロボットで塗ってます。 携帯電話のケースやOA機器等のケース等の量産品も多くの場合ロボットで塗られています。逆に職人さんが手吹きで塗装しているモノの方が少なくなってきていると思います。 5、検査 検査といえば、検査専用用カメラですが、ここにもロボットを用いられるケースが増えてきています。 なぜなら、検査用カメラは動く事が出来ない為です。立体物の多面を検査する為には、立体物を動かす必要があるからです。従来の検査方法では、人間が製品や材料を動かして多方向からカメラで撮像、検査を行う必要がありました。検査用カメラも非常に高価なものなので、複数個のカメラを用いて多方向から同時検出する事が現実的に不可能でした。そこでロボットを活用します。 カメラは一つでロボットが検査する面をカメラにむけて撮像、検査、面を変えて検査という方法や、ロボットハンドにカメラを持たせて立体物の周囲全方向から撮像、検査を実施する場合もあります。 特に非常に大きなモノや重たいモノの検査に重宝されています。 このように様々な分野に垂直多関節ロボットは利用されています。何にでも利用出来る反面、用途や環境に合わせたカスタマイズをしっかりと行う必要があるのが垂直多関節ロボットであり、このカスタマイズを如何に現場に最適なモノにするかが導入の最も大きなポイントです。 垂直多関節ロボットの導入を検討している方は、しっかりと目的・用途・環境等を吟味した上でロボットのカスタマイズする事をおすすめします。 まとめ このように近年では、様々な業界においてロボットが用いられるようになってきています。 背景には将来的な人口減少により生産年齢人口が減少することや、顧客のニーズを満たすようなロボットを製造することが出来るまでに技術が発展していることなどが挙げられます。 その中で産業用ロボットやサービス用ロボット、ペットロボットなど種類・業界は多岐に渡って活躍していくことでしょう。 色々な環境においてロボット化が進んでいることから、ロボットの定義は場所や人、状況によって様々なものとなっているようです。 また、「ロボット」は日本のお家芸であり常に世界の先陣を走っていました。 しかし、それに追いつこうと近頃ではインダストリー4.0やインダストリー・インターネット・コンソーシアム(IIC)など工場の自動化に注目が非常に集まってきています。 近年、中小企業でもこのような工場の自動化の事例は急速に増えてきています。 これはロボットがプログラミングによって動作を変更することができることの他、ロボットに付随するアプリケーションの発展があり、多品種少量に対応することが出来るようになった事も要因として挙げられます。 本記事ではロボットとはどのような種類があるのかを簡単にまとめてきました。 他の記事では、中小企業がロボット化を実現している事例なども紹介しておりますから、ロボット化をお考えの方のきっとお役に立つことと思います。 是非一度、ご覧になって下さい。 [clink url="https://smart-factory.funaisoken.co.jp/special/quality-improvement-through-inspection-quality-challenged-by-a-company-with-50-employees/"] [clink url="https://smart-factory.funaisoken.co.jp/special/a-town-factory-with-40-colleagues-performs-100-inspection-using-robots/"] [clink 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近年では、日本の人口ピラミッドの推移からも考察できるように、国内の人口は減少傾向であることは明確です。 さらにそれに加え、人口の分布としては高齢者の割合は増加傾向でありながら、若い世代の割合は減少するということが予測されております。 このことから、 国内の人口は減少傾向にあるということ 人口分布は高齢者人口が多くなっていくということ(＝国内人口における生産年齢人口の割合が低下するということ) 上記のことが容易に予測できます。 もう一度、「ロボット」の定義の一つを下記に示してみます。 ロボットとは、“人の代わりに何等かの作業を自律的に行う装置、もしくは機械のこと。” 世界的な人口は増加傾向にあります。 しかしながら、一方で日本国内の人口は減少傾向にあります。 そのような環境下において我々に代わって作業を代替してくれる装置・機械である「ロボット」の需要は日に日に増していくことでしょう。 以下のレポートにおいても、中小企業の全体的な方向性としては、社内のシニア、ベテラン人材の継続確保よりも、自動機やロボットによる自動化・省人化のポイントが増加しているようです。 https://www.meti.go.jp/report/whitepaper/mono/2018/honbun_pdf/pdf/honbun01_01_02.pdf これらのことからも、ロボットへの期待は既に高まっていることが覗えます。 では、このような「ロボット」、多くの産業から耳にするようになっておりますが、具体的にはどのような分野においてロボット化は進んでいるのでしょうか？ ロボット化が進む分野は？ 産業用ロボット BtoBにおけるロボットとしては産業用ロボットが代表的です。 この産業用ロボットという括りではざっくりとしすぎているため、以下の様に分類してみました。 農業用 農業のロボット化というと、スマート農業という言葉が最近では聞かれるようになってきています。スマート農業を牽引させている企業としては、クボタなどが代表的な企業となります。農業人口が減少している中で、クボタの開発した無人コンバインや、無人田植え機は高齢者の農業を手助けするだけでなく、生産年齢人口が減少している中で大きな貢献が期待されています。 林業用 林業用のロボットとしては、自動枝払い機や下草刈りロボットなどが挙げられます。木にロボットを装着するだけで、自動でロボットが枝を切断してくれるロボットなどが代表的な例です。高い木などの切断が困難である中で、林業者の手助けをしてくれるロボットです。草刈りロボットはルンバのような形状で、自動で草を刈り人の作業を手助けしてくれています。 工業用 産業用のロボットというと、日本の製造業から考えていくと工業のロボット化を表すことが多いかもしれません。工業用ロボットは、アームロボットであれば、溶接の工程に用いられたり、組立工程において用いられたりと使用の用途は様々です。このようなロボット化は減少している生産年齢人口に対応するだけでなく、過酷作業を低減させることや、中小企業にとっては採用面でも強化が期待できるようです。 商業用 マネキン型ロボット「Palette」は人感センサーを備え、人が近づくとさまざまなポーズを披露するマネキン型ロボットです。ファッション業界においてこれらのロボットが現在では活用されているようです。また、物流クライシスや物流事業の危機が囁かれ、更なる宅配ニーズが急激に増加するなかで、自動運搬ロボットは少子高齢化、深刻な人手不足にみまわれている状況における一つの打開策として期待が持たれています。 サービス用ロボット サービス産業におけるロボット化としては、看護ロボットにおいてはMoxiなどの看護師を支援するロボットがあります。また、ビルや公共建物清掃などを行うロボットや福祉業界においても近年需要が高まっています。このようなことから、サービス分野においてもロボット化が急速に進むことが予測されています。 ペットロボット また、産業用ロボットやサービス用ロボットは主に人間が行っている作業を代替するものがほとんどでありました。しかし、ペットロボットは人間にセラピー効果を与えることへ期待が持たれているものです。このようなロボットの代表としては、SONYにより開発されたAIBOや、バロなどが有名です。これらロボットの効果としては、うつ状態の効果を改善させる心理的効果、ストレス低減といった生理的効果、発話の増加による社会的効果増進などの効果に寄与するようです。   今回の記事では、上記のように分類してみましたが、人それぞれで分類の方法は異なるでしょう。 これは、ロボットという定義が場所によって人によって状況によって変わってくるものであるから避けられないことかもしれません。 産業用ロボットとは？ 「ロボット」と一口に言っても様々な種類があることをご紹介してきました。 そのような中で、製造業において注目したロボット化とは、産業のロボット化にあたります。 この日本のお家芸であったロボットに世界が追い付こうと、ドイツではインダストリー4.0、アメリカではインダストリー・インターネット・コンソーシアムというように世界的にもロボット化が進んでいます。 しかし、近年では中小企業においても産業のロボット化は急速に進んできています。 このような産業のロボット化、その中でも工業のロボット化に注目が集まっている理由としては、顧客のニーズが多様化していることもありますし、それに加え、これから課題となる生産人口の減少にも対応することが可能となるからでしょう。 そもそも、この産業ロボットの定義はどのようなものなのかというと、日本工業規格（JIS）によれば、「自動制御によるマニピュレーション機能または移動機能をもち、各種の作業をプログラムによって実行できる、産業に使用される機械」と定義されています。 そして、このような産業のロボット化とは大企業が大きな投資をすることにより実現することが可能なものだと考えられておりました。 しかし、近年では資金が大企業のように潤沢ではなく、規模もそれほどではないような中小企業においてもロボット化が可能となってきております。 このように、中小企業のロボット化は大企業のそれとは異なります。 中小企業のロボット化は ロボットによる熟練作業の代替 熟練作業員は更なる付加価値の高い業務へと移行可能に ロボットによる３K業務の代替 ロボット導入により、若い人材を採用可能に 中小企業のロボット化は大企業のそれとは異なり、上記のようなメリットを享受することに期待がもてることになりそうです。 【産業用ロボット例】例えば垂直多関節ロボットとは？ 垂直多関節ロボットについてもう少し具体的に用途や事例を紹介したいと思います。 次に垂直多関節ロボットは、「6軸ロボット」や「5軸ロボット」とも呼ばれています。複数個の間接を持つロボットという意味で多関節ロボットと呼称されています。 ロボットは軸が多いほど自由に動けます。それぞれの関節がほぼ360°の動きに対応しており、その関節の動きの組み合わせにより様々な動きを実現出来ます。 ここで言う関節にはサーボモータが組み込まれており、関節数はサーボモータの数と同じです。つまりロボットとはサーボモータの集合体なのです。 そして、このサーボモータの性能と複数のサーボモーターを同時に制御するソフトウェアの合体したものが産業用ロボットです。 さらにロボットハンドの先端に用途に合わせて様々なハンドを装着する事が出来ます。このハンドにはモノを掴んだり、加工したり、形状を測定したり、塗装したり、溶接したりと、色々な種類があり、その組み合わせと使い方は無限大の可能性を秘めてます。 その汎用性の高さ故に、様々な分野で使用されており、世界中のものづくりに変革をもたらしています。 代表的な使用方法 １、バラ積みピッキング 垂直多関節ロボットやパラレルリンクロボットにカメラを追加して、ばらばらに置かれている製品や材料の向きや角度を判別してロボットが自動でピッキング（把持する）する機構です。 機械加工をはじめ食品、倉庫等様々な分野で利用されています。 ２、溶接 ロボットハンドに溶接トーチを持たせて自動で溶接を行います。 TIG,MIG,MAG,YEG様々な溶接にも対応可能です。特殊な肉盛り溶接やアルミ溶接など難易度の高い溶接にも対応しており、現在もメーカーから様々なロボット溶接用トーチが開発販売されています。 ３、研磨ロボット ハンドにて製品や材料をピッキングし、研磨機等に押し付ける事で研磨を行う工程に用いられています。 ロボットは力加減が出来ないモノなのですが、ハンドに力覚センサーを初めとするセンサーを用いる事で研磨機への押し付け強さ等もコントロールする事が出来、従来では研磨の職人さんしか出来なかった分野への利用が進んでいます。 鋳物部品のバリ取りから眼鏡レンズの研磨など粗いものから精密なものまで幅広く使用されてます。 ４、塗装 塗装についても非常に自動化が進んでいる分野です。塗装も非常に高い技術が必要な加工なのですが、ロボットでの塗装も非常に広く利用されてます。 例えば自動車ですが、基本的に全てロボットで塗ってます。 携帯電話のケースやOA機器等のケース等の量産品も多くの場合ロボットで塗られています。逆に職人さんが手吹きで塗装しているモノの方が少なくなってきていると思います。 5、検査 検査といえば、検査専用用カメラですが、ここにもロボットを用いられるケースが増えてきています。 なぜなら、検査用カメラは動く事が出来ない為です。立体物の多面を検査する為には、立体物を動かす必要があるからです。従来の検査方法では、人間が製品や材料を動かして多方向からカメラで撮像、検査を行う必要がありました。検査用カメラも非常に高価なものなので、複数個のカメラを用いて多方向から同時検出する事が現実的に不可能でした。そこでロボットを活用します。 カメラは一つでロボットが検査する面をカメラにむけて撮像、検査、面を変えて検査という方法や、ロボットハンドにカメラを持たせて立体物の周囲全方向から撮像、検査を実施する場合もあります。 特に非常に大きなモノや重たいモノの検査に重宝されています。 このように様々な分野に垂直多関節ロボットは利用されています。何にでも利用出来る反面、用途や環境に合わせたカスタマイズをしっかりと行う必要があるのが垂直多関節ロボットであり、このカスタマイズを如何に現場に最適なモノにするかが導入の最も大きなポイントです。 垂直多関節ロボットの導入を検討している方は、しっかりと目的・用途・環境等を吟味した上でロボットのカスタマイズする事をおすすめします。 まとめ このように近年では、様々な業界においてロボットが用いられるようになってきています。 背景には将来的な人口減少により生産年齢人口が減少することや、顧客のニーズを満たすようなロボットを製造することが出来るまでに技術が発展していることなどが挙げられます。 その中で産業用ロボットやサービス用ロボット、ペットロボットなど種類・業界は多岐に渡って活躍していくことでしょう。 色々な環境においてロボット化が進んでいることから、ロボットの定義は場所や人、状況によって様々なものとなっているようです。 また、「ロボット」は日本のお家芸であり常に世界の先陣を走っていました。 しかし、それに追いつこうと近頃ではインダストリー4.0やインダストリー・インターネット・コンソーシアム(IIC)など工場の自動化に注目が非常に集まってきています。 近年、中小企業でもこのような工場の自動化の事例は急速に増えてきています。 これはロボットがプログラミングによって動作を変更することができることの他、ロボットに付随するアプリケーションの発展があり、多品種少量に対応することが出来るようになった事も要因として挙げられます。 本記事ではロボットとはどのような種類があるのかを簡単にまとめてきました。 他の記事では、中小企業がロボット化を実現している事例なども紹介しておりますから、ロボット化をお考えの方のきっとお役に立つことと思います。 是非一度、ご覧になって下さい。 [clink url="https://smart-factory.funaisoken.co.jp/special/quality-improvement-through-inspection-quality-challenged-by-a-company-with-50-employees/"] [clink url="https://smart-factory.funaisoken.co.jp/special/a-town-factory-with-40-colleagues-performs-100-inspection-using-robots/"] [clink url="https://smart-factory.funaisoken.co.jp/special/robotization-of-stud-welding-process/"] [clink url="https://smart-factory.funaisoken.co.jp/special/robotization-of-attachment-and-detachment-work-in-multiple-processing-machines/"] ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー 自動化・ロボット化事例集 vol.2 本事例集は、全国の先進的な工場が取り組む「自動化・ロボット化」の事例をまとめたものとなります。 これから自動化・ロボット化に取組もうと考える皆さまに、 「工場にロボット・IoTを導入する」ための具体的なノウハウを、 事例を通して知っていただくことを目的に作成しました。 ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー https://smart-factory.funaisoken.co.jp/download/automation-robotization-examples-02/