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
Analysis and survey of design decision making process insteel production process○古川 暁*1，吉田 知洋*2，紀 乃元*3，角田 恒男*3，岡本 裕之*3，古阪 秀三*4
Satoru Furukawa＊1, Tomohiro Yoshida＊2, Naiyuan Chi＊3, Tsuneo Kakuta＊4,Hiroyuki Okamoto＊4 and 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（工学）Excutive president, M.C.S.STEEL PUBLIC COMPANY LIMITED, Dr. Eng.
*4 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 Grobal 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; 製作リードタイム;設計意思決定; WBS
Keywords: Steel member fabrication; Production management system; production period; Work Breakdown Structure
1. 研究の目的と背景
建築鉄骨の製作においては設計から施工（鉄骨製作）に至る様々な段階で製品の仕様・材料・形状・加工法・優先すべき事項なのか、何を何時までに決めれば良いのか、決定が遅れた場合の費用・工期・品質への影響はどの程度なのか、に関しては明確な指標がない。

検査方法等が検討される。それらの意思決定（所謂モノ本研究では、鉄骨工事の設計から現場建方完了までの決め）は上流工程の設計段階で早期に行われることが望業務／作業の詳細工程を実プロジェクトの調査に基づましいが，現実には施工計画の検討や専門工事業者の選いて分析して WBS・ネットワーク工程表で示し、各業定などを経た後で詳細が決定されることも多い。

務／作業の前後関係、担当者等を特定する。

この理由としては以下に挙げることが考えられる。

これにより建築鉄骨製作業務の各工程、特に意思決定① 地盤や資材搬入道路の状況など詳細な現地調査と施から実施完了までのリードタイムがどの程度必要か、そ工検討で明らかになることがある② プロジェクト毎に鉄骨ディテール（特に接合部）が異なる③ 鉄骨製作を分担するファブ毎にノウハウ・能力や保有する加工機の特性が異なる④ 専門工事業者毎に設備機器や内外装・建具など仕様が異なる⑤ 付帯金物（二次金物）には足場や落下防止など仮設れらの関係がどう変化すれば工程が遅れ（とりわけクリティカルパスの変化）、鉄骨建方に至るまでの工程にどの様な影響を生じるのかを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することを目的としている。本報告ではこれまでに行った調査の進捗、収集した資料の位置づけと、今後の調査の方針を説明する。
（Figure 1）
10)の範囲金物やクレーン架台など施工計画段階で詳細が定まる部品が多い
本来、専門工事業者は設計図書に示された仕様に基づき見積り・契約を行い業務を実施する。契約時点で詳細が決定されていない場合には工期と価格が変動するリ

WBSによる鉄骨生産プロセスの記述
本報告の範囲（実プロジェクト調査の為の資料収集・分析）

WBSに基づくネット
ワーク工程表の作成
9)の範囲
ネットワーク工程表による実プロジェクトのプロセスの記述

シミュレーションによる生産プロセスの最適化方法の提案

スクが増大する。また、決定が後送りされ鉄骨製作期間実プロジェクトのデータによる有効性の検証が圧迫されれば製品品質への悪影響が生じる可能性がある。
しかし、鉄骨製作に関わる様々な意思決定の中で何が日本建築学会情報システム技術委員会
第 42 回情報･システム･利用･技術シンポジウム論文集， 338-341 ， 2019 年 12 月，東京
Proceedings of the 42nd Symposium on Computer Technology of Information ，Systems and Applications ， AIJ ， 338-341 ， Dec. ， 2019 ， Tokyo

Figure 1

研究全体の枠組み－ 338 －

2. これまでの成果
2.1 製作期間と不良件数の分析
筆者らは 7)鉄骨製作期間と製品品質の関係に着目して、鉄骨ファブの社内資料を調査し、製作期間（設計情報の確定日から製品検査までの日数）と不良件数（社内検査記録の不良数）の相関関係を分析した。しかし、製作期間が長くなると不良件数が減少する負の相関関係が予想されたが、明確な結論は得られなかった。
（Figure2）
この分析では、図面の承認日（変更があった場合は変更日）から製品検査までの日数を製作期間とし、社内検査の不良件数を品質の尺度として考えた。しかし実際の建築鉄骨製作では、主材のサイズや材質など鉄骨設計の早い段階で決定される事項もあれば付帯金物の様に後から決定される事項もある。また、製品の不良・不具合にも深刻さ（コスト・工期・品質への影響）が異なる様々なものがある。

Figure 3

プロジェクト計画手法における WBS、OBS、RBS の関係

さらに、それぞれの工程の前後関係を業務フロー図にまとめた。主材の設計情報（材質、断面、長さ、継手仕様など）は構造詳細設計の段階でほぼ決定されるが、二次金物（設備機器架台、階段・EV 廻り部材取付け金具、Figure 2

製作期間と不良件数の関係

PC ファスナー、建具廻り補強などは専門工事業者によって仕様が異なるものが多いため業者選定後に詳細が確

2.2. WBS、OBS、RBS、業務フロー定される事が多い。

次に筆者らは、鉄骨製作業務の全体像を把握するために、P.Morrisの提案したプロジェクト計画手法（ProjectPlanning Process） を参考に、鉄骨製作の全工程を列挙
8)し、それらを実施する人・組織の特定と、工程間の前後関2.4. ネットワーク手法による工程シミュレーション
WBS を用いた鉄骨生産プロセスの記述を元にネットワーク工程表の形に表現する。

係の分析を試みた10)（Figure 3）。
こ の な か で は 、 鉄 骨 製 作 の 各 工 程 を WBS （ WorkBreakdown Structure）で記述、鉄骨製作に関わる人・組織を OBS（Organization Breakdown Structure）で記述し、どの人・組織がどの工程を担うのかを RBS（ResponsibilityBreakdown Structure）にまとめた（Table 1）。
鉄骨詳細図を作成するのは鉄骨図面作成会社（ファブの一部門である場合も多い）であるが、この為には専門工事業者が提供する設備、階段・EV、PC 外壁、建具、等に関する情報が必要である。同様にゼネコンが行う仮設・楊重・建て方などの施工計画も鉄骨図面に反映される。
Figure 4 工程間の制約条件

報告 H30－ 339 －Figure 4 に示す例では、作図⇒材料発注⇒製作の各工工程シミュレーションは、この様に変更可能な制約条件

程には前後関係の制約があるが、一部の意思決定を前倒が緩い工程を見出して制約条件を変更する事で、工程のしする事で発注・加工開始時期を早め重複して作業を実最適化を行う事ができる。

施できる。ネットワーク手法を用いた実プロジェクトのTable 1RBS（Responsibility Breakdown Structure、一部）
設計事務所

組織

（ 設 計 施 工 の 場 合 GC)

顧
客

タスク
''1 .

建物レイアウト決定
構造形式決定O'1 .1.2.1.
'1 .1.2.2.
'1 .1.3.

O'1 .1.4.

O

1.1.5'1 .2.
'1 .2.1.

O〇〇

企画・基本設計'1 .1.2.

O

設
備設
計部
門

〇

'1 .2.1.1.

〇◎

設備機器、ELV等の概要の決定

〇

〇

〇

内装の検討

内装屋
根・
防水

建具

鉄骨建て
方'1 .2.2.

◎

外装設計

◎〇

建具検討

〇

間仕切り検討

〇

〇

天井用検討

〇

◎◎
◎

構造設計
建物レイア ウトの決定（ オフセッ トを含む詳細な 配置）◎O'1 .2.2.2.

基礎・ 構真柱等の配置決定◎O'1 .2.2.3.

主材仕様決定（ 断面、 長さ、 材種、 ビルト材か否か、 節割、 ジ ョイント高さ、 梁レベル、 段差
位置、 デッ キ受け、 跳出しス ラブ受け）（ SRC 造： 鉄筋貫通孔、 かんざし筋、 セパ穴）
（ CFT ： ダイヤフラム、 空気抜き穴・ ボルト、 カメラ穴、 塞ぎ ＰＬ、 充填用孔）◎O'1 .2.2.4.

継手仕様決定O'1 .2.2.5.

床ス ラブ仕様決定（ レイア ウト、 デッ キ、 配筋仕様、 ス タッ ド仕様な ど）・ ベース ＰＬ下端レベル（ 基礎天端確定、ベース モ ルタル厚確定）〇〇◎'1 .2.2.5.2 .

・ 床レベル、 屋根勾配レベル〇〇◎'1 .2.2.5.3 .

・ 床段差位置、 レベル。

〇〇

O

'1 .2.2.6.

ス リーブ位置決定

O'1 .2.2.7.

PC ファスナー、 母屋・ 胴縁等の検討

O'1 .2.2.8.

制震・ 免振部材（ ブレース など） の仕様決定'1 .2.2.9.

縦穴、 シ ャフトの検討◎◎'1 .2.2.5.1 .

'1 .2.3.1.

◎内装設計'1 .2.2.1.

'1 .2.3.

◎

意匠設計

O

◎

◎
〇〇

◎
◎
〇

◎

〇〇

◎

階段、 ＥＳ Ｃ 、 ＥＶの位置、 レベル検討
設備シ ャフト開口、 吹抜け開口位置検討〇

付帯鉄骨（ 屋上鉄骨、 機器架台等、 間柱、 耐風梁、 e t c ） の検討

◎〇

◎
◎

〇〇

〇
〇

鉄骨工作図作成
素管図作成（ 柱梁な ど主材）

'1 .2.3.1.1 .

?

'1 .2.3.1.1 .1 .

節割、 ジ ョイント高さ〇◎〇〇?

'1 .2.3.1.1 .2 .

梁レベル

〇

◎〇

〇

主材断面、 長さ（ 運搬・ 楊重で 分割等） 、 材種、 ブラケッ ト長等記入

Table 2②図⾯

プロジェクト全体スケジュール初期案①-2 FAB 側担当者の⼯程案

途中過程の資料だが鉄⾻製作の全体把握に便利①-3 ファブ内実製作⼯程表

製品毎の実製作スケジュール②-2 承認図②-3 ファブ図③変更③-1 設計変更記録④品質管理④-1 不具合修正記録⑤メール⑥打合せ議事録

得られる情報①-1 現場マスタースケジュール②-1 設計図書 構造図〇

調査対象の文書

⽂書・データ①スケジュール〇◎O

報告 H30

外装◎

鉄骨のメッ キ・ 塗装範囲検討'1 .2.2.9.1 .

積算部
門

詳細設計

1.2.1 .1 .31.2.1 .2 .
1.2.1 .2 .1.

'1 .2.2.9.2 .
'1 .2.2.10.

管理部
門

◎〇

外装建具・ ルーバー等金物検討

O

現場

施工会社
サブコン設備保階
管検上 段・査空 下 ・輸
部
調 水 E
送門
道 L部
V門

◎

制震・ 免振部材の概要・ 位置の決定

外壁PC 割付

1.2.1 .2 .3.

〇〇

構造種別 （ Ｓ ・ Ｓ ＲＣ・ Ｃ ＦＴ・ 特殊） の決定

1.2.1 .1 .2

1.2.1 .2 .2.

◎◎

外壁・屋根などの形式・材料の決定'1 .2.1.1.1

OO

本店
・支店

鉄骨ファブ材
対料外製
・調造
原整部
寸部
門部
門門

鉄骨設計

'1 .1.1.

O構造設
計部
門

ゼネコン

建築鉄骨の製作（全体）'1 .1.
O

企
画・意匠部
門

鉄骨
図
面
会
社

契約時の設計・仕様
鉄⾻の特徴
鉄⾻詳細図、契約時と製作時での違い追加された情報
⼯場で使⽤する製作⽤図⾯、継⼿・詳細をリスト形式から⼀枚⼀枚の図⾯に転記したもの
オーナー、設計事務所都合による変更
GC 指⽰による変更
ミス⼿直しなどファブ都合による追加作業
社内検査によって発⾒された不具合
設計図書⇒鉄⾻詳細図の意思決定過程
変更指⽰・追加作業・修正の経緯
GC・他 SC からの指摘・指⽰など－ 340 －

要求仕様

顧客意思決定過程製作リードタイム

設計事務所

基本設計

詳細設計

承認

鉄骨詳細図作図

鉄骨図面会社②‐2 承認図②‐1 設計図書

製品
検査

契約

ゼネコン

④‐1 不具合修正記録
ファブ

鉄骨製作

契約

設備契約

調整（会議、メールによる）②‐1 設計図書
内装

社内検査・修正契約

サブコン③‐1 設計変更記録
外装契約屋根・防水契約

建具契約

鉄骨建方

⑤ メール
⑥会議議事録契約

Figure 5

文書の発生タイミングと役割

3. 今後の検討課題
現在、筆者が所属する鉄骨ファブの社内文書を対象として実プロジェクトの記録を収集・分析している（Table2）。調査対象の文書は、①工程表、②図面、③変更記録、④品質管理記録、⑤メール、⑥議事録などがある。これ
らは設計段階～契約～詳細検討・鉄骨詳細図作成～鉄骨製作～製品検査のそれぞれの段階で発生したものと考えられる（Figure 5）。
例えば契約時の図面（②-1）と承認図（②-2）を比較する事で施工段階で加えられた情報がどの様なものであるかを知ることができる。
今後は実プロジェクトの記録の収集と分析を進めると共に、設計者とゼネコンへのヒアリングを行い鉄骨生産プロセスに於ける設計意思決定過程を明らかにしたい。

［参考文献］
1) 田村篤，藤井寛明，片田匡貴，古阪秀三: 建築工事において施工段階に作成される図面の役割−日本の建築生産プロセスに着目して−, 第 31 回建築生産シンポジウム, 2015.72) 蟹澤宏剛，安藤正雄，浦江真人，北条精志：鉄骨製作段階における生産設計の実態，第 10 回 建築生産シンポジウム，
19943) 蟹澤宏剛，安藤正雄，浦江真人，北条精志：鉄骨ファブリケーターの業務から見た生産設計の実態，第 11 回 建築生産
シンポジウム，1995
4) 金 貞坤，紀乃元，角田 恒男，古川暁，古阪秀三：設計変更
に対する鉄骨ファブリケータの意思決定の仕組み，日本建築学会計画系論文集，第 77 巻，第 681 号，pp2611-2618，
2012.11

報告 H305) 金 貞坤，柳町 誠，古阪 秀三：建築プロジェクトの設計段
階における CM 業務に関する研究，日本建築学会建築社会システム委員会，第 25 回建築生産シンポジウム論文集，
pp75-80，東京，2009.7
6) 金 貞坤，紀 乃元，角田 恒男，古川 暁，古阪 秀三：鉄骨工事における生産変更の発生要因と鉄骨ファブの対応，日本
建築学会建築社会システム委員会，第 27 回建築生産シンポ
ジウム論文集，pp213-218，東京，2011.77) 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，第 32 回建築生産シンポジウム，2016.78) The management of projects：Peter W.G.Morris，ThomasTelford Services Ltd、pp262-269，1994
9) 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，第 35 回建築生産シンポジウム，pp161-166，2019.710) 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，第 35 回
建築生産シンポジウム，pp167-172，2019.

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