2024/3/19
FPCJ Press Briefing

DXで解決できる少子高齢化時代の建設業の課題
立命館大学
総合科学技術研究機構

建山 和由
1

日本の人口問題からみた建設改革の必要性

内閣府・令和3年版高齢社会白書より

2

2020年

2030年

2040年

2050年

生
産
年
齢人
口

2060年

日本の人口ピラミッド3

日本における生産年齢人口の推移
140

人口（百万人）

120
総人口

100
80

28.2％の減少

60

生産年齢人口（15～64歳）

40
推測

実数

20
2010

2020

2030

2040

2050

2060

2070 西暦

国立社会保障・人口問題研究所：日本の将来推計人口（平成29年推計）より作成

ますます深刻化する建設従事者
生産年齢人口減→税収・使用料減→インフラ投資予算の縮小

4

建設業における就労者数（15歳～64歳）の予測
600

年齢層 2021年 5年後

15-19

3

320-24

21

21

25-29

33

2130-34

32

33

35-39

42

32

40-44514245-49

69

51

50-54

63

6955-59

47

63

60-64

4247

総数

403382

就労者数（万人）

年齢層別就労者数（万人）

実測

500

予測
10年後 20年後 30年後
-11.7% -34.0% -46.7%

400
300
200
10002000

2010

2020

2030

2040

e-Sat>労働力調査>年齢階級，産業別就業者数 から作成

2050

西暦

・年齢層別の就労人口構成がそのまま推移すると仮定して予測．
・途中の離職者と入職者は考慮していない．
・15歳～24歳の入職者数は2021年と同じと仮定（実際には減少か）5技術力
建設業（55歳以上）低下

就労者の高齢化が進む建設産業
40
35
30
25
20
15
105％

退職

全産業（55歳以上）
全産業（29歳以下）

建設業（29歳以下）

2002 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
建設業ハンドブック2023（一般社団法人日本建設業連合会）より・不確定要因が多い建設業の技術力は組織ではなく，技術者の長年の経験とそこで培われた知識に依存．
・熟練技術者のリタイア＝ 組織の技術力の低下．

6

建設業の2024年問題
2024年3月末で，法定労働時間（労働基準法）を超える時間外労働の上限規制の猶予期間が終了．
建設関係者の就労時間が制約されざるを得ない．

深刻な人手不足時代への対策
1. 少ない人手で今まで以上の仕事ができる仕組み作り
省人化・効率化による「生産性の向上」
2. これまでとは違う担い手も活躍する産業への転換
技術継承の視点が重要
7

産業別労働生産性の比較
低迷する建設業の労働生産性

建設業ハンドブック2017（一般社団法人日本建設業連合会）より★ 建設業は，生産性を大幅に改善する可能性を有している．★
8

国土交通省i-Construction

画期的な生産性向上 → 新３Kの実現
建設業の体質改善 http://www.mlit.go.jp/common/001137123.pdf

ICTの活用

標準化・工場生産 発注の平準化
工事件数

4月

人力に頼る作業

現場作業・単品作業

4月

季節変動の多い発注
工事件数

4月

ICT活用による省力化

標準化・工場生産

4月

年間を通じた発注の平準化

ICTの全面活用

従来施工

i-Constructionの推進

ICT 施工２次元から３次元へ

コマツレンタル道東(株)HPから３Dモデルによる鉄筋の干渉チエック
奥村組土木興業(株)NPO法人グリーンアース HPから

Autodesk HPから

10

工事方法の固定化・一律管理による効率化 その功罪
10080

下水道

整備率 (%)

在来鉄道

60

上水道

設計の体系化基準の設定
施工のマニュアル化

40
都市公園

堤防氾濫防御

20

高規格道路

01880

1900

1920

1940

1960

効率的なインフラ整備の仕組み

1980

2000 2020
西暦
工事における一律管理
社会資本整備の推移（国土交通白書他より作成）

・短期間に一定品質のインフラを整備
・新技術導入に対する消極的姿勢
・工事方法の固定化・一律管理による無駄の誘発

11

建設における ICT導入：Next Stepの必要性•土工と舗装工におけるMG, MC, ドローン測量を主軸にしたICTは一定導入が進みつつある．
•建設における生産性向上の兆しは見え始めている．
•導入できる企業は, 導入している．所定のICT導入に対応できない企業には別のスキームが必要．
•特に地方のインフラ整備を支える地方自治体とローカル企業への導入が課題になっている．

＋社会におけるDX推進 ⇒ 建設のデジタル化
12大林組 古屋弘氏の資料を参考に作成

建設分野におけるデジタル化推進
I. デジタイゼーション
Digitization

UAV測量

アナログ（作業）→デジタル化

光学測量

GNSS,測量
ICT施工

II. デジタライゼーション
Digitalization

BIM/CIMICTによる建設のシステム化
NPO法人グリーンアース

TOPCON

建物・インフラ

III. 最終形のDX

データ統合型
シミュレーション

Digital Transformation

ケーススタディー

経済

データ融合→新たなコンテンツ
国土データハブ

自然13

III. 最終形のDXの具体例：デジタルツイン DT「リアル（物理）空間でIoTなどを活用して集めたデータを元にサイバー（仮想）空間でリアル空間を再現する技術」．従来の仮想空間と異なり，よりリアルな空間をリアルタイムで再現できることが特長．現実世界の環境を仮想空間にコピーする鏡の中の世界のようなイメージであり，「デジタルの双子」の意味を込めてデジタルツインと呼ぶ．（SoftBankビジネスブログから ）14

デジタルツイン と インフラ整備
デジタルツインを導入すると様々なシナリオを想定したシミュレーション
何度でもやり直せる
最適なシナリオの抽出 ⇒ 都市計画の最適化
新技術導入の効果推定 ⇒ 新技術導入の推進
新たな技術開発の誘発 ⇒ インフラ整備の革新（建設ロボットを前提とした施工法の開発等）

15

インフラ整備のベースとなるデジタルツイン DT
サイバー（仮想）空間：実現象をシミュレーションで再現最適なシナリオ,条件,方法の抽出

フィードバック
フィードバック
IoTでリアルタイムデータ収集

インフラの建設

インフラの供用

リアル（現実）空間：イベントに関するデータ収集

16国土交通省：インフラ分野のDXアクションプラン，2022年3月

17ICT導入の意義
１．効率化と省人化が進む．
• ICTを活用した省人化，効率化による生産性向上• 自動化, 自律化技術による省人化の推進
２．多様な人材が活躍する場の創造
・これまで建設工事に関わることが無かった人に仕事を分担してもらえる．
• 技術者は浮いた時間を使い, より専門性の高い技術的な仕事に余裕を持って取り組むことができる．
３．精緻なマネジメントによる過剰の削減• 一律管理による過剰の削減による施工の最適化
18１. ICTを活用した省人化，効率化による生産性向上
ドローン測量
写真のオーバーラップ

画像相関ソフトにより点群を発生

奥村組土木興業(株)鹿島建設(株)HPより

計測方法

計測面積

計測日数

成果品作成日数

概算費用

UAV測量

2ha

1時間

1人工（1日）1

3Dレーザ測量

2ha

1日

2人工（2日）

4.0

光波測量

2ha

3日

10人工（5日）

5.6

19

１.自動化,自律化技術による省人化の推進
建設ロボットの特徴～ファクトリーオートメーションと比較して～
工場生産

建設現場

• 作業対象物は形や物性が固定→ 事前に想定可• 作業対象物は土砂などの自然物→ 多種多様で物性の想定が困難• 作業環境は屋内で一定している．
→ 不確定要因が少ない．

• 作業環境は屋外で一定していない．
→ 不確定で変動する要因が多い．

• ロボットは位置固定で作業できる．
→ 自らが移動する必要がない．

• 作業対象物の位置は固定．
→ 自らが移動しなければならない．

★状況に応じた高度な判断を行う機能が必要★

20

建設機械から自律型建設ロボットへ周辺技術を活用して進化する建設施工

自律型建設ロボット

作業対象物や作業環境・条件への対応も機械が判断して自立的に作業することができる．

判断機能の高度化

無人化施工機械

作業対象物や作業環境・条件への対応は人間が判断し，遠隔，もしくは一部自動化で操作を行う．

制御機能の高度化

建設機械

AI

油圧制御技術GPS, GNSS

作業対象物や作業環境・条件への対応は人間が判断し，オペレータが実車で操作を行う．
21

自律型無人化施工システム （鹿島建設提供）

作業内容が異なる複数の建設機械が協調しながら土工作業を行う生産システム．各機械は遠隔操作ではなく，作業対象物や周辺環境，他の機械の動きを把握し，自律で協調作業を行うことができる．
22

２. 多様な人材が活躍する場の創造
ICTによる建設のシステム化㈱マツザワ瓦店（名古屋市）の取り組み
課題から始まった屋根工事のシステム化

高所での作業，職人の高齢化と後継者不足，低迷する生産性，･･････ 課題の多い職種
23

屋根工事のシステム化
ドローン等を用いた３D測量３D CAD

図面調達(新築) ３Ｄデータによ
現地測量(葺替， る設計・施工計
災害復旧)
画・積算
付

随作

業

プレカット作業

材料の加工

屋根上作業

工

事

付加価値作業24

３. 精緻なマネジメントによる過剰の削減
不良

不確定要因を見込まざるを得ない施工計画

施工条件・環境

計画時に想定した施工条件

実際の施工条件

現場の状況の把握とそれに基づく施工法等の調整
良好時

間

現場の状況に応じた柔軟な対応
過剰なエネルギー，資材，労働力の削減
25

精緻なマネジメント： トンネル工事における省エネ監視
電力使用量 (MWh)

従来
トンネルサイズ
発破計画
重機計画
により換気設備の設計9080
7060
5040
30
20
10
06:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00

作業内容
CO2，粉塵量，酸素濃度，有毒ガス等の計測結果

電力使用量 (MWh)

トンネル坑内の環境にあった風量を制御

発破・ズリ出し・吹き付け時⇒100％運転
他の作業時（空気清浄時） ⇒ 70％運転
データ計測 → 自信ある判断，時間的余裕

90
80
空気が汚れている時: 100%7060
50
40 空気がきれいな時: 70%30
20
10
06:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00

清水建設 提供

26

インフラ整備
20世紀型：規準の整備による効率化＜一律管理＞

21世紀型：技術者判断による精緻化＜個別評価＞
無駄の削減・資源の有効利用27まとめにかえて建設業界は確実に動き出している．
将来，確実に訪れる問題を克服するための体制を整える絶好の機会を得ている．
その際，一番必要となるのは，個々人の前向きな意識改革
建設でも，失敗を責めるのではなく，挑戦を評価する文化の醸成が必要．
少しでも余裕のある今, できることに積極的にトライすることが重要．
28

建設業の諸課題は，DXで解決できるのか？

29