ロボットコンソ設立総会配布資料.pptx

(1)

ロボット技術によるイノベーションを目指して

比留川博久

国立研究開発法人産業技術総合研究所

ロボットイノベーション研究センター長

(2)

講演概要

•  社会背景

•  アプローチ

•  期待される応用分野

•  ロボットイノベーションコンソーシアムの活動

2

(3)

我が国の社会状況

2005年

2025年

増減

労働力人口

1)

（

_{15才～64才）}

6,770万人 6,300万人 ▲470万人

高齢者人口

2)

（

65才～）

2,539万人 3,472万人

933万人

発生するギャップ

_1,403万人

出典

1)

厚生労働省職業安定局推計

(2002

年

7 月

)

2)

国立社会保障・人口問題研究所「日本の将来推計人口」（

2002

年

1 月）

3

(4)

製造業の名目労働生産性水準国際比較

4

(図3-19)　製造業の名目労働生産性水準（2011年／OECD加盟国) 149,843 135,279 122,292 105,674 104,801 101,831 95,682 89,373 88,052 84,856 83,695 77,929 74,767 74,106 70,397 54,232 39,571 34,098 34,089 31,188 30,772 25,865 25,164 70,168 158,849 0 50,000 100,000 150,000 200,000 スイス 1 米国 2 ノルウェー 3 オランダ 4 フィンランド 5 オーストリア 6 日本 7 ベルギー 8 ドイツ 9 デンマーク 10 ルクセンブルク 11 フランス 12 英国 13 スペイン 14 韓国 15 イタリア 16 ギリシャ 17 スロベニア 18 チェコ 19 ポルトガル 20 スロバキア 21 ハンガリー 22 エストニア 23 ポーランド 24 OECD平均単位：USドル (図3-18) 農林水産業の労働生産性の時系列比較(2005年=1) 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 米国英国イタリアカナダドイツフランス日本 2000年代後半の労働生産性上昇率米国 3.1% -0.3% カナダ 0.1% 2.2% ドイツ 2.1% －フランス 3.0% 5.0% 英国 2.7% 0.4% イタリア 2.4% 1.4% 日本 2.4% 3.6% 06~11年／年率平均値 1990年代以降の生産性上昇率（トレンド） 91~11年／回帰によるﾄﾚﾝﾄﾞ値 ※ドイツは'06年以降欠損。ただ、2000年代後半の動向をみると、米国(－0.3%)は一転してマイナスに転じているほか、英国(＋0.4%)やイタリア(＋1.4%)も生産性上昇率が大幅に減速している。日本も、2008年を境に2010年まで生産性が落込んでおり、2011年になって回復へと転じたものの、不安定な状況が続いている。 (2) 製造業の労働生産性水準の国際比較 労働生産性を国際比較するにあたっては、それぞれの産業のトレンドを比較するだけでなく、生産性水準を比較することが望ましい。しかし、それには産業によって異なる価格水準を調整する必要があり、産業別の購買力平価を用いて生産性を換算することが求められる。そうしたデータは公表されておらず、生産性の産業別比較にあたっての障害になっている。そのため、ここでは為替レートを用い、為替変動によって価格がある程度調整されやすい製造業について労働生産性の比較を行った。もっとも、為替レートは国際的な金融取引や投機などさまざまな要因によって変動することから、生産性水準にもバイアスがかかることは否めない。ここではそうした影響を軽減するため、当年及び前後2年の為替レートを用いて移動平均した為替レートを用いて換算を行っ 39 1 日本 56,858 日本 75,634 米国 80,380 米国 107,813 スイス 158,849 2 ルクセンブルク 56,643 スイス 71,284 日本 72,277 スイス 101,779 米国 149,843 3 米国 53,948 ルクセンブルク 69,389 スイス 64,577 スウェーデン 96,846 ノルウェー 135,279 4 スイス 50,031 米国 67,538 フィンランド 63,879 フィンランド 92,113 オランダ 122,292 5 ベルギー 48,892 ベルギー 67,232 ルクセンブルク 63,257 ノルウェー 90,924 フィンランド 105,674 6 イタリア 46,668 スウェーデン 61,525 スウェーデン 61,166 ルクセンブルク 87,661 オーストリア 104,801 7 フィンランド 46,627 フィンランド 58,786 カナダ 54,792 日本 81,751 日本 101,831 8 フランス 44,227 フランス 56,967 ノルウェー 52,475 オーストリア 77,948 ベルギー 95,682 9 スウェーデン 43,310 オランダ 53,591 ベルギー 52,452 ベルギー 76,918 ドイツ 89,373 10 カナダ 42,773 ドイツ 51,483 フランス 51,733 フランス 72,416 デンマーク 88,052 （表3-2）　製造業の労働生産性水準上位10カ国の変遷 1990 1995 (単位）　ＵＳドル　（移動平均した為替レートにより換算) 2000 2005 2011 ている5。また、2012年データが出揃っていないため、2011年データで比較を行っている。こうした手法により、OECD加盟国のうちデ－タが得られた24カ国について製造業の名目労働生産性を比較すると、最も水準が高かったのはスイス(158,849ドル／1,327万円)であった。スイスは国土面積や人口が多いわけではないが、精密機械や食品、医薬品などの分野でグローバル展開する企業がスイスに本拠を構えており、こうした企業を中心とした産業クラスターがスイス各地に形成されている。資本集約的な性格が強く、生産性が構造的に高くなりやすい精密機械や医薬品・バイオテクノロジーが製造業の中で最も大きなウエイトを占めていることも、非常に高い生産性水準へと結びついている。また、第2位は米国(149,843ドル／1,251万円)であった。近年の推移をみると、米国とスイスの労働生産性は、OECD加盟国の中でもやや突出した水準になっている。日本の製造業の労働生産性は101,831ドル(908万円)で、OECD加盟国で製造業の労働生産性の計測が可能だった24カ国中第7位であった。これは、フィンランド(105,674ドル)やオ－ストリア(104,801 ドル)とほぼ同じ水準にあたる。日本の労働生産性はOECD平均(70,168ドル)を約45％上回るものの、米国の2／3の水準にとどまっている。 1990年代にはトップクラスだった日本の製造業の労働生産性は、2000年代になって他国の後塵を拝するようになってきた。2000年には米国に次ぐ第2位だったものの、2005年には第7 位まで後退し、2008年には第14位まで落込んでいる。とはいえ、2011年の順位は、2005年と同じ第7位だが、これは2008年から少しずつ順位を上げてきたことによるものである。足もとでは、80円前後で推移していた為替水準が100円前後まで修正されたことで、国内製造業の生産活動が活性化しつつある。そうした状況が持続すれば、国際的にみた日本の製造業の労働生産性水準も現在の回復基調が続くものと考えられる。 5 移動平均は上下の振幅が大きい株式や為替の推移の変動幅を平準化する際などに用いられる手法の一つ。今回の手法で算出した2011 年の対ドルレ－トは 83.516 円である。 40

n 日本はOECD加盟国中７位、米国の約2/3

n トップだったのは1990年代まで

n 2,000年以降急速に低下

n 最早ものづくり大国ではないのではないか

(5)

高齢者数と医療費・介護費の推移

(6)

6 業務分析

ROI算定

効果評価

設計支援

ソリューション化

(System Integration)

ソリューション

提供

販売

導入支援

保守・運用

サポート

知見コンサルティングソリューション運営ソリューション

対メーカ

対ユーザ

フィードバック

ログデータ

アプローチ

　ロボット技術の適用対象業務の分析・投資効率の算定、ロボットの仕様

設計を支援するための効果・安全評価プロトコル、運用効果を評価するた

めのログデータの取得・解析技術を確立し、ロボットによるイノベーション

を実現すること。

(7)

2.5 0 2.0 1.5 1.0 0.5 1.0 2.0 3.0 4.0 パソコン携帯電話自動車エレベーター電動車いすエスカレーター家庭用ゲーム機マッサージチェア電磁式調理台ドラム式洗濯機洗浄機能付き便座ジューサーミキサー

リスクｰベネフィットのバランスによる製品の受容

リスクとベネフィットの関係（全体）

家電製品

情報機器

自動車

自律作業ロボットパワードスーツロボテック・ヘッド多（指標値_）リスクの多さ（指標値）パーソナルモビリティ

(8)

リスクアセスメント

（移動作業型、人間装着型、搭乗型）

生活支援ロボットの

安全性検証手法の研究開発

安全技術を導入した

生活支援ロボットの開発

●対人安全性基準の確立

●安全性基準に関する

　適合性評価手法の研究開発

●ロボットの安全技術の開発

●ロボットの安全性検証

安全性試験適合性評価

密接な

連携

（１）生活支援ロボットの

対人安全性基準

、

試験方法

及び

認証手法

の確立

（２）

安全技術を搭載した

生活支援ロボットの開発

（３）安全性基準の

国際標準化提案

、

試験機関

、

認証機関の整備

認証スキーム（案）

＜プロジェクト体制＞

　期間　：H２１年～H２５年（５年間）　

移動作業型ロボット

装着型ロボット

搭乗型ロボット

第三者認証機関（ISO/IEC Guide 65適合）ロボット製造者その他の試験機関※機種の特殊な試験項目を試験第三者試験機関（安全検証センター） ※共通な試験項目を試験

　

ＩＳＯ１３４８２　（非医療用パーソナルケアに関する安全要求事項）の制定　　（ＴＣ１８４／ＳＣ２／ＷＧ７）　国際標準化 ※本プロジェクト成果を国内審議団体を通じて提案

＜目的＞

8

NEDO生活支援ロボット実用化プロジェクト

(9)

アプローチのまとめ

n

 

対象業務の分析に基づいて

、

ロボット技術が

ソリューションとなる仮説を立てる

n

 

リスクアセスメント

、

安全試験

、

必要に応じて

安全認証を取得

n

 

現場の実証試験で効果評価

、

仮説を検証

9

(10)

3. 医療福祉ロボット

_{4. 搭乗型ロボット}

2. 移動作業型ロボット

清掃ロボット _{物流センター} 搬送ロボット

1. 製造用ロボット

2010年代に産業化が期待される次世代ロボット技術

製造業空洞化の抑制

高齢化社会への対応

低炭素社会の実現

少子化への対応

社会インフラ維持

防災ロボット

(11)

人間共存型産業用ロボット

従来型

人間共存型

作業環

境

ロボット専用

人間用の作業環境

コスト

周辺機器が高価

周辺機器が安価

法規制労安法で隔離義務解釈変更で共存可能

対象

少品種大量生産

多品種少量生産

[川田工業 2012]

n  機能安全で安全性を実現

n  ISO 10218の認証取得を推奨

(12)

SCM・ERP領域

PLM領域

MES領域

FA・ロボット領域

SI領域

•  上位レイヤ（SCM,ERP)では欧米が圧倒的シェア •  PLM(Product Life-‐cycle Management),MES領域も

SIMENS等欧米勢がやや優勢 •  日本は下位レイヤで存在感を示すものの連携・戦略は無し •  欧州はオープン化・標準化で攻勢に出る

I4.0 = SAP+SIMENS全領域で連携

•  ロボット創出力強化（ロボット新戦略の柱） •  中堅中小企業への波及と連携が必要 •  各社の規格をモデルレベルで統合するミドルウェア（SI 標準プラットフォーム）の実現 •  Ex. ORIN+RTミドルウェア •  まずはモデルレベルで合意 •  最終的には統一規格へ •  次世代ロボット技術を活用した製造ラインの実現

SI領域におけるﾌﾟﾗｯﾄﾌｫｰﾑ化の促進

SI標準プラットフォーム

Industrie 4.0, Industrial Internet, 日本はどうするか

(13)

MES:製造実行システム

（

Manufacturing ExecuJon Systems）

• Advant MES（ABB USA):プロセス全般

• FAB300(Applied Materials (Consilium

社

)):半導体・液晶

• AspenTech社：プロセス型

• Base Ten Systems:医薬品・化学製品

• Bradley Ward Systems：食品

• Brooks AutomaJon SoSware：半導体

• CIMLINC：航空・軍事

• CIMNET：ジョブショップ型製造業

•  など

•  ジェイティ　エンジニアリング：汎用

•  日立製作所：医薬品

•  山武産業システム：医薬品

•  横河電機：医薬品

•  三菱インフォシステム

http://homepage2.nifty.com/mnakamura/mes/mespackages.htm

海外

MES製品

国内

MES製品

MES国内市場規模：約200億円

MESは製造業のみ。業種によってもモデルが異なるため

国内外市場ともに様々な製品が存在し状況は混沌としている

13

(14)

ロボットを行き渡らせる

• 中小工場へのロボット導入

–  多品種少量生産、頻繁な段取り替え実現 –  カスタマイズ性向上 –  モジュール化による低価格化 –  ユーザによるティーチング、ティーチングレス –  次世代センサ、認識技術等の活用

工場をつなぐ

• IoT情報に基づく生産管理・設備保全

–  既存ロボットにクラウド連携機能を付加 –  既存設備にセンサを付加

• ロボット未導入領域

–  治具へのセット等人手による作業 –  物流の（アン）ローディング作業 –  柔軟物作業

• CPSによる最適化

–  デジタル化・モデル化の促進

ORiN

RTM

FA機器

次世代センサ・ロボット連携センサロボットセンサセンサロボットタグタグタグ RTC RTC-‐Lite RTC-‐Lite RTC-‐Lite RTC-‐Lite RTC-‐Lite RTC-‐Lite RTC ローカルクラウドグローバルクラウド RTM・ORiN連携双腕・人協調・小型軽量等次世代ロボット・センサ技術 ORiN・軽量RTC・MEMS等次世代技術 RTM・ROS活用まずはあらゆるものを繋ぐ（これらの技術でほとんどの既存技術は相互接続可能に） PSLX3プラットフォーム（ものづくりAPS推進機構） VPS・GP4 （富士通） SysML等MBD技術の活用ロボット革命イニシアチブ協議会等を通じた

標準化・共通化・普及促進・

Sier育成

すでにいくつかの事例有

走りながら作り上げる日本版ソフトー優れた既存技術を活用しつつ海外に対抗

14

(15)

社会インフラ点検ロボット／災害対応ロボット

•  マルチコプターを用いた橋梁点検システム

•  水中点検ロボット

•  災害対応ロボット

15 スクリーニング

点検⽤用機体

⾼高精細カメラに

よる床版撮影

_{構造物に接触せ}

ずに⼀一定距離離で

⾶飛⾏行行し撮影

有線給電及び操作装置

スクリーニング 点検⽤用機体 ⾼高精細カメラに よる床版撮影 _{構造物に接触せ} ずに⼀一定距離離で ⾶飛⾏行行し撮影 有線給電及び操作装置

(16)

排泄支援

見守り支援

移乗支援

移動支援

16

経済産業省ロボット介護機器開発・導入促進事業

（平成

27 年度から

AMED

事業）

n

 

目的

高齢者の

自立支援

, 介護者の

負担軽減

に

資するロボット介護機器の開発・導入を促進

すること. 次の2事業を実施.

n

 

開発補助事業

介護現場のニーズを踏まえてロボット技術

の利用が有望な分野を

重点分野

として特定

し,開発企業に対し補助を行う.

n

 

基準策定・評価事業

機器の開発に必要となる安全性と効果のア

セスメント手法・検証方法

、

倫理審査等の

「実証プロトコル」

を確立する.

(17)

平成

25 年度重点分野（介護施設向）

n

 

移乗介助

n

 

介護者のパワーアシストを

行う

装着型

の機器

n

 

介護者のパワーアシストを

行う

非装着型

の機器

n

 

移動支援

n

 

高齢者等の外出をサポート

し

,

荷物等を安全に運搬でき

る

歩行支援

機器

17

平成

26 年度で終了

平成

25-27

年度

平成

25-27

年度

(18)

ロボット介護機器（装着型移乗⽀支援）

移乗介助支援用ロボットスーツHAL

（サイバーダイン）

(19)

19

離床アシストベッド（パナソニック）

ROBOHELPER SASUKA（マッスル）

(20)

20

ロボット介護機器（屋外型移動支援機器）

歩行アシストカート（

RT

ワークス）

電動ロレータ（今仙技術研究所）

おたすけ歩行車（アズビル）

歩行アシストロボット（カワムラサイクル）

(21)

平成

25 年度重点分野（介護施設向）

n

 

排泄支援

n

 

排泄物処理の行える設置

位

置の調整可能

なトイレ

n

 

認知症の方の見守り

n

 

センサー

や外部通信機能を

備えた見守り機器

21

平成

26 年度で終了

平成

25-27

年度

(22)

22

居室設置型移動式水洗便器

（

TOTO

）

真空排水式排泄アシスト

水洗ポータブルトイレ

（アロン化成株式会社）

ロボット介護機器（施設型排泄支援）

(23)

３次元電子マット式

見守りシステム（

NKワークス）

ロボット介護機器（施設型見守り支援）

(24)

平成

26 年度新規重点分野（在宅）

24

移動支援：

　

　屋内移動や立ち座りを

　サポートする

認知症の方の見守り：

　

　外部通信機能を備えた

　転倒検知

入浴支援：

　

　浴槽の出入りの

　動作の支援

平成

26-28

年度

平成

26-27

年度

平成

26-28

年度

(25)

3. 情報統合･支援技術

2. 協調制御技術

1. 移動･搬送技術

コンパクトシティ構想のためのロボット技術

役所病院店舗インテリジェント車いすマイクロモビリティ自動隊列走行物流ロボットセンサーネットワーク技術による市街地情報の見える化エコ支援・自動運転配送トラックマイクロEV エコ支援車両無線ネットワーク技術省エネ運転支援技術ヒューマンインタフェース技術自律移動技術センシング技術データマイニング技術

人･物の移動･搬送の効率化によ

る低炭素社会の実現

1. 移動･搬送技術

2. 協調制御技術

3. 情報統合･支援技術

安全技術環境認識技術位置認識技術つくば市 NEDO　エネルギーITS推進事業（H 20～H24）/  協調走行（自動運転）に向けた研究開発一部NEDO　オープンイノベPJ（H 19～H21）

25

(26)

従来

現行法上（道路交通法および道路運送車両法上）

、

明確な位置づけがないため

、

日本の公道を走行することができない

。

低炭素社会や高齢化対応社会など日本の諸課題解決に向けた高い期待と可能性

特区認定後

特区認定により公道実験が可能に(2011年6月開始)

・環境や人に優しい社会

、

モビリティ格差のない社会システムのモデル発信

・生活支援分野など新しいロボット産業の創出拠点の形成

○モビリティロボット

つくばモビリティロボット実験特区実証事業

セグウェイ

_ロピッツ

_(日立)

_{ウィングレット}

_(トヨタ)

_{マーカス、マイクロモビリティ}

(産総研)

26

(27)

サイバーダイン

本田技研

パナソニック

国の基盤整備／実証支援　数十億円／年

アイシン

トヨタ

川田工業

ダイフク

_日立産機

民間企業の研究開発投資　数百億円／年

研究開発／実証フェーズ　

サイバーダイン社

資本金66億円

iRobot社

資本金67億円

Rethink社

資本金65億円

新規事業立ち上げフェーズ

日本

米国

(28)

アーリーステージ 28

「産総研　ロボットイノベーションコンソーシアム」

メーカー、ユーザー、⾦金金融機関の

橋渡し

•  アーリーステージ（調査・企画段階） Ø  情報共有・講演研修会・実機展⽰示 Ø  コンソーシアム会員を対象 Ø  産業⽤用ロボットメーカー、ユーザー Ø  ロボット介護機器メーカー、ユーザー Ø  搭乗型ロボットメーカー、ユーザー Ø  ⾦金金融機関 Ø  地⽅方⾃自治体 •  ミドルステージ（研究開発段階） Ø  国際標準化・試験・認証コンサルティング Ø  メーカーとユーザーマッチング Ø  ファンディングのための技術⽬目利利き Ø  地域振興策⽀支援 •  レイターステージ（事業化段階） Ø  安全試験、認証⽀支援 Ø  フィールド実証試験⽀支援 Ø  効果評価⽀支援 Ø  ファンディングのための技術⽬目利利き Ø  2nd_{ラウンド以降降の投資助⾔言} ロボット企業ユーザー企業ユーザー企業ユーザー企業ロボット企業銀行商社認証機関試験機関自治体 (特区など) ロボット企業ミドルステージロボット企業ユーザー企業銀行レイターステージ【研究・開発支援】産総研ロボットイノベーション研究センター【試験・認証・実証・導入】産総研生活支援ロボット安全検証センターロボット企業ユーザー企業商社自治体 (特区など) 自治体 (特区など) 認証機関ロボット企業ユーザー企業銀行ロボット企業ユーザー企業商社【試験・認証・実証・導入】産総研生活支援ロボット安全検証センター認証機関【事業立ち上げ支援】産総研ロボットイノベーション研究センター

(29)

部会の構成

(1/2)

•  ロボット技術部会

– （活動内容）ロボットに必要とされる部品、ミドルウェア

などについて情報共有を行うと共に、今後開発すべき、

RT技術の方向性の議論を行う

– （キーワード）センサー、アクチュエータ、RTミドルウェア

、開発プロセス、

_{Industory4.0、IoT}

•  安全部会

– ロボットの安全性に関して、試験方法、認証スキーム、

国際標準化、関連する法規制などについて議論を行う

– （キーワード）安全試験／認証、ISO13482、ISO10218

29

(30)

部会の構成

(2/2)

•  応用検証部会

–  （活動内容）自治体などによる介護ロボット等の実証事例の情報

共有を行うと共に、安全かつ効果的に実証を行うためのガイドライ

ン策定を目的とした議論を行う

–  （キーワード）ロボット特区、介護ロボット、実証試験、ガイドライン、

効果性能評価、倫理審査など

•  ビジネスマッチング部会

–  （活動内容）ビジネスマッチングを目的として、国内外の製品開発

動向について、リーディングユーザーと情報共有する

–  （キーワード）事業化、ステークホルダー、ビジネスマッチング

ロボットコンソ設立総会配布資料.pptx

ロボット技術によるイノベーションを目指して

比留川博久

国立研究開発法人産業技術総合研究所

ロボットイノベーション研究センター長

講演概要

• 社会背景

• アプローチ

• 期待される応用分野

• ロボットイノベーションコンソーシアムの活動

2

我が国の社会状況

2005年

2025年

増減

労働力人口

1)

（

15才～64才）

6,770万人 6,300万人 ▲470万人

高齢者人口

2)

（

65才～）

2,539万人 3,472万人

933万人

発生するギャップ

1,403万人

出典

1)

厚生労働省職業安定局推計

(2002

年

7

月

)

2)

国立社会保障・人口問題研究所「日本の将来推計人口」（

2002

年

1

月）

3

製造業の名目労働生産性水準国際比較

4

n 日本はOECD加盟国中７位、米国の約2/3

n トップだったのは1990年代まで

n 2,000年以降急速に低下

n 最早ものづくり大国ではないのではないか

高齢者数と医療費・介護費の推移

6

業務分析

ROI算定

効果評価

設計支援

ソリューション化

(System Integration)

ソリューション

提供

販売

導入支援

保守・運用

サポート

対メーカ

対ユーザ

フィードバック

フィードバック

ログデータ

ログデータ

アプローチ

ロボット技術の適用対象業務の分析・投資効率の算定、ロボットの仕様

設計を支援するための効果・安全評価プロトコル、運用効果を評価するた

めのログデータの取得・解析技術を確立し、ロボットによるイノベーション

を実現すること。

リスクｰベネフィットのバランスによる製品の受容

リスクとベネフィットの関係（全体）

家電製品

情報機器

自動車

（移動作業型、人間装着型、搭乗型）

•  社会背景

•  アプローチ

•  期待される応用分野

•  ロボットイノベーションコンソーシアムの活動

_{15才～64才）}

_1,403万人

n 日本はOECD加盟国中７位、米国の約2/3

n トップだったのは1990年代まで

n 2,000年以降急速に低下

n 最早ものづくり大国ではないのではないか

　ロボット技術の適用対象業務の分析・投資効率の算定、ロボットの仕様

　適合性評価手法の研究開発

　期間　：H２１年～H２５年（５年間）　

_{4. 搭乗型ロボット}