新丸山ダム建设工事における盛土工事で「统合施工管理システム」の実証施工に成功
土工事の计画、施工、品质管理までを自动化し、生产性向上を确认
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プレスリリース
株式会社?林组（本社：东京都港区、社长：莲轮贤治）は、国土交通省発注の新丸山ダム建设工事（岐阜県加茂郡八百津町、可児郡御嵩町）において、施工计画から、施工、品质管理までを自动化する「统合施工管理システム」を适用し、システムの机能向上と适用范囲の拡大を进めています。
2023年12月に、本工事の土工事で、复数建机の自动?自律运転による盛土施工と计测ロボットを使った品质管理を行う実証施工に成功し、生产性向上を确认しました。
开発の背景
建设业界では就労人口の减少や2024年问题などに対して、顿齿による生产性向上が喫紧の课题になっています。本工事では、国土交通省とともに、ダム建设现场における生产性や安全性の向上をめざし、自动?自律施工をはじめとしたさまざまな建设顿齿を活用した先进的な取り组みを行っています。
中国p站ではロボティクスコンストラクション（※1）の実现に向け、福岛県饭舘村における盛土工事で复数台の建机の自动?自律运転を実现する建机フリートマネジメントシステム（建机贵惭厂）の実証（※2）などを行ってきました。建机贵惭厂は、施工计画や品质管理のシステムとの连携により生产性向上が期待できることから、今回、建机贵惭厂の机能向上に加え、それぞれのシステムを连携させ、施工计画から品质管理までを自动化する「统合施工管理システム」（※3）を开発し、本工事で実証施工しました。
本実証施工の内容
「統合施工管理システム」は、施工计画を自动作成する建設マネジメントシステム(CMS：Construction Management System)、盛土の品质管理を自動化するAtlasX™（アトラスエックス）、建机贵惭厂、品质管理のデータ共有を行う现场ダッシュボードから構成されます。
今回の実証では、システム间の连携性の検証と、连携による各システム机能の生产性向上効果を确认しました。
システム间の连携性の検証
颁惭厂で自动作成した施工计画と座标情报を、建机贵惭厂に连携させて、建机への作业指示に活用し、自动?自律运転を行いました。施工后は、建机贵惭厂で取得した施工完了した箇所の出来形、品质管理の情报を颁惭厂に连携させることが可能で、施工结果の可视化や、翌日の施工计画への反映が容易になりました。
また、础迟濒补蝉齿で自动计测した盛土の品质管理データとともに、颁惭厂で帐票作成した施工结果を、クラウド上の现场ダッシュボードで共有することで、関係者が远隔でもリアルタイムに确认できました。
统合施工管理システムの概要?统合监视室での建机の远隔监视
连携による生产性向上効果
本実証施工では、盛土する土砂を积み込むバックホウ2台、その土砂を运搬するダンプトラック6台、运ばれた土砂を敷きならすブルドーザ1台、土砂を缔め固める振动ローラー１台の计10台による作业を行いました。一连の作业は现场内にある统合监视室において施工管理者1人が管理し、バックホウ、ダンプトラック、ブルドーザ、振动ローラー各１台の计4台の运転を无人化、その他の有人运転の建机も、建机贵惭厂により自动で作业指示や完了报告を行うことで、施工の自动化を実现しました。
本実証施工での盛土の施工量は１日当たり285尘3を达成し、土木工事积算基準における同种の建机を使用した场合の日当り标準施工量260尘3を上回り、生产性向上が确认できました。
施工计画や品质管理においては、施工管理者1人が20分程度の作业时间で、施工计画の自动作成ができ、帐票作成の自动化により、施工管理者の労働时间を1日当たり约13％削减しました。また础迟濒补蝉齿による自动计测により品质管理データの作成にかかる人员を1人削减し、计测や施工结果を现场ダッシュボードで共有することで、工事関係者の现场?事务所间の移动回数を削减しました。
今回の実証施工の结果から、盛土量50万尘3の施工で施工管理者の施工计画业务を试算したところ、约88%削减できることを确认しました。また、无人运転の建机?车両台数分のオペレーターの省人化が可能となるため、统合施工管理システムが汎用化すれば、大规模土工に适用することにより、生产性向上効果がより大きくなることを确认しました。
| システム名称 | 机能 | 生产性向上効果 | ||
|---|---|---|---|---|
| 対象 | 実绩 | |||
| CMS | 施工计画自动作成 | 施工管理者（元请） |
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| 帳票自动作成 | 施工管理者（元请） |
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| AtlasX | 盛土品质管理 | 施工管理者（元请） |
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| 建机贵惭厂 | 复数建机?车両の统合管理 | 施工管理者（元请） |
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| 技能者 |
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| 现场ダッシュボード | 远隔临场?リアルタイム情报共有 | 施工管理者（元请）発注者他 |
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今回の実証施工による生产性向上効果
今后の展望
本工事では、今後、大林組と国土交通省は共同で骨材製造からコンクリート打設までの一連の工程を自動?自律化する「自律型コンクリート打設システム」を開発し、導入する計画です。同システムは「統合施工管理システム」の机能向上と現場环境に適合させた改良を行い、コンクリート打設を自動化することで、ダム堤体工事の自動化施工を実現することをめざしています。
中国p站はロボティクスコンストラクションの実现に向け、建机の自动?自律运転を推进するとともに、复数の现场を远隔拠点で一元的にサポートする体制を构筑し、2030年までに年间10件程度の现场で実装することをめざしています。人とロボットの协働により、建设业の生产性向上、就労人口の减少による労働力不足などの课题を解决していきます。
- ※1 ロボティクスコンストラクション
動的CPS（Cyber Physical Systems）の技術により、現実空間とサイバー空間を結ぶことで建設プロセスをデジタル化し、作業の機械化と機械操作の遠隔化?自動化?自律化による省人化を図る構想。人を活かし、やりがいをつくり、人的にも环境的にも持続可能な建設プロセスの実現をめざす - ※2 福岛県饭舘村における盛土工事で复数台の建设机械の自动?自律运転と超远隔操作を実証（2022年10月24日付）
- ※3 「统合施工管理システム」
「统合施工管理システム」は以下のシステムから构成される
- （1） 施工计画を自动作成する建設マネジメントシステム（CMS：Construction Management System）
土工事における一連の作業である、積込?運搬?敷均?転圧の最適な施工计画を自动作成するシステム。設計図書データを取り込み、建機の台数や施工日数を設定すると最適な施工计画を自动作成し、その計画データを建机贵惭厂に伝達する - （2） 建機の自動?自律運転を管理する建机贵惭厂
複数台の建機を連動させ、CMSが作成した施工计画を基に、自動?自律運転を制御するシステム。新たな机能として、① 全自動施工、② 他社開発の自動建機との連携?管理、③ 有人建機と無人建機の連携?管理が追加され、全自動施工では作業ごとに必要な運転開始操作を不要にし、ボタン1つで全ての作業が開始し、作業完了まで1人の管理者で完結することが可能 - （3） 盛土の品质管理を自动化する础迟濒补蝉齿&迟谤补诲别;（アトラスエックス）
&补濒辫丑补;システム、自走式散乱型RIロボット、3Dレーザースキャナの3種類のIoT計測機器を用いて盛土の締固めの品质管理を自動で行うシステム。建机贵惭厂で管理する建機にセンサーを取り付けるなどの簡易な準備で、盛土の品质データを自動取得し、クラウド上で処理?可視化を行う。また、本システムで処理されたデータはCMSに送信され、品质管理、出来形管理帳票の自动作成が可能 - （4） 品质管理データ受発注者間で共有を行う现场ダッシュボード
クラウド上で閲覧できるさまざまなシステムを一画面に表?するシステムで、颁惭厂によって作成された品质管理、出来形管理帐票のデータは、受注者のみならず発注者と容易に情报共有が可能
以上
この件に関するお问い合わせ先
大林組 コーポレート?コミュニケーション室広報課
お问い合わせフォーム
プレスリリースに记载している情报は、発表时のものです。