マイクロソフト社のHoloLens 2を活用した排水機場の点検合理化技術が国土交通省の点検業務に導入 点検業務を効率化し予防保全に貢献、今後はAI技術も活用へ

• 近年、台風の巨大化や多発する集中豪雨により水害が各地で頻発しています。排水機場は大雨の際に河川の水量をコントロールし、住宅地への浸水などの被害を未然防止する役割を担うため、緊急時に迅速かつ確実に機能することが重要です。しかし、排水機場の多くは高度経済成長期に整備されたため老朽化が著しく、更新目安とされる設置後40年を経過したポンプ設備は2030年には約5割^*1に達するとされています。点検や整備による設備保全の重要性が今後ますます高まる中、点検・整備人材の高齢化と人手不足、それに伴うノウハウ伝承が課題となっています。
• 社会インフラ施設など各種プラントの運転維持管理を手掛けるクボタ環境エンジニアリングは、HoloLens 2を活用して排水機場の点検業務を省力化・省人化する技術の開発を進めてきました。実証実験を2020年から実施してきたほか、国土交通省関東地方整備局の「点検合理化技術」の試行へのエントリーや、国土交通省が施工する河川分野の直轄工事を対象としたBIM/CIM^*2の適用開始を見据えた3D技術の導入、プラットフォーム構築などに取り組んできました。
• 排水機場など河川用機械設備の点検業務向けにこのたび開発した、HoloLens 2を活用した独自の点検合理化技術「STWS」は、2024年4月1日から国土交通省が発注する点検業務案件で導入される予定です。本技術はクボタ環境エンジニアリングが受注した案件での活用に加え、点検業務を受注した他事業者にも活用いただくことをめざします。

• 「STWS」では、作業者はポンプ設備の点検時にHoloLens 2を装着します。作業者が目にする排水機場の光景に、ディスプレイ上のホログラムを重ね合わせることで、正確な点検箇所の把握やエアタップによる点検結果の入力が可能となり、非熟練者でも正確かつ迅速に作業を行うことができます。　

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  HoloLens 2装着時のイメージ（点検箇所を選択する様子）

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  HoloLens 2装着時のイメージ（選択した点検箇所が表示される様子）

• 当社は2020年、DX推進に向けてマイクロソフト社（以下「同社」）との戦略的提携を締結しました。
• その一環として活用を進めてきた同社のMRデバイス『HoloLens 2』は、同社独自のMR技術により、現実空間と3Dグラフィックなどで作られた映像や画像（ホログラム）を複合して表示するデバイスです。
• 当社グループは、同社から継続的な協力を得ながら、HoloLens 2での点検合理化技術の開発に取り組み、実証実験では、業務要件に基づいた活用方法の提案や技術課題の解決支援を受けてきました。
• 排水機場の点検作業に最適化したHoloLens 2のソフトウェア開発にあたっては、マイクロソフト認定パートナーであるマイスター社（https://www.mster.co.jp/）からサポートを受けています。マイスター社は、HoloLens 2と3Dを活用したソフトウェア開発に豊富な知見や技術を保有しています。
• 今後も、当社グループは同社と緊密に連携し、「STWS」の高度化や点検データを活用したAIの構築においても共同で取り組むことで、さらなる事業価値の向上をめざしてまいります。具体的には、点検合理化技術と連携した生成系AIによる現場でのトラブルシューティングや、蓄積された点検・稼働データを活用したAIによる故障予測などの新機能の開発を現在推進しています。

• クボタ環境エンジニアリングは、「STWS」の日本全国での展開を推進し、また東南アジアなど海外での展開も視野に入れています。「STWS」の普及とさらなる機能実装を進めることで、排水機場の点検業務の効率化と品質確保を通じて、安全・安心な水環境インフラの整備に貢献してまいります。
  また、クボタ環境エンジニアリングは、排水機場でのデジタルツイン^*5活用の検証も並行して実施しており、ストックマネジメントの高度化に向けてもさらなる技術の開発を進めてまいります。
• 当社グループは、点検合理化で培ったHoloLens 2やAIの技術を、水・環境事業内で展開するのみならず、機械事業で活用することも見据えています。

1. *1.出典：「答申　河川機械設備のあり方について」（国土交通省　社会資本整備審議会）
   https://www.mlit.go.jp/policy/shingikai/content/001493319.pdf
2. *2.BIM/CIM（Building / Construction Information Modeling, Management、ビムシム）：i-ConstructionをはじめとしたICTの全面的な活用の推進の一環として、国土交通省が直轄事業において受発注者の生産性向上を目的として3次元モデルの活用を推進する取り組み。
   国土交通省によると「測量・調査、設計段階から 3 次元モデルを導入することにより、その後の施工、維持管理・更新の各段階においても 3 次元モデルを連携・発展させて事業全体にわたる関係者間の情報共有を容易にし、一連の建設生産・管理システムの効率化・高度化を図るもの」と定義されている。出典：「BIM/CIM 活用ガイドライン（案）共通編」（国土交通省）
   https://www.mlit.go.jp/tec/content/001334804.pdf
3. *3.施設により異なる
4. *4.ストックマネジメント：既存施設（ストック）を有効活用し長寿命化を図る手法。施設の状態を把握・予測し、適切な維持管理・修繕・更新を行うことで、建設から解体に至るまでの施設のライフサイクルコストを縮減し、長期間の使用を実現する。
5. *5.デジタルツイン（Digital Twin）：現実世界から集めたデータを基にデジタルな仮想空間上に双子（ツイン）を構築し、様々なシミュレーションを行う技術
   出典：「令和5年版　情報通信白書」（総務省）
   https://www.soumu.go.jp/johotsusintokei/whitepaper/ja/r05/html/nd131220.html

「See Through Walls System」を用いた排水機場の点検の様子（動画）

• ニュースリリース： マイクロソフトのウェアラブル端末をポンプメンテナンスに活用する実証実験について（2020年7月29日）
  https://www.kubota.co.jp/news/2020/20-50j.html
• ニュースリリース： クボタとマイクロソフト、デジタルトランスフォーメーションの推進に向けて戦略的提携を発表（2020年3月17日）
  https://www.kubota.co.jp/news/2020/20-20j.html

※HoloLens、Dynamics 365は、米国 Microsoft Corporationの米国およびその他の国における登録商標または商標です。