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~2020年代への革新~i-Construction(ICT活用工事)の現状とこれから

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~2020年代への革新~
i-Construction(ICT活用工事)の現状とこれから
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はじめに
弊社が展開しております「全国土木工事情報D-NET」。おかげさまで土木工事関連企業様以外にも幅広い業種でご活用いただいております。
その中で「i-Constructionって何ですか?」、「ICT活用工事というワードは聞いたことあるけど実際は?」などのご意見を頂くことがありました。そこで本ページではi-Construction(ICT活用工事)に関する簡単な解説をしたいと思います。

目次
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1.i-Constructionとは
2.i-Constructionに取り組む背景
3.i-Constructionの具体的な取り組み
4.i-Constructionの現状
5.i-Constructionの今後
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1.i-Constructionとは

i-Construction(アイ・コンストラクション)とは、建設工事において測量、設計・施工計画、施工、検査の一連の工程において3次元データなどを活用し生産性を飛躍的に向上させようとする取り組みです。

その取り組みの中でもいち早く着手可能で、効果が高いと思われる下記の3つを「トップランナー施策」として定め、2016年度から本格的に推進しています。

  1. ICTの全面的な活用(ICT土木)
  2. 規格の標準化(コンクリート工)
  3. 施工時期の標準化

参考(国土交通省発行「i-Construction~建設現場の生産性向上の取り組みについて~」平成27年12月公表資料):http://www.mlit.go.jp/common/001113551.pdf

一般的に“i-Construction”というと、1. ICTの全面的な活用(ICT土木)についてのことですので今回はICTの全面的な活用について説明します。

2.i-Constructionに取り組む背景

2-1. 建設業界の生産性

バブル崩壊後の投資の減少局面では、建設投資が労働者の減少をさらに上回って、ほぼ一貫して労働力過剰となり、省力化につながる建設現場の生産性向上が見送られてきました。

トンネルなどは、約50年間で生産性を最大10倍に向上しましたが、土工やコンクリート工などはまだまだ改善の余地が残っています。土工とコンクリート工で全技能労働者の約4割をしめています。

業界別にみても建設業の生産性は横ばい

2-2.建設業の生産性が低い理由

・労働集約型での単品受注生産
製造業などでは1つのモノを繰り返し生産することが多いですが、建設業では受注した現場毎に工事の内容も工期もバラバラで、同じ工事現場というものは存在していません。
また屋外に関係者全員が集まり作業を行うことが求められる為、労働集約性も高く、製造業で行われてきた業務の標準化や仕組み化、単純業務のアウトソースによる人件費削減といった取り組みの実施が困難となっていました。

・分業体制の複雑さ
下請への発注を前提とする『多重構造』となっていることに起因する分業体制の複雑さがあります。日本における年間建設投資金額の4分の1は上位50 社の大手ゼネコンが受注していることからも明らかです。

また各種専門工事業者の協力を得ずに工事を進めることは不可能であり、資本規模の小さい業者であっても、完成工事高に占める外注費の割合は4割を以上となっています。受注金額の規模にかかわらず塗装工事・水道工事・躯体工事といった工事の区分ごとの水平構造と、元請け・下請け・孫請けといった上から下への関係性の垂直構造とで細かく分業されていますので、1社が生産性を上げようと努力しただけでは力が及ばない現状があります。

・90%以上が中小企業
上記のように大手ゼネコンが頂点のピラミッド構造になっていますが、建設業者全体の90%以上は年商6億円以下かつ従業員10名以下という中小企業や個人事業者が占めていると言われています。さらにその半分以上は地方に散在していて、地域密着型の経営であり、i-ConstructionやBIM・CIM、ドローンといった最先端情報が入ってきづらく、仮に情報が入ってきても新規での技術に投資をする資金的余裕がないため、現状維持になる傾向があります。

 

2-3.人手不足の深刻化

技能労働者約340万人のうち、今後10年間で約110万人が高齢者を向かえ離職の可能性が高まっている。さらに若年者の入職が少ない(29歳以下は全体の約1割)

この人手不足を解決し、需要と供給のバランスを一致させるには、

①働き手を増やす
②一人当たりの生産性を上げる
の2つの方法があります。

「働き手を増やす」ために外国人労働者の採用も進んでいますが、あくまで期間限定の一時的な雇用であるため、移民政策が全面的に解放されない限り基幹的な労働力とはならず、移民の受け入れに保守的な日本では実現可能性は低いとみられています。

現状、建設業界で長く働く人を増やすためには、3K(キツい、汚い、危険)と言われてきた労働環境を改善し、若者や女性といった建設業界を敬遠しがちだった人材を幅広く招き入れなければなりません。

そこで政府や国土交通省は新3K(給与、休暇、希望)を掲げます。ICTを活用して省人化・省力化を実現することで、「②一人当たりの生産性を上げる」方向に力を入れています。これがi-Constructionが声高に叫ばれるようになった背景となるのです。

3.i-Constructionの具体的な取り組み

ドローン(UAV、無人航空機)

地上からの遠隔操作、あるいは自律制御によって飛行することができ、無人航空機に機器を搭載することで、3Dデータや測量に必要となるデータや画像を空中から取得することができます。

既存の測量方法では数千地点を測量するのに1週間かかっていましたが、ドローンを用いることで数百万地点の測量を数十分で完了することができます。さらに写真測量により測量データを3Dで生成することができ、設計・施工計画時に必要な土の量を自動算出するなどの省人・省力化にもつながります。

また竣工後の検査においてもドローンを使えば必要な項目を半分にでき、これまでに必要とされていた大量の提出書類が削減されます。一例ですが道路延長工事では検査書類が50分の1に減ると言われています。

建設機械(ICT建機)
ICT建機とは、一般には自動制御(MC)、またはモニターによりガイダンス(MG)機能を有したの建設機械の総称として用いています。

従来の土木工事における建機の操縦は「熟練の技」を必要とする非常に難しい仕事でしたが、自動制御が可能なICT建機により、経験の浅いオペレーターや女性が施工をできるようになります。これにより施工の正確性だけでなく、付近に操縦者以外の人員配置が不要になるので安全性の向上も見込まれます。

CIM
CIMとは”Construction Information Modeling/Management”の略。調査・計画から設計、施工、維持管理までの建設事業に係わる情報を共有し一貫して管理する情報システムを指します。先行していた建築分野におけるBIM(Building Information Modeling/Management)に対して、土木分野での取り組みを日本独自の言葉でCIMといいます。

CIMを導入し設計段階から3Dモデルを用いて議論・検討することで、以前は着工するまで判明することのない課題や潜在的な問題を顕在化させることができます。これにより業務や工事の手戻りを防ぐことができます。また基本的な属性情報も3Dモデルとセットで格納できるため、将来的にはコストや工期の自動算出、維持管理業務の簡易化も期待されています。


4.
i-Constructionの現状

2016年度から始まったi-Constructionも3年が経過しました。この3年でどれくらいICT活用が進んだのか見ていきたいと思います。

2016年度にはICT活用工事の公告件数は1,625件でしたが、2017年度には2,181件(前年比34%増)、2018年度には2,625件(前年比20%増)となっています。

2019年度は上期半年のみの集計ですが、2016年度の件数を超えています。順調に推移すれば、2018年度の件数を超えることは確実と思われます。

※2016、2017年度は国土交通省発表の数値、2018、2019年度は全国土木工事情報D-NETより当社が集計した数値。

2018年度のICT活用工事の公告数を発注機関毎に見てみると、中部地方整備局、関東地方整備局、近畿地方整備局のICT活用工事の比率が高くなっており、全国ではICT活用工事の比率は49.7%となっています。

全国土木工事情報D-NETより 2018年度工事件数から集計

地域によって差はあるものの、全体の約半分がICT活用工事となっています。


5.i-Constructionの今後

工種の拡大
毎年工種の拡大を行っており、2020年度(令和2年度)は

ICT地盤改良工(深層)
ICT法面工(吹付法枠工)
ICT舗装工(修繕工)
ICT基礎工・ブロック据付工(港湾)

の以上4種が拡大されます。

上図にもあるとおり、民間等の要望も踏まえ更なる工種拡大も検討される見込みです。

また、国交省の直轄である地方整備局から都道府県、政令指定都市など裾野はひろがりつつあります。
しかし工事規模が小さくなっていく市町村のレベルまで広がりきるには、まだ時間と普及への努力が必要となってくると思われます。
国、都道府県でのICT活用工事のサンプルケースが増えれば、それを応用することで末端への普及が加速され、それに伴う周辺の市場も活況となるでしょう。
簡単な解説でしたが、皆様のi-Construction(ICT活用工事)へのご理解の一助になれば幸いです。弊社では情報データや調査を通してi-Construction(ICT活用工事)の普及に貢献して参ります。

 

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