【株式会社　奥村組】遠隔操作システムの機能を向上し、日本～台湾間でのシールドマシンの遠隔操作を実施

臨場感の高いコックピットとセキュアな操作環境

　株式会社奥村組（本社：大阪市阿倍野区、代表取締役社長：奥村太加典）と奥村機械製作株式会社（本社：大阪市西淀川区、代表取締役社長：村中浩昭）は、昨年開発した遠隔操作システムの安全性と操作性を向上させる機能改修を行い、奥村組技術研究所（茨城県つくば市）から台湾・桃園市で稼働中のシールドマシンの遠隔操作を実施しました。

【背景】

　シールドトンネル工事に用いるシールドマシンは、専門知識と操作方法を熟知したオペレーターが現地で運転操作を行いますが、日本と台湾のいずれにおいても、技能労働者の高齢化や入職者の減少などにより、熟練オペレーター不足が深刻化しています。

そこで、奥村組と奥村機械製作は、国内外を問わず、シールドマシンを遠隔地から運転できるシステムの開発に着手しました。本システムの導入により、熟練オペレーターが各現場に常駐する必要がなくなるほか、将来的には複数現場の兼務が可能となることが期待できるため、深刻化する熟練オペレーター不足に対応することができます。

　昨年は、日本からインターネット経由で台湾に設置されたシールドマシン制御用コンピューターに接続し、シールドマシンの各機構の操作における応答性の検証と通信タイムラグの確認を行いました※1。

※1：2025年2月7日ニュースリリース　https://www.okumuragumi.co.jp/newsrelease/2025/1800km.html

【システムの概要】

　本システムは、インターネット環境下であれば、全てのシールドトンネル工事で遠隔操作を可能とするものです。今回の改修により、システム利用者のアカウント認証に二要素認証（MFA）を実装したほか、ログ管理を徹底するなどの運用ルールを策定したことで、これまで以上にセキュアな操作環境※2を構築しました。

　また、臨場感を高めたコックピット※3を導入し、現場の状況をより把握しやすくするとともに、実際の運転席と同様に配置したタッチパネル式操作スイッチと各種モニターを備えることで、シールドマシンの操作経験者であれば、特別な訓練を必要とせず操作できる仕様としました。なお、万が一通信エラーが生じた際には早急に対応できるよう、通信エラーの検知システムを備えています。

※2：本操作環境は、セキュリティの方針策定から具体的な対策の実行までを一貫して支える枠組みとして、世界的に広く採用されている「 NIST Cyber Security Framework（米国標準技術研究所サイバーセキュリティフレームワーク）」および「CIS Controls バージョン8」を参考に構築し、外部監査を受けています。

※3：ドーム型モニターを設置し、現地の音声と映像をリアルタイムに再現することで、臨場感の高い操作環境を実現しています。

【現場での遠隔操作結果】

　茨城県つくば市内の奥村組技術研究所に設置したコックピットから、インターネット経由で台湾・桃園市のシールドマシンに接続し、シールド工法の主要機構（掘削、推進、排土）を操作することで、シールド掘進を遠隔で実施しました。その結果、従来の遠隔操作システムと比較して操作性が向上し、日本と台湾間における通信エラーも問題なく検知できることを確認しました。セキュアな操作環境下において、遠隔地でも現地と遜色なく操作できることで、従来のシステムよりも安全性が大幅に向上します。

【今後の展開】

　今後は、遠隔操作中に通信エラーが発生した際に、シールドマシンを安全に停止できる機構を実装し、より安全性の高い遠隔操作システムの構築を目指します。さらに、1箇所から複数現場を遠隔操作できる機能や、操作スイッチや現地状況を把握するモニター類を仮想空間上に再現し、XRゴーグル※4を用いて場所や設備に依存せず遠隔操作が可能となるシステムの開発を進めていきます。

　加えて、遠隔操作技術を教育・訓練用途にも活用し、技術者・オペレーターの育成に取り組んでいきます。

※4：XRを投影できるゴーグル型デバイス。XRとはVR(Virtual Reality 仮想現実)、AR(Augmented Reality 拡張現実)、MR(Mixed Reality 複合現実)などの技術の総称

【遠隔操作状況写真】