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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）－

建設分野で進むDXの潮流―データ連携が生み出す新たな世界―

株式会社日刊建設工業新聞社

編集局編集部部長

牧野洋久

朽化も進展しており、対策が急務だ。国際競争力１ 来るべくして訪れた変革の観点から都市機能の強化も求められる。大都市圏で活発化している大型都市開発は、こうした流加速度的に進化するデジタル技術を背景に、れに沿ったものと言えよう。

DX（デジタルトランスフォーメーション）の嵐

建設産業が取り組むべき仕事は山積みの状況でが吹き荒れている。新型コロナウイルスを契機とあり課題も多い。最大の懸案事項が担い手の確保したニューノーマル（新常態）は、そうした方向だ。国土交通省のまとめによると、2000年代後半性をより色濃くしている。政府は、デジタル政策にかけて落ち込みが続いてきた建設投資は、東日をより強力に推進する狙いから、本年９月にデジ本大震災の復興需要や大型都市開発など民需の回タル庁を発足させ、社会全体にデジタル化の恩恵復をきっかけに増加に転じ、近年は60兆円台で推を行き渡らせる方針だ。

移している。だが、担い手は減少傾向に歯止めがまずは建設分野をめぐる現状から見ていきたかかっていない。2019年には建設業就業者数がい。日本では近年、東日本大震災や熊本地震、西ピーク時の約73％の499万人に、最前線を支える日本豪雨など、大規模自然災害が相次いでいる。

建設技能者はピーク時の約71％の327万人に落ち高度経済成長期などに整備が進んだ都市基盤の老込んだままだ（図１参照）。

70066.2

建設技能者数653

建設業就業者数

7065.4600
建設投資額（年度値）
建60 建設設業
投就 500資450499
業額者
50 （数 400兆（円万）
327人40） 300
2000 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19（年）

資料出所：総務省「労働力調査」、国土交通省「建設投資見通し」※１．2013年以降は「派遣社員」を含む。
※２．2015年度から建設投資額に建築補修（改装・改修）投資額を計上。

図１

建設業就業者数と建設投資の推移

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建設業就業者数の年齢構成を見ると、55歳以上が約35％と３割を超えている一方で、29歳以下が約12％と高齢化が顕著で、将来的な人材不足が懸念されている。

２ インフラもDXへ
国土交通省は、インフラ分野でのDX推進へ向

こうした状況を打破する切り札がデジタル技術

けて2020年７月に「国土交通省インフラ分野のの 活 用 だ。 政 府 が 提 唱 す る 超 ス マ ー ト 社 会

DX推進本部」を設置し、本年２月に主要施策の「Society（ソサエティ）5.0」へ向けて、国土交方向性を取りまとめた。

通省はICT（情報通信技術）を用いて建設現場の生産性を高める「i-Construction」を推進し、建設産業も呼応する形で取組みが拡大してきた。
BIM／CIMにより、測量から設計、施工、維持管理に至る建設プロセス全体を３次元データで繋ぎ、業務効率化・高度化を図る方向性だ。国土交通省の有識者会議である「BIM／CIM推進委員会」では、データ利活用に向けた基準や国際標準対応、実施体制などに関する議論も進む。国土交通省の官庁営繕事業では本年度、設計段階から維持管理段階まで一貫したBIMの活用に向けた試行が実施される。

写真１

国土交通省のDX推進本部の初会合

データとデジタル技術を活用して、国民のニー

東京都は、本年３月に改定した「東京都建築安ズを踏まえて社会資本や公共サービスを変革し、全マネジメント計画」に建築行政手続きのデジタ

安全・安心で豊かな生活を実現していく流れだ。

ル化や、建築行政におけるBIMの活用促進を盛り業務そのものや組織、プロセスに加え、建設業や込んだ。オンラインによる建築確認申請や定期報

国土交通省の文化・風土や働き方を変革する必要告などを可能にするシステムの構築や、確認審査性にも言及している。DXとは、ITツールを使いや検査事務の効率化に向けたBIMの活用を進めこなすことではない。デジタルを起点に、生産やる。

産業のあり方そのものを次世代型へと切り替える

建設工事は、構築する建物や構造物などが物件ことが重要となる。

毎に異なり、地盤などの施工条件も千差万別で、国土交通省は、「行動」「知識・経験」「モノ」と工場内など一定条件下で同じ物を大量に作る製造いう三つの観点を提示し、どこでも現場確認が可業のような効率化が進んでいない。しかし近年能となり、誰でもすぐに現場で活躍でき、誰もが簡は、超高速・超低遅延による通信を可能にする第単に図面を理解できるような環境の構築を目指す。

５世代通信規格（５Ｇ）や、大量のデータの蓄積・活用が可能なクラウドサービスの拡大、ドローンやロボティクスの普及・進展、人工知能（AI）やディープラーニング（深層学習）を用いた画像解析技術の高度化などを背景に、建設現場

また、この取組みにおいて、・ロ ボット・AIなどの活用で現場の安全性や効率性を向上
・デジタルデータを活用し仕事のプロセスや働き方を変革のような多種多様な条件下でも省人化や自動化な・DXを支えるデータ活用環境の実現

どが可能となるような道筋が、徐々に見えつつあ・行政手続きや暮らしにおけるサービスの変革る。それは、非接触やリモートといったニューという四つの柱を掲げている。

ノーマルで求められるベクトルと重なる。

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建築コスト研究No.1132021.7現場という観点からは、無人化・自律施工によ特集

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る安全性・生産性の向上やパワーアシストスーツ

データ活用の基盤という観点からは、国土・経などによる苦渋作業の削減、AIなどの活用によ

済・自然現象などに関するデータを連携した統合る作業の効率化、熟練技能のデジタル化による効的な「国土交通データプラットフォーム」の構築

率的な技能習得などに取り組む。デジタルデータを進める。現状は、各データが個別に管理されて活用では、検査の省人化・非接触化など調査・監おり、必要なデータの取得が困難となっているた

督検査業務の変革や点検・管理業務の効率化を進め、地図・地形や気象、交通、施設・構造物、エめる。遠隔臨場の試行も始まっている。

ネルギー、防災などの各データを同一プラット

スマートシティへの取組みも加速している。国フォーム上で表示・検索できるようにしていく。

土交通省のスマートシティモデル事業には、先行地図データと想定浸水深データを重ねたAR（拡モデルプロジェクトとして22ヵ所が、重点事業化張現実）による効果的な情報提供など幅広い活用促進プロジェクトとして21ヵ所が選定されていが期待できそうだ。調査・測量から設計、施工、る。関係府省や地方自治体、企業、大学・研究機維持管理に至る各段階での位置情報の共通ルール

関などで構成される「スマートシティ官民連携プとなる「国家座標」基盤の構築にも取り組む。

ラットフォーム」の枠組みの下で、各地のプロジェクト実現へと動いていく。

人流データの活用も期待される分野の一つとなる。これまでは、人々の行動情報が不足してい国土交通省は、３Ｄ都市モデル整備・活用・オーて、具体的な行動データという客観的な根拠を踏プンデータ化のリーディングプロジェクトとなるまえた施策の企画立案が難しかった。センサーや「PLATEAU（プラトー）」も展開中だ。東京都

カメラ、ICカードなどから人の流量を検知して23区や大阪市など全国56都市を対象に、３Ｄ都市定量的に実態を把握して、公共施設立地計画や土モデルを整える。防災や環境、交通など都市を取地・不動産取引情報などの様々な地理空間情報とり巻く多様な課題をシミュレーション・分析し、組み合わせて、効率的な地域課題の検討・解決やその成果を都市政策に反映していく。都市のデジ新たなサービスの創出を促す流れだ。

タル基盤と、交通や環境・エネルギー、健康福祉、公衆衛生といった多種多様なデータを掛け合わせて利用していくイメージだ。行政はもちろんのこと、住民やエリアマネジメント団体、企業ら多様

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 ジタルツインで新たな生産プロセデスへな主体による利活用を見据える。一体的なシミュ

民間企業にとってDXは競争力に直結する領域レーションに基づく全体最適や分野横断型の施策になりつつある。情報処理推進機構（IPA）が本検討に活かすとともに、市民参画や機動的なまち年４月に発表した2020年度の「デジタル時代のスづくりへのエンジンにしていく。

キル変革等に関する調査報告書」によれば、回答

国土交通省のDX拠点も本年度に相次いでオー企業1,857社の53％がDXを実施している。2019年

プンしている。東京・霞が関の本省に「インフラ度調査（回答企業：1,983社）の41％から10ポイDXルーム」を設置したほか、茨城県つくば市のント以上増加し、実施済の企業の方が多い形へと国土技術政策総合研究所（国総研）に「建設DX逆転した。建設業は44社が回答して82％が「DX実験フィールド」や、国土交通省発注工事・業務実施」と回答している。19年度調査は、38社が回の３次元データを一元管理・分析する「DXデー答して「DX実施」が50％だった。こうした結果タセンター」を整備した。このほか、地方整備局から、意識の高い企業が積極的にDX導入へと動DX推進センターも各地に設置。これらが、地方いている状況が見て取れる。

自治体の職員や受注者らを含めた人材育成の場となる。

IPAはDXの取組みが優良な企業を認定しており、本年５月時点で98社が認定されている。建設

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業関係では、大林組、清水建設、大和ハウス工も出ている。

業、戸田建設が、デベロッパーでは三菱地所が認

建設機械やクレーンなどの進化も加速してい定を取得。このほか、建設機械メーカーのコマツる。1,000㎞以上離れたような遠隔地から操縦すや日立建機、空調機メーカーのダイキン工業、測る技術は実証実験ベースで具体化が進む。ゲーム

量機器などを手がけるトプコン、ガラスなど素材

マシンのようなコックピットから、リアルタイムメーカーのAGC、重工メーカーのIHI、JFEエン画像で現地の状況を確認して遠隔操縦するようなジニアリングを傘下に持つJFEホールディングス

未来が近づきつつある。例えば、超高層ビルに用らも名を連ねる。

いられるタワークレーンは、運転席まで梯 子をはしご

建設業界からは、「DXが競争力を左右する」

使って上る必要があり、一旦操縦席についたら狭（大手ゼネコン幹部）、「DXをベースに設計を一い高所空間に１日拘束される。身体的・精神的な層高度化する」（大手建築設計事務所トップ）と負担が大きく、魅力ある職種へと改善することがいった声が上がる。設計の合理化や、各種シミュ求められている。遠隔操縦が普及すれば、労働環レーションの高度化など建築設計の面からDXは境が大幅に改善できるほか、熟練オペレーターが革新をもたらすと期待されており、コンピュータ真横について教育・指導することも可能となり、の能力を最大限に生かして建築デザインに合わせ技量向上や技能伝承という観点からも大きな武器て構造・環境性能などをシミュレーションするになるだろう。将来的には自動・自律運転に向か「コンピュテーショナルデザイン」の導入も進みうと見られる。

そうだ。

３Ｄプリンター技術も注目分野の一つだ。３Ｄ

建設関係各社の技術開発を見ると、ドローンプリンター用の特殊モルタルと超高強度繊維補強（小型無人機）の導入を始め、スマートグラスなコンクリートを一体化して構造物を造る技術や、どを用いた遠隔からの作業支援、BIM／CIMの建設用３Ｄプリンターで製作した部材にプレストデータを活用した生産性向上、建設生産プロセスレスト（PC）鋼材を挿入・緊張して構造体を構の見える化、エネルギーマネジメントの最適化な築する技術などが開発されている。コンクリート

ど多岐にわたる。

用３Ｄプリンター向けのモルタルなど材料の開

ロボティクスは、資機材運搬や溶接、耐火被覆発・改良も進む。３Ｄプリンターで製作したプレ吹付け、清掃、現場打ちコンクリートの仕上げとキャスト（PCa）部材や、実大型枠を現場で直接いった各種作業、四足歩行ロボットによる現場巡プリントするオンサイト３Ｄプリンティングの実回など多様なトライアルが始まっている。複数の用化を目指す動きも出ている。BIM／CIMと連携作業に対応できる万能型タイプを用意するのではさせることで複雑な形状にも容易に対応できるよ

なく、繰り返し作業や定型的な作業、肉体的な負うになれば、多様化する建築ニーズに応える上で荷が大きい作業を代替させる場面から導入が進む

欠かせないアイテムになる可能性がある。と見られている。建設現場では熟練の技術が求めいずれの取組みもデータが肝となる。キーワーられる場面も多い。建設技能者の高齢化や労働力ドとなるのが、現実（フィジカル）空間と仮想不足が深刻化へと向かう中で、容易な部分はロ（サイバー）空間を融合させる「デジタルツイン」ボットに任せて、貴重な人間の熟練者は重要な部だ。建設業は、プレハブ住宅など一部で工業化が分に労力を割り振るような役割分担が当面のベク進んでいるものの、多くは現場に応じた一品生産トルと言える。ロボットの導入台数が増えていくとなっている。施工前から十分な準備を進めてい中で、ロボットの稼働状況を把握したり、トラブても、実際に作業が進んでから見えてくることもルに繋がりそうな兆候を把握して予防保全に繋げ多く、非効率な作業や手戻りが発生するケースもたりするようなプラットフォームを開発する動き少なくない。BIM／CIMによって情報をデジタル

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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）―化し、仮想空間で竣工させて運用しておくことで、事前に不具合やリスクを把握し、設計や施工、維持管理・運営に活かすものだ。

なりかねない」と警鐘を鳴らしている。
DXは「目指す」のではなく「進まなければいけない」対象となっている。だが、推進にあたっ施工段階において、現場に設置したセンサー・て課題も多い。真っ先に挙がるのは人材だろう。

デバイスから空間データを読み取ってクラウド上建 設 関 連 企 業 で は 高 度IT人 材 の 確 保 を 目 指 すで管理するような試みが、既に始まっている。現ケースが増えているが、「人材の奪い合いになっ場の状況をBIM／CIMデータと比較すれば、リアている」（ゼネコン関係者）との声が上がる。すルタイムに施工が完了した場所を把握できる。施べての産業がDXへと突き進む中で、人材獲得競工進捗率を部材毎に算出するような管理も可能

争はより厳しくなることが予想される。対応が遅で、遠隔からの施工管理といった生産性向上や品れているほどIT人材を呼び込みにくくなり、DX質管理の向上に繋がる。一連のデータは蓄積され対応が遅れるという悪循環に陥りかねない。ていくため、維持管理やメンテナンスへの活用はまずは内なる改革から始めることが求められもちろんのこと、施工状況を完成後に再点検するる。IPAは、「デジタル時代のスキル変革等に関ような利用方法も想定される。施設運営段階にする調査報告書」で、「DXで成果が出ていないは、人やロボットなどの位置等をセンサーなどでと認識している企業では人材不足を訴えてはいる把握して３Ｄモデル上で可視化し、こうしたデーものの、自社のIT人材の人数やそのレベルにつタをAIで解析して合理的な施設運営に活かすよいてきちんと把握している企業は少ない。『人がうな取組みが可能だ。スマートシティに向けた流いないから成果が出ない』のではなく、デジタルれとして、街区単位で、建物・インフラのBIM／化戦略やその実現のための人材要件が明確になっCIMモデルや広域地形モデルを統合化させ、人ていないことやマネジメント制度の不備がそもそ流・物流・交通・防災といった面から最適化を目もの要因」と分析している。

指す動きも出ている。

マッキンゼー・アンド・カンパニーは、報告書「2030年に向けた日本のデジタル改革」で、日本４ 全体最適へ向かう流れにスイスの国際経営開発研究所（IMD）がまとめた「2020年世界デジタル競争力ランキング」にのデジタル化にあたっての障壁として、・リスクを避けようとする先例重視の文化・短期的な生産性改善よりも長期的な継続を重視する経営陣よると、日本は63 ヵ国中27位で、アジアの中で・一部業界における国際競争の欠如もシンガポール（２位）や香港（５位）、韓国・政府の支援待ちでデジタル化を進めない民間企（８位）に大きく後れを取っている。項目別では、ビッグデータ活用や、デジタル人材のグローバル化、企業の変化迅速性で最下位という結果だ。

業・民間企業の施策推進を待ち続ける政府との間に生まれる行き詰まり状態

大手コンサルティングのマッキンゼー・アンド・・国 家政策を推進するソフトウェアアプリケー

カンパニーが「2030年に向けた日本のデジタル改ションの開発に不可欠なソフトウェア関連エン革」と題した報告書を本年２月にまとめている。

ジニアの圧倒的不足

その中で「日本は今後10年の間に断固たる決意でを挙げている。

遠大なデジタル化への道を歩まなければならな

一方で、日本の強みとして、高度に開発されたい」と指摘し、改革を進めなければ生産性が高ま公共インフラがあることも指摘している。政府とらず、「競争力の低下を受けて日本の強みは失わ産業界が協力し、そうした強みを活かしてスマーれ、国力に見合わない残念な結末を迎えることにトシティを拡大することを、改革のための大胆な建築コスト研究

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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）―一手に掲げた。日本をスマートシティ研究の中心地に育て上げて、世界の中で勝ち抜いていく方向となる。

５ 未来へ向けて中小企業を含めて誰もが革新的な建設DXの恩恵を享受できるような体制作りや、個人情報の扱い、プライバシーへの配慮など課題も多いが、スマートフォンを手にして便利さを感じたら手放すことができないように、DXへと向かう大きな流れが止まることはないだろう。将来を確定的に見通すことは困難だが、一つ言えるのは「一部のプロフェッショナルたちだけに社会基盤の情報が集中する時代は終わる」ということではないか。自写真２ 上空から見た東京都心部。先進的なスマートシティへ変革できるか

動運転やドローンなどの新しいモビリティが社会インフラ産業の姿も変わっていくことが予想さIT企業など従来と異なるプレーヤーが都市や建れる。国土交通省は有識者会議の「発注者責任をのあり方を変えようとするタイミングの今、巨大設を取り巻く情報を欲している状況もある。

果たすための今後の建設生産・管理システムのあ様々な情報がオープン化されて繋がっていくり方に関する懇談会」で、10年後を見据えた建設と、「作る側の論理」よりも「使う側の視点」が生産・管理システムのあり方の議論を始めている。

より重要になってくるように思える。台湾でデジ効率的で質の高い事業の実現や開かれたインフラタル政策担当の閣僚を務めるオードリー・タン氏産業などが方向性として示されている。共通プが、世代や国境を越えた連携の重要性に触れ、ラットフォームに事業成果データが体系的に蓄積「参画を促して多くの人を巻き込み、包括的な形され、必要とする情報に誰でもどこからでもアクでビットレート（物事の処理速度）を高めることセス可能になる環境の構築を例示。測量会社・設がデジタル改革の正しい道のりだ」と指摘してい計コンサル・ゼネコンといった従来のプレーヤーた。こうした観点は、建設分野でのDXにも当てが、情報通信やロボット、AIなど周辺分野の新はまる。そのための意識改革がまずは求められ技術を取り込んで、広がりを持った産業へと成長る。
インターネットを通じたマッチング技術によっするイメージだ。
国土交通省の有識者会議「BIM／CIM推進委員て、Uberがタクシーや配達のビジネスモデルを会」で委員長を務める矢吹信喜大阪大学大学院教大きく変えたように、建設産業にも従来の延長線授は、「21世紀は全体最適化の時代になる」と指上では考えつかなかったような大転換が待ち構え摘する。従来の建設産業は、２次元図面を前提とているのかもしれない。だが、将来世代に安全・した設計・施工分離発注方式や、重層化した構造安心で豊かな暮らしを引き継ぐという建設分野がで細分化した作業をこなすという「部分最適」を担うべき本質は、これからも変わらない。だから追求してきたが、それはDXとは真逆の方向性こそ、生産性を高めて「新３Ｋ（給料がよい、休だ。
「従来の仕事のやり方を本質的に見直してあ日が多い、希望が持てる）」の魅力的な産業に転るべき姿に変えていかないといけない。将来ビ換させ、若い人たちを呼び込んでいかなければい

ジョンとは、最先端の自動車産業のようなものでけない。建設DXが、そのための力強い手段となはないか」との認識を示す。

ることを願っている。

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