協働ロボットは、近年ますます注目を集めている新しいタイプの産業用ロボットです。従来のロボットは高速かつパワフルな動作が可能な反面、安全柵に囲まれた空間で単独作業を行うことが一般的でした。しかし協働ロボットは、人と一緒に作業することを前提とした設計や安全機能を備えており、作業スペースの省略や柔軟な導入が期待されています。小ロット生産や多品種の扱いが必要な中小企業であっても比較的導入しやすいのが特徴です。

1) 協働ロボットの特徴
協働ロボットはセンサーやカメラ、力覚フィードバックなどを活用し、人が接触した場合でも安全に停止できる仕組みを持ちます。関節部の可動範囲や動作速度が制限されているため、従来のロボットよりは作業速度が遅い面もありますが、人と近接して作業できることが最大の利点といえます。安全柵が不要になるケースもあり、スペースが限られた現場での自動化が進めやすくなります。

2) 産業用ロボットとの違い
協働ロボットと従来の産業用ロボットの大きな違いは、安全性と稼働形態です。従来のロボットは高速・高精度を優先し、危険な動作を伴う可能性があるため、作業者と同じ空間で稼働させるには専用の安全柵が必須となっていました。一方、協働ロボットは安全設計が施されており、人が近づくと速度を落とす、あるいは接触を感知して即座に動作を停止するなどの機能を持ちます。ただし実際には、作業内容やワークの大きさ、工具の形状などによっては安全対策が追加で必要になる場合もあります。

3) 協働ロボット導入のメリット
協働ロボットの導入には以下のようなメリットがあります。
・ スペース効率: 従来のロボットのように広い安全柵が不要な場合が多く、小さなフロアでも導入が可能
・ 柔軟な運用: 人と共同作業がしやすく、ロボットに任せられる作業領域を段階的に拡張できる
・ 簡易ティーチング: プログラミングがシンプルな製品が多く、作業者が直接ロボットを動かして動作軌跡を覚えさせる
・ 人手不足対策: 作業者が苦手とする繰り返し作業や重い物の搬送などを代替し、人手不足を解消しやすい
・ 安全性: 万が一の接触時には力覚制御によって衝撃を和らげ、作業者の怪我リスクを低減する機能がある

4) 小ロット対応自動化のニーズ
大量生産型の工場では、従来の産業用ロボットで高い効率を実現してきました。しかし最近は多品種少量生産や短納期生産が増え、段取り替えが頻繁に必要となるケースが多くなっています。協働ロボットは作業者が近くにいても動作が可能で、段取りのたびに安全柵を開閉したりラインを大きく変更したりする必要が比較的少なくなります。この柔軟性こそが、小ロット生産を主体とする企業に適した大きな理由です。

5) 協働ロボット導入時の注意点
協働ロボットといえども、作業に応じた安全管理やリスクアセスメントは欠かせません。ロボットに取り付ける工具が鋭利な刃物であれば、接触時の怪我リスクは依然として存在します。ワーク自体が重い金属部品である場合も、落下の危険性を考慮する必要があります。また動作速度が遅いため、生産タクトタイムを短縮したい場合には工夫が求められます。導入前に作業内容を綿密に検討し、どの程度まで人と協働ロボットが併存するのかを考えることが重要です。

6) 竹中機械製作所の協働ロボットサポート
竹中機械製作所では、協働ロボットの導入を検討する企業向けにシステム提案と補助金アドバイスを行っています。特別教育を実施するロボットサポートセンタを設置し、操作方法や安全対策を学ぶ場を提供しています。小規模事業者や工場の省人化を目指す企業でも、負担を抑えて導入できるように周辺設備の設計やロボットティーチング、試運転サポートを一貫して行います。ものづくり補助金などの活用も含め、コスト面や運用面での支援を受けられます。

7) 少人数の企業でも導入しやすい理由
協働ロボットのプログラミングは、タブレットやハンディティーチング器を操作して直感的に学べるケースが多く、ロボット経験の少ない企業でも扱いやすい仕組みです。竹中機械製作所では、導入前に現場を調査し、どの作業工程をロボット化するのが効果的かをアドバイスしています。小規模な工場では設備投資の負担が大きくなりがちですが、協働ロボットは従来の大型ロボットに比べて本体価格が低めで、スペース効率も高いため、初期費用を抑えて導入しやすいといえます。

8) 教育・研修体制の重要性
協働ロボットを含むロボット導入では、人材育成も重要なテーマとなります。操作やプログラミングを学ぶだけでなく、保守点検やトラブルシューティングの知識も必要です。竹中機械製作所では、労働安全衛生規則に基づく特別教育を提供し、ロボット操作や検査の基礎的な知識を身につける機会を設けています。特別教育を受講しておくことで社内体制が整いやすくなり、導入後の運用やメンテナンスもスムーズに行えます。

9) 導入事例と効果
協働ロボットを活用している事例として、バラ積みピッキングや組立、検査工程の自動化が挙げられます。竹中機械製作所では、メックマインド3DカメラとAI制御を組み合わせて、乱雑に積まれたワークを自動認識し、協働ロボットがピックアップするシステムを提案しています。これにより従来は人手で行っていた仕分け作業をロボットに任せ、作業者は監視や付帯作業に集中できます。結果として工場全体の人件費削減や生産効率の向上につながる例が多く報告されています。

10) 補助金の活用方法
協働ロボットの導入は初期コストがかかるため、ものづくり補助金や各種助成制度を利用することで費用を抑えやすくなります。竹中機械製作所では補助金申請の実績を持ち、書類作成のポイントや必要な手続きについてのアドバイスを行っています。補助金の申請には導入目的や事業計画、コストシミュレーションなどを明確に示す必要があるため、システム提案段階から相談しておくとスムーズに進みやすくなります。

11) 安全面の取り組み
協働ロボットを導入しても、安全管理は従来以上に重視する必要があります。実際の現場では人とロボットが同時に作業する環境が生まれるため、作業手順や動線を明確にし、予期せぬトラブルが発生しないように管理します。適切なセンサーやソフトウェアを導入することで、ロボットが人を検知して自動停止するなどのリスク低減措置を講じることができます。竹中機械製作所のロボットサポートセンタでは、安全柵をあえて用意しない形式の実演設備を整え、実際に人とロボットが協調作業を行う場を見学できます。

12) まとめ
協働ロボットは、小ロット対応や省スペース導入が求められる現場に適した新時代のロボットです。人と同じ空間で作業することを想定した安全機能や簡易ティーチング機能が備わり、作業者の負荷軽減や人手不足対策、段取り替えの効率化などに有効な手段となります。竹中機械製作所では補助金の活用や教育・研修、周辺設備の設計から導入後のサポートまで幅広く対応し、実際の現場に根差した解決策を提示します。導入コストや運用体制のご相談など、まずはロボットサポートセンタへ問い合わせてみるとよいでしょう。

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竹中機械製作所は、千葉県千葉市花見川区こてはし町に本社工場を置き、1932年の創業以来、精密部品加工や自動化システムの設計・製作に携わってきました。小ロットや大物加工など、多様なニーズに応えられる設備を整え、協働ロボットを含む先進的な自動化技術の普及にも力を注いでいます。ロボットサポートセンタでのセミナーや特別教育を通じて、新しい時代のものづくりを後押ししています。協働ロボット導入や自動化に興味がある場合は、お気軽にお問い合わせください。

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