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。

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。

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

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。

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

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。

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。

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。

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。

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。

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！