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生産性向上の新たな視点―DX（デジタルトランスフォーメーション）―

生産性向上の新たな視点－DX（デジタルトランスフォーメーション）－

建設現場におけるDXの取組み
一般社団法人日本建設業連合会

建築本部建築生産委員会IT推進部会先端ICT活用専門部会 主査（株式会社大林組 デジタル推進室デジタル推進第二部 部長）

１ はじめに一般社団法人日本建設業連合会（以下、「日建堀内英行

２ スマートデバイスの活用⑴

建設現場におけるタブレット端末の導入連」という）のIT推進部会は、IT活用による総タブレット端末の代表格であるiPad®は、2010

合的な建築生産の効率化を目的として1995年に設年に販売が開始され、2012年頃から建設現場への立され、より専門的な観点で活動を行う専門部会導入が広まっていった。2013年に発表された「スが傘下にある。その中の一つである「先端ICT活１）
マートフォン／ケータイ利用動向調査2013」によ用専門部会」（以下、「本専門部会」という）は前

ると、2012年の日本企業におけるタブレット端末の身の「スマートデバイス活用専門部会」のあとを導入は約20%となっており、トライアルを含める

受け、2016年から活動している。と、30%以上の企業が採用していた（ｎ＝1,795）。

本専門部会は、建築生産における生産性向上に本専門部会でも2011年から注視しており、操作ICTが寄与するために、各社独自技術による差別性・携帯性・通信機能など建設現場で利用できる化だけでなく、各社共通の取組みによって業界全端末として大きな期待を寄せる一方、各社の利用体の生産性を上げることを目的に設立した。

実態が不明であったため、本専門部会会員会社へ近年、スマートデバイス（スマートフォンやタのアンケートを実施した。

ブレット端末）による業務改善を始め、様々なその結果、2012年末における利用企業は46%（６ICTデバイスやサービスの導入によるワークスタ社）であり、次年度に「採用を計画している」もイルの変革、つまり現場にデジタル・トランス

しくは「トライアル中」の企業を含めると77%フォーメーション（DX）が広まりつつある。本（10社）にのぼった（ｎ＝13）。

専門部会では、これらICTツールの活用事例やサンプル数は少ないが、大手・中堅ゼネコンでハードウェア、アプリケーション、クラウドサーは他業界に先駆けて導入・検討している企業が多ビスなどの最新情報、各社の取組みなどの情報をく、その期待の高さが分かる。

共有しているが、本稿では建設現場におけるDXへの取組みのきっかけとなったスマートデバイス⑵

タブレット端末の利用上の課題の活用を振り返り、その後、様々なシーンで活用

iPad2®が発売された2012年を契機に、建設現されるようになったICTツールについて紹介す場へのタブレット端末の導入が進んだが、各社とる。

もいくつかの問題を抱えていた。例えば、タブレット端末の堅牢性や防塵防滴への対応である。

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建設現場の過酷な環境下で、これらの性能は非常®

加盟各社全体となるとまだ利用が進んでいなかっに重要であるが、残念ながらiPad については現たことが浮き彫りとなった。また、同年に日建連

在でも対応できていないが、この問題についてはにおいて生産性向上推進要綱が制定され、その推近年、安価で性能のよい防塵防滴ケースが販売さ進方策の一つに「建築現場における携帯情報端末れ解消されつつある。

等のICTの活用を推進」が謳われた。

また導入当時に苦労したのが、キラーコンテンそこでタブレット端末の利活用を啓蒙するたツ（アプリ）がなかったことである。前述のアンめ、未導入企業に対して本専門部会主催のセミケートで利用しているアプリを調査したが、大半ナーを実施し、前年度に作成した「工事現場のタが図面・資料閲覧、検査システム、デジタルカメ

ブレット導入ガイドブック」の紹介や導入事例、ラの代用が主流だった。とはいっても、図面閲覧すぐに使えるアプリなどを紹介した。その結果、はPDFに変換したものを閲覧するだけで、図面2017年末に実施したアンケートでは、96％の企業管理に特化したサービスはなかった。また検査シで導入され現在に至っている。

ステムは自社開発が多く、またカメラに至っては画素数が低かったため工事写真の撮影基準に準拠していなかった。

⑷

導入効果

2017年末に実施したアンケート（図２）による®

しかしながら2013年に発売されたiPad （第３と、タブレット端末の活用は図面閲覧や検査シス世代）からカメラの画素数が向上し、図面管理テムにとどまらず、電子黒板付きカメラ（図３）サービスの出現（図１）により図面を始めとするやコミュニケーションツール、電子野帳（図４）様々なドキュメントのペーパーレス化が進んだ。など幅広く活用されている。またこれまで自社開

図２

図１

⑶

スマートデバイスの利用用途

図面共有サービスの例「CheX」

スマートデバイスの普及

その後、大手・中堅企業を中心にタブレット端末の導入が進んだが、本専門部会が2016年に日建連加盟企業全社にアンケートを実施した結果、未導入の企業が約４割あった（ｎ＝62）。本専門部
会は大手・中堅ゼネコンで構成されており、タブレット端末の導入は早い段階で始まっていたが、16

建築コスト研究No.1132021.7図３

電子黒板付きカメラの例「蔵衛門工事黒板」

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発が多かった各種検査システムは、現在様々なサービスが提供され始め、現場における生産性向上に寄与している。

３ 建設現場向けICT技術開発動向調査
⑴

調査の概要

本専門部会では、2018年４月～ 2019年11月の間にメンバーであるゼネコン15社が社外へ公開したICT関連の技術として37件の事例を収集し、業界の動向を読み解いた。

図４

電子野帳の例「eYACHO」

⑵

調査結果

①

傾向分析
収集した37件の事例を、技術の内容によって６種類に分類したところ、件数が多いものからロ2017年末に実施したアンケートによると、タブ

ボット、IoT、AI・データ分析、BIM・XR（VR/レット端末導入の効果は以下のとおりとなってい

MR/ARなどの総称）
・３Dプリンタ、検査ツール、る。

データ通信の順であった（図５）。ロボットにつ・生産性向上

いてはいくつかの定義があるが、ここでは特に自「場所を選ばずに業務が行える」「写真整理作業動化・自律化の度合いが高いものを抽出しており、の時間が削減できた」「事務所に戻る回数が減っ高度な環境センシングや人とのコミュニケーショた」「事務所に戻ってからの作業が半減できた」

ン機能も伴うことからICT技術に含めている。

・業務精度・スピード向上

これまで現場のICT技術開発の主役であった検「画像情報を付加でき、情報伝達精度が上がっ査ツールやデータ通信に関するものは、既に普た」「情報伝達の高速化」「タイムリーな報・連・及・展開フェーズに入っており、先端的な技術開相の実現」

発の対象としては、ロボット、IoT、AIなど複雑・・コミュニケーション向上

大規模な情報を解析してより高度なサービスを提「テレビ電話機活用で、現地状況を遠隔から確供するものに移ってきている。

認できるようになった」「コミュニケーション面

また、取組みレベルと外販予定をそれぞれ３段でも作業所内の情報共有の円滑度が向上した」

階に分けて件数分布を図６に示した。取組みレベ・働き方・業務改革意識の向上

ルとしては、約半数が実運用中であったが、開発「最も有意義だったのは、スマートデバイスを中、検証中の段階で公開している技術も多く、中用いて、現場業務の仕方自体を変えられないかと長期的な目標を持って建設現場のデジタル化に取いう発想を持った社員が多く出現したこと」

り組んでいる事例が見られる。外販予定について
は、予定なしが最も多いものの外販中と予定あり

現在では、現場業務においてタブレット端末はを合わせると約３割に達した。これまで自社で囲なくてはならないものになった。今後もデバイスい込む技術開発が中心であったゼネコンにとっ性能の向上、ソフトウェア・サービスの多様化にて、建設現場向けICTは協調領域としてオープンより、これまで以上にタブレット端末の利活用がイノベーションや外販展開に取り組みやすい分野進むと思われる。

だと言える。なお、調査時期には含まれていないが、2020年には大手ゼネコン間でロボット施工・建築コスト研究

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IoT分野での包括的な技術連携に関する基本合意（図８）や腕時計型のウェアラブルセンサなどでを交わすなど、その傾向は加速している。

作業員のバイタルデータを取得して、夏場の酷暑下における熱中症対策などの安全管理に活かすものが多い。モノの情報をセンシングする例として
は、磁気センサにより高所作業車の作業台の昇降を検知することで、稼働率管理を行うものなどがあった。また、これらIoT関連ソリューションの通信環境を構築するために、従来から現場に設置されている仮設分電盤に通信機能を付加する技術も見られた。

図５

技術分類別リリース件数

BIMは、タブレットなどのスマートデバイスで設計情報を確認するだけではなく、３Dプリンタ、XR技術向けのデータ生成など、現場ICT技術の基盤データとしての活用が進んできている。
配筋にBIMモデルを重ねるMRアプリケーション（図９）の事例は、建設現場において最も検査に時間がかかる配筋を３Dモデルで比較することで検査を効率化、更に径やピッチを自動取得することでヒューマンエラーの是正も目指している。ま図６

取組みレベル、外販予定別の件数分布

た、杭打設時に地中の支持層を３Dモデル化し、必要な杭の長さを可視化するシステム（図10）は、BIM及びICTを活用して施工実績を設計情報②

事例分析
13件の事例があったロボット分野について、最も開発が活発なのは資材搬送に関するものである。これまでは、コントローラーを持った作業員一人で操作するなど、重量物搬送時の作業人員を減らすことが主眼だったが、近年はカメラ映像などからロボット自体がいる空間の３次元地図を作成し、自動的・自律的に目的地へ資材を搬送できるようになった。また、米Boston Dynamicsが開図７

工事現場内での四足歩行型ロボット実証の例

図８

センサデバイスをヘルメットに装着した例

発 し たSpotに 代 表 さ れ る 四 足 歩 行 型 ロ ボ ッ ト（図７）の高い走破性を活かし、建設現場での情報収集を遠隔化・自動化し、生産性向上を目指す動きも出てきている。
８件の事例があったIoTについては、人の情報をセンシングするものとモノや環境の情報をセンシングする技術に大別される。人の情報をセンシングするものは、ヘルメットに取り付けたセンサ

18

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ドローン導入状況（図11）を見ると、回答したに反映することで品質確保に活かした例である。

44社の約８割にあたる35社が作業所で利用し、７社が設計業務で利用していた。また、16社が調査・情報収集、12社が技術開発での試行を進めており、既に実務で利用しながら新たな活用を模索している会社が多いことが窺える。具体的な用途として
は、施工段階の進捗確認が最も多く、出来高管理、竣工写真撮影などが続く。進捗確認や出来高
図９

BIMモデルと配筋を重ねてMRで確認する例

管理においては、上空から網羅的に撮影した多量の画像から、形状を点群化する技術が活用されることが多く、これを実現するソフトウェアやサービスも豊富になってきている。

杭の情報

また、ドローンが建設業で更に普及するための課題として重要なもの（図12）としては、安全上の問題（18社）や活用知識不足（６社）、操作者の確保（５社）など運用上の課題を挙げる会社が３Dモデルを活用して杭の長さを自動設定

図10

３Dモデルを活用した杭の情報管理の例

多く、ソフトウェアの性能（５社）や導入コストの高さ（２社）、ハードウェアの性能（０社）などのドローンそのものの課題は比較的少なかっ４

 端ICTツールの建設現場適用状況
先調査

⑴

調査の概要

た。

様々なICT技術開発がなされる中で、特に建設現場の生産革新に寄与するツールとして「ドローン」、「AI」、「HMD（ヘッドマウントディスプレイ）」の三つを選定し、日建連会員企業63社を対象に、これらがどの程度実務に導入されているか

図11

ドローン導入状況（複数回答可）を調査した。調査期間は2018年11月～ 2018年12月で、回収率は70%（44社／ 63社）であった。

⑵

調査結果

①

ドローン
ドローンは、ここ数年で民生用でも製品が普及してきており、放送や広告などの業界における撮影手段としても市場が確立した。建設現場におい図12

ドローン普及の課題として重要なものても、主に土工事など広域かつ上空から視認しやすい現場において、有効な撮影手段として利用が進んできている。

②

AI
AIについては、回答企業の約５割にあたる21

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社が何らかの取組みを実施しており、そのうち11

入コストの高さ、続いてハードの性能不足、アプ社が試験的なものも含めて既に導入していた。まリケーションの不足であり、デバイスそのものやた、現状具体的な取組みがない18社についても、周辺技術の更なる成熟が必要と考えられている。

取り組む予定がある（３社）、興味がある（14社）という回答がほとんどだった。
利用目的については、顔認証やひび割れ計測など画像解析技術を応用したものが８件と最も多く、施工支援（７件）、安全対策（４件）と続く（図13）。労働人口の減少や働き方改革に向けた生産性向上や安全性確保への期待が大きいことが読み取れるが、一方で取組み予定がない企業からは導入効果が分からない、導入するのにハードルがあるといった声が上がっており、AI導入のメリッ

図14

HMDの用途による分類トを明確にしていく必要がある。

図15
図13

③

HMDの分類別の導入検討状況

AIの利用目的

HMD

HMDについては、５割以上の24社が既に導入済で、約３割にあたる12社が導入を検討しており、各社の期待が高いことが分かる。

５ おわりに
建設現場におけるICTの活用は、スマートデバ
イスの出現により一気に加速し、近年ではロボッ

HMDはXR技術と親和性が高いデバイスであトやHMD、ドローンなど、様々なハードウェアり、VR、AR、MR及び単に端末画面を投影するを始め、建設業界向けソフトウェア・サービスもモニタ（図14）の四つの用途に分類し、それぞれ充実してきている。また今後はIoTなどセンサデ導入の有無を確認した（図15）。この結果、最もバイスと、５GやLPWA（Low Power Wide Area）導入が進んでいたのはVR（21社）で、営業・企画・など通信網の発展により、デジタルツインが本格設計段階、施工段階及び安全教育などの幅広い的に導入されることが予測される。

シーンで利用されている。AR、MRは実際の映今後も本専門部会では、業界共通の取組みに像と３Dモデルを重ね合わせる必要があるため、よってDXによる生産性向上が図れるよう情報発デバイスが高価になる傾向にあり、VRよりは導信をしていきたい。

入が遅れているものの、施工段階における設計情報の確認目的などで活用されていることが分かった。普及のための重要課題で最も多かったのは導20

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１）㈱インプレスR&D「スマートフォン／ケータイ利用動向調査2013」