2021年に注目すべき5つのロボットトレンド

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スマートロボットは、柔軟な生産と回復力のあるサプライチェーンに貢献します。国際ロボット連盟 (IFR) がロボットのトレンドについてどう考えているかを紹介します。

1. ロボットは賢くなっている

3D ビジョン システムとソフトウェア アルゴリズムの急速な発展を取り入れて、ロボットが自律的に実行できるタスクの範囲を拡大します。一例として、ビンピッキングが挙げられます。これは、ロボットが類似または異なる部品のビンから個々の部品を識別して選択する必要がある複雑な操作です。部品が見つかると、ロボットのソフトウェアはデータを処理して部品に到達する方法を判断し、エフェクタ (手または他の把持機構) の正しい方向を計算します。次に、グリッパ内のセンサーを使用してデータをロボットのソフトウェアに送信し、ロボットにコードを送り返して、物体が滑らないように過度の圧力や過小圧力をかけることで物体を損傷することなく物体を拾えるようにします。

今後 10 年間で、ロボットはセマンティック インテリジェンスの発達により、環境を評価して対応できるようになるでしょう。たとえば、ロボットは目の前の物体が人間なのか機械なのかを認識します。人の意図した動き（例えばドアに向かう動き）を認識し、それに応じて経路を再計画できるようになります。音声認識やジェスチャー認識のさらなる発展が期待され、ロボットが労働者や一般の人々に適切に対応できるようになります。さらに重要なのは、ロボットがタスクを実行しているときに、ハードコードされた命令のレイヤー（たとえば、物体までの距離が 10cm 未満になったら停止する）が優先され、人間とロボットのコラボレーションの安全性が確保されることです。

2. ロボットは生産を柔軟にする

製造業者や物流業者は、より短い期間で小規模なカスタム注文を生産し出荷しなければならないというプレッシャーにさらされています。多くの企業は、新しい注文に効率的に対応できるように、生産プロセスを自動化しています。たとえば、生産ラインと物流ラインを再編成し、手元のタスクに合わせてすぐに再構成できるさまざまな標準生産セルにすばやく移行します。特に自動車メーカーが牽引役となっていますが、今後は他の製造業や物流分野でも導入が進むでしょう。

コネクテッド ロボットが製造業にもたらす変革 製造業者は、ロボットを含む機械を相互に接続したり、コンピュータ支援設計やエンタープライズ リソース プランニング システム (ERP) などのソフトウェアに接続したりすることで、生産ラインを自動化しています。

この非線形生産レイアウトでは、小さな生産セルの集合を迅速に再構成して、生産プロセスの一部を実行することができます。自律移動ロボットは、セル間で材料や部品を輸送し、機械を起動して一部のタスクを自ら実行することができます。 3D ビジョン ソフトウェアの助けにより、将来的には移動ロボットが部品の移動中に品質管理チェックを実行できるようになり、実行終了時ではなく実行中に品質管理が確保され、無駄が最小限に抑えられ、コストが削減されます。物流においては、自律移動ロボットや自律フォークリフトなどの機械が商品を輸送するための梱包工程を実行し、ピッキングロボットがコンベアから商品を選択して梱包します。

3. ロボットが中小企業や新市場に参入

これらの新しい機能とセットアップコストの削減の組み合わせにより、産業分野や、まだ自動化されていない中小企業でのロボットの導入が促進されています。物流ロボット以外にも、食品や医薬品などの製造分野、医療や小売などのサービス分野でもロボットが活用されています。

中小製造業者のデジタル変革の取り組みは、ロボットの助けを借りて加速することができます。まず、直感的なインターフェースとデモンストレーションにより、ロボットのプログラミングや再タスク化が容易になりました。第二に、新世代の協働ロボットは、自動化のために生産ライン全体を再計画する必要なく、既存の生産プロセスで作業員と簡単に協働できます。最後に、「Robots as a Service」ビジネスモデル（企業がロボットを購入するのではなくリースする）は、初期の資本支出の必要性を減らし、中小規模の製造業者がロボット化への第一歩を踏み出すのに役立ちます。

4. ロボットは強靭なサプライチェーンの実現に貢献する

COVID-19パンデミックにより、世界のサプライチェーンの硬直性が高まっています。ロボットにより、製造業者はサプライチェーンに回復力を構築できるようになります。例えば、人手不足を検知するとすぐに作業を再割り当てできる協働ロボットを活用して、受注ピーク時の生産を遂行することができます。ロボットは工場における社会的距離の要件を満たすのにも役立ちます。最後に、ロボットアームの導入により現地生産がより現実的な選択肢となり、先進国の製造業者は世界的なショックに応じてサプライチェーンを調整する柔軟性が高まります。

5. 二酸化炭素排出量を削減し、耐用年数を延ばす

ロボットは材料の無駄を最小限に抑え、製造業者がスペース、照明、エネルギーを最適化できるようにすることで、製造における全体的な二酸化炭素排出量を削減します。前述のように、ロボットはサプライチェーンの短縮を促進し、床面積の削減に役立ちます。ロボット自体もエネルギー効率が向上しており、たとえば、より軽量な複合材料で作られることが多くなり、摩擦損失を減らすためにエネルギー効率の高いモーターとギアが使用されるようになり、多くのロボットがスタンバイモード用の省エネモードやエネルギー効率の高い制御および駆動技術を備えています。上記は耐用年数の延長にも役立ちます。

出典: https://iknow.stpi.narl.org.tw/Post/Read.aspx?PostID=17613