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用戶介紹/第138回
前田建設工業株式會社
土木事業部 土木技術部 ICT推廣組

基於土建現場情況有效支援ICT應用,在提高生產效率的同時注重整體優化
探索UC-win/Road、ES等各種軟體的有效利用,引領進一步發展

「近年,ICT(資訊和通信技術)設備、軟體和Cloud等諸多服務日新月異。」

該團隊位於總公司土木工程部,其管轄範圍覆蓋全國。前田建設事業本部土木技術部的ICT推廣組長工藤信一將自己的角色定位為透過推廣各項ICT來提高生產效率和創造價值。當被問及是否要導入所有的ICT時,他表示:「任何好的東西都可以導入,但只有在真正嘗試過後才能判斷是否真的很好。此外,幾乎不存在可以對應所有情況的多萬能工具。但是,與其一開始就否定那不行,這不行,我們更傾向於接受各種東西並妥善利用它們。」因此,我們小組的立場是從眾多工具中徹底驗證其實用性,並根據現場條件確定適用性,然後進行開發。

另一方面,即使我們試圖在公司內部普及ICT,如果它只對我們公司有利,我們則無法獲得外界的理解認同。結果將導致其僅僅是局限性的效率提高,而不具有通用性。也就是說,需要在甲方和合作公司之間打通資料和系統,注意多方的優點和整體優化。因此,他表示近年在引入ICT時,不僅在公司內部,而且在其他方面也試圖提高普及率。

此次介紹的用戶是前田建設工業株式會社土木技術部門專門從事於ICT的「ICT推廣組」。多年來,公司一直使用「UC-1系列」的各種設計軟體、用於3D板單元動態非線性分析軟體「Engineer's Studio®」(ES)以及3D即時VR軟體「UC -win/Road」。尤其是近年來,該集團基於上述觀點,一直致力於推廣各種先進技術的應用。

前田建設工業株式會社
土木事業本部 土木技術部 ICT推廣組
URL https://www.maeda.co.jp
地址 東京都千代田區
業務內容 :
技術支援和環境整備、人材培育等
透過ICT支援施工現場

 Infronia Holdings 的新發展

前田建設工業株式會社於1919年在福井縣成立(1946年更名為現公司名)。經過100多年的發展,業務範圍從山地土木工程拓展到城市土木工程、建築工程和海外領域。如今,除了直屬部門外,還擁有經營改革總部、建築事業總部和土木事業總部等三個總部。總公司(東京都千代田區)下設北海道、東北、關東、東京建築、東京土木、北陸、中部、關西、中國、四國、九州、沖繩等12家分公司,並且擁有超過3200名的員工。

其中,我們此次在土木事業總部採訪了負責:1)技術開發、2)技術推廣和部署、3)現場技術支援的土木技術部門。其中,特別聚焦了負責整個ICT的現場支援、環境維護、人力資源開發、技術開發、BIM/CIM支援等業務的ICT推廣組。

2021年10月,該公司與前田道路株式會社、前田製作所株式會社共同成立合資控股公司「Infronia Holdings Co., Ltd.」。 該公司彙集了每家公司積累的技術能力和合作夥伴關係,以解決基礎設施面臨的各種問題,並且提倡發展成為「綜合基礎設施服務公司」,不受先入為主,以創新理念為世界提供最佳服務。為了反映這一點,ICT推廣組正在考慮如何超越傳統業務領域推廣ICT的應用。

土木事業本部 土木技術部
ICT推廣組
組長 工藤 新一
土木事業本部 土木技術部
ICT推廣組
主管 阪藤 勇太
土木事業本部 土木技術部
ICT推廣組
主任 室屋 志夢


 有效應用UC-win/Road進行交通管制和土沙運輸工作

該公司與UC-win/Road的關係可以追溯到2006年,當時由設計工程部引薦。

另一方面,ICT推廣組此次介紹了2018年在實際工作中首次應用的UC-win/Road。該公司參與了一項需要交通管制才能佔用道路並開展工作的道路改善工程項目。在這種情況下,以往通常需要準備圖紙和照片等紙質材料向警方報備,或與甲方和專案相關部門討論協調。對此,該專案提出使用3DVR,並模擬交通限制導致的車道減少、由此引起的交通擁堵、紅燈時交通停滯等情況。透過提高司機和行人的辨識度來促進討論並達成共識。

實際使用討論後,甲乙雙方都感受到方案的有效性,因此將該方法擴展運用到其他項目中。之後,UC-win/Road被用於隧道建設的兩項泥沙運輸計畫以及東北地區的一項修復工程中。工藤組長表示除此之外,還有很多施工現場也獨自使用了該軟體。

利用UC-win/Road模擬交通管制和沙土運輸工作

透過迄今為止對UC-win/Road的使用,他將其評價為「一款優秀的軟體」。但是,在某些情況下,有必要先向相關領域的人員和採購方解釋UC-win/Road,如果能得到廣泛認可並提高雙方的知識素養將更加高效。

「如果(UC-win/Road)在行業相關人員中得到廣泛認可和普及,我認為利用場景將進一步擴大。」


 可應用於廣泛設計領域的UC-1系列和ES

作為運用設計施工分離方式處理大量公共工程的總承包商,該公司的土木事業部門負責的設計業務主要有:1)原設計條件發生變化,需要在新條件下重新設計的專案(條件往往較為複雜)、2)設計和施工一起訂購的設計-建造項目(主要針對私營企業)的兩種類型,ICT推廣負責人阪藤勇太說道。在土木設計部工作後,2019年至2020年升遷至國土交通省國土技術政策研究所(National Research Institute)社會資本資訊基礎設施實驗室,並參與BIM/CIM相關標準的制定,目前主要負責以BIM/CIM為核心的現場支援和技術開發。

儘管「UC-1系列」的各種設計軟體的產品名稱發生了變化,但它們已經被該公司的設計部門長期使用。「15年前加入公司時,我接觸的第一個軟體是任意平面框架分析程式「FRAME(in-plane)」和鋼筋混凝土斷面計算程式「RC斷面計算」(均為「UC-1系列」。)」他回憶道。

該公司的設計部門大致分為四個領域:1)地面、2)橋樑/結構、3)抗震/結構、4)隧道,基本上每個領域都會用到上述兩個軟體。此外,例如用於地質分析的「擋土牆設計」和「臨時龍門架設計」等UC-1系列的各種軟體,以及用於橋樑和結構物設計的「橋樑設計」等軟體的應用都在不斷增加。

「這可能是我們公司使用Engineer's Studio®(ES)的第一個案例。」他表示,這是一個2014年使用RC水箱結構設計的案例。當時主要以使用FRAME(in-plane)的2D設計為主流,但由於存在對荷載條件、結構分析的3D分析需求,當時的2D分析架構有較大的瓶頸,於是我們嘗試著導入了ES。

該公司目前和以前一樣使用UC-1系列的各種軟體。另一方面,隨著3D分析需求的顯著增加,ES也被用於上述四個領域。以此為背景,他評估了每個軟體的計算和分析結果的即時性和視覺可視性。此外,他還提及UC-1系列增加了與BIM/CIM相容的3D模型繪圖等功能,以及滿足該公司獨特需求的鋼筋混凝土結構2D非線性動態分析/靜態分析程式「WCOMD」和它靈活的添加功能。

在以橋樑為首的各種結構設計業務中使用Engineer's Studio & reg;


 根據設計條件選擇各種工具並評估結果

該小組負責使用BIM/CIM和現有ICT工具支援主題施工現場。作為其中的一部分,小組內主要負責使用UC-win/Road的室谷史木介紹了他們的交通模擬方法。「我們並沒有從一開始直接相信類比獲得的資料,而是在現場實際使用垃圾場等進行了後續調查。透過驗證結果和模擬間的一致性,以提高類比資料的可靠性和重要性。」

該公司的設計部門從FRAME(面內)到Engineer's Studio®(ES)的使用背景下,ES用戶群正在穩步擴大。阪藤先生指出,分析軟體從2D轉向3D能夠更容易直觀地瞭解負載,但同時也由於複雜的約束條件導致工程師容易出錯。他表示應該將ES視為FEM分析軟體,而不是在輸入條件時產生結果的設計軟體。

「我認為工具(目前使用的各種工具)非常好,但設計條件多種多樣,因此根據條件仔細考慮如何使用非常重要。」工藤解釋道,重點不只是「嘗試使用」,而是你使用的軟體是否真的適合這個條件。

此外,阪戶先生談到了近年來軟體的發展,即輸入條件即得到答案並建立定量計算。隨著軟體方面功能的增強生產效率將會提高,但人們擔心到那時培養而來的技術能力將會下降。他表示應該努力不斷提高技術能力。

對此工藤組長表示,他可以從自己推導得出的答案中直觀地理解答案。但由於軟體的答案是透過自動計算得出的,如果不明白詳細的計算公式,即使輸出錯誤答案呢也不會被注意到。雖然目前它的介面在輸入時很難出錯,但培養一種「僅看到輸出結果就能理解計算過程的感覺」仍然非常重要。

「ICT推廣組」正大力推廣現有ICT工具的應用和有效的現場部署
編輯:池野隆
(Up&Coming '22 夏季刊)



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