国土交通省のi-Construction推進最新動向

国土交通省のi-Construction推進最新動向

はじめに

 国土交通省では、2025年度までに建設業の生産性を2割向上させることを目的に、i-Constructionを推進しています。

 測量、設計、施工といった幅広い段階で新技術を取り入れ、省人化を図るとともに、工事日数の削減を進めるとしています。工事日数の削減は休日数の増加に直結するため、いまだに言われる「3K」職場の改善にもつなげたい考えです。

 i-Constructionの中心にあるのがBIM/CIM(Building/Construction Information Managemet)。国土交通省では、BIM/CIMを生産性革命のエンジンと捉え、計画・調査・設計段階から3次元モデルを導入し、維持管理まで含めた、建設事業の各段階での情報を充実させながらこれらを活用し、さらに事業全体の情報を共有化することで一連の建設生産システムにおける受発注者双方の業務効率化・高度化を図りたいとしています。

i-Constructionを進めるための視点

 これまでの建設現場は「一品受注生産」「現地屋外生産」「労働集約型生産」が大きな特徴となっており、製造業などで進められてきた「ライン生産方式」「セル生産方式」「自動化・ロボット化」などに取り組めないことを宿命としてあきらめていました。

 国土交通省ではこの大きな課題に対し、①衛星測位技術やICTとの連携により屋外の現場でもロボットとデータを活用した生産管理を実現する「現場の最先端の工場への変革」 ②鉄筋のプレハブ化などによる生産工程と一体化したサプライチェーン管理による「現場への最先端のサプライチェーン・マネジメントの導入」 ③規制と既成の「現場での2つの“キセイ”の打破と継続的な“カイゼン”」 という3つの視点からi-Constructionを推進していく方針です。

インフラ分野のDX推進

 新型コロナウィルスの感染対策を契機として、非接触・リモート型の働き方への転換が図られています。国土交通省でもインフラ分野においてデジタルトランスフォーメーション(DX)を活用した取り組みが進んでいます。従来は紙の2次元図面によるやり取りを行っていたものを、クラウド上のBIM/CIMデータを使うことで、非接触で合意形成を図るといった方法に変えていくために、DXの推進に力をいれています。

 国土交通省は7月29日にDX推進本部を開き、維持管理のための情報などで、紙でしか保存されていないものを2次活用、3次活用できるように順次デジタル化していく方針を固めました。この中で中心となるのがBIM/CIMであるとし、2023年度までに小規模なものを除く全ての公共工事についてBIM/CIM活用することを目指しています。

 人材育成については、地方整備局の技術事務所内に人材育成センターを設置し、DX推進本部、国土技術政策総合研究所、土木研究所、建築研究所、人材育成センター、さらに企業、大学と連携して研修を行い、受発注者両方の技術力を高めていくとしています。

ICT施工

 ICT施工(ICT土工)については、測量段階で、丁張など従来手作業で行っていた作業をドローン等による測量を導入し、一気に3次データ化して行く取り組みを行います。取得したデータを基に設計・施工計画を立て、ICT建機によって施工を行い、さらにICT建機の行動履歴と最初に取得した現況3次元データを比較して出来形の管理まで行うとしています。

 2016年度から土工分野でのICT活用を開始し、少しずつ対象分野を広げてきましたが、20年度には構造物工への適用の検討を開始した。実際の適用は21年度に行うことになってます。

 構造物工の場合、2次元図面を3次元化するのは非常に手間がかかるため、設計段階からしっかりとした3次元図面を作り込む必要があります。このため、BIM/CIMの原則適用は3次元化拡大の推進力となり、構造物の出来形管理と合わせてさらなる効率化を図っていくことにしています。

 国土交通省では、20年度中に、3次元データを活用した構造物の出来形管理に関する要領を作成します。

i-Constructionモデル事務所の決定

 国土交通省は2019年にi-Construction推進をリードする出先事務所10事務所をモデル事務所と選定しました。また、その下にi-Constructionサポート事務所を選定し地方公共団体や地域企業のi-Constructionの取り組みをサポートしています。

 モデル事務所が行っているi-Constructionモデル事業は予備設計段階や施工段階、道路事業や河川事業など幅広い事業段階、工事種類が選ばれました。まだ、設置して1年しかたっていないので、これから事例を蓄積し、事例集といった形で公表していく予定です。

BIM/CIM活用案件数の推移とロードマップ

 施工段階でのBIM/CIM活用案件は2019年で107件となっています。12年の11件からは大幅に増えていますが、全体の工事数が約4000件ある中での107件はまだまだ少ない。この状況で全案件原則BIM/CIM活用を23年までに達成にするには工夫が必要になってくるため、事項で触れるBIM/CIM活用ガイドラインなど基準要領等を整備し拡大を図っていきます。令和2年度は、よりBIM/CIMの効果が現れやすい大規模構造物については予備設計段階からBIM/CIMを活用していくことにしています。

 23年の完全BIM/CIM適用から逆算すると、22年にはすべての詳細設計にBIM/CIMを適用している必要があります。

 国土交通省が作成したロードロードマップでは当面、一般土木、鋼橋上部を対象にしています。設備や、維持管理修繕の分野はその進め方、特に維持管理にはDXの活用をふまえ、どのような情報を管理し残していくのかを検討していきます。

BIM/CIM活用ガイドライン(案)の検討

 現在のCIM導入ガイドラインはどのような成果物、3次元モデルを納品していく必要があるかについての内容がメインとなっています。

 BIM/CIM活用ガイドラインは、仕事のやり方を効率化するところに重点をおいたものになり、どの段階、どのやり取りで、どの程度の範囲でBIM/CIMモデルを使ってどの程度までの合意をとるかという部分まで踏み込んだ内容になります。

 例えば詳細設計の場合、受注者が決定してから ①受発注者間でどこに、どの程度のBIM/CIMモデルを作っていくか、そのための合意形成をいつ行うかの打ち合わせを行う ②踏査等をふまえた設計条件の確認をし、同時に周辺地形等のモデルを3次元データに反映させていく ③3次元モデルを活用し、住民説明、景観検討、関係者協議を行う ④施工手順、工期設定検討を行い場合によっては3次元に時間軸を追加した4次元モデルも作成する ⑤設計図作成 ⑥数量算出 といった段階でのBIM/CIM活用が考えられますが、どの段階でどの程度のBIM/CIMモデルが必要になるかを活用ガイドラインで提示していくこととしています。

 活用ガイドラインの策定と同時に事例集も作成していきます。事例集にはBIM/CIMガイドライン(案)の構成に合わせ、各段階におけるBIM/CIMの活用事例を紹介する。すでに公開が始まっているこの事例集にはBIM/CIM活用の利点だけでなく、問題点や課題についても掲載し、新たな事例や利点や問題点などがでるごとに内容を追加していく予定です。

3次元データ活用やITリテラシー向上に向けた人材育成

 20年度に研修プログラム、テキストを作成し、21年度以降にweb上での研修(ウェビナー)を実施することにしています。

 4つ(関東、中部、近畿、九州)の地方整備局技術事務所内に設置する人材育成センターでは、モデル事務所と連携してAR,VR等の活用など体感型の研修を実施するとともに、民間の研修プログラムとの連携も検討する。

 人材育成のもう一つの柱として、民間支援に重点をおいた国総研DXセンターがあります。センターではクラウドを活用し、BIM/CIMモデル等の3次元データを一元的に集約・管理します。また、まだBIM/CIMソフトを導入していない企業でもデータの活用ができるように、最低限の機能をもったCIMソフトも準備します。これにより、敷居が高いと感じているような地場ゼネコンなどにも、かんたんにBIM/CIMに触れられる環境を整えていくことになっています。

事例から浮かび上がった利点・課題

 すでにCIM活用を導入した案件では、いくつかの利点とともに、課題や留意点も明らかになりました。

 ECI方式でCIM活用を導入した案件では、フロントローディングやコンカレント・エンジニアリングに効果があったとしています。また、数量集計の自動化が期待できるほか、施工業者によるロット別コンクリート発注量などを把握するには十分な精度を出せていました。

 その一方で、次のような課題も浮かび上がってきました。

  • 数量の算出は自動でできるが、単価は別途利用者が入力する必要がある。
  • 精度向上にはモデル形状を正確に生成する必要がある(=多くの手間がかかる)。
  • まだCIMモデルから抽出した数量集計結果の照査をする方法がないため、従来設計をつかって計算した結果をもとに対比照査を行う必要がある。
  • CIMモデルによる数量算出の円滑な運用を行うためには、ツール機能の改良、ツール算出精度の認証、モデル精度の確認方法での検討が必要になる。

 これらの課題に対し国土交通省では、①詳細度400レベルでモデル作成できる効率的な機能を持つシステム開発の必要性 ②CIMモデルの使用目的に応じた、作成方法のルール化 ③CIMモデルからの自動数量は数量計算根拠がないため、CIMソフトウェアに対するCIMモデル形状からの数量抽出の機能保証担保を行う――といった提案を上げています。

 以上、国土交通省の最近の動向を紹介しましたが、さらに新しい情報は国総研のi-Construction推進本部サイト及びBIM/CIMポータルサイトに随時掲載されていくので、そちらも参照すると良いでしょう。

服部 清二 氏 執筆者 
株式会社日刊建設通信新聞社
常務取締役コミュニケーション・デザイン局長
服部 清二 氏

中央大学文学部卒業。設備産業新聞社を経て建設通信新聞社へ。
国土庁(現国土交通省)、通産省(現経済産業省)、ゼネコン、建築設備業、設備機器メーカー、鉄鋼メーカー、建設機械メーカーなどの取材を担当。特に建築設備業界の取材歴は20年以上にわたる。
その後、中部支社長、編集局長、企画営業総局長、電子メディア局長兼業務総局長を歴任、2019年6月電子メディア局の名称変更に伴い、現在のコミュニケーション・デザイン局長に就任。建設通信新聞「電子版」、「月刊工事の動き」デジタル、講演集や各種パンフレットの作成、協会機関誌の制作、DVD撮影などを行う部署を管轄している。

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