鉄骨生産プロセスにおける意思決定過程の分析と工程計画モデルの検討
Analysis of Decision-Making Process in Steel Production Process andExamination of Process Planning Model○古川曉*，吉田 知洋*2、紀乃元*3、岡本裕之*4、古阪秀三*5
Satoru FURUKAWA*1, Tomohiro YOSHIDA*2, Chi NAIYUAN*3, Noriyuki OKAMOTO*4,Shuzo FURUSAKA*5*1 株式会社美浜スチールロジスティクス IT 担当
Person in charge of IT, Mihama Steel Logistics Co. LTD*2 鹿島建設株式会社
Kajima Corporation*3 M.C.S.STEEL PUBLIC COMPANY LIMITED 会長 博士（工）Executive president M.C.S.STEEL PUBLIC COMPANY LIMITED, Dr. Eng.
*4 M.C.S.STEEL PUBLIC COMPANY LIMITED M.C.S.STEEL PUBLIC COMPANY LIMITED*5 立命館大学 OIC 総合研究機構 グローバル MOT 研究センター 客員教授 工学博士
Visiting Professor, Open Innovation & Collaboration Research Organization Global Management of Technology Center,Ritsumeikan University, Dr. Eng.
キーワード：建築鉄骨, 生産管理システム, 設計意思決定, 実プロジェクト情報
Keywords: Building steel frame, Production management system, Design decision making process, Actual project data.

1. 研究の背景と目的骨製作の時期にまでずれ込む事も多い。

建築鉄骨は建築物の主要な構造材であると同時に、設計意思決定の遅れは、工期・価格の変動リスク増大

様々な機器、設備、昇降機器・設備（階段・ELV）、内および製品品質への悪影響を生じる可能性がある。しか外壁、仕上げ材、さらには仮設機材などが取り付けられし、鉄骨製作に関わる様々な意思決定の中で何が優先する。このため、鉄骨の設計意思決定には発注者・設計べき事項なのか、何を何時までに決めれば良いのか、決者・元請 GC および様々な分野の専門工事業者との情報定が遅れた場合の費用・工期・品質への影響はどの程度交換と調整が必要である。

なのか、これらに関しては明確な判断基準がない。

専門工事業者は設計図書に示された仕様に基づいて見本研究の目的は建築鉄骨の製作業務に係る設計意思決積り・契約を行い、工事を実施する。本来、契約時点で定から製作開始までの期間がどの程度必要か、それらが詳細が決定されていない事項は全て追加・変更工事であ遅れた場合の工程・品質へどの様な影響が生じるのかをり、個別に見積・工期調整を行い、合意・契約の後実施合理的に判断できるようなしくみの構築と有効性を検証される。しかし現実には、地盤や周辺道路など現場毎にする事である。

異なる条件、プロジェクト毎に異なる設計ディテール（例：鉄骨接合部）、専門工事業者毎に異なるノウハウ・能力・使用機材など、建築工事が開始されてから詳細が明らかになる事も多い。このため、設計意思決定の多く

2. 研究の方法
2.1. これまでの研究
筆者らは、鉄骨製作期間と製品品質の関係に着目して、が建築工事の進捗に伴って詳細化し確定していくのが現

鉄骨ファブリケータの社内資料を調査し、製作期間（設実である。

計情報の確定日から製品検査までの日数）と不良件数

建築鉄骨の製作においては設計から施工（鉄骨製作）（社内検査の不良数）の相関関係を分析した。しかし、に至る様々な段階で製品の仕様・材料・形状・加工法・この分析では製作期間と不良率の間に明確な相関関係が検査方法等が検討される。これら設計意思決定（いわゆ見られなかった。その原因として、設計情報の確定が主るモノ決め）は上流工程の企画～設計段階で早期に行わ材から付帯金物へと次第に詳細化していく過程を考慮せれることが望ましいが、実際には一部の決定は前述のよず、最終図面のタイムスタンプを設計情報確定の日としうな原因により、鉄骨詳細図作成・原寸・材料調達・鉄た事、および品質の尺度として単純な不良件数のみを取

日本建築学会情報システム技術委員会
第 44 回情報･システム･利用･技術シンポジウム論文集， 571-574 ， 2021 年 12 月，京都
Proceedings of the 44th Symposium on Computer Technology of Information ，Systems and Applications ， AIJ ， 571-574 ， Dec. ， 2021 ， Kyoto－ 571 －

り上げてその不良の内容（部位、コスト・工期・品質へ鉄骨ファブリケータである（以下、M 社と略す）。M 社の影響）に応じた分類を行っていない事などが考えられ

タイ工場（主柱・大梁・耐震ダンパー・ブレースなどビる 6)。

ルト材で製作）と中国厦門の工場（小梁・間柱・機器架

そこで筆者らは、設計意思決定～製作～納品～精算に台など型鋼で製作）で完成した鉄骨製品は現地にて製品至る鉄骨製作に関わる全業務を分析した。まず業務を受入検査を受け、船便にて日本に運ばれ、日本の拠点でWBS（Work Breakdown Structure）に、業務を担う者まは損傷チェック・補修・追加・変更作業などを行い建設

たは組織を OBS（Organization Breakdown Structure）に現場へ納品される。

列挙し、誰が（どこの組織が）どの業務を実施するかと今回新たに収集したのは現在進行中の 5 つのプロジェ言う関係を RBS（Responsibility Breakdown Structure）にクトの図面（構造図、鉄骨詳細図）と鉄骨製作管理シスまとめた。さらに、列挙した業務相互の前後関係・依存テムの作業記録（素管製作、組み立て、溶接の完了日関係を業務フロー図にまとめた 9), 10)。

時）および設計変更・追加作業指示書である。

このフロー図は建築鉄骨の企画・設計～鉄骨詳細図作

今回の報告はこのうちの一つのプロジェクト、地下 4成～製作～製品検査・建て方までを含む広範なものであ

階、地上約 50 階の複合施設（事務所・店舗・ホテル・るが、筆者らが注目しているのは建築鉄骨の設計に関わ集会場）の基準階 1 節の柱・梁のデータを分析した。

る意思決定が何時行われるのか？そして意思決定が遅れた場合に鉄骨製作作業はどの様な影響を受けるのか？で3.2. コロナ禍の下での海外生産についてある。このため筆者らは実際の鉄骨ファブリケータの鉄今回の調査は 2020 年末～2021 年初頭に行った。指骨製作データを収集し、節毎の素管図配布、最終図配布、導・検査を行う人員の国際間移動が制限され現場スケジ素管製作完了、製作完了の時期を分析した。

ュールが遅延しがちな中でＭ社の場合、以下の様な対策

この結果、基準階では上層に行くほど図面配布から作を講じていた。

業までの準備期間が短くなる事、構造上の特徴が変化す① 先行製作る層で設計変更・追加作業が多い事、などを確認した。

工場を遊ばせないため、1～2 年後に建て方の物件のまた、素管図受領から最終図受領までの期間は１～2 か先行製作を行っている。このためには設計者・GC・鉄月程度あるが、素管作成と製作は殆ど連続して行われて骨ファブリケータの間で以下の様な調整・合意が必要でおり、設計情報の確定・受領よりも荷繰りや保管場所確あった。

保など鉄骨ファブリケータの工場運用上の都合が制約条

 決定の前倒し件である事が分かった 11), 12)。

 基準階先行 保管中の劣化や設計変更への対応

2.2. 今回の報告の位置づけ
これまで筆者らは、まず鉄骨の設計～製作に関わる全ての業務を列挙して業務フローを明らかにし、これに実 費用面での合意
 保管場所の確保② 検査・管理業務のリモート化

際の図面受領と鉄骨製作の記録を当てはめてデータの妥

ビデオ会議、Zoom 等を活用し、設計者・GC・鉄骨当性を検証した。ここまでの分析 11), 12)は節毎に行ったファブリケータの現地駐在員と日本側担当者が連携してが、本研究の最終目標は建築鉄骨工事の関係者である発検査・管理業務を行う。また鉄骨ファブリケータ側の鉄注者・設計者・元請 GC・鉄骨ファブリケータが現実の骨製作状況を詳細に把握するため、モバイルカメラ、ド鉄骨工事の工程管理実務に活用できる様なネットワークローン撮影の映像などをマルチ画面で見ながらリモート工程モデルを確立する事である。そのためにはより具体環境で討議している。

的に一つ一つの設計意思決定と鉄骨製作作業の関係を分析・整理しなければならない。
今回の報告では構造図の内容と受領日、個々の鉄骨製品毎の鉄骨詳細図の承認日と変更記録、そして製作作業日（素管製作、組み立て、溶接を完了した日）を分析した。

4. 分析結果
4.1 構造図
図 1 に構造図の内容と受領のタイミング（部分）を示す。
青色は見積～契約のための図面で、プロジェクトの鉄骨関連の検討が始まってから構造設計仕様が確定するま

3. 調査の概要でほぼ一年程度かかっている。緑色は材料発注用の図面

3.1. 調査対象としたプロジェクトで、この時点で主材の断面・数量が確定している。その調査・分析の対象としたのは、タイに本社工場があり後、鉄骨製作に必要な細部の具体的な形状や処理につい中国と日本に拠点を持つ、日本を主なマーケットとするて黄色の質疑応答図面のやり取りがあり詳細な仕様が確

報告 H114－ 572 －

定する。赤色は構造図確定後の設計変更・追加指示図でを受けている。

ある。
4.3. 製作
4.2. 鉄骨詳細図

図 3 に柱・梁の製作データを示す。このデータは工図 2 は鉄骨詳細図承認状況を図化したものである（1場の生産管理システムが記録したもので、素管ビルトア

節、柱梁の一部）。最初に素管図（B）が承認され、2ップ（B）、組み立て（F）、溶接（W）の各作業が完了ヶ月ほど後に最終図（F）が承認されている。最終図はすると作業班のリーダーが携帯端末から報告する仕組み

柱・梁など部材毎に一節分を 1~２回に纏めて承認されである。主材の製作だけでなく、ブラケットなど付属すている。最終図承認後に設計変更・追加作業指示を受ける部品要素の製作作業もすべて記録されているので、1たケースがあり、最も多かった製品では 9 回変更指示

製品につき複数の行（データレコード）となっている。

1st year

2nd year

3rd year1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36OO
O
OO
O
O

材料発注用図面

O（主材が確定）OO
見積・契約用図面（設計仕様）

O

質疑応答図面O（詳細仕様の確認）

O
O
O

設計変更・追加作

O
O
O■契約図面、■材料発注用、■質疑応答、■追加・変更、■その他

図1

構造図の内容と受領のタイミング（部分）3rd year(Description)

Item

761COLUMN #1B

2COLUMN #1B

3COLUMN #1B

4COLUMN #158810

F

R1R2F

R1R2F

R1R2B

F

R1R2

COLUMN #1

B

F

R1R26COLUMN #1

B

F

R1R27

COLUMN #1

B

F

R1R28COLUMN #1

B

F
F

素管図承認日1112追加・変更

9COLUMN #1B10COLUMN #1B

11COLUMN #1B

12COLUMN #1B

13COLUMN #1B

13

COLUMN #1B

F

R1R214COLUMN #1B

F

R1R2

1BEAM #1B

F

2BEAM #1B

F

R1R2R3R4

2BEAM #1B

F

R1R2R3R4

3BEAM #1B

F

R1R23BEAM #1B

F

R1R24BEAM #1B

F

F
F R1R2 R3R4
最終図承認日F R1R2 R3R4
F R1R2 R3R4

R3R4

■B：素管図、■F：ファイナル図、■R1~n：追加・変更指示

図2

報告 H114鉄骨詳細図承認状況（1 節、柱・梁の一部分）－ 573 －3rd year
10column

14th year

1112B1B

W

B

W

B

W

B

F

B

FW

B

FW

W

B
column

2W
B

F

B

W

Bbeam

12

FW

B

W

B

W

B

柱#1の全作業

F

B

W

B

W

B

F

W

■B：素管ビルトアップ、■F：組み立て、■W：溶接

図3製作実績（1 節、柱の一部）

昨年の報告 12) とは異なり、今回の調査対象プロジェ
クトでは素管ビルトアップと組み当ての間が 2 ヶ月程度離れているケースが多い。前述した様に先行製作のための保管場所の確保や計画的な荷繰りを行っているためだと考えられる。
5. まとめ
本研究は現在も継続中であり、今回は経過報告として調査および収集したデータの概要について説明した。
当該のプロジェクトは基準階の設計が先行し、鉄骨ファブリケータへの参加打診から契約まで一年程度、その後半年ほどで構造設計の詳細まで決定した。一方、鉄骨の詳細図作図および製作はコロナ禍の影響もあり遅延気味だが、3 年目後半から始まり 4 年目に至っている。
今後の課題として、それぞれの意思決定がどの様な入力情報により行われたのか、そして原因となる出来事はいつ起こったのかを特定し、ネットワーク工程計画モデルの基礎データとしたい。このため、図面、・メール交信記録の読解、および関係者へのヒアリングなどを進める必要がある。

［参考文献］
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日本建築学会建築社会システム委員会，第 27 回建築生
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6） 古川暁, 紀乃元, 角田恒男,古阪：鉄骨生産管理システムを用いた製作リードタイムと不良率の分析，日本建築学会第 32 回建築生産シンポジウム，2016.7
7） The management of projects：Peter W.G.Morris，ThomasTelford Services Ltd、pp262-269，1994
8） 吉田知洋，古川暁，紀乃元，角田恒男，岡本裕之，古阪秀三：鉄骨生産プロセスの WBS による記述とネットワーク手法による鉄骨生産プロセスの最適化，日本建築学会第35 回建築生産シンポジウム，pp161-166，2019.7
9）古川暁，吉田知洋，紀乃元，角田恒男，岡本裕之，古阪秀三：鉄骨生産プロセスの WBS による記述と，その活用による生産リードタイムと鉄骨製品品質の関係の検討，日本建築学会第 35 回建築生産シンポジウム，pp167-172，2019.
10）古川 暁，吉田 知洋，紀 乃元，角田 恒男，岡本 裕之，古阪 秀三：鉄骨生産プロセスに於ける設計意思決定過程の分析と実態調査，日本建築学会第 42 回情報・システ
ム・利用・技術シンポジウム，pp338-341，2019.
11) Satoru Furukawa, Tomohiro Yoshida, Naiyuan Chi,Hiroyuki Okamoto and Shuzo Furusaka：Analysis andsurvey of design decision making process in steel
production process，ICCEPM 2020 (The 8thInternational Conference on Construction
Engineering and Project Management) Dec. 7-8, 2020,
Hong Kong
12) 古川 曉，吉田 知洋，紀 乃元，岡本 裕之，古阪 秀三：
実プロジェクト情報を用いた鉄骨設計意思決定タイミン
グの分析，日本建築学会第 43 回情報・システム・利用技
術シンポジウム，pp244-247，2020.12－ 574 －