シールド工事の省人化にiPadでの文字認識読取技術を活用

文字の認識読取技術（ＯＣＲ）を活用し、資材運搬・管理業務の省人化と効率化を実現

さて、本日は西松建設さんが開発したトンネルのシールド工事における業務効率化の技術のご紹介。文字認識読取技術（ＯＣＲ：Optical Character Recognition/Reader）を活用しています。

トンネルのセグメントピースに印字されている製造番号を、その文字認識読取技術を使って読取ることでセグメントの管理をします。

セグメントピースには「受け入れ」「検査」「坑内搬送」「組み立て」という業務工程があり、それらの管理業務を簡素化することと、トレーサビリティの向上を目指した技術となります。

セグメントピースとは？
トンネルの外壁となるパーツで、シールドマシンで穴を掘り進めていく際に崩れないようにする役割もあります。パイプを何等分かにしたような見た目の円弧型のパーツです。

開発の背景

堀進の高速化が求められる近年の大規模シールド工事。高速化に伴い時間辺りに取り扱うセグメントピースの量も膨大なものになり、尚且取り外し不可能な嵌合式のセグメントを使用するケースが増えているそうです。

また、セグメントピースの種類も多種に渡り、搬入順序を間違えることなく供給する必要があります。ちなみに現在の導入現場では約１００種類以上のピースを扱っているそうです。これらを間違えないようにするのは中々手間が掛かりそうですね…

従来の現場での管理方法としては、紙や口頭によって行われていたために、確認や管理に時間と労力を要してしたようです。一方で昨今、ＩＣタグやＱＲコードなどを用い資材情報をデジタル化し、マーカーにする管理システムがあり施工時及び維持管理でのトレーサビリティ確保に活用されつつあります。

ですが、新たに全てのセグメントピースに対しマーカーの貼り付けをする必要があるため、結果的に作業効率の向上を相殺してしまい、不経済になるという課題があったそうです。

セグメント管理システム概要

この問題を課題を解決するために、マーカーに頼らずに各セグメントピースに印字されている製造番号をＯＣＲでデジタル化。

出典：西松建設

それに対して各セグメントピースの仮置き場所や組み立て順序・位置情報などを紐づけし、受け入れから組み立てまでの一連の施工の各場面において、クラウド上の専用アプリで情報を閲覧・管理できるシステムとなります。

出典：西松建設

作業のプロセスに従い作業状況が記録されるので、リアルタイムに作業の進捗や在庫状況の把握と共有が可能。作業に必要な情報を信頼性高く提供することで、省人化と効率化が図れます。

例として、これまで２名でおこなっていた受入管理では、このシステムを運用することで１名で管理することが可能になったそうです。データはクラウドで管理しているので、施工者や発注者の両面で現場の状況を、誰でもいつでもどこでも見える化が図りやすくなります。

出典：西松建設

主な特長

1. 追加マーキング、専用読み取り機が不要。
2. 誰でもいつでもどこでも見える化。
3. セグメントピースの所在の一元管理が可能。
4. リアルタイムな在庫状況の把握が瞬時に行える。

導入効果

1. 受け入れ検査等で管理要員の省人化が図れる。
2. 受け入れ検査票、受払簿等の帳票が自動作成され、管理業務が軽減。
3. セグメントピース管理状況の見える化でシフト交代時の引き継ぎ時間の削減。

まとめ

このシステムは国交省関東地方整備局発注の現場（横浜湘南道路トンネル工事）に導入されており、その効果が確認されています。今後はその運用実績を踏まえて、更なる効率化と適用性と柔軟性の高いシステムを目指し、改良していくとのこと。

出典：西松建設

建設材をデジタル化するとなると、まず浮かぶのがＩＣタグやＱＲコードでの管理ですが、さすがに１００種類以上でしかも数も膨大なセグメントピースに貼り付けるのは現実的ではなかったようです。向上した作業効率が貼り付ける労力で相殺されてしまうという、何をやっているのか分からない状態に…

どんな仕事でも楽をする為に新しいものを取り入れた時って往々にしてそういうことってありそうですよね。

この例で言うと、ＩＣタグやＱＲコードから離れられず、それを貼り付ける作業を効率化するにまた考えること。結果的に効率化はしても微妙な効果、ということになることがありそうですが、そうはなっていないのは流石です。

もちろんそれで大きな効果も出て解決できる場合もありますので一概に悪いとは言えませんが、一旦根本から考え直すというのは大事なことだと思いました。