ICT施工とは？メリットや導入の流れ、事例を解説

少子高齢化により、日本では労働力不足が顕著になっています。
中でも、多くの人手を必要とする建設現場では、人手不足の影響は顕著です。

人手が足りない影響で施工期間が長引いたり、一人ひとりの業務負担が増す結果、ミスや事故につながる可能性が高まります。
また、ずさんな工事が行われるリスクも生じています。

こうした状況を解決するために、ICT施工が注目されています。
今回は、ICT施工の特徴や導入目的、メリットや課題について解説していきます。

ICT施工とは

ICT施工とは、建設現場にICTを導入することです。

そもそもICTとは、情報通信技術のことです。
監督者や現場の職人の技術や能力、経験と建設機械などによって対応されてきた建築現場に、ICTを導入して施工を行うことをICT施工とよびます。

ICT施工の目的

ICT施工の目的は、建設業務においてICTを導入することで、業務の効率化・高精度化を図り、業務の安全性を高めることです。

建設業界は古くから3K職などと言われ、汚い、キツイ、給料が安いといって、人材を募集しても思うように集まらない場合やすぐに辞めてしまう状況があります。
さらに、少子高齢化やコロナなどの影響で、経験豊富な職人が定年を迎え、若い人材や海外からの労働者も思うように集まらなくなっています。

このままでは、建設に欠かせない技術や現場のノウハウも継承できなくなり、若手人材の育成にも黄色信号がともります。
そこで、人手不足の解消と現場の効率化や安全性を高めて3K環境を払拭していくために、ICT施工の導入が目指されているのです。

ICT施工のメリット

ICT施工のメリットは安全性の確保、施工効率の向上、施工精度の向上につながることです。
それぞれのメリットについて詳しく見ていきましょう。

安全性の確保

現在の建設現場では、より高度な技術や専門性が求められる建築が求めらます。
世界で高さを競い合うように超高層ビルの建設が進められ、ガス管や水道管などが張り巡らされた地下を掘っての作業も少なくありません。

また、異常気象の影響から土砂災害や洪水被害なども相次いでおり、全国各地で大規模地震なども頻発しています。
こうした災害被害からの復旧工事や復興工事を行うにあたっては、二次被害のリスクを回避するために、慎重な調査や作業が求められます。

さらに、高度成長期やバブル期などに建てられた建物が老朽化し、解体、建て替えのニーズも豊富です。
建設時には周辺の建物もまばらで、都市も形成されていなかったような場所でも、現在は建物が密集し、周辺を多くの人が車両が走っています。

こうした状況で隣接する建物や周辺の人や車両に影響を与えることなく、建物を解体して建て直すには緻密な計画と専門的なオペレーションが必要です。
調査や測量に危険を伴う場所やより緻密な調査が必要な場所に、ドローンやロボット、レーザースキャナーなどの高精度な機器を用いることで、現場の職人の安全を確保しながら、スムーズで高精度な調査ができるようになります。
充実した調査ができれば、正確な計画も立てられるようになります。

オーバーワークを回避

また、労働力不足で長時間労働を強いられるなど、オーバーワークによるミスや死傷事故などのトラブルを防ぐことにも可能になります。
ICT機器やICT建機の活用で、従来人が行っていた部分を代替できれば、心にも体にも余裕ができ、ミスや事故のリスクを減らすことにつながるためです。

施工効率の向上

ICT機器を用いることで、調査や測量、設計をはじめ、施工や検査などもより少人数かつスピーディーに行うことが可能となります。
従来はより多くの人材や時間を必要としていた業務が、短期間かつ少人数でできるようになれば、施工効率が大きく向上します。

安全性や施工効率の向上で、労働環境が改善されることで若手人材が集まるようになり、人手不足の解消や後継者の育成につながることもメリットです。

施工精度の向上

ドローンやレーザースキャナーなどを用いることで、従来の手法では難しかった部分の調査が正確に行えるようになります。
また、より緻密な測量も可能です。

こうした調査、測量データに基づき、高精度な機器でミスのない設計を行い、3次元データと紐付けたICT建機を用いた工事を行えるようになれば、施工精度も一層向上するでしょう。

コスト削減

ICT施工の導入により、資材の使用量を正確に管理し、不要な発注を防ぐことでコストを削減できます。
また、ICT建機の導入により作業時間が短縮され、少ない人員で効率的な施工が可能になります。

例えば、ドローンを活用した測量では、従来数日かかっていた作業が数時間で完了し、測量コストを約30%削減した事例があります。さらに、道路舗装工事においてICT建機を活用することで、施工精度が向上し、材料のロスが減少することもあります。

ICT施工のデメリット

メリットの多いICT施工ですが、導入するうえでの課題はあるのでしょうか。

ICT施工の課題は導入コストが高いこと、通信環境が必要なこと、システムダウンによる作業停止のリスクがあることです。
ICT施工の課題について、それぞれ詳しく見ていきましょう。

導入コストが高い

ICT施工のために必要となる測量機器やICT建機は、従来の機器や建機に比べても価格が高く、小規模な事業者などでは導入の障壁になりやすいです。

また、新しい技術を搭載した高度な測量機器やICT建機を扱うには、専門的な人材の確保や育成をしなくてはなりません。
すでに技術を持つ新たな人材を雇うか、既存の人材に研修を受けさせるなどして技術を習得してもらうことが必要です。
そのための人件費や研修費用なども必要になります。

導入コストに関する対応策
国の補助金や助成制度が用意されています。
これらを活用することで、コストを抑えて導入することができるでしょう。

通信環境が必要

ICT機器の利用には通信環境が必要となり、それを導入、利用するための費用も発生します。
初期費用およびランニングコストがかかるのがデメリットです。

また、ICT建機はトータルステーションやGPSから得た位置情報と3次元データを比較しながらオートやセミオートで自動的に動く仕組みです。
そのため、周囲に障害物が多いなど、通信環境が確保できないと作業ができなくなります。

ICT機器は自動化や半自動化により、経験の浅いオペレーターでも作業が進められますが、いざストップしてしまえば、未熟なスタッフだけでの作業は難しくなります。

システムダウンによる作業停止

通信環境が利用できなくなるケースのほか、なんらかの事情でシステムダウンが起きてしまった場合、作業が停止してしまうおそれがあるのも問題です。

短時間で回復すれば良いですが、利用している通信事業者が数日間にわたって通信障害を起こした場合や使用している機器が故障して使えなくなると、スケジュールが大きく狂うおそれがあります。
長引くシステムダウンに人力で対応しようとしても、従来の方法では作業ができない若手スタッフや経験が浅いスタッフばかりでは作業を進めることは難しいです。

納期の遅延リスクが生じることに備え、システムダウン時の対策を講じておかなくてはなりません。

ICT施工の流れ

ICT施工では測量、設計、施工の各段階でICTを活用でき、かつ測量の段階から施工までデータの連携など一連の流れができています。
それぞれの流れについて詳しく見ていきましょう。

測量

危険な場所や高所、災害現場などをドローンやロボットなどで調査でき、少人数かつ短時間で測量が行えます。

また、ドローンを用いて精緻に撮影した写真データや高精度なレーザースキャナーを用いた測量データを用いることが可能です。
従来の測量技術では得られなかった膨大な量の点群データを、短時間で収集することができるようになります。

設計

精密な測量データを用い、3次元データを用いた高精度な設計が可能です。
構造計算などの基本設計はもちろん、これまでにない高度な建築が求められるケースでも、より安全性で正確な設計が可能となります。

施工

測量で得た点群データから作成した3次元データやGPSから得られる位置情報などを、ICT建機に連動させて施工していきます。
ICT建機は自動案内機能や自動操縦機能が搭載されています。
そのため、従来より少人数での施工が可能で、オペレーション技術が未熟な方や現場経験が浅い人でも現場を担当することができます。

専用のソフトウェアを用いることで、3D設計データと重ね合わせながら、進捗管理や施工量などを算出することも可能です。
建設現場での施工から施工管理に至るまで、省力化やスピードアップ、高精度化を可能にしてくれます。

さらに、施工中の検査や施工完了後の検査もドローンやレーザースキャナーで測量した設計データと比較することで、短時間でチェックできます。

ICT施工の活用事例

ここからはICT施工の活用事例をご紹介します。

道路工事の事例：舗装材の使用量が15%削減され、コスト削減に

ICT建機を活用した道路工事では、施工の精度向上と工期短縮が実現しました。

例えば、自動制御されたブルドーザーを導入し、従来の測量と杭打ち作業を削減することで、作業時間が30%短縮されました。

また、センサーを活用した舗装工事では、アスファルトの厚みを精密に管理し、材料の無駄を削減。
結果として、舗装材の使用量が15%削減され、コスト削減にもつながりました。

建築工事の事例：作業の進捗がスムーズになり、生産性が向上

BIM（ビルディング・インフォメーション・モデリング）を活用した建築工事では、設計から施工までのデータを一元管理し、手戻りを防ぐことが可能になりました。

例えば、あるオフィスビル建設プロジェクトでは、BIMを用いて設計の不整合を早期に発見し、施工前に修正対応を実施。これにより、追加工事費が20%抑えられ、工期も2週間短縮されました。

また、現場ではタブレット端末を使用してリアルタイムで設計データを確認できるため、作業の進捗がスムーズになり、生産性が向上しました。

橋梁工事の事例：危険な高所作業を削減し安全性が向上

橋梁工事においてもICT施工が活用され、施工の効率化と精度向上が実現しました。

例えば、3Dスキャナーを用いた測量により、ミリ単位の精度で橋脚の位置を把握し、従来の誤差を大幅に削減。これにより、橋桁の架設作業がスムーズに進み、工期が10%以上短縮されました。

また、遠隔操作が可能なICT建機を導入することで、危険な高所作業を削減し、安全性も向上。作業員の負担軽減にも貢献しました。

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まとめ

ICT施工とは建設現場にICTを導入することであり、その目的は建設業務の効率化と高精度化、安全性を高めることです。

メリットは、安全性の確保、施工効率の向上、施工精度の向上につながることが挙げられます。
測量、設計、施工の各工程でICT機器や技術が活用できます。

一方で、ICT施工の課題は導入コストが高いこと、通信環境が必要なこと、システムダウンによる作業停止のリスクがあることです。

ICT施工を検討する際は、自社の課題を整理して、自社に合ったかたちでの導入を目指しましょう。