この記事では、産業用ドローンの分野別の特色やメリットなどを解説します。
産業用ドローンとは民間の産業用途に使われる無人航空機
産業用ドローンとは、点検・測量・農業・警備・物流などの産業分野における特定の用途で使われることを前提としたドローンを指します。ここでは、産業用ドローンの使用用途についてわかりやすく解説します。産業用ドローンの使用用途
産業用ドローンの使用用途は、以下の通りです。- 農業分野
- 建設分野(点検)
- 物流分野
- 測量分野
- メディア・撮影分野
- 人命救助
幅広い分野で活用される産業用ドローンは、業務の効率化・低コスト化だけではなく、業務を遂行する際のリスクを低減することが特徴です。インフラ点検にドローンを利用することで、人が入れない狭い場所や危険な場所なども容易に点検を行うことが可能になります。
産業用ドローンとホビー用ドローンに明確な違いはない
産業用ドローンの一般的な価格は10~300万円前後となっていますが、ホビー用ドローンは1万円以下で購入できる安価な機体も豊富にリリースされています。なお、産業用ドローンのなかでも高価なのは点検用ドローンで300万円を超えることも少なくありません。価格に幅はありますが、産業用ドローンとホビー用ドローンに明確な違いはありません。ドローンの種類に関わらず、2022年6月20日以降は重量が100g以上の無人航空機は登録が義務化されています。ドローンを操縦する際には、ドローンの飛行禁止区域や飛行方法に関しても理解しておくことが重要です。
分野別産業用ドローンの特色・活用事例
これまでに人力で行っていた作業を代わる形で、産業用ドローンは活躍するようになりました。分野別のドローンによって活用される場やメリット、抱える課題なども異なるためポイントを押さえておきましょう。農林水産業向けのドローン
農林水産業向けドローンのなかでも、最もシェアを伸ばしているのが農薬散布用のドローン。ほかにも、森林調査や圃場センシング(生育状況確認や病害虫発生推定)などの場面でドローンは活躍しています。農薬散布用のドローンのなかには70,000~80,000円ほどで購入できるものもあり、産業用ドローンのなかでは導入しやすい価格帯だといえるでしょう。機体によっては10aを約1分で農薬散布できるため、作業の時間短縮をすることが可能です。年配の農家の方のなかには体力に不安を抱える人も多く、ドローンを利用することで体力的な負担が大幅に軽減したなどのメリットも聞かれています。
インフラ維持管理向けのドローン
インフラ維持管理向けドローンは、ダム点検や下水道点検、鉄道施設点検など人が立ち入ることが困難な場面で活躍しています。老朽化が進む設備の点検のほかにも、高所作業が難しい鉄塔を点検するためにもドローンが活用されています。カメラ付きドローンが設備のサビやひび割れを撮影し、人の手で修理する必要があるかを確認します。これにより、作業者の安全を確保できることや作業漏れを防げること、コスト削減などがメリットとされています。ただし、高所では強風になるケースが多く、ドローンが安定して飛行しづらいなどの課題を今後は解決していく必要があります。
物流向けのドローン
物流向けドローンには、貨物輸送やフードデリバリーなどに活用されます。物流向けドローンは2030年を迎える頃には、市場が大きく伸びると予想されています。物流向けドローンが参入することで 、輸送時間の短縮や配達人員の削減など、幅広いメリットがあるといわれています。しかし、目視外飛行をすることや積載重量に限りがあることなどが今後の課題とされています。オンラインショップでも大手の楽天がドローン配送サービスに乗り出しており、今後は日常的に物流向けドローンを利用されることが期待されています。
メディア・空撮向けのドローン
物流向けドローンと同様に、2030年までに市場の伸びが予想されるのはメディア・空撮向けのドローンです。レースやスポーツの中継、報道撮影などにメディア・空撮向けドローンは活躍しています。メディアで利用されているドローンは、時速80kmほど出すことや6Kの高画質カメラなどを搭載していることが特徴です。メディアでドローンが活用される際には、豊富な飛行経験を持つ優秀なパイロットも必要不可欠です。
産業ドローン導入のメリット
ここでは、産業ドローン導入のメリットについて解説します。撮影や農薬散布など業務を効率化できる
測量や農薬散布など、これまで長時間かけて行っていた業務は、ドローンを導入することで業務を効率化することが可能です。さらに、自動運航できるドローンを利用すれば、人員や作業時間を削減することもできます。測量にドローンを活用すれば、撮影はおおよそ1時間、データ処理は半日ほどで完了することが可能です。農薬散布にドローンを活用した場合は、1haを10分で散布できます。場合によっては、40haもの圃場を1日で農薬散布することも可能です。
ヘリ導入と比較してコストを削減できる
機体を購入して農薬散布を行う場合、農薬散布ヘリは500万円以上かかることが一般的ですが、安価な農薬散布ドローンなら100万円程度で購入可能です。外注する場合は、農薬散布ヘリを依頼すると1haあたり20,000円ほどコストがかかります。圃場が広い農家の場合は、ヘリを外注すると散布費用が年間で100万円程度かかるケースもあります。そのため、長い期間で考えると農薬散布ドローンを購入した方がコスト削減にもつながるでしょう。
人の立ち入りが難しいエリアでの作業が可能
建物や風力発電施設の点検や測量などの分野でドローンを導入すると、人の立ち入りが難しいエリアや危険なエリアなどで容易に作業できることがメリットです。特に、リスクを伴う危険がある高所作業は、ドローンが作業を担うことで作業者の安全を確保することが可能です。足場を組んだりクレーンを導入したりする必要もないため、短時間で作業を終えられます。日本では幅広いインフラが老朽化している問題が起きているため、日本各地のインフラの点検にドローンが活躍するでしょう。
撮影データなど管理が可能
多くの産業用ドローンは、飛行データや撮影データを管理できるアプリと連携していることが特徴です。そのため、リアルタイムで撮影データをチェックできることがメリット。ドローンによっては、データをSDカードに保存するケースもあります。オンライン上でデータ保存できるクラウドストレージと連携していれば、データを保存するための記録媒体を用意する必要はありません。メンテナンスは不要であるため、ドローン初心者もデータを管理しやすいでしょう。
高齢化が進む業界では体力的な負担の軽減など支えとなる
農業分野では高齢化が深刻となっており、夏場に動噴機械を背負い農薬散布するのは体力的な負担が大きいことが問題となっています。高齢化が進む農業分野などでドローンが活用されることにより、体力的な負担を大幅に軽減することが可能になります。ドローンが農薬散布を行うことで作業者が農薬に触れるリスクも低減でき、安全性が高い点もメリットだといえるでしょう。
物流において輸送範囲の拡大・輸送時間短縮・人員的コストの削減などに繋がる
これまで、物流業界においてオンライン通販の普及や再配達の増加に伴い、人員不足が深刻となっていました。物流の分野にドローンを導入した場合、輸送範囲の拡大や輸送時間の短縮、人員コストの削減など多くのメリットがあります。海外では、Amazonやセブンイレブンなどがドローンによる宅配サービスの試験運用をスタートしています。しかし、生活圏上空をドローンが飛行することは墜落のリスクが伴うため、日本でのドローン配送には多くの課題が残されています。
産業ドローン導入のデメリット
ここでは、産業ドローンを導入する際のデメリットについて解説します。導入に一定の費用が必要
産業用ドローンを購入する際には、100~300万円ほどの費用が必要になります。それに加え、ドローンスクールの受講費や維持費、ドローンの保険代なども加えれば、さらにまとまった費用が必要となるでしょう。そのため、小規模な農家の場合は、費用を抑えるためにドローンを共同購入するケースが多く見受けられます。産業用ドローンを導入する前に、高額なドローンを購入して事業に見合うかを検討しておきたいですね。
農薬や肥料のドローンによる散布には許可申請が必要
農薬や肥料をドローンで散布することは「物件の投下」に該当するため、国土交通省の地方航空局長への許可・承認を得る必要があります。産業用ドローンを購入する際、代理店で飛行申請を行うサービスがあるため、利用しても良いでしょう。申請する際には、書類での申請とオンラインサービスの「ドローン情報基盤システム(DIPS)」を利用する2つの方法があります。決められた期間内に繰り返し飛行を行う場合は、包括申請を行いたいですね。
産業ドローン導入に活用できる「補助金」とは?
産業ドローンを導入すると、「ものづくり・商業・サービス生産性向上促進補助金」という補助金制度を受けることができます。同補助金は、生産性向上に必要なサービス開発、試作品開発、生産プロセスの改善などを行う際に、設備投資の補助として受けることが可能です。産業用ドローンは、補助金対象の設備投資のひとつとして受けることが可能です。最大補助額は1,000万円、補助率は1/2(条件を満たせば2/3)ほど受けることができます。
申請には導入機材選定、設備導入にあたっての事業計画書の制作、事業継続力強化計画認定取得などが多く発生するため、外部コンサルタントに依頼する企業も増えているようです。
参考:ものづくり補助金総合サイト
参考:中小企業庁
産業用ドローンの選び方
ここでは、産業用ドローンの選び方について解説します。自立飛行の可否
産業用ドローンのなかには、自動で飛行できる自立飛行が可能なドローンがあります。自立飛行ができるドローンなら、障害物に衝突する心配もなく、操縦する必要もありません。ただし、トンネル内部や地下室、タンク内部のような磁場の影響を受ける場所ではGPSが利用できないことから自立飛行が難しいケースも少なくありません。
GPS機能の搭載有無
一般的な産業用ドローンには、GPS機能が搭載されています。産業用ドローンが自立飛行するためには、GPS機能が搭載されている必要があります。GPSが付いていることで自動姿勢制御システムが連動し、安定してホバリングすることが可能になります。また、GPSがあることによって、指定した場所に自動帰還も行えます。遠くまでドローンを飛ばしてしまい、機体を見失ってしまった場合などに自動帰還機能は役立ちます。
高解像度撮影の可否などカメラ機能の性能
インフラ点検や外壁調査などにドローンを導入するなら、高解像度撮影が可能なカメラを搭載しているかを確認しましょう。暗所で使用する際は、赤外線カメラが搭載されているかをチェックしておきたいですね。夜間警備や捜索にドローンを活用する場合は、低照度FPVカメラが搭載されていると安心です。撮影する箇所や範囲に合わせて、カメラの有効画素数やズーム性能を選びましょう。なかには、カメラを後付けするタイプの産業用ドローンもあります。カメラの性能にこだわりたい場合は、高性能のカメラを後付けしても良いでしょう。
データ保護などセキュリティ対策機能の性能
ビジネスとしてドローンを活用するなら、データ保護などのセキュリティ対策が充実しているドローンを選びたいですね。なぜなら、第三者による機体制御の乗っ取りや撮影情報の外部漏洩などのリスクからドローンや情報を守る必要があるためです。ドローンがサイバー攻撃を受ける可能性を考えられることから、セキュリティに対する意識は高まっています。
衝突回避機能などセンサー機能の高さ
多くの産業用ドローンには、衝突防止用センサーと呼ばれるVPSが搭載されています。VPSは、機体から30m圏内の障害物を察知し、5m手前でアラートを鳴らし2m手前で機体を停止できる機能を指します。産業用ドローンは100~300万円ほどかかる機体が多くあるため、衝突による故障を防ぐためにもVPSが搭載されたドローンを選ぶようにしたいですね。
産業ドローンの使用に際して必要な資格
ここでは、産業ドローンに使用に際して必要な資格を説明します。基本的にドローンの飛行には資格は不要
基本的には、ドローンの飛行をする際に資格は不要であるといわれています。農薬散布用ドローンや林業用ドローンなどを操縦する際でも、無資格でドローンを操縦することは可能です。ただし、2022年6月より機体登録が義務化されるなどのルールが設けられています。国土交通省への許可申請などの手続きも必要となるため、手続きを踏んだうえで産業用ドローンを利用しましょう。手続きを行う際には、原則3ヵ月以内なら何度でも飛行できる包括申請を行うと良いでしょう。
レベル4(有人地帯での目視外飛行)の飛行を実施する場合は一等無人航空機操縦士の資格取得が必要
2022年12月5日に改正された航空法によって、レベル4(有人地帯での目視外飛行)を可能とするために国家資格が導入されました。ドローンによる広範囲の点検や物資輸送などを行う場合は、レベル4に該当するケースもあるでしょう。その場合は、ドローンの国家資格である一等無人航空機操縦士の資格を取得する必要があります。つまり、レベル4でドローン操縦を行うためには、パイロットの高い操縦技術と安全性の高い機体を用意するなどの準備が必要となります。
参考:国土交通省
建設分野での測量業務にドローンを使用する場合は測量士か測量士補の資格が必要
技術者として基本測量や公共測量に従事するためには、国家資格である測量士か測量士補の資格を取得する必要があります。そのため、測量業務でドローンを扱う場合は、測量士か測量士補の資格を取得しましょう。測量士や測量士補の資格を取得するためには、文部科学大臣が認定した大学や高等専門学校の科目を収め、一定の実務経験を有する必要があります。また、国土地理院が行う測量士試験・測量士補試験に合格することで資格を取得することが可能です。
参考:日本測量協会
産業用ドローンの価格目安
産業用ドローンは、10~300万円前後で購入することが可能です。機能性を重視するなら、100~300万円程度のドローンを選択したいですね。産業分野別では、以下のような相場となっています。
- 空撮用ドローン:5~20万円前後
- 測量用ドローン:130万円前後
- 農薬散布用ドローン:70~300万円前後
- 点検用ドローン:350万円前後
機体のほかにも、測量を行う場合はレーザー装置を搭載する必要があるため、250~1,000万円程度の費用がかかるケースも少なくありません。また、ドローンの機体によっては、年間の維持費が20万円前後かかるケースもあります。
機体を購入する前に使用感を確かめたい場合は、ドローンのレンタルサービスを利用しても良いでしょう。
分野別のおすすめドローン3選
産業用ドローンのなかでも、特に人気があるドローン3選を紹介します。用途に合わせたドローンの特徴を理解しましょう。DJI「AGRAS MG-1P RTK」
最大5機まで操縦することが可能なのは、DJI社のAGRAS MG-1P RTKです。最大3km先まで制御することが可能で、広大な農地でも農薬散布などの作業を行いやすいことが特徴。一部のモーターやアームが故障したとしても、安定して飛行を続けられるタフなドローンとしても知られています。Parrot「ANAFI(PF728005)」
動画がブレづらく鮮明な映像を残しやすいのは、Parrot社のANAFI(PF728005)です。180度回転ジンバルが搭載されているため、レースなどの速い展開を撮影するのに向いている機体だといえるでしょう。4K撮影が可能なANAFI(PF728005)には最大2.8倍のロスレスデジタルズームが採用されており、被写体から安全な距離をとって撮影できることが魅力です。Blue innovation「ELIOS2」
施設点検ドローンとして注目を集めているのは、Blue innovationのELIOS2です。工場や下水道、電力などあらゆるシーンの点検で活躍が期待されています。4K撮影に対応しているため、設備の老朽化も鮮明に映像に残しやすいことが特徴です。機体の大きさは40cmであるため、わずかな隙間に入って点検できることもメリットだといえるでしょう。人が入って確認することが困難なボイラや発生ガス管の点検などもELIOS2は代わることができ、安全性の確保と業務の効率化に貢献しています。
産業用ドローンを含むドローン市場の規模
2021年度の日本国内のドローンビジネスの市場規模は2308億円となっており、2022年には3086億円まで成長するといわれることから、前年度比は33.7%増となっています。これは、2022年度にレベル4のドローン操縦が可能になった点や産業分野で活用可能なドローンのリリースが相次いだ点などが追い風になっているといえます。そして、2023年度には24.0%増の3828億円に市場が拡大する見込みとなっており、2028年度には9340億円に到達すると予想されています。レベル4でドローンを操縦できるパイロットが増加することで、さらなるドローンの市場成長が見込まれています。