製造業における自律型ロボットの長所と短所

製造ロボットのハードウェアとソフトウェアが改良されるにつれて、複雑な自動化システムがすぐにほとんどのハイエンド製造プロセスの標準になりました。人工知能の登場により、製造業における自律型 ロボットは業界の新たなフロンティアとなり、 その目標は先行者と同じであり、プロセスの安全性、効率性、品質を向上させながら、人間による課題が製造や施設管理に与える影響を制限することです。

ただし、状況によって、自律型ロボットの実装は非常に困難でリスクを伴う場合があります。この記事では、自律型ロボットと製造の使用の長所と短所、およびそれらが インダストリー4.0の成長にもたらす潜在的な価値について説明します。

自律製造ロボットとは何ですか?

従来の製造ロボットは、単一の繰り返し可能な一連の動作を完了するようにプログラムされていますが、自律型ロボットは特定の動作を繰り返すことはありません。むしろ、自律型ロボットは、人間とのやり取りを最小限に抑えてタスクを実行するようにプログラムされており、さまざまな状況に基づいて動作を調整する能力を発揮します。自律型ロボットは人間と並んで作業することができ、場合によっては人間による製造現場の作業を完全に置き換えることもできます。

現代の自律型ロボット製造アプリケーションでは、ロボットは人間に完全に取って代わったわけではなく、むしろ人間がすべきではない、うまくできない、またはやりたくない作業を代替しています。自律型ロボットの目標を定めた導入により、すでに導入されているアプリケーションの生産性は大幅に向上していますが、自律型ロボットがインダストリー4.0を実現し、あらゆる分野の製造業の職種を完全に置き換えるまでには、まだ長い道のりがあります。

製造業における自律ロボットの欠点

資本コスト

製造業やインダストリー4.0アプリケーションにおけるほとんどの自律型ロボットの最大の参入障壁は、初期費用です。自律型ロボットを実現するには、多額の資本投資、既存のサプライ チェーンへの統合、関連するトレーニング、自律型マシンに対応するためのサプライ チェーンの調整が必要です。

倉庫の在庫管理などの一部のアプリケーションでは、自律型ロボットをより簡単に実装でき、コストを大幅に増加させる要因を軽減できます。ただし、自動車製造などのハイエンドのアプリケーションでは、高度に専門化されたタスク向けに特別に設計された、完全にカスタマイズされたターンキー自律ロボットが必要になる場合があります。

機能的専門知識

自律型ロボットは、運用管理が非常に難しい場合があります。自律型製造ロボットは人間の作業を軽減することを目的としているが、ロボットのメンテナンスには高度な訓練を受けた技術者が必要である。自律ロボットでは、ハードウェア自体が非常に複雑で繊細なため、高感度で高スループットな処理が求められる。 プロセッサ、 センサー、そして 電気機械システム。さらに、自律ロボットを制御するソフトウェアはハードウェアよりもさらに複雑であり、ロボットを自律的に制御するAIモデルをデータセンターでトレーニングする必要があります。ハードウェア システムまたはソフトウェア システムを変更するには、技術者、エンジニア、およびリソースのチームが必要です。

製造業における自律ロボットの利点

製造業における自律型ロボットの参入障壁は非常に高いものの、多くの製造サプライチェーンに自律型ロボットを導入することのメリットは計り知れません。

労働力と稼働率の安定性

自律型ロボットの最も影響力のある利点の1つは、単調な作業の効率が向上し、人間が労働スキルをより効果的な仕事にうまく割り当てることができるようになることです。製造業における協働ロボットは、生産性と労働力の活用に不可欠です。たとえば、組立ラインで作業する自律型ロボットは、常時監視なしでタスクを完了できる可能性があり、人間の労働者は断続的に多くのロボットを監視し、戦略的で自動化できないタスクを実行することで自律型ロボットと連携して作業できるようになります。

エラー率の低減

人間は大きなプライドを持っているが、同じだけの正確さを欠いており、間違いを犯します。適切に訓練されたロボットは、周囲の状況に対してより敏感になり、より正確な動作を実行し、注意散漫、疲労、怪我、バイオブレイクの発生が少なくなるため、製造プロセスにおけるエラーを大幅に削減できます。

長期的なコスト

初期投資は極めて高額になる可能性がありますが、自律型ロボットの長期的なコストは人間の労働力よりもはるかに低くなります。自律型ロボットは、製造プロセスの直接コストと間接コストを削減する可能性があります。自律型ロボットを使用すると、人間よりも正確性が高く、最終的には原材料の無駄が少なくなり、必要な製造資材の数も制限され、人件費も削減されるため、直接コストを大幅に削減できます。

自律型ロボットは、昇給、インフレコスト、保険、有給休暇など、労働力に関連する従来の課題の影響を受けません。さらに、自律型ロボットは、消耗品、公共料金、オフィス機器、定期的なピザパーティー、さらには駐車スペースなど、企業の間接的な運営コストを削減できます。

人間の安全性の向上

製造業における自律型ロボットの最も本質的に価値のある側面の1つは、人間の安全性の向上に本質的に貢献することです。産業オートメーションに最も適した職種は、金属加工、輸送、食品加工、化学プロセス、原材料処理などの高リスクの製造環境です。人命が危険にさらされ、それを守るための措置が講じられるアプリケーションでは、自動化への移行にかかる初期コストは、危険を軽減することの価値と比較すると、取るに足らないものであることがよくあります。

データ収集の改善

世界がますます自動化され、文書化されるにつれて、サプライ チェーンのデジタル化戦略が急速に採用されるようになります。 たとえば、パッケージの取り扱いを自動化すると、パッケージを移動する実際のプロセスが最適化されるだけでなく、パッケージの取り扱いを文書化するプロセスも大幅に改善されます。自動化ロボットの導入が進むにつれて、荷物を同時にデジタルで追跡できるようになり、荷物の輸送過程のあらゆるステップを記録しながら、運用上のサプライ チェーンが可能な限り最適化されることが保証されます。

自動車製造におけるロボットのコストと利益

ほぼすべての業界と同様に、製造アプリケーション向けの自律ロボットの世界でも、改善の余地は常に存在します。多くの場合、初期費用はほとんどの企業にとって参入障壁となりますが、自律型ロボットを導入する価値は明らかです。インダストリー4.0のプロセスと製造サプライ チェーンをエンドツーエンドで改善することで、労働生産性を最適化し、人間の安全性を高め、運用コストを削減し、人的エラーのリスクを制限することができます。言うまでもなく、20世紀半ばにロボットの人気が急速に高まったのと同様に、世界中で製造アプリケーションにおける自律型ロボットの導入が進むにつれ、製造業はインダストリー4.0へと急速に移行しています。