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近年目覚ましい進歩を遂げているロボット産業について①

2023.11.30 子供達でも分かり易いように、より平易な表現を追加しました

さて、表題の件です。

Sharari-man

読者の方よりご要望がありましたので技術に関する記事を執筆させて頂きます。

ロボット産業と一口に言いましても色々なロボットがおります。

ここではいわゆる【産業用ロボット】にフォーカスして御紹介させて頂きます。

また、多少不正確になりますが、出来るだけ平易な表現で紹介したいと思います。

本記事では【産業用ロボットとは?】について書かせて頂きます。
次回の記事では産業用ロボットに使われている最新技術、ロボット産業における技術的課題に関するSharari-manの意見について執筆させて頂く予定です。

目次

産業用ロボット

JIS/ISOにおける産業用ロボットの定義

以下 JIS B 8433-1:2015 より引用

産業用ロボット(industrial robot)
産業オートメーション用途に用いるため,位置が固定又は移動し,3軸以上がプログラム可能で,自動制御され,再プログラム可能な多用途マニピュレータ。 
注記1 産業用ロボットは,次を含む。 
− マニピュレータ(アクチュエータを含む)。 
− 教示ペンダントを含む制御装置,及び通信インタフェース(ハードウェア及びソフトウェア)。 
注記2 ロボットコントローラによって制御されるあらゆる追加軸を含む。 
注記3 この規格の目的では,次の装置を産業用ロボットとみなす。 
− ハンドガイドロボット。 
− 移動ロボットのマニピュレータ部分。 
− 協働ロボット。

引用終わり

Sharari-man

自動車、自転車を作っている工場
食べ物を作っている工場
色々な工場で人間の代わりに働いてくれているロボットの事を産業用ロボットと言います。

産業用ロボットの市場

産業用ロボットの市場はCAGRで7~10%と顕著に規模が拡大している業界です。
CAGR:compound average growth rateの略で年間にどれくらい成長したかを表す割合のこと

詳細は以下の統計データを御覧下さい。

ロボットの性能向上により適用範囲が広まり、非常に多くの産業でロボットが活用されるようになってきました。

日本のメーカーの躍進も目覚ましく、多くの日本メーカー、日本のエンジニアが活躍している業界と言えるでしょう。

Sharari-man

今学んでいる、算数や理科を使って色々なロボットが作られています。
足し算や掛け算を使って自分のいる場所を計算したり、理科で習っている電気の力を使って動いています。

Sharari-man

【市場】というのは物を売り買いしている場所の事です。
日本だったり、中国だったり、アメリカだったりします。
市場が拡大というのは 売り買いされている量が増えるという事です。
ロボットが沢山売り買いされて、色々な場所で活躍するようになっているという事ですね。

展示会

国際ロボット展が日本では最も有名でしょう。

ちょうど現在開催中です。

日時:11月29日~12月2日
場所:東京ビックサイト

Sharari-man

Sharari-manも会場におりますので、是非ご来場下さい!!!!

Sharari-man

展示会というのはロボットが実際に動いているところを見学出来る場所です。
お菓子を箱に詰めたり、大きな部品を運んでいたり、ロボットがどんな仕事をしているかを見学する事が出来ます。

Sharari-man

中学生以下は無料
ですから是非東京ビックサイトに来てみて下さい。
Sharari-manが説明員をやっているかもしれません・・・・・。

産業用ロボットの種類

おおまかに分類すると以下のようです。

名称特徴用途
垂直多関節ロボット人間のように複雑な動きが出来る。
やや高額。
機械の組立、部品の移動、検査、溶接など様々な作業に使用されている。
水平多関節ロボットスカラロボットとも呼ばれる。垂直多関節に比べると安価で高速な動きが出来る。
垂直多関節ほど複雑な動きは出来ない。
機械の組立、部品の移動に使用する事が多い。【ネジを締める作業】など機械を自動で組み立てるラインに良く使用されている。
パラレルリンクロボット非常に高速で複雑な動きが出来る。
機械のサイズは大きいが動ける範囲は狭い。
速さを活かして部品の梱包や移動に多用される。例えばお菓子の箱詰め作業。
直交型ロボット複雑な動きは苦手だが、高速でまっすぐ動く事が得意。設計が簡単で特注品を作りやすい。部品の搬送、機械の組立作業に多用される。特注品の設計の容易さを活かし自動車部品の生産ラインなどに多用される。
Sharari-man

細分化すれば非常に多くの種類のロボットがありますが、ここでは大分類を紹介しました。

Sharari-man

ロボットにも人間と同じで色々な【個性】があります。
早く動くのが得意なロボット
正確に動くのが得意なロボット
人間も【個性】があります。
文章を書くのが得意な人は記者や小説家。
算数や理科が得意な人はエンジニア
人間もロボットも【個性】を大切にして、得意な事を活かして仕事をすると良いという事ですね。

垂直多関節ロボット

水平多関節ロボット(スカラロボット)

Sharari-manの尊敬する山梨大学名誉教授 牧野洋先生が開発したロボットです。

パラレルリンクロボット

垂直多関節型、直交型と比べてみて下さい。

動くフレーム(土台)が無いのに、先端(部品を掴む部分)だけが三次元空間上を動いているのが分かると思います。

このように 他のロボットに比べて 【動く部分が軽い】 から 【高速で動ける】 のです。

直交型ロボット

直線的な動きを組み合わせて、様々な仕事をさせるロボットです。

産業用ロボットメーカー

産業用ロボット業界では以下の4企業が ビックフォー と呼ばれており、高いシェアと強い影響力を持っています。

名称企業規模概要
ABB社本社 スイス チューリッヒ
売上高 294億ドル
日本で言えば三菱重工のように様々な重機械を取り扱うメーカー。その中の一部門がロボットを開発・生産している。
FANUC社本社 山梨県
売上高 8000億円
工作機械に傾注したサーボモーター、NCシステム、産業用ロボットを開発・生産する高収益企業。
組立・加工・搬送ロボットなど全方位に強い。
安川電機社本社 福岡県
売上高 5000億円
ファクトリーオートメーション(工場の自動化)に特化したサーボモータ、ロボットなどを開発・生産する優良企業。
収益性に関してはFANUC社などに劣る。
KUKA社本社 ドイツ
売上高 40億ユーロ
2016年に中国企業に買収された中国資本傘下のドイツ企業。
業態は安川電機と類似。
Sharari-man

ビックフォー というのは 凄く大きな4つの会社 という意味です。
この大きな会社は沢山のロボットを販売しています。
沢山作ると安く作れるようになります。安く作れるようになると、ロボットを使って作っている製品も安くなります。
皆が使っている ノートや鉛筆もロボットや機械が頑張って仕事をしたおかげで、安く買えるようになったんですよ。

産業用ロボット BIG4

ABB社

ABB社はスイスの企業です。

ヨーロッパで非常に高いシェアを誇り、売上高294億ドルの大企業です。

Sharari-man

294億ドルというと 4兆3千億円くらいです。
凄く大きな会社です。

Sharari-man

【シェア】 というのは占める割合の事です。
世界中で100台のロボットが作られていた場合、そのうち10台を作っている会社はシェアが 10/100=10%という事ですね。

FANUC社

山梨県にある日本でも有数の高収益企業です。

本ブログでも何度か御紹介しております。
知人も複数人務めております。

優れたロボット、工作機械を生産している事は当然ですが、特筆すべきはサービス能力です。
「壊れない、壊れる前に知らせる、壊れてもすぐ直せる」
を合言葉に充実したアフターサービス体制を構築しています。

FANUC社のエンジニアは高学歴、高収入で有名ですね。
東大率が非常に高く、京大、東工大など難関理系大学出身が非常に多くなっています。

安川電機

福岡県北九州市に本社がある世界的なロボットメーカーです。
年商は5000億円規模の大企業です。

商品ラインナップはFANUC社と酷似しています。

FANUC社は【工作機械業界】に特化していますが、安川電機社はFA(ファクトリーオートーメション、いわゆる工場の自動化)に力を入れている企業です。

KUKA

KUKAはドイツの産業用ロボットメーカーです。

ドイツメーカーですが、中国企業の参加となっています。

意外にも中国企業の巨大資本によって買収されたドイツ企業は多くあります。
中国の目覚ましい躍進にはこのような買収を通じた技術流入が影響していると考えています。

Sharari-man

様々な業界で先端技術を持つメーカーが中国企業に買収されています。

BIG4 以外の日本企業

不二越

富山県の企業です。積雪のため、製造業にとって厳しい環境である北陸地方で頑張っておられる企業です。
地域貢献のためにも継続的に北陸の地で頑張る不二越様をSharari-manは個人的に応援しています。

ロボット事業の売上規模は400億円前後です。
企業全体としては2500億円規模の売上高を誇り、富山県内では有数の企業です。

デンソー

トヨタグループの大手企業です。

トヨタ系列の自動車部品製造ライン、組立ラインなどで多用されております。
ロボット事業の売上高は500億円前後です。

川崎重工

近年ロボット産業に注力しており、売上高を急激に拡大している企業です。
売上高はすでに1500億円~2000億円規模に達しており、BIG4であるKUKA社、安川電機社を超えており、事実上BIG5の一角と言っても差し支えないでしょう。

ロボット産業のエンジニア

ロボットの開発には高い工学能力が必要となります。

具体的には以下のような能力が必要になるでしょう。

  • 数学力
    ソフトウェアではロボットを制御するための座標計算、移動経路を生成するための最適化処理、画像認識技術による自律制御など数学力が活きる例は枚挙にいとまがありません。
  • 工学力
    機械ですから機械工学に関する知見は当然必要となります。
    材料力学、要素部品に関する知見、物理演算など大学で学ぶ【機械工学】を存分に活かす事が出来る業界です。
  • 想像力
    新しい構造、新しい機構が求められる業界でもあります。
    ロボットの小型化のために日夜新しい技術開発が続けられています。

さて、私も垂直多関節ロボット、スカラロボットに関しては実際に開発に携わった事があります。

メカニカル、ソフトウェアの両面で関わりましたが、中々に楽しい開発案件です。

現在も家でMusukoや道場生とロボットの設計を楽しく行っています。

Sharari-man

ぜひ優秀なエンジニアにロボット産業に飛び込んで頂き、学んだ学問を活かし、社会貢献をして頂きたいですね!

Sharari-man

動くものが好きな子供達には是非ロボットの展示会に行ってみて欲しいですね。
興味を持って、機械やロボットの設計者(エンジニア)を目指す子供達が増えるとSharari-manは本当に嬉しいです。

続編では最新の技術紹介などを執筆する予定です。
御期待下さい。

我が家の学習事例が少しでも家庭学習に取組む皆様の御参考になりましたら望外の喜びです。

ではまた!

御自由にシェアして頂けましたら!
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この記事を書いた人

日本で働く技術者です。
ブログ運営目的は我が家の学習情報提供を通じた社会貢献です。
地域貢献を兼ねて地域限定で算数の個別指導を行っています。

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コメント一覧 (2件)

  • Sharari-man様
    おはようございます。
    ロボット関連の記事有難うございました。小学生版も追加していただき、具体的にイメージできるようになりました。輝ける未来のあるこどもたちに読んで頂きたい内容になっていますね。
    今までの(受験関連以外の)記事は常識を徹底的に分析している内容でとてもよく貴重なのですが、難しいことが難点だったかもしれません。是非ともこども向けにコラムも多く紡いでいただけると、Sharari-man様の価値が更に上がるのではないか、と思います。
    単に、簡単に読みたいだけ??かもしれませんが。。。
    お気に障るようでしたら申し訳ありませんが、率直な感想を書かせていただきました。
    またよろしくお願いいたします。

  • ぞうさん様
    Sharari-manで御座います。
    いつも素晴らしい提言をありがとう御座います。

    Sharari-manが記事を書く際の基本スタンスは【指導者(親御様)の参考にして頂けるような記事】を書くというものです。
    しかしながら、御提案のように【子供が楽しく読める記事】を書くというのも新しいチャレンジですし、道場生の指導に活かせる部分もあると思いますので取り入れさせて頂きます。

    何も気に障る事などありません。お気になさらずお気軽にコメントを頂けましたら。

    気付けば12月となり本年も終わりが見えて参りました。早いものです。
    本年は私なりに一生懸命、社会貢献に取組みました。
    未来ある小学生、中学生、高校生、若手エンジニアと一緒に沢山の事を学びました。

    「動機善なりや、私心なかりしか」
    今後も泥臭く、誰かのためになる事。すなわち社会貢献をテーマに活動を続けて参りたいと思います。

    この度は御提言を頂戴し誠にありがとう御座いました。

    ではまた!

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