建機の世界は24時間無人運転＆電動化も爆速で進行中!!! 恐るべき「働くクルマ」の超進化

「働くクルマ」ともいわれる建機。“クルマ”とはいえ走行することが目的ではなく、“作業”することを目的として誕生し、日々進化。

　そしてその進化のベクトルは、乗用車同様に安全、環境、効率、人的負担軽減など、乗用車とほぼ変わらないテーマを持っているのだ。

　電動化・ハイブリッド化、無人運転…。恐るべき「働くクルマ」たちの超進化をご紹介！

※本稿は2021年4月のものです
文／末永高章（「バスマガジン」編集長） 写真／ベストカー編集部
初出：『ベストカー』 2021年5月26日号

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■テーマ01：ハイブリッド、電化が浸透中！

●巨大で多くのエネルギーを必要とする建機。電動化の波は必然的に押し寄せる

　クルマの動力源のハイブリッド化で燃料消費が減少し、排出ガスも減らせ、環境にいいとされているのは周知のとおり。さらに電気だけのクルマも一般的になりつつあるが、それは建機の世界も同じだ。

　まずは目にすることが多い油圧ショベル。コマツPC200という中型油圧ショベルが、2008年にPC200h（後にHB205に改名）という型番で、動力源がハイブリッド化された。これが一般使用される建機のハイブリッド第1号機だ。

ハイブリッド第1号機のコマツの油圧ショベル：世界初のハイブリッド機・コマツHB205。旋回台を電化し、回生エネルギーを利用する


　このPC200h、走行は内燃機関のままで、ブーム（土などを掘る作業装置）の旋回減速時に回生エネルギーを蓄電し、ブーム旋回時に還元するというもの。

　これは建機ならではの高度なアイデアで、ここから一気にハイブリッド化が一般化した。

　また、キャタピラージャパンでは2010年にD7Eブルドーザを発表。こちらはシリーズ式ハイブリッドで、エンジンで発電、電気で駆動というシステムを持つ。こちらも世界初だ。

世界初のハイブリッドブルドーザは、キャタピラージャパンのD7E。エンジンで発電しモーターで駆動するシリーズ式。トランスミッションが不要なので重量面で有利だ

D7Eのハイブリッドシステム

●建機にも“ピュアEV”

　そして電化。コマツPC30E-5というミニ油圧ショベルは、バッテリー駆動式として2020年に登場。短時間で80%まで充電する急速モードも持つため、実用性能に問題はない。

　さらに日立建機には、電気ケーブルを接続した状態で稼動する、電動油圧ショベルZAXIS135、225というモデルもある。

　実は、建機における電化の歴史はけっこう古く、代表的なのは電気式ダンプトラックだ。海外の広大な鉱山などでは戦前から活躍している。

　これは現場に電柱を立てて架線を張り、トラックにパンタグラフを付けたトロリー式のもの。このシステムだと燃料補給の必要がないため、時間的メリットが大きい。

　建機は巨大なものが多く、多くのエネルギーが必要なためクルマ以上の環境対策と、電気を効率よく使う方法が積極的に採られている。

■テーマ02：オドロキ！ 24時間無人操業

●人が現場で関わることなく24時間働き続ける。時間とコストを大幅削減！

　建機の稼動には無人化が推し進められている。現在の“建機の世界”で、これがひとつの大きな流れとなっている。

　これは騒音や安全性などの問題がクリアできる環境であれば、ルーティンワークなどの作業は無人で行い、かつ無人なので24時間操業も可能、というものだ。

　コマツでは2020年から「スマートコンストラクション」という事業として、自動化、遠隔操作化、電化を推進している。

　例えば、土壌整備なら、まずドローンで施工エリアを測量して3D図面化し、油圧ショベルやブルドーザなど必要な機材に、あらかじめ「動き」をインプット。

　さらにGPSで位置を関知しつつ、機材（建機）側はパターンが決まっていれば自動化されているので、これに従って作業する、という流れだ。

無人オペレーションを実現したスマートコンストラクションの概念図。周辺情報を取り込んで自律稼働する

　もちろん作業をモニターするオペレーターは必要だが、複数の無人機材が同時に稼動できることで時間、コスト面での高効率化を図れる仕組みになっている。

●4カ国で無人ダンプが走る

　さらに輸送の話になるが、コマツでは2008年から鉱山現場での無人ダンプトラック運行システム「AHS」を市場導入しており、2020年12月末の時点で、4カ国13サイトで計297台の無人ダンプが稼働している。2021年度末までに累計380台の導入を目指しているという。

無人隊列運行するダンプトラック。採石場など閉鎖されたエリアでのルーティン走行のため、無人運転が実用化された例

　オペレーター不足が大きな悩みとなっている建設業界で、少ない人員で多くの作業をこなせるこの方式は、現在、実証実験が行われている「大型トラックの無人隊列走行」のような感覚だ。

　ただし、クルマ（乗用車）においての自動運転とは異なり、建機の世界では移動して作業するという内容のため、現時点ではシンプルな動きのもの。

　しかし、これもカメラやセンサー、分析ソフトの進化で複雑な動きが可能になる日も近いといえる。

現場の周辺状況を詳細にモニターしながら、遠隔操作でオペレーションを行うシステム。人が行きづらい土地や危険エリアで有効な方法だ

■テーマ03：オペレーターの負担軽減に注目！

●作業する人の熟練度の差を埋めるための建機も進化中。また、「快適さ」も求めつつある

　紹介してきたように、建機の世界の技術進歩は目覚ましいが、それでもオペレーターの存在は不可欠。

　無人化、自動化と並び、メーカーの技術進化でフォローされているのは“オペレーターの練度の差を少なくする”ということ。

95t級のダンプトラック。3階建て建造物並みの大きさがあるため、オペレーターが運転席に乗り込むために、車両前面にある階段を昇ることになる。巨大な車体だが、パワステ、AT、サスペンションシートを装備しており、意外にも快適な運転環境だ

　どんな仕事でもベテランと新人では仕上がりに差が出るのは当たり前。

　訓練と実務を重ねた経験値に勝るキャリアはありえないと言っても過言ではないはずだ。

　しかし、少しでもその差を埋めるべく建機各メーカーでは、オペレーションの簡素化、作業周辺情報の処理などをハードウェアに任せるようなモデルチェンジを進めている。

　これは環境問題や効率化同様に重要な課題だ。現在のところ、顕著にこの姿勢が見られる建機が、コマツのモーターグレーダー（整地作業をする機材）、GD405-7だ。

このコマツの最新型モーターグレーダーは、オペレーターの仕事環境が最大限に考慮された機材だ。第50回機械工業デザイン賞IDEA賞を受賞

　機種のなかでは小型の部類だが、それでも全長7720mm、ブレード幅は3100mmある。

　小規模な道路工事などで使われるこの自走式産業車両は、従来機よりフロア高を17cm高くして、オペレーターが着座位置からでも、立ち姿勢のように前方が見渡せるようにしている。

　また電気式の作業レバーによって腕の動きを最大で92%も低減。

　ひじを置いたまま操作ができる。この改良により、2020年の第50回機械工業デザイン賞IDEA賞を受賞した。

シートはワイドで、アームレストに肘をついたまま操作可能な設定

GD405-7では、詳細設定などはモニタータッチによる操作で行う

●キッチンが備わる建機も

　この建機に限らず、サスペンションシートの油圧ダンパー化、エアコンの強化、乗降補助装備、シート座面・背面のホールド性向上や快適化など、オペレーターの就業環境の向上も、メーカーは常に進化させている。

　海外の超大型ダンプトラックや油圧ショベル、クレーンなどの建機には、驚くことにトイレ、キッチン、冷蔵庫、エスプレッソマシンなどが装備されたものもあるほど。

　機械技術が進化しても、やはりそこで働くオペレーターが一番大切ということだ。

【番外コラム】今ではおなじみのラジコン操作は意外にも昔からあった!?

　建機が働くフィールドは、荒れ地や工事中の現場、狭いトンネルなど、堅牢な機材であっても危険が伴う現場も少なくない。そんな現場状況でもオペレーションが必要な場合には、遠隔操作という方法が採られている。

　ひとことで言えば「ラジコン」だ。見上げるほど巨大な建機であっても、そこそこのサイズの機材であってもそれは可能。実はすでに30年以上も前から実用化されており、コントローラーは模型の飛行機や自動車を動かす、ラジコンと同様のもの。

　オペレーターは機械の動きを、ちょっと離れた安全な場所で確認しながら、ラジコンで操作する。安全で確実な作業方法なのだ。

　そして今後は、テレビCMでも告知されているスマホ5Gのシステムを使用した、完全なる遠隔操作が実用化を迎えようとしている。こちらは、オペレーターがオフィスなどでモニターを見ながら、建機を遠隔操作。現場への移動の手間なく作業が行えるシステムだ。

　機械に乗らなくてもオペーレーション可能。そんな時代がすぐにでも来そうだ。

送信機はラジコン模型のタイプにソックリ

【画像ギャラリー】まさに日進月歩で進化中！ 奥深き建機の世界をギャラリーでチェック！

Comments

「爆速」って何？他にも「爆誕」とかさ。

クルマ関係のライターって今本当に馬鹿ばかりなの？って言いたい。

あと最近の記事の見出しといえば「今乗らないと一生後悔する」とか「乗らずに死ねるか」なんてパターンばかりで内容はみな似たり寄ったり。

この記事は建機にスポットを当てているからまあ内容はそれなりなんだろうけど、見出しのせいで読む気が起きない。