2024 年 5 月 7 日
株式会社日立プラントメカニクス

クレーン搬送管理システム「CrWCS」※1 に関する論文が月刊誌『クレーン』５月号に掲載されました
物流最適化で付加価値を提供する「CrWCS」
株式会社日立プラントメカニクスは 1909 年の初号機から 100 年以上の歴史ある日立クレーンを承継し、常にクレーン業界のパイオニアとして産業界をはじめ多くのお客さまに、天井クレーンを提供してまいりました。現在では、AI を活用したデジタルソリューション技術により OT、IT、プロダクトを融合させた製品開発に力を注ぎ、クレーンの自動化・搬送効率の向上、お客さまの安全・安心、カーボンニュートラルへ貢献する「eCrane」※2 を主力事業として展開しています。
この度、（一社）日本クレーン協会が発行する月刊誌『クレーン』５月号に、【日立クレーン搬送管理システム「CrWCS」】を掲載しました。
コイルヤードにおける置場管理に適用したクレーン搬送管理システム「CrWCS」は上位システム連携や形状認識機能との組合せで自動化の範囲を拡大、また置場に保管中のコイルの高さを考慮した最短ルートによる搬送効率向上を図るシステムにより、安全を確保しつつ生産性向上に貢献するものです。
私たち日立プラントメカニクスはクレーン市場のトップカンパニーを目指して、安全・安心、自動化、物流最適化をテーマに現場が抱える課題を解決する製品、システム、サービスの提供を通じてお客さまの業務と社会への貢献を続けてまいります。
【ホームぺージリンク】
クレーン搬送管理システム「CrWCS」：株式会社 日立プラントメカニクス (hitachi-hpm.co.jp)【（一社）日本クレーン協会について】（一社）日本クレーン協会は、月刊誌『クレーン』やホームページを通じてクレーン等の設計・製造・使用等に関する技術、基準、法令・通達、安全対策、災害事例及び災害統計等を紹介して、クレーン等に係わる技術の向上と安全意識の高揚のための広報活動を行っています。また、ポスターやステッカーを会員事業場や関係方面に配付し、クレーン等による労働災害の防止を徹底するよう呼びかけています。
※1：CrWCS は、日立プラントメカニクスの登録商標です。
※2：eCrane は、日立プラントメカニクスの登録商標です。

以上

『クレーン』第62巻5号2024

日立クレーン搬送管理システム※1「CrWCS」

河 村 光 二＊1を価値提供型クレーン事業「eCrane ※2」の三本はじめに柱として，お客様の搬送作業に付加価値を提供す

日立プラントメカニクスは，日立天井クレーンることを目指している。今回は，この三本柱のうの100年を超える歴史を受け継ぐクレーンメーカ

ち，社会課題の①②に貢献する CrWCS についてとして，安全・安心を重視した製品を開発している。

紹介する。

特に，環境経営を最優先課題の 1 つとして捉えており，SDGs の持続可能な開発目標として定め

2

開発の背景られている17のゴールに対して，ものづくりとデ従来，図 2 の鉄鋼コイル運搬システムでは，置ジタル技術を融合した製品・サービスにより図 1場エリアと隣接する前工程からのコイルの搬入及の 8 つのゴールに貢献する企業活動に取り組んでび後工程へのコイルの搬出に要するクレーン制御いる。

は，前工程のトレーラ上に置かれたコイル位置検出が困難であり，同様に後工程のトレーラ荷台の形状検出が困難であった為，自動クレーンの範囲は置場エリア内に限定されていた。そのため前工程のトレーラ上のコイル掴み及び置場エリアから後工程のトレーラ荷台への積み込みは，オペレータによる手動運転となり，作業効率及び安全面で課題となっていた。
手動運転

図 1 日立プラントメカニクスが SDGs に貢献する
8 つのゴール

自動クレーンの範囲

積み込み

コイル掴み

現在，お客様が抱えている社会課題として，

前工程①生産年齢人口減少

手動運転（置場エリア）

後工程

図 2 従来の鉄鋼コイル運搬の例②労働災害③地球温暖化

また，搬送中のコイルが置場エリアのコイルとが挙げられており，これらの課題解決に向けて，接触しないように，一定以上の高さまでコイルを①クレーン搬送管理システム「CrWCS」

巻き上げた後に横走行動作をさせるパターン制御②遠隔監視の為，サイクルタイムとしては，一般的に熟練者③スマートクレーンの操作より遅いと言われてきた。

＊ Koji Kawamura㈱日立プラントメカニクス

開発推進室

技師

― 1 ―

クレーン2405_紹介_河村光二.indd

12024/03/15

12:53:48

『クレーン』第62巻5号2024

これらの課題を解決するために表 1 の機能を備え

1た CrWCS の開発に取り組んだ。

入庫口

4567…

m

行（走行方向）24（1 段目）

5

入庫口から最短距離のエリアに格納

6…

CrWCS は上位システム連携や形状認識機能とnの組合せで自動化の範囲を拡大，さらに在庫情報列
格納順（横行方向）のコイル高さを考慮した3D 最短搬送及びある程（置場エリア）

図 3 置場エリア 1 段目の入庫度の振れを許容した機械学習を行い，搬送の効率向上を図るシステムである。

1以下，CrWCS の基本動作と表 1 に示す機能に34567…

m

行（走行方向）2

２段目のコイル1 段目に格納後，2 段目も入庫口から最短距離のエリアに格納

3456（2 段目）

…

基本動作

21入庫口

ついて内容を記載する。
3.1

33システムの特長321

まず最初に CrWCS の基本動作であるコイルのn入出庫動作について説明する。CrWCS は上位シ列
格納順（横行方向）

ステムから受け取った搬入指示を元にクレーンに（置場エリア）

図 4 置場エリア 2 段目の入庫指示し，前工程から搬入されたトレーラ荷台上のコイルを自動で掴み置場エリアに入庫する。また，⑵コイル格納位置の優先順位
図 5 に示す通り，入庫時における対象コイルのCrWCS は入庫したコイル情報の管理を行う。
さらに，CrWCS は上位システムから受け取っ

条 件 に よ り 格 納 位 置 を 決 定 す る。 例 え ば，た搬出指示を元にクレーンに指示し，置場エリア

CrWCS は入庫するコイルの径などの値を見て，から該当のコイルを出庫するとともに，後工程行条件で定められた格納位置にコイルを格納する。

きのトレーラの荷台に自動で積み込む。

また，質量の軽いコイルは上段優先に格納するな
ど，条件に基づき格納位置を決定する。この場合，

なお，CrWCS は置場エリアにコイルを入庫する際，以下⑴⑵の管理を行う。

上段優先に設定された条件のコイルは，1 段目に空きがある場合でも 2 段目に格納する。

⑴コイル格納位置の決定方法

1

図 3 に示す通り，入庫時に最短距離で搬送する

入庫口

12ように入庫口から近い置場エリア 1 段目の手前側

34から入庫を行う。また，図 4 に示す通り，1 段目

234

567…

m

行
（走行方向）

質量の軽いコイルを上段に格納径の大きなコイルを格納

56…の入庫が終わった後に 2 段目の入庫を行う。

径の小さなコイルを格納

n列（横行方向）（置場エリア）

図 5 コイル格納位置の優先順位
表 1 CrWCS の機能
No

項目内容

1

自動範囲の拡大形状認識機能との組み合わせでコイル搬入から出荷時の車載まで自動範囲を拡大

2

3D 最短搬送

在庫情報のコイル高さを考慮した3D 最短搬送

3

機械学習

振れ制御の機械学習によるサイクルタイム短縮― 2 ―クレーン2405_紹介_河村光二.indd

22024/03/15

12:53:48

『クレーン』第62巻

3.2

CrWCS の機能

5号

2024

後工程へのコイルの搬出では，図 8 に示す通り，CrWCS の機能について以下説明する。

クレーン移動中にトレーラ荷台の形状を把握した⑴自動範囲の拡大

後，コイルを積み込む位置を調整し自動で出庫を

図 6 に示す通り，今回開発した CrWCS は，行う。

※3

LiDAR を活用したセンシング技術により，コイルの形状及びトレーラ荷台の形状を把握し，隣接する前工程からのコイルの搬入及び後工程へのLiDARコイルの搬出までの際（きわ）エリアに自動化範囲を拡大した。前工程からのコイルの搬入では，
図 7 に示す通り，クレーン移動中にトレーラ荷台上のコイル形状を把握した後，コイルを掴む位置

図 8 トレーラ荷台の形状把握を調整し自動で入庫を行う。
⑵3D 最短搬送
上位システムより置場エリアのコイル位置とコイル径の情報を共有することで，最短ルートを決前工程後工程搬入を可能とした。

搬出（製品倉庫）

定し，置場エリアのコイルを避けて搬送すること
CrWCS は置場エリアに入庫したコイルの高さ

図 6 自動化範囲の拡大

情報を管理しており，搬送開始地点，搬送終了地
点及び搬送経路上のコイルの高さ情報を見て，図9 の巻きパターンより置場エリアのコイルに干渉しない高さまで巻上げ可能なパターンを選択し3D 最短搬送を行う。例えばクレーンが搬送中のLiDARコイルを巻上げ・巻下げながら搬送経路上の置場エリアにある障害物（コイル）を避けて搬送できる場合，巻きパターン 1 を選択し，巻上・横行・

図 7 コイル形状把握

走行の 3 軸同時動作にてコイルを搬送する。
CrWCS

従来

巻きパターン

進行方向に障害物が無い場合，巻上げなしで搬送を行う。

0
クレーン

巻上げ・巻下げながら障害物を避けて搬送できる場合，横行・走行・巻上げを同時に行う。

1

搬送開始地点2

搬送開始地点付近に障害物がある場合，最初に巻上げを行った後，搬送を行う。

3

目的地付近に障害物がある場合，搬送を行った後，最後に巻下げを行う。

搬送終了地点

搬送中のコイルが置場エリアのコイルと接触しないように，一定以上の高さまでコイルを巻き上げて搬送。

：従来の自動搬送

説明

搬送開始地点付近および目的地付近に障害物がある場合，最初に巻上げ，横走行を行った後，最後に巻下げを行う。

4：CrWCS の自動搬送

図 9 CrWCS の巻きパターン― 3 ―クレーン2405_紹介_河村光二.indd

32024/03/15

12:53:49

『クレーン』第62巻

5号

2024

⑶機械学習

4

クレーンの振れ止め制御に熟練オペレータの運おわりに転内容を機械学習することで，ある程度振れを許近年，クレーンが使用されている多くの現場に容した振れ止めパターンを生成することにより，おいて，熟練オペレータの減少対策，災害リスク

ロープの長さと搬送距離に合わせた最適な自動運のさらなる低減は急務となっている。こうした課転が実現できている。図10に示す通り，従来制御題に対応するために，日立プラントメカニクスはでは搬送中にコイルができるだけ振れないように安全を最優先課題として，労働災害ゼロを目指し，低・中速域で加減速を繰り返して荷振れを最小限制御技術に関する開発を通じて単に「モノを運に抑える制御をしていたが，CrWCS は機械学習ぶ」だけではなく，その前後の作業を含めた「物で生成した振れ止めパターンを使用し，移動中の流」という視点からお客様に付加価値を提供する荷振れをある程度許容する。振れ止めに必要な加という価値提供側クレーン事業「eCrane」をこ減速を高速域で行い，移動終了時に荷振れを止めれからも展開していく。
私たち日立プラントメカニクスはクレーン市場目標位置に停止することで搬送時間を最小限にすのトップカンパニーを目指して，安全・安心，自る制御を行う。

動化，物流最適化をテーマに現場が抱える課題を解決する製品，システム，サービスの提供を通じてお客さまの業務と社会への貢献を続けていく。

制御方法

荷の振れ制御
搬送開始

搬送停止

従来制御

加減速を繰り返して荷振れを抑える

CrWCS

荷振れを許容図 10 荷の振れ制御※ 1 ：CrWCS は日立プラントメカニクスの登録商標です。
※ 2 ：eCrane は日立プラントメカニクスの登録商標です。
※ 3 ：LiDAR（Laser Imaging Detection and Ranging）：反射光から対象の距離や方向を測定する装置。

― 4 ―クレーン2405_紹介_河村光二.indd

42024/03/15

12:53:49