Caterpillarが自律化の開発を始めてから約40年が経過しました。それは40年分の大きなアイデアでもあり、長年にわたる設計のブレイクスルー、そして、お客様や他社の自律化のリーダーたちとの多くのコラボレーションの積み重ねでもあります。
2013年には、当社初の鉱業向け商用自律化ソリューションを始動し、それ以来、着実に進めてきました。現在は当社が培ってきた自律化分野の専門知識により、さまざまな業種および用途で稼動する複数のCat®機器で自律化ソリューションが実現し、当社のポートフォリオは拡大を続けています。
Catの自律化開発の道のりは、1980年代半ばに、当社のエンジニアがグローバルポジショニングシステム（GPS）に取り組み始めたことに始まります。 1980年代後半、自動化開発のリーダー的存在であるカーネギーメロン大学とともに取り組みに着手し、1989年頃には当社初の自律式トラックをアリゾナ州フェニックスのArizona Proving Ground（APG）で試験しました。1990年代前半には、テキサス州で2台のプロトタイプのCat自律式トラックを稼働させ、今から約30年前の1996年には世界最大の鉱業展示会でそのプロトタイプを披露していました。
1990年代後半から2000年代初頭にかけては、鉱業向け自律式運搬システムの商用化に必要な各要素を構築するため、Caterpillar で約40のエンジニアリングプロジェクトが同時に進められていました。私たちは、自律化こそが未来であり、その分野をリードしていく必要があると考えていました。そこで、自律化を可能にする個々の技術の開発、改良、そして実用化に継続的な投資を行ってきました。
その取り組みによって、2007年には準備が整い、多くの技術的発展と業界のトレンドが重なったことで、自律化が大きく注目されるようになったのです。
その年、当社はカーネギーメロン大学と連携し、シボレー・タホをベースとした SUV を自律走行車両として開発しました。この車両は、軍事補給任務シミュレーションに加え、交通ナビゲーションや障害物回避を競う自動運転車の競技会である、国防高等研究計画局（DARPA）主催の Urban Challenge で優勝しました。
また、この時期はお客様が自律化によってもたらされるメリットを認識し始めたときでもあります。労働力に関する課題への対処、安全リスクの低減、より正確で効率的な作業の実現、運用コストの低減といったメリットです。
2008年前半には、鉱業大手のお客様の一部と共同で開発する正式なプログラムを立ち上げました。2011年にそのお客様の採掘場で自律式トラックの1つの運用パイロットを開始しています。この期間中、技術やシステムの完成度と信頼性を確保するため、試験と検証にも重点的に投資を行いました。
2013年、最初の8台の自律式Cat 793Fトラックが西オーストラリア州で稼動を開始しました。その結果は目覚ましく、同拠点では最終的に生産性が20％向上したとの報告がありました。 そして、それ以上に印象的だったのが、安全面での成果です。これらのトラックは24時間体制で稼動し、負傷の報告は1件もなかったのです。
それから10年以上経過した現在では、820台のCat自律式トラックが世界中で稼動しています。これらのトラックは、合計で110億トン以上の資材を運搬しておりますが、負傷の報告はありません。
鉱業用の自律式運搬システムは大規模な事業であり、Caterpillarにとって大きな成功事例となりました。しかし、それはただの始まりに過ぎません。数十年分の専門知識を活用して、さまざまな業種および用途で稼動する多様なCat®機器向けの自律化ソリューションを開発しています。
Catの自律化ソリューションは、すべてが当社の完全自律式運搬システムほど包括的というわけではありません。当社の製品は、個々のタスクを自動化するオンボードソリューションから、作業者を機器から離すことで安全性を強化する遠隔操作技術、さらには作業者が複数の機器を同時に稼動できるようにするソリューションまで、多岐にわたります。
オペレータアシストソリューションは、自律化の基礎となるレベルの技術です。このキャブ内技術は、オペレータがいっそうの自信とスピード、正確性をもって掘り出し、積載、傾斜作業を行えるよう支援します。オペレータアシストソリューションは個々の機器の機能を自動化します。ドーザのブレードの持ち上げを自動的に調整し、オペレータの疲労を軽減して一貫性を向上させたり、回転式ドリルのマストの昇降を自動化して効率を向上させたりします。
自律化ソリューションの多くで、遠隔操作が実現します。視認可能範囲での遠隔操作ソリューションでは、オペレータは現場にいながら機器を直接目視できる位置で、機器の外から安全かつ快適に作業を行うことができます。視認外での遠隔操作ソリューションでは、機器のキャブや操作系を再現した遠隔操作ステーションから、単一または複数の機器を遠隔操作することが可能です。Catのコンソールと遠隔操作ステーションは、機器の電子システムおよび油圧システムと完全に統合されています。
半自律機能は、キャブまたは遠隔ステーションにいるオペレータの入力に基づいて、機器のプロセスを自動化します。たとえば、Catの土工用振動ローラ内にいるオペレータは、キャブ内から完全な圧縮プロセスを自動化できる一方、Catの地下ローダ用半自律機能では、遠隔ステーションにいるオペレータが複数の機器の走行およびダンプサイクルを自動化できます。多くの場合、半自律は完全な自律化に向けた第一歩となります。
完全自律式ソリューションは、地表および地下の採掘作業の完全な自動化を実現します。完全自律式の地表運搬、自律式ドリルと自動による地下積載、運搬、ダンプ作業などが含まれます。
以下の機器は、オペレータアシストから完全自律式まで、さまざまなレベルの自動化を提供します。
