クレーンの稼働状況をリアルタイム監視
データの可視化で作業効率向上・工期短縮を実現

清水建設株式会社 様
清水建設株式会社様は2020年に中期デジタル戦略「Shimz デジタルゼネコン」を策定され、
2021年に経済産業省と東京証券取引所より「DX銘柄 2021」に選定されるなど、建築におけるDXを強く推進されています。
そして2022年4月には大規模現場のタワークレーン・エレベータの稼働状況をリアルタイムに監視する
「楊重モニタリングシステム」を開発し、現場の遠隔監視による作業効率向上と、データ分析による工期短縮を実現されました。

  • タワークレーン・エレベータの楊重作業は
    工程を大きく左右する
  • 楊重計画と作業の乖離を無くしたい
  • 管理をデジタル化しリアルタイムで確認したい
  • 文字とCGでクレーンとエレベータの
    稼働状況を見える化
  • 揚重課題の早期発見・解決による工期短縮
  • クレーンとエレベータの遠隔管理による省人化
【導入サービス】
・エレベータ・タワークレーンのデータ取得(PLC経由)部の開発、および装置の提供
・データをグラフィカルにビジュアル表現し、可視化することを目的としたアプリケーション開発

全体の工程を左右するタワークレーン・エレベータの楊重作業
リアルタイムでの細かなフォローが必要


建築現場では、クレーン等を用いて資材・機材を引き上げる揚重作業(※1)の計画を日々策定しています。揚重は現場全体の工程に関わる重要な作業であるため、作業が計画から遅れることのないようフォローする必要性があります。

建設事業にデジタル技術を積極活用されている清水建設株式会社様は、かつてアナログ管理をされていたタワークレーン・エレベーターの楊重計画をデジタル化することで、揚重作業のリアルタイム監視稼働データの収集・分析による作業効率向上をしたいとのご要望をお持ちでした。
そこで生まれたのが、デジタル化技術を活用した見える化システム「揚重モニタリングシステム」です。
こちらの開発に、弊社コネクシオはデータ収集と送信、見える化アプリケーション開発の面で携わりました。

揚重モニタリングシステムは、文字データとCGでクレーンとエレベータの稼働状況を見える化するシステムです。揚重中の資材の種類と重量、当日の既揚重回数と累計重量、揚重予定回数などの文字データ、リアルタイムのクレーンのブームの動き、エレベータの位置を示すCG画像やグラフをディスプレー上に表示します。さらには、稼働状況データを日々策定する揚重計画データに重ねることで、揚重作業の進捗状況も管理できます。このため、施工管理者は現場事務所にいる間も揚重作業の状況が手にとるようにわかります。
蓄積された揚重ビッグデータは、導入現場での揚重計画の改善に加え、類似現場の計画にも活用可能です。

※1)資材・機材などを(クレーンなどで)引き上げること。 荷揚げ・荷降ろし。

揚重モニタリングシステム(タワークレーン・エレベータの遠隔監視)構成図

<実施内容①>
■IoTゲートウェイ「CONEXIOBlackBear」を用いたデータ収集装置で、
 PLCからタワークレーン・エレベーターの稼働情報データを収集・送信


<実施内容②>
■CG・文字を用いてデータをわかりやすく可視化するアプリケーションを開発
タワークレーンとエレベータの情報は、PLCから制御情報を集めるデータ収集装置からサーバーへ送信されます。データは適切な形に変換されてディスプレー上に表示されるとともに、クラウドサーバに送信され、蓄積されます。
現場事務所の統合監視室「Smart Control Center」の様子
タワークレーンのリアルタイムモニタリング
クレーンの稼働データを元にシステム上の3次元モデルを旋回・起伏させることにより、現場の揚重作業を再現します。1秒ごとの機械稼働データを元に稼働/非稼働の抽出、取付位置の抽出、問題となる長時間作業の抽出等を独自のアルゴリズムで自動判定し、現場の工程管理にフィードバックします。
エレベータのリアルタイムモニタリング
エレベータの稼働データを元にシステム上の建物の2次元モデル内部で昇降・停車させることで、建物内での揚重作業を再現します。機械稼働データを元に稼働/非稼働の抽出、資材搬送先階の抽出、作業員搬送人数の抽出等を独自のアルゴリズムで自動判定し、資機材や作業員の動きを見える化します。

遠隔管理による省人化、
揚重課題の早期発見・解決による工期短縮が実現 


現場の状況がディスプレーを通して見えるようになったことで、現場の遠隔管理による省人化と、揚重課題の早期発見・解決による工期短縮が可能となりました。

揚重課題は、揚重した資材の種類、揚重時間、揚重工程を施工管理者がチェックすることで把握しています。現場の規模が大型化するほど、稼働するタワークレーン、エレベータの台数が多くなるため、揚重モニタリングシステムを導入することによる省人化効果、工期短縮効果とも大きくなります。

2022年4月現在、揚重モニタリングシステムは清水建設様が施工中の虎ノ門・麻布台地区第一種市街地再開発事業(虎ノ門・麻布台プロジェクト)A街区建設所に適用されています。55インチのディスプレー36体を配備した現場事務所の統合監視室から、全てのタワークレーン、エレベータの稼働状況がほぼリアルタイムに監視されています。

大規模現場への展開とともに、
蓄積データを活かしての楊重計画策定を進める 


清水建設様では今後、揚重モニタリングシステムを大規模現場へ水平展開するとともに、約330mに達するA街区タワービルの施工を通じ、風が超高層階の揚重作業に与える影響を収集・分析し、超高層ビル案件の揚重計画に反映していくことを計画されています。
システムを用いることでデータの蓄積と分析が進み、より高い精度で効率的な作業計画を設定できるようになることが期待されます。

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