建築工事現場で最先端技術を搭載したロボットと人がコラボ

清水建設（株）＜社長 井上和幸＞はこのほど、建築工事現場の生産性向上、苦渋・反復作業の軽減、検査・管理業務の高効率化を目的に、BIMを核とする情報化施工により、最先端技術を搭載した自律型ロボットと人がコラボしながら工事を進める次世代型生産システム「シミズ スマート サイト」を構築しました。すでに、シミズ スマート サイトを構成する個々のロボット・建機の適用現場が決まっており、来年早々にも関西においてシステム全体を適用した高層ビルの建設工事に着手し、竣工までにロボットを適用する工種において70％以上の省人化を目指します。

熟練の技能労働者の大量離職が懸念される中、入職者の確保と並び生産性の向上が喫緊の課題になっています。生産性の向上は、賃金改善、休日拡大などの処遇改善の鍵を握ることから、国土交通省は2016年を生産性革命元年と定め、情報化施工を前提とする「i-Construction」の導入に着手しました。当社はこの流れを踏まえ、建設業界における情報化施工の先導役になるべく、シミズ スマート サイトを構築し、システムを構成する自律型ロボットの開発・製造を進めてきました。

シミズ スマート サイトを構成する自律型ロボットと建機は、ブームを伸縮させて作業半径を調整する水平スライドクレーン「Exter」、溶接トーチを自在に操る柱溶接ロボット「Robo-Welder」、天井や床材を２本の腕で巧みに施工する多能工ロボット「Robo-Buddy」、「Robo-Carrier」を核とする４種類の水平・垂直搬送ロボットで構成されています。各ロボットはAIやIoTを駆使し、タブレット操作によりロボット統合管理システムから送信される作業指示に基づき、自己の所在位置を認識しながら現場内を移動し、施工対象物を認識しながら自律的に稼働します。稼働状況や作業結果は統合管理システムにリアルタイムに記録・蓄積され、タブレット画面上でいつでも確認できます。

シミズ スマート サイトの適用現場では、基礎工事終了後、建物をすっぽり覆う全天候軽量屋根「全天候カバー」を組み立て、その中に設置されたExterが鉄骨の柱・梁を順に所定の位置に吊り込み、Robo-Welderが柱を溶接しながら躯体工事が進みます。下層階からはRobo-Buddyが最終工程となる天井、床を仕上げていきます。現場に搬入された資材は、夜のうちに、Robo-Carrierを核とする水平・垂直搬送ロボットにより所定の作業階に搬送・仮置きされた後、Robo-Buddyの作業場所まで搬送されます。

シミズ スマート サイトを30階建て、基準床面積3,000m²クラスのビルに適用した場合の省人化の効果（削減率）は、揚重・搬送作業で75％、2,500人、天井・床施工で75％、2,100人、柱溶接作業で70％、1,150人、計6,000人近くになるという試算結果が出ています。省人化効果により、個々の建機・ロボットは2～3現場転用することで減価償却が可能です。

当社は今後、シミズ スマート サイトの全体適用はもとより、構成要素の部分適用を図ることで生産性の向上を図り、将来の技能労働者不足に備え、より魅力ある建設現場の実現を目指します。