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鹿島建設開發出天花板施工機器人,朝省人化與安全化推進
 
撰編:iBT新聞中心 最後更新時間:7月 | 1日 , 2026
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iBT數位建築雜誌-編輯部
日本鹿島建設針對辦公大樓常見的系統天花板施工,開發出天花板板材安裝機器人與移動式作業平台,並已導入該公司施工中的辦公大樓現場。這套方案的特色是讓天花板板材安裝從高度仰賴人力的傳統施作方式,逐步導入自動化設備與可移動作業平台,藉此降低現場人力負擔,減少臨時作業平台使用量,同時改善施工安全與作業效率。
 


此次開發的天花板板材安裝機器人,由鹿島與株式會社 Tmsuk 共同研發。施工人員只要透過專用平板指定施工範圍,再按下啟動按鈕,機器人便會自行量測本體與天花板骨架之間的相對位置,自動移動並調整定位,將天花板板材安裝至指定位置。移動式作業平台則可讓技術人員站在平台上,透過遙控方式安全移動至作業位置。兩項設備搭配使用後,可讓系統天花板施工減少人力投入,也能大幅降低施工現場對大量臨時平台的需求。

從大量作業平台到現場省人化
辦公大樓的系統天花板施工,傳統上必須先在施工範圍內鋪設大量作業平台,讓技術人員能夠接觸天花板高度後進行施作。以大型超高層辦公大樓來說,每一樓層約需使用 200 台作業平台,這代表平台搬入、組裝、鋪設與移動都會占用大量人力與時間。這些作業平台在樓層之間移動時,也會長時間使用工程用臨時升降機,進一步影響現場物流與施工安排。



鹿島建設指出,近年大型辦公大樓等建設需求增加,施工現場同時面臨技術人員不足與高齡化問題,因此省人化已成為現場生產改革的重要方向。鹿島建設以「鹿島智慧生產」為推動架構,將「一半作業交由機器人完成」列為核心概念之一,持續導入各類施工機器人。此次天花板板材安裝機器人與移動式作業平台的開發,正是針對系統天花板施工的安全性與生產效率提出解方。

天花板板材安裝機器人降低操作門檻
天花板板材安裝機器人主要由四個部分組成,包括裝載板材的儲料架、負責移動與定位的移動載台、吸取板材並執行安裝的機器手臂,以及控制用電腦。移動載台可拆分成兩個部分,因此能放入建築物正式電梯中搬運,對辦公大樓等多樓層施工場域來說,可降低設備移動與轉場上的限制。



這款機器人強調簡化現場使用流程。施工人員透過連接控制電腦的專用平板指定施工範圍後,機器人會自行進行位置判斷與路徑調整,不需要事前進行繁複的圖面匯入或地圖製作,也不需要操作人員具備特殊資格。對工地現場而言,這樣的設計可降低導入門檻,讓機器人更容易被納入既有施工流程。

感測器協助避開天花板內部障礙物
系統天花板的板材會安裝在格子狀的天花板骨架上,但天花板內部常有設備風管、耐震支撐構件等障礙物,施工時若未能避開,便可能影響安裝效率與安全性。鹿島開發的天花板板材安裝機器人,在機器手臂前端配置感測器,可偵測天花板內部可能產生干涉的物體,並從預先設定的多種板材安裝軌跡中,自動選擇適合的路徑完成安裝。



施工效率以單片板材來看,機器人約可在 1 分鐘內完成一片天花板板材安裝。儲料架最多可裝載 40 片板材,機器人會持續自動完成已裝載板材的安裝作業。在此期間,技術人員可轉而處理機器人較難靠近的狹窄區域,讓人力與機器各自負責適合的施工範圍,提升整體作業效率。

移動式作業平台減少臨時平台數量
與天花板板材安裝機器人搭配使用的移動式作業平台,是在傳統作業平台上固定可遙控操作的驅動裝置,並採用麥克納姆輪,使平台能夠朝全方向移動。麥克納姆輪是在輪子圓周上配置約 45 度斜向小滾輪的特殊輪組,可讓平台更靈活地在施工現場移動。



這套移動式作業平台一組驅動裝置最多可連接三台作業平台,因此相較一般高空作業車,作業面積更大,也能承載更多資材。若施工內容涉及較長尺寸的天花板骨架材料,現場可將多組三連結平台排列成一直線使用。平台除了可提供較大的作業床面,也能調整高度,因此除系統天花板施工外,也可因應空調風管等設備施工需求。

更重要的是,移動式作業平台能讓技術人員站在平台上安全移動,減少傳統作業中反覆上下平台、移動平台與重新定位的負擔。對需要在大面積樓層中連續作業的系統天花板工程來說,這類平台可改善現場動線,也能降低大量臨時平台鋪設所帶來的作業風險。

導入後確認節省人力與減量成效
鹿島建設已在施工中的辦公大樓工地,將天花板板材安裝機器人與移動式作業平台成套導入系統天花板施工,並用於天花板板材與天花板骨架工程。根據該現場導入結果,過去以傳統工法需由 2 名技術人員完成的天花板板材施工,可改由 2 台機器人搭配 1 名技術人員執行,確認具有省人化效果。

以移動式作業平台的使用成效來說,該工地在天花板板材施工前進行天花板骨架等工程時,透過移動式作業平台替代大量鋪設傳統作業平台,相較傳統工法可減少約 9 成作業平台數量。由於現場不必再搬入、設置與移動大量平台,相關作業量大幅下降,也進一步提升作業平台設置與搬運過程的安全性。

鹿島建設表示,未來將持續朝「鹿島智慧生產願景」與工作方式改革推進,透過 ICT 與機器人技術開發,結合現場管理方式創新,推動建築生產流程朝更安全、更高效率且更具吸引力的方向發展。
 
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