中古建設機械情報・ニュース【トクワールド】の「工事現場のDX化！スマート重機と未来の建設業界」ICT施工やAI搭載重機、BIM技術の活用などを解説

建設業界では人手不足や高齢化が深刻化するなか、生産性向上と安全性の確保が大きな課題となっています。

こうした背景のもと注目されているのが、ICT施工やAI搭載重機、BIM（ビルディング・インフォメーション・モデリング）といった先進技術です。

これらを活用することで、現場作業の効率化、設計と施工の連携強化、さらには事故リスクの低減も可能になります。

本記事では、スマート重機をはじめとするDX化の最新動向と、その未来像について詳しく解説します。

近年よく耳にする言葉に「DX」があります。これは、デジタル・トランスフォーメーションと呼ばれていますが、設計や測量から施工までをデジタルデータを利用して工事を進めていく事を指します。

DX以前は、建設現場における生産性の工場を目指した「i-Construction（アイ・コンストラクション）」という取り組みが国土交通省より2016年に打ち出されました。これは、情報通信技術、通称ICTを活用し、現場の測量、設計、検査、施工などの現場作業を効率化させることを目的としています。

DXは、建設現場でもデジタル技術や、デジタルデータを取り入れる事により、現場のみならず、業務や組織そのものなども含め、建設業が抱えるさまざまな課題の解決が図られています。

後述しますが、建設業界でなぜ現場のDX化が求められているのか、現場が抱える課題とともに解説していきます。

建設業界でなぜDX化が求められているのか？その理由は、「深刻な人材不足」「危険作業や事故の多発」「業務負担の増加」の主に3つが挙げられます。

これらの課題を解決するために建設業界でのDX化が求められる理由です。

昨今の建設業界では、深刻な人材不足に悩まされています。その理由は少子高齢化による年齢層の偏りで、中でも20代の若い世代の就労人口が少ないためです。

2021年の調査では建設業の就労者のうち、55歳以上が36%を占めているという結果もでています。

それに対して29歳以下の若い世代が12％しかおらず、全産業の平均が55歳以上31.1％、29歳以下が16.6％と比べても若い世代の就労人口が少ないということがわかります。

これは就労人口の減少だけでなく、伝統的な技術や建築技法を次世代に伝えることができないなど、技術継承の意味でも重要な課題です。

建設業界の現場では、未だ不安全行動や、ムリ・ムダによる、事故や労災が後を絶ちません。

建設業での災害の原因として多くあげられるのが、ルールの不徹底・機械や設備の不備・従業員の高齢化などがあります。

上記のような災害原因は人間の判断ミスや不注意によるものが大きいため、現場のDX化が進むことである程度は減少が見込めます。

建設業は現場の作業だけではなく、事務所での作業や経理など幅広い業務があります。

しかし、人手不足により限られた人数で多くの業務を担わなければならず、その結果、一人当たりの業務量が増えてしまっています。

そのため、長時間労働を強いられる状況が続いています。

建設現場のDX化を進めると、どのようなメリットが得られるのでしょうか。

ここではそのメリットを4つ紹介します。

DX化により、さまざまなデジタル技術やデジタルデータを活用することで、作業時間の短縮や、少人数での現場運用が可能になります。

これにより、現場の省人化が可能になり建設業界が抱える人手不足の解消へつながります。

建設業界に若手の人材が集まらない要因には、労働環境や労働条件の未整備などが大きくあげられます。

この解決策としてドローンや自動運転などの先端技術を活用し、作業員の業務負担軽減や長時間労働の改善につながれば、若手の人材が集まりやすくなり、人手不足の解消が期待できるでしょう。

建設業は他の業種と比べて危険な作業や厳しい気象条件での作業が多いため、労働災害が多い傾向があります。

遠隔操作の重機や自動運転の重機を導入することで、労働災害を未然に防げます。

また、ドローンを使って映像を撮り危険度判定ができると、あらかじめ作業前に危険箇所を作業者に共有できるため災害防止に大きくつながります。

建設DXの大きなメリットとして、業務の効率化が挙げられます。

建設業で生産性向上を実現するには、1人当たりの労働時間を減らしながら、仕事を担当する労働者の数も減らす必要があります。

ロボットやAIなどに頭脳労働を任せ、空いた人間が他の仕事をすることで業務効率化を測ることができ、長時間労働や過重労働の改善につながります。

建設現場のDX化は、技術継承にも役立ちます。

ベテランの作業をコンピューターで解析し、解析結果をマニュアルにして研修につなげることで効率的な技術継承が可能になります。

建設業のDX化にはさまざまな技術が使われていますが、ここでは4つに絞ってその技術を解説します。

AIの技術は昔からありますが専門的な知識がないと扱えないものがほとんどで、一部の人にしか使えませんでした。

現在は一般にも広く浸透し、建設現場にもAIの導入が進んでいます。

現場の画像や動画をAIで解析し進捗状況を管理したり、建築物の構造設計を判定したりさまざまな場面でAIは活躍しています。

ドローンは主に測量時に強みを発揮します。今まで人が入れない部分もドローンであれば、空撮により図面化できるため、安全性の向上に一役買っています。

またドローンの飛行技術で、人力で膨大な日数をかけて測量していた測量データもドローンであれば、15分ほどで作業が完了します。

ICT施工とは、情報通信技術を取り入れた施工を指します。

重機をコントロールするために必要な情報をデジタルデータで取得し、データを元に重機を遠隔操作したり、自動運転で作業をさせたりする技術です。

今までは作業者の腕による部分が大きいところでしたが、この技術を取り入れることにより、属人化が解消され、工事全体の効率化や品質確保につながります。

BIMは、建設プロジェクトの計画・調査・設計段階から3次元モデルを導入し、情報共有を円滑化することで、生産管理の効率化を目指すものです。

主に、建築分野ではBIM、土木分野ではCIMが活用されています。

BIMの活用により、手戻りやミスの削減、単純作業の軽減、工期の短縮、そして施工現場の安全性向上といった効果が期待されています。

既存のシステムとの連携が難しかったり、ITスキルを持った作業者がいなかったり遅れの原因はさまざまです。

これからの動向としては、BIMの導入やAI搭載ドローン、クラウドシステムの活用により、作業効率や安全性が大きく向上するのでこれらの技術の導入が急がれます。

また、働き方改革として長時間労働の是正や待遇改善が進めば、若年層の離職防止にもつながります。

さらに、女性や外国人技能者の採用も重要です。
休憩室や研修制度を整えることで、多様な人材が活躍できる環境が生まれます。
このような取り組みが建設業の未来を支える鍵となるのです。

一般業務とは、主に会社や組織の事務的な作業全般を指し、書類作成、データ入力、電話対応、来客対応などオフィスワークの基本的な業務を指します。

建設業におけるDX化の業務効率UPは現場に限った話だけではありません。事務方の仕事でもDX化は非常に重要であり、業務効率が上がることで、それだけ仕事に付加価値をつけられます。

ここでは、一般業務のDX化に成功した平山建設株式会社の事例を紹介します。

平山建設株式会社では、非効率だった従来の業務体制を改善すべく、DX推進に取り組みました。その結果、業務効率化と働き方改革に成功します。

デジタル技術の導入によって、これまで多くの時間と労力を要していた業務が大きく改善され、スムーズな意思決定が可能となりました。

かつての平山建設では、紙の資料や手書きの記録、電話による連絡が主な手段であり、勤怠管理や残業時間の集計には膨大な時間を費やしていました。

また、稟議書の決裁には1週間以上、実行予算書の承認には最大で1ヶ月を要していたこともあり、業務全体において非効率でスピード感に欠ける状況が続いていました。

こうした課題に対して、同社はGoogle Workspaceを導入し、業務のデジタル化とクラウド化を本格的に推進しました。

具体的な取り組みとしては、Googleフォームとスプレッドシートを用いたデータ入力システムを導入し、勤怠管理や残業時間の集計作業を自動化しました。

これにより、以前は時間のかかっていた集計作業が大幅に短縮され、担当者の負担が軽減されただけでなく、データの正確性も向上する結果を生みます。

また、業務のやり取りは、Googleチャットを主要ツールとして採用。リアルタイムでのやり取りが可能となったことで、情報共有のスピードが格段に向上しました。これにより、稟議書や予算書の承認も迅速化され、かつては日数を要していた意思決定も、より短時間で対応できる体制が整いました。

Googleドライブを活用した書類や写真の管理体制の構築によって、紙媒体に頼っていた業務の約8割がデジタル化されました。クラウド上での一元管理が可能になったことで、必要な情報へのアクセスが容易になり、業務進行も円滑に行えます。

加えて、Googleサイトを使った現場専用のポータルサイトも開設され、各現場の情報共有や更新作業が効率化。これにより、現場とのコミュニケーション時間は90%以上削減され、社全体の情報の透明性と連携力が向上しています。

こうした一連のDX推進により、業務全体の見直しと改善が進み、時間外労働の削減や意思決定の迅速化といった具体的な成果が生まれています。

アナログからデジタルへの大胆な転換は、単なる業務改善にとどまらず、組織の働き方そのものを刷新する一歩となりました。

一般業務のみならず、専門的な現場においてもDX化に成功した事例は多々あります。

ここでは、清水建設株式会社と鹿島建設株式会社の事例を紹介します。

清水建設では、鉄筋コンクリート構造物の品質を左右する「配筋検査」の作業効率と品質を両立させることが長年の課題となっていました。従来の配筋検査は、多くの作業員を必要とするほか、査帳票の作成、機器準備に多くの時間を要するため、工程全体に大きな負担がかかります。

また、検査の精度を維持しながら、省人化や省力化を進めることが困難だった点も大きな壁となっていました。

こうした課題に対し、清水建設は独自に開発した3眼カメラ配筋検査システム「写らく」を導入。これは、3台のカメラとタブレットPC、LED照明を組み合わせた構成で、上下2段・縦横方向の配筋を同時に4段階で測定できるという特長を持つシステムです。

また、障害物を自動的に除去しながら、三次元の位置情報を考慮した高精度な計測が可能となっています。

さらに、検査結果の帳票を自動作成する機能や、電子黒板表示機能、重ね継手の長さを自動で算定する機能、さらには改ざんの検知や遠隔臨場との連携機能まで備えています。

「写らく」の導入により、配筋検査にかかる時間は従来と比べて約75%削減に成功。従来は3名体制で行っていた検査作業も、1名で対応できるようになり、大幅な省人化が実現しています。

システムは遠隔臨場と組み合わせることで、監督員が複数の現場を効率的に管理することが可能です。

また、安全面でも大きな効果があり、足場から離れて非接触で検査できる環境が整ったことで、検査中の落下事故のリスクも低減。また、監督員が現地へ移動する必要が減ったことで、交通事故のリスクも軽減されています。さらに、現場作業時間は約85%削減されました。
品質面においても、規格値判定に対応できるだけの精度を実現しており、検査の信頼性が飛躍的に向上しました。「写らく」の導入は、清水建設にとってDXによる業務革新の象徴的な成功事例となっています。

鹿島建設が直面していた課題は、複数の現場管理システムが個別に運用されており、現場の情報を効率的に活用できていなかった点にありました。現場の状況を把握するには多くの時間と人手が必要で、得られた情報もそれぞれのシステムに分散されていたため、総合的な判断に活かしづらい状況が続いていたのです。

迅速で的確な意思決定を行うためには、こうした情報を一元化し、リアルタイムで把握できる環境づくりが急務でした。

鹿島建設は、独自の現場見える化統合管理システム「Field Browser®」を開発・導入しました。このシステムは、作業員や資材、建設機械の位置や稼働状況をリアルタイムで把握できるのが特長です。

気象情報や交通情報といった外部の環境情報も合わせて一括で管理でき、地図上には現場の図面を重ねて表示することで、視覚的にも非常に分かりやすい構成となっています。また、定点カメラの映像と位置情報を連動させて表示できるほか、作業員のバイタル情報をリアルタイムで確認することも可能です。

らに、建設機械や車両の稼働率を集計し、72時間先までの気象予報を表示する機能も備わっています。

「Field Browser®」の導入により、事務所や支店から現場の状況を把握できるようになり、適切な指示出しがリアルタイムで可能になりました。その結果、現地へ赴く必要が大幅に減り、現場管理にかかる時間と労力が大きく削減されています。また、遠隔によるパトロールや立会いも実現し、移動時間の節約にもつながりました。

さらに、作業員の動きや建設機械の使用状況が詳細に把握できることで、次の工事に向けた人員配置や機械の手配も、データに基づいて最適化。気象予報を活用して、雨天などの悪天候時にはあらかじめ作業内容を変更するといった柔軟な対応も可能になりました。

このように、「Field Browser®」の導入によって鹿島建設は、作業効率の向上と働き方改革を同時に実現し、建設現場の“見える化”を推進することで、課題へのタイムリーな対応を可能にしたのです。

建設業界のDX化は、人材不足や危険作業、業務負担増といった課題解決に不可欠です。

ICT施工やAI搭載重機、BIMなどの技術活用で、省人化、事故防止、労働時間短縮、技術継承が期待できます。

各社の導入事例も参考にしていただき、積極的なDX化が今後の建設業界の鍵となるでしょう。