WO2021250807A1 - 管理装置及び管理方法 - Google Patents

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威公 安井
冨士男 中村
渉 藤井
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千代田化工建設株式会社
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting

Definitions

  • the construction site terminal 9 manages the welding work at the construction site 3 according to the progress plan of the construction work provided by the management device 10.
  • the construction site terminal 9 assigns welding work to be performed on a monthly, weekly, daily or hourly basis.
  • the construction site terminal 9 acquires the working current and the operating time of the plurality of welding machines 4 used at the construction site 3.
  • the construction site terminal 9 creates a progress report as progress record information indicating the progress record of the piping work at the construction site 3.
  • the design drawing holding unit 31 holds the design drawing of the building to be constructed at the construction site 3.
  • a design drawing may be created in the management device 10, or a design drawing created in another device may be acquired.
  • the design drawing includes a layout drawing of a site, a building, etc., identification information of pipes included in the building, position, type, material, diameter, wall thickness, welding site, welding method, and the like.
  • the usage record information holding unit 33 holds information indicating the usage record of the welding machine 4 at the construction site 3.
  • the usage record information includes, for example, the usage current, the usage power, the usage time, and the like of the welding machine 4.
  • the pipe welding work adjustment unit 23 performs the pipe welding work according to the difference between the progress amount of the pipe work estimated by the progress amount estimation unit 22 and the progress plan of the pipe work stored in the progress plan holding unit 32. adjust. For example, when the progress amount of the piping work is less than the progress plan, the pipe welding work adjusting unit 23 may increase the number of welders, the working time, the number of welding machines, the operating time, etc. in the subsequent piping work. good. The pipe welding work adjusting unit 23 may adjust the number of welders or welding machines in consideration of the size of the working area for welding work. The pipe welding work adjustment unit 23 may adjust the welding work in the subsequent piping work so that the piping work proceeds according to the initial progress plan.
  • the pipe welding work coordinating unit 23 is optimal in consideration of the schedule of the entire work at the construction site 3 by referring to the past progress record of the pipe work at the construction site 3 and the progress history of the pipe work at another construction site. A progress plan may be calculated. The pipe welding work coordinating unit 23 may calculate a plurality of draft progress plans and present them so that the manager can select them.
  • the progress record information acquisition unit 24 acquires the progress record information indicating the progress record of the piping work at the construction site 3 from the construction site terminal 9 and stores it in the progress record information holding unit 35.
  • the relationship calculation unit 25 may learn artificial intelligence by using the usage record of the welding machine 4 and the progress record of the piping work as learning data. ..
  • the intermediate layer of the neural network may be adjusted so that the progress record of the piping work is output from the output layer of the neural network.
  • the relationship calculation unit 25 may calculate the relationship between the usage record of the welding machine 4 and the progress amount of the piping work for each welder. ..
  • the relationship calculation unit 25 determines each pipe type, material, caliber, wall thickness, and welding method.
  • the relationship between the actual usage of the welding machine 4 and the progress of the piping work may be calculated. This makes it possible to grasp detailed results for each factor that affects the productivity of welding work, such as the type, material, diameter, wall thickness, and difference in yield for each welding method.
  • the progress status display unit 26 displays the progress status of the piping work on the design drawing held by the design drawing holding unit 31.
  • the progress status display unit 26 displays the pipes for which welding work has been completed and the pipes for which welding work has not been completed on the display device 12 in different display modes.
  • the progress plan of the piping work may be displayed on the design drawing.
  • the piping may be displayed in a different display mode for each period in which the welding work is scheduled to be performed.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the procedure of the management method according to the embodiment.
  • the usage record information acquisition unit 21 of the management device 10 acquires the usage record information of the welding machine 4 from the construction site terminal 9 (S10).
  • the progress amount estimation unit 22 estimates the progress amount from the usage record information by using the progress amount estimation standard (S12).
  • the pipe welding work adjustment unit 23 adjusts the pipe welding work according to the difference between the estimated progress of the pipe work and the progress plan of the pipe work (S14).
  • the progress of the piping work can be grasped immediately, so that the progress of the subsequent piping work can be appropriately adjusted and the work can be proceeded according to the progress plan. ..
  • the results of welding work it can be used for quality control of welding and operation and maintenance of completed buildings.
  • the results of welding work and the results of work adjustment according to the progress plan it can be used as a reference when designing pipes for newly constructed buildings and creating progress plans.
  • Management system 1 Management system, 2 Internet, 3 Construction site, 4 Welder, 6 Transmitter, 7 Beacon, 8 Receiver, 9 Construction site terminal, 10 Management device, 11 Communication device, 12 Display device, 13 Input device, 20 Processing device , 21 Usage record information acquisition unit, 22 Progress amount estimation unit, 23 Pipe welding work adjustment unit, 24 Progress record information acquisition unit, 25 Relationship calculation unit, 26 Progress status display unit, 30 Storage device, 31 Design drawing holding unit, 32 Progress plan holding unit, 33 usage record information holding section, 34 progress amount estimation standard holding section, 35 progress record information holding section, 36 welder information holding section.
  • the present invention can be used as a management device for managing construction work.

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Abstract

管理装置10は、溶接機により配管の溶接作業が実施されるときに、溶接機4の使用実績を示す使用実績情報を取得する使用実績情報取得部と、使用実績情報取得部により取得された使用実績情報に基づいて配管工事の進捗量を推定する進捗量推定部と、を備える。

Description

管理装置及び管理方法
 本発明は、工事を管理するための管理装置及び管理方法に関する。
 プラントなどの大規模な建築物及びそれを含む敷地には膨大な量の配管があるので、配管の溶接作業がしばしば建設工事の律速段階となりうる。したがって、溶接作業の進捗を的確に把握することが建設工事において非常に重要である(例えば、特許文献1参照)。
特開2009-172610号公報
 しかしながら、現状、溶接作業の進捗は、サブコントラクターからの作業報告に基づいて把握されている。そのため、工期の管理者に進捗報告が到着するまでに遅延が生じうるので、管理者が進捗状況をタイムリーに把握して作業を調整することは困難であった。また、進捗報告に誤りがあったとしても、それを把握して検証することは困難であった。
 本発明は、こうした状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、工事をより適切に管理するための技術を提供することにある。
 上記課題を解決するために、本発明のある態様の管理装置は、溶接機により配管の溶接作業が実施されるときに、溶接機の使用実績を示す使用実績情報を取得する使用実績情報取得部と、使用実績情報取得部により取得された使用実績情報に基づいて配管工事の進捗量を推定する進捗量推定部と、を備える。
 本発明の別の態様は、管理方法である。この方法は、コンピュータに、溶接機により配管の溶接作業が実施されるときに、溶接機の使用実績を示す使用実績情報を取得するステップと、取得された使用実績情報に基づいて配管工事の進捗量を推定するステップと、を実行させる。
 なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
 本発明によれば、工事をより適切に管理するための技術を提供することができる。
実施の形態に係る管理システムの全体構成を示す図である。 実施の形態に係る管理装置の構成を示す図である。 進捗状況表示部により表示された表示画面の例を示す図である。 実施の形態に係る管理方法の手順を示すフローチャートである。
 本開示の実施の形態として、建築物の建設現場における配管工事の進捗を管理する技術について説明する。本発明者らの実験により、配管の溶接作業のために使用される溶接機の使用電流及び稼働時間から、配管工事の進捗量を推定できることが分かっている。したがって、建築物の建設中に、溶接機の使用電流及び稼働時間を取得することにより、建設現場からの進捗報告を待たずに、配管工事の進捗量の速報値を即時に把握することができる。これにより、配管工事の進捗をより的確に把握し、進捗計画との差分に応じて配管の溶接作業を適切に調整することができる。
 図1は、実施の形態に係る管理システムの全体構成を示す。建築物の建設工事の進捗を管理するための管理システム1は、管理装置10と、建設現場3に設置された1台以上の溶接機4、電流計5、電流計からの情報を送信する送信機6、溶接ケーブルに設置されたビーコン7、ビーコン信号を受信する受信機8、及び建設現場端末9と、それらを接続する通信網の一例であるインターネット2とを備える。
 溶接機4は、配管の溶接作業のために配管工により使用される。溶接機4は、自動溶接機やロボット溶接機などであってもよい。電流計5は、溶接機4が使用されるときに、溶接機4に供給された電流の値を測定する。送信機6は、電流計5により測定された電流値(使用電流)と、溶接機4に電流が供給された時間(稼働時間)を、無線又は有線の通信により建設現場端末9に送信する。
 ビーコン7は、常時又は間欠的に微弱な電波を発信する。建設現場3に例えばグリッド状に配置された複数の受信機8は、ビーコン7から発信された信号を受信し、受信した信号に関する情報をインターネット2を通じて管理装置10又は建設現場端末9に送信する。管理装置10又は建設現場端末9は、受信機8から取得した情報を解析し、ビーコン7の位置を特定する。これにより、溶接ケーブルの先端位置、すなわち溶接場所が特定される。
 なお、ビーコン7が建設現場3にグリッド状に配置され、受信機8が溶接ケーブルに設置されてもよい。また、溶接場所は、GPSなど、任意の技術を用いて特定されてもよい。
 建設現場端末9は、管理装置10から提供される建設工事の進捗計画に応じて、建設現場3における溶接作業を管理する。建設現場端末9は、月間、週間、日又は時間単位で、実施すべき溶接作業を割り当てる。建設現場端末9は、建設現場3において使用される複数の溶接機4の使用電流及び稼働時間を取得する。建設現場端末9は、建設現場3における配管工事の進捗実績を示す進捗実績情報として進捗報告を作成する。
 図2は、実施の形態に係る管理装置10の構成を示す。管理装置10は、通信装置11、表示装置12、入力装置13、処理装置20、及び記憶装置30を備える。
 通信装置11は、無線又は有線による通信を制御する。通信装置11は、インターネット2を介して、送信機6、受信機8、建設現場端末9などとの間でデータを送受信する。表示装置12は、処理装置20により生成された表示画像を表示する。入力装置13は、処理装置20に指示を入力する。
 記憶装置30は、設計図保持部31、進捗計画保持部32、使用実績情報保持部33、進捗量推定基準保持部34、進捗実績情報保持部35、及び溶接工情報保持部36を備える。
 設計図保持部31は、建設現場3において建設される建築物の設計図を保持する。管理装置10において設計図が作成されてもよいし、別の装置において作成された設計図が取得されてもよい。設計図は、敷地、建築物などの配置図や、建築物に含まれる配管の識別情報、位置、種類、材質、口径、肉厚、溶接部位、溶接方法などの情報を含む。
 進捗計画保持部32は、建設現場3における建設工事の進捗計画を保持する。管理装置10において進捗計画が作成されてもよいし、別の装置において作成された進捗計画が取得されてもよい。進捗計画は、建築物に含まれる配管の溶接作業の進捗計画を含む。
 使用実績情報保持部33は、建設現場3における溶接機4の使用実績を示す情報を保持する。使用実績情報は、例えば、溶接機4の使用電流、使用電力、使用時間などを含む。
 進捗量推定基準保持部34は、溶接機4の使用実績情報から溶接作業の進捗量を推定するための基準を保持する。進捗量推定基準は、溶接機4の使用実績情報を変数として溶接作業の進捗量を算出するための数式であってもよい。進捗量推定基準は、溶接機4の使用実績情報と溶接作業の進捗量との対応関係を格納したテーブルなどであってもよい。進捗力推定基準は、溶接機4の使用実績情報を入力し、溶接作業の進捗量を出力するニューラルネットワークなどであってもよい。
 進捗実績情報保持部35は、建設現場3における建設工事の進捗実績を示す情報を保持する。進捗実績情報保持部35は、建設現場3における建設工事を請け負ったサブコントラクターが作成した進捗報告を保持する。進捗報告は、溶接作業が完了した配管の識別情報、位置、種類、口径、肉厚、溶接方法などの情報を含む。
 溶接工情報保持部36は、建設現場3において溶接作業を実施する溶接工の情報を保持する。溶接工情報は、溶接工の識別情報、作業時間、溶接機4の使用時間、溶接作業の進捗量などの情報を含む。
 処理装置20は、使用実績情報取得部21、進捗量推定部22、配管溶接作業調整部23、進捗実績情報取得部24、関係算出部25、及び進捗状況表示部26を備える。これらの構成は、ハードウエアコンポーネントでいえば、任意のコンピュータのCPU、メモリ、メモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
 使用実績情報取得部21は、建設現場3において溶接機4により配管の溶接作業が実施されるときに、溶接機4の使用実績を示す使用実績情報として、溶接機4の使用電流、使用電力、使用時間などの情報を取得する。使用実績情報取得部21は、建設現場端末9から使用実績情報を取得し、使用実績情報保持部33に格納する。使用実績情報取得部21は、溶接機4が使用された位置又は溶接された配管の位置を示す情報を更に取得してもよい。使用実績情報取得部21は、溶接作業を実施した溶接工又は溶接機4の識別情報を更に取得してもよい。使用実績情報取得部21は、溶接された配管の識別情報、種類、材質、口径、肉厚、溶接部位、溶接方法などの情報を更に取得してもよい。これらの情報は、配管に貼付されたRFタグ、バーコード、二次元コード、三次元コードなどに格納され、溶接機4、送信機6などにより読み取られてもよい。
 進捗量推定部22は、使用実績情報保持部33に格納された使用実績情報に基づいて配管工事の進捗量を推定する。配管工事の進捗量は、例えば、配管の口径サイズ(インチ)に溶接箇所数を乗じた数値であるダイヤインチ(DI)で表されてもよいし、配管の重量や長さなどで表されてもよい。進捗量推定部22は、進捗量推定基準保持部34に格納された進捗量推定基準を使用して配管工事の進捗量を推定する。
 使用実績情報取得部21が、溶接機4が使用された位置を示す情報又は溶接された配管の位置を示す情報を取得する場合、進捗量推定部22は、位置情報により示される位置における配管工事の進捗量を推定する。進捗量推定部22は、位置情報により示される位置を設計図保持部31に保持された設計図において特定し、その位置における配管工事の進捗量を推定する。これにより、配管工事の進捗状況をエリアやワークパッケージごとに管理することができる。
 使用実績情報取得部21が、配管の溶接作業を実施した溶接工又は溶接機4の識別情報を取得する場合、進捗量推定部22は、溶接工又は溶接機4ごとに配管工事の進捗量を推定してもよい。この場合、進捗量推定基準保持部34は、溶接工又は溶接機4ごとに異なる進捗量推定基準を保持する。これにより、配管工事の進捗量をより精確に推定することができる。
 使用実績情報取得部21が、溶接された配管の種類、材質、口径、肉厚、溶接方法などの情報を取得する場合、進捗量推定部22は、配管の種類、材質、口径、肉厚、溶接方法などに応じた進捗量推定基準を使用して配管工事の進捗量を推定してもよい。この場合、進捗量推定基準保持部34は、配管の種類、材質、口径、肉厚、溶接方法などに応じて異なる進捗量推定基準を保持する。これにより、配管工事の進捗量をより精確に推定することができる。
 配管溶接作業調整部23は、進捗量推定部22により推定された配管工事の進捗量と、進捗計画保持部32に格納された配管工事の進捗計画との差分に応じて、配管の溶接作業を調整する。配管溶接作業調整部23は、例えば、配管工事の進捗量が進捗計画を下回った場合に、その後の配管工事における溶接工の数、作業時間、溶接機の数、稼働時間などを増加させてもよい。配管溶接作業調整部23は、溶接作業のための作業領域の広さを更に考慮して、溶接工又は溶接機の数を調整してもよい。配管溶接作業調整部23は、当初の進捗計画通りに配管工事が進捗するように、その後の配管工事における溶接作業を調整してもよい。進捗量推定部22が溶接工ごとに配管工事の進捗量を推定する場合、配管溶接作業調整部23は、溶接工による配管工事の進捗量に応じて、溶接工が実施すべき配管工事を割り当ててもよい。配管溶接作業調整部23は、調整された配管工事の進捗計画を建設現場端末9に送信する。
 配管溶接作業調整部23は、建設現場3における過去の配管工事の進捗実績や、別の建設現場における配管工事の進捗履歴などを参照して、建設現場3における工事全体のスケジュールを考慮した最適な進捗計画を算出してもよい。配管溶接作業調整部23は、複数の進捗計画の案を算出し、管理者が選択できるように提示してもよい。
 進捗実績情報取得部24は、建設現場3における配管工事の進捗実績を示す進捗実績情報を建設現場端末9から取得し、進捗実績情報保持部35に格納する。
 関係算出部25は、進捗実績情報保持部35に格納された進捗実績情報と、使用実績情報保持部33に格納された使用実績情報とに基づいて、溶接機4の使用実績と、配管工事の進捗量との間の関係を算出する。関係算出部25は、算出された関係に基づいて、進捗量推定基準保持部34に保持された進捗量推定基準を更新する。これにより、建設現場3ごとの事情などに合わせて進捗量推定基準を更新することができるので、配管工事の進捗量をより精確に推定することができる。また、パイプサポートなどの溶接作業の実績から直接数値化できない作業も加味した進捗量推定基準を学習していくことができるので、配管工事の進捗量をより精確に推定することができる。
 進捗量推定基準がニューラルネットワークなどの人工知能により構成される場合、関係算出部25は、溶接機4の使用実績及び配管工事の進捗実績を学習データとして使用して人工知能を学習してもよい。例えば、ニューラルネットワークの入力層に溶接機4の使用実績を入力したときに、ニューラルネットワークの出力層から配管工事の進捗実績が出力されるように、ニューラルネットワークの中間層を調整してもよい。
 溶接工ごとの使用実績情報及び進捗実績情報が取得される場合、関係算出部25は、溶接機4の使用実績と配管工事の進捗量との間の関係を溶接工ごとに算出してもよい。
 配管の種類、材質、口径、肉厚、溶接方法ごとの使用実績情報及び進捗実績情報が取得される場合、関係算出部25は、配管の種類、材質、口径、肉厚、溶接方法ごとに、溶接機4の使用実績と配管工事の進捗量との間の関係を算出してもよい。これにより、配管の種類、材質、口径、肉厚、溶接方法ごとの歩掛りの違いなど、溶接作業の生産性に影響する要因別の詳細な実績を把握することができる。
 進捗状況表示部26は、配管工事の進捗状況を、設計図保持部31に保持された設計図上に表示する。進捗状況表示部26は、溶接作業が完了した配管と、溶接作業が未了の配管とを、異なる表示態様で表示装置12に表示する。進捗状況は、配管工事の進捗計画を設計図上に表示してもよい。例えば、溶接作業を実施する予定の期間ごとに異なる表示態様で配管を表示してもよい。
 図3は、進捗状況表示部26により表示された表示画面の例を示す。進捗状況表示画面において、配管40の設計図に重畳して、溶接作業が完了した配管の接合部41と、溶接作業が未了の配管の接合部42が、それぞれ異なる表示態様で表示されている。これにより、配管工事の進捗状況を設計図上で把握することができるので、溶接作業を適切に調整することができる。
 図4は、実施の形態に係る管理方法の手順を示すフローチャートである。管理装置10の使用実績情報取得部21は、建設現場端末9から溶接機4の使用実績情報を取得する(S10)。進捗量推定部22は、進捗量推定基準を使用して、使用実績情報から進捗量を推定する(S12)。配管溶接作業調整部23は、推定された配管工事の進捗量と配管工事の進捗計画との差分に応じて配管の溶接作業を調整する(S14)。
 本実施の形態の管理システム1によれば、配管工事の進捗状況を即時に把握することができるので、その後の配管工事の進捗を適切に調整し、進捗計画に合わせて工事を進めることができる。また、溶接作業の実績を記録しておくことにより、溶接の品質管理や、完成した建築物の運用及び維持のために利用することができる。また、溶接作業の実績と進捗計画に合わせた作業の調整の実績を記録しておくことにより、新たに建設される建築物の配管設計や進捗計画の作成の際に参考にすることができる。
 以上、本発明を、実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
 1 管理システム、2 インターネット、3 建設現場、4 溶接機、6 送信機、7 ビーコン、8 受信機、9 建設現場端末、10 管理装置、11 通信装置、12 表示装置、13 入力装置、20 処理装置、21 使用実績情報取得部、22 進捗量推定部、23 配管溶接作業調整部、24 進捗実績情報取得部、25 関係算出部、26 進捗状況表示部、30 記憶装置、31 設計図保持部、32 進捗計画保持部、33 使用実績情報保持部、34 進捗量推定基準保持部、35 進捗実績情報保持部、36 溶接工情報保持部。
 本発明は、工事を管理するための管理装置に利用可能である。

Claims (11)

  1.  溶接機により配管の溶接作業が実施されるときに、前記溶接機の使用実績を示す使用実績情報を取得する使用実績情報取得部と、
     前記使用実績情報取得部により取得された使用実績情報に基づいて配管工事の進捗量を推定する進捗量推定部と、
    を備える管理装置。
  2.  前記進捗量推定部により推定された配管工事の進捗量と配管工事の進捗計画との差分に応じて配管の溶接作業を調整する配管溶接作業調整部を更に備える請求項1に記載の管理装置。
  3.  前記使用実績情報は、前記溶接機の使用電流、使用電力、又は使用時間を含む請求項1又は2に記載の管理装置。
  4.  前記進捗量推定部は、前記溶接機の使用実績と、配管工事の進捗量との間の関係を保持し、前記使用実績情報取得部により取得された使用実績情報から配管工事の進捗量を推定する請求項1から3のいずれかに記載の管理装置。
  5.  前記配管工事の進捗実績を示す進捗実績情報を取得する進捗実績情報取得部と、
     前記進捗実績情報取得部により取得された進捗実績情報と、前記使用実績情報取得部により取得された使用実績情報とに基づいて、前記溶接機の使用実績と、配管工事の進捗量との間の関係を算出する関係算出部と、
    を更に備える請求項1から4のいずれかに記載の管理装置。
  6.  前記使用実績情報取得部は、前記溶接機の位置を示す位置情報を更に取得し、
     前記進捗量推定部は、前記位置情報により示される位置における配管工事の進捗量を推定する
    請求項1から5のいずれかに記載の管理装置。
  7.  配管の設計図を保持する設計図保持部を更に備え、
     前記進捗量推定部は、前記位置情報により示される位置を前記設計図において特定し、その位置における配管工事の進捗量を推定する
    請求項6に記載の管理装置。
  8.  前記配管工事の進捗状況を前記設計図上に表示する進捗状況表示部を更に備える請求項7に記載の管理装置。
  9.  前記配管溶接作業調整部は、前記設計図における配管工事の進歩状況と配管工事の進捗計画との差分に応じて配管の溶接作業を調整する請求項8に記載の管理装置。
  10.  前記使用実績情報取得部は、溶接作業を実施した溶接工又は溶接機の識別情報を更に取得し、
     前記進捗量推定部は、配管工事の進捗量を溶接工又は溶接機ごとに推定する
    請求項1から9のいずれかに記載の管理装置。
  11.  コンピュータに、
     溶接機により配管の溶接作業が実施されるときに、前記溶接機の使用実績を示す使用実績情報を取得するステップと、
     取得された使用実績情報に基づいて配管工事の進捗量を推定するステップと、
    を実行させる管理方法。
PCT/JP2020/022808 2020-06-10 2020-06-10 管理装置及び管理方法 WO2021250807A1 (ja)

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