ロボットのバッテリー・稼働時間の選び方、「何時間動くか」より「どう回すか」
カタログの稼働時間ではなく、現場のシフトの中でバッテリーをどう回すか。運用設計の考え方を紹介する。
「稼働時間は何時間ですか?」その数字だけで、本当に運用設計はできるのだろうか。
ロボット検討時に必ず確認されるスペックです。もちろん重要な数字ですが、実務ではもう一歩踏み込んだ視点が必要です。今回はその考え方をご紹介します。
1. スマホの電池と同じ、「持ち時間」は使い方次第
カタログ稼働時間は測定条件次第で変わります。スマホの「電池持ち◯時間」が、動画を見続ければ半分になるのと同じで、ロボットも歩行の頻度、可搬物の重さ、腕の稼働率によって実際の持ち時間は変動します。導入検討では、カタログ値ではなく想定作業でのPoC実測値をベースに計画することが鉄則です。
2. 分かれ道は「充電式」か「交換式」か
充電式は、スマホを夜に充電する感覚に近く、稼働時間に「休憩」が組み込まれます。1日のうち稼働が断続的でよい現場(受付・案内、閑散時間のある倉庫など)に向いた方式です。交換式は、プロの電動工具の運用と同じで、バッテリーを2個持ち、1個を使いながら1個を充電しておけば、道具自体は止まりません。連続稼働が求められる現場の解になります。
さらに進んだ形として、ロボット自身がバッテリー交換を行う自律交換という方式も登場しています。当社取り扱いのWalker S2は、この自律的なバッテリー交換に対応した設計が特徴の一つで、人手を介さない長時間運用を見据えた機体です(詳細仕様は当社までお問い合わせください)。
充電式と交換式、どちらが向くか
3. 現場条件別、選び方の目安
| 現場条件 | 目安 |
|---|---|
| 日勤のみ(8時間)の現場 | 休憩・昼休みを充電に充てる充電式で成立するケースが多く、シンプルな構成で始められる |
| 2交代・3交代の連続稼働現場 | 充電の「休憩」が許されないため、交換式(または自律交換)が前提。予備バッテリーの本数と充電器の設置計画まで含めて設計する |
| 繁閑差の大きい現場 | ピーク帯にフル稼働、閑散帯に充電という山谷運用が組めるかがポイント |
見落としがちな3つの確認事項
- バッテリーは消耗品
充放電を重ねると容量は劣化します。交換サイクルと交換費用を、運用コストに最初から織り込んでください - 充電インフラ
充電ステーションの設置場所、電源容量、複数台導入時の充電器数も設計対象です - 冬場・環境温度
バッテリー性能は低温で低下します。寒冷環境の現場では、実環境での検証が特に重要です
よくある質問
Q. 充電式と交換式、どちらが導入コストは安いですか。
交換式は予備バッテリーの追加費用がかかる分、初期コストは高くなる傾向があります。ただし連続稼働が必要な現場では、稼働率の観点で交換式の方が投資回収が早い場合もあります。
Q. カタログの稼働時間をそのまま信じてよいですか。
目安として参考にはなりますが、実際の作業内容によって変動するため、想定作業でのPoC実測値をベースに計画することをおすすめします。
Q. 3交代制でも運用できますか。
交換式または自律交換方式であれば、連続稼働に対応しやすくなります。シフト条件をお伺いした上で、具体的な運用計画をご提案します。
まとめ
バッテリー選びの本質は「何時間持つか」ではなく、「自社のシフト表の上で、稼働と充電・交換をどう配置するか」という運用設計です。GA Roboticsでは、シフト条件をお伺いした上での稼働シミュレーション、バッテリー運用計画の設計、消耗品を含む保守契約までご提案しています。「うちの3交代で回るのか?」その質問から始めてください。
