オートメーションとロボティクス

自動化とロボットは異なる技術ですが、この2つの言葉はしばしば同じように使われます。この2つの技術が相まって、製造現場は大きく変化しています。 

 以前は時間のかかっていた業務が、今では最小限のオペレーターの入力で完全に自動化され、より労働集約的で危険な作業をロボットが人間から引き継ぐようになっています。 

では、オートメーションとロボティクスはどのように違い、またどのように関連しているのでしょうか。

オートメーションとロボティクスとは？

自動化とは、ソフトウェアや機械などの技術を用いて、人間に代わって作業を行うプロセスのことです。  

自動化は、仮想的なタスクと物理的なタスクの両方に適用されます。この方法論は、プログラム可能なサーモスタットのような多くの単純な機能に使用することができます。また、非常に複雑なプロセス（製造業など）を実行することもでき、人工知能や機械学習を利用することもあります。 

ロボティクスは、エンジニアリングとコンピュータサイエンスを組み合わせて、タスクを実行するロボットを設計・構築する分野です。

ロボットは、次の3つの（幅広い）カテゴリに分類できます。

1. 人間の入力に完全に依存して動作するもの
2. いくつかのタスクを自分で実行できるが、人間の介入/観察を必要とする半自律型ロボット
3. タスクを完全に自分で実行するインテリジェンスを備え、最小限の人間の介入で実世界の環境に対応できる自律型ロボット

産業用ロボットや機械用ソフトウェアは、大量生産ラインを効率的に運用し、コストを削減することができます。また、過酷な環境下での作業において、人間のリスクを軽減することもできます。 

しかし、これらを活用するためには、それぞれの特徴を理解し、どのように連携させればよいかを知ることが重要です。 

オートメーションとロボティクスとは？: タイプと範囲

オートメーションには3つの異なるタイプがあります。  

1. ソフトウェア・オートメーションは、コンピュータ・プログラムを使用して、仮想環境の中で反復的な作業を実行するものです。この「ボット」は、その名前に反して物理的なロボットではなく、フォームへの自動入力や金融サービスなどのタスクを自動化するために使用されます。
2. ロボティック・プロセス・オートメーション（RPA）は、人間の作業者と同じようにコンピューターのユーザーインターフェイスを使用するように設計されたソフトウェア自動化の一種です。 一部のRPAツールは、機械学習またはAIで強化されており、ルールベースのタスクをより効率的に実行できます。
3. 産業用オートメーションは、機械を使って物理的なプロセスを制御するものです。一般的な例としては、CNCマシンや自動検査装置などがあります。産業用オートメーションには、ロボットによるオートメーションも含まれます。

しかし、すべてのロボットが自動化技術に依存しているわけではありません。 

ロボットには、プロセスを実行するプログラム可能な機械が数多く含まれています。ロボットは、感覚的な入力を用いて物理的な世界と相互作用し、タスクを遂行します。再プログラムが可能なため、単機能の機械よりも柔軟性があります。ロボットの用途は以下の通りです。

• リフティングとマテリアルハンドリング
• 溶接
• 組み立て 
• ピッキングと配置
• ロードとアンロード

オートメーションとロボティクスの違い

適切な制御システムと自動化ソフトウェアがあれば、ロボットは複雑な作業をこなし、24時間365日、人間よりも高い効率で稼働することができます。実際、メーカーがロボット技術を導入すると、残業代を15％、ミスを25％削減できるという調査結果が出ています。  

さらに、ロボットは人間の指では扱えないような小さな部品を、より正確に扱うことができます。また、従来の組立作業者とは異なり、一つの作業に特化するのではなく、様々な作業を実現することができます。 

一方、RPAを導入したようなソフトウェア・オートメーションは、従業員のワークフローを改善し、価値の高い仕事に集中できるようにします。チャットボットによるヘルプデスクサポート、効率的な会議のスケジューリング、従業員のパフォーマンスに関する分析結果の提供など、さまざまなビジネスタスクを効率化することができます。 

RPAのメリットは以下の通りです。

• 従業員の時間の確保 - RPAボットが面倒な作業を代行してくれるので、従業員は他のことにエネルギーを集中できます。
• コスト削減 - RPAは反復的な作業を継続的に行うことができるため、従業員のコストを削減することができます。
• トラッキングが容易 - RPAボットの分析機能は、人間のユーザーよりもはるかに簡単に設定することができます。 
• ガバナンスの向上 - ボットは厳格なプロトコルに従うようにプログラムされており、コンプライアンスの範囲外の活動にフラグを立てるようにプログラムすることができます。
• 容易な拡張性 - ボットは簡単に複製でき、他の目的のためにプログラムを変更することができます。
• セキュリティの向上 - ボットは、人間のユーザが引き起こすセキュリティ問題の多くを回避します。

しかし、1つのシステムで複数の作業を行うには、ソフトウェアの自動化には限界があります。自動化したい作業ごとに、新しいソフトウェア・ソリューションを作成する必要があります。

産業用オートメーションにも同様の制限があります。産業用オートメーションは、変動要素の少ない反復作業には優れていますが、機械の主な目的は1つです。多目的に使える機械を作ることこそが、ロボティクスとオートメーションが連携してできることなのです。 

How Automation and Robotics Overlap

自動化によって、人間からの指示を受けられる協調的なロボットを作ることができます。オートメーションとロボットは、産業界の作業を自動化するために互いに協力し合うことができます。これらを組み合わせることで、生産性と効率性が向上し、従業員が他の分野で最大限のスキルを発揮できるようになります。しかし、その実現には様々な問題があります。

小規模、中規模、大規模を問わず、どのようなビジネスでも大きな要因となるのが、初期費用です。しっかりとした計画と効率的な導入を行えば、2年以内に投資効果を得ることができます。

残念ながら、ロボット工学における自動化のプロセスはバラバラになりがちです。適切なプログラミングソフトウェアがなければ、複数のシステムを接続することは困難です。 

導入における予想外のコストの多くは、開発段階で発生します。設計段階で性能問題を解決するために何度も試作品を作って何ヶ月も立ち往生してしまうと、プロジェクトのコストが利益を上回ってしまう可能性があります。 

このようなハードルを乗り越えて、カスタマイズされた産業オートメーションソリューションを実現するためには、高度なロボティクス用ソフトウェアが必要です。これにより、エンジニアや設計者は、プロジェクトにおいて最高の効率で共同作業を行うことができます。また、物理的なプロトタイプに投資する前に、デジタルモデルを作成してテストすることができます。 

ロボティクスとオートメーションの連携を強化し、市場投入までの時間を短縮する方法

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