建設現場で活躍する搬送ロボットとは

建設現場用の搬送ロボットとは鉄骨や脚立、足場などを自動で運んでくれる機能を持っています。
上に載せて運ぶのではなく、牽引して運ぶ仕組みなため多くの資材を一回で運ぶことができるようです。
重い物でもロボットに連結することにより、簡単に運んでもらえるため現場作業員の負担も減り施工管理者にとって現場での事故やケガの可能性を減らせるなどが想定されています。
今後、実際に現場に投入されることにより、作業の効率化や省人化などを図ることができる様になり、工事全体として有益なものとなるのではないでしょうか。

建設現場に搬送ロボットを導入するメリット3

建設現場に搬送ロボットを導入するメリットは、作業の安全確保と負担軽減です。
建設現場は「キツイ、危険、汚い」と言われる労働環境が原因で若者に敬遠され、慢性的な人手不足が続いています。
人手不足解消のために、作業の安全確保と作業員の負担軽減が重要です。
搬送ロボットの導入は作業員の負担軽減と、現場作業の効率化による労働環境の改善を実現します。
効率的な人員配置は生産性が向上し、働きやすい業界に変えます。

建設現場に搬送ロボットを導入するメリット1：人手不足解消

建設業界は人手不足が懸念されており、専門性の高い業務をする人材が限られてきています。
そのため、資材運びなどの作業的な業務に人手を割くことは効率的に良くありません。
この点、搬送ロボットを使用することで人の手で行っていた作業をロボットに任せられるので人手不足が解消されることが期待できます。

建設現場に搬送ロボットを導入するメリット2：生産性向上

搬送ロボットの最大搬送量は1tであるため、人の手で運ぶよりもはるかに作業が早いです。そのため、運搬車で運ぶよりも作業者が減るため生産性が向上します。
現在は試験段階ですが改良が行われ搬送量の増加も見込めるでしょう。
実現すれば、搬送業務の全てをロボットに任せ人はより専門的で技術が必要な業務に人員を割くことができます。

建設現場に搬送ロボットを導入するメリット3：狭路など人が通れない箇所を通れる

搬送車は狭路を通れないため、回り道をしなければいけません。
それに対し、搬送ロボットはサイズが小さい割に搬送量が多いため、搬送先により早く届けることができます。
段差にも対応しているため、故障などの心配をあまりせずに業務を頼めるので安心です。

建設業界での搬送ロボットなどの活用例5つ

多くの業界で産業ロボットの開発やAIの導入などが活発化していますが、建設業界でも多くの分野にロボットを活用しています。
人が入れない狭い場所や過酷な環境での調査・点検や施工、荷物移動に搬送ロボットが導入されています。
建築資材は重く、重機の使用だけでは作業現場の負担が軽減できません。
そこで、資材搬送ロボットや鉄筋結束ロボットなど、自社を中心に開発して、実際の現場に導入しています。

建設業界での搬送ロボットなどの活用例1：大和ハウス

大和ハウス工業は、狭小空間点検ロボット「モーグル」を開発して、リフォーム工事で実績を伸ばしています。
リフォームを提案する際の点検や診断作業は、床下や小屋裏など人が調査しにくい箇所が多く、点検員の負担になっていました。
「モーグル」の導入は、点検作業の迅速化と効率化を実現しました。
依頼者と一緒にモニター画面で確認しながらの点検作業は、作業員の負担軽減以上に利用者に好評です。
現状を納得した上でリフォーム工事契約へと流れを構築します。
「モーグル」での作業はイベント性が高く、プレゼンテーションツールとして人気です。

建設業界での搬送ロボットなどの活用例2：清水建設

清水建設は、自律制御ロボットが作業するシステムの開発実験をしています。
システムを構成するロボットは、資材の水平搬送ロボット、鉄骨柱の溶接、天井ボードや床材を施工する多能工の3種類です。
各ロボットはタブレットから作業指示を受け、状況をそれぞれが判断しながら連携して作業を進めます。
様々なパターンの指示を通して、自律制御の確認や作業動作のプログラミング調整段階に到達しています。
計画中の「Shimz Smart Site」は、基礎工事後の作業を全て搬送ロボットに任せます。
仕上げ工が作業に専念する環境を整備し、生産性向上を目指すシステムです。

建設業界での搬送ロボットなどの活用例3：積水ハウス

積水ハウスは、住宅施工現場で作業員の負担が大きかった天井石こうボード張り作業用ロボットの実用化を目指しています。
企業内教育訓練センターを立ち上げて施工業者の確保をしてきましたが、負担の大きい作業にロボットを導入して施工作業の軽減を図る方針です。
天井石こうボード張り作業は、搬送ロボットとビス固定の2台が分担して行います。
重い石こうボードの搬送と上向き姿勢での作業をロボットが施工するだけでなく、自社のビッグデータを活用してIoTと融合させ、熟練工の技を再現します。
自社のビッグデータ活用は、CADとも連携しているため、施工力向上に直結します。
女性や若い年齢層の雇用機会の創出と就労の持続性を実現し、工期短縮も可能です。

建設業界での搬送ロボットなどの活用例4：鹿島建設

鹿島建設はマニピュレータ（多関節）型現場溶接ロボットで、角形鋼管柱の全周囲溶接を可能にしました。
大型鉄骨柱は溶接量が多く、特に角部分の連続溶接はロボットには難しく、熟練が必要で技の継承も課題でした。
溶接条件を自動算出するソフトの実装と軽量の多関節アームにより、様々な溶接条件に適応します。
フロア内専用台車の開発でロボットの柱から柱への移動をスムーズにして、作業の省力化と効率化を実現しました。
現在は、溶接中に条件を自動補正するセンサーを開発中です。
同時にグループ企業では溶接ロボットのオペレータ訓練と育成も行い、作業員の負担が多く熟練が必要な溶接業務を、ロボット施工へ移行する作業を加速させています。

建設業界での搬送ロボットなどの活用例5：大成建設

大成建設は建設工事に遠隔作業を導入して、無人化を進めています。
搬送ロボットのような、人体検知システムを搭載した自動運転のクローラダンプを開発しました。
クローラダンプは現場だけを走行し、公道は走行できないため、自動運転が早期に実現できました。
現場では指定ルートを走行して、積載した土砂の運搬と排土を繰り返します。
他に、山岳トンネル工事での掘削面へのコンクリート吹き付け作業も遠隔操作で可能です。
従来は目視で確認しながらの作業で、操作者は切羽からの土砂の崩落など危険でした。
このシステムは魚眼レンズをカメラボックスに格納して、粉じんや吹付材の付着を防止し、視認性を向上させています。
LED投光器とカメラボックスの一体化、ヘッドマウントディスプレイの装着などで、追加装備や機材の改造も不要で安全対策も施されています。

搬送ロボットだけじゃない！無人化施工の種類とは？

搬送ロボット以外に、建設現場では多種類の無人化施工があります。
大手ゼネコンを中心に、自社とシステム開発企業や大学などが連携して、無人化施工に必要な技術開発を行っています。
無人化施工は、現場作業の安全確保にも役立つシステムです。
施工できる作業の種類を増やして、少ない人数で円滑な業務を目指します。
作業員の負担が大きい業務から順次現場への導入が始まっています。
多発する自然災害もニーズの背景です。

無人化施工とは

無人化施工とは、GPSやAI、各種センサーを利用したシステム、ロボットや遠隔操作を利用した施工や調査、資材運搬などの技術です。
自然災害の復旧作業では、地すべりや土砂崩れなど作業環境が劣悪な条件に適用されることが多く、オペレータの遠隔操作で、安全に作業を進め工事を支援します。
カメラを搭載したドローンや搬送ロボットは、災害の実態把握や支援段階から投入され、活躍機会を拡大しています。

様々な現場で活躍する無人化施工の例3つ

無人化施工例は、搬送ロボットの導入による搬送作業の自動化、遠隔操作を利用した現地調査などです。
工事現場の作業員の負担は、ロボットスーツの装着などでも解決を目指していますが、搬送作業を自動化して作業員の負担軽減を図ります。
遠隔操作を利用した現地調査は、自然災害の状況確認など有人作業が困難な状況に活用されます。
この他、AIを利用した工程や品質管理は、カメラを利用した確認作業を利用した無人化施工です。

活躍する無人化施工の例1：搬送作業の自動化

東日本大震災による福島第一原子力発電所の原子炉建屋の解体がれきの搬送作業は、無人化施工です。
障害物を認識して、判断しながら自動走行する搬送ロボットは鹿島建設の開発です。
クローラダンプの自動走行技術を応用しています。
放射線環境下では有人作業が不可能で、無人化施工が必須でした。
調査段階では遠隔操作も検討されましたが、操作ミスの可能性と高線量の部材出現時の対応などが課題で自動走行が採用されました。
搬送ロボットの他、監視カメラや無線システムを利用したシステムです。
原子炉建屋から構内をクローラダンプで約1km屋外走行し、フォークリフトに積み替え作業し、そのまま保管施設内への定置を完全無人化施工で実施しています。

活躍する無人化施工の例2：遠隔操作による現地調査

遠隔操作による現地調査は、自然災害の早期復旧に欠かせない無人化施工です。
大雨や台風、火山災害は、被災状況の把握が急務ですが、二次災害の危険性もあります。
そこで建設機械や搬送ロボットにカメラを搭載して、撮影した映像で現地調査を実施します。
近距離の場合はラジコンを操作して目視で機械を稼働させ、遠距離の場合は操作室から状況を把握します。
現地調査後は、土砂の運搬や掘削、破砕や設置など土木作業全般を通して無人化施工が行われます。
遠隔操作による無人化施工は雲仙普賢岳の大火砕流の復興作業から導入されていましたが、調査段階からの投入は近年になってからです。
ドローンを活用して測量も同時に行うシステムも開発されています。

活躍する無人化施工の例3：AIを用いた工程・品質管理

AIを活用した工程や品質管理は、工事写真の分析がポイントです。
高層集合住宅の工程管理は、多数の部屋を巡回して実施していますが、その際撮影した工事写真を利用します。
写真の建設資材から作業工程を認識して進捗状況を割り出し、管理に利用するシステムです。
品質管理システムは、工事管理者のヘルメットにウェアラブルカメラを搭載し、位置情報と画像情報を関連付けて処理します。
処理したデータは、施工現場から設計情報を参考にした部材データに管理記録を保存します。
どちらもAIによって画像を確認する技術や設計管理情報の融合が利用されています。

無人化施工の課題

無人化施工の課題は、継続的な活用の仕組み作りと明確な目標設定、技術開発できる環境整備です。
技術開発は、人材確保と育成を継続することが求められます。
技術開発を大学や研究機関、企業が共同で行い、技術者の育成と受入れなど切れ目ない活動が重要です。
大規模災害の想定や実際の災害対応の検証により、必要な無人化施工を目標設定し、開発した技術の習得、実際の経験から人材育成プログラムの構築も急務です。

建設現場で活躍する搬送ロボットについて知ろう

今回は、搬送ロボットについて紹介しました。
IoTが建設現場の業務効率化や人手不足を解決するため、現在の現場で活用できる場合は提案してみてはいかがでしょうか。

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