建設産業

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デジタル技術による建設業のＤＸ

【執筆】松江工業高等専門学校 環境・建設工学科 教授　大屋 誠

　建設業のデジタル変革（ＤＸ）は生産性向上や労働力不足の解決、持続可能なインフラ整備・維持管理に加え、新たなサービスやビジネスモデルの創出を促進し、建設業界の付加価値を高める可能性がある。

日本のインフラの現状

　わが国の橋梁（きょうりょう）、トンネル、上下水道などの多くのインフラ施設は、主に高度経済成長期に建設され、老朽化が進行している。インフラ施設の多くは維持管理や更新に十分な予算を確保することが難しく、厳しい財政状況にある。人口減少に伴う税収の減少や労働人口の減少が、施設の管理に大きな影響を与えている。

　インフラの老朽化は橋やトンネルの崩壊、道路の陥没などにより、人命を奪う重大事故を引き起こす可能性がある。２０１２年に起きた笹子トンネル崩落事故などがその例だ。インフラの老朽化はすでに社会課題として表に出ており、適切な維持管理を行うためには、従来の方法では対応が難しくなっている。

スマートシティーと建設業のＤＸ

　スマートシティー（次世代環境都市）は次世代に引き継ぐ基盤となる都市と地域づくりとして、「ソサエティー５・０」の実現に向けた科学技術・イノベーション政策の一環に位置づけられている。国土交通省は国土に関するデータを「国土交通データプラットフォーム」として整備している。このプラットフォームは、国家座標による位置情報に紐づいた国土数値情報、国土地盤情報、橋梁やトンネルなどのインフラ情報、３次元（３Ｄ）都市モデル「ＰＬＡＴＥＡＵ（プラトー）」などのデジタル情報を提供している。

　国土交通データプラットフォームを活用することで、現実世界のデータを基に仮想空間で同じ環境を再現し、ＩｏＴ（モノのインターネット）やＡＩ（人工知能）などの技術を活用できる。

　仮想空間では現実世界の変化に応じてシミュレーションや予測技術を活用し、対応方法や対策を検討することが可能となる。この取り組みは、インフラの「作り方」「使い方」「データの活かし方」という３分野のＤＸを推進するために重要な基盤だ。

ｉ－Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ２・０と建設ＤＸ

　国交省は１６年より「ｉ－Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ」を推進し、３ＤモデルやＩＣＴ（情報通信技術）の活用により、建設ライフサイクル全体の建設生産プロセスにおいて抜本的な生産性の向上に取り組んでいる。中核となるのが、建設ライフサイクル全体の情報を視覚的に共有する３Ｄモデルと属性情報を組み込んだＢＩＭ（ビルディング・インフォメーション・モデリング）だ。

　２４年４月に「ｉ－Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ２・０」にバージョンアップし、人口減少社会における持続可能なインフラ整備・管理として、自動化を推進するステージに上がった。自動化では施工のオートメーション化により、２５年からＩＣＴ施工が原則化され、自動施工や遠隔施工が推進される。これらを実施する上で、３Ｄで設計したＢＩＭデータを活用し、施工デジタルデータの作成に活用することが重要だ。

ｏｐｅｎＢＩＭによるワークフローの変革

　３Ｄ－ＢＩＭモデルは「ＩＦＣ」を通じて標準化される。「ｏｐｅｎＢＩＭ」はＩＦＣを基盤にし、異なるソフトウエア間でのデータ交換を可能にすることで、プロジェクト全体の効率性とコラボレーションを向上させる。これにより、建設プロセス全体がデジタル化され、長期的な資産管理が可能になる。

　日本では建築ＢＩＭによる建築確認申請が２６年春から開始される。まず「ＢＩＭ図面審査」が開始され、その後「ＢＩＭデータ審査」に発展していく予定だ。ＢＩＭ図面審査はＢＩＭソフトウエアから出力された整合性の担保された図面（ＰＤＦ）を審査対象とする。ＢＩＭデータは参考扱いとしながらもＩＦＣ形式として提出することになる。建築に関わるデータを正規化し、審査機関の短縮と審査業務の効率化を図り、作成されたＢＩＭデータを建築生産プロセスで活用できる環境を整えることを目指す。

　一方、土木分野では２３年から「ＢＩＭ／ＣＩＭ」が原則適用となっているが、建築のようなワークフローの変革はまだ実施されていない。「ｂｕｉｌｄｉｎｇＳＭＡＲＴ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ」はⅠＤＳ（情報提供仕様）とＩＦＣを活用したワークフローを提案しており、今後、土木分野でもデジタル技術によるワークフローの変革が期待されている。

　ｏｐｅｎＢＩＭの普及を推進するために、多くの企業や組織が関与している。例えば、米オートデスクなどのソフトウエアベンダーが有名だが、日本でもＯＮＥＳＴＲＵＣＴＩＯＮ（鳥取市）がｏｐｅｎＢＩＭに基づくソリューションを提供し、国内外で評価されている。

　建設業のＤＸによる建設生産プロセスの変革は、生産性の向上だけでなく、新たな技術の創造や若者の建設産業への参画の機会を増やすことにつながっている。

【用語説明】

●ＩＦＣ
　特定のソフトウエアベンダーに依存しないオープンなフォーマットで、異なるＢＩＭソフトウエア間でのデータ交換を可能

●ⅠＤＳ
　プロジェクト全体でどのような情報が必要かを明確にし、情報の交換を効率化する仕様

【出典・参考文献】

①国土交通省，スマートシティ官民連携プラットフォーム，ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｍｌｉｔ．ｇｏ．ｊｐ／ｓｃｐｆ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ（参照日２０２５年２月１日）
② 国土交通省，インフラＤＸアクションプラン（第２版），ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｍｌｉｔ．ｇｏ．ｊｐ／ｔｅｃ／ｔｅｃ＿ｔｋ＿００００７３．ｈｔｍｌ（参照日２０２５年２月１日）
③ 国土交通省，国土交通データプラットフォーム（仮称）整備計画，ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｍｌｉｔ．ｇｏ．ｊｐ／ｒｅｐｏｒｔ／ｐｒｅｓｓ／ｋａｎｂｏ０８＿ｈｈ＿０００５９２．ｈｔｍｌ（参照日２０２５年２月１日）
④ 国土交通省，ｉ―Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ２・０　～建設現場のオートメーション化～，ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｍｌｉｔ．ｇｏ．ｊｐ／ｔｅｃ／ｃｏｎｓｔｐｌａｎ／ｃｏｎｔｅｎｔ／００１７３８２４０．ｐｄｆ（参照日２０２５年２月１日）
⑤ 国土交通省，建築ＢＩＭの将来像と工程表（増補版），ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｍｌｉｔ．ｇｏ．ｊｐ／ｊｕｔａｋｕｋｅｎｔｉｋｕ／ｃｏｎｔｅｎｔ／００１６０３５８７．ｐｄｆ（参照日２０２５年２月１日）
⑥ 宮内 芳維，ｂＳＤＤから始まるｏｐｅｎＢＩＭによるＴｈｅ　Ｅｎｄ　ｏｆ　Ｂａｂｅｌ，ＡＩ・データサイエンス論文集，５巻４号，ｐｐ．２９―３２，２０２４．