星に願いをかける前に寝る

製造業
3Dプリンターの造形技術は高精細になってきており、航空機や自動車の部品製造にも採用されています。また、ロボットパーツの試作品としても3Dプリンターが活用され始めています。

従来であれば、パーツを分類して造形する必要がありましたが、機能性を損なうことなく、一度の造形で製造が可能になり、3Dプリンターを導入する企業が増えています。


医療分野
新型コロナウイルスの感染拡大に伴い、3Dプリンターを活用した医療物資の支援が行われました。3Dプリンターのノウハウを活かして、防護具のフェイスシールドを製造したジャパン・メディカル・カンパニーは6,000個のフェイスシールドを医療機関に届けました。

また、マスクや人工呼吸器の3Dプリンター用データが無償で配布されるなど、医療物資支援活動の動きが出ています。


アパレル業界
アパレル業界でも、大手グローバルブランドを中心に3Dプリンターが導入され始めています。サンプルの造形をはじめ、量産に至るまでの期間を半分程度に短縮することを可能にしました。機会損失を減らしたり、生産過剰による廃棄を抑えたりとイメージアップにも貢献しています。

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DCモータは「ブラシ付き」と「ブラシレス」に分類されます。

ブラシ付きモータは、直流電源に接続することにより回転する仕組みです。

ブラシ付きモータは、ブラシと整流子が接触しながら回るため、両者は摩耗します。それに加えて、ブラシ付きモータは、ブラシが整流子に通電する瞬間にスパークが発生します。これが原因となり、電気的ノイズが発生するのです。さらに、両者の摺動によって機械的ノイズも発生します。

このように特徴が異なるDCモータですが、ブラシ付きDCモータは「永久磁石界磁型」と「電磁石界磁型」に大別されます。

永久磁石界磁型
永久磁石とは、外部から磁場や電流の供給を受けることなく磁石としての性質を比較的長期にわたって保持し続ける物質のことをいいます。この永久磁石を固定子に用いたモータが永久磁石界磁型と呼ばれるモータです。

自動車補機用モータや模型用モータなどは世界的にも多く利用されています。電機子（ロータ）の形式により、さらにスロット型、スロットレス型、コアレス型の3種類に分類されます。

電磁石界磁型
電磁石は、磁性材料の芯のまわりにコイルを巻きます。電磁石とはコイルを通電させることによって、一時的に磁力を発生させる磁石です。電磁石界磁型は、電磁石により界磁束を発生させます。

電機子巻線と界磁巻線との結線方式により「分巻モータ」「直巻モータ」「他励（たれい）モータ」の3種類に分類されます。出力が中型から大型のモータで採用しています。

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業務用機械器具業界に産業用ロボットを導入することでできることは以下の3つです。

作業人員の削減
ハンドリングや組立における単調作業や、目視で行っている検査工程は産業用ロボットで省人化しやすい工程なので、作業人員を削減できます。

工場の人手不足が解消できるほか、コスト削減にもつながるでしょう。

生産性の向上
従来は作業者の人数によって限界が決まっていた生産性についても、産業用ロボットを導入することで向上が見込めます。

プログラム通りミスなく反復作業ができることと、24時間休まず動けることが生産性向上につながります。

従来は産業用ロボットによる代替が難しかった工程においても、技術の進歩によって代替が可能になりつつあります。

品質の安定化、歩留まり向上
単調作業を繰り返すことで生じるヒューマンエラーがなくなることと、検査工程も画像認識によって定量化することで、品質や歩留まりの向上が見込めます。

近年ではスキルやノウハウも産業用ロボットに学習させられるので、従来は熟練作業員にしかできなかった作業も自動化でき、作業員に依存しない品質の安定化にも貢献します。

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作業者の作業環境改善
金属製品の生産においては、鋳造・鍛造やプレス、溶接など作業員に高い負荷のかかる工程が多数あります。

それぞれの工程に産業用ロボットを導入することで、過酷な環境から作業員を解放し、就業環境を大きく改善できるでしょう。

危険な工程の無人化
過酷な環境の作業においては、危険作業も多く作業員の怪我が懸念されます。

産業用ロボットの導入によって特に危険な工程を無人化でき、人が立ち入らないようにできるので、作業員の怪我を防ぐことが可能です。

生産性の向上
各製造工程において、単調作業は作業員の集中力低下やヒューマンエラーを招き、生産性が低下してしまう原因となります。

産業用ロボットはプログラム通りに作業するため生産性にばらつきがなく、また24時間365日稼働できるので、生産性の向上が見込めます。

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生産ラインの省人化
電気機械器具産業の生産ラインでは、様々な工程でロボットの導入が進んでおり、大幅な省人化、無人化が実現できます。

工程間の搬送から、プレスや塗装、金属加工、はんだ付け、配線、組立、梱包まで対応し、製品の変更にも柔軟に対応できるので、少量多品種生産のラインにも使用可能です。

危険作業の無人化
電気機械器具産業の生産工程においては、塗装やプレス、金属加工など、危険を伴う作業が多々あります。

近年はフェイルセーフ機能も徹底されていますが、人為的ミスによる事故を100％防ぐのは難しいのが現状です。

そんな危険な作業を産業用ロボットに任せることで、事故を根本的に防げるようになります。

技術の継承
生産工程の中には、金属加工などコツやノウハウが必要で、熟練の技術者によって行われてきた工程があります。

しかし、熟練技術者の高齢化が進んでいることから、技術継承をどのように行い、品質を安定させるかが課題となっている企業は多いです。

近年では、AI搭載の産業用ロボットが熟練技術者の作業からノウハウを学び、忠実に再現する技術が進んでいます。

まだまだ発展途上ではありますが、将来的にはロボットが熟練の作業を行えるようになるでしょう。

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