暗黙知を形式知にして、シールド工事の施工品質を向上

西松建設は、シールド工事における施工品質の向上と一層の施工効率化を図るために、シールド掘進中の様々な自動計測データを即時解析・活用して施工状況を客観的に解析・診断する、シールド自動解析診断システム「NS-BRAINs」を開発し、横浜湘南道路トンネル工事に導入した。

シールド工事においては、シールド掘進中の土質変化や地盤変状、設備の変調など、トラブルの前兆を捕捉し、遅滞なく必要な対策を行うことが品質向上かつ安全な施工をする上で非常に重要だ。西松建設によると、従来手法では、あらかじめ設定した処理フローや管理値、人の経験則などにより異常の有無を判定していたため、予兆の見落としに起因する重大なトラブルの発生、想定外のトラブルへの対応が困難といった問題点があったという。

結果として、対応の遅れによる大幅な工程および工費の損失が発生。また、トラブル予兆やトラブル時の対応がデータベース化されていないなどの課題もあり、今後、熟練者の減少に伴い、施工技術・技能の経験部分に当たる「暗黙知の継承」が課題となっていた。

NS-BRAINsは、シールド掘進管理において、現場から得られる全ての施工情報を集約・分析・評価することで、施工の最適化とリスク回避を図れるシステム。メインシステムは、リスク要因を事前に計画・登録できる機能を持つ特性要因図、分析・評価結果や対処策の選定表示を行う対策工エキスパートシステムなどから構成される。サブシステムは、施工データの統計解析、多変量解析、データマイニング機能などで構成。

施工管理データの変調やトラブルの予兆を早期発見し、対応の遅れによる重大なトラブルを防止する。特性要因図は、任意に追加・変更可能でリスク発生の予兆・劣化を高精度に想定できる。各々のデータの推移やバラツキなどから統計的手法を基にして、従来は見落としがちであったトラブルの予兆を捕捉する。

また、大量の施工管理データを漏れなく自動モニタリングできる。さらに、リスク要因の分析結果から必要な対策工を参照、選定でき、分析・評価フローの繰り返しをデータとして蓄積・フィードバックすることで、システムを継続的に改善・高度化し、リスク低減が図れる。

シールド自動解析診断システム「NS-BRAINs(エヌエス-ブレインズ)」の開発

カテゴリー: 情報通信 , 製造   

大島 純一郎

大島 純一郎Author

証券系システムエンジニアやIT系資格対策問題集の編集、IT系Webメディアの編集記者などの経歴を生かして、企業向けIT関連の記事制作に携わる。専門は、IT、金融、医療分野。医療情報システムの企画/構築、運用に関する知識を有する専門者としての資格、医療情報技師、情報セキュリティアドミニストレータの保有者。

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