限界を押し上げる: 建設業界は自動運転への新たな道を育む

半自律型または完全自律型の現場にとって重要なのは、状況の変化にリアルタイムで適応する、IoT 接続を備えた完全に接続された 3D エコシステムの開発です。 写真提供：Topcon Positioning および Trimble。

あらゆるインフラ建設の取り組みにおいて重要な 3 つの要素である労働力、機械、資材が再調整され始めており、インフラの構築方法、そしておそらく運用方法が永遠に変わることになるでしょう。

懐疑的な人もいるかもしれないが、自動運転車の将来は、少なくとも部分的には、道路、橋、交通システム、その他のインフラストラクチャーの物理的構造で学んだ教訓から得られる可能性が高い。

自律型機械はすでにダムの建設や、太陽光発電や風力発電所などの大規模な土地開発で連携して稼働しています。 同期自動運転トラックは、世界中の多くの鉱山現場で標準となっています。 道路、鉄道、橋のプロジェクトにおける例は少ないものの、ロボットは新しい橋床版の鉄筋を結束し、空と地上で現場検査を実施しており、まもなく運輸機関が自律的にポットホールを修復できるようになるだろう。 建設現場はさまざまな意味で、自律的な進歩のための実験場となっており、投資家も注目を集めています。

ResearchAndMarkets.comのレポート「2030年までの世界の自律型建設機械市場の機会と戦略：新型コロナウイルス感染症の成長と変化」では、2020年の世界の自律型建設機械市場は約84億5,000万ドルで、堅実ではあるが3.4％の緩やかな増加であると指摘した。その投資は、2025 年までに 2 倍の 168 億 9000 万ドルとなり、年平均成長率は 14.9% となり、2030 年までにさらに 3 分の 1 に跳ね上がり、261 億 6000 万ドルになると予想されています。

レポート執筆者らは、投資額を超えて、完全自律型建設機械セグメントが自律型パズルの中で最も急成長する部分となり、2020年から2025年にかけて49.1%になると考えている。 2020年に部分/半自律型市場が全体の97%を占めていたことを考えると、これは大きな変化である。予測される成長に対する注意点の1つは、自律型市場の大部分が土木作業や建築建設のためのマテリアルハンドリングにあると予想されることである。実際の道路建設ではなく市場。

しかし、技術革新者や OEM による半自律型および完全自律型の掘削機、ブルドーザ、ローラー、土壌圧縮機、スキッド ステア、その他の機械の進歩により、これらの予測が書き換えられる可能性があります。 トプコン ポジショニング グループの OEM 開発シニア ディレクターであるトーマス ハンセン氏は、「建設現場の外にいる人は、私たちがどれほど遠くまで進んでいるのか、そして今後の自動運転道路のビジョンがどれほど早く明確になっているかに驚くかもしれません。」と述べています。

自動ステアリングを含む機械制御の進歩は、真の自律機能への必要なマイルストーンです。

自動運転車と同様に、半自律型または完全自律型の建設機械は、カメラとセンサーの組み合わせに依存しています。 LiDAR、カメラ、GNSS、振動および温度センサーなどからのデータを組み合わせて、自動運転ソリューションに不可欠な最適な認識と信頼性の高い環境マッピングを実現します。

Trimble の自律ソリューション ビジネスエリア ディレクターの Finlay Wood 氏は、「私たちは、業界が機械の自動化と現場管理/機械ワークグループの最適化の両方に向けて加速できるようにする主要なテクノロジーの大きな融合を経験しています。」と述べました。 「これに責任がある開発分野は 1 つだけではありません。 むしろ、通信、高度な認識ソリューション、エッジ コンピューティング、マシン制御ソリューション、サイト管理ソフトウェアなどを含む複数の分野での成熟が必要です。」

たとえば、マシン制御は、真の自律機能への明らかな一歩です。 Trimble の Autos モードなどのソリューションは、Earthworks 勾配制御ソフトウェアに組み込まれています。 Autos を掘削機に搭載すると、オペレーターがスティックを制御している間、機械はブームとバケットを制御して勾配を維持します。 最近では、業界初と言われるソイルコンパクターの水平ステアリング制御を追加しました。 Trimble Earthworks 水平ステアリング コントロールは、3D モデルまたは圧縮パス ラインを使用して土壌圧縮機を自動的に操縦します。