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産業ロボットは主に工場で働くロボットです。工場には産業機械が多く設置されていますが、産業ロボットはプログラミングによって作業内容を変えられることや、ある程度自動制御が可能などの違いがあります。人で行っていた作業をロボットに置き換えることで、より高速・高精度・連続して行うことができます。また、複数台や他の機器と協調することで、さらに作業効率を上げることも可能です。

産業ロボットは基本的にロボット本体と動きを指示・制御するためのコントローラーがセットです。主にモーター（サーボモーター）を使って動きます。ロボットには人間の手足のように関節がいくつかあり、その数に応じて可動域が変わります。関節が多いほど、自由で複雑な動きが可能になりますが、その分制御が難しくなります。

ロボットの先端には作業内容に応じたハンドを取り付けます。これにより、工場で機械や自動車、さらにはロボット自身を組み立て、溶接や塗装、食品など細かくやわらかいものを掴むことなども可能です。

ただし、ロボットは置いてすぐに希望の動きができるわけではありません。ロボットに必要な動き（プログラミング）を指示するための「ティーチング」が必要です。最近ではロボットを直接動かして指示を登録するなど、簡便化するシステムも登場しています。また、画像認識や各種センサなどを組み合わせ、より複雑な動きが可能になってきています。

近年では工場などで人とロボットが協働する場面を想定し、人が近づくと自動で停止する、ぶつかっても痛くないなどの安全対策が取られたロボットも登場しています。

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人工知能を導入したロボットにはどんなものがあるのでしょうか。応用例を見て行きましょう。

家庭用AIロボット
スマートスピーカーや犬型のペットロボットなど、AIが搭載された家庭用のロボットはすでに広く普及しています。スマートフォンにもAIが受け答えするアプリが導入され、音声認識からユーザーと会話をしたり、さまざまな操作を行い、身近なものとなっています。

コミュニケーションロボット
カスタマーとコミュニケーションをとることを主目的にしたロボットや、チャットボットが該当します。

チャットボットは多くの企業でオンライン上の24時間対応サービスとして導入しており、AIが自然な言葉でユーザーからの問い合わせに対応しています。

ヒューマノイドロボット
ASIMOのような人型ロボットは、人間に合わせてデザインされた器具やシステムが互換システムなく使えるという点や、人が話をすることを受け入れやすいため、実用に向けて様々な企業が開発を進めています。

また、繊細なマニピュレーターの動きや二足歩行を含む全身のバランス保持は、他のロボット技術への応用が期待されるため、研究目的としても開発されています。ペッパーなどに代表される一部ヒューマノイドロボットは、すでに実用化され、店頭などで活用されています。

介護ロボット
ロボットが排泄の予兆を感知してトイレへ促す排泄支援ロボットや、生活を見守る見守りロボットは実際にすでに実用化され、導入されています。複数のカメラやベッド、生活に使われる家電機器をIoTでつなぎ、AIが監視することで、生活行動が行われているか、異常行動はないかを見守り、万一に備えることができます。

今までは介護者が常に見守りを行っていた例でも、ロボットの導入によって介護者・被介護者ともに負担が軽減されました。異常が発生すればすぐ検知できるため、高齢の親族とも安心して離れて暮らすことができます。

農業ロボット
ハウスの水やりや温度管理などを含め、今までは人間が手作業で管理していた様々な農作業を、ロボットが人工知能の判断に従って代行することで、安定した作物の管理ができるようになりました。

また、AIに管理されたドローンによって農薬や薬の散布することで、人の作業が大幅に軽減されました。

気象データや予報などをもとにロボットに命令することで、天候に左右されやすい農業の安定性が向上するだけでなく、365日作物とつきっきりになりがちな農家でもロボットに任せて休暇をしっかりとることができるようになり、QOLが向上しました。

製造ロボット
工場の製造ラインなどで活用されているロボットにAIを搭載しネットワークに接続することで、細やかな製造管理が行えるようになりました。

一例に、とある大手タイヤ製造メーカーではいままで人の手で行われていたタイヤ製造にAIを搭載した製造ロボットを導入することで、日々の気温などを個々人が判断して調整していたものをAIが判断してロボットに指示することで、より製品の品質にブレがない生産が行われるようになっています。

医療ロボット
今まで外科で行っていた手術の一部を、人工知能を搭載したロボットが行っている例があります。ロボットは人間に比べて正確な細かい動きが行えるため、医師の資質や経験によって左右されていた手術の良し悪しが安定するのではないかと考えられています。

物流ロボット
Amazonなどの巨大な倉庫の業務を自動化するロボットです。指示された商品のピッキングや移動を自動で行い、最終的に商品を従業員の元まで運ぶ一連の作業を担当します。今までは大勢の作業員が行っていましたが、人工知能を搭載したロボットは商品の売れ行きなどを含めて判断し、置き場を変更するなどの最適化まで行えます。

建設ロボット
連携したドローンや3Dレーザースキャナーを搭載したロボットが建設作業中の構造内を走査し、施工管理を自動で行なうAI搭載ロボットがすでに実用化されています。情報をビルディング・インフォメーション・モデリングと比較をして、遅れや間違いがないかを判断、識別し、もし問題がある場合は施工管理者に警告を送るシステムです。

今までは人の目で確認していましたが、24時間体制で監視できるため、施工ミスをより少なくすることができます。

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近年、製造業を中心に労働人口の減少が問題となりつつあり、今後もさらに人手不足は深刻化していくと予測されています。労働力の確保が難しい現場では、ロボットを活用した工場の自動化（FA・ファクトリーオートメーション）が期待されていますが、完全な自動化が難しい生産ラインも存在します。そのようなシーンで注目を集めているのが、従来の産業用ロボットとは異なる「協働ロボット」です。
協働ロボットは人手不足の対策として、どのような点で有効なのでしょうか。この記事では、協働ロボット市場が注目を集める背景や、今後予測される市場推移などについて解説します。

■協働ロボットが注目される背景とは？
現代において、なぜ協働ロボット市場は注目を集めつつあるのでしょうか。協働ロボットが注目される背景を3点ご紹介します。

労働人口の不足
日本は、世界の中でも少子高齢化問題が深刻な国のひとつです。65歳以上の高齢者人口は増えていく一方、15～64歳の生産年齢人口は減少を続けると予測されています。このまま少子高齢化が続くと働き手となる年齢層が減少し、現場では人手不足が加速すると考えられます。
その中でも、特に人手不足が深刻とされている業種が製造業です。製造業は、作業が過酷だったり衛生環境が悪かったりという、いわゆる「3K（キツイ・汚い・危険）」のイメージが強く持たれている業界です。従業員を集めづらいうえに、離職率が高くすぐに人が辞めてしまうなど、人材確保が特に難しいといわれています。 近年は働き方改革の推進もあり、1人あたりの労働時間を抑えなければいけません。人手の確保や業務の改善、生産性の向上といった問題には、早急に対処する必要があります。

こういった状況の中で注目されているのが、人と一緒に働いて労働力の補助となる協働ロボットです。協働ロボットを導入して生産ラインの省人化を図ることで、人材不足や生産性の向上といった問題を解決する糸口になると期待されています。

ニーズの多様化
消費者（ユーザー）のニーズの多様化も、協働ロボットが注目を集める背景として挙げられます。近年はニーズの変化に伴い、限られた種類の製品を大量に作る少品種多量生産ではなく、幅広い製品を少しずつ生産する多品種少量生産が求められつつあります。

従来の産業用ロボットは、作業者の安全性を確保するためにロボットの周りを柵で囲み、人から隔離された場所で使われてきました。また、大型のロボットが多いことから設置できるのはスペースを確保しやすい大型ラインに限定され、生産ラインの柔軟な変更も容易ではありませんでした。 一方で協働ロボットは、人と一緒に働けるのが特徴のロボットです。柵などの安全対策が不要なので、設置場所は選びません。また、移動やプログラム変更も容易なので、複数の作業にも柔軟に対応できることも、協働ロボットが求められている背景といえます。

自動化（FA）需要の増加
協働ロボットがより注目されるようになった背景には、人と人の距離の取り方を見直す必要性が生じたことも挙げられます。2020年初頭から世界的に流行が続いている、新型コロナウイルス感染症の影響によるものです。

感染拡大を防ぐために、生活の中では「3密（密閉・密集・密接）の回避」や「ソーシャルディスタンス」といった予防策が求められています。これは企業においても例外ではありません。 新型コロナウイルスによる影響を最小限に留めながら経営活動を続けるためには、感染防止策を取り入れ、職場環境を変えていく必要があります。 代替可能な作業を協働ロボットに任せれば、生産ラインの省人化を実現し、作業を行う人と人との距離も保てるようになります。

■成長が続く協働ロボット市場
再配置や工程変更が簡単な協働ロボットは、従来の産業用ロボットの導入では難しかった企業や生産工程でも導入が進められています。 また、技術革新によって協働ロボットが使いやすく進化している点も、需要が増えている理由に挙げられるでしょう。IoTやAIといったIT技術の導入によって、協働ロボットが行える作業を増やしたり、動作の確実性を向上させたり、操作や管理を簡単にしたりできます。

技術の進化によって、協働ロボットを導入できる分野が広がっていくことで、世界市場は今後も成長を続けると予測されています。

■さらに成長が見込める協働ロボット
人手不足への対策や生産性向上を求められる製造業では、協働ロボットの需要は今後さらに増していくと考えられます。 そして、従来の産業用ロボットよりも容易に導入できるため、製造業の中でもロボットの導入が進んでいなかったとされる三品産業（食品・医薬品・化粧品）における活躍も期待されています。

協働ロボットは今後も市場成長が見込めると考えられる分野です。世界からの注目度がさらに高まるとともに、各企業の導入も加速していくでしょう。

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ランニングコスト

これから金属３Dプリンターを導入しようと思っていらっしゃる企業様も多いと認識しております。

それには知っておかなければならない費用があります。それがランニングコストというものです。

どのメーカーの金属３Dプリンターを購入しても一様にかかる費用だと思って頂いて結構です。

機械自体の重量もないので温度変化には繊細で通常の工場に設置すると機械の歪みが起こりえます。また金属材料に湿度を持たせてしまうのは非常にまずい事なのでまずは恒温室の確保が一番になるのですが・・・

弊社では恒温質の作成に約400万ほどかかっています。恒温質なので当然エアコン代（電気代）がかかります。

実は・・金属３Dプリンターのレーザーで使う電力よりも空調代の方が多くかかります。月に直すと・・約一台につき10万円ほどかかると思って頂いていいと思います。

次にかかるのが集塵機のフィルター代になります。金属３Dプリンターでは造形しながら集塵機で吸い込みを行っていますので、集塵機のフィルターが目詰まりしたら酸素濃度もあがりますし爆発の危険性も増してきますのでこま目に交換をする必要があります。造形時間にもよりますが、月に直すと約30万円かかります。

次に造形材質にもよりますが、アルゴンガスを使う造形を検討する場合は当然ガス代がかかってきます。バラ瓶のガスではすぐに無くなってしまうので液体アルゴンの方が良いと思いますが、月に約15万ほどかかります。

その他定期保守メンテナンス費用で月に30万円。交換部品、消耗品等で月に10万円ほど・・・

使う金属材料で月に300万ほど想定をすると良いでしょう。基準プレートの加工もしなくてはいけませんのでそれらで月に５万円ほど。

そして見込んでおきたいのがレーザーの交換費用です。

レーザーは約3年から4年で壊れるとされています。交換費用としては1000万ほどになるので３年で計算すれば月で約50万円ほど見込んで積み上げて行く事が懸命だと思います。

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ブラシ付きDCモータは、巻線を流れる電流の向きをブラシにより機械的に切り替える構造をとっています。モータを直流電源に直接つなぐだけでロータを回せるので、制御がシンプルです。

また、貴金属ブラシ付きのモータを使えば、極低速域での運転も可能です。さらに、ロータ位置検出用のセンサが無くても駆動できるので、グラファイトブラシの付きのモータを使えば過酷な環境にも向きます。

デメリットは、ブラシが摩耗することです。モータ寿命や最大回転数が制約を受けるほか、発塵を嫌う用途には不向きです。また、機械的な電流の切り替えに伴う電磁ノイズもデメリットです。

ブラシ付きDCモータでは、コミューテータのセグメント数（整流子片数）に応じて発生トルクが脈動します。この脈動（リップル）は、セグメント数を増やすと小さくなります。

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