第92巻第４号（第 1063 号）

水道

協会

雑誌

令和５．4

「特集：水道事業における脱炭素化への取組」

株式会社クボタにおける脱炭素化への取組
日本水道工業団体連合会会員
株式会社クボタ
1.

2.

検討の経緯

導入事例

⑴ 製品の長寿命化による脱炭素化（GX 形ダクボタグループは、環境経営を企業活動におけクタイル鉄管の開発と普及）る最重要課題と捉え、2050年カーボンニュートラ①ルの実現に向けてあるべき姿として「環境ビジョ

概要

近年、自然災害が多発し、水道施設に甚大な被ン」を定めた。豊かな社会と自然の循環にコミッを目指害をもたらしている。水道管路の耐震化が求めらして、現在、ESG を中核に据えた事業転換に取れている一方で水道予算は減少し、老朽化した管り組んでおり、環境負荷ゼロに挑戦しながら、「食路の更新率は総延長の0.65％程度（令和２年度末

料・水・環境」分野でカーボンニュートラルでレ現在）と更新も進まない状況にある。長寿命化をトする命を支えるプラットフォーマージリエントな社会の実現に貢献していく。
当社は水道用鉄管の日本初の量産化にはじま実現した耐震管 GX 形ダクタイル鉄管は、開発後13年が経過し、全国の水道事業体で幅広く採用さり、130年以上にわたって水インフラの構築及びれている。強靱な管体と優れた継手性能で100年維持に貢献してきたが、維持管理の時代を迎えた以上の実使用年数が期待でき、災害に強くライフ水道事業における脱炭素化を考える上で、製品のサイクルの長い水道管路の構築に貢献している製造・流通・工事・使用の全ての段階において（図 -1）。

CO2排出量削減に取り組むことが重要と考える。

②

導入にあたり工夫した点、PR ポイント

これまで、強靱で長寿命の製品の開発や漏水の未開発にあたっては、長寿命化によるライフサイ然防止技術の開発に取組、老朽化していく施設をクルコストの大幅な低減を狙い、外面腐食等の不できるだけ長く持たせながら、漏水率を抑えた効具合を防止することによる維持管理コスト低減及率的で無駄のない運用管理をする技術を提供してび環境負荷の低減も目指した。管の外面には亜鉛いくことで、水道事業の脱炭素化に貢献してき合金溶射に封孔処理を施した耐食層を形成し、部た。水道管の主要資材であるダクタイル鉄管の分的に鉄部が露出しても耐食層の自己防食によりメーカーとして、今後は、製造・流通・工事・使防食機能を維持する。山地を除く国土の約95％で用の各段階での脱炭素化に加えて、長年培った技100年以上の実使用年数が期待できる（図 -2）。

術と多くの蓄積されたデータを活かし、AI、IoT

また、施工性の向上により掘削土量の削減による技術等の最新の技術を加えて水道事業の課題解決環境負荷低減にも貢献している。のためのソリューションを提供していくことで、③

水道事業における更なる脱炭素化への取組を進め管路の耐震化が進み、実使用年数100年が期待導入による効果ている。これまでの取組と、水環境インフラ事業だけでなく建設機械事業等幅広い事業に取り組む
当社の強みを活かした今後の取組について以下に示す。
図 -1（ 16 ）GX 形ダクタイル鉄管

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株式会社クボタにおける脱炭素化への取組

め、更新の効果を定量的に評価することができる。また、蓄積された事故現象や劣化データが少ない鋼管や樹脂管は、複数の水道事業体の事故履歴データを収集・解析して、従来よりも高精度なAI モデルを構築した（図 -3）。

これまで更新優先順位は管路単位でしか評価が

図 -2

外面耐食塗装できておらず、水道事業体の職員が点在する更新

C-Protect

優先度の高い管路を選択し、その周辺の管路を含む更新工事発注区間を設定していた。発注区間のできることから、管路のライフサイクルが長くな設定では、住民への配慮や交通障害等を考慮する

り、地震等による被災や突発の漏水事故等が減る必要があり、時間及び労力を要していた。この労ことで、環境負荷を大幅に低減できる。

力を減らすために、自動グルーピングの技術を開⑵ 漏水事故の未然防止・漏水率削減による脱発し、工事延長や工事費等を条件として、短時間炭素化（高精度な水道管路の老朽度評価方法で管路全体を所定の工事区間でグルーピングする及び効率的な管路更新計画策定支援手法の開ことが可能となった。また、各グループ単位の総発）

合評価結果（老朽度・自然災害への耐性・重要①

概要度・水理水質）をもとに更新優先順位を決定し、漏水事故を未然に防止し、漏水率を削減するた管路更新計画の策定に活用できるようになっためには、老朽化した管路を更新し強靱化していく（図 -4）。

必要があるが、予算が限られる以上、優先順位を③つけて計画的に進めていく必要がある。
「総合管漏水事故件数を現在よりも増加させないために導入による効果路管理ソリューション」は、これまでに当社が蓄積したデータやノウハウを活かし、効率的な管路更新計画の策定を支援する手法である。
更新計画の策定において欠かせない要素である

a）老朽度、b）HR（自然災害への耐性）、c）水理・水質、d）重要度の４つの側面から管路を評価し、その評価結果に各々の水道事業体の事情、方針を反映させて総合評価を行い、管路単位の更新優先順位を設定する。加えて、管路の自動グルーピング技術により、工事発注区間ごとに更新

図 -3

高精度な老朽度評価方法

優先順位を決定することで、最適な更新計画を策定できる。
②

導入にあたり工夫した点、PR ポイント

４つの管路の評価項目のうち、「老朽度」について、東京大学と共同で高精度な老朽度評価方法を開発した。1970年代から蓄積した約6,000件の腐食調査データ及び埋設環境データをもとに、機械学習の考え方を活用して、老朽度評価モデルを構築した。その結果、漏水事故の予測精度を大幅に向上させることができ、管路毎に予測漏水事故率（件 / 年 /km）を算出できるようになったた（ 17 ）

図 -4管路のグルーピング（イメージ）第92巻第４号（第 1063 号）

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必要な更新ペースを簡単にシミュレーションできる。漏水事故率の低減等、管路更新による長期的な評価が行え、水道事業規模や管路状況に合わせた最も効果的な更新順序やペースを提案することが可能となった（図 -5）。突発の漏水事故を減らしつつ、計画的な管路更新を推進し管路のライフサイクルを更に長くすることで、環境負荷を低減できる。
3.

今後の取組及び研究開発の方向性⑴

製造・流通・工事における CO2削減①

製品製造時における CO2削減

水道管に使用されるダクタイル鉄管を製造して

図 -6

キュポラの概要

図 -7

電気炉の概要いる阪神工場の溶解工程において、CO2排出量の大きいコークスを燃料とするキュポラ（図 -6）から電気炉化を進めている。電気炉の導入により、年間15,000t-CO2程度の CO2排出量の削減を見込んでいる。新たに導入する電気炉（図 -7）は「るつぼ型高周波誘導炉」であり、この電気炉自体は特に目新しい方式では無いが、コークスのエネルギー効率と CO2発生係数の影響により CO2排出量の大きな削減効果が見込まれる。その他の環境負荷という視点でもスラグ（産廃）の削減、NOx、SOx の削減等、多大な効果が見込まれる。

更に太陽光発電システムの導入やグリーン電力資源化にも挑戦している。などの購入を通じて、再生可能エネルギーの利用②拡大を図っている。同時に、生産拠点の再編や移これまで別々の工場で製造していたダクタイル

製品流通時における CO2削減

転の際には、環境負荷が少ない生産方式を採用す

鉄管・バルブ・樹脂管について、同一工場で製造ることなど、生産革新による省エネルギー化や省するよう複合工場化を進め、同一拠点から複数製品の配送をすることで輸送効率の向上と輸送距離の短縮が可能となる。また、環境負荷の低い輸送手段へのモーダルシフトの推進にも取り組むことで、物流の CO2削減を進めていく。
③

管路布設工事における CO2削減

当社は、水環境インフラ事業および建設機械事業を持つ強みを活かし、管路布設工事の省エネルギー化と作業効率の改善に取り組んでいる。ス
マート水道工事システムと建設機械を連携させる
ことで、重機の効率的な利用や機械化による作業効率改善等による環境負荷低減を目指している。
建設機械においては、排気ガス低減、電動化等動図 -5 漏水事故率マップ（イメージ）及び管路更新率による漏水事故件数の予測力の脱炭素化に向けた研究開発にも挑戦していく。

（ 18 ）

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株式会社クボタにおける脱炭素化への取組⑵ 管路の維持管理・設計・施工管理業務の効率化による CO2削減シートや管割図等が自動作成される。提出書類作成支援システムにより、竣工に必要な提出書類の水道管路の状態監視、維持管理から調査設計、多くが自動作成される。これにより、配管工事の施工、竣工までの一連の業務に関して、マッピン省力化や時間短縮による環境負荷低減が可能となグシステムをベースにクラウドサーバー上で複数る。のアプリケーションをデータ連携させることによ4.

クボタグループでは、今後も環境配慮製品・り、トータルで業務の効率化を支援するシステム

サービスの提供を通して、地球環境保全と食料・の開発に取り組んでいる。
①

おわりに水道管路の状態監視システム

水・生活環境分野における社会課題の解決に貢献

センシング機能を搭載したバルブ等の管路内にしていく。事業活動においては、設計・開発段階設置した資機材からの実測データと管網解析を連で製品環境アセスメントを実施し、原材料の調達携させることで、管路の状態を面的に把握し、管から生産・流通・製品の使用・廃棄リサイクルま内の水情報の高精度予測を可能にする。これによで、製品のライフサイクル全体での環境配慮を推り配水管理の最適化だけでなく、漏水等の未然防進している（図 -8）。更に水道事業における脱炭止や異常の検知等の実現を目指している。造水の素化に貢献していくため、単なる製品供給だけでロス低減やポンプの電力使用量の低減等の環境負なく、幅広い事業領域を活かし、トータルでソ荷低減に挑戦していく。

リューションを提供していくための研究開発を強②

残留塩素濃度管理システム化していく。

管内の残留塩素濃度を測定し、設定した濃度内に収まるように排水量を電磁弁で自動制御することにより、排水量の削減による環境負荷低減が可能となる。
③

スマート水道工事システム

自動配管設計支援システム、施工計画システ
ム、施工情報システム、提出書類作成支援システ
ムで構成され、各システムがデータ連携することにより、水道管路の設計から施工、竣工までの一連の業務について、大幅な業務の効率化が可能となる。自動配管設計支援システムにより、熟練者でなくとも一定の品質の管路設計図面の作成、及び管路の設計に要する時間が大幅に短縮可能となる。その設計データから施工計画システムにより、配管工事の工程表や施工管理計画等が自動作成される。施工計画システムから施工情報システ
ムに当日作業する配管材料リスト等が連携され、ガイダンスに沿って施工を行いスマートフォンに施工管理情報を入力することで、継手チェック（ 19 ）

図 -8

ライフサイクル全体での CO2排出抑制