ロボット導入・自動化お役立ち情報　Webサイト人気コラム編2024

ロボット導入 自動化 Webサイト人気コラム編2024 06-6543-8180 〒 550-0011 大阪市西区阿波座2丁目1番1号 CAMCO西本町ビル5階

株式会社 JRC　ロボットSI 事業本部 ロボット導入・自動化お役立ち情報⑪ 医薬品のバリデーションとは？ 実施する上での負担について解説 バリデーション（validation）とは、直訳すると「確認」や「批准」という意味ですが、医薬品 においては、目的とする品質に適合する製品を恒常的に製造することが出来るか証明する品質 管理の方法の事をいいます。検証の際は製品の一部を採取して検査するだけでなく、製造手順 を検証・文書化する必要があります。これにより医薬品の品質が恒常的に維持できていること が保証され、安全性や有効性を確保することが出来ます。 バリデーションを実施することで、製造過程での、プロセスコントロールを可能とするための 一つの方法となります。 1 バリデーションを行う際の手 的に評価する必要があります。このため、同 順について 時的バリデーションには時間とコストがかか るという課題があります。 　バリデーションを実施する製品やタイミン ② 予測的バリデーション グによって様々なバリデーションの手法が存 在します。製品の特性や変更の内容に応じて、 　実際に製造する前にバリデーションを行う 最適なバリデーション手法を選択することが 手法のことです。つまり、製品を作る前に、 重要です。また組み合わせて行う事で効率的 生産する予定の製品についてのバリデーショ かつ正確なバリデーションを行うことができ ンを行い、生産プロセス中に問題が発生する ます。 前に問題を解決することを目的としていま 　ここでは代表的なバリデーションの手法を す。 3つご紹介します。 　問題点としては、テスト環境が実際の製造 ① 同時的バリデーション 環境と異なるリスクが発生することです。そ のため、上記の同時的バリデーションと併用 　あるプロセスが行われている際に、そのプ して行われることが多いです。 ロセス中で得られたデータをすぐに検証する ③ 再バリデーション 手法です。例えば、薬を製造する際に、原料 を混ぜるプロセスで、混ぜ具合を測定し、そ 　バリデーション済みの製品がその後に修正 の結果をすぐに検証することで、混ぜ具合の や変更が行われた場合に、その変更が製品に 不備を早期に発見することができます。 どのような影響を与えるかを再度確認するこ 　同時的バリデーションの実施には、製品の とです。 開発段階から各成分や製造工程ごとに個別に 　実施するタイミングとしては主に「製品設 バリデーションを行い、製品全体の安全性や 計の変更があった場合」「製造工程の変更が 有効性を保証するための情報を収集し、総合 あった場合」「製品の貯蔵状態や使用期限が 1

株式会社 JRC　ロボットSI 事業本部 ロボット導入・自動化お役立ち情報⑪ 変更された場合」「不具合や副作用などの報 　バリデーションに必要な試験や検査、デー 告があった場合」などに行われます。 タ収集や解析、文書作成など、多くの時間と 　また上記タイミング以外にも製品の品質や 労力が必要であり、それに伴い人員や機器な 安全性をより確保するために実施されること どの費用もかかります。このコストが膨らむ もあります。 ことによって、製品の価格が高くなってしま います。 IQOQPQ について 　また資金力の弱い企業にとっては、バリ 　IQOQ とはバリデーションの手順の一部 デーションを実施することが困難な場合があ で、設備や装置が正しく設置されていること ります。 （IQ）と、正常に動作していること（OQ）を 確認する作業です。IQ と OQ に加えてシス テムが効果的かつ再現性よく機能している か確認する（PQ）を合わせて「適格性確認」 と呼ばれています。 　これらの手順は医薬品の品質を確保するた めの重要なものとして位置づけられます。 2 医薬品のバリデーションの課題 　バリデーションは、製品の品質や安全性を 確保することができるため、医療機器や医薬 品の開発・製造・使用において重要なプロセ スの一つとなっています。しかしその実施に は下記のような課題が発生します。 実施する人員への負担 　バリデーションの手順として、試験プログ ラムを作成し、試験条件を設定した上で、デー タの取得・分析・評価を行う必要がありま す。そのため実施するには多くの時間と労力 がかかります。尚且つ専門的な知識や技術が 必要になるため実施する人員への負担は大き くなってしまいます。 　また製品の改良や修正が行われた場合、再 度バリデーションを行う必要があるため、そ のたびに人員の負担が発生します。 コストがかかってしまう 2

株式会社 JRC　ロボットSI 事業本部 ロボット導入・自動化お役立ち情報⑪ 協働ロボットの安全対策とは？ 安全規格とリスクアセスメント 作業者と共に作業ができるロボットとして、協働ロボットの導入が進んでいます。安全性に配 慮された協働ロボットですが、人とおなじラインで作業をするためには、さまざまな安全規格 や規制などに準拠した環境を整える必要があります。 この記事では、協働ロボットの安全規格やリスクアセスメントの実施の流れ、安全対策の例に ついて解説します。 1 協働ロボットの安全規格とは 　安全に関する特定の条件を満たした協働ロ ボットは、ロボットと作業者が安全柵で隔て 　協働ロボットが考慮すべき安全規格（国際 られていなくても動作させることが可能で 規格）には、以下の 3 つがあげられます。 す。 ハンドガイド 規格 概要 対象 産業用ロボットの設計・ 　ハンドガイドとは、協働ロボットを操作す ISO 産業用ロボット 10218-1 製造上の安全を保証する 全 般（ 協 働 ロ る装置です。協働ロボットのなかでも、重量 ための要求 ボットを含む） の大きいワークを扱う場合には、ロボットハ ロ ボ ッ ト シ ス テ ム（ ロ ンドの近くにハンドガイドを設置することが ISO ボットハンドや周辺機器 システムインテ 求められます。 10218-2 を含めた生産ライン）に グレータ 関する安全要求 　ハンドガイドには、非常停止装置や手動操 ISO10218-1 を 補 完 す る 作への切り替えが可能な「イネーブルスイッ ISO/TS 15066 形で制定された協働ロ 協働ロボット チ」を組み込むことが必要です。イネーブ ボットに関する安全要求 ルスイッチは、ロボットに動作を指示する ティーチング作業を行う場合などに使用しま 　 特 に 協 働 ロ ボ ッ ト に 関 し て は、「ISO す。（ティーチング作業中は、ロボットの移 10218-1」 お よ び そ れ を 補 完 す る「ISO/TS 動速度を 250mm/sec 以内に抑える必要があ 15066」において、以下の 4 つが記載されて ります） います。 速度および間隔の監視（協働作業時） 安全適合の監視・停止 　協働ロボットが作業者と協働作業を行う場 　産業用ロボットは周囲を常に監視し、一定 合、作業者とロボットは常に安全な間隔を保 の範囲内（協働作業空間）に作業者が入って つ必要があります。またロボットの速度は、 きた場合、速やかに停止しなければなりませ 作業者との間隔に応じて安全な速度を保つ必 ん。 要があり、適切な速度・間隔が保てない場合、 3

株式会社 JRC　ロボットSI 事業本部 ロボット導入・自動化お役立ち情報⑪ 作業者保護のためロボットを停止しなければ 3 アルフィスのリスクアセスメ いけません。 ントの流れ 本質的設計または制御による動力および力の 　アルフィスでは、以下のような流れでリス 制限 クアセスメントを実施しています。 　安全柵なしで協働ロボットを運用するため ① 構成要素のピックアップ には、ロボットの速度や荷重が制限された数 値を超えた場合に、ロボットを停止させる機 　はじめにリスクアセスメントの対象となる 能が必要です。 範囲を明確にし、危険源が漏れないように、 　ロボットの動力を制限する機能は、仮にロ すべての構成要素を抽出します。 ボットに不具合が生じたとしても、安全機能 ② 危険源の見きわめ が失われないように設計する必要がありま す。 　どの構成要素がなぜ危ないのかを列挙しま す。 2 安全対策にかかせないリスク 　「動力由来」や「重量由来」などの顕在的 アセスメントとは な危険源に加え、「制御システムの故障」や「動 力源の故障」といった潜在的な危険源も、も 　ロボットシステムを導入するためには、リ れなく抽出することが重要です。 スクアセスメントの実施が必要です。 　これらの危険源に対して、どういう場合に 　リスクアセスメントとは、ロボットの稼働 どのような危険が発生するかを整理します。 にあたって発生しうる災害の程度と、その発 ③ リスク見積もりと評価 生確率を組み合わせてリスクを見積もり、優 先順位をつけてリスクの除去や低減の対策を 　起こる可能性のあるすべての危険に対し 行う一連の流れです。 て、「重篤度」と「発生確率」を記載します。 　アルフィスでは、それぞれ 4 段階で整理し 　ロボットシステムを使用する工場では、ロ ており、これらの組み合わせからリスク評価 ボットが稼働する空間の管理だけでなく、現 を算出します。 場作業者などの人間や複数の制御を管理し、 ④ リスク低減方策とリスク再見積もり 常に安全な状態を保つ必要があります。 　安全な状態とは、ロボットの暴走など想定 　リスク評価結果が大きい（リスクが高い） 外の事故が起きた場合も、危険が生じない状 ものについては、リスク低減方策を行う必要 態のこと。ロボットシステムの安全性を担保 があり、以下の優先順位で実施します。 するためには、ロボットの性能や安全機能を リスクアセスメントに基づき診断し、事前の ・ 本質的安全設計 対策を行うことが必要となります。 　危険源の排除、危険性・有害性の低いもの 　への変更 ・ 制御を用いる安全防護 　危険源の密閉や危険源と人との隔絶 4

株式会社 JRC　ロボットSI 事業本部 ロボット導入・自動化お役立ち情報⑪ ・ 使用上の情報提示（製造者対応） 　仮に作業者の首から上に近い位置で協働ロ 　操作マニュアルの整備、ラベルによる警告 ボットが動作する場合は、保護停止が必要で ・ 使用上の情報提示（使用者対応） す。　 　保護メガネなど有効な保護具の使用 安全柵（必要なケース） 　これらの保護対策を行った後、再度リスク 　協働ロボットは、条件を満たした状態であ 見積もりと評価を実施します。 れば安全柵なしで人と協働作業を行うことが 　その結果、新たに危険源が発生する場合に 可能です。ただし、条件を十分に満たせない は、再度リスク見積もりを行い、リスク評価 場合には、リスクの高さに応じて安全柵を設 結果が小さくなるまで低減方策を繰り返しま 置する必要があります。 す。 　安全柵に関しては、ガードエリアからの安 ⑤ 残留リスクの確認と処置 全距離に加えて、安全柵の隙間に関して細か いルールが設定されているため、状況に合わ 　残ったリスクが小さい場合には、残留リス せて設置することが重要です。 クをなしとすることが可能です。 　残留リスクが小さくても、リスクが残る場 合には、危険源が存在していることを手順書 や説明書などに記載します。 4 協働ロボット導入における安 全対策の例 　協働ロボットを導入する際に検討される、 安全対策の例について紹介します。 エリアセンサ 　作業者の侵入に対して安全を確保するため には、侵入を検知しロボットを止めるセンサ が必要です。 　ロボットは停止するまでに時間を要するた め、停止に必要な反応時間とその速度を考慮 した「保護停止距離」を設定し、エリアセン サで検出する必要があります。 協働ロボットの安全速度制限 　協働作業空間内に人がいる場合、安全速度 制限（最大で 250mm/sec）をかける必要が あります。 5

株式会社 JRC　ロボットSI 事業本部 ロボット導入・自動化お役立ち情報⑪ 産業用ロボットの特別教育とは？ 実施内容と費用相場・受講場所を解説 近年、産業用ロボットは、技術の発展、導入コストの低下、法整備の改定などにより生産現場 への導入が急速に進んでいます。特にここ数年、ロボットの出荷台数の伸びは著しく、稼働台 数が増えるにつれて、事故件数の増加も懸念されています。産業用ロボットを安全に運用する ためには、産業用ロボットそのものや、その取り扱い方法、メンテナンスに関する知識や技術 が必要なことから、「産業用ロボットの特別教育」の受講が必要とされています。 そこで、この記事では、産業用ロボットの特別教育の実施内容や費用相場、実際に受講できる 場所について具体的に解説します。 1 産業用ロボットの特別教育 たっては、安全に作業を行うための「特別教 とは？ 育」を受けることが法律で義務付けられてい ます。 　産業用ロボット特別教育とは、産業用ロ 労働安全衛生法 ボットの運用に関わる作業を行うために受講 が必要な教育のことです。事業主に対して、 　事業者は産業用ロボットに関わるすべての 当該業務に関わる従業員には特別教育を受講 従業員に対し、特別教育を受講させなければ させることが法令（労働安全衛生法）で義務 いけません。これは法令（労働安全衛生法） 付けられています。 で明確に定められています。 　自動車免許の取得時に教習所へ通うよう 以下、『労働安全衛生法第 59 条 3 項』の抜 に、産業用ロボットも使用する前に「学科」 粋です。 と「実技」に関する「特別教育」を受ける必 要があるということです。 事業者は、危険又は有害な業務で、厚生 産業用ロボットの取り扱いには特別教育が必要 労働省令で定めるものに労働者をつかせ るときは、厚生労働省令で定めるところ 　産業用ロボットの導入により、生産工程の により、当該業務に関する安全又は衛生 省人化・省力化、人為的ミスの防止など多く のための特別の教育を行なわなければな のメリットがもたらされる反面、人命に関わ らない。 る重大事故に発展する可能性があるため、正 しい知識と技術を習得した上で取り扱う必要 があります。過去には、重量のあるマニピュ レータ（人間の「腕」に当たる部分）と人が 接触し、死亡事故に至った事例もあります。 　そのため、産業用ロボットの取り扱いにあ 6

株式会社 JRC　ロボットSI 事業本部 ロボット導入・自動化お役立ち情報⑪ 2 特別教育を受講しなければい ることもあるため、産業用ロボットの可動範 けない対象者について 囲内で作業を行う人以外にも、可動範囲外に おいて可動範囲内の作業者と協力して作業す 　特別教育で必要とされる教育内容は、『労 る人も対象となります。 働安全衛生規則第 35 条』において、機械の 出力 80W未満の産業用ロボットの場合 危険性や安全装置、作業手順・点検など、大 きく 8つの項目が定められています。（参考： 　産業用ロボットに関わる作業には特別教育 厚生労働省「労働安全衛生関係の免許・資格・ の受講が必要ですが、「協働ロボット」と呼 技能講習・特別教育など」） ばれる出力 80W未満の産業用ロボットは対 　そのうち産業用ロボットの取り扱い業務に 象外です。 関連する特別教育については、同 36 条で記 　従来、産業用ロボットと人が同じ現場で作 載されており、『安全衛生特別教育規程』に 業を行う場合、安全柵などを設けて作業場所 よって以下のような作業に従事する人の受講 を分離する必要がありました。（労働安全衛 が定められています。 生規則第 150 条の 4） 産業用ロボットの教示（ティーチング）等の 　一方、協働ロボットは人と同じ環境で作業 をすることを目的として低出力で開発されて 業務 おり、万一、作業者と接触した際にもリスク 　産業用ロボットの教示等の業務とは、産業 が押さえられるよう、緩衝材や自動停止プロ 用ロボットに動作のプログラミングやカス グラムなど安全面に配慮された設計・製造と タマイズを行い、適切な処理を教えていく なっているため、安全柵が不要で設置場所を 「ティーチング作業」を指します。具体的には、 選ばず、作業員と一緒に作業を行えます。平 マニピュレータの動作の順序、位置や速度の 成 25 年 12 月 24 日付基発 1224 第 2 号通達 設定、変更、確認などの作業が該当します。 により、リスクアセスメントによってロボッ 　作業は産業用ロボットに近づいて可動範囲 トと人との接触による危険がないと判断され 内で行うケースが多く、ロボットと作業員と た場合は、同一現場で協働することが認めら の接触事故が起こりやすい場面のため、産業 れています。 用ロボットの可動範囲内で作業を行う人のほ か、可動範囲外で可動範囲内の作業者と協力 3 産業用ロボットの特別教育の して作業に当たる人も対象となります。 実施内容について 産業用ロボットの検査等の業務 　産業用ロボットの教示等の業務と産業用ロ 　産業用ロボットの検査等の業務とは、産業 ボットの検査等の業務のいずれの特別教育 用ロボットの検査や修理、調整とこれらの作 も、安全衛生特別教育規程や労働省告示第 業の結果の確認業務を含めたメンテナンス作 49 号で、科目や時間数などの実施内容が規 業を指します。検査を行う際は、産業用ロ 定されています。ここでは、特別教育の具体 ボットを停止して行うことが、安全衛生規則 的な内容を紹介します。 第 150 条にて原則とされています。 　しかし状況によっては稼働したまま検査す 7

株式会社 JRC　ロボットSI 事業本部 ロボット導入・自動化お役立ち情報⑪ 産業用ロボットの教示等に係る特別教育：実施内容 概要 対象 講習時間 ・産業用ロボットの種類 産業用ロボットに関する知識 ・各部の機能 2 時間 ・取り扱いの方法 学科 産業用ロボットの教示等の作業に ・教示等の作業の方法 関する知識 ・教示等の作業の危険性 4 時間 ・関連する機械等との連動の方法 関係法令 法、令及び安衛則中の関係条項 1 時間 産業用ロボットの操作の方法 ー 1 時間 実技 産業用ロボットの教示等の作業の方法 ー 2 時間 　産業用ロボットの教示等の業務の特別教育は、以上のように学科と実技の講習が行われます。 　作業用ロボットの教示等の作業は、作業用ロボットのすぐ近くで行うことが多く、接触事故 が起こる危険があります。産業用ロボットの知識や操作の方法、教示に関する知識、作業方法 を習得することで、安全な作業に必要なことを身につけられます。 産業用ロボットの検査等に係る特別教育：実施内容 概要 対象 講習時間 ・産業用ロボットの種類 ・制御方式 産業用ロボットに関する知識 ・駆動方式 ・各部の構造及び機能 4 時間 学科 ・取り扱いの方法 ・制御部品の種類及び特性 産業用ロボットの検査等の作業に ・検査等の作業の方法 関する知識 ・検査等の作業の危険性 4 時間 ・関連する機械等との連動の方法 関係法令 法、令及び安衛則中の関係条項 1 時間 産業用ロボットの操作の方法 ー 1 時間 実技 産業用ロボットの検査等の作業の方法 ー 3 時間 　産業用ロボットの検査等の業務の特別教育は、以上のように学科と実技の講習が行われます。 　産業用ロボットの検査等の業務には、内部構造や部品の種類などに関する知識が必要になる ため、教示等の業務よりも講習時間が長く設定されています。 8

株式会社 JRC　ロボットSI 事業本部 ロボット導入・自動化お役立ち情報⑪ 4 産業用ロボットの特別教育が 育は、メーカーによって対象者や設定してい 受けられる場所・費用について るコース、費用などに違いがあります。 以下、主なロボットメーカー４社の特別教育 　産業用ロボット特別教育を受講できる場所 の講座をご紹介します。 は全国各地にあります。各都道府県の労働基 準協会連合会や、JISHA（中央労働災害防止 ■カワサキロボティクス 協会）のほか、導入する産業用ロボットのメー 　カワサキロボットスクールは、川崎重工が カーが主催する特別教育を受講する方法もあ 運営する産業用ロボットの特別教育スクール ります。開催元によって講座内容が大きく変 で、兵庫県、愛知県、栃木県の 3 カ所で開 わることはありませんが、法律で定められた 催されています。受講対象者は川崎重工のお 科目と所要時間を満たしているかどうかの確 客様に限定され、各クラスはハンドリング、 認が必要です。 ピッキング、塗装、スポット溶接、アーク溶 　また、規定人数が満員の場合や、規定人員 接、duAro（人共存）の用途ごとに分かれて 未満で参加できない場合もあるため、複数の います。クラスは 1 つあたり 4 ～ 8 人の少 講座を検討し、開催日や募集人数、責任者の 人数制で、教示と検査の 2つのコースがあり、 方は受講者全員の受講費用も確認しておくこ 理解度に応じてクラスを分けることもありま とが重要です。ここでは、産業用ロボットの す。 特別講習を提供している主な受講場所（連合 　講習の内容は、受講者の要望に応じて調整 会・協会・ロボットメーカー）及びその費用 され、柔軟に対応することが可能です。また、 についてご紹介します。 業務で使用するロボットに近い機種を使用し 都道府県の労働基準協会連合会で受講する場合 ており、より実践的な教育が受けられます。 なお、公式サイトにて「カワサキロボットス 　全国に支部を持つ労働基準協会連合会で クールの受講対象者は川崎重工のお客様に限 は、各都道府県で産業用ロボットの特別教育 定されています。」と注意書きがある通り、 を実施しています。都道府県によって内容は 一般の方は受講できませんのでご注意くださ 異なりますが、「産業用ロボットの教示・検 い。詳しくは公式サイトをご確認ください。 査等の業務に関わる特別教育」として、教示 等・検査等の業務の特別教育の「学科のみ」 ■デンソー をまとめて行う場合が多いです。例として、 　デンソーの「特別教育（教示）コース（WEB 埼玉労働基準協会連合会では「学科のみ」を 版）」は、関係法令や産業用ロボットに関す 受講できます。 る知識、そして産業用ロボットの教示等の作 　ロボットメーカー等で「実技」を別途受講 業に必要な知識についてWeb 上で視聴して する必要がありますが、講義日数が１日で終 学ぶことができます。ただし、このコースは わるため、時間の確保が難しい人などでも受 「教示等の作業」の学科に特化しており、「検 講しやすくなっています。 査等の作業」には対応していません。また、 産業用ロボットメーカーで受講する場合 受講に必要な資料として、中央労働災害防止 協会から発行されたテキストが必要です。な 　産業用ロボットメーカーが実施する特別教 お、受講料は無料ですが、デンソーのロボッ 9

株式会社 JRC　ロボットSI 事業本部 ロボット導入・自動化お役立ち情報⑪ トスクール基本コースを受講済みであること メントやリスク低減に関する知識と能力を保 が受講の条件となりますのでご注意くださ 有する人に与えられる資格です。監督者がこ い。詳しくは公式サイトをご確認ください。 の資格を持っていると、従業員に対してより 安全に産業用ロボットを運用する指導を行う ■ファナック ことができるとされています。 　ファナックの研修コースでは、産業用ロ 　ただし、この資格単体では産業用ロボット ボットの教示や検査等の業務に必要な特別教 の作業を行うことはできず、特別教育を受講 育を受けることができます。ロボット教示・ した人が、より安全に産業用ロボットを取り 操作基本コースは、産業用ロボットの教示や 扱うために取得するものであることが強調さ 操作からプログラミング方法、日常点検など れています。 を習得することができ、4日間の講習で受講 費用は 11 万円です。 6 作業員の教育コストも考慮し ロボットの種類や目的に応じた研修コースが 多数用意されているため、必要な研修コース た上で導入の検討を を選択することができます。詳しくは公式サ 　産業用ロボットを導入する場合の注意点を イトをご確認ください。 3つにまとめると、以下の通りです。 ■安川電機 ①特別教育の必要性：産業用ロボットの導入 　安川電機は自社で開発した産業用ロボット にあたっては、産業用ロボットを扱うすべて の利用者向けに特別教育を提供しています。 の作業員に特別教育の資格取得が義務付けら この特別教育には、教示コースと検査コース れており、導入前にその教育コストも含めて の 2種類があり、関東や関西、中部、九州など、 考慮する必要があります。 5箇所で開催されています。 　教示コースは 2 日間、検査コースも 2 日 ②実務レベルの作業へのスケジューリング： 間の講習を受けることができます。教示コー 特別教育を修了しても、実務レベルの作業を スの受講費用は 4万円、検査コースの受講費 行えるわけではないため、検討段階からその 用は 5万円です。詳しくは公式サイトをご確 スケジューリングを行うことが重要となりま 認ください。 す。 5 特別教育修了者におすすめの ③リスクの把握と理解：ロボット導入に伴う 「ロボット・セーフティアセッ コストだけでなく、すべての規定を正しく理 サ資格」 解することが大切であり、投資に見合う価値 を見出すことができなければ、経営に大きな 　産業用ロボットをより安全に運用するため 負担をかける可能性があります。事前にリス に、特別教育を受けた従業員には「ロボット・ クを把握し、シュミレーションと検討を重ね、 セーフティアセッサ資格」も取得することが しっかりと準備を行うことが必要です。 推奨されています。この資格は、機械安全に 関する知識や、ロボット特有のリスクアセス 10

株式会社 JRC　ロボットSI 事業本部 ロボット導入・自動化お役立ち情報⑪ 滅菌・殺菌とは？ よく使われている微生物の殺滅方法を紹介 医療関係や飲食関係、医薬品等研究開発などの現場では、器具を煮沸したりアルコールで拭き とったり、あらゆる方法で菌を排除する処理が行われており、その目的も感染の防止、品質の 管理、コンタミの防止など様々です。 本記事ではよく使われている滅菌・殺菌方法の紹介をいたします。 ：使用可 滅菌・殺菌・消毒方法と使用可能な材質 ：一部可 ：使用不可 1 EOG滅菌 　EOG 滅菌のデメリットは毒性が高いこと です。酸化エチレンには発がん性があり、二 　EOG 滅菌とは、酸化エチレンガス（Ethylene 次生成物であるエチレングリコールも有毒で Oxide Gas）を使用した滅菌方法です。ガス あるため、滅菌後にはこれらが残留しないよ を充満させて機器類を滅菌します。 う確実に除去する必要があります。滅菌後に 　酸化エチレンには微生物の核酸（RNA・ 行うエアレーション ( 残留を防ぐためのガス DNA）やたんぱく質をアルキル化する効果が 濃度低減 ) も 8 時間以上かかりますので、処 あり、あらゆる微生物に効果があります。処 理にかかる時間が長いこともデメリットであ 理温度が 37 ～ 60℃と低く非耐熱器材にも使 ると言えます。 用可能です。金属を腐食せず、ガスであるた 　医療用のプラスチック製品や、複雑な形状 め凹凸の多い表面形状の器具にも効果があり の医療機器類などに使用します。 ますが、湿潤している物やガスが通らない部 分には使用できません。 11

株式会社 JRC　ロボットSI 事業本部 ロボット導入・自動化お役立ち情報⑪ 2 乾熱滅菌 4 火炎滅菌 　乾燥した空気中で加熱して、微生物を殺滅 　バーナーやアルコールランプを使い、火炎 する方法です。電気オーブンを使用します。 中で加熱する滅菌方法です。 加熱するだけなので小型の装置で処理が可能 　非常に短時間で実施でき、特殊な装置など で、水に弱い材質や蒸気の浸透しない材質の も不要なため手軽に行えます。 ものも処理できます。 　火炎によって破損することがなく、手元で 　一方で、加熱するため熱に弱い材質の物を あぶることができるような滅菌部が小さい場 滅菌することができず、熱に強い「芽胞」を 合にのみ使用できる方法で、現場で使用する 形成する菌（例：納豆菌）なども処理ができ 直前に器具の一部分のみを滅菌する場合など なかったり、長時間かかったりします。 に用いる方法です。 　ガラス製の器具や粉末などの滅菌に使用し ます。 5 放射線滅菌 3 高圧蒸気滅菌 　ガンマ線や電子線で微生物の DNA を破壊 （オートクレーブ滅菌） する滅菌方法です。後処理不要で残留物がな く、梱包状態の器具に対して梱包したまま実 　高圧蒸気滅菌とは、高温高圧の飽和水蒸気 施することができることがメリットです。電 中で加熱することで微生物を殺滅する方法で 子線はガンマ線に比べてより短時間での処理 す。 が可能です。 　乾熱滅菌に耐える芽胞なども処理すること 　放射線により劣化する樹脂やゴムなどの材 ができ、乾熱滅菌よりも幅広い器具・物品・ 質には処理を行うことができず、厚みのある 液状物質に使用可能です。 ものなども不可能です。処理装置が大型であ 　EOG 滅菌と比較すると低コスト・短時間 ることもデメリットの 1 つです。 で処理ができ、液状の物質でも問題がありま 　使い捨ての注射器や容器、包装材などの滅 せんが、熱に弱い材質には処理できません。 菌に使用されています。 コンタミの原因となるリポ多糖など除去でき ない物質があります。 6 過酸化水素プラズマ滅菌 　医療現場や研究室などで、機器類や培地の 滅菌に使用します。 　過酸化水素ガスを高周波エネルギーにより プラズマ化させることで、微生物の DNA を 一般的な処理時間 破壊する滅菌方法です。低温低圧で実施でき、 乾熱滅菌 高圧蒸気滅菌 生成物も水と酸素であるため残留毒性があり 温度 処理時間 温度 処理時間 ません。 160℃~170℃ 120 分 115℃~118℃ 30 分 170℃~180℃ 60 分 121℃~124℃ 20 分 　しかし EOG 滅菌と比べると同じガスでも 180℃~190℃ 30 分 126℃~129℃ 15 分 浸透性が劣ります。液体や粉末の他に、過酸 134℃ 10 分 化水素を吸着する繊維類などにも行うことが できません。 12

株式会社 JRC　ロボットSI 事業本部 ロボット導入・自動化お役立ち情報⑪ 　手術に使用する医療用機材などへの滅菌に にわたり、幅広い場面で使用できますが、医 使用されます。 薬品・医薬部外品の消毒剤としては未認可の 成分です。 7 高周波滅菌 　揮発性があり有毒であるため、簡単に使用 できる一方で使用時には注意が必要です。 　マイクロ波の照射による熱で微生物を殺滅 　プールの消毒や、空間除菌、小麦粉の漂白 する方法です。短時間で処理が完了し、連続 などにも使われています。 的な処理に適しています。対象が液体や水分 の多い材質でも処理可能で、残留物はありま 10 オゾン殺菌 せん。 　対象のみを加熱するため、加熱による内圧 　オゾンの分解時に発生する酸素原子の強い の上昇や熱の発生に偏りがないかなどに注意 酸化力で微生物の細胞膜を破壊し、微生物を が必要です。 殺滅する方法です。殺菌効果の他には脱色・ 　液体や培地などの滅菌に適しています。 脱臭などの効果もあります。基本的には毒性 のある二次生成物を発生させず、オゾン自体 8 紫外線殺菌 も自然に分解して酸素になるため、安全性の 高い成分です。 　紫外線の照射により微生物の DNA を破壊 　水に溶解しにくく、湿度が高い場合は発生 する滅菌方法です。液体にも照射可能で残留 量が減少するため効果が減少してしまいま 物がなく、短時間で処理が完了する所は高周 す。 波滅菌と共通しています。 　食品工場の空気や水の殺菌、植物性の食品 　DNA に 吸 収 さ れ や す い 波 長 の ピ ー ク は の殺菌などにも使用します。 185nm と 265nm の 2 か所にありますが、殺 菌灯としては波長 253.7nm がよく用いられ 11 煮沸消毒 ます。 　紫外線は物質表面等光が当たる場所にのみ 　沸騰した水中で加熱して殺菌する方法で 照射可能であるため、材質や形状によっては す。非常に簡単に実施でき、液状のものにも 当たらない部位等が出てしまいます。紫外線 効果があります。 により劣化する樹脂等にも使用できない方法 　殺菌対象あるいはその容器の耐熱性には注 です。 意が必要です。デメリットとしてはウイルス 　施設・設備等広範囲への殺菌や、水、医療 等には効果がなく、殺滅できる微生物が限ら 器具等にも使用されます。 れています。 　医療・食品業界から一般家庭まで様々な場 9 二酸化塩素殺菌 面で使われています。 　二酸化塩素のもつ強力な酸化作用により、 アミノ酸を酸化して微生物を殺滅する方法で す。二酸化塩素の発生方法や利用方法は多岐 13

株式会社 JRC　ロボットSI 事業本部 ロボット導入・自動化お役立ち情報⑪ 12 流通蒸気消毒 　過熱した水蒸気を流通させて殺菌する方法 です。常圧で使用でき、液状のものにも効果 があります。煮沸消毒同様に耐熱性に注意が 必要で、宇井津須藤には効果がありません。 　繊維製品、培地、試薬、液状の医薬品など、 煮沸することが難しい場合に使用されます。 14

株式会社 JRC　ロボットSI 事業本部 ロボット導入・自動化お役立ち情報⑪ ロボットアームとは？ ロボットアームの仕組みと選定ポイント 　作業者が受け持つ工程を、ロボットによって負荷軽減・効率化したいと思った場合、最初に 思いつくのが「ロボットアーム（垂直多関節式ロボット）」ではないでしょうか。 　この記事では、産業用ロボットのなかでも代表的なロボットアームの仕組みや、ロボットアー ムを選定する際のポイントについて解説します。 1 ロボットアームとは？ きるため、ジョイントの数が多いほど滑らか に動かすことができます。リンクは「力を伝 　ロボットアームは、垂直多関節式ロボット える」役割を持つため、ロボットアームの動 ともよばれ、人間の腕の動きを再現すること きによって掛かる負荷に耐えられる剛性が必 ができる産業用ロボットです。産業用ロボッ 要です。 トのなかでも、もっとも多く採用されており、 　関節部分にあたるジョイントを動かすため 自動車製造や食品工場、また機械加工などの には、アクチュエータや減速機、エンコーダ 金属加工や、医療業界などでも広く使われて などが必要です。 います。 　その種類も多く、用途が多岐にわたるため、 ・アクチュエータ 特定のアプリケーションに特化させたロボッ 　アクチュエータには、高機能なサーボ トアームの開発も進んでいます。 　モーターが使われており、位置や速度を高 2つのリンクと、3つのジョイントを組みあ 　い精度で制御することが可能です。このア わせた、「6軸」の稼働が可能なロボットアー 　クチュエータによって、ロボットアームを ムが一般的です。 　上下・回転運動させることができます。 　産業用ロボットのアクチュエータには、 2 ロボットアームの仕組み 　サーボモーター以外にも油圧式や空圧式の 　ものがあります。特に油圧式は大きな力を 　ロボットアームはどのような要素で構成さ 　出しやすいため、大型のロボットアームに れ、どのように運動するのか、その仕組みを 　採用されることがあります。 解説します。 ・減速機 ロボットアームの構成要素 　減速機は、モーターと組み合わせることで 　その力を大きく増幅させるための装置で 　ロボットアームは、主に人間の関節にあた 　す。 るジョイントと、間接以外の骨にあたるリン 　自転車のギヤを重くすると、少ない回転数 クによって構成されています。 　で大きな推進力を生み出せるように、減速 ジョイントはリンクの向きを変えることがで 　機でモーターの力を増幅させることで、小 15

株式会社 JRC　ロボットSI 事業本部 ロボット導入・自動化お役立ち情報⑪ 　さなモーターで重いロボットアームを制御 3 ロボットアームを選ぶ際の 　することができます。 ポイント ・エンコーダ 　エンコーダは、モーターがどの程度回転し 　ロボットアームにはさまざまな種類があり 　ているかを検出する装置です。エンコーダ ます。どのような観点で選べばよいのか、そ 　によって、ロボットアームがどの方向にど の選定ポイントを紹介します。 　の程度動いたかを把握することが可能で 先端の可動範囲と自由度 　す。ロボットアームの場合、光を用いた光 　学式エンコーダを採用する場合が多いで 　ロボットアームの可動範囲とその自由度 　す。 は、ジョイントの数と可動範囲、リンクの長 6 軸ロボットアームの運動 さによって決まります。ロボットアーム導入 後に工程の変更があった場合、必要な動きに 　6軸ロボットアームのそれぞれの軸が、ど 対応できなければ、あらたに導入しなおす必 のような役割を持っているのかを確認しま 要があります。あらかじめ余裕を持った仕様 しょう。（ここでは、土台に近い方から第 1 が必要です。 軸、もっともロボットハンドに近い方を第 6 　ロボットアームの駆動軸は、「6 軸駆動」 軸とします） が一般的です。軸数が増えれば増えるほど、 　ロボットアームは、各軸の動きを人間の体 自由度は増しますが、メンテナンスやプログ の動きに合わせることで、これまで人が行っ ラムが複雑になるため、コスト増や段取り時 ていた作業を効率よく代替することが可能で 間の増加につながります。 す。 　これらは、どちらかだけを考慮するのでは なく、バランスを取った選定が重要です。 ロボットアームの土台を回転させる 第 1軸 動きで、腰を回して上半身の向きを 持ち運びできる可搬重量 変える役割を持ちます アーム全体を上下に動かし、作業を 　可搬重量は、ロボットアームが持ち運びで 第 2軸 行う高さを調整します。肩を上げ下 きる重量のことで、ジョイントのトルクやリ げする役割です ンクの剛性によって左右されます。可搬重量 アームの中央部分の間接を曲げ伸ば の検討をする際には、持ち運びする製品だけ 第 3軸 しする役割を持ち、ひじの動きにあ ではなく、ロボットハンド自体の重量も考慮 たります する必要があります。 ロボットハンドとの接合部にあた 第 4軸 り、手首を回転させるような動きの 動作速度・精度 役割です 　工場において、ロボットの動作速度と位置 第 5軸 ロボットハンドとの接合部分で、手 精度は、重要なポイントです。 首を曲げる役割を持ちます 生産性を上げるためには、速い動作速度が求 ロボットハンドの先端部分を回転さ められますが、ロボットを停止させた際に「振 第 6軸 せる役割を持ち、指先を回転させる 動が残らず、高い精度で停止できるか」も重 動きにあたります 要です。 16

株式会社 JRC　ロボットSI 事業本部 ロボット導入・自動化お役立ち情報⑪ 　ロボットアームの停止時に揺れが残ってし なるワークに対応することができます。 まう場合、精密部品の組み立てなどでは、揺 れが止まるまで次の工程に移ることができま せん。移動速度が速くても、振動の収束に時 間がかかってしまっては、生産性を上げるこ とができません。　 周辺機器との連動性 　生産ラインの一部にロボットアームを組み 込む際には、周辺機器との連動性にも配慮が 必要です。 　ロボットの動作速度が速くても、周辺機器 の処理能力がついてこれなければ、その性能 を発揮することができません。遅すぎる場合 には、ロボットの待ち時間が発生し、生産効 率の悪化につながります。 　また、生産管理システムなどと連動させる 場合には、既に導入しているシステムと新た に導入するロボットアームがスムーズに連携 できるかどうか、選定時に必ず確認する必要 があります。 4 ロボットアームの使用例 　汎用性の高いロボットアームの使用例を紹 介します。 重量物のパレタイジングを自動化 　重量物のパレタイジング工程に、出力の高 いロボットアームを導入。 負荷の高いパレタイジングをロボットに任せ て自動化することで、作業者への負担を大幅 に軽減します。 多様な荷物のデパレタイジングを自動化 　多様な荷物のデパレタイジング工程に、自 由度の高いロボットアームを導入。 ロボットハンドを工夫することで、種類の異 17