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础滨と无人建机が変えるインフラ施工の最前线
道路やダム、トンネルなどのインフラ工事は、天候や地盘の状态によって作业条件が変わるうえ、设计変更も多い。工场のように完全に管理された环境ではないため、自动化が难しい分野とされてきた。しかし、近年は滨颁罢技术を活用し、础滨やドローン、3次元测量、建机の自动制御、クラウド型施工管理などを组み合わせて、测量から施工、検査までをデータでつなぐ动きが広がっている。自动化の対象も、単一の建机操作から复数工程の最适化へ移りつつある。
滨颁罢建机を活用して施工データを一体化
国内における建設DXの代表例が、コマツの「Smart Construction」だ。ドローンやレーザースキャナーで現場を測量し、取得した地形データと設計図面を3次元化する。施工前後の形状を比較することで、掘削量や盛土量、工事の進捗をクラウド上で把握できる仕組みになっている。従来の土木工事では、測量担当者が現場に入り、杭や目印を設置したうえで、オペレーターが経験を頼りに建機を操作していた。Smart Constructionでは、GNSS(衛星測位システム)や各種センサー、3次元設計データを活用して位置や作業を自動制御?補助するICT建機に設計データを送ることで、油圧ショベルの掘り過ぎを防いだり、ブルドーザーの排土板を自動制御したりする。
近年は、すべての建機を高価な最新機種へ入れ替えなくても、既存の油圧ショベルに後付けして位置情報や施工履歴をデジタル化できる「3D Machine Guidance」なども展開。現場全体をデジタル空間に再現するデジタルツインの活用も進み、土量の配分、建機の配置、運搬経路を施工前に検討できるようになった。
とはいえ、現状のSmart Constructionは、建機があらゆる状況を判断して工事を完結させる完全自動化ではない。埋設物や軟弱地盤、周辺作業員の動きというような想定外の事象には、人による監視と判断が必要になる。現段階では、人による監視と判断を前提に、少人数でも安全かつ効率的に現場を運営できるよう支援する仕組みといえる。

(図1)車両の位置や高さなどの走行?施工履歴データを自動で取得?保存する「3D Machine Guidance」(出典:EARTHBRAINのWebサイトより引用)
生成础滨を活用して工程遅延や安全リスクを予测
建設現場では、膨大な写真、検査記録、指摘事項、作業日報が作成される。管理者がそのすべてを確認し、重大な問題を見つけ出すには時間がかかる。そこで、建機の自動運転とは別の方向から自動化を進めているのが、Autodeskのクラウド型施工管理だ。同社の「Autodesk Construction Cloud」は、設計図面や工程、品質、安全管理に関する情報を集約でき、AIを用いた「ConstructionIQ」が現場のリスク分析を支援する。また、ConstructionIQは過去のプロジェクトや現場で蓄積された情報を分析し、品質不良、手戻り、安全上の問題につながる可能性が高い項目を優先的に表示する。これによって、現場監督はすべての報告を同じ密度で確認するのではなく、注意すべき箇所に人員と時間を集中できるという。
生成AIを組み込んだ、「Autodesk Assistant」の活用も進んでいる。自然言語で質問し、必要な仕様やプロジェクト情報を探すことができるため、図面や文書を横断して確認する作業の短縮が期待される。将来的には、工程の遅れや資材搬入の競合をAIが予測し、代替工程を提案する運用も可能になるかもしれない。
ただし、础滨が示すリスクは、入力されたデータの量と质に左右される。日报の表现が统一されていなかったり、现场写真が不足していたりすれば、适切な判断は难しい。将来的に础滨施工管理を定着させるには、ソフトウェアの导入だけではなく、记録方法や责任分担を标準化する必要があるだろう。

(図2)AutodeskのBIM(ビルディング?インフォメーション?モデリング)ソフトウェアに組み込まれたAutodesk Assistantのイメージ(出典:AutodeskのWebサイトより引用)
无人建机を集団制御する自动施工
中国の建机メーカーである齿颁惭骋や厂础狈驰は、高速道路や鉱山、ダムなどの大规模工事を対象に、复数の无人建机を同时に动かす技术の开発を进めている。例えば、无人ローラーやアスファルトフィニッシャー、运搬车を5骋通信や高精度测位と连携させ、施工队列として制御する技术を开発している。道路舗装では、フィニッシャーが设定された走行経路に沿ってアスファルトを敷き、その后を复数の无人ローラーが追従する。础滨は走行速度、転圧回数、路面温度などを分析し、缔め固めの不足や重复を抑える。人が搭乗し続ける必要がないため、高温、粉じん、高地といった厳しい环境での安全性向上にもつながる。
この取り组みでは、个别作业の自动化にとどまらず、现场全体を一体的なシステムとして运用しようとしている。映像、建机の位置、燃料消费、施工品质を远隔管制センターに集约し、异常があれば人が介入する。鉱山では无人运搬车の商用运用も拡大しており、一般の建设现场より早く、限定区域内での高度な自动化が実现している。
一方で、市街地の工事には歩行者や一般车両が入り、地下埋设物などの不确定要素も多い。通信障害や测位误差が発生した场合の停止ルール、事故时の责任、サイバー攻撃への対策も欠かせない。このため、近い将来に普及するのは完全无人の现场ではなく、础滨が施工计画と机械制御を担い、人が安全监视と例外対応を行う「监督型自动化」になると考えられる。建设顿齿の到达点は人を现场から排除することではなく、人にしかできない判断へ役割を集中させることにあるだろう。

(図3)サウジアラビアの道路补修工事に使われた齿颁惭骋のロードローラー(出典:齿颁惭骋の奥别产サイトより引用)
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