産業用ロボットについて考えるとき、多くの人は、自動車の製造ライン、電子機器組立ラボ、または機械的一貫性を保ちながら反復的で高精度な作業が展開される精密塗装ブースのスペースを思い浮かべることがよくあります。建設業界は何年もの間、ロボットによる自動化の導入が遅れており、手作業、時代遅れの設備、現場での適応に依存しており、コストがかかり、時間がかかり、場合によっては危険を伴います。しかし、6 軸ロボットのサプライヤーとして、私はそれを変える主張をするためにここにいます。はい、6 軸ロボットは間違いなく建設に使用でき、住宅、オフィス、インフラストラクチャの建設という独特の需要に適した形ですでに普及しつつあります。なぜこれが機能するのか、私たちがどのような課題を克服してきたのか、そしてこれらのロボットが建設の未来をどのように再構築しているのかを詳しく見てみましょう。
まず、特に建設現場で作業する場合に、6 軸ロボットが何をもたらすのかを明確にしましょう。直線または限られた回転面内でのみ移動する単純な 4 軸ロボットや直交ロボットとは異なり、6 軸ロボットには 6 つの独立した関節があり、人間の腕のようにねじったり、曲げたり、傾けたり、ほぼあらゆる方向に手を伸ばすことができ、狭いスペースに手を伸ばしたり、不規則な形の材料を操作したり、平らでない作業面に適応したりする器用さがあります。建設現場は管理されていない工場現場の環境であるため、この柔軟性はまさに建設に必要なものです。壁は、ある日から次の日まで完全に揃っているわけではありません。レンガ、コンクリートブロック、プレハブパネルなどの材料には、若干のサイズのばらつきがある場合があります。また、タスクは多くの場合、事前にプログラムされたパスに従うだけでなく、その場で調整する必要があります。
私は何年もかけて建設管理者、ゼネコン、貿易関係者と話をしてきましたが、彼らの最大の問題点は労働力不足、安全上のリスク、品質の一貫性のなさだと言いました。労働統計局の報告によると、建設業は米国の産業の中で最も負傷率が高く、転倒、重機事故、過労がトップとなっている。一方で、建設労働力の高齢化が進み、退職した労働者の代わりに現場に参入する若者が減少している。そこで 6 軸ロボットが登場します。ロボットは、最も肉体的に負担のかかる、危険な、または反復的なタスクの一部を引き継ぎ、人間の作業者を解放して、建物のような設計、調整、問題解決といった熟練した創造的な部分に集中できるようにします。
建設における 6 軸ロボットの最も有望な用途の 1 つは、精密な材料の取り扱いと配置です。たとえば、レンガやコンクリート石積みユニット (CMU) を敷設するには、一貫した正確な位置合わせと圧力が必要であり、肉体労働者でも十分に行うことができますが、時間の経過とともに疲労します。 6 軸ロボットは、同じレベルの精度でシフト内に数千個のレンガを処理でき、24 時間 365 日休むことなく稼働し、反復性ストレス損傷のリスクを軽減します。また、重くて扱いにくく、隙間や構造上の問題を避けるために正確な位置合わせが必要なプレハブ壁パネルを配置するために使用されているのも見たことがあります。これにより、建設スケジュールが短縮されるだけでなく、かつては数か月かかったプロジェクトが数週間で完了できるようになり、ロボットの精度によりレンガの損傷、パネルの切断ミス、再加工が減少するため、材料の無駄も削減されます。
6 軸ロボットが輝けるもう 1 つの分野は、コンクリートのこて塗りやコーティングの塗布など、現場での仕上げ作業です。コンクリートの仕上げ作業は、労働者が何時間も続けてひざまずいたり、腰を曲げたり、重い工具を振り回したりしなければならない、肉体的に厳しい仕事です。コンクリートこてを取り付けた 6 軸ロボットを使用すると、手作業で達成するのが難しい、均一な質感を持つ滑らかで水平な表面を作成できます。特に工業建設や大規模な商業ビルにおける塗装およびコーティング作業にとって、防爆塗装ロボット アーム ソリューションは状況を一変させます。これらの特殊ロボットは、可燃性の煙や粉塵が存在する環境で動作するように設計されており、安全基準を満たす密閉コンポーネントと非火花性材料を使用しているため、構造用鋼材、水槽、または化学施設の外装の塗装に最適です。危険な塗装作業を確実に処理できるロボット アームをお探しの場合は、当社の防爆塗装ロボット アーム シリーズがまさにそのシナリオ向けに構築されており、作業者を有毒ガスへの曝露から保護しながら均一で一貫した塗装を保証するカスタム プログラミングを備えています。
しかし、建設現場は管理された工場のフロアとは異なるため、標準的な既製の 6 軸ロボットでは対応できません。そのため、当社は、ほこり、湿気、極端な温度、さらには軽微な衝撃にも耐えることができる高保護グレードの産業用ロボット オプションから始めて、建築特有の条件に合わせた一連の特殊な 6 軸ロボットを開発しました。建設現場は汚れ、埃が多く、雨、風、または過酷な太陽光環境にさらされることが多く、清潔な屋内工場での作業用に設計された標準的な産業用ロボットが損傷する可能性があります。当社の高保護グレードのロボットは、密閉されたジョイント、耐腐食性のケーシング、防水電気コンポーネントを備えているため、このような厳しい条件でも確実に動作できます。たとえば、野外橋の建設プロジェクトに取り組む場合、これらのロボットを空調制御されたブースに保管する必要はありません。ポータブルプラットフォームにセットアップして電源を入れるだけで、天候に関係なくすぐに使用できます。さらに要求の厳しい現場向けに、当社の高保護 6 軸ロボット シリーズは、激しい粉塵の侵入や噴流水にも耐える IP 定格を備えており、湿気や破片が常に発生するトンネル工事や地下工事などの作業に適しています。
ただし、力仕事や仕上げだけではありません。 6 軸ロボットは、電気配線、配管器具、カスタムの工場設備の設置など、細かいモーター制御を必要とするより繊細な建設作業にも優れています。たとえば、高級ビルに精密なキャビネットを取り付ける場合、ロボットは人間の作業員の数分の一の誤差率でコンポーネントの測定、切断、位置合わせを行うことができ、毎回完璧な取り付けを保証します。さまざまなシナリオラインに対応する当社のプロフェッショナル産業用ロボットには、可搬重量とリーチを調整できるモデルが含まれており、小さな内装トリム作業から大規模な構造組み立て作業まであらゆる作業に適応できます。小規模な住宅の増築工事でも、高層オフィスタワーの工事でも、大掛かりな改造やカスタムセットアップを必要とせずに、特定のニーズに合わせてプログラムできる当社製品群の 6 軸ロボットがあります。
もちろん、ロボットが建設作業員に取って代わると主張する懐疑論者もいますが、私たちが現場で見ている現実はそうではありません。当社の 6 軸ロボットを採用している建設チームとの会話から、ロボットは労働力を代替するものではなく、労働力を増強するものであるというのがコンセンサスです。以前は 1 日に 500 個のレンガを積んでいたレンガ職人は、現在では 2,000 個のレンガを積むロボットを監督し、専門知識を活用してデザインを調整したり、扱いにくいコーナーを処理したり、発生した問題のトラブルシューティングを行ったりできるようになりました。この変化により、仕事の体力の消耗が軽減され、経験豊富な労働者の維持に役立つだけでなく、多くの場合テクノロジーに慣れており、自動化を熟練した仕事のやりがいを低下させるのではなく、よりやりがいのあるツールと見なしている若者にとって、建設作業がより魅力的なものになります。
もちろん、より広範な採用にはまだハードルがあります。 6 軸ロボットの初期費用は多額になる可能性があり、多くの小規模建設会社は、これらのシステムのプログラミングと保守の習得に懸念を抱いています。そのため、当社はオペレーター向けのオンサイトトレーニングから中小企業が簡単に始められる柔軟なリースオプションに至るまで、包括的なサポートを提供しています。当社の一般的な機能を備えた産業用ロボット アーム シリーズは、高度なコーディング スキルを必要とせずにタスクを計画できる直観的なプログラミング ソフトウェアを備え、使いやすいように設計されているため、数週間ではなくわずか数日でロボットを現場で稼働させることができます。また、建設会社と緊密に連携して、特別なツールの追加、リーチや積載量の調整、クレーンや電動工具などの既存の現場設備とロボットの統合など、特定のプロジェクトに合わせてロボット構成をカスタマイズします。
もう 1 つの課題は、地面が平坦でないことが多く、電力アクセスが限られ、作業エリアが変化することが多い建設現場の適応性です。しかし、当社のエンジニアは、現場内を簡単に移動でき、仮設の水平プラットフォームに設置でき、標準的な建設用電源に接続できる、ポータブルなバッテリー駆動の 6 軸ロボット モデルを開発することで、これらの問題の多くを解決しました。これらの可搬型ロボットは、建設途中の建物内や狭い建設現場など、工場型の固定ロボットでは使用できないスペースでも使用できます。私たちは、ポータブル 6 軸ロボットを使用して、重機を設置する余地のない都市の小さな敷地に小さな家を建てた会社と協力したこともあります。ロボットが骨組みと外装の仕上げをすべて処理し、作業現場の設置面積を削減し、周囲への混乱を最小限に抑えました。
将来を見据えると、建設における 6 軸ロボットの役割はますます大きくなるでしょう。ビルディング インフォメーション モデリング (BIM)、3D プリンティング、プレハブなどの建設技術が進歩するにつれて、設計から現場での施工に至る建設プロセス全体へのロボットの統合が進んでいます。建物のあらゆる詳細の概要を示す BIM モデルは、6 軸ロボットのプログラミングに直接変換できるため、すべてのタスクが全体的な設計と確実に一致し、エラーが減り、建設スケジュールが短縮されます。また、重い安全柵を必要とせずに人間の作業員と安全に協働できる次世代 6 軸ロボットの開発にも取り組んでおり、忙しい建設現場での汎用性がさらに高まります。これらの協働ロボットは、電気技師、配管工、大工と並んで作業し、人間の作業者が仕事のより複雑な部分を処理している間、反復的な作業を引き継ぐことができます。
効率を向上させ、安全リスクを軽減し、成長する業界で競争力を維持したいと考えている建設管理者、請負業者、または経営者であれば、6 軸ロボットが探し求めていたソリューションになる可能性があります。当社の 6 軸ロボット製品群は、建設業界特有の要求に合わせて特別に構築されており、重量物の取り扱いや精密な配置から危険な塗装や繊細な仕上げに至るまで、あらゆるタスクに対応するオプションを備えています。小規模な住宅プロジェクトにロボットが必要な場合でも、大規模な商業インフラ構築にロボットが必要な場合でも、当社は適切なモデルを見つけてニーズに合わせてカスタマイズし、開始に必要なサポートを提供するお手伝いをします。
6 軸ロボットが建設業務をどのように変革できるかについて詳しく知りたい場合は、当社のチームに連絡してプロジェクトの詳細について話し合い、当社の製品ラインを調べて、予算とスケジュールに適したソリューションを見つけてください。私たちは、建設現場の自動化への移行を支援し、プロセスをシンプルかつ効率的にし、お客様のニーズに合わせたものにするお手伝いをします。
参考文献
- 労働安全衛生管理局。 （2023年）。建設業界の傷害と病気のデータ。米国労働省。
- 国際ロボット連盟。 （2024年）。建設における産業用ロボット: 市場レポートと採用動向。
- アメリカ建築家協会。 （2023年）。 BIM とロボット建設技術の統合: ケーススタディとベスト プラクティス。
- 疾病管理予防センター。 （2022年）。建設労働者における反復性ストレス損傷。