人と共存させたいが効率も落としたくない…協働ロボットと産業ロボットを安全性と生産性で使い分ける基準

協働ロボットと産業ロボットの選択は、5つの条件で判断できます。

タクトタイム、可搬重量、設置スペース、人との距離、段取り替えの頻度です。

速度と力が必要なら産業ロボット、人の作業と混在しスペースが限られるなら協働ロボット。

これが原則です。

どちらが優れているかではなく、工程がどちらを求めているかで決まります。

展示会で協働ロボットのデモを見て、「これなら、うちでも置けるかもしれない」と感じた方は多いはずです。

「柵がいらないなら、狭いうちの工場向きだ」

「でも、動きが遅そうに見えたな」

「溶接みたいな工程にも使えるのか」

その感覚は、おおむね正しい。

ただし、境界線を正確に知らないまま選ぶと、生産性か安全性のどちらかで後悔します。

この記事では、両者を安全性・生産性・費用で比較し、現場でどう使い分けているかを実例とともに整理します。

【この記事のポイント】

• 協働ロボットの本質は「柵なしで人と並べる」こと。ただしリスクアセスメントは必須で、無条件ではない
• 速度・可搬重量では産業ロボットが優位。タクトが厳しい工程に協働を入れると後悔しやすい
• 費用は協働が本体300〜500万円程度＋システム。産業は安全柵込みでスペースと費用を見る

この記事の結論

• 一言で言うと、スピード勝負なら産業ロボット、省スペースと人との共存なら協働ロボット。
• 最も重要なのは、タクトタイム・可搬重量・スペース・人との距離・段取り替え頻度の5条件で工程側から選ぶこと。
• 協働ロボットでも安全性の評価は必要。「柵がないから手続きも不要」ではない。
• 迷ったら両案で見積を取り、面積コストまで含めて比較するのが確実。

安全性・生産性・費用で見る両者の違い

安全性の違い：柵の要否と、リスクアセスメントという前提

産業ロボットは高速・高出力で動くため、原則として安全柵で人と隔離して運用します。

接触すれば大きな事故につながる力で動いているからです。

一方、協働ロボットは力と速度を制限し、人と接触した際に停止する機能を備えることで、条件を満たせば柵なしで人と同じ空間で使えます。

ここで誤解が多いのですが、「協働ロボット＝無条件で安全」ではありません。

実際の運用では、ワークや治具の形状まで含めたリスクアセスメントを行い、その工程での安全を評価する必要があります。

先端に鋭利なワークを持たせれば、ロボット本体が安全設計でも危険は生じます。

柵が要らないのはあくまで評価の結果であって、出発点ではない。

このあたりは導入時にSIerと一緒に詰めるべき部分で、逆に言えばここを丁寧にやる業者かどうかが見極めのポイントにもなります。

生産性の違い：速度と可搬重量は、正直まだ産業ロボットの土俵

生産性の比較は、はっきり言って産業ロボットが優位です。

協働ロボットは人との接触を前提に速度を抑えて動くため、サイクルタイムはどうしても伸びます。

可搬重量も、協働ロボットは小型帯が中心で、重量物や大型ワークは産業ロボットの領域です。

たとえば1個あたり数秒を争う量産ラインの搬送やスポット溶接に協働ロボットを入れると、タクトが合わずライン全体の足を引っ張ります。

逆に、1サイクルに余裕がある工程、人の作業と交互に進む工程では、協働ロボットの速度でも十分成立します。

「効率が落ちないか」という不安への答えは、工程のタクトタイム次第です。

現状の人手作業のサイクルを実測し、ロボットの想定サイクルと並べてみる。

この一手間で、選定ミスの大半は防げます。

費用とスペースの違い：本体価格だけで比べない

費用の目安として、協働ロボットは本体300〜500万円程度、システム全体でその1.5〜3倍が一般的な相場です。

産業ロボットは本体価格の幅が広く、加えて安全柵・エリアセンサーなどの安全設備と、それを置く面積が必要になります。

見落とされがちなのがこの「面積のコスト」です。

柵を含めた占有面積が広がれば、その分だけ生産に使えるスペースが減ります。

敷地に余裕のない工場では、面積こそが一番高い資源です。

協働ロボットが中小の現場で支持される理由の半分は、実はここにあります。

日本ロボット工業会の統計でも、協働ロボット市場は近年拡大が続いており、省スペースニーズがその背景のひとつとされています。

費用比較をするときは、本体・システム・安全設備・占有面積の4点セットで並べてください。

現場ではこう使い分けている。実例と判断基準

協働ロボットが活きた現場：狭いスペースのパレタイジング

愛知県内の食品関連資材を扱う工場での話です。

出荷場で箱をパレットに積み上げる作業に、人が常時1名張り付いていました。

重量物の連続作業で、腰への負担も限界に近い。

ただ、出荷場はフォークリフトと人が行き交う場所で、安全柵を回す余地がありませんでした。

そこで提案したのが、テックマンロボットを使ったパレタイジングシステムです。

正直に言えば、現場の責任者は最初、警戒されていました。

「人のすぐ横でアームが動くなんて、うちの連中が怖がりませんか」と。

リスクアセスメントを行い、動作範囲と速度を現場に合わせて設定し、稼働開始。

数週間後に伺うと、作業者がロボットの隣で平然と検品をしていて、「もう景色になじみましたよ」と笑っておられました。

私たちはこのタイプのパレタイジングシステムを3件手がけていますが、いずれも決め手は「柵を置けない現場」だったことです。

厚生労働省の統計でも製造業の腰痛災害は依然多く、重量物搬送は協働ロボットの適用がまず検討されるべき工程だと考えています。

産業ロボットを選んだ現場:タクト最優先のスポット溶接

一方で、産業ロボット一択という現場もあります。

自動車のボディーパーツを扱う溶接工程がその典型です。

スポット溶接は打点数が多く、1打点ごとの位置決めを高速で繰り返す必要があります。

ここで求められるのは人との共存ではなく、速度と剛性と繰り返し精度。

私たちが手がけてきたボディーパーツAssyのスポット溶接システムやマフラー溶接システムは、すべて産業ロボットと安全柵で構成しています。

溶接はスパッタや光の問題もあり、そもそも人が近くにいない状態を作ること自体に意味があります。

「協働ロボットで溶接はできないのですか」と聞かれることがありますが、ケースによるものの、量産のタクトを求めるならお勧めしません。

約2年前に手がけた直径600ミリの鉄製冷却用ファンの溶接システムも、品質と速度の要求から産業ロボット構成としました。

人と離すことで性能を出し切る。

それが産業ロボットの正しい使い方です。

5つの判断基準で工程側から選ぶ

選定の基準を5つにまとめます。

第一にタクトタイム。

現状の人手サイクルに余裕がなく、秒単位を詰めたいなら産業ロボットです。

第二に可搬重量。

ワークと治具の合計が協働ロボットの可搬範囲を超えるなら、迷う余地はありません。

第三にスペース。

安全柵を置く面積が確保できないなら、協働ロボットの土俵です。

第四に人との距離。

工程の前後で人の作業と混ざり合うレイアウトなら協働、完全に切り離せるなら産業。

第五に段取り替えの頻度。

多品種で頻繁に教示や配置を変えるなら、扱いやすさで協働ロボットに分があります。

5条件を書き出して両者に丸を付けていくと、たいてい答えは自然に出ます。

それでも割れた場合は、両案で概算見積を取り、面積コストまで含めて比べるのが確実です。

工程の実測やロボット適性の見立ては、私たちのような設備側の人間に任せていただいたほうが早い部分でもあります。

よくある質問

Q1. 協働ロボットと産業ロボット、価格はどれくらい違いますか？

A1. 協働ロボットは本体300〜500万円程度、システム全体でその1.5〜3倍が目安です。

産業ロボットは本体の幅が広く、安全柵などの費用と設置面積が加わります。

総額と面積の両方で比較してください。

Q2. 協働ロボットは本当に柵なしで使えるのですか？

A2. リスクアセスメントで安全が確認できた場合に柵なし運用が可能です。

ワークの形状や周囲環境によっては対策の追加が必要です。

「無条件で柵不要」ではない点にご注意ください。

Q3. 生産スピードはどれくらい差がありますか？

A3. 協働ロボットは接触時の安全のため速度を制限しており、同じ作業なら産業ロボットが速いのが一般的です。

秒を争う量産タクトには産業ロボットが向きます。

余裕のある工程なら協働で十分です。

Q4. 溶接に協働ロボットは使えますか？

A4. 技術的に不可能ではありませんが、量産のタクトと品質を求める溶接は産業ロボットが主流です。

弊社の溶接システム実績もすべて産業ロボット構成です。

用途を見て判断すべき領域です。

Q5. 小さな工場に協働ロボットは大げさではありませんか？

A5. むしろ数人規模の現場でこそ選ばれています。

柵が不要なら1〜2坪程度の省スペースで収まる構成も可能です。

1工程からの部分自動化と相性が良い選択肢です。

Q6. 途中で協働から産業ロボットへ切り替えることはできますか？

A6. 可能ですが、架台・安全設備・レイアウトの再設計が必要です。

将来の増産が見えているなら最初から産業ロボット案も並行検討すべきです。

拡張前提の設計にしておくと切り替えの傷が浅くなります。

Q7. どちらか迷ったとき、何から始めればいいですか？

A7. 現状工程のサイクルタイム実測とワーク重量の確認が出発点です。

その2つの数字があれば適性はかなり絞れます。

現場確認からロボット適性を判断するSIerに両案見積を頼むのが近道です。

まとめ

この記事のまとめ：要点3つ

• 速度と可搬重量は産業ロボット、省スペースと人との共存は協働ロボット。優劣ではなく適材適所
• 協働ロボットもリスクアセスメントが前提。「柵なし＝手続きなし」ではない
• タクト・重量・スペース・人との距離・段取り替え頻度の5条件で工程側から選ぶ

ロボット選びは、カタログの比較よりも工程の観察から始まります。

どちらのタイプが合うか、現場を見れば見当がつくことは多いです。

レイアウト図や工程の動画だけでも判断材料になります。

両にらみでの検討段階から、石川工機へお気軽にご相談ください。

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