将来的な人手不足への懸念に向き合うわが国の建設産業にとって、建設現場における省人化・省力化は欠かすことができない。1つの答えとなるのが、建設機械の無人化・自動化を可能とする「自律制御」だ。それは人と機械のコンビネーションによって「より少ない人数で従来と同様の仕事を行う」ための手段として、これからの建設現場に必須のテクノロジーと言える。
代表事例の1つが、油圧ショベルによるダンプトラックへの土砂の積み込み作業を自動で行う「T-iROBO Excavator」や、ブレーカーを搭載した油圧ショベルによる割岩作業を自動化する「T-iROBO Breaker」など、建設機械の無人化・自動化を実現してきた大成建設の『T-iROBO』シリーズだ。
同社の取り組みをけん引する、技術センター生産技術開発部スマート技術開発室メカトロニクスチームの青木浩章チームリーダーは「これからの時代は、遠く離れた遠隔操作室から現場の建設機械を操縦する、あるいは1人のオペレーターが複数の建設機械を動かすというスタイルが必要になってくる」と強調。
青木チームリーダー
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きっかけは災害復旧などで適用されてきた類似技術「無人化施工(リモートコントロール)」にあった。
というのも、1996年に大成建設に入社して以降、99年、03年、07年と3度にわたって雲仙普賢岳での災害復旧工事に従事。無人化施工に携わる中で「オペレーターが「作業区域を俯瞰するモニター画面を見ながら操作するリモートコントロールは往路と復路で操舵が逆になるなど、そのコントロール(操作)が難しい」といった点に気づく。
とりわけ「(危険エリアでの施工に)リモートコントロールは有効な手段となるが、常に人がモニター画面をみて操作するというスタイルにも限界はある。その意味でも当時から将来的な自動化へのニーズや必要性を強く感じていた」という。
そうした当時からの思いがいま、無人化・自動化運転が可能な同社の建設機械システム『T-iROBO』シリーズとして着々と具現化しているというわけだ。
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実際に現場を知る技術者だからこそ、機械の動きに対する“こだわり”も多い。
例えば、ダンプトラックへの土砂の積み込み作業を自動化する「T-iROBO Excavator」は、ダンプトラックに搭乗しているドライバーへの配慮から、独自のプログラミングによって油圧ショベルの挙動を制御。自動運転でありながら、土砂を積み込む際のダンプトラックへの衝撃を和らげる工夫を施すなど、熟練のオペレーターと遜色ない積み込みを行う。
「積み終えた後にダンプトラックの荷台にある土砂を軽く押さえるなど“人だったらこうする”という部分まで機械が当たり前にやってのける」ところにその思いがにじむ。
「自動化された建設機械が“人と協調できる”ということが重要になる」と話すように今後も継続して機種や用途のバリエーションを拡大。人と機械のコンビネーションを促しながら、人手不足に向き合うこれからの建設産業をしっかり支えていく。
■ひと口メモ
『T-iROBO』建機シリーズは、現在のところ、前述の「T-iROBO Excavator」「T-iROBO Breaker」に範囲や回数、重複幅を指定するだけで自動で締め固め作業を行う「T-iROBO Roller」、走行ルートと積込・排土のポイントを指定するだけで自動で土砂の運搬作業を行う「T-iROBO Crawier Carrier」を加えた計4機種。
その開発は「電子機器との格闘だった」とも。
実際に「建設機械に搭載して屋外の建設現場で長時間稼働することを前提に設計した電子機器はそう多くないため、使用する機器の選択と養生などが重要になる」という。
「長時間の使用によって機器が熱を持ってしまうケースもあるため、保冷剤で冷やしながらといったこともあった」と笑う。
一方で、通信環境によっては「自動化なのに動かない」といった苦労も。原因の多くは通信の途絶であるため、最大のポイントとして長距離でも安定した「通信環境」の重要性を強調する。当然のことながら、通信制御の安定性に大きなメリットがある次世代通信インフラ「5G」への期待も大きい。
