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2026.01.30

ロボットティーチング！重要性と難易度、主なティーチングの手法、トレンド

ロボットティーチング！重要性と難易度、主なティーチングの手法、トレンド【はじめに】現代の製造業において、「自動化」は避けて通れない経営課題です。少子高齢化による深刻な人手不足、グローバル競争の激化、そして多品種少量生産への対応――これらの課題を一挙に解決する切り札として、産業用ロボットへの期待はかつてないほど高まっています。2023年の産業用ロボット市場規模は542億ドルに達し、2030年には1155億ドルへと倍増する予測もあります。しかし、高額なロボットを購入し、工場に据え付ければすぐに自動化が完了するわけではありません。ロボットは、いわば「とてつもなく力の強い、生まれたばかりの赤ん坊」のようなものです。彼らに「何を」「どこで」「どのように」作業するのかを、手取り足取り教えなければ、ただの鉄の塊に過ぎません。この教育プロセスこそが「ロボットティーチング（教示）」です。本コラムでは、ファクトリーオートメーション（FA）の最前線に立つ広報の視点から、ロボット導入の成否を分ける「ティーチング」の基礎知識、現場が直面する難しさ、そしてAIや最新技術によって劇的に進化しつつある「ティーチングレス」のトレンドまでを、約1万文字にわたり徹底解説します。 【第1章】 ロボットティーチングとは？ その定義と重要性1-1. ロボットに「仕事」を教えるプロセスロボットティーチングとは、産業用ロボットに対して、アームの移動経路、停止位置、動作速度、ツールの操作タイミングなどのプログラムを作成・入力する作業のことです。人間であれば「あの部品をあそこの箱に入れておいて」と言えば済む作業でも、従来のロボットには「関節Aを30度、関節Bを45度動かし、座標(X,Y,Z)へ移動し、ハンドを閉じ、次に...」といった具体的かつ微細な指令を与える必要があります。1-2. なぜティーチングが重要なのか？ティーチングの精度は、生産ラインのパフォーマンスに直結します。• 品質の安定化: 溶接や塗装など、熟練の職人技が求められる工程において、ロボットは教えられた通りの軌跡を正確に再現します。ティーチングが甘ければ、溶接不良や塗りムラといった品質低下を招きます。• タクトタイムの短縮: 無駄のない最短ルートを教示することで、サイクルタイムをコンマ数秒単位で短縮できます。これは大量生産において莫大な利益差を生みます。• 設備の保護: 誤ったティーチングは、ロボットアームと周辺設備やワーク（対象物）との衝突事故を引き起こします。これは設備の破損だけでなく、重大な労働災害につながるリスクもあります。つまり、ティーチングとは単なる「設定作業」ではなく、ロボットというハードウェアのポテンシャルを最大化するための「魂を吹き込む作業」なのです。 【第2章】 ティーチングの難易度と現場が抱える課題多くの企業がロボット導入に二の足を踏む理由の一つが、このティーチングの難しさとコストにあります。2-1. 高度な専門スキルが必要な「ティーチングマン」ロボットを教示する技術者は通称「ティーチングマン」と呼ばれます。彼らには、ロボット工学の知識だけでなく、溶接や加工といった製造プロセスの理解、さらには安全管理の知識が求められます。 例えば、ロボットには「特異点」と呼ばれる、構造上制御不能に陥りやすい姿勢が存在します。初心者が不用意に動かすと、アームが予期せぬ高速回転を起こし、事故につながる可能性があります。熟練のティーチングマンは、この特異点を回避しつつ、滑らかで美しい（＝負荷が少なく効率的な）動作を作成するスキルを持っています。このような人材を育成するには約5年の期間が必要と言われており、人材不足が深刻です。2-2. 経済的・時間的コストの増大従来のティーチング作業（特にオンラインティーチング）は、生産ラインを止めて行う必要がありました。• 外注コスト: 自社に専門家がいない場合、SIer（システムインテグレータ）にティーチングを依頼することになりますが、その費用は1日あたり20〜30万円にも上ることがあり、導入の大きな障壁となっています。2-3. 法的要件と安全管理日本では、労働安全衛生法により、出力80W以上の産業用ロボットの教示作業を行う者に対し、「産業用ロボットの教示等の業務に係る特別教育」の受講が義務付けられています。無資格での作業は法令違反となり、事業者にも罰則が科される可能性があります。これは安全確保のために必須ですが、作業者をアサインする際のハードルの一つとなっています。 【第3章】 主なティーチング手法の解説現在、現場で使われているティーチング手法は大きく分けて3つあります。それぞれの特徴を理解し、自社の環境に合った手法を選ぶことが重要です。3-1. オンラインティーチング「ティーチングペンダント」と呼ばれる専用のコントローラーを使い、作業者がロボットの実機を動かしながら、動作の始点・経由点・終点などを記録していきます。• メリット: 実機を見ながら行うため、ワークや周辺機器との位置関係を直感的に把握でき、高精度な位置合わせが可能です。0.01mm単位の精度が求められる溶接や組立に適しています。• デメリット: 作業中はラインを止める必要があります。また、操作には熟練が必要で、ティーチングマンの腕次第で動作効率に差が出ます。3-2. オフラインティーチングPC上のシミュレーションソフト（ロボットシミュレータ）を使用して、仮想空間でプログラムを作成する方法です。• メリット: 現場のロボットを使用せずにプログラム作成ができます。また、設計段階（CADデータ）から動作検証ができ、危険な衝突もシミュレーション上で事前に回避できます。• デメリット: 仮想空間と現実の工場には、微妙なズレ（公差や設置誤差）が必ず存在します。そのため、作成したデータを実機に転送した後、現場での微調整（補正）作業が不可欠です。また、高価なシミュレーションソフトの導入コストがかかります。3-3. ダイレクトティーチング（直接教示）近年普及が進む「協働ロボット」で多く採用されている手法です。作業者がロボットのアームを直接手で掴み、動かしたい方向へ導くことで動作を記憶させます。• メリット: プログラミング言語を知らない初心者でも直感的に操作できます。ティーチングペンダントの複雑な操作から解放され、導入ハードルが劇的に下がります。• デメリット: 人の手で動かすため、ミクロン単位の厳密な直線動作や、複雑な軌跡を正確に記録するのは難しい場合があります。主に搬送や単純なパレタイズ作業などで威力を発揮します。 【第4章】 ティーチングの革新「ティーチングレス」と最新トレンド「ティーチングが難しすぎる」「コストがかかりすぎる」。この現場の悲鳴に応える形で、現在急速に進展しているのが「ティーチングレス」技術です。これは、AIや高性能センサーを活用し、人間による教示作業を極小化、あるいは不要にする革命的なトレンドです。4-1. AIと3Dビジョンによる「自律化」従来のロボットは「座標」で動いていましたが、最新のロボットは「目（カメラ）」と「脳（AI）」を持っています。• バラ積みピッキングの自動化: 3Dビジョンセンサーが、箱の中に乱雑に積まれた部品（バラ積み）の位置や姿勢を瞬時に認識します。AIが「どの部品を」「どの角度で」掴めばよいかを判断し、アームの軌道を自動生成します。これにより、一つ一つの部品位置を教える必要がなくなりました。• 位置補正の自動化: ロボットハンドに取り付けたカメラが対象物とのズレを検知し、自動で軌道を修正します。これにより、ラフな位置決めでも作業が可能になります。4-2. モーションプランニングAIの衝撃株式会社Mujinなどが先駆けている「モーションプランニング」技術は、ロボット制御の概念を覆しました。従来は人間が「A地点からB地点への経路」を指定していましたが、モーションプランニングでは「スタート」と「ゴール」を指定するだけで、AIが障害物を回避する最適なルートを瞬時に自動生成します。 これにより、複雑なパレタイジング（荷積み）作業などにおいて、ティーチング工数を劇的に削減し、かつ人間には思いつかないような効率的な動きを実現しています。4-3. 主要メーカーの最新トレンド事例各社がしのぎを削るティーチング支援技術の最前線を紹介します。① 三菱電機：音声指示とAR（拡張現実）三菱電機は、「ティーチングレスロボットシステム技術」として、音声による作業指示を開発しました。「弁当箱の第1区画に唐揚げを3個詰めて」と話しかけるだけで、AIが意図を理解しプログラムを自動生成します。さらに、タブレット上のAR画面で動作軌跡を可視化し、直感的な確認を可能にしました。これによりプログラム生成・調整時間を従来の1/10以下に短縮しています。② ファナック：協働ロボットと信頼性世界トップシェアを誇るファナックは、協働ロボット「CRXシリーズ」で、タブレットを用いた直感的なUIとダイレクトティーチングを組み合わせ、スマホ感覚での操作を実現しました。また、新型の教示操作盤は従来比40%の軽量化を実現し、現場作業者の負担を軽減しています。2025年の国際ロボット展では、AIを駆使したシンプルで使いやすいシステムを提案し、「人手不足の解決」を前面に打ち出しています。③ 安川電機：デジタルツインと協調プランニング安川電機は、シミュレータ「MotoSim EG-VRC」を活用し、仮想空間での事前検証と実機とのギャップをセンサーで埋める技術を確立しています。特筆すべきは、複数のロボットが連携する際の「協調プランニング機能」です。ロボット同士がぶつからないよう、AIが相互の軌道を最適化し、ティーチング工数の削減とサイクルタイム短縮（従来比約10秒短縮の事例も）を実現しています。④ 京セラ：クラウドとエッジの融合京セラは、AIコントローラーとクラウドプラットフォームを連携させた「京セラロボティックサービス」を展開しています。現場のデータをクラウドに収集し、AIモデルを継続的に学習・最適化することで、照明条件の変化など環境変動に強い（ロバスト性の高い）システムを構築しています。これにより、多品種少量生産の現場でも安定した稼働が可能になります。 【第5章】 産業別・用途別のティーチング最前線ティーチング技術の進化は、特定の業界に留まらず、多様な現場で革命を起こしています。5-1. 食品・三品産業：不定形物への対応食品工場では、唐揚げや野菜など、形が一定でない「不定形物」を扱うため、従来はロボット導入が困難でした。しかし、AIによる画像認識とソフトハンド（柔らかい把持部）の進化により、対象物を傷つけずにピッキングすることが可能になりました。音声指示によるティーチングレス化は、メニュー変更が頻繁な弁当工場などで特に威力を発揮します。5-2. 物流・倉庫：混載パレタイジングの自動化物流センターでは、サイズや重さが異なる段ボールが次々と流れてきます。これらをカゴ車やパレットに隙間なく積み付ける「混載パレタイジング」は、高度な空間認識能力が必要です。現在では、3Dビジョンと積み付け計算アルゴリズムを搭載した知能ロボットが、事前の詳細なティーチングなしに、荷物のサイズをその場で認識して最適な場所に積み付けることが可能になっています。5-3. 溶接・加工：職人技のデジタル化溶接分野では、熟練工の動きをトレースしてロボットに学習させる技術や、溶接線のズレをセンサーで検知して軌道をリアルタイム修正する機能が標準化しつつあります。これにより、ワークのセット位置が多少ずれても、ロボットが自律的に判断して高品質な溶接を行います。また、バリ取りなどの力加減が難しい作業も、力覚センサーを用いた制御により自動化が進んでいます。 【第6章】 2030年への展望：ロボットと人間の共生社会今後、ロボットティーチングはどのように進化していくのでしょうか。2030年に向けた未来像を予測します。6-1. 生成AIとロボットの融合ChatGPTに代表される大規模言語モデル（LLM）の進化は、ロボット操作にも及んでいます。将来的には、自然言語で「この部屋を片付けて」「あの部品を組み立てて」と指示するだけで、ロボットが自ら手順を考え、実行する「汎用ロボット」が登場するでしょう。プログラミングコードを書く必要は完全になくなり、ロボットは「操作するもの」から「会話するパートナー」へと進化します。6-2. RaaS（Robot as a Service）の普及技術の進歩により、ロボット導入における専門知識の壁は低くなり続けています。これは、中小企業や町工場でもロボット活用が当たり前になることを意味します。導入コストの低下とともに、RaaS（Robot as a Service）のようなサブスクリプション型モデルも普及し、必要な時だけロボットを雇うような使い方が広がるでしょう。6-3. 人間の役割の変化ロボットが自律的に動くようになれば、人間はティーチング作業から解放されます。しかし、それは人間の仕事がなくなることを意味しません。人間は、ロボットには難しい創造的な業務、複雑な意思決定、あるいはロボットのメンターとしての役割にシフトしていくでしょう。ロボットが得意なことはロボットに、人間が得意なことは人間に。この役割分担の最適化こそが、未来の工場の生産性を最大化する鍵となります。 【まとめ】 自動化の成功は「教育（ティーチング）」の変革からロボットティーチングは、産業用ロボット導入における最大のハードルであり、同時に最大の可能性を秘めた領域です。かつては専門家だけの聖域でしたが、ダイレクトティーチングやAI、VR/AR技術の登場により、その敷居は劇的に下がりつつあります。「重要性と難易度」を理解した上で、自社の生産スタイルに合った「主な手法」を選択し、「最新トレンド」を取り入れること。これが、これからのFA戦略における勝利の方程式です。もはやロボットは「冷たい機械」ではありません。現場の声（音声指示）を聞き、目（3Dビジョン）で見て、自ら考える（AI）パートナーへと進化しています。この進化を恐れることなく、積極的に取り入れていく企業こそが、人手不足の時代を勝ち抜き、新たな価値を創造できるのです。最後に、第一施設工業株式会社では高度な技術を持つエンジニアがオンライン・オフライン双方のティーチングに対応し、生産現場の稼働停止時間を最小限に抑えた立ち上げを実現します。オフラインティーチングでは、事前シミュレーションにより課題の洗い出しやタクトタイム検証、作業時間短縮、コスト削減が可能です。力覚センサー、ハンドリング、ネジ締め、溶接、塗装など、幅広い工程に対応しています。 「自動化したいが、どこから手を付ければいいかわからない」「産業用ロボットを自社工場にどう適用すべきか悩んでいる」という方は、ぜひ一度第一施設工業(こちら)までご相談ください。当社では、産業用ロボットの導入だけでなく、事前のシミュレーションによる効果検証から、導入後の運用・メンテナンスまで、お客様の工場経営をトータルでサポートいたします。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------【用語解説・補足】• ティーチングペンダント: ロボットを操作するための携帯用操作盤。非常停止ボタンや各種操作キーがついている。• 協働ロボット（Cobot）: 安全柵なしで人と隣り合わせで作業できるロボット。安全性と導入のしやすさが特徴。• 特異点: ロボットの関節構造上、計算ができなくなったり、動作が不安定になったりする特定の姿勢のこと。• デジタルツイン: 現実の世界から収集したデータを基に、仮想空間（デジタル）上に双子（ツイン）のように環境を再現する技術。

• 自動化

2026.01.06

【2025年版】FA市場の最新トレンド3選「自律化」と「サービタイゼーション」が描く製造業の未来

【2025年まとめ版】FA市場の最新トレンド3選｜「自律化」と「サービタイゼーション」が描く製造業の未来 製造現場における人手不足の深刻化や、生産性向上へのプレッシャーは年々増しています。こうした背景から、工場の自動化（FA：ファクトリーオートメーション）市場は2025年以降も年平均6〜9%の成長を続け、2030年には世界で4,000億ドルを超える規模になると予測されています。しかし、これからのFAは単に「機械を導入して人を減らす」だけではありません。AIやIoT、デジタルツインといった技術が融合し、工場のあり方そのものが変わろうとしています。本記事では、2025年に注目されたFA市場の最新トレンドを3つのポイントに絞って解説します。 トレンド①：予知保全の高度化   各種センサーを用いて設備の様々なデータを常時監視し、AIによる分析により故障の予兆を見える化、人間の予測モデルと同等レベルの分析を実現。トラブルが起きる前にメンテナンスを行うことで、ダウンタイム（停止時間）を最小限に抑えます。これまでのFAシステムも、PLC（制御装置）やセンサーを用いて自動化を実現してきましたが、近年はAIがデータを分析し、最適な制御や予測を行うレベルへと進化しています。ー具体的な進化ポイントー1.予知保全の高度化： IoTセンサーで設備の振動や温度を常時監視し、AIが故障の予兆を検知。トラブルが起きる前にメンテナンスを行うことで、ダウンタイム（停止時間）を最小限に抑えます。2.生成AIとの融合： 従来のロボットは専門的なプログラミングが必要でしたが、最新のトレンドでは「話し言葉」で指示を出すだけでロボットが意図を理解し、動作を生成する技術も登場しています。国際ロボット展では、AIと会話しながら作業支援を行うデモンストレーションも注目を集めました。 データを見るだけでなく、AIが自ら判断して生産ラインを最適化する「自律型スマートファクトリー」への移行が、2025年の大きな潮流となります。   トレンド②：協働ロボットの多様化と「ヒト型」の台頭 二つ目は、人と一緒に働くロボットの進化です。 これまでは安全柵の中で動く産業用ロボットが主流でしたが、現在は人の隣で安全に作業できる「協働ロボット（コボット）」の普及が進んでいます。中小企業でも導入しやすく、組立や検査、包装など幅広い用途に対応できるのが特徴です。 さらに、2025年の注目株として外せないのが「人型ロボット（ヒューマノイド）」です。 ーなぜ今、人型なのか？ー工場や倉庫はもともと人間が作業しやすいように設計されています。そのため、専用の設備に入れ替えることなく、人の動作をそのまま代替できる人型ロボットに大きなメリットがあります。 最新の展示会では、人型ロボットが箱の中の荷物を取り出し、搬送ロボットと連携して運搬するデモが披露され、2026年度内の現場実装を目指す動きもあります。 一方で、この分野では中国企業の開発スピードが圧倒的であり、AIによる学習能力と低コスト化を武器に市場での存在感を強めています。今後は、単純作業だけでなく、人間のような柔軟性が求められる工程へのロボット導入が加速するでしょう。   トレンド③：「モノづくり」から「コトづくり」へ（サービタイゼーション） 三つ目は、製造業のビジネスモデルそのものの変革、「サービタイゼーション（製造業のサービス化）」です。 ドイツなどのFA先進国では、単に高性能な工作機械や工具を売る・使うだけでなく、工場運営全体をデジタルで管理するサービス（MaaS：Manufacturing as a Service）への転換が進んでいます。   ードイツの先進事例に見る未来ー①工程設計（BOP）のデジタル化： 製品の仕様が決まると、デジタル上で瞬時に製造工程表（BOP）が生成され、どの工場のどのラインで作るのが最適かが即座に決まる仕組みが構築されています。日本では都度「すり合わせ」で行っている作業が、デジタル化により劇的に効率化されています。②ツール管理の全体最適：工具（ツール）のデータも工場全体で一元管理され、摩耗状況の把握や発注が自動化されています。これにより、段取り替えの時間を極限まで削減し、24時間無人の自動加工を実現している工場もあります。 日本企業も、単なる「設備の導入」にとどまらず、設計から製造までのデータを連携させ、工場経営全体を最適化する視点が求められています。 まとめ：FA世界市場 2025年のFA市場は、「AIによる自律化」「ロボットの形態進化」、そして「デジタルによる工程全体の最適化」がキーワードとなります。 ①世界市場は成長を続け、2030年には4,000億ドル規模へ②中小企業でも導入しやすい協働ロボットや、高度な人型ロボットの活用③デジタルツインやシミュレーションを活用した、ムダのない工場運営 「自動化したいが、どこから手を付ければいいかわからない」「最新技術を自社工場にどう適用すべきか悩んでいる」という方は、ぜひ一度第一施設工業(こちら)までご相談ください。当社では、設備の導入だけでなく、事前のシミュレーションによる効果検証から、導入後の運用・メンテナンスまで、お客様の工場経営をトータルでサポートいたします。