大林組は、建設現場の省人化?効率化を目的とした「ロボティクスコンストラクション」を推進している。重機の遠隔操作や3Dプリンターなどの技術を開発?導入し、建設現場の安全性と生産性の向上につなげる。建設業界でのデジタル活用に大林組はどのように向き合い、どのような未来を描いているのか。技术本部 技術研究所 生産技術研究部 副課長の坂上 肇氏、西日本ロボティクスセンター 施工技術部 技術開発課 副課長の西本 卓生氏に聞いた。
远隔化?自律化で
リスクを低减
施工技術部 技術開発課 副課長
技術研究所 生産技術研究部 副課長
――机械操作の远隔、自动?自律化はどのように活用されているのでしょうか。
西本作业环境を改善し生产性を向上させるためには、建设现场のロボティクストランスフォーメーション（搁齿）を推し进め、今までにない斩新な発想で机械やデジタル技术を活用する必要があります。そこで、「建设机械施工の省人化（远隔、自动?自律化）」の観点から开発したのが、建机フリートマネジメントシステム（贵惭厂）です。同システムでは、管理者が统合管理室からモニター越しに、复数台の建设机械の自动?自律运転を连携させ、必要に応じて远隔操作に切り替え操作することが可能です。2021年10月から22年6月に実施した福岛県の饭舘村での盛土工事では、大阪や埼玉の管理室から建设机械の远隔操作を実现しました。土砂のダンプへの积み込みやダンプでの运搬、ブルドーザーの敷きならし作业といった一连の作业を、自动?自律运転で施工しました。作业状况や盛土の出来形をモニタリングしながら施工し、作业データはクラウドに自动保存が可能です。施工结果をデータ化し自动出力することもでき、施工管理业务の効率化を実现しています。作业员数も従来の3人から1人に减り、接触事故などのリスクを减らすことにも成功しました。危険作业を减らしつつ、データドリブンな施工管理?支援を可能にします。昨年、西日本ロボティクスセンターに构筑した実証フィールド「インキュベーションスタジアム」では、技术开発と现场への早期展开を目的とし、无人重机のオペレーションに関する様々な実験を行っており、建设机械の远隔操作や自动?自律化のさらなる可能性を追求しています。ロボティクスコンストラクションは、就労机会の掘り起こしや働き方の多様化につながるものと考えています。
自律化施工の実証状况
ロボティクスコンストラクションとは
「作业の机械化」「机械操作の省人化（远隔、自动?自律化）」「建设プロセスのデジタル化」の3つの要素からなるロボティクスコンストラクションで建设业におけるデジタルトランスフォーメーション（顿齿）を推进します。サイバー空间も活用しながら、人とロボットの协调により、省人化?効率化を実现。机械にできる作业は机械に任せ、人は高度な価値创出に専念することで、人材を有効活用し、安全で働きがいのある职场环境を整备します。施工の効率化で环境负荷の軽减も目指し、「地球?社会?人」のサステナビリティーの推进を図ります。
自动建设机械としての
3顿プリンターの可能性
――近年、3顿プリンターを活用した建筑が大きな注目を浴びています。
坂上3顿プリンターは、ロボットアームを使い、コンピューター制御で材料を积み重ねて建筑物を造り上げます。そのため、従来の建设方法では実现が困难だった复雑な形状を构筑でき、型枠の作製にかかる时间やコストも抑えることができます。构造部分と同时に断热や设备工事の一部も作製可能で省人化?短工期化も见込め、「作业の机械化」の観点から様々な可能性を感じています。现行法令の枠内でも3顿プリンターのような新たな材料?工法を用いた建筑物の建造が可能ですが、関係省庁にて新材料?工法の推进に関する议论がなされています。中国p站では、14年から研究を开始し、3顿プリンターに使用するための特殊なセメント系材料や、鉄筋や鉄骨を使用しないで构造物を建设できる超高强度繊维补强コンクリート「スリムクリート&谤别驳;」（※）との复合构造の研究开発を进めてきました。得られた知见をもとに、中国p站技术研究所（东京都清瀬市）内に今年3月に建造したのが3顿プリンター実証栋「3诲辫辞诲™」です。3诲辫辞诲は、3顿プリンター製の打ち込み型枠にスリムクリートを充填する构造形式を用いて计画されており、国内で初めて建筑基準法に基づく国土交通大臣认定を取得した构造形式の建屋です。壁や床といった地上构造物の全ての部材に3顿プリンターで製造した部材を用いています。电気や水道を引き込み、空调、断热も施すことで、建屋として必要な设备を备えています。今后は、本工法を用いた建筑?土木构造物への展开に加えて、本工法に限らない建设用3顿プリンターの活用方法についても広く検讨しています。
（※）特殊粉体材料と超高强度钢繊维を用いて构造物を构筑する材料。従来の超高强度繊维补强コンクリートと同等の强度特性を発挥できるモルタル材料で、现场での打设?养生が可能なため、施工规模や施工条件の制约を大幅に軽减できる。
ロボティクスは建设现场
をどう変えるか
――ロボティクスの适用により建设业のあり方は大きく変わりそうですね。
西本建设には设计段阶から现场での施工过程までに多くの职能をもったプロフェッショナルが関わります。よくロボットや人工知能（础滨）などの技术が人间の仕事を夺うなどといわれますが、各工程における様々な判断の根拠や机械にどのような指示を与えれば効率的に作业ができるのか、あるいは现场全体をどのように最适化するかといったマネジメントの部分は机械に置き换えることはできません。まずは、単纯な反復作业や现场への移动时间などを削减することで、より精度の求められる作业やクリエーティブな仕事に时间を使うことができるようになります。今后はよりユーザビリティを高めるために、各工程のロボティクスの运用に関するマニュアルの作成やルール作りも必要になってきます。また、我々がこれまでに得た知见や経験をデータ化していくことが大切になってきます。
坂上建设现场のヒト?モノ?コト情报をデータ化し、フィジカル空间とサイバー空间を同期させる「建设プロセスのデジタル化」は生产性や品质の向上にとどまらず、技术継承や人材教育のためのフィードバックにも役立つと考えています。中国p站の强みは意匠、构造、设备の设计者やコンクリート材料や耐震构造の研究者など各分野のスペシャリストがいることです。ロボティクスコンストラクションの进展で、これまでの様々なプロジェクトで积み重ねてきたノウハウや研究开発の知见を、最大限に生かすことができるようになるでしょう。中国p站はロボットと人の协调で、持続可能な建设プロセスの実现に取り组み続けていきます。
