いつ ジェフリー・デイビス ニューロンドンの歴史的なレースで手綱を取った シェフィールド製薬 2016 年、彼は解決しなければならない大きな問題が 1 つあることに気づきました。
「私たちの生産ラインは依然として多くの人員を使って非常に手作業で運営されていました」とデイビス氏は最近のインタビューで語った。 「すぐに、人を雇うのが難しくなっているということが壁に書かれていることに気づきました。そのような仕事に就きたい人が減っているのです。」
解決策: 組立ラインのロボット工学によって促進される自動化。
シェフィールド ファーマは、コネチカット州に点在し、州の雇用と経済生産の膨大な部分を提供する種類の小規模で伝統的な製造会社です。 Dr. Sheffield’s としての最初の全盛期に遡ると、同社の名声は、歯磨き粉を発明し、それをチューブに入れて販売した最初の企業としてのものでした。
オリジナルのブランドは今でも利用可能ですが、現在ではそのビジネスの大部分は、米国の大手企業のさまざまな製品の受託製造業者としての役割によって成り立っています。
「ウォルマート、ターゲット、CVS、ウォルグリーンズ、パブリックス、クローガー――私たちはこれらすべての企業のプライベートブランドを手掛けています」とデービス氏は語った。
そして、均一な製品の欠如、つまり柔軟性の必要性が、完璧な包装ラインの探求を駆り立てました。
「私たちは主にチューブやボトルで製品を作りますが、それらはさまざまな方法で、さまざまなサイズで包装されることがあります」とデイビス氏は説明しました。 「だからこそ、当社の設備の多くにロボットアームが採用されているのです。ロボットアームは、1つのことを行うために作られた巨大な機械よりも柔軟性が高いからです。」
ロボット工学は成熟しつつある分野です。このテクノロジーは何十年も前から存在しており、最初のロボット アームが工場の現場に設置されたのは 1950 年代でした。しかし、他の多くのテクノロジーと同様に、変化のペースはここ数年で加速したばかりです。これには、人間と一緒に作業したり、人間と物理的に協力したりできる協働ロボット、つまりコボットの台頭も含まれます。
また、コネチカット州では、進行中の労働力不足に対処する方法として、製造業内でロボット工学やその他の自動化技術の利用の重要性が高まっています。
実際、ロボット工学は、4月に発表された同州の製造業戦略計画「Make It Here 2030」の重要な部分を占めている。
同法は州に対し、「製造産業基盤全体で産業オートメーションを推進するための、明確に定義され、十分な資金を備えた計画」を策定するよう求めている。
「それは、やるべき仕事を遂行するのに十分な人員が決して確保できないという前提に基づいて進められています。」 Paul Lavoie、コネチカット州最高製造責任者と戦略計画について語った。 「コネチカット州では労働力が不足しています。私たちは、人を雇って問題を解決することは決してできないことを悟りました。」
それは、企業の成長を支援する方法として、ロボット工学、人工知能、その他のテクノロジーを中心に構築された自動化を奨励し、さらに資金を提供することを意味します。
「すべてのメーカーに言いますが、机上には 2 つの計画が必要です。維持と採用の計画が必要ですが、産業オートメーションの計画も必要です」とラボワ氏は言います。
業務の合理化
シコルスキーやプラット・アンド・ホイットニーなどの大手企業は、長年にわたってこの分野に携わっており、自社の生産ラインやメンテナンス業務にロボット工学を徐々に統合しており、現在ではカスタマイズされたロボットソリューションを顧客に提供している。
しかしラヴォワ氏は、中小規模のプレーヤーの間でも見られる創造性の一部に励まされていると語る。
「アッサ・アブロイの一部であるサージェント・マニュファクチャリング社（ニューヘブン市）では、実際に50年代から60年代に製造されたパンチプレスを操作する協働ロボットが稼働している」とラヴォワ氏は語った。 「そこで、彼らは非常に古い技術を採用し、動作サイクルに沿って部品を動かすためにロボット工学を適応させました。あなたがしなければならないのは、労働者に原材料を積み込んで完成品を取り出すことだけです。」
これは、特に労働組合が自動化に関して抱く最大の懸念の 1 つである人間の労働力の減少を招くレシピのように思えます。しかしラボワ氏は、これらの職種は多くの場合、企業がそもそも採用するのが困難だったことを改めて強調する。
同氏はまた、人間の同僚のスキルアップを可能にするロボットのビジョンについても強気だ。
「私たちが自動化しているこれらの仕事は、人々を低賃金の仕事から高賃金の仕事に移しているのです」と同氏は述べ、従業員数を減らしながら実際には総給与を増やしている企業を挙げた。 「したがって、税金の観点から見ると、実際にはコネチカット州に流入するお金は増えていますが、雇用は減少しています。」
また、州は製造イノベーション基金を通じて自動化への移行を支援しており、企業に機器の購入に対して希薄化を伴わない補助金として最大 10 万ドルを提供することができます。
ラヴォワ氏は州議会に対し、今後６年間で枯渇しつつある基金を少なくとも１億ドル補充するよう求めた。
全体として、自動化の導入は普遍的とは程遠いです。コネチカット商工会による最近の調査によると、近い将来従業員の変更を計画しているコネチカット州の製造業者のうち、43% が従業員の追加を予定しており、18% が業務を合理化し自動化に投資する予定であることがわかりました。効率を向上させ、9% が機能を強化しイノベーションを推進するために人工知能アプリケーションの導入を検討しています。
しかし、切り替えを行った人々は、多くの場合、この新しいビジネス方法の伝道者です。
シェリー・ファサーノ氏、Dymotek CEOエリントンの射出成形専門家である同氏は、ハートフォードで最近開催された製造サミットで聴衆に、自動化は現在、新たな顧客関係の最前線にあると語った。
「私たちは新製品を発売するたびに最初から始めます」と彼女は言いました。 「以前は、『労働力を投入して、時間をかけて自動化する』と言って始めていました。そして今後は、自動化できないビジネスは受け入れません。成功しないからです。」
マン＆マシン
Sam Greenbank 氏、コネチカット先端技術センターの製造アプリケーション エンジニア イーストハートフォードのCCATは、ロボットに何ができるのか、どこで役立つのかという概念が過去20年間で大きく変化したと述べた。
「これまでの自動化プロジェクトやロボットプロセスのほとんどは、ハードオートメーションや固定オートメーションをベースにしていました。その特徴は、特定のタスクを実行するために構築されたマシンです。」とグリーンバンク氏は述べています。そのタスクが変更された場合は、システムを再構築する必要があります。」
これらは、1980 年代の自動車業界で典型的なロボット組立ラインでした。現在、ロボットは適応性を念頭に置いて作られている、とグリーンバンク氏は述べた。
「ロボットの寿命全体にわたって、1 つのタスクだけを実行するのではなく、ロボットを可能な限り適応させて、1 つのタスクに使用したり、別のタスクに使用したりできるようにするという考えです」と彼は言いました。毎日違う仕事に取り組むのです。」
つまり、迅速かつ簡単に再プログラムする前に、わずか数百個、場合によっては数十個の部品やパッケージング作業の短期生産に使用できるということです。
この種の少量多品種の製造は、コネチカット州の中小規模の機械工場の根幹を形成する航空宇宙産業にはるかに典型的なものです。
この種の産業用ロボットは、新しく適応可能になったとはいえ、怪我の危険があるため、工場の現場では通常は檻の後ろで人間から厳重に隔離されています。
しかし、ニューヘブンのサージェント・マニュファクチャリング社が使用しているような協働ロボットが、多くの業界でそれらに加わっている。これらは「コンピュータ化された作業コードとは対照的に、人間のツールを使用し、より人間的なロジックを使用して、より人間中心の仕事を行う、人間と一緒に、アシスタントとして機能する」ように設計されている、とグリーンバンクは述べた。
安全性を念頭に置いて作られています。コボットには、人間の同僚と接触した場合に停止するように設計されたセンサーと力感応フィードバックが備わっていると同氏は述べた。
また、プログラミングもはるかに簡単です。その多くは、一緒に働いている人々によって物理的に操作されるだけで、新しいタスクを学習できます。
「これらの欠点は、安全を期すためには速度が遅くなければならないことです」とグリーンバンク氏は言う。 「これらは通常、産業用ロボットと同じレベルの堅牢なインフラストラクチャ向けに構築されていません。積載量ははるかに少ないので、軽作業にのみ適しています。」
それにもかかわらず、工作機械や金型に部品を出し入れするなどの作業、つまりロボットによる機械の手入れなど、工業環境ではますます普及してきています。
どこにでもある大企業では、倉庫環境ではさらに一般的です。グリニッジに本拠を置く物流会社 GXO は、最近、ジョージア州にある同社の配送センターの 1 つで、移動ロボットカートからコンベアに重量物を移動するために使用している Digit と呼ばれる人型ロボットを導入し、物議を醸しました。
同社はまた、人間の従業員と並行して、物流機能向けに他の 2 つの人型ロボット モデルも試験運用しています。
CCAT のグリーンバンクは、製造業のより複雑な環境における人型ロボットの使用例について、少なくとも現時点では懐疑的です。
「彼らは来るよ」と彼は言った。 「個人的には、少なくともあと10年か20年は、それらが産業上意味を持たないと思います。彼らが解決しなければならないことが多すぎます。」
自動化のROI
タスクは複雑で、多くの場合独特な性質を持っているため、ほとんどのロボット ソリューションは、製造作業用に既製ではありません。つまり、プロセスの自動化には、正確なユースケースに合わせて一連のテクノロジーをカスタマイズする必要があり、時間と費用がかかる投資になる可能性があります。
CCAT の主任エンジニア、ナシル・マナン は、賢明な選択をしようとしている企業幹部のために、これを詳しく説明することに多くの時間を費やしています。同氏によると、多くの場合、企業はCCATのデモンストレーションセットアップを実行するために操作する必要がある実際の部品を持ち込みます。
「彼らは自動化を追加することにどのような価値があるかを見極めようとしているのです」と彼は言う。 「ここ CCAT には、既存のシステムがあるか、ロボット システムがどのような価値を提供できるかを示すために、既存のロボットを使ってすぐにモックアップするシステムがあります。」
その後、必要なものを実装するための推定コストと時間、およびそのシステムに関する従業員の再トレーニングにかかる時間を説明できます。
「つまり、それは ROI に相当します」とマナン氏は言いました。
#CTメーカーにとってロボット自動化技術は労働力不足に対処するために不可欠であると考えられています