コマツ ICT建機 (intelligent Machine Control)とは?
コマツ ICT建機(intelligent Machine Control)は、熟練技能者不足や土工現場の生産性向上に悩む土木施工企業に向けて、掘削・整地作業の半自動化と丁張りレス施工を実現する建設機械システムである。株式会社小松製作所が世界で初めて工場出荷時の標準装備として実用化した本シリーズは、油圧ショベルやブルドーザーの作業機を3次元設計データとGNSS位置情報に連動させて油圧制御する。バケット刃先やブレードが設計面に達すると自動停止・追従制御が作動するため、過掘削を物理的に防ぎ、オペレーターの経験値に依存しない均一な施工品質と現場の安全性向上を両立させる。
主な機能
車体一体型マシンコントロール機能
- 刃先設計面自動追従・自動停止制御
機体に搭載された各種センサーとGNSSアンテナから得た刃先位置情報と3次元施工設計データをミリ単位で照合し、油圧ショベルのブーム・アーム・バケットの動作を半自動制御します。オペレーターがアームの引き操作を行うだけでバケット刃先が目標設計面に沿って自動的に追従し、設定深さを超える掘り過ぎを物理的に防止するため、仕上げ掘削時の手戻り工程を排除します。 - ブルドーザー自動ブレードコントロール
ブルドーザーの排土板(ブレード)にかかる負荷をリアルタイムに検知しながら、粗掘削から最終仕上げ整地までを自動制御します。スリップやエンストを起こさないよう車体負荷に応じた最適なブレード高さを保ちながら土砂を敷き均すため、熟練オペレーター特有の微細なレバー操作をシステムが代行し、均一な路盤・法面造成を実現します。 - ステレオカメラによる現場現況把握
キャブ上部などに標準装備されたステレオカメラを活用し、建機周辺の現場地形を3次元データとして捉えます。施工前後の地形変動や土量の変化を日常の稼働プロセスの中で把握できるため、測量機器を据え付けた頻繁な地上検測を行うことなく、建機側からの現況モニタリングを支援します。
フリート管理・遠隔操作連携機能
- Smart Construction Fleet(動態運行管理連携)
ダンプトラックや建設機械の位置情報を短いインターバルでクラウド上に集約し、土砂運搬経路やすれ違い待機、進入アラートをリアルタイムに可視化します。土工現場内の建機とダンプの稼働状況を同期させることで、積込み待ち時間や過密運行を低減し、土砂搬出入全体のサイクルタイムを短縮します。 - Smart Construction Teleoperation(遠隔操作システム)
5Gなどの高速通信インフラを活用し、遠隔地にあるオペレーションルームから実機を遠隔操縦するシステムです。災害復旧現場や崩落危険区域などの立ち入り困難箇所において、オペレーターの安全を確保した状態でICT建機の精密なマシンコントロール機能を稼働させられます。
レトロフィット・拡張機能
- Smart Construction Retrofit(後付けキット)
ICT建機として製造された新車だけでなく、既存の油圧ショベルや6トン未満のミニショベルに対して後付けでICT施工機能を付加するキットです。角度センサー(IMU)やGNSSアンテナ、キャブ内モニターを装着することで、自社保有の従来型建機や他社メーカー製ショベルでも3Dマシンガイダンスや積載土量を把握するペイロード計測が可能になります。
こんな企業・現場に向いている/向いていない
向いている企業・現場
国土交通省直轄土工や大規模造成工事を手がけ、熟練オペレーターの不足に直面しているゼネコン・土木企業
- ベテラン技能者の高齢化により、法面整形や仕上げ整地の精度維持が困難
intelligent Machine Controlは、目標設計データに合わせた油圧の半自動追従制御を標準装備しています。経験の浅い若手や再雇用オペレーターであっても設計面を掘り過ぎることなく±10mm〜20mm水準の平滑な施工面を成形できるため、属人的な勘に頼らない施工品質の平準化を達成できます。 - 丁張り設置や深さ検測に伴う補助作業員の配置負担と接触リスクが大きい
3次元設計データとGNSS測位によりキャブ内モニターで残り掘削量を把握できるため、掘削面近傍に手元作業員を常駐させる必要がなくなります。重機作業半径内への立ち入りを排除して接触事故リスクを根本から低減させるとともに、測量補助に関わる人工を大きく抑制できます。 - 手戻り掘削や埋め戻し作業による燃料費増大と工期遅延を抑えたい
掘り過ぎ防止機能によって余分な掘削が発生せず、過掘削に伴う埋め戻しや転圧のやり直し工程を根絶できます。コマツの社内検証では、手戻り削減と稼働効率化を通じて燃料消費量(CO2排出量)を約25〜30%削減する効果が確認されており、省エネ施工と工期短縮を両立できます。
多数のダンプや土工機械が同時稼働する広大な現場で、土砂搬出入の運行管理を効率化したい会社
- ダンプトラックの待機時間や運行ルートの乱れにより、現場巡回や配車調整の手間が肥大化している
Smart Construction Fleetを組み合わせることで、ダンプの位置情報を3秒ごとに更新し、狭小路での離合箇所や進入規制をアラートで自動通知します。現場巡回回数を1日4回から1回へ削減し、実働40時間の作業工数を短縮した導入実績のように、運行管理業務全体の省人化を図れます。 - 運搬土量の集計や人工の記録を手作業で行っており、元請け・協力会社間の管理コストがかさんでいる
ダンプの運行動態と運搬回数がデジタル上で一元管理されるため、伝票集計や過積載確認の確認作業が不要になります。
向いていない企業・現場
小規模な維持修繕工事や構造物基礎の局所施工が中心で、3次元設計データの作成体制がない企業
- 2D勾配管理で完結する数日単位の掘削工事が多く、初期投資を抑えたい
intelligent Machine ControlはGNSSや3次元設計データを前提とした高度な3Dマシンコントロール機です。基準レーザーや水糸を基準とする小規模な管路工事や基礎掘削では、3次元データ作成の外注費や高精度キャリブレーションの段取りが過重な負担となります。こうした用途には、安価な2Dマシンガイダンスや汎用センサーキットの導入を検討した方が費用対効果に優れます。
高架下、トンネル坑内、深い切土法面など上空視界が遮蔽された現場専業の企業
- 衛星測位(GNSS)信号が安定して届かない環境での施工比率が高い
GNSSアンテナによる刃先測位を主軸とするシステムであるため、上空視界が塞がれる高架橋下や山岳トンネル内、ビル密集地では衛星受信障害が発生し、マシンコントロールの精度が低下する制約があります。電波遮蔽環境が主たる作業ヤードである場合は、自動追尾トータルステーション(TS)を用いた計測システムや、光学追尾方式に特化した他社ソリューションを検討する必要があります。
類似ツールとの比較
ICT施工を支援する重機ソリューションには、建機メーカー各社が提供する純正システムや、測量機メーカーによる後付け型マシンガイダンス(MG)・マシンコントロール(MC)システムが存在します。その中でコマツのintelligent Machine Controlが持つ最大の違いは、油圧制御バルブやセンサー類、GNSSアンテナが工場製造段階から車体内部に完全に組み込まれた「一体設計(ビルトイン方式)」である点です。
サードパーティ製の外付けMG/MCシステムは、既存の建機に後からセンサー配線や外付けアンテナブラケット、油圧マニホールドを増設する構造が主流です。この場合、作業中の土砂崩れや枝の接触によるセンサー脱落、配線断線のリスクが残り、キャリブレーション作業の頻度も高くなりがちです。コマツのICT建機は、油圧シリンダー内部のストロークセンサーや堅牢に保護された配線設計により、過酷な土木現場でも接触破損の懸念が少なく、出荷時点で高精度な刃先制御が校正されています。
また、自社の新車・特定クラスにのみ対応を限定する競合メーカーのシステムに対し、コマツは合弁会社EARTHBRAINを通じてオープンプラットフォーム戦略を展開しています。他社製油圧ショベルや6トン未満のミニショベルに対応する後付けキット「Smart Construction Retrofit」をラインナップしており、現場内に他社製建機が混在するマルチベンダー環境であっても、施工進捗データやガイダンス機能を共通基盤上で統合運用しやすい点が差別化要素となっています。
料金・プラン
コマツ ICT建機 (intelligent Machine Control)の導入費用は、車体本体価格および搭載ソフトウェア、各種クラウドサービスを含め「要問い合わせ」となっています。新車購入のほか、コマツグループ各社のレンタル拠点を通じたICT建機レンタル契約での運用が広く普及しています。
契約体系としては、ハードウェア本体の調達に加え、ICT施工を運用するための「スマートコンストラクションサポート契約」が用意されています。同契約には以下のサービスが含まれます。
- クラウドプラットフォーム(KomConnect / Smart Constructionクラウド)の利用権
- 遠隔支援窓口「スマートコンストラクションサポートセンタ」の利用
- GNSS高精度補正情報配信サービスおよび通信SIM利用料
- 車載端末・車体制御ソフトウェアの定期アップデートおよび保守
なお、ドローンによる起工測量データ作成代行、支給図面からの3次元施工設計データ作成、現場基準点に基づくローカライゼーション(現場標定)の初期設定代行などは、現場条件に応じた別メニュー(有償オプション)として提供されます。見積もり取得時には、「自社購入か現場単位のレンタルか」「サポート契約に含まれる通信費・補正情報費用の期間」「3次元データ作成外注費用の有無」を確認することが推奨されます。
導入事例・実績
宅島建設株式会社(河川土砂搬出工事)
長崎県島原市における13,800m³の河川土砂搬出工事において、運行管理システム「Smart Construction Fleet」を導入しました。ダンプトラックの位置情報を3秒ごとにリアルタイム更新し、狭小路でのすれ違い箇所を事前指定する進入アラート機能を活用した結果、安全運転と減速が現場内で徹底されました。従来は施工管理者が1日4回行っていた現場巡回を1回に削減し、実働40時間の作業工数削減を達成しています。
株式会社田村産業(土木工事)
宮崎県の土木工事において、国内初号機となるコマツのICT油圧ショベル「PC200i-10」を2016年に導入しました。オペレーターの経験年数に左右されることなく高精度な掘削仕上げが可能となり、掘削箇所付近に配置していた丁張りの設置作業および補助作業員を大幅に削減しました。作業員と重機の混在が解消されたことで現場の安全性が劇的に向上したほか、施工サイクル全体の生産性向上が確認されています。
コマツ社内試算・検証実績(燃料・CO2削減)
コマツが公表した検証データによると、intelligent Machine Control搭載建機による自動制御施工では、設計面に対する手戻り掘削の根絶や無駄な排土動作の抑制を通じて、従来施工機と比較して燃料消費量およびCO2排出量を約25〜30%削減する効果が確認されています。建機稼働の効率化が現場の環境負荷低減に直接寄与することが実証されています。
マルチベンダー環境と全工程を統合する「スマートコンストラクション」連携
土木現場における大きな課題の一つが、「同一現場内に異なる建機メーカーの機械が混在する」という点です。元請け企業が自社でコマツのICT建機を保有していても、下請け・協力会社が持ち込むショベルやダンプは他社製や従来型の非ICT機であるケースが一般的です。コマツはこの課題に対し、EARTHBRAIN社(コマツ、NTTドコモ、ソニーセミコンダクタソリューションズ、野村総合研究所の合弁)を通じたオープンソリューションを展開しています。
「Smart Construction Retrofit」を他社製建機や6トン未満のミニショベルに装着することで、メーカーを問わず3Dマシンガイダンスと施工履歴データの収集環境を同一現場に構築できます。さらに、Skycatchと連携したドローンによる高精度起工測量データ、Smart Construction Fleetによるダンプ動態管理、出来形検査アプリをクラウド基盤上でシームレスに結合させることが可能です。建機単体の自動化にとどまらず、測量から施工、検査に至る「i-Construction」の全プロセスをデジタルデータで連動させられる点が、単一の建機メーカーの枠を超えた実務運用を支えています。
導入前に知っておきたいこと
コマツ ICT建機の導入を検討するにあたり、現場運用面でいくつか留意すべき実務課題が報告されています。
- 非ICT機や他社建機とのデータ統合における事前計画
インテリジェントマシンコントロール機を1台導入しただけでは、現場全体の土量変化や進捗を自動で網羅することはできません。ステレオカメラによる現況把握やレトロフィットキットの他社機装着、運行管理アプリ(Fleet)の併用など、現場全体の機械構成に合わせた統合運用の設計が必要となります。 - 施工用3次元設計データの事前作成負荷
発注者から支給される発注図面(BIM/CIMデータや2次元CAD図)は、そのままICT建機に読み込ませて施工できる形式になっていないケースが多く見られます。掘削ステップや仮設進入路、作業ブロックに応じた「施工用3Dデータ」へ変換・編集する作業が必要となり、自社内でのデータ作成スキル習得や外注サポートの活用といった工数・コストを見込んでおく必要があります。 - GNSS測位環境と現場標定(ローカライゼーション)の精度管理
刃先制御の精度はGNSS衛星の受信状況や地上基準局との通信環境に直結します。衛星配置の偏りや現場標定の座標入力ミスがあると、刃先座標にズレが生じるリスクがあります。施工開始前の既知点検測やキャリブレーション作業を現場ルーティンとして定着させることが不可欠です。
導入の流れ・期間
コマツ ICT建機およびスマートコンストラクションの一般的な導入フローは以下の通りです。具体的な納期や現場立ち上げ期間は機体の調達方式(新車購入またはレンタル)やデータ作成支援の有無によって異なるため、要問い合わせとなります。
- 問い合わせ・現場条件のヒアリング
コマツカスタマーサポート各支店や販売代理店に問い合わせを行い、対象工事の規模、工種(河川、道路、造成等)、保有重機の状況、求めるICT機能についてヒアリングを受けます。 - 機種選定・導入形態の決定
ICT油圧ショベル、ICTブルドーザーの新車導入、あるいはグループレンタルでの手配かを決定します。あわせてスマートコンストラクションサポート契約の適用範囲や、レトロフィットキット導入の要否を検討します。 - 見積もり・契約締結
建機本体費用(またはレンタル料)、ソフトウェア利用料、GNSS補正情報サービス、サポートセンタ利用料を含めた見積もりが提示され、契約を締結します。 - 3次元設計データの作成・現場標定(ローカライゼーション)
工事の設計図面から施工用3次元設計データを作成し、機体端末に転送します。現場内の基準点を用いて建機側座標系と地上座標系を一致させる現場標定作業を実施します。 - 現場稼働・サポートセンターによる遠隔伴走
施工を開始します。稼働中のモニター操作不明点やGNSS接続の不具合が生じた際は、専任オペレーターが常駐する「スマートコンストラクションサポートセンタ」が遠隔から画面共有等でトラブルシューティングを支援します。
よくある質問(FAQ)
- マシンガイダンス(MG)とマシンコントロール(MC)の違いは何ですか?
- 最大の違いは「建機の油圧を自動制御するかどうか」にあります。マシンガイダンス(MG)は画面表示やアラーム音でオペレーターの手動操作をナビゲートする案内技術です。一方、マシンコントロール(MC)は設計データに合わせてバケットやブレードの油圧をリアルタイムに自動制御し、設定面を超える過掘削を物理的に停止・追従制御する半自動化技術です。
- 他社メーカーの油圧ショベルを現場で使っている場合でも導入できますか?
- 可能です。「Smart Construction Retrofit」キットを装着することで、コマツ製以外の油圧ショベルや6トン未満のミニショベルでも3Dマシンガイダンスやペイロード計測機能を利用できます。また、ダンプ運行管理システム「Smart Construction Fleet」は市販のスマートフォン端末を活用するため、車種・メーカーを問わず導入できます。
- スマートフォンやタブレットから現場の進捗データを確認できますか?
- 確認可能です。クラウドプラットフォーム「Smart Construction」および関連アプリを通じて、スマートフォンやPCのWebブラウザ上からダンプの運行動態、建機の稼働履歴、現場の現況土量データなどをリアルタイムに閲覧・管理できます。
- 導入前に操作性や施工手順を体験・確認できる施設はありますか?
- コマツが各地に設置している「IoTセンタ」において、ICT建機の実機操作やスマートコンストラクションのソリューションを体験できる技術講習・デモンストレーションが実施されています。具体的な日程や参加条件は公式サイトまたは営業担当への確認が推奨されます。
- 現場でのGNSS通信トラブルや操作ミスが起きた際のサポート体制はどうなっていますか?
- 「スマートコンストラクションサポートセンタ」が開設されており、専任オペレーターが通信経由でキャブ内モニターの遠隔操作支援、GNSS補正情報のエラー確認、設計データの再転送などをサポートします。また、国土交通省のi-Construction基準に合わせた書類作成や施工手順に関するコンサルティング支援も提供されています。
- 建機本体を購入せず、工事期間中だけレンタルで利用することは可能ですか?
- 可能です。コマツカスタマーサポートをはじめとするグループ各社および提携レンタル会社において、インテリジェントマシンコントロール搭載建機のレンタルサービスが提供されています。数ヶ月単位の公共工事現場のみに絞ってICT建機を調達し、スマートコンストラクションサポート契約を付帯させて稼働させることが可能です。
参照・出典
- コマツカスタマーサポート株式会社 公式サイト(ブルドーザー)
- 株式会社小松製作所(コマツ)公式サイト
- マシンコントロール(MC)とは?MGとの違いや導入メリット・選定手順を徹底解説 | ConShift
- マシンガイダンス(MG)とは?MCとの違いや測位技術の選び方をわかりやすく解説 | ConShift
- i-Constructionとは?建設DXを推進する3つの柱と導入のメリットをわかりやすく解説 | ConShift
- 建機テレマティクスとは?市場予測からデータ統合・TCO削減効果まで徹底解説 | ConShift
- 国交省が能越道で4機種を1台に集約、盛土ICT自動化施工を全国初公開 | ConShift