Sumitomo
Heavy Industries
Technical Review

Sep.2020
No.202

202

住友重機械

技報

搬送物流設備特集

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Printed in Japan

Special Issue for Material Handling Equipment & Systems

ISSN 0387-1304

住友重機械技報 202
No.

2020

搬送物流設備特集
論文・報告

制振技術による高荷役効率連続アンローダのモデルベース開発
岡田真三，三玉一郎，続木治彦，浅井一浩
遠隔自動RTGのグレードアップ
より速く，より正確で，より安全なコンテナ自動荷役の追求

４ドラム式橋形アンローダ

技 術 解 説 プレートトラスガーダの開発
新UI版eSシステム

新製品紹介 複数種パレット対応マジックラック

１

宮田紀明

７

田之上英樹

11

今村高夫

15

池田幸信

19
21

Sumitomo Heavy Industries
Technical Review

No.

202

2020

Special Issue for Material Handling Equipment & Systems
T / P APERS

Model-Based Development of High Performance Continuous Ship Unloader by Vibration Reduction
Technology

1

Shinzo OKADA，Ichiro MITAMA，Haruhiko TSUZUKI，Kazuhiro ASAI

Up Grade of Remote Automated RTG

Pursuit of faster, more accurate and safer automated container handling

Noriaki MIYATA

４Drum Type Ship Unloader
Hideki TANOUE

T/INVITATIONS Development of Steel Plate Truss Girder

Takao IMAMURANew UI Based eS System
Yukinobu IKEDA

NEW PRODUCTS MagicRack Variation for Multiple Pallets

７
11
15
19
21

搬送物流設備特集
Special Issue for Material Handling Equipment & Systems

搬送物流設備特集 論文・報告

制振技術による高荷役効率連続アンローダのモデルベース開発

制振技術による高荷役効率連続アンローダのモデルベース開発
Model-Based Development of High Performance Continuous Ship Unloader by Vibration Reduction Technology
●岡

田

真

Shinzo OKADA

三＊

三

玉

一

Ichiro MITAMA

図１

郎＊

続

木

浅

井

一

Kazuhiro ASAI

浩＊＊

バケットエレベータ式連続アンローダ（CSU）
Bucket elevator type continuous ship unloader

住友重機械搬送システム株式会社が，1976年に世にContinuous Ship Unloader）
は，高い荷役効率を有し，国内外で多数の納入実績を収めてきた。
近年，省エネルギー化や環境対策の面からさらなる荷役効率への要求は強く，このほど振動を抑えることでバ
ケットエレベータ（BE）の高速化（従来機比 150 %以上）を実現し，大きな荷役効率改善を達成したので報告する。
本プロジェクトでは，モデルベース開発を適用して開発の効率化を実現し，高速化検証は実機相当の試験機で実証した。従来の75 m/minのバケットチェーン速度（当社実績）が120 m/minまで構造上は問題がないことが確認された。
この高速化に加え，高荷役効率や低振動化の同時実現
により環境，設備保全および運転者不足に対する問題解決が図られ，顧客や社会の要望に十分応えられる製品が実現したと考えている。

1彦＊＊Haruhiko TSUZUKI

出したバケットエレベータ式連続アンローダ（CSU：

１

治

まえがき

The bucket elevator type continuous ship unloader(CSU) introduced by Sumitomo Heavy Industries
Material Handling Systems Co., LTD. in 1976 has ahigh cargo transportation efficiency and has achieved
many delivery records in Japan and overseas. In
recent years, there is a strong demand for further cargo
unloading efficiency from the viewpoint of energy saving
and environmental measures. By suppressing vibration,
the bucket elevator speed has been increased by morethan 50% compared with the conventional machine. As
a result, a significant improvement in cargo handlingabilities has been achieved. We will describe it inthis paper. For the development, the model-based
method was applied to speed-up the project. And theverification was carried out by means of a test machine
equivalent to an actual one. That has confirmed that
there is no structural problem with a bucket speed of
120 m/min. In addition to the realization of high cargotransportation performance, the low vibration quality
has solved the problems of environment/maintenance,
which have become more and more demanded in recent
years, and is able to meet the needs of customers andsociety.

近年，省エネルギー化や環境対策の面からも，さらなる荷役効率向上と振動・騒音対策が強く求められている。荷役効

住友重機械搬送システムが1976年に世に出したバケットエ率を上げるにはバケットの大型化とバケットチェーンの高速レベータ式連続アンローダ（図１）
は，高い荷役効率を有し，化が考えられるが，バケットの大型化の場合，アンローダの国内外で多数の納入実績を収めてきた。

重量増加が港湾岸壁地盤への荷重に影響を及ぼし，基礎土木＊技術本部＊＊住友重機械搬送システム株式会社

住友重機械技報 No.202 2020

論文・報告制振技術による高荷役効率連続アンローダのモデルベース開発

BE 部
ブーム

駆動スプロケット

転向ローラ

スライダー

バケットチェーン

BEの構成
Composition of bucket elevator

加速度

チェーンピッチ周期

10

11

12

加速度の最大期待値（60秒間）
標準偏差：σ

転向ローラ支持部
上下加速度
BE 左旋回
スウィング角：０度

13

14

15

16

０

時間
（s）

図３

既設CSUの転向ローラ支持部の加速度（鉛直方向，バケットチェーン速度
70 m/min）
Measured acceleration on roller support of CSU (conventional type)

転向ローラ支持部
上下加速度
BE左旋回
スウィング角：０度

加速度

図２

図４

10

20
30
40
50
60
バケットチェーン速度（m/min）

70

80

既設機のバケットチェーン速度と加速度の関係
Bucket chain velocity vs acceleration on support of roller

費用の増加をもたらす。したがって，全体の重量増加を伴う② チェーンの摩耗ことなく荷役効率を上げるにはバケットチェーンの高速化が③ 騒音

理想的である。

高速化に伴い，高荷役効率とともに低騒音化を実現したこ

既存のCSUの高速化を妨げている主な原因は，BE部（図２）の振動であった。実運用上許容される振動の大きさは，バケットチェーン速度75 m/min時に発生するものであり，高速化
においてはこの振動値以下にすることが目標となった。

とで環境や設備保全面も改善され，顧客や社会の要望に応えることができると考えている。

２

BE 全体系シミュレーションモデルの開発

振動低減の手段は複数考えられ，それらの組合わせは膨大

事前に既設機の加速度測定を行った。既設機は石炭用のもな数となる。ここではモデルベース開発の手法を適用し，開ので，荷役能力1 500 t/hである。既設機のバケットチェーン

発の効率化を図った。まず，全体系が評価できるシミュレー

速度は定格75 m/minであり，それ以上の速度で駆動した場合

ションモデルを開発し，それぞれの対策および組合せについは振動が激しくなることから速度制限が設けられた。図３に，て前もって評価し，最適なものを選択した。

既設機の振動測定の例を示す。転向ローラの軸受支持部に大なお，対策の有効性については実証試験機を製造して確認

きな振動が測定され，チェーンピッチ周期で衝撃的な波形がした。バケットチェーン速度については，従来の75 m/minの得られた。図４に，振動のバケットチェーン速度依存性を示

速度（当社実績）が120 m/minまで構造上は問題がなく，振動す。振動はバケットチェーンの速度とともに加速度的に大きは従来機の75 m/min駆動時以下であることを検証した。

くなっている。なおチェーンローラ，バケット，転向ローラ

また，高速化に伴って生じる次の①～③の問題について対策が打たれた。
① 高速化に伴う，バケット掘削効率と石炭の飛散の相対位置により影響を受け，衝撃のピーク値はランダムであり，衝撃のレベルは統計処理を行い，60秒間最大期待値で比較した⑴。
住友重機械技報 No.202 20202

論文・報告制振技術による高荷役効率連続アンローダのモデルベース開発

チェーンピッチ

L CP

チェーンの運動方向

α

B
A

B

R

チェーンローラ

転向ローラ

C

α

α α

転向ローラの回転速度：ω

O

図５

：速度変化

図６

衝突時のチェーンローラの速度変化
Velocity change of chain- roller at collision

チェーンとローラの運動
Chain and roller①駆動スプロケット②転向ローラ③, ④, ⑦スライダーまたはローラ⑤従動堀削部
先端スプロケット

図７⑥従動堀削部
元付けスプロケット

バケットチェーン駆動システムとFEMモデル
Bucket chain drive system and FEM model

既設機の振動測定から，振動の主な原因はチェーンローラとローラまたはスプロケットの衝突によるものであることが分かった。そして，開発機はバケットチェーン速度120 m/min
において，既設機の75 m/min時の加速度レベル以下にするこ

VSは衝突後の速度ベクトルである。
３つの速度ベクトルには図６の関係があるので，（2）┃ ┃＝ 2┃ ┃ sinα ……………………………………………

とを目標とした。

となる。ここで┃VC┃，sinαを転向ローラの回転速度ω，チ2.1 起振力ェーンローラの回転半径R，チェーンピッチLCPで表すとそチェーン・スプロケットおよびローラ系の起振力は，図５に示すようにチェーンが不連続であることで生じる 。チェ⑵

ーンは駆動力を与えるスプロケットと従動スプロケット，ローラ，スライダーにより運動方向の変化を与えられる。その。
際，それらと衝突するチェーンローラは速度変化する（図６）（1）で表される。
このときの速度変化VRは，式＝−…………………………………………………
（1）

ここで，VCは衝突前のチェーンローラBの速度ベクトル，
3

FEMモデル

れぞれ，（3）┃ ┃＝Rω ……………………………………………………
（4）
sinα＝ LCP /2R ………………………………………………
となる。したがって，速度変化┃VR┃は，┃ ┃＝ LCPω …………………………………………………
（5）となる。方向はローラ半径方向である。チェーンローラBの
住友重機械技報 No.202 2020

論文・報告制振技術による高荷役効率連続アンローダのモデルベース開発

シミュレーション

加速度

測定

前後方向

上下方向

左右方向

前後方向

①駆動スプロケット

図８

上下方向

左右方向

②転向ローラ

計測値（既設機）とシミュレーションの比較
Comparison of measurement and simulation

図９

実証試験機
Bucket elevator for verification test

既設機（計測）75 m/min③〜⑦は測定値なし
既設機（無負荷 75 m/min）

既設機（シミュレーション）
75 m/min

加速度
４

５

６

⑤

堀
削
動 部前
ス
プ 部
⑥ ロケ
堀
ッ
従 削部 ト
動
後
ス
プ 部
ロ
ケ
ッ
ト
⑦
ス
ラ
イ
ダ
ー

３

時間
（s）

BE上部

図 10

振動抑制の効果（転向ローラ上下方向加速度の既設機と実証試験機の比較）
Effects of vibration reduction (roller ②)

図 11

従

２

実証試験機（計測）120 m/min 負荷

④
ロ
ー
ラ

１

③
ロ
ー
ラ

０

実証試験機（計測）120 m/min 無負荷

実証試験機（シミュレーション）
120 m/min

①
駆
ス 動
プ
ロ
ケ
ッ
ト
②
転
ロ 向
ー
ラ

加速度

実証試験機
（無負荷 120 m/min）

BE下部

振動抑制の効果（BE部の既設機と実証試験機の比較）
Effects of vibration reduction (conventional CSU and BE test machine)

衝突に伴う換算質量をmRとすると，衝突時の撃力（Impulse）

達成すべく，各部に起振力として式（6）による撃力を与え，は運動量変化に等しいので，問題を非定常振動問題として扱った。それぞれのローラ，ス（6）＝ m LCPω ………………………………………………

プロケットはチェーンで連結されていることから，おのおのの起振による振動はBE全体に影響する。図７に示すように ，と表される。応答計算はFEMを用いたが，衝突時の起振力

本機種のチェーン駆動システムは７種類のスプロケット，ロは，式（6）からΔt＝１msの撃力として与えた。

ーラ，スライダーからなる。一つの起振源を個別に計算し，式（6）の関係から，バケットチェーン速度が速いほど，ま

該当箇所の加速度はすべての計算結果を足し合わせて相互のた，チェーンピッチが広く質量が大きいほど起振力である撃影響を考慮しながら評価した。図７にはFEMのモデル例も

力（運動量変化）が大きいことが分かる。

示したが，BE上部はbeam，shell要素を用い，下部はbeam要

2.2 FEMモデル

素でモデル化した。

シミュレーションは，ブームのヨーク部で支えられたBE
部をFEMでモデル化して行った。モデルは，対策案ごとに作成された。BE本体の主構造部分，スプロケット，ローラ，

2.3 振動低減の対策
振動抑制には複数の対策をとり，それぞれシミュレーショ
ンにより評価した。

スライダー部およびチェーン部に分けられる。特にスプロケ対策例を次に示す。

ットとローラ部を支える軸受は，改良により剛性の効果が再（1）軸受の改良現できるように詳細にモデル化した。
バケットチェーンは周回運動を行っており，駆動している
チェーンシステムには準静的な定常つり合い状態が存在する 。
ここでは，それを初期状態としてチェーンローラの衝突によ
る撃力によって生じる応答のみの評価を目的とした。これを起振力が衝撃的であることから，コンプライアンスが大きなものを開発した。
（2）ローラとスプロケットの剛性の改良
ローラ径，スポーク形状，円盤形状などを検討し，制振効果が大きいものを採用した。
住友重機械技報 No.202 20204

論文・報告制振技術による高荷役効率連続アンローダのモデルベース開発

チェーン速度 75 m/min

チェーン速度 120 m/min

DEM

飛散量増加
改善

実証試験機

掘削効率のシミュレーション
（DEM）
と実験
Simulation (DEM) and demonstration experiment for excavation efficiency

図 12（3）チェーンピッチとチェーンローラ質量の最適化
おのおのの対策は，複数のBEの状態（旋回角，スウィング角など）に対して計算され，また対策の組合わせを考慮して評価した。

であることが確認できた。
振動において負荷時（石炭掘削時）と無負荷を比較すると大きな差はない。どちらかといえば無負荷時の方が加速度レベ

FEMモデルは，実機の応答特性の把握を目的として，要ルは高かった。これは，定常状態の力は負荷状態の方が当然素の大きさなどが検討された。図８に，計測値との比較例を，大きいが，振動の原因である衝撃力は定常力の影響を大きく上部構造で最も振動が大きかった転向ローラで示す。応答特は受けないことを示すものと考えられる。

性はモデルにより十分把握できることを確認した。

３

実証試験

3.1 実証試験機
住友重機械工業株式会社 愛媛製造所内に設置された実証試験機は，バケットチェーン速度75 m/minで荷役能力1 500 t/h

４

高速化に伴うリスク対策

高速化に伴い対策を講じた制振以外の事項について簡単に述べる。
4.1 石炭の飛散問題
高速化に伴い，バケットによる掘削時と放出時の石炭の挙と同等のもので，チェーン速度を120 m/min以上にすること動が影響を受ける。石炭の挙動のシミュレーションは，DEMができる。BE部はヨークによりタワーに取り付けられ，実（Discrete Element Method）
を用いて事前に検討を行った後，機と同等の駆動（旋回，スウィングなど）が可能である（図９）。

実証試験機で対策の効果を確認した。

各箇所の加速度の測定とともに，ビデオで状態を監視した。
実験には実際の石炭を使用し，掘削効率と運搬効率を測定した。
3.2 試験結果
図10に，既存機種で振動レベルが高かった転向ローラ軸受部上下振動の対策前後の加速度履歴を示す。実証試験機では大きな振動抑制効果が確認でき，既設機で生じていた衝撃的な応答がほとんどなくなっている。

5が120 m/minでも，75 m/min（既設機）の1/3以下の振動レベル

掘削効率に関しては，掘削深さと横行速度を調整すること
で従来機と同等程度に改善することができた（図12）。
放出については分岐板，シュート形状およびバケット形状を改良することでクリアできた。図13に，DEMでのシミュ
レーション例を示す。
4.2 チェーンの耐摩耗対策
チェーンについては，２章で述べたように衝撃力が小さくなるようなチェーンを選択するとともに，高速化に対するチ図11に，BE全体の測定結果を示す。既設機ではBE下部のェーンの耐久性を保持する必要がある。改良したチェーン駆測定値を取得していない。集中的に対策を施したBE上部の動システム（スプロケット，ローラ，スライダー）
によるシミ駆動スプロケットと転向ローラでは，バケットチェーン速度ュレーションに加えてチェーンの材料，チェーンローラ形状 ，
住友重機械技報 No.202 2020

論文・報告制振技術による高荷役効率連続アンローダのモデルベース開発

チェーン速度 75 m/min
DEM

チェーン速度 120 m/min
放出遅れ

落炭

実証試験機

図 13

改良

落炭

放出状態のシミュレーション
（DEM）
と実験
Simulation (DEM) and demonstration experiment at discharge

潤滑法の検討を行った。実証実験機により耐久試験を行い，従来機の調査，シミュレーションにより対策検討を重ねたチェーンの取換えまでの期間は，従来機と同等となることをモデルベース開発，実証試験機といった検証のステップを踏確認した。

むことにより，短期間の開発期間で目的を達成することがで

4.3 騒音レベル

きた。

既設機と2019年度に出荷した改良機の騒音測定の結果，BEバケットチェーンの高速化に加え，高荷役効率や低振動化

駆動部で既設機の91.3 dB（バケットチェーン速度 85 m/min）かの同時実現により，近年さらに要望が高くなっている環境，

ら87.2 dB（同 90 m/min）に低減され，騒音においても大きな改設備保全および運転者不足に対する問題解決が図られ，顧客善が見られた。

や社会の要望に十分応えられる製品が実現したと考えている。

５

むすび

CSUのBE部の制振対策を行い，従来機比150 ％以上のバ
ケットチェーン高速化を実現したことで，高い運搬効率を有ESGの観点においては，荷役設備に対する社会や顧客の要
求はますます高まると思われることから，今回の開発のプロセスと経験を生かして，常に満足度の高い製品を今後とも作り続けていきたい。

する機種を開発した。
（1）バケットチェーンの高速化については，それまで75 m/minに制限されていたバケットチェーン速度（当社
実績）
が120 m/minまで構造上は問題がないことが実証され，振動レベルは同等以下に抑えられた。

（参考文献）(1)

Ray W. Clough and Joseph Penzien, Dynamics of Structures,

McGRAW-HILL, (1975), pp.436- 481.
(2)

大越諄, ローラチェン, コロナ社, 昭和35年, p.183〜187.

（2）BE構造のチェーン，スプロケットおよびローラ系のFEMシミュレーションモデルと起振力の設定手法を確立し，モデルベース開発が可能となり，事前に多くの対策構造案の有効性確認ができた。
（3）DEMによるバケットの掘削効率と放出効率を検討し ，有効な対策を講じることができた。
（4）高速化の影響を考慮した改良を行った結果，チェーンの取換えまでの期間は従来と同等となることを，耐久試
験により確認した。
（5）騒音においても，従来機より減少したことを確認した 。
住友重機械技報 No.202 2020

6

搬送物流設備特集

論文・報告

遠隔自動RTGのグレードアップ

遠隔自動RTGのグレードアップ

より速く，より正確で，より安全なコンテナ自動荷役の追求
Up Grade of Remote Automated RTG

Pursuit of faster, more accurate and safer automated container handling
●宮

田

紀

Noriaki MIYATA

明＊

遠隔自動RTG
Remote automated RTG

住友重機械搬送システム株式会社は，2005年に名古屋の飛島ふ頭南側コンテナターミナルに世界初の遠隔自動RTG（Rubber Tyred Gantry crane）
を納入し，10年以上にわたり安定操業を実現している。2016年にはHong
Kong International Terminals LimitedのTerminal９において，他社製RTGの遠隔自動化改造に成功し運用されている。
遠隔自動RTGは納入からすでに10年以上が経過しており，その間，運用を通じてさまざまな改良が実施され，より実用的なコンテナ荷役を実現してきた。実用的なシステムを完成させるには，運用を積み重ねて地道に改良していくことが不可欠である。
遠隔自動RTGでは特に効率，信頼性，保守性，安全性が重要である。本報では，実際に改良されたものや改良を検討しているもののなかから，代表的なものを次の４つの観点から紹介する。
① 位置検出機能の強化② 位置決め制御性能の強化

In 2005, the world’s first remote automated RTG
was delivered to the container terminal on the south
side of Tobishima Wharf in Nagoya, and a stable
operation has been achieved for over 10 years. In 2016
the remote automated RTG modification of anothercompany’s RTG has been successfully operated at
Hong Kong International Terminals Limited Terminal ９.
About 10 years have already passed since the deliveryof the automated RTG system, and during that time
various improvements have been made throughoperation, realizing practical container handling. In
order to complete a practical container handlingsystem, it is essential to accumulate and improve suchoperations.In an automatic RTG, "efficiency/reliability/
maintainability/safety" is particularly important. Here,some of those that have actually been improved andthose that are being considered for improvement are
introduced from the following four items.
① Enhanced position detecting function② Enhanced positioning control performance③ Enhanced safety performance④ Improvement of RTG-ground communication system③ 安全性能の強化④ RTG - 地上間通信方式の改良

１

7

まえがき

自動RTGが活用されることに疑いの余地はない。
遠隔自動RTGを納入しても，実際に運用していくと多くのより効率的なコンテナ荷役を目的として，また国内では少課題や要望が出てくるが，それらを地道に解決していくこと

子高齢化による労働者不足を補完すべく，今後ますます遠隔が何より重要である。住友重機械搬送システムは，実用的な＊住友重機械搬送システム株式会社

住友重機械技報 No.202 2020

論文・報告遠隔自動RTGのグレードアップ

改良前（検出不可）

自動ゾーン

遠隔
手動
ゾーン
リモート
オペレータ

トレーラー

AGV

図１

遠隔自動RTGシステムの概要
Overview of remote automated RTG system
改良後（検出可能）
スプレッダ

マジックアイセンサ
マジックアイ

相対ずれを
直接検出

ターゲット
位置
図３
図２

マジックアイ検出イメージ
Magic eye detection image

マジックアイ
Magic eye

コンテナ荷役システムを完成させるべく長期間にわたり運用

きるように，マジックアイという住友重機械搬送システム独を積み重ね，さまざまなシステムの改善を実施している。

自の「スプレッダと目標位置との相対位置検出システム」（図２

本報では，実際に改良されたものや改良を検討しているも特許第5950022号，特願2015-505755）を設置している。ここののなかから特徴的なものを一部紹介する。いずれも遠隔自ではマジックアイの改良内容について述べる。

動RTGで重要な効率，信頼性，保守性，安全性が従来品より3.1.1 レーザ反射光検出のロバスト化

強化されている。

２

マジックアイは，レーザ光の反射をカメラで検出して画像処理することで，目標に対する吊り荷コンテナからの相対位

遠隔自動RTG

置の検出を行っている。名古屋へ納入したものと同等のシス

図１に，遠隔自動RTGの概要を示す。

テムを香港で使用した結果，夏至の時期に太陽の直射光が強遠隔自動RTGの特徴を簡単に次に示す。より詳細な内容

く，レーザ反射光の検出ができないという事象が稀に発生しについては住友重機械技報192号に掲載されている。

（1）

・各クレーンは無人であり，必要な操作は遠隔操作室で行う。

た。
これに対して運用中の録画画像を解析して原因を特定し，撮影しているカメラに独自のシャッター制御ロジックを適用

・自動ゾーンの運転はすべてシステムが実施する。

することにより，安定して検出ができるように改良した・運転に必要なオペレータの人数は，クレーン台数の1/2～（図３）。

1/3で，遠隔手動ゾーン（トレーラーへのアクセス部分）
のみ遠隔で操作する。
・さまざまな先進的技術が採用されており，高い生産性と安全性を実現している。

３

グレードアップポイント

3.1.2 マジックアイセンサのオートキャリブレーション
高精度で位置を検出するマジックアイでは，カメラおよびレーザの取付け位置を細かく調整する必要がある。このことから調整に時間がかかり，初期設定作業が大変であった。これは同時に納入後の運用者の保守においても負担となっていた。この負担を軽減すべく特殊な冶具を製作して物理的な調遠隔自動RTGの重要な技術要素である位置検出，位置決め

整を極力減らし，ソフトウエアで自動的に初期設定できるよ

制御，安全性能，RTG-地上間通信に着目して，グレードア

うなオートキャリブレーション機能を確立した。これによりップしている内容の一部を紹介する。

調整時間の短縮のみならず，運用者の保守の負担も大幅に軽

3.1 位置検出機能の強化（マジックアイ改良）減した。

遠隔自動RTGがスプレッダやコンテナを正確に位置決めで
住友重機械技報 No.202 20208

論文・報告改善前

スキュー量（mm）

100

スキュー

０
−50
−100

0

5

10
改善後

スキュー量（mm）
図５

０

5

10

15

遠隔自動RTGの重要な位置決め機能の一つがスキュー振れ止めである（図４ 特許第5039365号，特願2006-311523，特開2008-127127）。スキュー振れはコンテナの偏荷重や吊り荷コ

20

30
時間（s）

スキュー制御性能の向上
Improvement of skew control performance

改善前（ガーダ振動成分 大）

0.05
０

相対位置

−0.1

−0.15

０

10

20

30

改善後
（ガーダ振動成分 小）

0.05

相対位置
（m）

3.2.1 スキュー振れ止め性能向上

25

スキュー

プレッダやコンテナを高精度かつ高速で位置決めすることができる機能を有している。

30
時間（s）

制定時間10秒−0.05

遠隔自動RTGは，高精度な位置検出をもとに移動させるス

25

０

スキュー振れSkew motion

3.2 位置決め制御性能の強化

20

−50

相対位置
（m）

図４

15

50

−100

平面図
（矢印がスキュー）

制定時間15秒

50

100

RTGがコンテナを吊り上げた状態

遠隔自動RTGのグレードアップ

０
相対位置

−0.05
−0.1

−0.15
０

10

20

30

ンテナ
（またはスプレッダ）
がシャーシや積付けコンテナに接触することで発生する。通常の並行振れと違い，オペレータが操作して振れを止めることができないことから，スキュー

図６

40
時間（s）

40
時間（s）

位置情報からのガーダ振動成分除去
Removal of Girder-vibration signal from position

振れ止めは効率的荷役には必須の重要な機能である。
このスキュー振れ止め制御は，コンテナ（またはスプレッダ）を吊っているときは常時作動している。操業運転のなか振動すると正確な振れ量の検出ができなくなる。スプレッダ

でコンテナ（またはスプレッダ）の過渡的状態によっては，稀振れ量にガーダ振動の信号が加わると，精細な位置決めがでにスキュー振れ止め制御が安定しない状況が発生する。このきないだけでなく，制御の安定性にも影響する。

ことから，制御の安定性を重視した制御ゲインの設定をして現状では安定性を重視し最適な制御ゲインに設定することいたが，不適合が発生した操業時のデータを詳細に分析し，で運用を継続しているが，根本的な対策を講じるべくガーダ原因を解明して，コンテナ（またはスプレッダ）の状態に応じ

振動を検出し，スプレッダ振れ量から除去する機能を制御にた制御ゲインの設定方法に変更することで，高速性と安定性織り込む方法を考案した。これにより今後は正確なスプレッを両立したスキュー振れ止め制御方式を開発した（図５）。

ダの振れ量の検出が可能になり，制御の安定性と高速性を両

3.2.2 着床制御性能の向上立させた着床位置決めを実現することができる（図６ 特願

遠隔自動RTGでは，最終着床時に非常に精細な位置決めを実施している（コンテナ端部でのずれ量±35 mm）。この位置

3.2.3 走行位置決め性能の向上

決めを実現するには精密な位置検出が不可欠であり，これをRTGの走行装置には，デフギアを装備した16輪タイプとチ

マジックアイを用いることで実現し，一部スプレッダの振れェーン駆動による８輪タイプの２種類が存在する。デフギア

量で補完している。

搭載の16輪タイプは自動位置決めが容易であるが，チェーン

遠隔自動RTGの運用中に，精細な位置決めに失敗する事象
が稀に発生した。この事象について操業時のデータを詳細に駆動の８輪タイプの場合はチェーンのたるみにより，自動化に必要な走行位置決め精度を得ることができない。

分析したところ，RTG全体のガーダ振動成分がスプレッダのこの対策としてチェーン駆動をギアによる直接駆動に改造

振れ量に影響していることが原因であると分かった。スプレする方法があるが，高価な改造費用やクレーンの長期停止期

ッダの振れ量は，トロリ上に設置したカメラでスプレッダに間を考えると非現実的である。

設置したターゲットを撮影して検出しているので，ガーダが9

2019-028620）。

これに対し住友重機械搬送システムは，独自にチェーンが
住友重機械技報 No.202 2020

論文・報告遠隔自動RTGのグレードアップ

機上無線機

漏洩同軸アンテナ

地上無線機

図７

地上工事が必要となる漏洩同軸無線システム
Leaky coaxial wireless system requiring ground work

たるまないような制御方式を開発し，走行自動運転で求めらることなく伝送できるものが存在しない。このことから，地れる位置決め精度を実現させた（特許第06258559号，特願

上工事を必要とする漏洩同軸ケーブルを使用している（図７）。

2017-520090）。
3.3 安全性能の強化（自動走行監視機能の改良）

一方，現在話題になっている大容量高速低遅延のローカル
５G無線通信技術が開発され，法制化が予定されている。こ

遠隔自動RTGは，屋外環境（風，雨，直射日光など）のなかの通信システムを使えば地上工事が不要となり，容易に遠隔でも安全に荷役作業を遂行しなければならないことから，さ自動RTG用の無線通信システムの導入が可能となる。今後のまざまな安全対策機能を搭載している。そのなかから，より自動RTGシステムには，ローカル５G無線通信システムの導強化した自動走行衝突防止機能について紹介する。

入を検討している。

名古屋の飛島ふ頭南側コンテナターミナルの遠隔自動RTG
では，RTG走行レーンに安全柵を設置している。しかし，一般的にRTGを運用しているコンテナターミナルでは，走行レ
ーンに安全柵は設置していない。
この安全柵が設置されていないコンテナターミナルで遠隔

４

むすび

遠隔自動RTGシステムの最近のグレードアップについて，重要な技術要素である次の４項目について代表的なものを紹介した。

自動RTGを安全に運用するという課題を解決すべく，遠隔操① 位置検出機能の強化

作のオペレータが走行路を遠隔監視することができるシステ② 位置決め制御性能の強化

ムを構築した。

③ 安全性能の強化

Hong Kong International Terminals LimitedのTerminal９で④ RTG - 地上間通信方式の改良

は，現在このシステムにより安全に運用を継続している。し今回紹介したもの以外にも実操業での客先要望の実現や，かしこのシステムでは，自動走行時の安全を監視する人員がより早く，より確実に，より安全で，より快適な荷役運用を余分に必要となってしまうことから，走行衝突防止機能をさ目指しさまざまな改善を実施している。

らに強化した無監視走行が可能なシステムが望まれている。

各機能の改良は長期間の運用を通して初めて実現するもの

現在運用中の遠隔自動RTGでは，衝突防止装置は障害物をであり，一朝一夕で実現できるものではない。今後もさらに１軸上で検知する方式である。センサの性能向上は日進月歩

グレードアップさせるとともに，自動化の範囲を拡大し全自であり，走行路の特定エリアの障害物を認識することが可能

動に近付くような開発を行い，港湾荷役の効率化に貢献してになっている。これら最新のセンサ技術を駆使して，高度ないきたい。

物体検出システムを開発中であるが，当面は有人監視運用で信頼性を検証し，段階的に無監視走行を目指していく。
3.4 RTG - 地上間通信方式の改良（参考文献）(1) 小林雅人，RTGの遠隔自動システム，住友重機械技報，No.192，
2017，p.15～16．

オペレータの遠隔操作による遠隔自動RTGでは，荷役対象物の高精細な映像をリアルタイムで遠隔操作室のモニタに表示する必要がある。
現在，国内で法制化されている無線通信には，長距離(数百m）通信が可能で遠隔操作用の映像情報
（大容量）
を遅延す
住友重機械技報 No.202 202010

搬送物流設備特集 論文・報告

４ドラム式橋形アンローダ

４ドラム式橋形アンローダ
４Drum Type Ship Unloader●田之上英

Hideki TANOUE樹＊

４ドラム式橋形アンローダ
４ drum type ship unloader

近年，製造業をはじめ各方面で荷役運搬作業の近代化 ，省力化，効率化が進められている。
各製鉄所で使用されている原料搬入用橋形アンローダ
は，近年老朽化が進みリプレイスが順次実施されている。
リプレイスにおいては既設機からの・大型化（ただし，既設岸壁に設置可能な重量）・運転者の疲労やメンテナンス作業の低減
・安全対策の実施が要望される。
住友重機械搬送システム株式会社は，このような市場からの要望に対し４ドラム式橋形アンローダを石炭・鉄鉱石搬入用として納入した。
４ドラム式橋形アンローダは，４つのドラムを制御することで，従来は複数のロープで制御していた動きを１本のロープだけで制御することを可能とした。これによりメンテナンス性を向上させるとともに重量の低減を実現

Recently, modernization, labor saving, and efficient
work are being promoted in various fields including
material handling equipment. The bridge-type
unloaders for unloading raw materials operated atsteelworks are aging in recent years, and are replaced
one after another. When replacing, customers request
the following performance upgrade : A crane, 1. larger
in size and lighter in weight, thus installable at thecurrent yard, 2. with less fatigue and maintenanceload on operators, and 3. with an increased safety.
In response to such market demands Sumitomo
Heavy Industries Material Handling System Co., Ltd.
has developed and delivered a 4 - drum type bridge
unloader for coal and iron ore handling. The 4 - drum
type bridge unloader can perform all operation modesof hoisting, open/close of grab bucket, and traversing
by controlling four drums individually. It realized thelight weight and low maintenance work, which meet thecustomer requirements. For the 4-drum type unloader,the control of each drum motion is the key technology,
and it was also developed in-house.

させ，客先要望に応えている。
４ドラム式アンローダの実現には精密な制御がキーであり，その制御も内作としている。

１

11

まえがき

は大型化されている。
各製鉄所で使用されている原料搬入用橋形アンローダは，

近年，製造業をはじめ各方面で荷役運搬作業の近代化，省老朽化が進みリプレイスが順次実施されている。リプレイス

力化，効率化が進められ，またその流れのなかで製品や設備においてはアンローダの大型化が要望されるが，大型化に伴＊住友重機械搬送システム株式会社

住友重機械技報 No.202 2020

論文・報告

表１
上部タワー

ブーム

トロリ

ガーダ

クレーン主仕様
Main specification

吊上げ荷重62.0 t定格荷重43.0 t

陸揚げ能力（公称能力）

2 500 t/h

機械室

速度

脚

４ドラム式橋形アンローダ

巻上げ

180/210 m/min

開閉180/210 m/min

横行

180/210 m/min

起伏

5 min/ 片道走行

20 m/min

運転室
グラブバケット
ホッパ

図１

コンベヤ

走行装置

アンローダの全容
General arrangement

起伏

横行
開・閉
巻上げ・巻下げ図２

走行クレーンの５動作
Main motions of craneい岸壁補強が必要となると，補強工事に多額な費用が必要な
うえ，岸壁工事期間中はアンローダ荷役ができなくなることにより，操業停止を強いられてしまう。したがって，岸壁補強を不要とする大型アンローダが望まれている。
また，運転者の疲労やメンテナンス作業の低減も並行して求められている。
このような市場要望に対し，岸壁にやさしく，メンテナン

２

概要

本機は，岸壁に敷設されたレール上に設置される。図１に，全容を示す。
本機は，上部構造（ブーム，ガーダ，上部タワー），運転室 ，
トロリ，下部構造（脚，走行装置）およびコンベヤ装置（ホッパ，コンベヤ）にて構成されている。

ス作業の低減を実現する４ドラム式橋形アンローダを2013年

トロリから吊り下げられたグラブバケットにて，船で運ばに開発し，実機検証を行った。2019年には移動系・搬送系のれてきた石炭などを掴みホッパへ投入すると，ホッパ下に設すべてを自社設計として最適化を実現し，さらに軽量化を図けられたコンベヤ装置にて後方へ運搬され，地上コンベヤへ

り，石炭・鉄鉱石搬入用として納入した橋形アンローダを紹と移動する。

介する。

３

主要仕様

表１に，本機の主要仕様を示す。
住友重機械技報 No.202 202012

論文・報告クラブトロリ式

４ドラム式橋形アンローダ

ロープトロリ式
ワイヤロープ

ドラム

図３

トロリ

トロリ

バケット

バケット

概略図
Overviews of crab trolley and rope trolley

補償ロープ元付装置

開閉ドラム

開閉ドラム
支持ドラム

横行ワイヤロープ

支持ワイヤロープ

横行ドラム

開閉ワイヤロープ

横行ワイヤロープ

開閉ワイヤロープ
横行ロープ緊張装置

支持ワイヤロープ

主トロリ

トロリ

グラブバケット

海側

開閉ワイヤロープ

グラブバケット

補トロリ
陸側

２トロリ方式Double trolley type

主な運動は，図２に示すとおり荷を掴むバケットの「開・閉」，バケットを上昇・下降させる「巻上げ・巻下げ」，バ

開閉ドラム

図５

陸側

４ドラム方式
４ drum typeきくなる。このことから，本機には岸壁への荷重を小さくすることができるロープトロリ式を採用した。

ケットを吊り下げたトロリを前後に移動させる「横行」，ア

なお，グラブバケットに軽量型バケットを採用するこンローダ全体を左右に移動させる「走行」，アンローダを使とで，クレーン重量を抑えつつ大容量搬出能力を実現し用しないときに海に張り出したブームを起立させる「起伏」ている。

の５動作である。

４特徴（1）ロープトロリ式

13

支持ドラム

海側

支持ワイヤロープ

図４

支持ドラム

さらに，コッターシーブの有無にかかわらず，また既設のグラブバケットにも対応可能としている。
（2）４ドラム式
図４に示すように，従来のロープトロリは巻上げ装置 ，

橋形アンローダにはクラブトロリ式とロープトロリ式

開閉装置，横行装置を別装置として装備するとともに，の２種類がある。図３に，クラブトロリ式とロープトロ

主トロリと補トロリが存在する２トロリ方式が一般的でリ式の概略図を示す。

あった。

クラブトロリ式はグラブバケットを巻上げ・巻下げおこのタイプの装置は，機器が多いことに加え消耗品でよび開・閉させる支持・開閉装置，トロリを前後に動かある横行ワイヤロープの交換に多大なメンテナンス作業

す横行装置をトロリ上に配置したもので，ロープトロリを要していた。

式はそれらの装置をトロリとは別に設置したものである 。

今回，これを解決すべく４ドラム方式を採用した。図５

クラブトロリ式の場合，トロリの重量が重くなり，そに示すように，４ドラム装置は横行に関する装置を廃止

れに付随してブーム・ガーダの構造重量も重くなるのでし，支持・開閉ワイヤを4つのドラムで個別駆動する方

アンローダ全体の重量が増加し，岸壁へ与える荷重が大式である。
住友重機械技報 No.202 2020

論文・報告４ドラム式橋形アンローダ

支持ワイヤロープ

支持ワイヤロープ

開閉ワイヤロープ

開閉ワイヤロープ
開閉ワイヤロープ

開閉ワイヤロープ

支持ワイヤロープ

支持ワイヤロープ
陸側

巻上げ

陸側

トロリ

トロリ
海側

海側
巻下げ

図６

閉

巻上げ・巻下げ運転
Hoisting / Lowering

支持ワイヤロープ
開閉ワイヤロープ

図７

開閉運転
Open / Close

５

むすび

開

今回紹介した４ドラム式アンローダは，
・軽量バケット，ロープトロリ式を採用することで，大型で軽量開閉ワイヤロープ

・４ドラム式を採用することで従来の大型化の障害になっ支持ワイヤロープ
陸側ていた横行ロープの排除を実現し，環境や人にやさしいアンローダとして現在順調に稼働している。

トロリ
海側

横行
（陸）

横行
（海）

今後もクレーンの大型化，運搬作業の効率化だけでなく，
クレーン操作やメンテナンスの省人化などの顧客ニーズに応え，高機能・高信頼性を有する環境にやさしい製品を提供していきたい。

図８

横行運転
Traversing

４つのドラムを同時に動かすことで巻上げ・巻下げ（図６）ができ，図５に示した開閉ドラムだけを動かすことでグラブバケットが開閉する（図７）。前側２本のロー
プと後側２本のロープを逆方向に動かすことによりトロリを前後に動かす横行（図８）となり，各ドラムの回転の組合わせ方によってすべての動作が可能となる。さらに ，巻上げ動作と横行動作の同時操作など各動作の組合わせも可能である。
なお，４つのドラムを個別駆動としていることから，それぞれの動作に差が生じないように制御することが非常に重要となる。特に開閉動作に関しては制御誤差や遅れなどによりグラブバケットが開くようなことが発生す
ると，グラブバケット内の荷（石炭や鉄鉱石）が地上にこぼれ落ちてしまう。また，４つのドラムの同調が崩れると一部のワイヤロープに過張力が発生し，機械装置にダ
メージを与えてしまう。これらを防止するには常に指令とフィードバックを監視した精密な制御が必要となる。
本機は半自動運転モードを装備することにより，運転者の疲労低減や安定操業も実現している。

住友重機械技報 No.202 202014

搬送物流設備特集 技術解説

プレートトラスガーダの開発

プレートトラスガーダの開発
Development of Steel Plate Truss Girder
●今

村

高

Takao IMAMURA夫＊

30 t×28 m天井クレーン
30 t × 28 m overhead crane

１

はじめに

1970年前後までに設置された天井クレーンには，ガーダ

から，地上側のレイアウトに余裕があるなど変更が許される
場合についてのみ更新が可能となる。

がトラス構造のものが多数ある。これらのクレーンのなか

しかし，いずれの方法も成り立たない場合に建屋の補強をで使用頻度が比較的高く，定格荷重に対する負荷割合が低い

考えないとすれば，画期的な方法がない限り選択肢は既設機（50%程度）ものに絞ると，ガーダの寿命は50年程度ではなと同じトラス構造の天井クレーンということになる。

いかと考えられる。

しかし，型鋼構成による従来型トラス構造の天井クレーン

トラス構造の天井クレーンについては，近い将来寿命に達については，1996年にクレーン構造規格が改正され，疲れ強するものや，設置当初より使用条件が厳しくなったことによさに対する安全性の確認が必要となったことにより，使用頻り寿命が短くなるものが徐々に増えるのではないかと推察し度の高いものは疲労強度に関する仕様を満足させることがでている。このような兆しは，近年の照会案件からもうかがえ

きなくなった。また，経済性や製作上の問題などがあり，対る。

応が困難であった。

しかし，トラス構造の天井クレーンの更新では，現在主流のボックスガーダで計画した場合，本体質量が増加すること

２

プレートトラスガーダ 開発への経緯

で建屋の強度不足がネックとなり実現性が危うくなる。基本

前述のような背景のなか，2014年に既設トラスクレーンと的に建屋の補強には膨大なコストが掛かることから，クレー同等の質量・寸法に抑えることが必須であるという更新案件

ンの質量軽減は，トラス構造の天井クレーンに限らず更新にについて顧客から相談を受けた。これをきっかけに，ボック

おける最重要課題となる。

スガーダをベースとして補桁側に穴を開ける質量軽減方法を

天井クレーンの更新で，質量が増加して建屋が強度不足になったものへの対応例を次に示す。
① ホイルベースを延ばして梁への負担を軽減する。

着想し２，３種類の穴形状で解析したところ，トラス形状に開孔したもので良好な結果を得た。
強度・質量ともに条件をクリアすることが判明し，顧客② 横行寄りを制限する。

に提案したところ，前向きな意見が得られたので，ここに③ 車輪数を増やして車輪荷重を分散する。

紹介するプレートトラスガーダの開発を進めるに至った。

④

クレーンが複数台ある場合は，クレーン同士の離隔距離を確保し，１スパンに２台同時に進入させない。
これらは，クレーン質量の軽減は半ば不可能だと諦めた場
合の対策となっている。また，クレーンの機幅や高さ寸法が15大きくなるなどの弊害があり，作業範囲に制約がかかること＊住友重機械搬送システム株式会社

３

開発条件

実際に照会を受けた仕様で開発を進めることとした。
（1）使用頻度，荷重の区分
住友重機械技報 No.202 2020

技術解説

プレートトラスガーダの開発

下面フランジも強度が許す限り開口する
補桁開口部の面積は、ウエブ全体の約 70 ％に相当する

図１

基本構造
Basic structure

分割部分

母材に発生応力が高い部分があるので，切断傷が残らないように
グラインダーで滑らかに仕上げる

図２

解析結果
Analysis result

・200万回以上

りは高くなるなど，質量が増加する傾向にあるので，本・吊り荷は常態として定格荷重の80 %以上

体質量軽減条件はより厳しくなる。

・作業係数 K＝1.2（2）主要仕様・定格荷重 30 t
・速度 巻上げ＝0.2 m/s
走行＝1.667 m/s

４

机上での構造検討

プレートトラスガーダの基本構造（図１）を計画したうえで
FEM 解析を実施し，下記のとおり良好な結果が得られた。
基本は，ボックスガーダに穴を開けたものなので，疲労強・スパン 28 m

度を低下させる溶接継手がない。したがって，疲労強度はボ・クレーンの主要寸法 既設機以下ックスガーダと同等ということになる。質量についても補桁

なお，建屋が古いことで，高さ・側方寸法には非常に厳しい制約がある。また，地上側のレイアウトは変更できないので，機幅も寄り付きが問題となり増やすことができない。
（3）安全関係，保守点検スペース
歩道幅や手すりなどは，現在の安全基準による。
現在の基準は，過去の基準に比べ歩道幅は広く，手す側のトラス化開孔に加え，下面フランジも可能な限り開口することで目標値をクリアした。
これにより，ボックスガーダに比べ約 20 % の質量軽減になった。
（1）解析結果
解析結果（図２）の荷重条件は，「中央部で定格荷重吊り＋走行」である。
住友重機械技報 No.202 2020

16

技術解説

電気品取付け台

プレートトラスガーダの開発

歩道

歩道などに付属品を取り付けると，さらに複雑となり，疲労強度を低下させる恐れがある型鋼をガセットに重ね継手（疲労強度等級＝40）型鋼構成トラスガーダへの付属品取付け型鋼構成トラスガーダの構造

図３型鋼構成トラスガーダの構造
Truss structure using section steel

断続溶接（疲労強度等級＝80）

内側から見る

図４

プレートトラスガーダの構造
Truss structure using steel plate

図５

モデルは、輸送も考慮し分割部分を設けている。

③（2）疲労強度比較①〜③に加え最も大きな成果は，製作の目途が立った

いて疲労強度比較を行う。

ことである。
（2）フルモデルの試作（図７）

ートトラスガーダの詳細構造を示す。図５にプレートト

フルモデルの試作では，短縮モデルのデータを反映しラスガーダへの付属品取付け計画を示す。付属品は，ボッて製作することと，歩道など大物付属品の取付けによるクスガーダと同様に取付けが可能であることを確認した。

全体への影響を確認することを目的とした。

５短縮モデルのデータを反映させて製作した結果，ほぼ試作

問題のないものとなったが，隔壁の変形が想定以上に大実物モデルを試作し，切断および製缶溶接による変形や，きく出た。これについては，補強を入れることにより改作業工数などを把握し検証する。

善した。質量が若干増加するが，全体に及ぼす影響は軽まず，短縮モデル（中央部８ m）の試作にて，基礎的な製作
データを取得し，その後フルモデル（スパン28 m）
を試作して

微であることから実機にも反映させることとした。
（3）製缶，溶接後の変形量製作上の問題点を明らかにした。

すべての変形量について，基準内に収まっていること（1）短縮モデルの試作（図６）を確認した。図８に，参考としてフルモデルのキャンバ

この試作では，主に製作手順や変形量などの確認と併せ，設計的な配慮や修正点などを確認することを目的とした。

の製作精度を示す。

６

評価

短縮モデルの試作により得られた知見を次に示す。

プレートトラスガーダと型鋼構成トラスガーダの質量およ① 最大応力発生部の切抜き板切断方法の改善およびび製作期間について，ボックスガーダを基準に比較評価した

手入れの必要性。
② 隔壁の変形が若干量あったが問題はないレベルである。
17

斜材の補強板は止端部を応力の高い部分から遠ざける。

型鋼構成トラスガーダと，プレートトラスガーダにつ
図３に，型鋼構成トラスガーダの構造を，図４にプレプレートトラスガーダへの付属品取付け計画
Steel plate truss girder with accessories（表１）。
なお，製作期間は仕様条件や工場の繁閑などの影響を大きく受けるので，目安としていただききたい。
住友重機械技報 No.202 2020

技術解説

プレートトラスガーダの開発

検証内容（1）・切断，製缶溶接による変形全長
・キャンバ
・ウエブ
（腹板）
の直線度および傾き・開孔寸法（2）・作業日，作業内容および作業工数の把握
・全体工程の実績

図６

短縮モデル（中央部８ｍ）
Partial prototype (the central part : ８m)

図７

フルモデル
（スパン 28 ｍ）
Full length prototype (span : 28 m)

表１

１

２

３

４

５

６

７

８

９

10

11

12

隔壁 No.

13

14

比較評価
Comparison of three types of girder structures

項目

ボックスガーダプレート
トラスガーダ型鋼構成
トラスガーダ

ガーダ本体
質量比

100

80～85

75～80

製作期間

一般仕様で
12カ月

ボックスガーダ＋
１カ月

ボックスガーダ
＋
３～４カ月

15

主桁キャンバ値
補桁キャンバ値
設計値

図８７

キャンバ製作精度
Camber manufacturing errors

おわりにプレートトラスガーダの開発は，2016 年２月に完了した。
その後正式な受注となり，2017 年３月には無事に初号機を納入することができた。
この度の開発でプレートトラスガーダの設計および製作のノウハウを確立し，品質においても製作台数を重ねるごとに安定したものとなっている。顧客にとって重要な設備の更新に対し，住友重機械搬送システム株式会社の技術が信用を得て継続的に受注していることに心から感謝したい。
今回の開発で軽量化技術のバリエーションが増え，提案内容の幅が広がったが，これですべての課題をクリアできたわ
けではないと考えている。今後もさらに軽量化技術を磨き，顧客の要望に的確に応えていきたい。

住友重機械技報 No.202 202018

搬送物流設備特集 技術解説

新UI版eSシステム

新UI版eSシステム
New UI Based eS System
●池

田

幸

Yukinobu IKEDA

信＊

ダッシュボード画面
Dashboard

１

はじめに

当社の自動倉庫システム（eSシステム）の主な計算機端末の利用者は自動倉庫運用に直接携わる人であったが，近年では
情報システム部門など，さまざまな立場の人が利用するようになってきている。UI（User Interface）の観点では，2000年ごろよりWebシステム方式，操作端末には比較的安価な

使用頻度の高い画面を登録することができ，ボタンク
リックで登録した業務画面が開く。
（2）システムアラート
各種搬送機器およびシステム異常の有無を常時表示する。
（3）設備モニタ

Windowsパソコンを採用してきたが，現在ではスマートフォ

設備の俯瞰図とそれに対応するエリアを表示し，搬送ンやタブレットなどWindows以外のOSを搭載した安価な端機器に異常が発生している箇所は色を変えて表示する。

末が普及しており，多様な環境下での動作が求められるようになってきている。
また近年では，ユーザが特定の製品やサービスを使ったときに得られる経験や満足感を重視するUX（User Experience）の概念が注目されている。
そこで，これらのニーズに対応すべく，この度新UI版eS
システムを開発した。

２特徴

2.1 多様な顧客ニーズに対応するUIの充実
2.1.1 サポート機能
自動倉庫システムにおいて顧客運用に依存しない汎用的な機能（サポート機能）の選定を行った。サポート機能は，過去の顧客サポート履歴と利用者へのヒアリングをもとに決定し，
eSシステム標準の機能としてパッケージ化した。なお，今後も必要によりサポート機能を追加することを想定し，拡充が19（1）ショートカット（4）プロセスモニタ
自動倉庫システム機能（プロセス）の稼働状態を表示する。
（5）システムモニタ
自動倉庫サーバのリソース状態（CPU使用率など）を表示する。
（6）作業モニタ
作業状況を時系列の積上げ棒グラフで表示する。
（7）保全データ
機械設備の使用状況（走行距離など）を表示する。
（8）保守履歴
保守点検の記録を表示する。
（9）オペレーション動画
事前に準備した動画（自動倉庫画面の操作説明など）を再生する。
2.1.2 サブ画面機能と画面カスタマイズ

容易な仕組みにしている。

自動倉庫運用を行いながら設備稼働状況や業務進捗をリア

主な機能を次に示す。

ルタイムに把握したいというニーズに応え，UIの画面構成は＊住友重機械搬送システム株式会社

住友重機械技報 No.202 2020

8.27

技術解説

新UI版eSシステム

サブ画面１

自動倉庫
運用画面

サブ画面２

図１

図２

サブ画面セットアップ
Sub-screen setup

図３

ダッシュボードセットアップ
Dashboard setup

サブ画面
Sub-screen

自動倉庫運用画面をメインとし，サポート機能画面をサブとして同時に表示できる仕様へ変更している
（図１）
。また，ユ
ーザはドラッグ＆ドロップ操作でサブ画面のサポート機能を入れ替えることができる（図２）。これにより，現場作業者やシステム管理者など，異なる立場のユーザそれぞれに使いや
すいUIとなっている。
なお，サポート機能においては，設備稼働状況や業務進捗情報など，リアルタイムに情報を表示することで効果を発揮

ジックラック向けパッケージソフトウェアに適用して納入をするものが多い。リアルタイム表示に対応すべく，情報更新

開始し，大手飲料メーカーで２件，食品メーカーで２件，３PL＊を画面全体で行う同期方式ではなく，機能ごとに更新する非で１件の納入実績がある。

同期通信方式を採用し，データ通信量を小さくすることで良2020年度においても，すでに大手飲料メーカーで３件，３PL

好なパフォーマンスを確保している。

で１件，総合通販で１件の納入予定がある。

2.1.3 ダッシュボード機能＊３PL（Third Party Logistics）：荷主企業のロジスティクスの全体もし直接自動倉庫運用に関わらない利用者においては，サポー
ト機能の利用がメインになる。そのようなユーザのニーズに応えるべくサポート機能をまとめて表示するダッシュボード

くは一部を受託する事業者

４

おわりに

画面を作成した（代表図）。なお，ダッシュボード画面におい（1）人間中心設計のコンセプトを取り組むことで顧客ニーても，ユーザがドラッグ＆ドロップ操作でサポート機能を入ズの多様化に柔軟に対応できるようにし，さらに，Web

れ替えることができる（図３）。

標準規格に適合させることでマルチプラットフォームを2.2 マルチプラットフォーム対応実現した新UI版eSシステムを紹介した。

顧客が使用する端末のOSをWindowsだけでなくAndroidな（2）現在はマジックラック向けパッケージに適用して納入ども選択できるように，UIを新しいWeb標準規格に適合させを進めており，次はフィルムロールセグメント向けのパている。

ッケージへ展開する計画である。

2.3 人間中心設計の導入（3）また，今後も伸長していく物流システム市場に対応し，新UI版eSシステムは，高いカスタマイズ性により顧客の製品品質と生産性の向上を目的として，eSシステムのパ

多様な要望に応える機能を実現することで好評を得ている。

ッケージ化レベルをより向上させていく所存である。

一方で，高いカスタマイズ性は画面設計のバラツキの原因となっていた。
その解決策としてUXの導入を検討し，UXのさまざまな手※「マジックラック」は，住友重機械搬送システム株式会社の登録商標です。

法のなかから，人を優先したものづくりを特長とする人間中
心設計を選定した。このコンセプトから，接近の要因など画面設計で配慮する視点を盛り込んだ画面設計ガイドラインを作成し，それに準拠して画面製作を行うことで作業性と生産性を改善するとともに，製品品質の向上も図ることができた 。

３

納入実績

2019年度より，本システムを高密度保管自動倉庫であるマ
住友重機械技報 No.202 202020

搬送物流設備特集 新製品紹介

複数種パレット対応マジックラック

複数種パレット対応マジックラック
MagicRack Variation for Multiple Pallets

ここ数年，人手不足は業種を問わず深刻化しており，特にズを１システム内で保管・搬送できるように拡張対応を行っ製造業や物流業において用いられる「省力化」や「省人化」

た。この対応によって，流通するパレットサイズのカバー率という言葉の意味が，従来の「人件費の削減」から「人手不を80 %から98 %と18 %向上させた。また，幅広い荷姿を取り足を補う」という異なる目的を指すものに大きく変化してい扱うに当たり，重量も従来の1 000 kgから1 100 kgまで対応可る。当社でも，数年前より多くの顧客が直面する人手不足や能とした。

スペース不足の問題を聴取しており，当課題の解決に貢献す

複数のパレットサイズへの対応に当たっては，パレットのべく自動入出庫と高密度保管を狙ったシステムの開発に着手

幅と奥行きをそれぞれ拡張させる必要があった。まず，パレした。

ットの幅によって異なる保管ポジションについては，入庫時

2017年に上市したマジックラックは，極限までコンパクトに設計されたマジックドーリー，マジックカーおよびディー

ズムを動的に制御することで対応した（図）。

プストレージ専用に最適化されたラック構造により，従来の次に奥行き方向については，保管棚に備えられたパレット

スタッカクレーン式自動倉庫では実現できなかった物流倉庫

ガイドの構造を見直すことで，同一寸法のラック構造でも落内の自動化と省スペース化を同時に実現することが可能とな下のリスクがなく格納できるように設計変更した。

った。

その他，保管する荷物のパレットサイズや重量の拡大に伴

マジックラックの対応パレットのサイズは，当初物流業界

い，機体およびラック構造の強化が必要になるが，当開発でに広く使用されている1 100（L）×1 100（W）mmと，飲料業界

は高密度性を損ねることがないように各機器設計を見直した。

用に最適化された1 100（L）×900（W）mmとしていた。しかしこれにより，開発当初の「5.5 ｍの階高に1.5 ｍの荷物を３段

マジックラックは知名度の向上に伴い，ターゲットとしてい保管する」というコンセプトを崩すことなく，同等の設置寸た物流業界や飲料業界にとどまらず，飲料業界に材料を供給法で複数のパレットサイズに対応可能とした。

する包装材料・容器メーカーや化学業界からも自動化への要求を受ける機会が多くなった。

労働者人口の減少にますます拍車がかかり，人手不足が事業の命運を左右しかねない時代においてこそ，パレットの保化学業界では主に1100（L）
×1 400（W）mmのパレットを用い，管・荷役作業の自動化に対して「柔軟性とラインナップ拡充」

飲料業界においても包装材料や容器を入荷する際，1 200（L）というテーマで取り組み，今後も最新技術を積極的に取り入

×1 300（ W）mmといった異形サイズのパレットを扱う必要れ発展させることによって物流現場の働き方改革を後押しがある。このようなニーズに応え，幅広い業界のサプライ

し，顧客の価値増大に寄与する開発を継続していく。

チェーンの人手不足解消に資することがマジックラックの※「マジックラック」，「マジックドーリー」および「マジックカー」は，次の課題と捉え，このほど最大1 200（L）×1 400（W）mmまで
バリエーションを拡充させるとともに，複数のパレットサイ
21のパレットサイズ情報とマジックカーの停止位置のアルゴリ

住友重機械搬送システム株式会社の登録商標です。
（住友重機械搬送システム株式会社坂本高章）

住友重機械技報 No.202 2020

住友重機械技報第202 号発行に当たり

住友重機械技報第202 号をお届け致します。

本誌は，当社が常々ご指導いただいている方々へ，最近の新製品，新技術をご紹介申し上げ，
より一層のご理解とご協力をいただくよう編集したものです。
本誌の内容につきましては，さらに充実するよう努めたいと考えますが，なにとぞご意見キ

賜りたく，今後ともよろしくご支援下さるよう，お願い申し上げます。

リ

なお，貴組織名，ご担当部署などについては，変更がございましたら裏面の用紙にご記入
トのうえ，FA X でお知らせいただきたくお願い申し上げます。また，読後感や不備な点を簡単

リに裏面用紙にご記入願えれば幸いに存じます。

線

2020 年９月〒 141-6025 東京都品川区大崎 2丁目1番1号（ThinkPark Tower）
住友重機械工業株式会社
技術本部

技報編集事務局

（宛先）

（発信元）
貴組織名
担当部署
氏
名
TEL No.
FAX No.

住友重機械工業㈱技術本部 技報編集事務局 行
FAX 横須賀 046 − 869 − 2358

住友重機械技報第202号の送付先の確認と読後感などの件
送付先
変（旧送付先）（新送付先）

送付番号

送付番号

組織名称

組織名称

担当部署

担当部署

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所 在 地

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興味深かったその理由をお聞かせ下さい。

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特に興味なし部て主要営業品目
変減速機，インバータ● 機械式減速機：［同心軸］サイクロ減速機，サイクロギヤモータ
アルタックス，精密制御用サイクロ減速機，コンパワー遊星歯車
減速機，［平行軸］パラマックス減速機，ヘリカルバディボックス，
プレストギヤモータ，［直交軸］パラマックス減速機，ハイポニッ
ク減速機，アステロ直交ギヤヘッド，ベベルバディボックス，ライタックス減速機，HEDCON ウォーム減速機，小形ウォーム減速機 ● 変速機：［機械式変速機］バイエル無段変速機，バイエル ･
サイクロ可変減速機，［電気式変速機］インバータ，インバータ搭
載ギヤモータ，サーボドライブ，DC ドライブ
サイクロ，アルタックス，コンパワー，パラマックス，バディボックス，プレスト，
ハイポニック減速機，
アステロ，
ライタックス，HEDCON，
バイエルおよびバイエル・
サイクロは，住友重機械工業株式会社の登録商標です。

プラスチック加工機械● プラスチック加工機械：射出成形機，射出吹込成形機，ディスク
フィルム製
成形機，
セラミックス成形機 ● フィルム加工機：押出機，造装置，ラミネート装置 ● IC 封止プレス ● 成形システム ･ 金型：
射出成形用金型，PET システム，
インジェクションブロー成形システム，
インモールドラベリング成形システム
レーザ加工システム● レーザドリル装置と加工システム●レーザアニーリング装置●

YAG レーザ

半導体・液晶関連機器● イオン注入装置● 成膜装置：（太陽電池，タッチパネル，
有機EL用）プラズマ薄膜形成システム ● 精密位置決め装置 XY ステージ● モーションコーポネント● ライン駆動用制御システム● マ
イクロマシン ● レーザアニーリング装置 ● ウエハ研削装置
環境施設● 環境 ･ エネルギー関連プラント：循環流動層（CFB）
ボイラ，ロー
タリーキルン式産業廃棄物処理施設 ● 大気関連プラント：電気集下水処理施
塵装置，灰処理装置 ● 水関連プラント：上水処理施設，設，
浸出水処理施設 ● 産業廃水処理装置
加速器，医療機器，精密機器，極低温機器，超電導磁石● イオン加速器：サイクロトロン，
ライナック，シンクロトロン ● 電
子線照射装置 ● 医療機器：PET診断用サイクロトロン ･CYPRIS，
標識化合物合成装置，陽子線治療システム ● 冷凍機：パルス
チューブ冷凍機，4KGM 冷凍機，MRI 用冷凍機，クライオポンプ● 人工衛星搭載観測装置冷却システム● 超電導磁石：ヘリウム
フリー超電導マグネット

物流・パーキングシステム● 自動倉庫システム● FMS/FA システム●●

無人搬送システム

機械式駐車場

金属加工機械
● 鍛圧機械：フォージングプレス，
油圧プレス，
フォージングロール，
クーラント処理装置 ● SPS（放電プ
超高圧発生装置 ● 工作機械，
ラズマ焼結機）
運搬荷役機械
連続式アンローダ，港湾荷役クレーン（コンテナクレーン，タイヤマ
ウント式ジブクレーン，タイヤマウント式 LLC）
，トランスファクレーン，
ジブクレーン，ゴライアスクレーン，天井クレーン，製鋼クレーン，
自動クレーン，コイル搬送台車，ヤード機器（スタッカ，リクレーマ，
スタッカ／リクレーマ），シップローダ，ベルトコンベアおよびコン
ベアシステム，リフティングマグネット装置，コークス炉移動機械
船舶海洋● 船舶：油槽船，
石油製品運搬船
化学機械，プラント● 一般プラント：紙・パルプ製造装置，
化学装置，原子力装置 ● 圧
力容器：リアクタ，
塔，槽，熱交換器 ● 撹拌混合システム：マック
スブレンド撹拌槽， スーパーブレンド（同心２軸型撹拌槽）， バイ
ボラック（横型２軸反応装置）
マックスブレンドおよびバイボラックは，住友重機械プロセス機器株式会社の登録商標です。

建設機械，フォークリフト
油圧式ショベル，
杭打機，
道路舗装機械，クローラクレーン，
基礎機械，
フォークリフト
タービン，ポンプ
蒸気タービン，
プロセスポンプ
その他
航空用機器，
精密鍛造品，
防衛装備品（各種機関銃，機関砲およびシステム）

CYPRIS は，住友重機械工業株式会社の登録商標です。

※文章中のソフトウェア等の商標表示は，省略しております。

事業所
本
社
関西支社
中部支社
九州支社
田無製造所
千葉製造所
横須賀製造所
名古屋製造所
岡山製造所
愛媛製造所
新居浜工場
西条工場

〒 141-6025〒 530-0005〒 461-0005〒 812-0025〒 188-8585〒 263-0001〒 237-8555〒 474-8501〒 713-8501

技術研究所 〒 237-8555 神奈川県横須賀市夏島町19番地
技術研究所 〒 792-8588 愛媛県新居浜市惣開町5番2号

東京都品川区大崎2丁目1番1号（ThinkPark Tower）
大阪市北区中之島 2丁目3番33号（大阪三井物産ビル）
名古屋市東区東桜1丁目10番24号（栄大野ビル）
福岡市博多区店屋町 8 番 30号（博多フコク生命ビル）
東京都西東京市谷戸町2丁目1番1号
千葉市稲毛区長沼原町731番 1号
神奈川県横須賀市夏島町19番地
愛知県大府市朝日町6丁目1番地
岡山県倉敷市玉島乙島 8230番地（新居浜）

本号に関するお問い合わせは，技術本部技報編集事務局
（電話番号
は下記）
宛お願い致します。

〒 792-8588 愛媛県新居浜市惣開町5番2号〒 799-1393 愛媛県西条市今在家1501番地

住友重機械工業株式会社のホームページ http://www.shi.co.jp/

技報編集委員
委

員

見上 孝一
大西 良孝
平田
徹
井上 千晶
梶谷 純平
長部 洋介
有吉 政博
石川 賢治
諏訪 義和
鈴木雄一郎

伊藤
晃
阿部 昌博
白澤 克年
藤本 典之
柴田 雅也
小住 幸広
坂根
剛
石倉 武久
蟹
伸章
大谷 賢一
事 務 局 技術本部
編集協力 （株）千代田プランニング委住 友 重 機 械 技 報

員

第202号

非売品

2020 年９月10日印刷
発

発

行

９月20日発行

行

住友重機械工業株式会社〒 141-6025 東京都品川区大崎2丁目1番1号（ThinkPark Tower）
お問い合わせ電話 横須賀 046-869-2306

人

千々岩敏彦
無断転載・複製を禁ず©

Sumitomo
Heavy Industries
Technical Review

Sep.2020
No.202

202

住友重機械

技報

搬送物流設備特集

この印刷物は再生紙を使用しています

Printed in Japan

Special Issue for Material Handling Equipment & Systems

ISSN 0387-1304