検索キーワード履歴
      • 発行日 2024年11月29日
      • 最終変更日 2024年12月2日
    • 1

    産業メンテナンスにおけるロボット工学

    ロボットやその他のオートメーションは生産を一変させましたが、産業用メンテナンスにも大きな影響を与えています。 ロボットがメンテナンス用途に使われる理由や、さまざまな業種や場面でロボットがどのように使用されているかについて、この記事をお読みください。

    Robotics in Industiral Maintenance

    産業用ロボットとは?

    産業用ロボットは、インダストリー4.0の重要な要素です(産業用モノのインターネット(IIoT)と第4次産業革命については、こちらのガイドをご覧ください)。こうした急速な変化の一環として、ロボット工学の分野も同じペースで進歩しています。産業用メンテナンスロボットも同様です。

    メンテナンス用ロボットは、清掃から漏水検知まで、あらゆる作業をこなします。ロボットを使用する利点は、人間には危険な作業を行うことができるだけでなく、長時間にわたって安定した作業を行うことができることです。メンテナンスロボットは、高圧架線や風力タービンなど、人が到達するのが困難、危険な場所でも作業することができる。また、ロボットはいつでも再プログラムが可能で、新しいタイプの作業を実行することができます。

    遠隔点検は、産業用ロボットがメンテナンスに使用される重要な分野です。例えば、人が行うには困難で時間のかかる大型タンクの内部点検に遠隔点検を利用することができます。

    もちろん、ロボットはすでに製造業で生産用として広く使われているが、その柔軟性、安全性、正確性、多用途性により、産業用メンテナンスへの利用も増えていくでしょう。

    産業用ロボットの用途?

    産業用ロボットは、数年前から石油・ガス分野の点検に使われています。例えば、2016年に発売されたシェル社のSensabotロボットは、石油・ガス施設の監視に使用されています。Sensabotは、その他の遠隔地や過酷な環境でも使用することができます。シェルはこのロボットを使って、施設のメタン排出を監視し、温室効果ガスが大気中に放出されるのを防いでいます。

    また、石油・ガス分野では、エネルギー技術企業ベーカーヒューズの傘下にあるウェイゲートテクノロジーズ社が、非破壊検査のシステムを搭載し、限られた空間を検査できる追跡型ロボットを提供しているほか、オランダのエクスロボティクス社は、化学処理プラントや石油・ガス生産用の設備や機器の検査用に設計されたExR-1ロボットを製造しています。

    航空宇宙分野では、航空エンジン大手のロールスロイス社が、内視鏡のようにジェットエンジン内を移動できるヘビ型ロボットを含む、産業メンテナンス用ロボットを開発しています。 ロールスロイスはまた、メンテナンス用にエンジン内部を這い回ることができる小型の昆虫型ロボットの群れも開発しています。

    メンテナンスチームの目となり耳となるロボットは、センサー、カメラ、レーザー技術を駆使して作業を行います。特に、危険の監視、インフラの健全性のチェック、放射線、火災、ガス放出などの環境問題の検知に適しています。

    産業用ロボットのメリットは?

    Industrial Robot

    産業用ロボットは、生産性の向上や安全衛生の向上など、メンテナンスに多くのメリットをもたらします。

    ロボットは、人間よりも迅速かつ正確に作業を遂行することができます。最も重要なことは、メンテナンス技術者が危険な環境で怪我をするリスクを減らすことです。

    ロボットやその他のオートメーションがもたらすメリットをいくつか見てみましょう。

    効率的な修理

    産業用メンテナンスにおけるロボットの利点のひとつは、メンテナンス効率を向上させることです。例えば、遠隔地にいる専門家が、現地のユーザーが携帯するハンドヘルド型ロボットを使って、現地の技術者に修理を指導し、その過程でタスクの実行率を37%向上させることができることを実証しました。この技術は、外科医が初心者の医師を指導する事にも使えます。

    ロボットメーカーの ULC Roboticsは、100メートルのガス管を1週間で修理できるCISBOTというロボットを開発しました。CISBOTは通電中のパイプの中でも作業できるため、修理中のガス供給への支障も少なくなります。

    安全性の向上

    産業用ロボットは、人間が立ち入ることのできない場所でのメンテナンスに使用することができます。産業用ロボットは、例えば放射線量の高い場所での作業など、原子力用途で使用されています。日本の福島原発事故の後、階段の昇降や水中の動作が可能なロボットが清掃活動に使用されました。

    また、洋上風力発電産業では、技術者がロープを使って風力タービンのブレードにアクセスすることなく、風力タービンのブレードを点検・保守するためにロボット保守装置が使用されており、より安全なメンテナンスプロセスを実現しています。

    メンテナンスの自動化

    CMMSによる効率的なスケジューリング

    自動化のもうひとつの形態であるCMMS(コンピューター化された保全管理システム)は、定期的な予防保全活動だけでなく、修繕や保全計画のスケジューリングも自動化することができます。

    CMMSは、予防保全が必要な時期の指示を自動的に作成し、その作業をチームに割り当て、技術者が正しく作業を行っていることを確認するこちができます。CMMSは、状態監視センサーからデータを収集・分析し、機械が故障するずっと前に、修理が必要な時期を予測することもできます。

    実際、CMMSは、ワークフローの管理やリソースの割り当て、在庫の管理、機械データの保管庫としての役割など、産業界における予知保全の自動化を促進する重要な原動力の一つとなっています。CMMSは、製造業だけでなく、エネルギー生産、発電、建設でも使用されています。

    データ最適化メンテナンス

    インダストリー4.0メンテナンスの他の側面と同様に、データはメンテナンスの最適化と自動化において重要な役割を果たします。 例えば、次のようなデータを収集することができます。

    • 作業指示
    • 検査
    • センサー

    CMMS によって生成される作業指示書は、機械の問題の頻度に関する予測を提供し、検査はメンテナンスが効果的であったかどうかを判断するのに役立ちます。機械のセンサデータを状態監視に使用することで、性能の異常を検出することができ、積極的なメンテナンスの必要性を示すことができます。

    ロボットは工業メンテナンスの未来か?

    今後、ロボットとオートメーションは、産業用メンテナンスにもっと活用されるようになるでしょう。ロボットの正確性、再現性、24時間体制の作業能力、安全性、危険な環境に影響されないことなどは、メンテナンスエンジニアにとって魅力的なものばかりです。

    ロボットは、メンテナンスにおける作業員に完全に取って代わるのでしょうか?AIを使ったメンテナンスロボットとともに人が働く可能性の方が高いと考えられます。自動化にはさまざまな利点がありますが、人の手先の器用さが常に必要とされる作業もあります。将来的にはコボットと呼ばれる協働ロボットが重要な役割を果たすと考えられています。

    目標は、困難で面倒な、あるいは危険なメンテナンス作業が必要な場合に、自動化ロボットがその作業の大部分を引き受け、エンジニアを他の作業に解放することです。ロボットは時として脅威とみなされることもありますが、今後数年のうちに、ロボットと人間がそれぞれの強みを融合させる可能性が高くなっています。

    関連ガイド

    1 / 3