住友建機 マシンコントロール/ガイダンスシステムとは?手元切替機能や2Dから3Dへの拡張性を解説

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住友建機の油圧ショベルに最適化された2D/3Dマシンコントロールおよびマシンガイダンスシステム。手元のトリガースイッチ1つで半自動制御(MC)と手動操作をスムーズに切り替え可能で、設計面±400mmでの安全保護制御も備える。2DシステムからGNSSアンテナ追加による3Dシステムへのアップグレードにも柔軟に対応する。

料金モデル
要問い合わせ
対象規模
中堅〜大手向け
対象業界
土木 ゼネコン

住友建機 マシンコントロール/ガイダンスシステムとは?

住友建機 マシンコントロール/ガイダンスシステムは、土木工事における丁張り設置や検測作業の負担を軽減し、オペレーターの熟練度に左右されない高精度施工を実現する油圧ショベル・道路機械向け施工支援ソリューションです。作業装置の油圧をリアルタイムに自動制御する「マシンコントロール(MC)」と、設計面との位置関係を画面や音で視覚的に案内する「マシンガイダンス(MG)」を展開しています。手元のトリガースイッチによる半自動制御と手動操作の即時切り替え、設計面±400mmでの保護制御などを備え、過掘削の防止と施工スピードの両立を支援します。

主な機能

住友建機が提供するマシンコントロールおよびマシンガイダンスシステムは、油圧制御技術と測位技術を緊密に統合している点が特徴です。代表的な油圧ショベル「SH200Z-8」などに搭載される機能を中心に、大きく3つの機能群に分類して解説します。

油圧連動型のマシンコントロール・アシスト機能

  • 手元トリガースイッチによる制御切り替え
    操作レバーに配置されたトリガースイッチを握るだけで、システムによる半自動制御(MC)と通常の手動操作を瞬時に切り替えられます。バケット刃先が設計面に近づいた際のみ半自動制御を介入させ、障害物の回避や土砂の積み込み時は手動へシームレスに戻すといった直感的な操作が可能です。
  • 設計面±400mm保護制御
    掘削対象となる設計面の上下400mmの範囲において、バケット刃先の過度な食い込みや掘りすぎ(過掘削)を未然に防ぐ油圧制限機能です。地盤を掘りすぎてしまった際の手戻り埋め戻し作業や余分な残土処分費用の発生を抑制し、設計通りの仕上がり面を安定して成形します。
  • 旋回正対アシスト
    法面整形作業時において、作業装置が設計面に対して垂直(正対)になるよう、車体の旋回動作をシステムが自動で減速・停止させる機能です。オペレーターが目視で正対角度を微調整する反復作業の手間を省き、刃先の偏摩耗や法面への不要な接触を防ぎます。
  • アームスピードアシスト
    設計面の傾斜角や勾配が切り替わる境界ポイントにおいて、バケット爪先が設計面の起伏に沿って追従するようにアームの引き速度を自動制御します。法面の折れ点などで発生しやすい意図しない急加速や刃先の跳ね上がりを抑え、なめらかな法面仕上げを支援します。
  • ブームパワーアシスト
    硬質土や粘性土など土質の変化にかかわらず、バケットが地中に過度に突入して失速することを防ぎながら、十分な掘削パワーを油圧系統へ伝達・配分する支援機能です。掘削抵抗の大きい現場でも作業装置の挙動を安定させ、一定の施工リズムを保ちます。

測位・外部機器連携機能

  • Trimble Earthworksベースのシステムアーキテクチャ
    グローバルで実績を持つTrimble Earthworksのプラットフォームを採用し、堅牢なGNSS受信機やセンサー構成による高精度な3次元位置計測を行います。2DガイダンスシステムからGNSSアンテナを追加して3Dシステムへアップグレードする段階的な機器拡張にも対応しています。
  • ネットワーク型RTK-GNSS対応および入門キット
    現場内に固定基地局を設置することなく、携帯電話通信網を通じて補正データを受信するネットワーク型RTK(VRS)環境に対応しています。初期導入の敷居を下げるエントリー向けのキット構成や無線通信オプションも用意されており、現場条件に応じた測位インフラを選択可能です。
  • チルトローテータ連携オプション
    バケットを360度旋回・左右チルトさせられるチルトローテータのアタッチメントと連動するオプション設定が可能です。機体を頻繁に移動させたり据え直したりできない狭小地や構造物近傍でも、刃先の角度を設計面に追従させたまま自由度の高い成形作業が行えます。

機体管理・安全モニタリング機能

  • 別置き専用大画面モニター
    車載の標準インストルメントパネルとは独立した専用の大画面カラーモニターを運転席前方に配置しています。3次元設計データ、現在地の横断図・縦断図、目標高との離隔数値を大きくグラフィカルに表示し、直射日光下でも視認性を確保します。
  • 衝突軽減システム「FVM3(フィールド・ビュー・モニター3)」
    機体周囲のカメラ映像を合成して俯瞰映像を表示するとともに、後方や側方に接近する人物・障害物を検知して警報や制御介入を行う安全支援機能です。周囲確認のためのオペレーターの視線移動負担を減らし、掘削・積込作業への集中環境を整えます。
  • ペイロード機能(荷重計測)
    バケット内にすくい込んだ土砂の重量をリアルタイムに計測・積算する機能です。ダンプトラックへの過積載を防止するとともに、目標積載量ぴったりの積み込みを可能にし、現場からの土砂搬出工程における輸送効率と法規遵守を担保します。

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

法面整形や大規模土工の頻度が高く、丁張り設置や検測の工数を削減したい土木施工会社

  • 丁張り設置と手元作業員の検測作業に伴う工期の圧迫と接触リスク
    広大な造成地や道路土工では、丁張りの維持管理や掘削深さを測る補助作業員の配置が不可欠であり、重機接触事故の懸念が常に伴います。住友建機の3Dマシンコントロールを導入すれば、3次元設計データとGNSS測位により丁張りレス施工が可能となり、手元作業員を重機旋回半径内から排除して安全性を確保できます。同社調べでは丁張・検測の最小化等により従来工法比で最大40%の生産性向上が確認されています。
  • 法面仕上げにおけるオペレーターの技能差と過掘削による埋め戻し損失
    複雑な勾配を持つ法面整形はベテランの感覚に依存しやすく、掘りすぎた場合は良質土による埋め戻しや再転圧などの手戻りが発生します。旋回正対アシストやアームスピードアシスト、設計面±400mm保護制御を活用することで、経験浅いオペレーターでも法面に正対した正確なすき取りが可能となり、手戻り工事を抑止できます。

若手オペレーターの育成を進めつつ、施工品質の平準化を図りたい地域ゼネコン

  • 熟練技術者の定年退職に伴う施工精度・スピードの低下
    団塊世代の引退が進む中、経験の浅い若手やオペレーターの技術習得には通常数年単位の現場経験を要します。油圧が目標面へ自動追従する半自動MC機を活用すれば、オペレーターはアームの基本操作を行うだけで設計面通りの勾配を成形できるため、操作の習熟期間を大幅に短縮し、会社全体の施工品質を均一化できます。

向いていない企業・現場

トンネル坑内や高架下など、GNSS衛星電波が完全に遮蔽される環境中心の施工現場

  • GNSS測位が機能しない閉鎖空間での3D施工ニーズ
    本システムの3D機能は基本的にGNSS(ネットワーク型RTK等)を用いた衛星測位に最適化されています。上空視界が遮られる高架下、トンネル坑内、密集した建築物の直下などでは衛星電波を受信できず、3D測位の精度が著しく低下します。こうした現場では、自動追尾型トータルステーション(TS)を用いた光波測位システムや、基準面をレーザー照射器で設定する2Dシステムを主軸とした別構成の検討が必要です。

他社製建機を多数保有し、メーカー問わず同一システムを一括後付けしたい現場

  • マルチベンダーフリートに対する一律の後付けキット導入
    住友建機のマシンコントロール機能(旋回正対アシストやアームスピードアシスト等)は、住友建機製油圧ショベルの油圧バルブ・電磁比例制御弁と高度に統合されて設計されています。コマツ、コベルコ、キャタピラーなど他社製建機が混在する保有机群全体に対して、全く同一の操作性・制御ロジックを持つ社外製レトロフィットシステムを一括導入したい場合は、サードパーティ製MG/MCキットの導入を検討した方が運用統合を図りやすい場合があります。

類似ツールとの比較

ICT施工向けのマシンコントロール/ガイダンス市場には、大手建機メーカー各社の純正システムや、測量機メーカーが提供する後付け(レトロフィット)システムが存在します。その中での住友建機システムの位置付けと特徴を整理します。

最大の特徴は、同社製油圧ショベルの機械特性に最適化された独自のアシスト制御ロジックです。一般的なサードパーティ製後付けMCシステムは、バケットの高さ制御(ブーム・アームの昇降連動)を中心に行うものが大半ですが、住友建機の最新システム(SH200Z-8等)では、「旋回正対アシスト」のように上部旋回体の旋回速度・角度にまで介入する制御や、折れ点での「アームスピードアシスト」を実装しています。機体の油圧システムを自社で設計している建機メーカーならではの協調制御が行われており、法面成形時の操作負荷を物理的に低減する設計となっています。

また、測位・ガイダンスのソフトウェア基盤に「Trimble Earthworks」の技術を取り入れている点も実務上のポイントです。建設ICTの業界標準プラットフォームのひとつであるTrimbleの操作体系を踏襲しているため、現場の施工管理者が作成する3次元設計データの取り込み互換性が高く、他現場でTrimble製システムを使用した経験があるオペレーターであれば画面操作に迷いにくい環境が整っています。

料金・プラン

住友建機 マシンコントロール/ガイダンスシステムの導入費用は、新車購入時のメーカーオプション搭載、対応機種への工場・ディーラー取付、既存機へのキット装着などの導入形態によって異なるため、公式Webサイト上では定価表は公開されておらず「要問い合わせ」となっています。

2D仕様からスタートして将来的にGNSSアンテナや受信機を追加して3D仕様へ拡張する段階的導入プランや、初期費用を平準化するレンタル機・リースプランの活用が可能です。具体的な見積もりを取得する際は、以下の点を確認することが推奨されます。

  • 導入形態の選定
    ICT機能があらかじめ工場出荷時に統合された新車での導入か、既存の保有機械への後付けキット装着か。
  • 測位補正サービス費用
    ネットワーク型RTK-GNSSを利用する場合の通信用SIM契約およびデータ配信サービス(VRS等)の月額・年額利用料。
  • 3次元データ作成環境の有無
    自社でCADソフトや出来形管理ソフトウェアを保有しているか、またはデータ作成支援サービスを付帯させる必要があるか。

導入事例・実績

住友建機のマシンコントロールおよびマシンガイダンスシステムを導入した企業では、工期短縮、燃料消費量削減、売上拡大などの具体的な成果が公表されています。

導入企業 業種・所在地 導入機種 導入効果・実績
株式会社京和土建 土木施工(沖縄県) SH200 工期を1ヵ月短縮、燃費3割向上を達成
大山土木株式会社 土木施工(岐阜県) SH200 150日の工期に対して、実働で20日間の工期短縮を達成
山根建設株式会社 土木施工(香川県) SH200 3Dマシンコントロール導入により生産性が大幅向上し、売り上げ約2倍を達成
東和道路株式会社 道路施工(千葉県) HA90C(アスファルトフィニッシャ) 施工能力が最大3倍に向上
株式会社友進 道路施工(岐阜県) HA60W(アスファルトフィニッシャ) 施工誤差5ミリ以内を達成

油圧ショベル(SH200)の事例では、丁張りレス化や過掘削防止による手戻り削減が工期短縮に直結しており、株式会社京和土建では工期1ヵ月短縮に加え、無駄な掘削動作が減ったことで燃費が3割向上しています。また、道路機械(HA60W、HA90C)へのガイダンス・コントロール技術適用においても、平坦性の向上による施工誤差5ミリ以内や施工能力最大3倍といった定量成果が報告されています。

ICT研修センターにおける実機操作・体験プログラム

ICT建機の導入にあたり、多くの施工会社が直面するのが「オペレーターの操作習熟」と「現場技術者の3次元データ取り扱いスキルの不足」です。住友建機では、これらの技術的ハードルを解消するための専門施設として「ICT研修センター」を運営しています。

同センターでは、座学によるi-Constructionの基礎知識習得にとどまらず、以下のような実践的なカリキュラムが提供されています。

  • 3次元測量・設計データ作成の実習
    起工測量から3次元点群データの生成、CADを用いた施工用3D設計データの作成手順を実務ベースで学びます。
  • 専用テストフィールドでの実機試乗・操作体験
    マシンガイダンスおよびマシンコントロールを搭載した実機を用い、法面整形や床掘り作業を模擬した実機操作を行います。手元のトリガースイッチ操作による半自動制御への切り替えや、旋回正対アシストの挙動を安全な環境で体感できます。
  • 現場技術者向けトラブルシューティング教育
    GNSS測位の基準点キャリブレーション(現場座標合わせ)や、衛星受信状態が悪化した場合の現場対応など、実現場で発生しやすい課題への対処法を学習します。

導入前にオペレーターや施工管理技士が研修を受講できる体制が整っているため、機械の納入初日から現場で稼働させやすい支援環境が用意されています。

油圧ショベルから道路機械へ広がる対応機種と拡張性

住友建機のICTソリューションは、汎用的な油圧ショベルだけでなく、同社が強みを持つ道路舗装機械(アスファルトフィニッシャ)や、旋回性能を高めるチルトローテータとの連携など、多様な工種への拡張性を備えています。

  • 主力油圧ショベルシリーズへの対応
    標準的な20トンクラス「SH200」シリーズをはじめ、後方超小旋回機である「SH135X」「SH235X」など、都市部の狭小地や道路改良工事で多用される機種へのシステム展開が行われています。
  • 道路機械(アスファルトフィニッシャ)向けコントロール技術
    ホイール式アスファルトフィニッシャ「HA60W」やクローラ式の「HA90C」において、スクリードの厚み・勾配を高精度に制御するガイダンス・コントロール技術を適用可能です。導入事例にある株式会社友進では施工誤差5ミリ以内、東和道路株式会社では施工能力最大3倍を記録するなど、舗装工における出来形品質の向上に寄与しています。
  • 2Dから3Dへの段階的アップグレード設計
    初期投資を抑えて基準面レーザーによる深さ管理(2Dシステム)から導入し、大型の公共工事や直轄ICT工事の受注に合わせてGNSSアンテナや車載ユニットを追加することで3Dシステムへと拡張できる柔軟な機器構成が採られています。

導入前に知っておきたいこと

住友建機 マシンコントロール/ガイダンスシステムの導入を検討する際は、ICT施工システム全般に共通する現場環境および運用面の制約事項について事前に理解しておく必要があります。

まず、GNSS方式による3Dシステム全般の特性として、上空視界が開けていない山間部の深い谷底、高層建築物の近傍、高圧電線下などでは衛星測位の電波がマルチパス(反射波)の影響を受けたり遮蔽されたりして、測位精度が一時的に低下する場合があります。現場の地理的条件に応じて、ネットワーク型RTKの通信電波状況や衛星配置を事前に確認することが求められます。

また、マシンコントロールを最大限に機能させるためには、正確な3次元設計データ(LandXML等)の事前作成が不可欠です。社内に3次元CADの扱いに習熟した技術者がいない場合は、外注によるデータ作成やディーラーのデータ作成支援サービスを活用する必要があり、その分のリードタイムや費用を織り込んでおく必要があります。なお、住友建機製品固有のユーザーレビューや不具合情報に関する客観的な公開データは現時点では確認されていません。

導入の流れ・期間

システム導入から現場稼働までの標準的なプロセスは以下の通りです。具体的な納期・セットアップ期間は機械の手配状況や現場条件により異なるため、個別に見積もり・問い合わせを行う必要があります。

  • 1. 問い合わせ・現場ヒアリング
    最寄りの住友建機販売各拠点へ問い合わせを行い、主な施工対象(土工・道路・管路等)、施工規模、保有機械の状況を伝えます。
  • 2. 機種選定・システム構成の提案
    新車購入(SH200Z-8等のMC搭載機)か、保有機械へのシステム装着か、あるいはレンタル機の活用かを検討します。現場環境に合わせて2D/3Dの仕様やネットワーク型RTKキットなどの構成を決定します。
  • 3. 見積もり・契約
    機体本体、センサー類、車載モニター、通信機器、各種ソフトウェアライセンスおよび初期調整費用を含めた見積もりを確認し、売買またはリース契約を締結します。
  • 4. 機械納入・現場キャリブレーション
    機体へのセンサー取り付けおよび初期設定を実施します。施工現場において、現場基準点とGNSS座標を整合させる「ローカライゼーション(現場座標変換)」の計測・調整作業を行います。
  • 5. オペレーター教育・実機稼働
    モニターの操作方法やトリガースイッチによる半自動制御の切り替え手順などの取り扱い説明を受け、設計データを機体へインポートして施工を開始します。事前にICT研修センターでのトレーニングを受講することも可能です。

よくある質問(FAQ)

既存の保有ショベルに後からマシンコントロール(MC)を追加することは可能ですか?
マシンガイダンス(MG)システムはセンサーやモニターの後付けキットによって多くの機種へ装着可能ですが、油圧を自動制御するマシンコントロール(MC)は専用の電磁比例制御弁や油圧配管への介入が必要となります。対応可否や必要な改修規模は保有機械の年式・型式によって異なるため、最寄りの販売代理店への適合確認が必要です。
2Dシステムを導入した後に、後から3Dシステムへ変更できますか?
可能です。住友建機のシステムは段階的な導入に対応しており、まずは回転レーザー等を用いた2Dガイダンス/コントロールから開始し、後からGNSSアンテナや受信機、3次元対応ソフトウェアを追加することで3Dシステムへアップグレードできる柔軟な構成が採られています。
操作画面はタブレットやスマートフォンアプリでも表示・操作できますか?
オペレーター用の操作端末としては、現場の過酷な振動や温度変化、粉塵に耐えうる別置きの車載専用大画面モニターがキャブ内に設置されます。一般的な汎用スマートフォンや家庭用タブレットによる重機制御画面の直接操作には対応していません。
無料トライアルや実機を事前に試乗できる機会はありますか?
住友建機が運営する「ICT研修センター」において、実機への試乗やマシンコントロール機能の操作体験プログラムが用意されています。また、販売会社を通じて実現場へのデモ機貸出や施工見学会が実施される場合があるため、詳細は担当窓口へご相談ください。
導入後の故障やトラブルに対するサポート窓口はどのようになっていますか?
全国に展開する住友建機販売の支店・営業所および指定サービス工場が窓口となり、油圧系・電気系の修理対応やセンサー類の保守サービスを提供しています。システム面での問い合わせや通信設定のトラブルについても、現地のサービスエンジニアによる現地出張サポートが受けられます。
ネットワーク型RTK-GNSSを利用する場合、現場ごとの基地局設置は不要ですか?
はい、不要です。携帯電話通信網を介して補正情報配信サービスから補正データを受信するため、現場内に高価なGNSS固定基地局を設置・管理する手間をかけずに高精度な3次元測位を行えます。ただし、携帯電話の通信圏外となる山間部などでは、現場用基準局の設置が必要となる場合があります。

参照・出典

他のICT施工・マシンコントロールと比較する

住友建機 マシンコントロール/ガイダンスシステムの特徴を含むICT施工・マシンコントロールの12製品を、料金・機能・対象規模で比較できます。

ICT施工・マシンコントロール比較12選