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前田建設のオススメ

前田建設のオススメ

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<概 要>
 前田建設工業株式会社(本社:東京都千代田区、社長:前田操治)、高知工科大学(高知県香美市、学長:磯部雅彦)および有限会社サット・システムズ(本社:高知県高知市、社長:猪野真吾)は、建設作業所における資機材の自動搬送システムを開発しました。

 前田建設工業株式会社 ICI総合センターでは、オープンイノベーションによる技術開発を推進しており、3者による協創事業として開発を進めてきました。
 建設作業所においては、少子高齢化や担い手不足により生産性向上が叫ばれています。その中でも重労働かつ単純作業である資機材搬送作業の自動化(無人化)は、ニーズも多く各社で開発が進められています。AGV(Automatic Guided Vehicle)は、他業界(工場内、物流倉庫等)で実用化されているものの、そのまま適用しても建設作業所特有の課題があり、なかなか普及していないのが現状です。特に、作業所環境が日々変化することや資機材の荷姿が多様であることが主な要因となっています。
 今回開発した自動搬送システムは、主に建築作業所における屋内搬送を対象としています。現場内に設置した簡単な目印を頼りに、下層階の荷取場で荷取りした資機材をエレベーターに自動で積み込みます。エレベーターは目的階まで自動で昇降し、目的階に着床するとAGV がエレベーターから自動で資機材を荷取りし、荷置場まで安全に自律搬送します。AGV とエレベーターは、お互いに通信しながら完全に連携して動作します。
 作業所環境が日々変化しても目印を置き換えるだけでよく、AGV が自ら判断することにより、煩雑な設定作業を一切行う必要がない。つまり、作業員が感覚的に使用できることを開発コンセプトとしています。
 さらに、資機材が集積場に整然と並べられていなくても、自動で認識して荷取りできる機能や、荷置場の空きスペースを判断して所定の場所に荷置きできる機能も保有しています。もちろん安全性については、静的および動的障害物に対する自動回避機能や遠隔での緊急停止機能を備えています。
 まずは、1トン平台車とキャスター付きメッシュパレットに積載された建設資機材を対象としていますが、今後、長尺物や重量物の搬送も実現できるよう改良を重ねてまいります。
 2019 年4 月には、都内の建築作業所において、今回開発した自動搬送システムを適用する予定です。
 また、本日、開催するICI総合センターの開所式典では、本技術のデモを行います。

 前田建設工業は、多様なパートナーとの協創により革新的技術や新ビジネスの実現を目指す場として、「ICI
総合センター ICIラボ」(新技術研究所、茨城県取手市)を開設しており、ここを拠点に様々な協創パートナーの
力を結集し、社会課題の解決を強力に推進してまいります。

(ICI総合センターホームページ) https://www.ici-center.jp/

<問い合わせ先>
前田建設工業株式会社 総合企画部 広報グループ
電話03-5276-5132

【参考資料】

建設現場の資機材搬送を完全自動化

<概 要>
 前田建設工業株式会社(本社:東京都千代田区、社長:前田 操治、以下 前田建設)と沖電気工業株式会社(本社:東京都港区、社長:鎌上 信也、以下 OKI)は、このたびOKI独自の光ファイバーセンシング技術(SDH-BOTDR方式※1)の計測高速化により、ワンストップで鉄筋コンクリート橋梁のライフサイクル全般にわたり適用することが可能なモニタリング技術を開発しました。前田建設の進めるインフラ維持管理の効率化実現を目指し、両社では、本技術を用いた実環境での実証実験を2019年上期に開始する予定です。
 鉄筋コンクリート橋梁のモニタリングにおいては、ひび割れ発生箇所の検知、剛性低下やクリープ※2による振動状態やたわみ量の把握などが必要ですが、経年劣化の過程において着目すべきモニタリングの指標が異なってくるため、一つのモニタリング技術では全ての指標に対応することができず、指標ごとに適したモニタリング技術を選定・適用する必要がありました。これに対し、前田建設は独自のノウハウをもとにモニタリングシステムを組み込んだインフラ運営フローを設計し、OKIは独自の光ファイバーセンシング技術を用いて、高い計測精度を維持しつつ高頻度なデータ取得を実現しました。これらにより、インフラのライフサイクルのなかで発生するさまざまな種類の劣化に対するモニタリングにおいて、一般的にインフラの耐用年数とされる50年ほどの長期にわたる対応を1種類の計測器だけで実現し、トータルコストも大幅に削減されます。
 両社は現在、前田建設の保有する実験施設において、接着材料の促進耐候性試験により長期的な接着性能を確認するとともに、光ファイバーを設置した鉄筋コンクリート試験体に対する疲労載荷試験により鉄筋コンクリートの挙動に対する計測性能の検証を行っています。この検証結果を踏まえ、2019年度に供用路線の実橋に光ファイバーを設置し、実環境でのデータ取得を開始する予定です。本技術の効果が実証されることによって、橋梁の劣化予測精度が向上し、最適なタイミングで修繕工事を行うことが可能になります。

<前田建設:合理的なインフラ維持管理の実現に向けた取り組み>
 各種インフラ施設の維持管理に対して、点検業務の効率化・高度化に加え、劣化予測による合理的な修繕の実施に取り組んでいる。

<OKI:光ファイバーセンシング技術>
 通信市場で長年取り組んできた高速光通信技術を活かした独自の技術「SDH-BOTDR方式」(特許取得済)により、従来のBOTDR方式では数十分かかっていた測定を1秒以内に短縮しています。これにより、光ファイバーをセンシングデバイスとして活用するメリットを損なわずに、広い測定範囲における温度・歪みのリアルタイムセンシングを実現。また、内蔵した測定ソフトウェアにより、現場での時間や距離において温度・歪み変化の可視化や、センサーの測定範囲および、測定結果に応じた設定変更も可能。

【用語解説】
※1:SDH-BOTDR方式
 BOTDR(Brillouin Optical Time Domain Reflectometry:ブリルアン光時間領域反射測定法)は、光ファイバーに光パルスを入射したときに発生する後方散乱光の1つである「ブリルアン散乱光」の周波数が温度や歪みに比例して変化するという特性を利用した従来の光ファイバーセンシング手法。
 SDH-BOTDR(Self Delayed Heterodyne -BOTDR:自己遅延ヘテロダインBOTDR)は、OKI独自の新技術(特許取得済)により、「ブリルアン散乱光」の周波数の変化を電気信号の位相シフトに変換して捉えることで大幅に測定時間を短縮した新たな光ファイバーセンシング手法。

※2:クリープ
 コンクリートに持続的に荷重が作用すると、時間とともに変形が増大する現象。

<問い合わせ先>
前田建設工業株式会社 総合企画部 広報グループ
電話03-5276-5132

【参考資料】


光ファイバーセンサー 測定アルゴリズム


実橋梁下への光ファイバー取り付けイメージ

前田建設とOKI、光ファイバーの計測高速化により橋梁モニタリングの適用範囲を拡大

<概 要>
 前田建設工業株式会社(本社:東京都千代田区、社長:前田操治)と高知工科大学(高知県香美市、学長:磯部雅彦)は、社会的課題の解決や社会インフラ分野における科学技術の振興と発展に寄与することを目的とした包括的連携協定を結びました。両者が保有する革新的なアイデアや技術を迅速に社会実装することを目指してお互いをサポートする体制を構築します。前田建設工業は、多様なパートナーとの協創により革新的技術や新ビジネスの実現を目指す場として、2018年12月に「ICI総合センター ICIラボ」(新技術研究所、茨城県取手市)を開設しており、ここを拠点に高知工科大学の「知のネットワーク」と「発想力・空想力」、さらには様々な協創パートナーの力を結集し、社会課題の解決を強力に推進してまいります。
 

<詳 細>
 前田建設工業は、高知工科大学と共同研究開発や教育・人材育成ならびに組織間交流を通じて、建設・インフラ産業分野における生産性向上やインフラの運営・維持管理等をはじめとした社会的課題の解決を推進し、新たな共同研究テーマの発掘を促す創発的な環境を構築いたします。また、それぞれが保有する研究技術、情報及びノウハウなどを用いて相互に連携協力することで、科学技術の振興と発展に寄与してまいります。
 両者は、このたび締結した包括的連携協定により、次の事項について連携協力します。
(1)共同研究プロジェクト等の推進に関する事項
(2)連携促進マッチング活動と技術指導に関する事項
(3)教育及び人材育成に関する事項
(4)高知工科大学に所属する学生のインターンシップ等に関する事項
(5)社会貢献に関する事項
(6)その他上記目的を達成するために必要な事項
 この包括的連携協定の締結により、当社ならびに当社が支援するベンチャー企業などが、高知工科大学の文理を含めたあらゆる分野の先生方から学術指導を受けることが可能となります。複雑化する社会課題を解決するためには、大学が持つ深く多様な分野にまたがる「知のネットワーク」がイノベーションを加速させる大きな原動力になるものと考えています。また、この協定締結を機に、高知工科大学内にICI総合センターの分室を開設するとともに、当社のICI総合センターと専用回線のテレビ会議システムで結ぶことにより、いつでも学術指導や会議などが開催でき、迅速な対応が可能となります。このような環境を整えることで、高知工科大学や当社、あるいはベンチャーなどが持つ革新的なアイデアや技術を速やかに社会実装することにつなげたいと考えています。
 なお、2019年1月30日に高知工科大学で行った調印式では、磯部学長より「この協定には、高知県の産業の活性化も図れるというメリットがあり、本学、前田建設工業、高知県の産業界も含めた、WIN – WIN - WINの関係ができる。」との期待のコメントがありました。
 当社としては、高知工科大学が持つ様々な分野にまたがる「知のネットワーク」を有効に活用しながら、学生が持つ「自由な空想力、発想力」をイノベーションに繋げていきたいと考えています。その一環として、高知工科大学の学生を対象に、社会課題を解決するための独創的、あるいは革新的なアイデア提案を募集する「イノベーションアワード」を実施し、優秀な提案に対しては、アイデアの実現に向けた支援を当社が全面的に行っていく予定です。さらに、高知県における社会的課題に対して、オープンイノベーションで育て上げたアイデアや技術を社会実装できれば、その成果をもって広く日本国内へ展開していくことも可能であると考えています。
 前田建設工業は、本包括的連携を通じて高知県から社会革新を発信することも、高知工科大学と連携する意義のひとつであると考え、さまざまな社会的課題の解決に応えてまいります。

<問い合わせ先>
前田建設工業株式会社 総合企画部 広報グループ
電話03-5276-5132

【参考資料】


写真 高知工科大学(高知工科大学のHPより引用)

[調印式出席者]
高知工科大学:磯部 雅彦 学長、岡村 甫 顧問、岩田 誠 研究本部長
前田建設工業:大川 尚哉 取締役常務執行役員、前田 又兵衞 総代、執行役員 三島 徹也 ICI総合センター長

高知工科大学と包括的連携協定を締結革新的アイデアや技術を迅速に社会実装へ

<概 要>
 前田建設工業株式会社(本社:東京都千代田区、社長:前田操治)は、コンクリート用3Dプリンターと専用のセメント系材料を開発しました。特殊な性質を持つセメント系材料をポンプで押し出しながら積層させることで、自由な形状の建設構造物の部材などを精度よく造形することが可能です。今後、2018年12月3日にオープンした「ICI総合センター ICIラボ」(新技術研究所、茨城県取手市)を拠点として、更なる技術革新と開発スピードの飛躍的加速を実現するための協創パートナーを公募し、オープンイノベーションによる技術開発を進めます。

<詳 細>
 3Dプリンティング技術と呼ばれる積層造形(Additive Manufacturing)の技術は、プラスチックやセラミック、メタル合金、紙など、多くのものが適用されています。
 近年は、セメント系材料をポンプで押し出しながら造形機械によって積層させて構造物の部材などを造形するコンクリート積層造形技術が、海外を中心に住宅や橋などの構造物に対して実際に適用された事例が報告されています。
 弊社は、数年前よりコンクリート積層造形技術の研究開発に取り組み、室内用のコンクリート3Dプリンター(門型、造形範囲:幅450×長さ600×高さ900mm)を製作してセメント系材料を開発しました。この特殊なセメント系材料は、適度な粘性をあり圧送性、造形性(流動性)に優れ、圧送後はその形状を保持して自立するとともに積層による自重によって変形することがありません。また、この材料を用いて様々な形状の造形物を造ることに成功しており、材料表面の状態もダレのない良好な美観に仕上がることを確認しています。そして現在、研究開発の過程で得られた知見に基づき実施工用のロボットアーム型コンクリート3Dプリンター(造形範囲:幅2,000×長さ2,000×高さ3,000mm)を製作し、2018年12月3日にオープンした「ICI総合センター ICIラボ」に導入しました。
 この技術は、コンクリート型枠を必要とせず自由な形状の部材を構築できます。また、型枠組みやコンクリート打設などで人手が不要となるため、自動施工による革新的な生産性向上につながり大幅な省人化が図れることから、労働力不足という社会的課題の解決にも寄与します。更に、安全確保や工期短縮、廃材削減に寄与すると考えられ、自動化による安定した品質、意匠性の高い構造物の構築など、多くの価値が得られる技術です。
 建設業の得意分野であるセメント系材料の研究開発については高いレベルの成果を得ており、今後は、3Dプリンターの制御や測位技術、造形物の出来形確認、材料の改良、施工性の向上、構造物や型枠としての適用範囲の拡大、AIの導入などの他、構造物を構成する材料として、鉄筋もしくは鉄筋の代替となる材料の造形技術についても開発に取り組み、更なる自動施工(無人化)を目指します。
 上に挙げた新たな最先端技術を持つベンチャー企業や大学、既に同様の技術を開発中の企業など、技術革新を協創するパートナーを広く募集し、オープンイノベーションによる技術の革新および開発スピードを飛躍的に加速し、迅速な社会実装を実現したいと考えています。2019年1月後半から「ICI」のHP上で協創パートナーを公募いたします。
 前田建設工業は、本技術を含めた様々な生産性向上技術により、これからも建設業における労働力不足や生産性 向上といった社会的課題の解決に応えてまいります。

<問い合わせ先>
前田建設工業株式会社 総合企画部 広報グループ
電話03-5276-5132

【参考資料】

高精度で自由形状に自動打設コンクリート3Dプリンターを開発

<概 要>
 前田建設工業株式会社(本社:東京都千代田区、社長:前田操治)は、「CSV-SS(Creating Satisfactory Value Shared by Stakeholders、前田版CSV)※1」実践を担う新たな自社施設「ICI総合センター」(茨城県取手市)内に「人材育成・深耕の場」としての拠点「ICI人材開発センター」の設置を決め、建設に着手しました。建設地は廃校となった旧白山西小学校跡地で、旧校舎を改修する「宿泊棟」と木材と鉄骨の混構造で新築する「セミナー棟」の主要施設からなります。設計には当社設計部に加え、株式会社マウントフジアーキテクツスタジオ一級建築士事務所(意匠設計)と株式会社プレイスメディア(ランドスケープ設計)を招聘。地域に調和した新たな価値創造が継続する学びのプラットフォームに相応しい施設を創出します。2019年秋のオープン予定です。

<詳 細>
 前田建設工業は、創立100周年の主要施策として「ICI総合センター」を新設しました。ICI総合センターは、オープンイノベーションの思想のもと、多様なパートナーとの協創により革新的技術の研究・開発や新ビジネスの実現を目指す場「ICIラボ」と、新たな価値創造に寄与する人材育成と交流の場「ICI人材開発センター」の二つの主要施設で構成されます。先行して2018年12月にオープンした「ICIラボ」は、ベンチャー企業・社会・経済を融合した知のネットワークを核として新たな価値創造を図る拠点を担います。このたび建設に着手した「ICI人材開発センター」は、それらに地元自治体・大学・企業・住民など文化・芸術を加えたネットワークによる、新たな価値創造に寄与できる人材の育成拠点となります。
 前田建設工業は、「ICI総合センター」という日本初の総合イノベーションプラットフォームを通し、様々なパートナーとともに社会課題解決に取り組み、新事業の創出、新たな人材の成長を促進することで、次の100年に向けてさらなる成長を目指します。

 「ICI人材開発センター」は、平成28年3月に閉校した取手市立白山西小学校を活用し、旧校舎(RC造4階、3階)の耐震改修工事を行い、170名の宿泊とワークショップが可能な「宿泊棟」へコンバージョンします。急速な少子高齢化と人口の大幅減少という社会問題の下、高度経済成長期に建設された小・中学校の閉鎖や廃校は様々な地域で深刻な社会課題となっており、これら未活用の公共施設を民間の企画力と実践力で再生させるモデルプロジェクトとなることを目指します。「宿泊棟」に寄り添う形態で新築する「セミナー棟」(木+S混構造2階)は、大スパンの空間の下に200名程度を収容するセミナー室と食堂機能を有しており、前田建設工業が継続して取り組む大規模木造建築の新しい形態です。
 設計は、「道の駅ましこ(平成29年日本建築大賞)」など斬新な木造建築で評価の高い建築家 原田 真宏氏・原田 麻魚氏が主宰するマウントフジアーキテクツスタジオ一級建築士事務所と、ランドスケープ設計で国内外に数多くの実績をもつ設計組織 プレイスメディアと、当社設計部との3社コラボレーションで行いました。隣接する「ICIラボ」とともに地域の自然を再生しながら、古いものと新しいものが重なり合う場所で、技術の伝承と新たな価値創造を実践するための進化する学びのプラットフォームを創出します。
 なお、「人材開発センター」は、前田グループと協力会社の研修の他、オープンイノベーションのパートナーたちとの交流の場であり、災害時には地域の防災拠点としての機能を有しています。

<人材開発センター 施設概要>
○場 所:茨城県取手市白山(当社ICIラボに隣接)
○敷地面積:約25,500㎡、総延床面積:約5,400㎡
○主要施設:宿泊棟、セミナー棟、体育館、屋外グラウンド

※1 CSV-SS(Creating Satisfactory Value Shared by Stakeholders)
前田版CSV(Creating Shared Value)。一般的なCSVの概念に加え、建設業の事業基盤に関わる「担い手不足」「労働力減少や高齢化」といった社会課題も含めて、事業のプロセスを改善しながら解決するのが特徴。

<問い合わせ先>
前田建設工業株式会社 総合企画部 広報グループ
電話03-5276-5132


ICI人材開発センター外観イメージ


ICI人材開発センター内観イメージ
※画像はすべて計画段階のもので実際と異なる場合があります

人材育成・深耕の場「ICI人材開発センター」を建設

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