| Ⅰ．日時 | 2021年3月20日（土）14時00分～15時30分 |
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| Ⅱ．場所 | Zoomによるインターネット開催 |
| Ⅲ．出席者数 | 57名 |
| Ⅳ．講師 | 印藤正裕さん＠87期 (清水建設㈱専務執行役員生産技術本部長)
1979年 京都大学工学部建築学科卒業 1979年 清水建設株式会社入社 1979年 四国支店 建築現業 1995年 神戸支店 阪神大震災復興 工業化構法 2003年 アジア支店 チャンギ空港第３ターミナル建設所所長 2010年 建築事業本部 生産技術本部長 2011年 福島第一原子力発電所1号機原子炉建屋カバー工事 2016年 常務執行役員 建築総本部 生産技術本部長 2020年 専務執行役員 建築総本部 生産技術本部長 |
| Ⅴ．演題 | 「建設業の課題と使命」 |
| Ⅵ．事前宣伝 | 少子高齢化による技能労働者の減少、３Kと言われる労働環境の改善無くしては産業存続は厳しい。建設ロボットの開発を決断した。
一方で環境に対する関心の高まりから、エネルギー消費の少ない建築やカーボンフットプリントの少ない材料の利用が望ましい。資材を大量に使用する建築はその意味でも社会的使命も帯びている。 |
| Ⅶ．講演概要 | 紹介者は瑞光中学からご同期の東勇志さん。大学では工学部建築学科と医学部の道に分かれたが、印藤さんは中学・高校を通して非常に優秀な友人だった。成績が優秀なだけでなく、麻雀・ゴルフ・ギター・ピアノ・鉄道模型など多趣味・多芸な面もある。印象深いのは彼の結婚式に招かれた時。結婚披露宴は小豆島のリゾートホテル オリビアンのパーティ会場で行われたのだが、実はその会場はご自身が手がけられた建物だった。清水建設に入社後、30年間で国内外30ヶ所もの現場で経験を積まれ、後に生産技術部門に移られてからは建設に関する研究と新しい技術の開発に取り組まれている。彼が手掛けられた中で代表的な事業は1994年の小豆島大観音像建立工事（社内初の3次元CADの活用）、2008年のシンガポールのチャンギ空港第３ターミナル建設工事、2011年の福島第一原発一号機原子炉建屋カバー工事である。
１．イントロダクション1-1清水建設とは①1804年東京神田鍛冶町で創業。創立者は越中富山出身の大工の棟梁 清水喜助。
②年間売り上げが約１兆円を超えるスーパーゼネコンの1つ。
③スマートイノベーションカンパニーとしてSDGsにも取り組んでいる。※ゼネコンとは工務店や建築会社とは異なり、設計・施工・研究を全て自社で行う総合建設業。
1-2建設業を取り巻く環境①産業の性格上（賃金の伸び悩み、職場が３K（キツイ キタナイ キケン））若い人が就業したがらない為に、熟練の技能労働者の高齢化が進んでいる（慢性的な人手不足問題）。
②近年、環境問題に対応した新しい取り組みが必要とされている。
③日本国内では10年に1度くらいの割合で大きな地震が発生している。そのたびに構造計算の規格が変更され設計業界・建設業界は対応が必要になる。
④政府主導の担い手確保と働き方改革の一環として、建設業界では2016年から2025年までに20%の生産性向上を目標としている。
２．次世代建築生産システム「シミズ スマート サイト」の開発2-1ロボット化の歴史と作業ロボット開発着手の契機①1980年代に開発が始まった建設ロボットは、結局2000年代には消滅してしまった。当時は、重量が数百キロにもなるロボット本体を人が工事現場まで運搬して設置作業を行い、細かく場所あわせをし、作業内容を逐一入力する必要があるもので、使いこなすのに多くの人手と手間と操作する技能が必要とされた。”最初から人がやった方が早い”と言われるようなロボットだった。
②2014年東京大学のデジタルファブリケーションプロジェクトに参加した際に、スイス工科大学のMatthias Kohler教授と知り合い、新しい技術で“自律的に動くロボット”を紹介された。（レンガを積み上げるロボット、四つ足で移動するロボットなど）この時、「ロボットの次の時代が来た！」と感じた。
③スイス工科大学訪問直後、新しいロボットの稟議書（企画案）を作成し社長に提出。開発の許可をとった。社長から念を押されたのは“以前の轍を踏まないロボット”。
2-2開発のこだわり①設置と操作が簡単（ロボットの設置の準備工事不要、操作はiPadのみで簡単に扱える） ②安全装置の装備（動線上に障害物があれば自動的に避けたり止まったりする機能・光の色と音を使って稼働状況を人に分かりやすく知らせる機能など） ③一緒に仕事したくなる様な“カッコイイ”デザイン ④自律移動ができる（相対的位置認識機能を使って目的地まで自分で移動できる） ⑤人と同じ材料が扱える（人と同等以上の高い精度（±0.5㎜）で作業ができる。これによりロボット用と人用に別々の材料を用意しなくてもよくなる） ⑥一体で複数共同作業ができる。 2-3現場が求める自動化したい作業①力仕事（搬送と揚重）
②過酷な作業（溶接）
③面積の広い場所の連続作業（上を向いたままの長時間労働。天井吊ボルトの取付け、天井のボード貼りなど）
2-4自律型ロボットの開発（2016年～）①ロボットには、移動する・見る(認識する)・考える・互いに連携し合う・人と連携して仲間のように働くというすべての機能に自律性を持たせた。
Robo-Carrier：資材搬送ロボット。自律運転エレベーター（ロボット）と連携して資材を搬送する。 Robo-Welder Pivot型Ring型：全行程自動溶接ロボット、鉄骨等の溶接。 Robo-Buddy：職人さんの技を受け継いだ、多能工ロボット。 ②個々に働く自律ロボットたちをクラウドで一括管理するシステムを作った。このシステムのおかげで、係員はiPadでいくつか指令を出すだけで、数種類数台の自律ロボットを自動的に連携作業させることが出来る。稼働状況もiPadで確認できる。
Robo-Master Cloud：個々のロボットが連携作業できるようロボット群をクラウドで管理する。 ③以上により最先端技術を搭載した自律ロボットと人が連携して工事を進める、次世代建築生産システム「シミズ スマート サイト」の構築に成功した。スマートサイトは３つのカテゴリーから成る。ここまで主に解説したのはロボット施工のカテゴリーで、ほかにマネジメントとデジタルサイトファブケーションがある。
2-5実践と改良(2018年～現在)①最初は社内の技研ロボット実験棟で後には現場でロボットたちを実稼働させ、現場の要望を取入れつつ、色々な失敗から学習し、改良を加え、少しずつ作業の成功率を上げていった。（現象/原因/対策）
②現在は4つの工程（資材搬送、鉄骨柱の溶接、天井仕上げ施工、OAフロア施工）の自動化に成功し、１工程あたり約8割の省力化ができたが、建設工事全体の工程から見ればほんの2％の省力化に過ぎず目標の20％には程遠い。
2-6ロボットの今後の取り組み①建設現場では何千何万の作業（プロセス）で工事が進む。開発中のロボットは4つの作業（溶接、天井、床、搬送）を自動化させたのみだが、今のロボットをプラットフォームとして作業できる工種を増やしてゆきたい。また、各ロボットから得られる情報をデータベースに集積し、学習を繰り返してさらに進化させてゆきたい。
②いずれはこの技術を社外にも展開し、他の建設会社にも広く使っていただいて、現場の実践回数（経験回数）を増やし、さらに技術を高めてゆきたい。
③現在は数十台のロボットが稼働しているのみだが、ロボットを量産化する事でコストが下がり生産性も向上する。将来的には20%の省力化が実現する。
2-7まとめ人はロボットと協働作業することで労働環境を改善することができる。ロボットは人の仕事を奪うものではなく人を幸せにするものである。ロボットは休むことも眠ることもなく、ずっと働き続けられる（ただし充電は必要）が、ロボットにも苦手な作業があり、そこは人による作業が欠かせない。ロボットが8割・人が2割の作業を受け持つことで、より高い賃金・休日の増加・快適で安全な職場が実現できる。またロボットを使えば工事現場で働く人の年齢や性別による制限がなくなってゆくだろう。 3．建設業の社会的使命（福島第一原子力発電所一号機原子炉建屋カバー工事）3-1震災発生からカバー工事決定まで①東京電力より各建設会社に対し、水素爆発を起こした一号機原子炉建屋のカバー工事を一か月以内に済ませたいとの要望があった。清水建設の社内では原子力対策室を立ち上げ、対策会議を開始（毎朝8時30分～）。危険で厳しい仕事であることは明白で、要望を辞退する事もできたが「国難と捉えて最善を尽くす」意思を決定。直ちに建設計画を立案し東京電力に提出した。
②各社が様々な提案をする中(エアチューブを使ったバルーン方式・クレーン方式など)、清水建設の案が採用された。
3-2計画時の課題高放射線量のため省人化（無人化）しなければ施工できない。
①現状の把握：防御服での現地調査・航空写真・3Dレーザースキャン計測・図面による地下埋没設備の調査。
②どうやって建てるか：省人化（無人化）工法の考案。
③要求性能の確保：構造強度・耐久性・気密性・防水性など。
3-3これまでやったことがない新しい施工技術（無人化技術）を短期間で開発①S-SJS工法（シミズ スマート ジョイント システム工法）
柱と柱、柱と梁などの鉄骨を接合する際に、ボルトを使わない新しい工法を考案した。 日本古来の伝統技術である「ほぞ」の考え方を応用した。 ボルトが無いので「人がボルトを締めて溶接する」工程を省略できる。 (被ばく作業の低減) ②水素爆発で曲がってしまった柱や飛び散った大小様々な粉砕ガラを取り除くのに、大型の切断機械や片づけるためのロボットを開発した。
③リモート建方システム：工事は安全な場所から遠隔操作で行う必要があった。遠隔操作でも精度の高い工事ができる技術を考案し、システムを短期間で開発した。(リモート計測（自動追尾機能搭載）・通信・機械制御機能など)
4.建設業の社会的使命（持続可能な未来社会の実現）①清水建設は、二酸化炭素削減の中長期目標「エコロジーミッション2030-2050」を推進し、その一つとして、カーボンフットプリント(二酸化炭素の排出量)の少ない材料の利用を進めている。 ②建設資材として木造、S造（鉄骨造）、RC造（鉄筋コンクリート造）を比較すると、最も二酸化炭素の排出量が少ないのが木造である。ただ、木は可燃物なので建物としての耐火性の点で建築基準法上の制限がかかる。石膏ボードを外側に貼る等、耐火性を高めるために様々な技術が適用される。また、コンクリートや鉄骨に比べると強度が小さいので、高層ビルや大型施設を木造で建てるには鉄骨や鉄筋コンクリートとの複合構造にする必要が生じる。 ③建設材料として木材を評価する時「木材を多く使えば使うほど二酸化炭素の排出を抑制できる」という考え方をする。木材１㎥あたり732Kgの二酸化炭素を固定化できる（二酸化炭素の固定化）。したがって木材をなるべく多く取り入れた建物の設計が望ましいのだが、どのような建物を建てたいのかは施主の希望になるので、より環境性能を優先した建物が要求される社会になることが先決になる。 ④清水建設は大手ゼネコンで唯一、木工場を所有している。1884年に開設した東京木工場は現在も運用中で、日本古来の木工技術を継承している。伝統技術と先進技術を融合させ進化させることが、これからの持続可能な未来社会に求められる。 ⑤脱炭素のまちづくりに取り組んでいる。再生可能エネルギーの活用、SEP船の建造（大型洋上風力発電設備を建造するシステムを搭載した世界最大級の船、2022年10月完成予定）など。 ⑥東京五輪に向けて清水建設が建造した「有明体操競技場」は、木材を積極的に取り入れた。使用木材量は約2300㎥で、これは他の東京五輪関連施設の中では最大量である。内訳：木質の大屋根にカラマツ1500㎥、外装と観客席にスギ800㎥。 5．未来構想「シミズ・ドリーム」について清水建設では先端技術を利用した未来都市を構想し、それらを実現するための新しい工法や材料をはじめ、法律的な問題や環境に与える影響など様々な研究を続けている。 例：月面基地・宇宙ホテル・海洋未来都市・月太陽発電（LUNA LING）・海洋深海都市など。 6．質疑応答(敬称略)西尾大次郎(66期)：未来都市の耐用年数はどれ位を設定されていますか？回答）研究の前提条件として、持続的に暮らせる都市を目指しています。構造体が劣化する前のメンテナンス技術も研究課題に含まれています。素材の劣化をどう防ぐかが大きな課題です。チタンや鉄は耐用性が高いですが、コストがかかりますし特に鉄は生産過程で大量の二酸化炭素が出ます。コンクリートの製造にも二酸化炭素が出ますが、製鉄の副産物を用いたり二酸化炭素を吸収させたりなど、様々な研究が行われています。 牧武志（73期）：海外の建設の状況について教えてください。回答）木材の利用は日本よりも海外（特に欧州）の方が進んでいます。木材は、無垢材を使用するだけでなくCLT（集成材）として調達しています。CLTは新しい木質素材ですが10階建ぐらいのマンションなら耐えられる強度があります。 ※無垢材：伐採した木をそのまま切り出して作った天然の木材。 ※CLT（Cross Laminate Timber）「直交集成板」：小さな木片を交互に重ね合わせて大きな木質素材を形成させる。比較的変形が少なく、構造的に均質で高い断熱性・遮音性・耐震性がある。耐火性を持たせる加工技術も進化している。間伐材も材料になるので木の地産地消もできる。 雫石潔(75期)：海中都市の研究をされる目的は何ですか？回答）一つはフロンティアという考え方です。地上には人の住む新しい土地が少ないので、海に新天地を求めました。もう一つは膨大な海洋エネルギーを利用することです。（海底のエネルギー資源・レアメタルの発掘と利用・海底牧場・海藻を利用したエネルギー循環システム・海洋温度差発電・海洋深層水など） 多賀正義（76期）：ロボットは一般に受注した現場にも対応できますか？（工事現場は、ロボット用に特別に設計する必要がありますか？） 回答）一般的には通常と変わりなく対応できます。ただし、ロボットが働くには床の不陸や段差が障害になりますので、工事現場の準備が必要となる場合があります。私は建設ロボットがもっと一般化され、どの現場でも使ってもらえるよう普及させることが重要だと考えます。ロボットを量産化する事でコストが抑えられ、さらに様々なデータが蓄積され機能の改善が見込まれます。 ※不陸：平らではなく凹凸があること。又は水平でないこと。 佐々木三郎(77期)：自律ロボットの学習にはAI（人工知能）技術を使っていますか？回答）今の所は失敗のデータを元に人が教えています。将来的にはAIを組み込んでいく予定です。また、現場管理や作業進捗の管理はAIを使うことで人の視点に近いマネジメントが出来るようになるでしょうね。 新保義剛(87期)：最近は土木建設の仕事に就く若い人が減っています。夢のある話ややり甲斐だけでは振り向いてくれません。何か良いアイデアはありませんか？回答）私を動かしているのは好奇心だと思います。建設は図面通りにきちんと建物を完成させるのが当然ですが、完成までのプロセスを自分で色々考えて工夫するのは大変面白い仕事だと思っています。どうすれば早く仕上がるか？上手く出来るか？精度を上げられるか？など、工事方法や手順を毎日のように一生懸命考えますし、図面通りでない方が良いなら（例えばユニット化工法等）新しい提案もします。 建設業界では、入社して数年間は学校で学んだ事以外の様々なわからないことがあるのでつまらないと感じる事もあるかもしれませんが、現場で経験を積んで自分でいろいろ考えられる立場になれば、とても面白い仕事と言えます。「自分が工夫できる面白さ」をうまく若い人たちに伝えられれば良いと思います。 峯和夫(65期)：建設ロボットの技術ですが建設会社同士の横の連携はどうなっていますか？回答）昨年の暮れに鹿島建設と竹中工務店と清水建設の大手三社の連携が成立し、これまでのロボット技術を共有し共同開発していくプロジェクトが進んでいます。今年は建設ロボット技術に関心のある中堅会社もこのプロジェクトに参加してゆく予定です。 現在は建設業界に”競争”から”共創”への流れが実現しつつあります。 【Ⅶ章記録：野田美佳（94期）】 |
| Ⅷ．資料 | 第1部（10MB） 第2部（6MB） 第3部（2MB） 第4部（5MB） いずれもPDFファイル |