JP7455915B2 - Concrete manufacturing system and concrete manufacturing method - Google Patents
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Description
本開示は、セメント、水及び骨材を含むコンクリート材料を混練してコンクリートを製造するコンクリートの製造システム及びコンクリートの製造方法に関する。 The present disclosure relates to a concrete manufacturing system and a concrete manufacturing method for manufacturing concrete by kneading concrete materials including cement, water, and aggregate.
コンクリートの主な材料は、セメント、水、細骨材及び粗骨材である。また、コンクリートには、強度や耐久性の向上、流動性や凝結速度の調整などを目的として混和材料が混和されることがある。コンクリート(フレッシュコンクリート)は、セメントなどのコンクリート材料をミキサで練り混ぜることにより製造される。そして、製造後に品質検査(性状試験)を行い、製造されたコンクリートが要求品質を満たしているかが確認される。品質検査で確認されるコンクリートの性状としては、硬化後のコンクリートの強度に関する指標である28日材齢強度、コンクリートの流動性に関する指標であるスランプ値、耐久性及び空気量、及び、塩害に対する耐久性に関する指標である塩化物イオン濃度などがある。 The main materials of concrete are cement, water, fine aggregate and coarse aggregate. Additionally, admixtures are sometimes mixed into concrete for the purpose of improving strength and durability, adjusting fluidity and setting speed, etc. Concrete (fresh concrete) is manufactured by mixing concrete materials such as cement with a mixer. After manufacturing, a quality inspection (property test) is conducted to confirm whether the manufactured concrete satisfies the required quality. Concrete properties confirmed during quality inspection include 28-day strength, which is an indicator of concrete strength after hardening, slump value, which is an indicator of concrete fluidity, durability and air content, and resistance to salt damage. Examples include chloride ion concentration, which is an index related to gender.
コンクリートが目的とする要求品質を満たすように、コンクリート材料の配合が決定される。より具体的には、コンクリートの製造工場において予め作成された配合設計モデル(配合設計基準)に基づいて配合計算が行われ、コンクリート材料の各々について、1バッチ当たりの配合量である設計配合量が決定される。なお、特許文献1に記載されているように、設計配合量は、暫定的に決定された暫定配合に基づいて、試験材料を試験的に生成し、該試験材料の性状試験の結果を考慮して決定されることがある。
The mix of concrete materials is determined so that the concrete meets the desired quality requirements. More specifically, mixture calculations are performed based on a mix design model (mixture design standard) created in advance at a concrete manufacturing factory, and the design mix amount, which is the mix amount per batch, is calculated for each concrete material. It is determined. In addition, as described in
特許文献1には、コンクリートの複数の構成材料についての材料情報、配合条件情報及び目標性能情報に基づいて、コンピュータが第一の配合設計を行うこと、第一の配合設計に基づいて試験材料の試し練りを行い、試験材料の性能試験により取得される試験材料の性能情報がコンクリートの目標性能情報を満たすか否かの判別をコンピュータが行うこと、及び試験材料の性能情報がコンクリートの目標性能情報を満たさない場合に、コンクリートの目標性能情報及び試験材料の性能情報に基づいて、配合条件情報を修正し、修正した配合条件情報に基づいて、コンピュータが第二の配合設計を行うことが開示されている。
しかしながら、特許文献1に記載の装置や方法では、目標性能を満たすコンクリートの配合を決定するために、試験材料の試し練りを繰り返し行う必要があるので、コンクリートの製造に労力や時間、材料費などの費用がかかる。この際に産業廃棄物であるコンクリートを廃棄するので環境負荷の増加を招く虞がある。
However, with the apparatus and method described in
上述した事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態の目的は、要求品質を満たすコンクリートを精度良く作成可能なコンクリートの製造システム及びコンクリートの製造方法を提供することにある。 In view of the above-mentioned circumstances, it is an object of at least one embodiment of the present invention to provide a concrete manufacturing system and a concrete manufacturing method that can accurately produce concrete that satisfies required quality.
(1)本発明の少なくとも一実施形態にかかるコンクリートの製造システムは、
セメント、水及び骨材を含むコンクリート材料を混練してコンクリートを製造するコンクリートの製造システムであって、
コンクリートミキサに投入される前の前記コンクリート材料に関する情報である材料情報、及び前記コンクリートミキサにおいて混練されているコンクリートの混練状態に関する情報である混練状態情報の少なくとも一方を検出可能な少なくとも一つの検出装置と、
前記材料情報と前記コンクリートの性状に関する情報である性状情報とを関連付けた第1関連付け情報、及び前記混練状態情報と前記性状情報とを関連付けた第2関連付け情報の少なくとも一方を記憶する記憶装置と、
前記検出装置で検出された前記材料情報、及び前記混練状態情報の少なくとも一方と、前記記憶装置に記憶された前記第1関連付け情報、及び前記第2関連付け情報の少なくとも一方に基づいて、前記コンクリート材料の配合量を決定する配合量決定装置と、を備える。
(1) A concrete manufacturing system according to at least one embodiment of the present invention includes:
A concrete manufacturing system for manufacturing concrete by kneading concrete materials including cement, water and aggregate,
at least one detection device capable of detecting at least one of material information, which is information about the concrete material before it is put into the concrete mixer, and kneading state information, which is information about the kneading state of the concrete being mixed in the concrete mixer. and,
a storage device that stores at least one of first association information that associates the material information and property information that is information regarding the properties of the concrete; and second association information that associates the kneading state information and the property information;
The concrete material is determined based on at least one of the material information and the kneading state information detected by the detection device, and at least one of the first association information and the second association information stored in the storage device. and a blending amount determining device for determining the blending amount.
上記(1)の構成によれば、コンクリートの製造システムは、コンクリートミキサに投入される前のコンクリート材料に関する情報である材料情報、及びコンクリートミキサにおいて混練されているコンクリートの混練状態に関する情報である混練状態情報の少なくとも一方を検出可能な少なくとも一つの検出装置と、材料情報とコンクリートの性状に関する情報である性状情報とを関連付けた第1関連付け情報、及び混練状態情報と性状情報とを関連付けた第2関連付け情報の少なくとも一方を記憶する記憶装置と、を備えている。このため、検出装置により、材料情報や混練状態情報が取得可能である。また、記憶装置により、材料情報と性状情報とを関連付けた第1関連付け情報や、混練状態情報と性状情報とを関連付けた第2関連付け情報が取得可能である。 According to the configuration (1) above, the concrete manufacturing system includes material information, which is information about the concrete material before being put into the concrete mixer, and kneading information, which is information about the mixing state of the concrete being mixed in the concrete mixer. at least one detection device capable of detecting at least one of the state information; first association information that associates material information with property information that is information about properties of concrete; and second association information that associates kneading state information with property information. A storage device that stores at least one of the association information. Therefore, material information and kneading state information can be acquired by the detection device. Further, the storage device can acquire first association information that associates material information with property information, and second association information that associates kneading state information with property information.
そして、コンクリートの製造システムは、検出装置で検出された材料情報や混練状態情報と、記憶装置に記憶された第1関連付け情報や第2関連付け情報と、に基づいて、コンクリート材料の配合量を決定する配合量決定装置をさらに備えている。ここで、材料情報や混練状態情報と性状情報とは相関関係を有しており、第1関連付け情報や第2関連付け情報は上述した相関関係を顕在化させるものである。このため、コンクリートの製造システムは、材料情報や混練状態情報と、第1関連付け情報や第2関連付け情報と、に基づいて、コンクリートの性状を精度良く推定可能である。また、コンクリートの性状を精度良く推定可能であるので、材料情報や混練状態情報と、第1関連付け情報や第2関連付け情報と、に基づいて、目標とするコンクリートの性状に対応するコンクリート材料の配合量を精度良く推定可能である。よって、コンクリートの製造システムは、要求品質を満たすコンクリートを精度良く作成可能である。 Then, the concrete manufacturing system determines the mixing amount of the concrete material based on the material information and kneading state information detected by the detection device and the first association information and second association information stored in the storage device. The apparatus further includes a blending amount determining device. Here, the material information, kneading state information, and property information have a correlation, and the first association information and the second association information make the above-mentioned correlation apparent. Therefore, the concrete manufacturing system can accurately estimate the properties of concrete based on the material information, the kneading state information, the first association information, and the second association information. In addition, since the properties of concrete can be estimated with high accuracy, the mixture of concrete materials corresponding to the target properties of concrete can be formulated based on the material information, kneading state information, first association information, and second association information. It is possible to estimate the amount with high accuracy. Therefore, the concrete manufacturing system can accurately produce concrete that satisfies the required quality.
また、コンクリートの製造システムは、検出装置により材料情報や混練状態情報を取得することで、製造中のコンクリートの性状を精度良く推定することができる。このため、コンクリートの製造システムは、配合量決定装置により製造中のコンクリートの適切な配合を求め、該配合を製造中のコンクリートに適用すべくコンクリート材料を追加投入することで、製造されるコンクリートのバッチ毎の品質のバラツキを抑制することができ、且つ、要求品質を満たすコンクリートを精度良く作成可能である。 In addition, the concrete manufacturing system can accurately estimate the properties of the concrete being manufactured by acquiring material information and kneading state information using the detection device. For this reason, the concrete manufacturing system determines the appropriate mix for the concrete being manufactured using a mixing ratio determination device, and then adds additional concrete materials to apply this mix to the concrete being manufactured. Variations in quality from batch to batch can be suppressed, and concrete that meets the required quality can be produced with high precision.
(2)幾つかの実施形態では、上記(1)の構成において、
前記配合量決定装置は、前記材料情報及び前記混練状態情報の少なくとも一方と、前記第1関連付け情報及び前記第2関連付け情報の少なくとも一方と、を学習データとする機械学習を行うことにより生成された配合設計モデルに基づいて、前記コンクリート材料の前記配合量を決定する。
(2) In some embodiments, in the configuration of (1) above,
The mixing amount determining device is generated by performing machine learning using at least one of the material information and the kneading state information, and at least one of the first association information and the second association information as learning data. The mixing amount of the concrete material is determined based on a mixing design model.
上記(2)の構成によれば、学習データを蓄積することにより、材料情報や混練状態情報と第1関連付け情報や第2関連付け情報との相関関係の精度を向上させることができるので、機械学習を行うことにより生成された配合設計モデルは、目標とするコンクリートの性状に対応するコンクリート材料の配合量を精度良く推定可能である。 According to the configuration (2) above, by accumulating learning data, it is possible to improve the accuracy of the correlation between material information and kneading state information and the first association information and second association information, so machine learning is possible. The mix design model generated by performing this process can accurately estimate the mix amount of concrete materials corresponding to the target concrete properties.
(3)幾つかの実施形態では、上記(1)又は(2)の構成において、
前記少なくとも一つの検出装置は、前記コンクリートミキサにおいて混練されているコンクリートの画像を撮影可能な撮影装置を含み、
前記混練状態情報は、前記撮影装置により撮影されたコンクリートの撮影画像、及び前記撮影画像から取得される情報の少なくとも一方を含む。
(3) In some embodiments, in the configuration of (1) or (2) above,
The at least one detection device includes a photographing device capable of photographing an image of concrete being mixed in the concrete mixer,
The kneading state information includes at least one of a photographed image of concrete taken by the photographing device and information acquired from the photographed image.
上記(3)の構成によれば、混練状態情報としてコンクリートミキサにおいて混練されているコンクリートの撮影画像や撮影画像から取得される情報が含まれる。コンクリートの撮影画像や撮影画像から取得される情報には、コンクリートの強度、流動性及び空気量などのコンクリートの性状に関する情報を含んでいる。このため、混練状態情報にコンクリートの撮影画像や撮影画像から取得される情報を含むことで、コンクリートの性状を精度良く推定可能である。 According to configuration (3) above, the kneading state information includes a photographed image of concrete being mixed in the concrete mixer and information acquired from the photographed image. Photographed images of concrete and information acquired from the photographed images include information regarding concrete properties such as strength, fluidity, and air content of concrete. Therefore, by including photographed images of concrete and information acquired from photographed images in the kneading state information, the properties of concrete can be estimated with high accuracy.
(4)幾つかの実施形態では、上記(1)~(3)の構成において、
前記少なくとも一つの検出装置は、前記コンクリートミキサに投入される前の前記骨材に関する情報である骨材情報を検出可能な骨材情報検出装置を含み、
前記材料情報は前記骨材情報を含む。
(4) In some embodiments, in the configurations (1) to (3) above,
The at least one detection device includes an aggregate information detection device capable of detecting aggregate information that is information about the aggregate before being introduced into the concrete mixer,
The material information includes the aggregate information.
上記(4)の構成によれば、材料情報としてコンクリートミキサに投入される前の骨材に関する情報である骨材情報が含まれる。ここで、骨材情報は、コンクリートの強度、流動性及び空気量などのコンクリートの性状に関する情報を含んでいる。例えば、骨材(細骨材)の表面水率は、コンクリートの流動性に影響を与えるコンクリート材料における水の割合や、コンクリートの強度や空気量に影響を与えるコンクリートの水セメント比に関連するパラメータである。換言すると、骨材(細骨材)の表面水率は、コンクリートの強度や流動性、空気量などのコンクリートの性状に関する情報を含んでいる。また、骨材の粒度分布が大きい場合には、粗骨材の間に細骨材が入り込むので、骨材の粒度分布が小さい場合に比べて密な状態になり、骨材間の付着力が大きくなる。このため、骨材の粒度分布が大きい場合には、骨材の粒度分布が小さい場合に比べて、セメントや水の量が少なくてもコンクリートの強度を大きくすることができる。換言すると、骨材の粒度分布は、コンクリートの強度や流動性などのコンクリートの性状に関する情報を含んでいる。このため、材料情報に骨材情報を含むことで、コンクリートの性状を精度良く推定可能である。 According to the configuration (4) above, the material information includes aggregate information that is information about aggregate before being input into the concrete mixer. Here, the aggregate information includes information regarding properties of concrete such as strength, fluidity, and air content of concrete. For example, the surface water content of aggregate (fine aggregate) is a parameter related to the proportion of water in the concrete material, which affects the fluidity of concrete, and the water-cement ratio of concrete, which affects the strength and air content of concrete. It is. In other words, the surface water content of aggregate (fine aggregate) includes information regarding the properties of concrete, such as its strength, fluidity, and air content. In addition, when the particle size distribution of aggregate is large, fine aggregate is inserted between coarse aggregates, resulting in a denser state compared to when the particle size distribution of aggregate is small, and the adhesive force between aggregates is reduced. growing. Therefore, when the particle size distribution of aggregate is large, the strength of concrete can be increased even with a small amount of cement or water, compared to when the particle size distribution of aggregate is small. In other words, the particle size distribution of the aggregate contains information regarding the properties of concrete, such as its strength and fluidity. Therefore, by including aggregate information in the material information, the properties of concrete can be estimated with high accuracy.
(5)幾つかの実施形態では、上記(1)~(4)の構成において、
前記性状情報は、前記コンクリートの強度に関する指標である強度指標値、及び前記コンクリートの流動性に関する指標である流動性指標値の少なくとも一方を含む。
(5) In some embodiments, in the configurations (1) to (4) above,
The property information includes at least one of a strength index value, which is an index related to the strength of the concrete, and a fluidity index value, which is an index related to the fluidity of the concrete.
上記(5)の構成によれば、性状情報としてコンクリートの強度指標値や流動性指標値を含んでいるので、コンクリートの製造システムは、材料情報や混練状態情報と、第1関連付け情報や第2関連付け情報と、に基づいて、コンクリートの強度や流動性を精度良く推定可能である。よって、コンクリートの製造システムは、目標とするコンクリートの流動性に対応するコンクリート材料の配合量を精度良く推定可能である。 According to the configuration (5) above, since the property information includes the concrete strength index value and fluidity index value, the concrete manufacturing system can combine the material information and kneading state information with the first association information and the second association information. Based on the association information, the strength and fluidity of concrete can be estimated with high accuracy. Therefore, the concrete manufacturing system can accurately estimate the mixing amount of concrete materials corresponding to the target fluidity of concrete.
(6)幾つかの実施形態では、上記(1)~(5)の構成において、
前記検出装置で検出された前記材料情報、及び前記混練状態情報の少なくとも一方と、前記記憶装置に記憶された前記第1関連付け情報、及び前記第2関連付け情報の少なくとも一方に基づいて、前記コンクリートミキサを少なくとも含むコンクリート製造装置の制御を行う制御装置をさらに備える。
(6) In some embodiments, in the configurations (1) to (5) above,
Based on at least one of the material information and the kneading state information detected by the detection device, and at least one of the first association information and the second association information stored in the storage device, the concrete mixer The concrete manufacturing apparatus further includes a control device that controls the concrete manufacturing apparatus including at least the following.
上記(6)の構成によれば、制御装置により、コンクリートミキサを含むコンクリート製造装置の制御を行うことができる。制御装置によるコンクリート製造装置の制御としては例えばコンクリートミキサの混練時間の調整がある。制御装置により、材料情報や混練状態情報と、第1関連付け情報や第2関連付け情報と、に基づいて、目標とするコンクリートの性状に対応するコンクリートになるように、コンクリート製造装置の制御を行うことで、製造されるコンクリートのバッチ毎の品質のバラツキを抑制することができ、且つ、要求品質を満たすコンクリートを精度良く作成可能である。 According to the configuration (6) above, the control device can control the concrete manufacturing apparatus including the concrete mixer. Control of the concrete manufacturing apparatus by the control device includes, for example, adjusting the mixing time of a concrete mixer. The control device controls the concrete manufacturing device so that the concrete corresponds to the target concrete properties based on the material information, the kneading state information, the first association information, and the second association information. This makes it possible to suppress variations in quality between batches of produced concrete, and to produce concrete that satisfies the required quality with high precision.
(7)幾つかの実施形態では、上記(6)の構成において、
前記制御装置は、前記材料情報及び前記混練状態情報の少なくとも一方と、前記第1関連付け情報及び前記第2関連付け情報の少なくとも一方と、を学習データとする機械学習を行うことにより生成された制御モデルに基づいて、前記コンクリート製造装置の制御を行う。
(7) In some embodiments, in the configuration of (6) above,
The control device generates a control model by performing machine learning using at least one of the material information and the kneading state information, and at least one of the first association information and the second association information as learning data. The concrete manufacturing apparatus is controlled based on the above.
上記(7)の構成によれば、学習データを蓄積することにより、材料情報や混練状態情報と第1関連付け情報や第2関連付け情報との相関関係の精度を向上させることができる。このため、機械学習を行うことにより生成された制御モデルによりコンクリート製造装置の制御を行うことで、製造されるコンクリートのバッチ毎の品質のバラツキを抑制することができ、且つ、要求品質を満たすコンクリートを精度良く作成可能である。 According to the configuration (7) above, by accumulating learning data, it is possible to improve the accuracy of the correlation between material information, kneading state information, and first association information and second association information. Therefore, by controlling concrete manufacturing equipment using a control model generated by machine learning, it is possible to suppress variations in the quality of manufactured concrete from batch to batch, and to produce concrete that meets the required quality. can be created with high precision.
(8)本発明の少なくとも一実施形態にかかるコンクリートの製造方法は、
セメント、水及び骨材を含むコンクリート材料を混練してコンクリートを製造するためのコンクリートの製造方法であって、
コンクリートミキサに投入される前の前記コンクリート材料に関する情報である材料情報、及び前記コンクリートミキサにおいて混練されているコンクリートの混練状態に関する情報である混練状態情報の少なくとも一方を取得する情報取得ステップと、
前記材料情報と前記コンクリートの性状に関する情報である性状情報とを関連付けた第1関連付け情報、及び前記混練状態情報と前記性状情報とを関連付けた第2関連付け情報の少なくとも一方を取得する関連付け情報取得ステップと、
前記材料情報、及び前記混練状態情報の少なくとも一方と、前記第1関連付け情報、及び前記第2関連付け情報の少なくとも一方に基づいて、前記コンクリート材料の配合量を決定する配合量決定ステップと、を備える。
(8) A method for producing concrete according to at least one embodiment of the present invention includes:
A concrete manufacturing method for manufacturing concrete by kneading concrete materials including cement, water and aggregate, the method comprising:
an information acquisition step of acquiring at least one of material information, which is information about the concrete material before being put into the concrete mixer, and kneading state information, which is information about the kneading state of the concrete being mixed in the concrete mixer;
an association information acquisition step of acquiring at least one of first association information that associates the material information and property information that is information regarding the properties of the concrete, and second association information that associates the kneading state information with the property information; and,
A mixing amount determining step of determining a mixing amount of the concrete material based on at least one of the material information and the kneading state information, and at least one of the first association information and the second association information. .
上記(8)の方法によれば、コンクリートの製造方法は、コンクリートミキサに投入される前のコンクリート材料に関する情報である材料情報、及びコンクリートミキサにおいて混練されているコンクリートの混練状態に関する情報である混練状態情報の少なくとも一方を取得する情報取得ステップと、材料情報と性状情報とを関連付けた第1関連付け情報、及び混練状態情報と性状情報とを関連付けた第2関連付け情報の少なくとも一方を取得する関連付け情報取得ステップと、を備えている。このため、情報取得ステップでは、材料情報や混練状態情報が取得可能である。また、関連付け情報取得ステップでは、材料情報と性状情報とを関連付けた第1関連付け情報や、混練状態情報と性状情報とを関連付けた第2関連付け情報が取得可能である。 According to the method (8) above, the concrete manufacturing method includes material information, which is information about the concrete material before being put into the concrete mixer, and kneading information, which is information about the mixing state of the concrete being mixed in the concrete mixer. an information acquisition step of acquiring at least one of state information, first association information that associates material information and property information, and association information that obtains at least one of second association information that associates kneading state information and property information. It has an acquisition step. Therefore, in the information acquisition step, material information and kneading state information can be acquired. In the association information acquisition step, first association information that associates material information with property information and second association information that associates kneading state information with property information can be acquired.
そして、コンクリートの製造方法は、情報取得ステップで取得した材料情報や混練状態情報と、関連付け情報取得ステップで取得した第1関連付け情報や第2関連付け情報と、に基づいて、コンクリート材料の配合量を決定する配合量決定ステップをさらに備えている。上述したように、材料情報や混練状態情報と性状情報とは相関関係を有しており、第1関連付け情報や第2関連付け情報は上述した相関関係を顕在化させるものである。このため、コンクリートの製造方法は、材料情報や混練状態情報と、第1関連付け情報や第2関連付け情報と、に基づいて、コンクリートの性状を精度良く推定可能である。また、コンクリートの製造方法は、コンクリートの性状を精度良く推定可能であるので、材料情報や混練状態情報と、第1関連付け情報や第2関連付け情報と、に基づいて、目標とするコンクリートの性状に対応するコンクリート材料の配合量を精度良く推定可能である。よって、コンクリートの製造方法は、要求品質を満たすコンクリートを精度良く作成可能である。 Then, the concrete manufacturing method determines the mixing amount of concrete materials based on the material information and kneading state information acquired in the information acquisition step, and the first association information and second association information acquired in the association information acquisition step. The method further includes a step of determining a blending amount. As described above, the material information, kneading state information, and property information have a correlation, and the first association information and the second association information make the above-mentioned correlation apparent. Therefore, the concrete manufacturing method can accurately estimate the properties of concrete based on the material information, kneading state information, and the first association information and second association information. In addition, since the concrete manufacturing method can accurately estimate the properties of concrete, the target properties of concrete can be estimated based on the material information, kneading state information, first association information, and second association information. It is possible to accurately estimate the amount of the corresponding concrete material mixed. Therefore, the method for producing concrete can accurately produce concrete that satisfies the required quality.
また、コンクリートの製造方法は、情報取得ステップにて材料情報や混練状態情報を取得することで、製造中のコンクリートの性状を精度良く推定することができる。このため、コンクリートの製造方法は、配合量決定ステップにて製造中のコンクリートの適切な配合を求め、該配合を製造中のコンクリートに適用すべくコンクリート材料を追加投入することで、製造されるコンクリートのバッチ毎の品質のバラツキを抑制することができ、且つ、要求品質を満たすコンクリートを精度良く作成可能である。 Further, in the concrete manufacturing method, the properties of the concrete being manufactured can be estimated with high accuracy by acquiring material information and kneading state information in the information acquisition step. For this reason, the concrete manufacturing method determines the appropriate mix for the concrete being manufactured in the mixing ratio determination step, and then adds additional concrete materials to apply this mix to the concrete being manufactured. It is possible to suppress variations in quality from batch to batch, and to produce concrete that satisfies the required quality with high precision.
本発明の少なくとも一実施形態によれば、要求品質を満たすコンクリートを精度良く作成可能なコンクリートの製造システム及びコンクリートの製造方法が提供される。 According to at least one embodiment of the present invention, there are provided a concrete manufacturing system and a concrete manufacturing method that can accurately create concrete that satisfies required quality.
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
なお、同様の構成については同じ符号を付し説明を省略することがある。
Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described as embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present invention thereto, and are merely illustrative examples. do not have.
For example, expressions expressing relative or absolute positioning such as "in a certain direction,""along a certain direction,""parallel,""orthogonal,""centered,""concentric," or "coaxial" are strictly In addition to representing such an arrangement, it also represents a state in which they are relatively displaced by a tolerance or an angle or distance that allows the same function to be obtained.
For example, expressions such as "same,""equal," and "homogeneous" that indicate that things are in an equal state do not only mean that things are exactly equal, but also that there is a tolerance or a difference in the degree to which the same function can be obtained. It also represents the existing state.
For example, expressions that express shapes such as squares and cylinders do not only refer to shapes such as squares and cylinders in a strictly geometric sense, but also include irregularities and chamfers to the extent that the same effect can be obtained. Shapes including parts, etc. shall also be expressed.
On the other hand, the expressions "comprising,""comprising,""equipping,""containing," or "having" one component are not exclusive expressions that exclude the presence of other components.
Note that similar configurations may be designated by the same reference numerals and explanations may be omitted.
図1は、本発明の一実施形態にかかるコンクリートの製造システムの構成を概略的に示す概略構成図である。コンクリートの製造システム1は、セメント、水、粗骨材(骨材)及び細骨材(骨材)を含むコンクリート材料を混練してコンクリートを製造するものであって、コンクリート製造装置2と、少なくとも一つの検出装置6と、コンクリート製造装置2を制御可能に構成されている第1情報処理装置8と、第1情報処理装置8との間でデータの送受信が可能に構成されている第2情報処理装置9と、を備えている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically showing the configuration of a concrete manufacturing system according to an embodiment of the present invention. A
コンクリート製造装置2は、図1に示されるように、コンクリート材料を貯蔵可能な貯蔵容器3(貯蔵ビン)と、貯蔵容器3から送られたコンクリート材料を計量可能な計量器4(計量ビン)と、計量器4から送られたコンクリート材料を混練可能なミキサ5(コンクリートミキサ)と、を備えている。計量器4は、開閉可能な開閉弁などを有しており、ミキサ5に投入されるコンクリート材料の量である投入量を調整可能に構成されている。
As shown in FIG. 1, the
図1に示されるように、コンクリート製造装置2は、コンクリート材料の種類ごとに異なる複数の貯蔵容器3及び計量器4を備えている。貯蔵容器3は、セメントを貯蔵可能なセメント貯蔵容器31と、水を貯蔵可能な水貯蔵容器32と、粗骨材を貯蔵可能な粗骨材貯蔵容器33と、細骨材を貯蔵可能な細骨材貯蔵容器34と、を含んでいる。また、計量器4は、セメントを計量可能なセメント計量器41と、水を計量可能な水計量器42と、粗骨材を計量可能な粗骨材計量器43と、細骨材を計量可能な細骨材計量器44と、を含んでいる。なお、コンクリート製造装置2は、コンクリート材料の各々の種類ごと(例えばセメントの種類ごと)に異なる複数の貯蔵容器3及び計量器4を備えていてもよい。また、計量器4は、粗骨材計量器43と細骨材計量器44の代わりに、粗骨材と細骨材が混合された骨材を計量可能であり、且つ、骨材の投入量を調整可能な骨材計量器を含んでいてもよい。
As shown in FIG. 1, the
ミキサ5は、図1に示されるように、撹拌軸51と、撹拌軸51の径方向外側に設けられてコンクリートを撹拌する撹拌羽根52と、撹拌軸51を回転駆動させる電動モータを含む駆動源53と、を含んでいる。
As shown in FIG. 1, the
図1に示されるように、コンクリート材料の各々は、貯蔵容器3から計量器4に送られて計量される。そして、計量器4により計量されたコンクリート材料の各々が、ミキサ5に投入されて撹拌羽根52により混練されることで、コンクリートが製造される。製造されたコンクリートは、コンクリートの性状を確認するための性状試験(品質検査)が行われて、要求品質を満たすかが確認される。
As shown in FIG. 1, each of the concrete materials is transferred from the
少なくとも一つの検出装置6は、図1に示されるように、ミキサ5により混練中のコンクリートの混練状態に関する情報である混練状態情報IKを取得可能に構成されている混練状態情報取得装置60と、コンクリート材料に関する情報である材料情報IMを取得可能に構成されている材料情報取得装置70と、を含んでいる。
As shown in FIG. 1, the at least one
図1に示される実施形態では、混練状態情報取得装置60は、ミキサ5で混練されているコンクリートを撮影可能な第1撮影装置61を含んでいる。第1撮影装置61により、ミキサ5で混練されているコンクリートの画像(撮影画像CI)が撮影される。第1情報処理装置8が備える画像処理装置89(図2参照)は、撮影画像CIを二値化処理やエッジ検出などの画像処理することで、コンクリートの形状や挙動などの情報ICを取得可能に構成されている。撮影画像CIや撮影画像CIから取得される情報ICには、混練されているコンクリートの流動状態を表す情報が含まれ、該情報には、コンクリートの強度、流動性及び空気量などのコンクリートの性状に関する情報が含まれる。また、混練状態情報IKには、撮影画像CIや撮影画像CIから取得される情報ICが含まれる。なお、混練状態情報取得装置60は、第1撮影装置61を含まずに、第1撮影装置61以外の他の装置を含んでもよく、該他の装置により混練状態情報IKを取得してもよい。
In the embodiment shown in FIG. 1, the mixing state
図1に示される実施形態では、材料情報取得装置70は、貯蔵容器3から計量器4に送られる骨材のうちの、粗骨材及び細骨材の少なくとも一方を撮影可能な第2撮影装置71を含んでいる。第2撮影装置71により、ミキサ5に投入される前の骨材の画像(第2撮影画像CA)が撮影される。画像処理装置89は、第2撮影画像CAを二値化処理やエッジ検出などの画像処理することで、細骨材の表面水率や骨材の粒度分布などのミキサ5に投入される前の骨材に関する情報である骨材情報IAを取得可能に構成されている。第2撮影画像CAや第2撮影画像CAから取得される骨材情報IAには、ミキサ5に投入される前の骨材の状態を表す情報が含まれ、該情報には、コンクリートの強度、流動性及び空気量などのコンクリートの性状に関する情報が含まれる。また、材料情報IMには、第2撮影画像CAや第2撮影画像CAから取得される骨材情報IAが含まれる。なお、材料情報取得装置70は、第2撮影装置71を含まずに、第2撮影装置71以外の他の装置を含んでもよく、該他の装置により材料情報IMを取得してもよい。
In the embodiment shown in FIG. 1, the material
図2は、本発明の一実施形態にかかるコンクリートの製造システムの電気的構成の一例を概略的に示す概略ブロック図である。図2に示されるように、第1情報処理装置8は、コンクリート製造装置2、混練状態情報取得装置60、材料情報取得装置70及び第2情報処理装置9に電気的に接続されている。電気的に接続されているとは、有線による物理的な接続だけでなく、無線により通信を含んでおり、接続された装置間における信号やデータなどの送受信が可能に構成されていることをいう。
FIG. 2 is a schematic block diagram schematically showing an example of the electrical configuration of a concrete manufacturing system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the first
第1情報処理装置8は、図2に示されるように、入出力装置81(入出力インターフェース、通信装置)、記憶装置82(ROM、RAM)、表示装置83(ディスプレイ)、演算装置84を含むマイクロコンピュータから構成されているが、一般的な構成および制御については適宜割愛することとする。第1情報処理装置8の入出力装置81、記憶装置82、表示装置83及び演算装置84のそれぞれは、バス80に電気的に接続されている。
As shown in FIG. 2, the first
第1情報処理装置8の入出力装置81は、コンクリートの製造システム1において用いられる各構成要素(ミキサ5など)からの各種情報が入力され、且つ、演算結果などに基づく各種情報を上述した各構成要素に出力する。また、入出力装置81は、キーボードやマウス、無線通信装置などを含んでいる。記憶装置82は、入力された各種情報や制御実施のために必要な各種プログラムや演算結果などを記憶可能に構成されている。演算装置84は、上述した各種情報に基づいて演算処理を行う。表示装置83は、入力された各種情報や上述した演算装置84による演算結果などの情報を表示する。
The input/
第1情報処理装置8は、配合量決定装置86と、性状情報推定装置87と、関連付け情報作成装置88と、上述した画像処理装置89と、をさらに備えている。配合量決定装置86、性状情報推定装置87、関連付け情報作成装置88及び画像処理装置89は、バス80に電気的に接続されている。なお、配合量決定装置86、性状情報推定装置87、関連付け情報作成装置88及び画像処理装置89の各々は、記憶装置82に記憶されて演算装置84により動作するプログラムであってもよい。
The first
また、第2情報処理装置9(データサーバ)は、第1情報処理装置8と同様に、記憶装置91、不図示の入出力装置及び不図示の演算装置を含むマイクロコンピュータから構成されているが、一般的な構成および制御については適宜割愛することとする。図2に示されるように、記憶装置91には、目標品質TQ、配合情報IF、混練状態情報IK、材料情報IM、性状情報IP、関連付け情報IR(第1関連付け情報IR1、第2関連付け情報IR2)、配合設計モデルMD及び制御モデルMCなどが記憶されるようになっている。記憶装置91には、コンクリートの製造を繰り返すことにより、配合情報IF、混練状態情報IK、材料情報IM及び性状情報IPが蓄積され、蓄積された配合情報IFなどの情報に基づいて、関連付け情報IR、配合設計モデルMD及び制御モデルMCが適宜更新されるようになっている。
Also, like the first
図3は、本発明の一実施形態における性状情報推定装置や関連付け情報作成装置を説明するための図であって、図3(a)は、関連付け情報作成装置による第1関連付け情報の作成の一例を示す図であり、図3(b)は、性状情報推定装置による性状情報の推定の一例を示す図であり、図3(c)は、関連付け情報作成装置による第2関連付け情報の作成の一例を示す図であり、図3(d)は、性状情報推定装置による性状情報の推定の他の一例を示す図である。 FIG. 3 is a diagram for explaining a property information estimation device and an association information creation device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3(a) is an example of creation of first association information by the association information creation device. FIG. 3B is a diagram showing an example of property information estimation by the property information estimation device, and FIG. 3C is an example of creation of second association information by the association information creation device. FIG. 3D is a diagram showing another example of estimation of property information by the property information estimation device.
図3(a)に示されるように、関連付け情報作成装置88は、予め記憶装置91に蓄積された混練状態情報IKと、予め記憶装置91に蓄積された性状情報IPであって、バッチ毎に混練状態情報IKに関連付けて記憶された性状情報IPと、に基づいて、混練状態情報IKと性状情報IPとを関連付けた第1関連付け情報IR1を作成する。ここで、性状情報IPは、コンクリートの強度に関する指標である強度指標値VI、及び前記コンクリートの流動性に関する指標である流動性指標値VF、の少なくとも一方を含んでいる。性状情報IPは、強度試験やスランプ試験などの品質検査(性状試験)により取得される強度指標値VIや流動性指標値VFの実測値を含んでいる。第1関連付け情報IR1は、混練状態情報IKと性状情報IPとの相関関係を示す式やグラフ、表などを含んでいる。また、関連付け情報作成装置88は、混練状態情報IKや性状情報IPが追加される度に第1関連付け情報IR1を更新する。
As shown in FIG. 3(a), the association
図3(b)に示されるように、性状情報推定装置87は、予め記憶装置91に記憶された第1関連付け情報IR1に基づいて、ミキサ5により混練中のコンクリートから取得した混練状態情報IKから該混練状態情報IKを取得したコンクリートの性状情報IPを推定する。
As shown in FIG. 3(b), the property
図4は、混練状態情報と性状情報との関係の一例を示すグラフである。図4に基づいて、関連付け情報作成装置88及び性状情報推定装置87の具体的な動作を説明する。図4における横軸は、撮影画像CIから取得される情報ICであり、縦軸は、コンクリートの強度に関する指標である強度指標値VIである。また、図4におけるIC2やIC3は、撮影画像CIから取得される情報であり、VI2やVI3は、情報IC2やIC3を取得したコンクリートの各々について、コンクリートの製造後に強度試験(性状検査)を行うことにより実測された強度指標値である。関連付け情報作成装置88は、情報IC2、IC3及び強度指標値VI2、VI3に基づいて、図4において回帰直線で示されるような、撮影画像CIから取得される情報ICと強度指標値VIとを関連付けた第1関連付け情報IR1を作成する。性状情報推定装置87は、第1関連付け情報IR1に基づいて、ミキサ5により混練中のコンクリートの撮影画像CIから取得した情報IC1から、混練中のコンクリートの強度指標値VI1を推定する。なお、コンクリートの撮影画像CIから取得した情報ICについて、パターンマッチングを行うことで、強度指標値VI1を推定してもよい。
FIG. 4 is a graph showing an example of the relationship between kneading state information and property information. Based on FIG. 4, specific operations of the association
図3(c)に示されるように、関連付け情報作成装置88は、予め記憶装置91に蓄積された材料情報IMと、予め記憶装置91に蓄積された性状情報IPであって、バッチ毎に材料情報IMに関連付けて記憶された性状情報IPと、に基づいて、材料情報IMと性状情報IPとを関連付けた第2関連付け情報IR2を作成する。第2関連付け情報IR2は、材料情報IMと性状情報IPとの相関関係を示す式やグラフ、表などを含んでいる。また、関連付け情報作成装置88は、材料情報IMや性状情報IPが追加される度に第2関連付け情報IR2を更新する。
As shown in FIG. 3(c), the association
図3(d)に示されるように、性状情報推定装置87は、予め記憶装置91に記憶された第2関連付け情報IR2に基づいて、ミキサ5に投入される前のコンクリート材料から取得した材料情報IMから該材料情報IMを取得したコンクリート材料を混練することで製造されるコンクリートの性状情報IPを推定する。
As shown in FIG. 3(d), the property
関連付け情報IR(第1関連付け情報IR1、第2関連付け情報IR2)は、性状情報IPを推定するための基礎となる情報(材料情報IM、混練状態情報IK)が複数ある場合には、基礎となる情報と性状情報IPとの相関性の強弱を示す情報を含んでいてもよく、該相関性の強弱に基づいて、性状情報推定装置87は複数の基礎となる情報のうちの、少なくとも一つから性状情報IPを推定してもよい。
The association information IR (first association information IR1, second association information IR2) becomes the basis when there is a plurality of information (material information IM, kneading state information IK) that becomes the basis for estimating the property information IP. The property
図5は、本発明の一実施形態における配合量決定装置を説明するための図であって、図5(a)は、配合量決定装置による設計配合量の決定の一例を示す図であり、図5(b)は、配合量決定装置による修正設計配合量の決定の一例を示す図である。 FIG. 5 is a diagram for explaining a blending amount determining device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5(a) is a diagram showing an example of determination of a design blending amount by the blending amount determining device, FIG. 5(b) is a diagram showing an example of determination of the modified design mixture amount by the mixture amount determination device.
図5(a)に示されるように、配合量決定装置86は、予め作成されて記憶装置91に記憶された配合設計モデルMDに基づいて、配合設計を実行可能に構成されており、配合設計モデルMDに基づく配合設計により、目標品質TQからコンクリートの配合量である設計配合量QDを決定する。より具体的には、配合設計モデルMDは、検出装置6で検出されて予め記憶装置91に記憶された材料情報IMや混練状態情報IKと、関連付け情報作成装置88により作成されて予め記憶装置91に記憶された第1関連付け情報IR1や第2関連付け情報IR2と、に基づいて、目標品質TQから設計配合量QDを決定する。
As shown in FIG. 5(a), the
目標品質TQは、目標とするコンクリートの性状に関する情報であり、目標とする強度に関する指標である目標強度指標TS、及び目標とする流動性に関する指標である目標流動性指標TFを含んでいる。目標強度指標TSは、圧縮強度試験により取得される7日材齢圧縮強度及び28日材齢圧縮強度の少なくとも一方を含んでいる。目標流動性指標TFは、スランプ試験やスランプフロー試験で取得されるスランプ値及びスランプフロー値の少なくとも一方を含んでいる。目標品質TQは、配合量決定装置86により配合設計を行う前に入出力装置81を介して入力され、記憶装置91に記憶されている。
The target quality TQ is information regarding the target properties of concrete, and includes a target strength index TS, which is an index regarding the target strength, and a target fluidity index TF, which is an index regarding the target fluidity. The target strength index TS includes at least one of the 7-day compressive strength and the 28-day compressive strength obtained by the compressive strength test. The target fluidity index TF includes at least one of a slump value and a slump flow value obtained in a slump test or a slump flow test. The target quality TQ is input via the input/
設計配合量QDは、目的とする要求品質を満たすコンクリートを1バッチ分製造するために必要なコンクリート材料の各々の量である。図5(a)におけるQD1は、セメントの設計配合量であり、QD2は、水の設計配合量であり、QD3は、粗骨材の設計配合量であり、QD4は、細骨材の設計配合量である。 The design mixing amount QD is the amount of each concrete material required to produce one batch of concrete that satisfies the target required quality. QD1 in Fig. 5(a) is the designed blending amount of cement, QD2 is the designed blending amount of water, QD3 is the designed blending amount of coarse aggregate, and QD4 is the designed blending amount of fine aggregate. It's the amount.
図5(b)に示されるように、配合量決定装置86は、配合設計モデルMDに基づく配合設計により、設計配合量QDを修正した配合量である修正設計配合量QMを決定する。より具体的には、配合設計モデルMDは、検出装置6で検出されて予め記憶装置91に記憶された材料情報IMや混練状態情報IKと、関連付け情報作成装置88により作成されて予め記憶装置91に記憶された第1関連付け情報IR1や第2関連付け情報IR2と、に基づいて、コンクリート製造装置2によりコンクリートを製造中に取得される材料情報IM及び混練状態情報IK並びに目標品質TQから修正設計配合量QMを決定する。この際に、配合量決定装置86は、検出装置6で検出されて予め記憶装置91に記憶された材料情報IMや混練状態情報IKと、関連付け情報作成装置88により作成されて予め記憶装置91に記憶された第1関連付け情報IR1や第2関連付け情報IR2と、に基づいて、性状情報IPを推定し、推定された性状情報IPと目標品質TQとを比較した結果から修正設計配合量QMを決定してもよい。
As shown in FIG. 5(b), the blending
修正設計配合量QMは、設計配合量QDと同様に、目的とする要求品質を満たすコンクリートを1バッチ分製造するために必要なコンクリート材料の各々の量である。図5(b)におけるQM1は、セメントの修正設計配合量であり、QM2は、水の修正設計配合量であり、QM3は、粗骨材の修正設計配合量であり、QM4は、細骨材の設計配合量である。修正設計配合量QMの各々は、設計配合量QDの各々より増量してもよいし、減量してもよい。なお、修正設計配合量QMは、設計配合量QDに対する差分量であってもよい。 Similar to the design mixture amount QD, the modified design mixture amount QM is the amount of each concrete material required to produce one batch of concrete that satisfies the target required quality. In Figure 5(b), QM1 is the revised design mixture of cement, QM2 is the revised design mixture of water, QM3 is the revised design mixture of coarse aggregate, and QM4 is the revised design mixture of fine aggregate. This is the designed amount. Each of the modified design compounding amounts QM may be increased or decreased from each of the design compounding amounts QD. Note that the modified design mixture amount QM may be a difference amount with respect to the design mixture amount QD.
なお、配合設計モデルMDは、材料情報IM及び第1関連付け情報IR1に基づいて、設計配合量QDや修正設計配合量QMを決定してもよいし、混練状態情報IK及び第2関連付け情報IR2に基づいて、設計配合量QDや修正設計配合量QMを決定してもよい。 In addition, the mixture design model MD may determine the design mixture amount QD and the modified design mixture amount QM based on the material information IM and the first association information IR1, or may determine the design mixture amount QD and the modified design mixture amount QM based on the kneading state information IK and the second association information IR2. Based on this, the design mixing amount QD and the modified design mixing amount QM may be determined.
幾つかの実施形態にかかるコンクリートの製造システム1は、図1に示されるように、上述した少なくとも一つの検出装置6と、上述した記憶装置91と、上述した配合量決定装置86と、を備えている。
As shown in FIG. 1, a
上記の構成によれば、コンクリートの製造システム1は、ミキサ5に投入される前のコンクリート材料に関する情報である材料情報IM、及びミキサ5において混練されているコンクリートの混練状態に関する情報である混練状態情報IKの少なくとも一方を検出可能な少なくとも一つの検出装置6と、材料情報IMとコンクリートの性状に関する情報である性状情報IPとを関連付けた第1関連付け情報IR1、及び混練状態情報IKと性状情報IPとを関連付けた第2関連付け情報IR2の少なくとも一方を記憶する記憶装置91と、を備えている。このため、検出装置6により、材料情報IMや混練状態情報IKが取得可能である。また、記憶装置91により、材料情報IMと性状情報IPとを関連付けた第1関連付け情報IR1や、混練状態情報IKと性状情報IPとを関連付けた第2関連付け情報IR2が取得可能である。
According to the above configuration, the
そして、コンクリートの製造システム1は、検出装置6で検出された材料情報IMや混練状態情報IKと、記憶装置91に記憶された第1関連付け情報IR1や第2関連付け情報IR2と、に基づいて、コンクリート材料の配合量を決定する配合量決定装置86をさらに備えている。ここで、材料情報IMや混練状態情報IKと性状情報IPとは相関関係を有しており、第1関連付け情報IR1や第2関連付け情報IR2は上述した相関関係を顕在化させるものである。このため、コンクリートの製造システム1は、材料情報IMや混練状態情報IKと、第1関連付け情報IR1や第2関連付け情報IR2と、に基づいて、コンクリートの性状を精度良く推定可能である。また、コンクリートの性状を精度良く推定可能であるので、材料情報IMや混練状態情報IKと、第1関連付け情報IR1や第2関連付け情報IR2と、に基づいて、目標とするコンクリートの性状に対応するコンクリート材料の配合量(設計配合量QD)を精度良く推定可能である。よって、コンクリートの製造システム1は、要求品質を満たすコンクリートを精度良く作成可能である。
Based on the material information IM and kneading state information IK detected by the
また、コンクリートの製造システム1は、検出装置6により材料情報IMや混練状態情報IKを取得することで、製造中のコンクリートの性状を精度良く推定することができる。このため、コンクリートの製造システム1は、配合量決定装置86により製造中のコンクリートの適切な配合(修正設計配合量QM)を求め、該配合を製造中のコンクリートに適用すべくコンクリート材料を追加投入することで、製造されるコンクリートのバッチ毎の品質のバラツキを抑制することができ、且つ、要求品質を満たすコンクリートを精度良く作成可能である。
Further, the
幾つかの実施形態では、上述した材料情報IM及び上述した混練状態情報IKの少なくとも一方と、上述した第1関連付け情報IR1及び上述した第2関連付け情報IR2の少なくとも一方と、を学習データDLとする機械学習を行うことにより生成された配合設計モデルMDに基づいて、コンクリート材料の配合量(設計配合量QD、修正設計配合量QM)を決定する。この場合には、学習データDLを蓄積することにより、材料情報IMや混練状態情報IKと第1関連付け情報IR1や第2関連付け情報IR2との相関関係の精度を向上させることができるので、機械学習を行うことにより生成された配合設計モデルMDは、目標とするコンクリートの性状に対応するコンクリート材料の配合量を精度良く推定可能である。 In some embodiments, at least one of the above-mentioned material information IM and the above-mentioned kneading state information IK, and at least one of the above-mentioned first association information IR1 and above-mentioned second association information IR2 are set as learning data DL. Based on the mix design model MD generated by performing machine learning, the mix amount of concrete materials (design mix amount QD, modified design mix amount QM) is determined. In this case, by accumulating learning data DL, it is possible to improve the accuracy of the correlation between material information IM and kneading state information IK and first association information IR1 and second association information IR2, so machine learning can be performed. The mixture design model MD generated by performing the above can accurately estimate the mixture amount of concrete materials corresponding to the target concrete properties.
上述したように幾つかの実施形態では、上述した少なくとも一つの検出装置6(混練状態情報取得装置60)は、図1に示されるように、ミキサ5において混練されているコンクリートの画像を撮影可能な第1撮影装置61を含んでいる。そして、上述した混練状態情報IKは、第1撮影装置61により撮影されたコンクリートの撮影画像CI、及び撮影画像CIから取得される情報ICの少なくとも一方を含んでいる。この場合には、混練状態情報IKとしてミキサ5において混練されているコンクリートの撮影画像CIや撮影画像CIから取得される情報ICが含まれる。コンクリートの撮影画像CIや撮影画像CIから取得される情報ICには、コンクリートの強度、流動性及び空気量などのコンクリートの性状に関する情報を含んでいる。このため、混練状態情報IKにコンクリートの撮影画像CIや撮影画像CIから取得される情報ICを含むことで、コンクリートの性状を精度良く推定可能である。
As described above, in some embodiments, the at least one detection device 6 (kneading state information acquisition device 60) described above can take an image of the concrete being mixed in the
また、幾つかの実施形態では、上述した少なくとも一つの検出装置6(混練状態情報取得装置60)は、図1に示されるように、混練中のミキサ5の電流値を計測可能な電流計62を含んでいる。また、上述した混練状態情報IKは、電流計62により取得される混練中におけるミキサ5の電流値を含んでいる。混練中におけるミキサ5の電流値には、コンクリートの流動性(スランプ値)などのコンクリートの性状に関する情報が含まれる。このため、混練状態情報IKに混練中におけるミキサ5の電流値を含むことで、コンクリートの性状を精度良く推定可能である。なお、混練状態情報取得装置60は、電流計62の代わりに混練中のミキサ5のトルク値を検出可能なトルク検出器を含んでいてもよく、上述した混練状態情報IKは、トルク検出器により取得される混練中のミキサ5のトルク値を含んでいてもよい。
In some embodiments, the at least one detection device 6 (kneading state information acquisition device 60) described above includes an ammeter 62 that can measure the current value of the
なお、上述した混練状態情報取得装置60は、第1撮影装置61及び電流計62の両方を含んでいてもよいし、第1撮影装置61や電流計62を含んでいなくてもよい。また、上述した混練状態情報取得装置60は、混練中のコンクリートの温度を検出可能な温度計や混練中のコンクリートの歪みを検出可能な歪み計などの第1撮影装置61や電流計62以外の装置(計測器)を含んでいてもよい。また、混練状態情報IKは、混練中のコンクリートの温度や歪みを含んでいてもよい。混練状態情報IKが多種の情報を含むことで、コンクリートの性状の推定精度を向上させることができる。
Note that the kneading state
幾つかの実施形態では、上述した少なくとも一つの検出装置6(材料情報取得装置70)は、ミキサ5に投入される前の骨材に関する情報である骨材情報IAを検出可能な骨材情報検出装置70Aを含んでいる。上述した材料情報IMは、骨材情報IAを含んでいる。図1に示される実施形態では骨材情報検出装置70Aは、第2撮影装置71を含んでいたが、他の実施形態では骨材情報検出装置70Aは、細骨材の表面水率を検出可能な水分計を含んでいてもよい。
In some embodiments, the at least one detection device 6 (material information acquisition device 70) described above is an aggregate information detector capable of detecting aggregate information IA that is information about aggregate before being input into the
上記の構成によれば、材料情報IMとしてミキサ5に投入される前の骨材に関する情報である骨材情報IAが含まれる。ここで、骨材情報IAは、コンクリートの強度、流動性及び空気量などのコンクリートの性状に関する情報を含んでいる。例えば、骨材(細骨材)の表面水率は、コンクリートの流動性に影響を与えるコンクリート材料における水の割合や、コンクリートの強度や空気量に影響を与えるコンクリートの水セメント比に関連するパラメータである。換言すると、骨材(細骨材)の表面水率は、コンクリートの強度や流動性、空気量などのコンクリートの性状に関する情報を含んでいる。また、骨材の粒度分布が大きい場合には、粗骨材の間に細骨材が入り込むので、骨材の粒度分布が小さい場合に比べて密な状態になり、骨材間の付着力が大きくなる。このため、骨材の粒度分布が大きい場合には、骨材の粒度分布が小さい場合に比べて、セメントや水の量が少なくてもコンクリートの強度を大きくすることができる。換言すると、骨材の粒度分布は、コンクリートの強度や流動性などのコンクリートの性状に関する情報を含んでいる。このため、材料情報IMに骨材情報IAを含むことで、コンクリートの性状を精度良く推定可能である。
According to the above configuration, the material information IM includes aggregate information IA that is information regarding aggregate before being input into the
また、幾つかの実施形態では、上述した少なくとも一つの検出装置6(材料情報取得装置70)は、図1に示されるように、計量器4(セメント計量器41、水計量器42、粗骨材計量器43、細骨材計量器44)を含み、上述した材料情報IMには、計量器4により計量されたコンクリート材料の計量値を含んでいる。この場合には、ミキサ5に投入されたコンクリート材料の量を正確に把握することができるので、コンクリートの性状の推定精度を向上させることができる。
In some embodiments, at least one of the above-mentioned detection devices 6 (material information acquisition device 70) includes measuring devices 4 (cement measuring
なお、上述した材料情報取得装置70は、貯蔵容器3(セメント貯蔵容器31、水貯蔵容器32、粗骨材貯蔵容器33、細骨材貯蔵容器34)の各々に設けられるコンクリート材料の温度を検出可能な温度計をさらに含んでいてもよく、材料情報IMは、貯蔵容器3におけるコンクリート材料の温度を含んでいてもよい。材料情報IMが多種の情報を含むことで、コンクリートの性状の推定精度を向上させることができる。
The material
幾つかの実施形態では、上述した性状情報IPは、コンクリートの強度に関する指標である強度指標値VI、及び前記コンクリートの流動性に関する指標である流動性指標値VFの少なくとも一方を含んでいる。強度指標値VIは、目標強度指標TSに対応するものであり、圧縮強度試験により取得される7日材齢圧縮強度及び28日材齢圧縮強度の少なくとも一方を含んでいる。流動性指標値VFは、目標流動性指標TFに対応するものであり、スランプ試験やスランプフロー試験で取得されるスランプ値及びスランプフロー値の少なくとも一方を含んでいる。この場合には、性状情報IPとしてコンクリートの強度指標値VIや流動性指標値VFを含んでいるので、コンクリートの製造システム1は、材料情報IMや混練状態情報IKと、第1関連付け情報IR1や第2関連付け情報IR2と、に基づいて、コンクリートの強度や流動性を精度良く推定可能である。よって、コンクリートの製造システム1は、目標とするコンクリートの流動性に対応するコンクリート材料の配合量を精度良く推定可能である。
In some embodiments, the property information IP described above includes at least one of a strength index value VI, which is an index regarding the strength of concrete, and a fluidity index value VF, which is an index regarding the fluidity of the concrete. The strength index value VI corresponds to the target strength index TS, and includes at least one of the 7-day compressive strength and the 28-day compressive strength obtained by the compressive strength test. The fluidity index value VF corresponds to the target fluidity index TF, and includes at least one of a slump value and a slump flow value obtained in a slump test or a slump flow test. In this case, since the property information IP includes the concrete strength index value VI and fluidity index value VF, the
なお、上述した目標品質TQ及び上述した性状情報IPは、各種の強度試験により取得される引張強度、せん断強度及び曲げ強度、並びに空気量試験により取得される空気量などをさらに含んでいてもよい。 Note that the above-mentioned target quality TQ and above-mentioned property information IP may further include tensile strength, shear strength, and bending strength obtained through various strength tests, and air amount obtained through an air amount test. .
図6は、本発明の一実施形態における制御装置を説明するための図である。幾つかの実施形態では、上述したコンクリートの製造システム1は、図6に示されるように、上述した検出装置6で検出された材料情報IM、及び混練状態情報IKの少なくとも一方と、記憶装置91に記憶された第1関連付け情報IR1、及び第2関連付け情報IR2の少なくとも一方に基づいて、ミキサ5を少なくとも含むコンクリート製造装置2の制御を行う制御装置85をさらに備えている。
FIG. 6 is a diagram for explaining a control device in an embodiment of the present invention. In some embodiments, the
図6に示されるように、制御装置85は、予め作成されて記憶装置91に記憶された制御モデルMCに基づいて、コンクリート製造装置2の制御を実行可能に構成されている。制御モデルMCは、検出装置6で検出されて予め記憶装置91に記憶された材料情報IMや混練状態情報IKと、関連付け情報作成装置88により作成されて予め記憶装置91に記憶された第1関連付け情報IR1や第2関連付け情報IR2と、に基づいて、コンクリート製造装置2によりコンクリートを製造中に取得される材料情報IM及び混練状態情報IK並びに目標品質TQからコンクリート製造装置2に対して行う制御内容を決定する。制御装置85が行うコンクリート製造装置2の制御には、ミキサ5の混練時間を決定することや、計量器4の開閉弁の開閉を制御してミキサ5にコンクリート材料を投入することなどがある。この際に、制御装置85は、検出装置6で検出されて予め記憶装置91に記憶された材料情報IMや混練状態情報IKと、関連付け情報作成装置88により作成されて予め記憶装置91に記憶された第1関連付け情報IR1や第2関連付け情報IR2と、に基づいて、性状情報IPを推定し、推定された性状情報IPと目標品質TQとを比較した結果からコンクリート製造装置2に対して行う制御内容を決定してもよい。
As shown in FIG. 6, the
上記の構成によれば、制御装置85により、ミキサ5を含むコンクリート製造装置2の制御を行うことができる。制御装置85によるコンクリート製造装置2の制御としては例えばミキサ5の混練時間の調整がある。制御装置85により、材料情報IMや混練状態情報IKと、第1関連付け情報IR1や第2関連付け情報IR2と、に基づいて、目標とするコンクリートの性状に対応するコンクリートになるように、コンクリート製造装置2の制御を行うことで、製造されるコンクリートのバッチ毎の品質のバラツキを抑制することができ、且つ、要求品質を満たすコンクリートを精度良く作成可能である。
According to the above configuration, the
幾つかの実施形態では、図1に示されるように、計量器4は、混和材料の投入量を調整可能な混和材料計量器45をさらに含んでいる。ここで、混和材料とは、コンクリートの流動性などの改善を目的としてコンクリートに混和される骨材、セメントおよび水以外の材料であり、減水剤や流動化剤などを含むものである。混和材料は、減水剤や流動化剤などの混和剤だけでなく、減水材などの混和材を含んでいてもよく、混和材のみを含むものであってもよい。そして、制御装置85は、制御モデルMCに基づいて、混和材料計量器45からミキサ5に混和材料を投入するようになっている。この場合には、適切な量の混和材料を投入できるので、製造されるコンクリートのバッチ毎の品質のバラツキを抑制することができ、且つ、要求品質を満たすコンクリートを精度良く作成可能である。
In some embodiments, as shown in FIG. 1, the meter 4 further includes an admixture meter 45 that can adjust the amount of admixture input. Here, the admixture refers to materials other than aggregate, cement, and water that are mixed into concrete for the purpose of improving the fluidity of concrete, and includes water reducing agents, fluidizing agents, and the like. The admixture may contain not only an admixture such as a water reducing agent or a fluidizing agent, but also an admixture such as a water reducing agent, or may contain only an admixture. The
幾つかの実施形態では、上述した制御装置85は、材料情報IM及び混練状態情報IKの少なくとも一方と、第1関連付け情報IR1及び第2関連付け情報IR2の少なくとも一方と、を学習データDLとする機械学習を行うことにより生成された制御モデルMCに基づいて、コンクリート製造装置2の制御を行う。この場合には、学習データDLを蓄積することにより、材料情報IMや混練状態情報IKと第1関連付け情報IR1や第2関連付け情報IR2との相関関係の精度を向上させることができる。このため、機械学習を行うことにより生成された制御モデルMCによりコンクリート製造装置2の制御を行うことで、製造されるコンクリートのバッチ毎の品質のバラツキを抑制することができ、且つ、要求品質を満たすコンクリートを精度良く作成可能である。
In some embodiments, the above-mentioned
幾つかの実施形態では、配合量決定装置86は、図5(a)及び(b)に示されるように、設計配合量QDや修正設計配合量QMを決定する際に、記憶装置91に記憶されている配合情報IFを参照してもよい。ここで、配合情報IFは、記憶装置91にバッチ毎に材料情報IM、混練状態情報IK及び性状情報IPに関連付けて記憶されている。配合情報IFは、セメントに関する情報、水に関する情報、粗骨材や細骨材に関する情報、混和材料に関する情報及び配合設計に関する情報を含んでいる。この場合には、配合量決定装置86は、配合情報IFを参照することで、設計配合量QDや修正設計配合量QMの推定精度を向上させることができる。
In some embodiments, as shown in FIGS. 5(a) and 5(b), the blending
また、幾つかの実施形態では、制御装置85は、図6に示されるように、コンクリート製造装置2を制御する際に、記憶装置91に記憶されている配合情報IFを参照してもよい。この場合には、制御装置85は、配合情報IFを参照することで、コンクリートを精度良く作成可能である。
In some embodiments, the
セメントに関する情報には、普通セメント、高炉セメント、早強セメント、低熱セメント、中庸熱セメントなどのセメントの種類、セメントの密度及びセメントの比表面積が含まれる。水に関する情報には、上水道水、工業用水、上澄水などの水の種類、水の密度、水のpH値が含まれる。粗骨材や細骨材に関する情報には、岩の種類や性状、岩の産地、粗骨材や細骨材の密度、粒度分布、粗粒率、微粒分量、粒形、実積率、吸水率及び安定性が含まれる。混和材料に関する情報には、シリカフューム、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ、石灰石微粉末、石こうなどの混和材の種類、混和材の密度、混和材の比表面積、AE減水剤、消泡剤、流動化剤、増粘剤などの混和剤の種類、混和剤の密度、混和剤の固形分量を含んでいる。配合設計に関する情報には、単位セメント量、単位水量、単位粗骨材量、単位細骨材量、単位結合材量、単位粉体量、水セメント比、水結合材比、水粉体比、セメント水比、結合材水比、粉体水比、細骨材率、粗骨材かさ容量、混和剤添加量、空気量などを含んでいる。ここで、結合材は、セメント及び混和材からなり、粉体は、セメント、鉱物質及びシリカフュームなどの微粉末からなる。 Information regarding cement includes the type of cement such as ordinary cement, blast furnace cement, early strength cement, low heat cement, moderate heat cement, cement density, and cement specific surface area. The information regarding water includes the type of water such as tap water, industrial water, and supernatant water, the density of water, and the pH value of water. Information regarding coarse aggregate and fine aggregate includes rock type and properties, rock origin, coarse aggregate and fine aggregate density, particle size distribution, coarse particle ratio, fine particle content, particle shape, actual area ratio, and water absorption. Includes rate and stability. Information on admixtures includes types of admixtures such as silica fume, pulverized blast furnace slag, fly ash, pulverized limestone, and gypsum, density of admixtures, specific surface area of admixtures, AE water reducing agents, antifoaming agents, and fluidization. It includes the type of admixture such as thickener and thickener, the density of the admixture, and the solid content of the admixture. Information regarding mix design includes unit cement amount, unit water amount, unit coarse aggregate amount, unit fine aggregate amount, unit binding material amount, unit powder amount, water cement ratio, water binding material ratio, water powder ratio, It includes cement water ratio, binder water ratio, powder water ratio, fine aggregate ratio, bulk volume of coarse aggregate, amount of admixture added, amount of air, etc. Here, the binder consists of cement and an admixture, and the powder consists of fine powder such as cement, minerals, and silica fume.
幾つかの実施形態では、図1、2に示されるように、上述したコンクリートの製造システム1は、ミキサ5からホッパ11に排出されたコンクリートを撮影可能な第3撮影装置12をさらに備えている。第3撮影装置12により、ミキサ5で混練されて製造されたコンクリートの画像(撮影画像)が撮影される。第3撮影装置12により撮影された撮影画像や該撮影画像から取得される情報には、コンクリートの強度、流動性及び空気量などのコンクリートの性状に関する情報が含まれる。この場合には、第3撮影装置12により撮影された撮影画像や該撮影画像から取得される情報を関連付け情報IRを作成する際に参照することで、関連付け情報IRの精度を向上させることができる。
In some embodiments, as shown in FIGS. 1 and 2, the
なお、上述した幾つかの実施形態では、第1情報処理装置8と第2情報処理装置9とは別体で構成されていたが、一体的に構成されていてもよい。また、上述した第1情報処理装置8が備える構成や情報のうちの幾つかは第2情報処理装置9が備えていてもよく、上述した第2情報処理装置9が備える構成や情報のうちの幾つかは第1情報処理装置8が備えていてもよい。
Note that in the several embodiments described above, the first
図7は、本発明の一実施形態にかかるコンクリートの製造方法のフロー図である。図7に示されるように、幾つかの実施形態にかかるコンクリートの製造方法100は、セメント、水及び骨材を含むコンクリート材料を混練してコンクリートを製造するためのコンクリートの製造方法であって、上述した材料情報IM、及び上述した混練状態情報IKの少なくとも一方を取得する情報取得ステップS101と、材料情報IMと性状情報IPとを関連付けた上述した第1関連付け情報IR1、及び混練状態情報IKと性状情報IPとを関連付けた上述した第2関連付け情報IR2の少なくとも一方を取得する関連付け情報取得ステップS102と、材料情報IM、及び混練状態情報IKの少なくとも一方と、第1関連付け情報IR1、及び第2関連付け情報IR2の少なくとも一方に基づいて、コンクリート材料の配合量を決定する配合量決定ステップS103と、を備えている。
FIG. 7 is a flow diagram of a method for manufacturing concrete according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, a
情報取得ステップS101は、図7に示されるように、材料情報IMを取得する材料情報取得ステップS101A、及び混練状態情報IKを取得する混練状態情報取得ステップS101Bの少なくとも一方を含んでいる。関連付け情報取ステップS102は、図7に示されるように、第1関連付け情報IR1を取得する第1関連付け情報取得ステップS102A、及び第2関連付け情報IR2を取得する第2関連付け情報取得ステップS102Bの少なくとも一方を含んでいる。 As shown in FIG. 7, the information acquisition step S101 includes at least one of a material information acquisition step S101A for acquiring material information IM, and a kneading state information acquisition step S101B for acquiring kneading state information IK. As shown in FIG. 7, the association information acquisition step S102 includes at least one of a first association information acquisition step S102A that acquires the first association information IR1, and a second association information acquisition step S102B that acquires the second association information IR2. Contains.
上記の方法によれば、コンクリートの製造方法100は、ミキサ5に投入される前のコンクリート材料に関する情報である材料情報IM、及びミキサ5において混練されているコンクリートの混練状態に関する情報である混練状態情報IKの少なくとも一方を取得する情報取得ステップS101と、材料情報IMと性状情報IPとを関連付けた第1関連付け情報IR1、及び混練状態情報IKと性状情報IPとを関連付けた第2関連付け情報IR2の少なくとも一方を取得する関連付け情報取得ステップS102と、を備えている。このため、情報取得ステップS101では、材料情報IMや混練状態情報IKが取得可能である。また、関連付け情報取得ステップS102では、材料情報IMと性状情報IPとを関連付けた第1関連付け情報IR1や、混練状態情報IKと性状情報IPとを関連付けた第2関連付け情報IR2が取得可能である。
According to the above method, the
そして、コンクリートの製造方法100は、情報取得ステップS101で取得した材料情報IMや混練状態情報IKと、関連付け情報取得ステップS102で取得した第1関連付け情報IR1や第2関連付け情報IR2と、に基づいて、コンクリート材料の配合量を決定する配合量決定ステップS103をさらに備えている。上述したように、材料情報IMや混練状態情報IKと性状情報IPとは相関関係を有しており、第1関連付け情報IR1や第2関連付け情報IR2は上述した相関関係を顕在化させるものである。このため、コンクリートの製造方法100は、材料情報IMや混練状態情報IKと、第1関連付け情報IR1や第2関連付け情報IR2と、に基づいて、コンクリートの性状を精度良く推定可能である。また、コンクリートの製造方法100は、コンクリートの性状を精度良く推定可能であるので、材料情報IMや混練状態情報IKと、第1関連付け情報IR1や第2関連付け情報IR2と、に基づいて、目標とするコンクリートの性状に対応するコンクリート材料の配合量を精度良く推定可能である。よって、コンクリートの製造方法100は、要求品質を満たすコンクリートを精度良く作成可能である。
The
また、コンクリートの製造方法100は、情報取得ステップS101にて、コンクリート製造装置2により製造中のコンクリートやコンクリート材料について、材料情報IMや混練状態情報IKを取得することで、製造中のコンクリートの性状を精度良く推定することができる。このため、コンクリートの製造方法100は、配合量決定ステップS103にて製造中のコンクリートの適切な配合を求め、該配合を製造中のコンクリートに適用すべくコンクリート材料を追加投入することで、製造されるコンクリートのバッチ毎の品質のバラツキを抑制することができ、且つ、要求品質を満たすコンクリートを精度良く作成可能である。
In addition, the
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and also includes forms in which modifications are added to the embodiments described above, and forms in which these forms are appropriately combined.
1 コンクリートの製造システム
2 コンクリート製造装置
3 貯蔵容器
31 セメント貯蔵容器
32 水貯蔵容器
33 粗骨材貯蔵容器
34 細骨材貯蔵容器
4 計量器
41 セメント計量器
42 水計量器
43 粗骨材計量器
44 細骨材計量器
5 ミキサ
51 撹拌軸
52 撹拌羽根
53 駆動源
6 検出装置
60 混練状態情報取得装置
61 第1撮影装置
62 電流計
70 材料情報取得装置
71 第2撮影装置
8 第1情報処理装置
80 バス
81 入出力装置
82 記憶装置
83 表示装置
84 演算装置
85 制御装置
86 配合量決定装置
87 性状情報推定装置
88 関連付け情報作成装置
89 画像処理装置
9 第2情報処理装置
100 コンクリートの製造方法
CA 第2撮影画像
CI 撮影画像
DL 学習データ
IA 骨材情報
IC 撮影画像から取得される情報
IF 配合情報
IK 混練状態情報
IM 材料情報
IP 性状情報
IR 関連付け情報
IR1 第1関連付け情報
IR2 第2関連付け情報
MC 制御モデル
MD 配合設計モデル
QD 設計配合量
QM 修正設計配合量
S101 情報取得ステップ
S102 関連付け情報取得ステップ
S103 配合量決定ステップ
TF 目標流動性指標
TQ 目標品質
TS 目標強度指標
VF 流動性指標値
VI 強度指標値
1
Claims (6)
コンクリートミキサに投入される前の前記コンクリート材料に関する情報である材料情報、及び前記コンクリートミキサにおいて混練されているコンクリートの混練状態に関する情報である混練状態情報の少なくとも一方を検出可能な少なくとも一つの検出装置と、
前記混練状態情報と前記コンクリートの性状に関する情報である性状情報とを関連付けた第1関連付け情報であって前記混練状態情報と前記性状情報との相関関係を示す情報を含む第1関連付け情報、及び前記材料情報と前記性状情報とを関連付けた第2関連付け情報であって前記材料情報と前記性状情報との相関関係を示す情報を含む第2関連付け情報の少なくとも一方を作成する関連付け情報作成装置と、
前記第1関連付け情報、及び前記第2関連付け情報の少なくとも一方を記憶する記憶装置と、
前記検出装置で検出された前記材料情報、及び前記混練状態情報の少なくとも一方と、前記記憶装置に記憶された前記第1関連付け情報、及び前記第2関連付け情報の少なくとも一方に基づいて、前記コンクリート材料の配合量を決定する配合量決定装置と、を備え、
前記性状情報は、スランプ値またはスランプフロー値の少なくとも一方であり、
前記配合量決定装置は、配合設計モデルに基づいて、前記コンクリート材料の前記配合量を決定するように構成され、
前記配合設計モデルは、前記材料情報及び前記混練状態情報の少なくとも一方と、前記第1関連付け情報及び前記第2関連付け情報の少なくとも一方と、を学習データとする機械学習を行うことにより生成された学習モデルである
コンクリートの製造システム。 A concrete manufacturing system for manufacturing concrete by kneading concrete materials including cement, water and aggregate,
at least one detection device capable of detecting at least one of material information, which is information about the concrete material before being put into the concrete mixer, and kneading state information, which is information about the kneading state of concrete being mixed in the concrete mixer. and,
first association information that associates the kneading state information with property information that is information regarding the properties of the concrete, the first association information including information indicating a correlation between the kneading state information and the property information; an association information creation device that creates at least one of second association information that is second association information that associates material information and the property information and includes information indicating a correlation between the material information and the property information;
a storage device that stores at least one of the first association information and the second association information;
Based on at least one of the material information and the kneading state information detected by the detection device, and at least one of the first association information and the second association information stored in the storage device, the concrete material A blending amount determining device for determining the blending amount of
The property information is at least one of a slump value and a slump flow value,
The mixing amount determining device is configured to determine the mixing amount of the concrete material based on a mixing design model ,
The mixture design model is a learning model generated by performing machine learning using at least one of the material information and the kneading state information, and at least one of the first association information and the second association information as learning data. is a model
Concrete manufacturing system.
前記混練状態情報は、前記撮影装置により撮影されたコンクリートの撮影画像、及び前記撮影画像から取得される情報の少なくとも一方を含む請求項1に記載のコンクリートの製造システム。 The at least one detection device includes a photographing device capable of photographing an image of concrete being mixed in the concrete mixer,
The concrete manufacturing system according to claim 1, wherein the kneading state information includes at least one of a photographed image of the concrete photographed by the photographing device and information acquired from the photographed image.
前記材料情報は前記骨材情報を含む請求項1又は2に記載のコンクリートの製造システム。 The at least one detection device includes an aggregate information detection device capable of detecting aggregate information that is information about the aggregate before being introduced into the concrete mixer,
The concrete manufacturing system according to claim 1 or 2, wherein the material information includes the aggregate information.
コンクリートミキサに投入される前の前記コンクリート材料に関する情報である材料情報、及び前記コンクリートミキサにおいて混練されているコンクリートの混練状態に関する情報である混練状態情報の少なくとも一方を取得する情報取得ステップと、
前記混練状態情報と前記コンクリートの性状に関する情報である性状情報とを関連付けた第1関連付け情報であって前記混練状態情報と前記性状情報との相関関係を示す情報を含む第1関連付け情報、及び前記材料情報と前記性状情報とを関連付けた第2関連付け情報であって前記材料情報と前記性状情報との相関関係を示す情報を含む第2関連付け情報の少なくとも一方を関連付け情報作成装置により作成する関連付け情報作成ステップと、
前記第1関連付け情報、及び前記第2関連付け情報の少なくとも一方を取得する関連付け情報取得ステップと、
前記材料情報、及び前記混練状態情報の少なくとも一方と、前記第1関連付け情報、及び前記第2関連付け情報の少なくとも一方に基づいて、前記コンクリート材料の配合量を決定する配合量決定ステップと、を備え、
前記性状情報は、スランプ値またはスランプフロー値の少なくとも一方であり、
前記配合量決定ステップは、配合設計モデルに基づいて、前記コンクリート材料の前記配合量を決定し、
前記配合設計モデルは、前記材料情報及び前記混練状態情報の少なくとも一方と、前記第1関連付け情報及び前記第2関連付け情報の少なくとも一方と、を学習データとする機械学習を行うことにより生成された学習モデルである
コンクリートの製造方法。
A concrete manufacturing method for manufacturing concrete by kneading concrete materials including cement, water and aggregate, the method comprising:
an information acquisition step of acquiring at least one of material information, which is information about the concrete material before being put into the concrete mixer, and kneading state information, which is information about the kneading state of the concrete being mixed in the concrete mixer;
first association information that associates the kneading state information with property information that is information regarding the properties of the concrete, the first association information including information indicating a correlation between the kneading state information and the property information; Association information that is second association information that associates material information and the property information and that includes information indicating a correlation between the material information and the property information and that creates at least one of the second association information by an association information creation device. creation step,
an association information acquisition step of acquiring at least one of the first association information and the second association information;
A mixing amount determining step of determining a mixing amount of the concrete material based on at least one of the material information and the kneading state information, and at least one of the first association information and the second association information. ,
The property information is at least one of a slump value and a slump flow value,
The mixing amount determining step determines the mixing amount of the concrete material based on a mix design model ,
The mixture design model is a learning model generated by performing machine learning using at least one of the material information and the kneading state information, and at least one of the first association information and the second association information as learning data. is a model
Method of manufacturing concrete.
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