多くの製造業で人手不足や、ヒューマンエラーによる不具合品の発生、作業工程によって工数のバラつきがあり、人件費が増加するなどの問題点を抱えています。また、製造業に限らず様々な産業分野で、人口の減少や働き方改革での時間外労働の削減により、深刻な労働力不足に悩まされています。

しかし、その労働力不足や生産性を向上させるための解決策の一つとして、ロボットを導入するという方法があります。

この記事ではロボットを導入する必要性、ロボットを導入する前の検討・準備・手順の解説、おすすめのメーカ・SIer企業を4社紹介していきます。

もし、ロボット導入のコンサルティングを受けて、

• 省力化、省人化してコストダウンしたい
• 生産性アップして売上を上げたい
• 人的ミスを減らして品質価値を高めたい
• どのメーカーの自動化設備を使えば効率的かわからない

という場合は、お気軽に株式会社FAプロダクツまでお問い合わせください。
関東最大級のロボットSIerとして、最適化のご提案をさせていただきます。

１．ロボット導入はなぜ必要なのか？

（1）ロボット導入が求められる背景

そもそも、なぜロボットの導入が必要になってきているのでしょうか。最初に、要求される背景についてご紹介します。

①労働力不足

ロボット導入がなぜ必要なのかというと、現代は多くの団塊の世代が定年退職された一方、若年層の人口減少による労働力不足が深刻化しているためです。これからますます少子高齢化が進み、1995年の労働力の8,000万人をピークに2060年にはピーク時の約半分の労働力になると言われています。ロボット導入というと製造業のイメージがありますが、サービス業や観光業でも労働力不足の問題を抱えており、今と同等のサービスを提供するのが難しくなっているケースは少なくありません。

②人為的ミスの発生

労働力不足につながる問題ですが、現場で働く人が足りていないとなれば、ひとりあたりに課せられる業務量が自ずと増加します。時間的・精神的な余裕が持てなくなり、それが常態化すればヒューマンエラーによる不具合品が発生しやすくなります。また新しい人材を確保したとしても、教育の時間が十分でなければ、かえって作業に支障が生じる可能性もゼロではありません。

③人件費の問題

どの業界でも言えることですが、製造業でも人件費の問題はシビアです。労働力不足で売上が思うように上がらない反面、現場で働く人の労働時間が伸びているために人件費だけはかさむ、といったケースはままあります。また、そうした状況を打開しようと人件費のカットを行ったところ、退職者が続出して、さらに生産力が落ちた……といったパターンもみられます。

（2）ロボット導入によって得られるメリット

背景を見てきてお気づきのように、ロボットの導入は、各課題を解消する術として期待されています。たとえば、単純作業をロボットにさせれば、作業員をそこに投じる必要がなくなるため、労働力不足の悩みが解消されるでしょう。

実際に、株式会社ナカガワフーズでは、食料品の箱詰め工程や段ボール箱のパレット積み工程をロボットに任せることで、必要な人員数を8人から2人に減らすことに成功しました。熊野筆を製造する株式会社北斗園でも、計量や接着などの各工程をロボットに行わせることで、必要な人員数を6人から2人にまで減らしています。
（参考：一般社団法人日本ロボット工業会・ロボット導入実証事業 事例紹介ハンドブック2018 p.18 p.34）

しかし、実はロボットの導入は、今あげたような課題を解決してくれるだけではありません。具体的には、次のようなメリットがあります。

①生産性の向上

ロボットは、人と異なり24時間、一定のスピードで作業し続けることができます。ヒューマンエラーを減らしつつ、生産量の増加や人件費の削減ができるので生産性を向上させることが可能です。

また、人間と異なり、適切に設定を行うだけで要求した作業をしてくれます。産業用ロボットの技術が発展すれば、熟練の技術も不要となるでしょう。それによって教育に必要な時間を削減でき、人的リソースを、ロボットでは補いきれない複雑な作業に充てられるメリットもあります。場合によっては、首都圏より労働力の少ない地方で新たな工場を建設し、より生産力の向上を図ることも可能です。

②トレーサビリティの向上

ロボットを導入して自動化することにより、確実なトレーサビリティ管理ができるようになります。もし万が一不具合品を流出させてしまった場合は、迅速な回収ができるようになりますし、不具合品が流出した原因を追求・解析し再発を防止できます。

③危険・悪環境作業からの解放

ロボットを導入すれば、危険・悪環境作業（高所での作業や－50℃にもなる冷凍倉庫での作業など）を人にさせずに済みます。例えば、屋根を塗装する際は屋根に上がり高所で長時間作業しなければなりませんが、ロボットを代わりにリフトで屋根に上げ、塗装させるようにした事例があります。

（引用：ロボット活用ナビ・屋根塗装作業のロボット化FS）

（3）ロボット市場の動向

労働不足の解消や人為的なミスの削減ではなく、多くのメリットをもたらしてくれることから、ロボットの需要は年々高まってきています。

これまでロボットは、自動車産業や半導体製造工場に多く導入されてきましたが、産業用ロボットを開発する技術が発展し、様々なサービス分野でもロボットの導入が可能になりました。2020年は新型コロナの影響でロボット市場はマイナス成長になる見込みですが、今後はますます人手不足が深刻化するため右肩上がりに成長が加速するとみられています。

①ロボット市場の現状

ロボットは現在、労働人口の減少や人件費の高騰で、日本のみならず世界中の産業分野でロボット導入が急速に進んでいます。世界の産業用ロボットの販売台数は2013年～2017年の5年間で約2倍に増加していて、その中の6割弱が日本メーカ製で、日本は世界一のロボット生産国となっています。

（引用：経済産業省・ロボットを取り巻く環境変化等について p.1）

②ロボット導入が加速している業種

物流や建築・土木業界は、ロボットの導入が着実に加速しています。マテハンと呼ばれる物流ロボットを導入している企業はAmazonが有名ですが、その他にもマテハンを導入している企業は多くあります。新型コロナの影響でインターネット通販を利用する人が急増したため、まだまだマテハンの導入は加速するとみられています。

また、工場や倉庫での運搬作業などや介護現場での介護者の移動を助ける作業は重労働ですので、パワーアシストスーツと呼ばれる身体に装着するロボットの普及が進んでいます。

③これからのロボット市場

これからのロボット市場は、さらに進む少子高齢化社会の中で労働力を確保するために、まだまだ成長する分野で、ロボット産業の将来市場予測では、2025年には5.3兆円、2035年には9.7兆円まで成長すると予測されています。

（引用：国立研究開発法人 新エネルギー産業技術総合開発機構・2035年に向けたロボット産業の将来市場予測 ①）

介護分野では、特に深刻な人手不足になっていくので、ロボットの技術開発が発展すると急激に導入が進むとみられています。

２．ロボットを導入する前に検討・準備しておくこと

（1）自社に適したロボットを見つける方法

ロボットを導入する上でまず大事なのが、当たり前かもしれませんが自社に適したロボットであることです。せっかくロボットを導入しても、自社の作業に適してないため不具合品が多く発生する、生産性が向上しないなど様々な問題点があると、結局使われないまま導入コストが無駄になるかもしれません。

とはいえ、今までロボットを導入したことがないと、どんなロボットが自社に適しているかわからないもの……。ですので、自社に適したロボットを見つける方法を解説していきます。

①ロボット導入の目的

まずは、ロボットの導入が自社に適しているのか判断するために、ロボットを導入する目的をはっきりさせましょう。

ロボット導入の目的の例として

• 人手不足を解消して生産性を向上させたい。
• 熟練者の高齢化が進み、後継者が育っていない問題を解決したい。
• 工場内での過酷作業や単調作業から従業員を解放したい。

などざっくりでもいいので、目的を明確にすることで自社にどういうロボットが適しているのか、システムインテグレータ(SIer)に相談しやすくなります。SIerについては、後ほど詳しくご紹介します。

②ロボットの導入で効果のある作業

ロボットを導入する目的がはっきりしたら、次はどの作業工程にロボットを導入すれば効果があるのか検討してみることが必要です。例えば、単純作業に多くの人員を配置しているなどの工程から検討してみる、重労働からの解放や後継者が育っていない場合は作業員の高齢化が進んでいる作業工程をチェックしてみる、などがあげられます。

③ロボットの情報収集

効果がある作業工程をチェックしたら、それが改善できるロボットの情報を集めます。

やはり一番良いのは自分の目で実物を見ることなので、時間に余裕がある場合は、ロボット専門の展示会に足を運んでみるのがおすすめです。ロボットの実物の大きさを見ることで、イメージが湧きやすくなるだけでなく、自社の作業スペースに収まるかどうかもわかります。展示会では、各社が最新のロボットを展示しているので、自分で考えていたよりも効果のある作業工程が見つかるかもしれません。

開催地が遠くて行けないといった方は、近くのメーカやSIer企業のショールームをご覧になるか、インターネットでメーカやSIer企業のホームページに掲載されている動画を見るのもひとつです。

（2）ロボット導入による課題

ロボットを導入する必要性やメリットは様々ありますが、その反面ロボットを導入することによる課題も色々あります。しかし、ロボット導入する際の課題を知れば対策を立てることができますから、ロボットを見るける方法と一緒におさえておいてください。

①ロボットを導入するコスト

ロボットを導入するといっても、ロボットは本体だけでは稼働できません。ロボット本体・周辺装置・プログラムなどを用意し、ロボットシステムを構築してはじめて稼働します。ですので、掛かるコストはロボット本体だけの価格だけではなく、周辺装置やプログラムなどの費用も考えなければなりません。

下記は、日本ロボット工業会が示す一例です。ロボット本体の価格が300万円だとしても、ロボットの関連装置70万円、ロボット周辺設備90万円、システムインテグレーション関連費520万円で合計980万円かかるとされています。

（引用・日本ロボット工業会・Q4 ロボット導入にかかるコストはどのような構造になっているの？ P.05）

多くの場合、ロボット本体の価格よりも何倍もコストが掛かり高額になるので、投資に掛かるコストを回収できるのか心配になるかもしれません。しかし、人件費の削減や生産性の向上、生産量の増加などの効果で早期に投資金額を回収する企業は多く、3～5年で回収できるとする事例も多数あります。

例えば、導入コストが3,000万円掛かるとして、人件費が1人年間500万円でロボットを導入することにより、2人の人員を削減できた場合、単純計算で3,000万円÷1,000万円＝3年となります。実際はより複雑ですが、投資金額を回収する目安にしてみてください。

ところで、中小企業基盤整備機構が導入する補助事業のひとつに、「ものづくり補助金」という補助率が1/2で最大で1,000万円の補助が受けられる制度があります。その他の行政や自治体にも補助制度がありロボット導入も該当するので、補助金を活用してみてはいかがでしょうか。

②技術者によるメンテナンス

ロボットは毎日長期間にわたり稼働し続けるものですから、不具合なく稼働させるために日常点検や定期点検が欠かせません。

しかし、いくら定期点検を欠かさずしていてもロボットは精密機械ですから、チョコ停でロボットが頻繁に停止したり、故障することもあります。

少しでも早く修理し復旧させなければ、いつまでも生産が停止したままになってしまいますが、SIerに連絡してもすぐに来れない場合もあります。ですので、ロボットが故障した場合に備えて自社に設備・保守を担当する技術者の確保が必要です。5～6人の設備・保守を担当する技術者が待機し、ロボットが故障したらすぐに各作業工程の担当技術者が駆けつける、といった体制を構築している工場もあります。

もし技術者がいない場合は、講習会を実施しているメーカがありますので参加したり、SIerの協力を得て技術を身に付ける必要があるでしょう。

③ロボットを設置する作業スペースの確保

ロボットは小型のものから大型のものまで様々ありますが、自動コンベアなどを使用するロボットシステムは広範囲の作業スペースを必要となるため、そのスペースを確保できるかどうかが重要になります。

作業スペースを確保するためには、工場のレイアウトを変更しなければならないなどの問題も生じますし、ロボットシステムを設置するスペースに電源やエアー配管などの環境を整備しなければならないといった問題も生じます。中には、設置スペースを確保するためにクリーンルームの拡張工事やレイアウト変更が必要になったために、生産ラインを一部停止しなければならなくなった事例もあります。

（3）ロボット導入計画

ロボットは購入すればすぐに稼働できるというものではありません。ロボットを導入する企画構想から本稼働までの期間は、小規模なもので6ヶ月から1年、大規模なものになると、1年～2年近く掛かる場合もあります。
まずは、本稼働させたい時期を明確にし、本稼働時期から逆算してロボットを導入する計画を立てることが重要です。

①ロボット設置～稼働までのスケジュール

ロボットを導入して生産をするためには、ロボットを設置する前にロボットを導入する作業工程、もしくは工場全体での生産を停止させなければなりません。ですので、生産を停止した場合の影響はどれくらいなのか、生産を再開させるまでの生産調整をどうするのか精査する必要があります。

②社内でのロボット導入チーム結成

ロボット導入による工場のレイアウト変更や生産ラインの停止などは、製造部門だけではなく工場全体に影響を及ぼします。そのため各部門からメンバーを集め、ロボット導入の目的や目標を共有することが重要です。

必要な部門は場合によりますが、システム開発部門は今ある生産システムとロボットを融合させるために必須でしょう。また、たとえば営業部門がいると得意先に自社の技術力をアピールできるようになるので、参加させるのがベターです。このように、全社一丸となって取り組むことがロボット導入の成功の鍵となります。

③SIerに相談

ロボットシステムを構築するためには、システムインテグレータ(SIer)に相談する必要があります。

SIerとは産業用ロボットを専門に取り扱う企業で、構想から導入に至るまでロボットシステム全体の構築を行ってくれます。SIerなくしてロボット導入はあり得ないと言っても過言ではないくらい、ロボット導入に関して最重要な存在となります。

また、ロボットシステムの構築はSIerだけで行うものではなく、ロボット導入企業と連携して構築していくものなので、SIerと密接な関係を築けるかどうかもロボット導入の重要点になります。

３．ロボットを導入する手順

（1）企画構想

前章の最後に、ロボット導入では、SIerに相談するのが一般的だという話をしました。

ただ漠然と「ロボットを導入したい」とSIerに伝えても、SIerはどんなロボットがベストなのかが判別できません。前述したように人手不足を解消したい、生産性を向上させたいなどの目的を明確にし、SIerと連携して最適なロボットを導入するために、自社のニーズに合わせた企画構想をしましょう。

①現状の作業での問題点の抽出

現状の作業工程の問題点について、現場社員からヒアリングしたり作業工程を見直したりしながら抽出することで、ロボット導入の目的が明確になります。

②問題点の原因分析

問題点を抽出したら、その原因を分析し現状分析資料などを作成して、ロボットを導入することによって問題の解決が可能かどうかを検討します。

③ロボットシステムの構想

対象ワークの選定や生産量はどのくらいを見込めるのか、多品種への切り替えが可能なのかなどを検討し、ロボットシステム全体の構想をします。
ロボットの設置、前後の設備の配置見直しなど、具体的なロボット導入のレイアウト図を作成しておくと、SIerとの打ち合わせがスムーズになります。

（2）提案依頼書(RFP)の作成、ロボットの設計・製造

企画構想が終わったら、ロボット導入に向けた重要なポイントである仕様の決定へと進みます。ここでは、ロボットメーカやSIerに協力してもらいながら、自社に最適なロボットを発注するために提案依頼書やスケジュールを作成。それを基にSIerが仕様を定義し、ロボットの設計・製造をしていきます。

①提案依頼書の作成

ロボット導入チームで情報共有しながら提案依頼書を作成していきます。提案依頼書とは、ロボットを導入するための必要な要件をまとめ、発注先のロボットメーカやSIerに具体的な提案をする文書です。提案依頼書では、次のような内容を記載するのが一般的となっています。

• ロボットを導入する目的
• 導入することで期待される効果
• 予算
• スケジュール
• SIerに提案を依頼したい内容

②仕様定義

仕様定義は、作業範囲や作業内容を具体的にし、ユーザー企業とロボットメーカ（SIer）とで運用イメージを共有するプロセスです。具体的には、SIerが、3D図面や3Dシミュレーションツールなどを活用して具体的な運用イメージを提示し、ユーザー企業とスケジュールを含めたロボット導入のシステム概要・機能・運用面を合意する資料として「納入仕様書」や「制作仕様書」を作成します。ユーザー企業とSIer、双方の作業リスクに大きく関わるため、特に重要なプロセスとされています。

③ロボットシステムの設計・製造

仕様定義が定まったら、ロボットメーカやSIerによるロボットシステム全体の設計です。ロボット本体や必要な周辺機器の選定をしながら設計を行うと同時に、リスクアセスメントも実施して機械安全規格に従った安全性確保の方針も取り決めます。

基本設計の内容を深掘りし具体的な詳細設計を行い、出荷前テストの仕様を作成してロボットシステムを製造します。その後ロボット単体で、正常に動作することを確認します。

（3）試運転・本稼働

ここまでくればテスト・試運転をしていよいよ本稼働となります。試運転するまでにも、プログラミングやロボットの搬入、設置・調整といった作業がありますので、SIerとより連携を深めることが必要となります。

①出荷前テスト

詳細設計で作成した出荷前テストの仕様で連携動作の検証をしていきます。ロボット単体でテストを行ったものを組み合わせてユニットとし、ロボットの動作をプログラミングする「ティーチング」をして正常に動作するか検証します。SIerによる出荷前テストが完了したら、ユーザー企業による立会検査を行い、この立会検査が完了したらユーザーの工場へ搬送となります。

②試運転

いったんユニットを解体しロボットが工場に搬入されたら、作業スペースに設置し調整を行います。作業現場でSIerが約1日試運転を行い、出荷前テストで確認できなかった内容を重点的に検証していきます。

③本稼働開始

試運転が問題なく完了したら、1～2日間SIer立会いのもと実際に製造を行いながら稼働して動作確認をし、問題がなければ念願の本稼働となります。本稼働後はユーザー企業による日常点検、フィルター清掃や消耗品の交換などの定期点検を実施する必要があります。

４．ロボット導入におすすめのメーカ・ロボットシステムインテグレータ4選

最後に、ロボット導入におすすめのメーカやロボットSIerを4社、ご紹介しましょう。

①株式会社FAプロダクツ

【特徴】
株式会社FAプロダクツは年間200台もの実績がある関東最大級のロボットシステムインテグレーターです。一貫生産体制をとっており、設計から製造までをワンストップで対応。費用・時間にムダなく最適化を行うことができます。

また、お打ち合わせから原則1週間以内に「お見積りとポンチ絵」をご送付。

【ポンチ絵とお見積りのサンプル】

テキストやお電話だけでは伝わりづらいゴールイメージを共有し、スピード感を持った対応を心がけています。

また、同社の「画処ラボ」では、画像処理を用いた外観検査装置の導入に特化し、ご相談を受け付けています。従来は目視での官能検査に頼らざるを得なかった工程の自動化をご検討の際などにご活用ください。

【所在地】
茨城県土浦市卸町2丁目13-3
TEL.050-1743-0310(代表)
FAX.050-3156-2692(代表)
https://jss1.jp/

【営業品目】

• 産業用ロボット
• 生産設備合理化・省力化の設計及び製作
• 基板電気チェッカーや貼合・折曲など
• 治具の設計・製作

【実績】
ＮＭ社（電子部品の製造販売）、ＨＳ製作所（情報通信・社会産業・電子装置・建設機械・高機能材料・生活の各システム製造販売）、ＴＴ社（ショッピングセンターなどリテール事業）、ＳＭ社（自動制御機器の製造・販売）、ＯＲ社（自動車安全システムの製造販売）

②ファナック株式会社

【特徴】
ファナックは工場の自動化を図るFA事業、ファナックの基本技術であるCNC・サーボ・レーザを応用したロボット事業、及びロボマシン事業を三本柱とした事業を展開しています。従業員の3分の1がエンジニアで、高い技術力を武器に世界的なシェアを誇っています。

【所在地】
山梨県忍野村
TEL.0555-84-5555
https://www.fanuc.co.jp/index.html

③株式会社安川電機

【特徴】
1915年に創業した安川電機は、垂直多関節ロボットを主力製品として、自動車関連市場を中心に様々な分野の生産現場で工場の自動化を行っています。また、モーションコントロール、システムエンジニアなどの事業も世界的に展開しています。

【所在地】
福岡県北九州市八幡西区黒崎城石2番1号
TEL.093-645-8801
https://www.yaskawa.co.jp/

④パナソニック プロダクションエンジニアリング株式会社

【特徴】
パナソニック　プロダクションエンジニアリングのロボット事業は、自走式の搬送用ロボットを主力商品として、医療現場や介護の分野で導入されています。他に開発設備ソリューションや標準機ソリューションなどを展開し、メカ設計・ソフト開発から製造・立ち上げ支援まで手がけています。

【所在地】
大阪府門真市松葉町2番7号
TEL.06-6905-5354
パナソニック プロダクションエンジニアリング株式会社

５．ロボット導入に関するご相談は株式会社FAプロダクツへ

労働人口が減少していくなかで、ロボット導入は労働人口不足を解決するために必要不可欠になってきています。

今、多くの企業でロボット導入は検討されていますが、初めてロボット導入を検討されている企業は、ロボットの導入コストや導入後の故障などによるメンテナンスに不安を感じているのではないでしょうか。しかし、多くの実績と経験を持つロボットシステムインテグレータは、その実績と経験に基づいたノウハウでロボット導入のサポートをしてくれます。

ロボット導入でお悩みでしたら、年間200台の実績と経験のある株式会社FAプロダクツにお問合せください。

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