全員マーケティング文化が生み出す開発 - 電動ロボットハンド

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前例のない電動ロボットハンドの開発が、さまざまな業界や産業分野の人手不足を解消

「私たちのモーションコントロール技術が、社会課題解決にも貢献できるかもしれない」。ALビジネスユニット(Automating Life & Work Business Unit)のマーケティング会議に出席していたメンバーは、みなそう感じていました。

社会課題とは「少子高齢化による人手不足の解決」であり、その課題解決に、一般的な産業用ロボットに加え、日本のみならず世界中で注目されている、人間と共に作業を行う「協働ロボット」が活用できると、注目が集まっているのです。

協働ロボットは、安全性はもちろん、人に合わせて動く運動性能が必要です。そのため、人と同じように形状に合わせてものが掴める、特別なロボットハンドへの新たな需要が期待されます。経済産業省が設立したプラットフォーム「ロボット革命イニシアティブ」の中でも、ロボットの活用領域拡大で解決しなければならない課題の一つに、「不定形柔軟物の扱い」が挙げられています。

すでに、製造工場などでは、流れ作業の中で毎回決められた形状の部品を把持するロボットハンドが活用されています。大量生産の工程で使われるロボットならば、それだけで十分でしょう。ですが、すでに製造工場も多様化し、一つのラインで異なる種類のものを製造する、少量多品種生産に移行しています。さらに、製造業以外の分野でもロボット化が進んでいけば、1体のロボットであらゆるものが把持できるロボットハンドのニーズが拡大するでしょう。

「私たちは、そこにモータメーカーとして蓄積してきた経験やノウハウを生かしたロボットハンドの開発ができると考えました」と、ALビジネスユニット RT開発課課長の佐々木は「あらゆるものが掴める電動ロボットハンド」という、前例のない製品開発への挑戦を決断した経緯を振り返ります。

オールインワンで設計が可能なモータメーカーが広げる、ロボットの可能性

「あらゆるものを把持する」という要件を考えた時、私たちは、異なる大きさの対象物に対応できる大きなストロークと、丸い対象物でも掴みやすい3爪という形状、さらにどの方向からでも対象物を掴みやすくするために爪を回転させる構造が必要と考えました。

そのような要件を満たすには、実際にものを掴むハンドの部分とモータを個別に設計して、後から合体させる手法では実現できません。「ASPINAならば、ハンドとモータ、制御ユニットまでをオールインワンで設計できるのです」と、ALビジネスユニット 副ビジネスユニット長の永井はASPINAにしかできないものづくりの力を生かした挑戦への意気込みを語ります。

さらに、すべての構造が設計できるからこそ実現できる多機能化として、「中空構造」という付加価値を加えることにしました。中空構造とは、電動ロボットハンドの後部から前部までを貫通させる穴を設ける構造です。

後部から前部までを貫通させる穴を設けた「中空構造」

ロボットハンドを中空構造にすることで、対象物を把持した状態で追加作業が組み合わせられるので、自動化の幅が広がります。例えば、中空構造を利用してカメラを仕込んでおけば、対象物を把持する直前までの様子が、ハンド側からの視点で確認できます。他にも、エアーアタッチメントで汚れを吹き飛ばす、吸着パッドと組み合わせて確実に対象物を把持するなどの使い方も考えられます。

アイデアが自然と集う「全員マーケティング」文化

こうして、「中空構造を持ち、あらゆるものが把持できる軽量小型の電動ロボットハンド」という開発コンセプトが固まりました。ところが、実際に設計を進めるにあたっては大きな壁が立ちはだかりました。その壁とは、軽量小型を追求するにあたり、モータの回転軸と爪を連結する機構を実現する方法です。

この機構の開発に関しては、自社で一からの開発ではコストと時間がかかってしまい、お客様の予算や市場ニーズに合わせた効率的でタイムリーな製品開発にはなりません。開発チームが辿り着いた答えは、すでに高精度な立体カム構造の特許を有していた企業との「協業」で、新たな立体カム機構を開発することでした。

実際に新たな立体カム機構の開発で協働することになった企業とは、すでにASPINA内の別の部署が協業を進めていました。その部署の担当者との普段のやり取りの中で、先方の企業が高精度なカムのアイデアを持っているという情報を入手し、ALビジネスユニットとも「協業」することになったのです。このようにASPINAの製品開発では、直接その製品に関わる部署以外の社員からも、情報を得たり意見を取り入れたりしています。

日頃から職務にこだわらず情報収集をするという文化は、マーケティング活動にも生かされています。「ASPINAでは、テーマごとにエンジニアや生産技術担当、営業担当など異なる部署のメンバーが集められ、マーケティング活動を行います。そこでは、職務や役職に関係なく誰もが展示会やセミナーに参加するなどして、外部からも製品開発に繋がる情報を集めます」と、佐々木は語ります。また、永井も「私たちは、そうやってお客様と直接会話する中で市場のニーズを汲み取りながら、製品開発を進めています。他のメーカーよりも、エンジニアが頻繁にお客様のところに出向き、打ち合わせや商談にも参加する機会が多いと思います」と、ASPINAが持つ全社一丸となったマーケティング活動、製品開発体制の強みを語ります。

ラインナップも充実させて、「あらゆるものを把持」に挑戦

電動ロボットハンドであらゆるものが把持できるようになれば、どのようなメリットが生まれるのでしょうか。例えば開発フェーズにおいては、既存の製品だと現場ごとに把持する対象物が違うので、ユーザーは案件に合わせてハンドを専用設計することになります。その手間が解消されれば、システム導入時の高価格・長納期化という課題が解決できるでしょう。また、運用フェーズにおいては、対象物が変わるたびにハンドを交換するための段取り費用、ツールチェンジャーを使用するコストも削減できます。

ASPINAでは今後、電動ロボットハンドのさらなる軽量コンパクト化を進めるとともに、2爪仕様などのラインナップの追加、用途に合わせた爪の交換機能なども検討します。また、現時点では数100グラムまでの対象物しか把持できないのですが、1キロから2キロまでのものが把持できれば、さらに需要が拡大し、まだ自動化が進んでいない食品、医療品、化粧品という「三品市場」などといった産業分野でも、電動ロボットハンドの新規市場開拓が見込まれると考えています。

今後も全社一丸となったマーケティング活動を通じて、モーションコントロール技術が活用できる分野を調査し、積み重ねられたモータ技術を生かして、お客様のニーズに合わせたカスタマイズ製品を提供させていただきます。

新発売の電動ロボットハンドARH305Aの詳細は下記リンクをご覧ください。