November 5, 2019 / 6:39 AM / 15 days ago

焦点:進む建設革命、6─8割の省人効果も 4次元CGや無人ロボット

[東京 5日 ロイター] - 建設業で生産革命が進行している。首都圏の渋谷駅再開発では、4次元CGを活用した工程管理や無人ロボットによる工事の自動化、短縮化が実現。国の公共工事でも、大規模工事の6割程度でICT工法導入が進む。先行き不透明な日本の産業界の中で、人手不足などを逆手に生産性を高める建設業は、危機的状況を乗り越えつつある。

建設・土木現場へのICT(情報通信技術)導入が急速に進んでいる。写真は国土交通省が災害復旧にドローンを活用している様子。7月10日、愛媛県宇和島で撮影(2019年 ロイター/国土交通省九州地方整備局提供)

<生産性向上、4次元シュミレーションで6割>

「100年に一度の大規模工事」―─東急建設(1720.T)が自らそう呼ぶ渋谷駅周辺の再開発工事。JR2路線、地下鉄、私鉄を含む鉄道複数路線の駅の横・縦の移動、河川の流れの付け替え、駅のリニューアル、周辺での超高層ビル5棟の建設全てが、ほぼ同時に進められている。渋谷駅の1日の平均乗車人数は約166万人。鉄道の運行と人の流れを止めることなく大規模工事を進行させる必要がある。

ここで威力を発揮したのが、デジタル測量技術を活用した正確な3次元設計図だ。

東横線の線路を一夜にして地下に移動させる工事は、終電から始発までの短い時間が勝負となった。障害物の点検は、実物大の疑似車両での試験走行に代わって、3次元レーザースキャナーによる空間計測で、正確かつ効率的に実施することが可能となった。

東京メトロ銀座線の駅移設新設工事では、3次元モデルの空間把握と時間経過を組み合わせた4次元のバーチャルシミュレーションである「BIM」を作成。これを工事関係者全員に見せることで、イメージの共有に役立てた。

平面の図面を数百枚配布する従来型の方法に比べて関係者自らの仕事の把握が格段に進み、人件費の6割削減という大幅な生産性向上が実現している。

東急建設・土木事業本部ICT推進グループの小島文寛氏は「これによって仕事の仕方が変わり、元のやり方に後戻りできなくなっている。2回目の線路切り替えの際には、現場が自らBIMを作成し、問題点を早い段階で議論することができるようになってきた」と語る。

<無人ロボット開発強化 投資増強に動く>

イメージ把握やデータ活用といった分野のほかに、大手建設会社などは独自ロボットの開発を進めている。工場で決まった動きを繰り返すロボットと異なり、建設現場は日々施工が進行し、状況が変化する。ロボットもこれに合わせて移動と作業を両方こなす能力が必要だ。

都市部で需要の盛り上がる高層オフィスビル建設では、最先端のAI・カメラ・センサーなどを搭載した建設ロボットを実装する試みが進行中だ。

清水建設(1803.T)では、「ロボマスター」と名付けたクラウドの下で、数多くのロボットがお互い干渉することなくコントロールされ、自動で作業を行うことを目指す。情報インプットはアイパッドで行い、現場の誰もが簡単に操作できる。

現在導入されている無人ロボットは、鉄鋼の溶接、資材運搬、天井のビス打ちの分野。導入現場ではそれぞれ75-80%の省人化効果を発揮した。

印藤正裕・常務執行役員は「最近の建物の外装や設備は手間のかかる仕事が増えた。ロボット活用のポイントはそこにある」と語る。過酷な仕事である資材運搬や溶接、大量のビス打ちなどをロボット化することに焦点を当て、建設業のマイナスイメージを払しょくし、若い世代を取り込みたいと狙いを明かす。

ただ、清水建設の場合でも、工事全体では何万工程もの作業のほんの一部だけがロボット化されているに過ぎない。印藤常務は「今は開発費用の回収可能なレベルまで生産性が上がってきた現場もある。もっと台数が増えれば1台あたりのコストも低減していく。今後は採算が大きく改善する伸びしろがある」とみている。

そのため「活用が広がればさらにロボットへの投資を拡大していく」として、過去3年間で累計30億円のロボット投資をさらに拡大していく方向だ。

<ICT化進む災害復旧工事>

国の公共工事でも、大規模工事の6割程度でICT工法導入が進んでいる。国土交通省によると、従来の人による測量や設計図作成、建設機械の運転と比べ、業務量はおよそ3割の縮減効果となっている。特に水害への対処に必要な浚渫工事など河川改修では約4割の業務削減効果の成果が出ている。

西松建設(1820.T)では、東日本大震災からの復旧に向けた三陸沿岸道路復興道路工事で、掘削79万平方メートル、盛土32万平方メートルの大規模土木工事にICT工法を採用した。

3Dレーザースキャナーにより一度に広範囲の面的な測量を行い、施行管理を「見える化」したほか、1日90台程度のダンプトラックの運行管理として位置情報の監視や速度管理にスマートフォンを使ったGPS運航管理システムを導入した。

<施行のICT化、課題多く>   

つい数年前までは、建設現場が自然環境に左右されること、工事内容が個々に異なることから、「建設現場を工場化する」のは不可能であると見られてきた。それを打破するために始まった「i-Construction」はまだ緒についたばかりだが、測量や設計、工程管理においてはすでにICT技術が活発に利用されている。今後は実際の構造物の施工への活用が重要になってくる。

三菱総研参与で次世代インフラ事業本部の竹末直樹氏は「構造物の施工は工程が複雑に絡み合う場合も多い。個々のケースにいかに対応して効率化できるか」と課題をあげる。

「本格化する老朽化インフラの維持・補修では、既設構造物の図面がなかったり、紙の図面しか残っていないケースもある。これらのデータを取得して3次元化するのは困難と予想される」と指摘。維持・補修に必要な現状データの作成から始めなければならず、その整理には時間がかかりそうだとしている。

それでも、「日本では産官学でi-Constructionに取り組んでおり、海外と比べても先進的だ。アプローチは間違っていない」として、竹末氏は現在の技能工不足という課題は乗り越えられるとの見方を示す。

編集:石田仁志

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