大林組が目指す、5Gを用いた遠隔工事がもたらすもの

2020年より開始している5G通信は、民間向けのスマートフォンのみならず、あらゆる分野の通信環境を改善し、新しい技術の実現にも役立ちます。

ゼネコン大手の大林組は、そんな5G通信を活用し、新たな統合管理システムを建設現場に採用し、次世代の現場環境実現に向けた動きを進めています。

①5Gで実現する遠隔工事
②従来抱えてきた遠隔工事の課題をクリア
③遠隔工事の実現により、新しい社会参画の創出も

5Gで実現した新しい建設工事

2020年2月、大林組が発表したのは、5Gを活用した道路造成工事における実証実験の成功です。

遠隔操作による道路造成工事

道路造成工事には、掘削・運搬・転圧などといったプロセスが存在し、いずれの作業においても有人で操作する重機の活用が欠かせません。

そのため、業務遂行のためには現場に作業員を複数配置しなければならず、工事現場が複数箇所に渡る場合、その移動にもコストを有してしまうという事態がありました。

しかし今回の実証実験では、5G通信を用いて遠隔操作による重機の操作を実現し、自動運転システムも合わせた無人工事システムの活用、そして施工管理データの転送・解析を行うことで、作業員を必要としない一般的な道路造成工事の施工に成功したのです*1。

今回は実際の建設現場の一部における実証実験でしたが、その有効性が十分に確認できたため、今後は他の建設現場においても試験的な導入が進み、数年以内に本格的な普及が進むことも十分に考えられます。

5G環境を最大限に活用できる設備も拡充

今回の実証実験では、5G通信がその成功に際して大きな役割を果たしましたが、通信環境を取り巻く周辺設備も充実したものとなっています。

実証実験で使用されたのは、油圧ショベル、クローラキャリア、ブルドーザといった3台の建機ですが、それぞれに前方映像用の2Kカメラを各3台、全方位カメラ各1台が設置されています。

これらのカメラが捉える映像と、遠隔操作用の信号データを5G通信によって送受信することで、リアルタイムでの操作を可能にしています。
また、建機に搭載されたカメラに加え、各建機の工事エリアを俯瞰するための8台にものぼる2Kカメラと、エリア全体を俯瞰するための4K3Dカメラも活用し、まるで現場にいるような自然な感覚で工事を行えるよう、遠隔地から操縦者は情報を取得し、作業にあたりました。

他にも、3Dレーザースキャナによって施工現場の土砂量や造成結果のデータを取得し、5Gによって高速通信を可能にしたことで、リアルタイムの出来形確認を行えるようになるなど、複数の設備や技術を投入することで、現場の無人工事を実現しました。

5Gによる遠隔操作の実現が重要な理由

遠隔操作による建機の運用は、その重要性から早期の実現が求められてきましたが、これまでは実現が難しいということで、実証段階にまで持ち込まれることは少なかったのです。

遠隔操作が建設現場に提供するソリューション

遠隔操作による無人工事の実現が求められてきたのは、一つに災害現場や危険地域での作業の円滑化に役立つためです。

津波や地震によって倒壊寸前の建物の近くで重機を出動させたり、山奥のトンネル工事や不安定な埋立地など、作業員が出入りをするにはリスクが伴うことがある場所は多く、常に事故の危険と隣り合わせであることも少なくありません。

こういった現場での作業は、管理の行き届いた、都市の建設工事現場とは大きく事情が異なります。

また、本部から遠い地域での作業となると、作業員を派遣するためにも時間とコストがかかるため、納期や予算の負担も圧迫します。現場作業には常に人件費が伴い、労災のリスクもつきまとっていたのです。

それに合わせて、今日では建設業界における深刻な人材不足も叫ばれています。人件費の高騰は免れないばかりか、人手が足りないゆえに作業そのものがままならないということもあり得るようになってきているのです。

遠隔操作が抱えてきた課題と5G

そういった課題を解消してくれるのが遠隔操作でしたが、以前はその実現にも大きな課題が伴ってきました。

遠隔操作にニーズがありながらも普及が進まなかったのは、一つに通信速度の問題です。ラジコンのように、無線で建機を操縦することはできても、遅延が大きければ繊細な操縦を行うことは難しく、仕上がりは有人のそれとは大きく質が落ちてしまっていたのです。
また、Wi-Fiのような通信環境では上記の問題に加え、短距離の無線操作に限られており、遠隔地での運用はできなかっただけでなく、複数の建機を同時に操縦することもできなかったりと、その運用には難点が多かったのです*2。

そんな中登場した5G通信は、これらの問題を一斉に解消してくれることになりました。高速かつ大容量な通信を行えるようになったことで、建機の遠隔操作に関するあらゆる可能性が、一挙に広がりました。

大林組が考える5Gを伴う現場の未来

大きな可能性を5Gに見いだすことができた大林組は、遠隔操縦のさらなる普及に伴い、建設業界のビジョンも明確になってきています。

インフラ老朽化問題解決の一歩へ

まず、建設現場での遠隔操作が普及することで、現在の日本に差し迫っているインフラの一斉老朽化問題を解決できるとしています*3。

第1回東京オリンピックが1964年に開催された際、当時もまた大規模な建設ラッシュが日本全国で進み、交通インフラの拡充も瞬く間にすすめられました。

しかし現在、第2回目の東京オリンピックを迎えようとしている最中、当時築き上げたインフラは一斉に老朽化を進めており、全てのインフラを少しでも早くメンテナンスを進めていく必要があります。

一斉工事を行うにしても、既存のシステムではあらゆるゼネコンが同時に工事を行っても、耐用年数経過は免れませんが、無人による工事が展開できるようになれば、この問題も大きく解決に前進するというわけです。

建設業を「製造業」に

また、遠隔工事が実現することで、建設業は製造業に近い業界になっていくともされています*4。

遠隔工事は現場で行われる作業こそ同じですが、作業員は危険な現場などではなく、オフィスビルや屋内の工場のような場所でコントローラーを扱うだけで工事が進められるため、従来のような肉体労働が伴うことも少なくなります。

そのため、その業務体系は必然的にバリアフリーな環境となっていき、身体能力に自信のない人や、体に障がいを抱える人であっても働ける現場になるとも言われているのです。

誰もが輝ける職場を、大林組は5Gの力によって実現しようとしているともいえるでしょう。

おわりに

工事現場には肉体労働と危険の伴う仕事がつきものでしたが、5Gの普及によって遠隔工事が実現したことで、その様子も大きく変わっていくことになるでしょう。

また、身体への負担も大きく低減させることができるため、社会に対して新しい職業の創出も行うことになりそうです。

参考：
*1 大林組「KDDI、大林組、NEC　5Gで掘削・運搬・転圧など一連の道路造成工事の実証に成功」
https://www.obayashi.co.jp/news/detail/news20200214_1.html

*2 engadget「「5G」で無人の建機を動かす、KDDIと大林組らが遠隔操作デモ公開」
https://japanese.engadget.com/jp-2020-02-14-5g-kddi.html

*3 マイナビニュース「「5G×ITの力で若者を呼び寄せたい」KDDIと大林組が描く“未来の建設現場” 」
https://news.mynavi.jp/article/20200220-977736/

*4 *3に同じ

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