過酷な環境から学ぶ、機械の設計・開発

 

世界でも特に過酷な現場は、多くの知見が得られる場でもあります。
コマツでは、各地域の現場で得た経験やお客さまの声、さまざまな試験、そして機械のデータを結び付けることで、
現場で直面する課題を、より優れた製品やシステム、ソリューションづくりにつなげています。

 

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建設・鉱山・林業機械は、環境が急激かつ大きく変化する現場で稼働します。標高の高い露天掘り鉱山は空気が薄いため、エンジンや駆動システムに影響が及ぶことがあります。坑内では、限られた空間や高温、換気の悪さ、通信環境の制約など、さまざまな課題があります。林業機械も、雪や泥、起伏の激しい場所で稼働します。こうした多様な環境では、開発段階で想定していたことが、実際の現場では当てはまらないこともあります。

コマツが過酷な環境で活躍する機械を開発するうえで大切にしているのは、常に好奇心を持ち、自分たちの知識や経験を過信せずに考え続ける姿勢です。サーフェイスホーレイジのプロダクトマネージャー、アデライ・ターピンはこう語ります。「私たちがまだ知らないことは、たくさんあります」

ターピンによると、露天掘り鉱山で使用されるダンプトラックは、マイナス50℃から48.9℃までの環境で稼働できるよう設計されています。こうした厳しい環境に対応するため、オペレーターや技術者、代理店、お客さまの声に耳を傾け続けることが重要です。実際の現場だからこそ、開発段階では見えていなかったニーズに気付くことがあります。

雪に覆われた森林から高地の鉱山、限られた空間の坑内まで、作業条件によって機械に求められるものは異なります。エンジニアは、まず現場で何が求められているのかを理解することで、それぞれの用途に何が必要かを見極め、機械の設計に活かすことができます。

 

坑内では、現場の環境と機械設計との関係がよりはっきりと表れます。限られた空間は、機械のサイズだけでなく、視界や操作方法にも影響します。坑内用ローダー・トラックのグローバルプロダクトマネージャー、タイラー・ヴィエンは、「坑内用ローダーは従来のローダーを単に小型化したものではありません」と語ります。前後どちらの方向にも頻繁に走行するため、オペレーターは横向きに座る設計を採用することもあります。

環境によっては、地上で使える技術がそのまま使えるとは限りません。制御・自動化部門のディレクター、トビー・クレスマンによると、坑内では衛星測位を利用できない場合があります。そのため、周辺認識センサー（LiDAR）やSLAM（自己位置推定と環境地図作成）などの技術を活用し、機械が自らの位置を把握して、限られた空間を走行できるようにしています。「いつもの手段が使えないときは、課題の原点に立ち返り、機械に必要な情報を見極めることが重要です」とクレスマンは語ります。

坑内で作業するオペレーターにとって、限られた空間や視界は機械操作や作業にかかわります。機械には、こうした物理的制約のある環境でも、オペレーターの操作を確実に支えることが求められます。
 

どれほど優れたソリューションでも、実際に使う人にとって役立つものでなければ意味がありません。コマツ・マイニング・テクノロジーでマシンソリューション部門のディレクターを務めるグレッグ・ラデウィグは、技術が進化するほど、シンプルさを追求することがより良い設計につながると考えています。

「お客さまが求めているのは、多くの機能を盛り込んだ複雑なソリューションではありません。シンプルで直感的に使うことができ、期待通りに機能する機械です」とラデウィグは語ります。過酷な現場では、新しい機能を加えることと同じように、信頼性や整備性、直感的に操作できることも重要です。

試作機や量産前の機械を実際の現場で試験することで、開発時の想定と異なる動きや、見直すべき点が分かります。「大切なのは、まだ改善できる段階で弱点を見つけることです」とヴィエンは語ります。AHS車体システム開発グループのチームマネージャーである山村 龍も、障害物検知システムの開発でその重要性を実感しました。チームは、お客さまのダンプトラックに搭載したLiDARセンサーからデータを収集し、粉塵がどのように付着し、センサー性能にどのような影響を与えるかを調べました。

機械から得られるデータにも、大切な情報が含まれています。温度やモーター電流、稼働時の各種データを分析することで、機械が時間の経過とともにどのような状態にあったのかを調べることができます。「データを見ればモーターの温度が上昇していたことは分かります。しかし、機械の周囲で何が起きていたのか、そのすべてをデータだけで知ることはできません」とクレスマンは語ります。

オペレーターは機械の稼働状況を把握しています。技術者は整備の状況を、お客さまは現場の作業そのものを理解しています。エンジニアは、こうしたそれぞれの視点とデータを結び付けることで、現場で何が起きていたのか、さらに詳しく調べるべき点を見極めることができます。

こうした学びは、地域を越えて活かすことができます。ある地域からのフィードバックが、別の地域のチームに新たな気付きをもたらすこともあります。ひとつの稼働環境だけですべてを学ぶことはできないからです。学びは、地域やチームを越えて広がります。ひとりのお客さま、ひとつの用途、ひとつの地域で得た知見が、別のチームの新たな気付きにつながることもあります。コマツグループ全体で現場の気付きを共有することで、過酷な環境で得た学びを、さまざまな地域の製品の設計やサポートに活かすことができます。

建設・鉱山機械の設計やサポートに携わるコマツの人々にとって、過酷な環境は単に機械の性能を試験する場ではありません。そこは、新たな学びを得る場でもあります。 想定外の結果が、それまでの考え方を見直すきっかけになります。技術者の気付きから、データだけでは見えなかったことが明らかになることもあります。また、お客さまの経験は、開発段階では気付かなかったニーズを明らかにします。こうした一つひとつの学びが新たな視点となり、次の設計へと活かされていきます。

好奇心を持ち続けることが、経験を次の進歩へとつなげていきます。現場に最も近い人たちの声に耳を傾け、これまで培ってきた知識や経験を検証し、そこから得た学びを共有する。そうした積み重ねを通じて、コマツは人々や事業、地域社会が発展していくためのソリューションを生み出し続けています。