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» 2021年06月23日 10時00分 公開

タテとヨコのデジタル化によるコマツの設計プロセス改革とシミュレーション活用SIMULIA Community Virtual Conference Japan 2021(1/5 ページ)

ダッソー・システムズ主催の「SIMULIA」ユーザー向け年次カンファレンス「SIMULIA Community Virtual Conference Japan 2021」において、小松製作所 開発本部 油機開発センタ シニアエキスパートエンジニアの横山佑喜氏が登壇し、「コマツの設計プロセス改革におけるシミュレーション活用事例」をテーマに、同社 油機開発部門における取り組みを紹介した。

[八木沢篤,MONOist]

 ダッソー・システムズは2021年6月15日〜7月9日までの期間、シミュレーションソフトウェアブランド「SIMULIA」ユーザーのための年次コミュニティーカンファレンス「SIMULIA Community Virtual Conference Japan 2021」を開催。そのユーザー事例講演として、小松製作所 開発本部 油機開発センタ シニアエキスパートエンジニアの横山佑喜氏が登壇し、「コマツの設計プロセス改革におけるシミュレーション活用事例」をテーマに、同社 油機開発部門における取り組みを紹介した。

タテとヨコのデジタル化で「施工のDX」を推進するコマツ

 石川県小松市で、1921年に創業した小松製作所(以下、コマツ)は、今年(2021年)で100周年を迎える日本を代表する建設・鉱山機械メーカーだ。同社は建設・鉱山機械の他、ユーティリティー(小型機械)、林業機械、産業機械などの事業を展開し、現在グループとして262社、連結で6万人以上の従業員を抱えている。

 コマツの建設機械といえば、ショベル、ブルドーザー、ホイールローダーなどの種類が挙げられ、大小さまざまな建設機械を取り扱っている。その使われ方も、一般土木や鉱山以外にも、道路工事、解体などと幅広い。

コマツの建設機械 コマツの建設機械 ※出典:小松製作所 [クリックで拡大]

 このようなフルラインアップの商品展開に加え、建設機械の性能の決め手となる、エンジン、油圧機器、トランスミッション、電子機器といった主要コンポーネントを、自社で開発・生産している点がコマツの特長であり、強みといえる。

 また、先進的な取り組みとして、コマツは“建設機械の自動化”の実現に向け、ICT建機の開発にも注力している。ICT建機とは、GNSS(全世界測位システム)や作業機の計測・制御システムを搭載した建設機械のことで、施工の設計面に沿うように建機先端の作業機を自動で制御できる。「このICT建機により、熟練オペレーターでなくても精度の高い施工が可能となる。また、施工の目印となる丁張り(遣り方)の設置や施工中の測量が不要となるため、工期短縮を実現できる」(横山氏)という。

建設機械の自動化:ICT建機 建設機械の自動化:ICT建機 ※出典:小松製作所 [クリックで拡大]

 さらに、コマツは建設機械の開発だけでなく、労働者不足やオペレーターの高齢化、安全やコスト、工期に関わる現場課題を解決し、安全に、生産性の高い、スマートな“未来の現場”を実現するソリューション「SMARTCONSTRUCTION(スマートコンストラクション)」を展開している。

 従来施工の場合、まず作業員(人)が現場を歩きながら測量し、2次元の図面で施工計画を作成。そして、熟練オペレーターが建設機械を操作し、人が都度、施工状況を確認しながら作業を進め、最後にまた人が検査を行うという流れが一般的である。これに対して、スマートコンストラクションでは、ドローンを用いた測量によって現況の3Dデータを取得。取得した現況の3Dデータと3Dの設計データを使って、施工計画と施工シミュレーションを実施する。そして、3D設計データを用いて、ICT建機で施工を行う。施工の進捗(しんちょく)管理はICT建機から得られる施工データなどを活用し、最後の出来形検査もドローンが活用される。

コマツのソリューション:スマートコンストラクション コマツのソリューション:スマートコンストラクション ※出典:小松製作所 [クリックで拡大]

 横山氏は「スマートコンストラクションでは、各プロセスのデジタル化のことを『タテのデジタル化』と呼び、全プロセスがデジタル化されることを『ヨコのデジタル化』と呼んでいる。このタテとヨコのデジタル化により、施工全体の最適化を目指す。これをコマツでは『施工のデジタルトランスフォーメーション(DX)』と考えている」と述べ、タテとヨコのデジタル化が今回の事例講演のキーワードになると説明する。

コマツが直面する3つの環境変化と開発部門の課題

 このように最先端の取り組みにも注力するコマツだが、製品/市場/競争における3つの環境変化に直面しているという。

 「製品の変化」については、ESG(環境:Environment、社会:Social、ガバナンス:Governance)の課題解決に向けた製品の高度化がある。具体的には、自動化、自律化、電動化、遠隔操作化などへの対応だ。「市場の変化」については、日米欧とは異なる製品ニーズが求められる、拡大するアジア市場への対応。そして、「競争の変化」とは、後発メーカーの追い上げなどによる競争の激化のことを意味する。

 こうした環境変化へ対応するためには、複雑化、多様化する製品要求に対して、高品質な製品をタイムリーに開発することが求められ、それが開発部門の課題となっている。そうした課題解決に向けて、横山氏は「現在、構造改革を実現するため、さまざまな改革プロジェクトに取り組んでいる」とし、以降で取り上げる油機開発部門の事例もその1つだ紹介する。

環境変化と開発部門の課題 環境変化と開発部門の課題 ※出典:小松製作所 [クリックで拡大]
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