論文･報告 IoT，テレワークを活用した現場作業の省力化

論文･報告

IoT，，テレワークを活用した現場作業の省力化～建設現場の時間外労働の縮減に向けた新技術
建設現場の時間外労働の縮減に向けた新技術導入
時間外労働の縮減に向けた新技術導入～
導入～
Labor Saving in Construction Site Using IoT and Telework

藤野 大地 *1
FUJINO Daichi

寺口 智 *2
TERAGUCHI Satoshi

野崎 充史 *3
NOZAKI Mitsufumi

三原 千明 *4
MIHARA Chiaki

半谷 尚士 *5
HANYA Naoto

坂原 寛 *6
SAKAHARA Hiroshi

建設現場は作業工程の繁忙時期や不測の出来事への対応を限られた人数で行うため，作業負担の過重が発生しやすい環境であった。さらに働き方改革関連法案で設けられた労働時間の上限規制により，建設業においても 2024
年 4 月以降の時間外労働時間が年間 720 時間に制限されることから，建設現場において一つ一つの工程を見直し，時短化や省力化してゆくことが喫緊の課題である。これに対し，国土交通省は，建設生産システム全体の生産性向上を図り，魅力ある建設現場づくりを目指すために，i-Construction を掲げて ICT の全面的な活用を推進している。
これらの動向を鑑み，工事推進室と開発室では，ICT の利活用によって現場作業を店社が遠隔支援する「建設現場のテレワーク支援」を共通目標とし，現場の省力化に向けて取り組みを進めている。
キーワード：IoT，テレワーク，出来形計測，写真管理，省力化

1．
． はじめに
働き方改革関連法案で設けられた労働時間の上限規制により，建設業に於いても 2024 年 4 月以降の時間外労働時間が年間 720 時間に制限されることから，建設現場においても一つ一つの工程を見直し，時短化や省力化してゆくことが喫緊の課題である。これに対し，国土交通省は，建設生産システム全体の生産性向上を図り，魅力ある建設現場づくりを目指すために，i-Construction を掲げて ICT の全面的な活用を推進している。
これらの動向を鑑み，工事推進室と開発室では，ICTの利活用によって現場作業を店社が遠隔支援する「建設現場のテレワーク支援」を共通目標とし，現場の省力化に向けて取り組みを進めている（図 1）。
2020 年度は，四国地整発注の洗地川橋（下り）と中国
地整発注の海田高架橋を対象とし，桁の出来形計測・塗膜厚測定・写真管理の大きく 3 つの作業において，IoTやテレワークを活用した現場作業の省力化技術を導入し試行した。
本稿では，その省力化技術と導入効果について，報告する。
図1*1 川田工業㈱橋梁事業部橋梁企画部開発室*2 川田工業㈱橋梁事業部工事部大阪工事部大阪工事課 工事長*3 川田工業㈱橋梁事業部工事部大阪工事部大阪工事課 工事長

目標と 2020 年度の取り組み*4 川田工業㈱橋梁事業部技術部大阪技術部四国技術課*5 川田工業㈱橋梁事業部技術部大阪技術部四国技術課*6 川田工業㈱橋梁事業部工事部工事推進室 室長

論文・報告 4-1

川 田 技 報 Vol .41 2022

論文･報告 IoT，テレワークを活用した現場作業の省力化

2．
． クラウドを活用した店社テレワーク支援

3．
． 新技術の概要

建設現場は作業工程の繁忙時期や不測の出来事への対(1) ワンマン測量

応を限られた人数で行うため，作業負担の過重が発生し架設工事における標高の出来形を管理する際，従来方やすい環境であった。近年，ICT の高速化・安定化・セ法としてレベル測量器による標高測量を行っている。こキュリティの充実を背景に，テレワークを活用した時間の方法で は，レ ベル測 量器 を扱う計 測者と 計測点 にス単位や日単位での作業支援が可能となっている。現場職タッフを据える計測補助者の 2 名での作業となる。また，員の労働時間を現場対応の段取りや品質管理業務といっ野帳に記入した計測結果を事務所に戻ってから帳票に転た「現場でしかできない仕事」に集中させ，工程余裕の記する作業が発生するため，大きな負担となっている。

創出や施工品質の向上を目的に，データ整理や書類作成

一方，新技術では，リモートコントロールシステムを業務を店社テレワーカー（バックオフィス）に分散させ用いることでトータルステーションが計測用ポールに設る仕組みを導入した。さらに，クラウドストレージを活置したプリズムを自動視準するシステムであり，1 名で用し，現場と店社の間でのスムーズなデータ共有を可能の測量が可能となる（図 3）。とした（図 2）。

計測値は設計値や設計値との差とともにタブレット上に表示され，その場で計測結果の判断が行える。
精度の面でも，50m 離れた計測点の標高誤差が 1 ㎜程度であり，従来のレベル測量器を用いたものと同等以上の高い精度が得られる。

(a) 従来との比較

図2(b) 測量用タブレット画面

テレワーク支援体制のイメージ
図3

論文・報告 4-2

ワンマン測量システムの概要

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論文･報告 IoT，テレワークを活用した現場作業の省力化(2) 膜厚測定(3) 写真管理

従来，膜厚測定は，膜厚を測定する測定者と計測結果

工事写真は，電子納品を行うために，撮影した写真にを記録する計測補助者の 2 名での作業である。また記録必要な情報を付加して整理する必要があるが，1 現場に者が野帳に記録した測定結果を事務所に戻ってから転記おける写真データは数百～数千枚のデータとなり，そのし，帳票を作成する必要があった。

整理を行うことに，多くの時間を必要としている。

対して，新技術である膜厚測定システムを用いる場合，これまで，工事写真を撮影する際には工種や写真タイスマートフォンと連動したデジタル膜厚計が，測定デー

トルを黒 板に手 書きし ，そ の情報を もとに 写真整 理をタをクラウドに保存するため，1 名での塗膜厚測定が可行っていた。電子小黒板は，写真撮影時に電子納品で使能になる。また，測点名称と紐づけた QR コードを事前用する情報を付加することで，電子納品対応した写真管に作成しておくことで，現場では QR コードを読み込む理が自動的にできる機能を有している。

だけで，測点名が自動登録される。図 4 に概要を示す。

しかしながら写真撮影時に電子納品で必要とする情報はその場で判断することは難しく，実際に写真を撮影する際には，その時間もないのが現状である。
そこで，開発室では，電子納品情報を付加した電子黒板情報をデータベースに蓄え，写真撮影時にデータベース上から選択する写真管理システムを構築した。
電子黒板情報には，撮影未完了，撮影済みの情報も管理し，写真の撮り忘れも確認できる。
また，写真データの保存先をクラウドストレージとしたことで，工事写真の台帳作成業務を店社テレワーカーが支援することも可能となっている（図 5）。

(a) 従来との比較(b) QR コードによる測点登録
図4

膜厚測定システムの概要

図5

論文・報告 4-3

写真管理システムの概要（従来との比較）

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4．
． 新技術導入による新技術導入 による効果による 効果(1) ワンマン測量

新技術の導入対象とした 2 現場の工事概要を表 1 に示す。また，各現場への新技術導入状況は表 2 の通りであワンマン測量については，2 現場に導入し，作業の省力化効果について確認した。レベル等を使った従来方法とワンマン測量システムでの計測時間を比較した結果をる。

表 3 に，ワンマン測量の作業状況を図 6 に示す。

表 1 新技術導入現場の工事概要

従来方法では，そり・支間長・通りの計測を 2 人 1 組(a) 海田高架橋 5 号橋
工事件名

： 東広島バイパス海田高架橋5号橋鋼上部工事で行う必要があったが，ワンマン測量においては，1 人

橋梁形式： 鋼6径間連続非合成鈑桁橋

で確実な計測作業を実施することができ，作業要員を 2

橋長／鋼重 ： 227.4 (m) ／1012.7 (t)
発注者名： 国土交通省 中国地方整備局

施工場所： 広島県安芸郡海田町地先人から 1 人に削減できた。また，従来方法では，そりの計測と支間長・通りの計測は，別々の測量機器を使用していたが，ワンマン測量システムでは，XYZ の座標を記(b) 洗地川橋（下り）工事件名： 令和元−2年度 外環空港線洗地川橋(下り)上部工事

録し計算することが可能なため，そり・支間長・通りを橋梁形式： 鋼4径間連続非合成鈑桁橋

同時に計測することができる。これにより，作業時間の橋長／鋼重 ： 133.0 (m) ／421.0 (t)削減も可能となった。

発注者名： 国土交通省 四国地方整備局

施工場所： 愛媛県松⼭市東垣⽣〜松⼭市南吉田地先

2 現場の計測結果から，ワンマン測量システムを活用することで，概ね 60%以上の省力化効果が確認できた。
(2) 膜厚測定

表 2 各現場への新技術導入状況

膜厚測定システムの効果を確認するために，従来技術
ワンマン測量デジタル膜厚計

写真管理

海田高架橋5号橋〇〇×

測定範囲は 6 径間中の 1 径間とし，測定点数は 60 点で洗地川橋（下り）〇×〇あった。各測定における作業時間の比較を表 4 に，膜厚と膜厚測定システムを用いて，下塗の膜厚測定を行った。

〇：導入，×：非導入

測定システムの作業状況を図 7 に示す。

表3

桁架設出来形 比較計測結果(a) 海田高架橋※計測対象：2 径間（そり 106 点，支間長 14 か所，通り 14 か所）

そり
従来方法

作業要員(人)作業時間(ｈ)

要員×時間

現場計測

2.0 人

2.0 h

4.0 (人・h)

標高計算

1.0 人

1.0 h

1.0 (人・h)

帳票まとめ

1.0 人

1.0 h

小計
支間長
通り

現場計測

2.0 人

4.5 h

帳票まとめ

1.0 人

1.0 h

小計

(a) 海田高架橋 5 号橋

ワンマン測量
システム

そり
支間長通り

1.0 (人・h)① 6 . 0 ( 人 ・ h)
9.0 (人・h)1.0 (人・h)② 1 0 . 0 ( 人 ・ h)

現場計測

1.0 人

4.5 h

帳票まとめ

1.0 人

1.5 h

小計

4.5 (人・h)
1.5 (人・h)③ 6 . 0 ( 人 ・ h)

省力化効果（1－③／(①+②)） ⇒▼ 63%(b) 洗地川橋（下り）※計測対象：2 径間（そり 56 点，支間長 10 か所，通り 10 か所）

そり
従来方法

作業要員(人)作業時間(ｈ)

要員×時間

現場計測

2.0 人

1.0 h

2.0 (人・h)

標高計算

1.0 人

0.5 h

0.5 (人・h)

帳票まとめ

1.0 人

0.5 h

小計
支間長通り

現場計測

2.0 人

1.2 h

帳票まとめ

1.0 人

0.4 h

小計
ワンマン測量システム(b) 洗地川橋（下り）
図6

そり
支間長通り

0.5 (人・h)① 3 . 0 ( 人 ・ h)
2.4 (人・h)0.4 (人・h)② 2 . 8 ( 人 ・ h)

現場計測

1.0 人

1.5 h

帳票まとめ

1.0 人

0.4 h

小計

1.5 (人・h)0.4 (人・h)③ 1 . 9 ( 人 ・ h)

省力化効果（1－③／(①+②)） ⇒▼ 67%

ワンマン測量実施状況

論文・報告 4-4

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論文･報告 IoT，テレワークを活用した現場作業の省力化

膜厚測定システムを使用することで計測にかかる要員(3) 写真管理が 2 人から 1 人になっても，問題なく計測作業を実施す

電子納品情報を付加して撮影した工事写真をパソコンることができた。さらに従来計測における野帳への記録に取り込むだけで，自動的に写真を分類・整理してくれ作業が，膜厚測定システムではスマートフォンに自動記るので，現場事務所での写真整理作業をほぼゼロとする録されることで，作業時間も半分以下にすることができことができた。また，クラウドストレージを介して工事た。事務所に戻ってからの帳票まとめ作業についても，写真を共有することで，店社テレワーカーによる写真整

野帳からの転記作業が無くなり，クラウドから計測デー理も可能となった。

タを取込んで，半自動的にデータを集計することが可能

今回の試行においては，付加する電子納品情報に入力となったことで，作業時間を半分以下に削減することがミスがあった場合などに，正しく分類されずに取り込まできた。

れた写真の再整理やピンボケした写真などの間引き作業

全体の作業としては，80%程度の省力化効果を得ることができ，膜厚測定システムの有効性が確認された。

を店社テレワーカーで実施した。この他にも現場塗装写真の整理や取込み作業もテレワーカーの方で実施した。
現場塗装は，1 日 1 層ずつ複数箇所同時に日々作業して

表4

従来方法

膜厚測定 比較計測結果いるため，塗装の作業写真に自動取込みを使うと，複数作業要員(人)

作業時間(ｈ)

要員×時間

箇所での作業写真が混在した状態となり，塗装箇所毎の現場計測

2.0 人

0.6 h

1.2 (人・h)

工程写真台帳とすることができない。このため塗装の写帳票まとめ

1.0 人

0.4 h

0.4 (人・h)真については，テレワーカーによる手動整理とした。

合計
現場計測
膜厚測定システム

帳票まとめ① 1 . 6 ( 人 ・ h)
1.0 人
1.0 人

0.2 h
0.1 h

合計

0.2 (人・h)

さらに，工事写真を共有できることを活用して，手書0.1 (人・h)

きの品質管理記録を写し込んだ写真から，テレワーカー② 0 . 3 ( 人 ・ h)が記録内容をパソコン上の帳票に転記し，高力ボルト現省力化効果（1－②／①） ⇒▼ 81%

場予備試験の品質管理記録を作成した。
以上より，写真台帳の整理で 13.1 人工，高力ボルト現場予備試験の品質管理記録作成で 1.3 人工の作業をテレワーカーにて実施することができ，従来現場で負担していた作業を削減できた（図 9）。

(a) 1 人で測定・記録(a) テレワーカーによる工事写真台帳の整理(b) スマホへの測定データの自動記録
図7(b) 写真から品質管理記録を作成

膜厚測定システム計測状況

図8

論文・報告 4-5

店社テレワーカーの作業状況

川 田 技 報 Vol .41 2022

論文･報告 IoT，テレワークを活用した現場作業の省力化(a) 工事写真台帳の整理(b) 高力ボルト予備試験の品質管理記録作成
図9

店社テレワーカーの作業状況

5．
． まとめ
クラウドを活用した店社テレワーク支援を基盤にしつつ，各種新技術を導入することで，現場職員の作業工数を削減することができた。削減された時間で，現場職員はその他の業務，特に現場でしかできない計測作業や現場管理の業務に時間を有効活用することができ，残業時間の削減にもつながった。
また，店社のサポート体制を構築することで，現場の孤立感が拭われたため，精神的にもよい影響があった。
店社テレワーカーは複数人配置しており，チームを構成することで同時に複数の現場のテレワークを行える。
また，現場ごとに繁忙期のピークが異なっているため，チーム内の数名で作業を分担することで，１つの現場の作業がピークに達してもテレワーカー自身の業務が過重になることは無いよう，環境を整備している。
以上より，新技術による出来形管理等の効率化に加えて，現場の作業を店社に分散させるテレワーク支援により，現場職員が施工管理業務に集中できる時間を確保できるので，時間外労働の縮減と出来高・品質向上を両立させた生産性向上を実現できた。

論文・報告 4-6

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