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土木工事業は私たちの生活には欠かせないインフラ整備を担っている業界です。しかし土木工事業には「人手不足」や「安全性の不安」などの問題を抱えており、頭を悩ませている企業も多いという現状があります。
そんな問題を解決へ導いてくれる存在として注目されているのが「DX」です。「土木工事業とDX」一体どんなメリットがあるのか不思議に思う方もいるでしょう。
本記事では、土木工事業におけるDXのメリットを6つ解説します。
また、実際に土木工事業で使える技術も併せて紹介しますので、ぜひ参考にしてください。
土木工事業でDXが注目されている背景
DXとは「デジタルトランスフォーメーション（Digital Transformation）」の略で、デジタル技術を社会に浸透させて私達の生活をより良いものへと変えていくことを指します。
近年、ゼネコンや行政機関では多くのDX活用事例が見られており「自社にも導入するべきか」と考えている方もいるでしょう。
また日本のビジネス業界ではDXの定義として「経済産業省」がガイドラインとして公開している「DX推進ガイドライン」を活用する場合が多いです。
企業がビジネス環境の激しい変化に対応し、データとデジタル技術を活用して、顧客や社会のニーズを基に、製品やサービス、ビジネスモデルを変革するとともに、業務そのものや、組織、プロセス、企業文化・風土を変革し、競争上の優位性を確立すること。
土木工事業におけるDX
土木工事業におけるDXとは、デジタル技術の導入により業務プロセスや事業構造そのものを変革する取り組みです。
従来の紙ベースでの図面作成や、手作業中心だった測量からデジタル化へ移行し、作業の精度と効率を高めます。
BIM/CIMを用いて設計から施工管理に至るまで、全工程をデジタルで一元管理できます。また、現場にIoTセンサーを設置すれば、進捗状況や安全管理状況をリアルタイムで把握可能です。
さらに、AI技術を活用すれば、最適な施工計画立案や品質管理の効率化も図れます。ドローンを活用した広範囲の地形調査や、3Dモデルでの施工シミュレーションによって、現場作業の安全性や精度も大幅に向上します。
DX推進は、効率化だけでなく、長年課題とされてきた熟練技術者の不足や過重労働の改善にも効果を発揮します。
2025年問題の崖
2025年問題の崖とは、日本国内でDX化が進まない場合に2025年以降、年間約12兆円もの経済損失が発生する可能性がある問題です。
多くの企業が老朽化した既存システムを維持するコストや非効率な業務により競争力を失うことも考えられます。
土木業界では、長年にわたり使われてきたアナログ手法が多く、業務効率が低下し、コストがかさんでいる実態があります。
DXを進めることで、システムの維持管理費や業務の無駄を削減し、損失のリスクを抑える必要があります。
Society5.0による影響
Society5.0とは、IoTを活用して人やモノがつながり、AIが膨大な情報を分析・活用しながら、より快適で豊かな社会を実現する構想です。土木業界でも、これまで人の手で行ってきた作業には時間がかかり、ミスのリスクも高くありました。
課題をDXにより解決すれば、作業の効率化や安全性が向上し、社会全体のインフラ維持管理も高度化します。また、DXを導入すると災害時の対応や、インフラの長期的な管理効率化にもつながります。
土木工事業におけるDX活用のメリット
土木工事業で活用されるケースも多くなったDX。しかし、実際にはどんなメリットをもたらし、どこでその効果を存分に発揮するのか、いまいち理解せずにDXの導入を検討する企業もあるでしょう。DXは土木工事業において以下の6つのメリットがあります。
- 現場作業効率化
- ノウハウ継承
- 内業の効率化
- 人手不足の解消
- 安全性の向上
- 競争力強化
ここでは、それぞれについて詳しく解説します。
メリット1：現場作業効率化
メリット1つ目は「現場作業効率化」です。例えば、ICT施工「Information and Communication Technology（情報通信技術）」の利用で測量から検査まで、それぞれの工程を職人の技術継承と併せて生産性の向上が実現できる可能性が高まります。
また工数管理ツールを利用することで、タスクやプロジェクトなど作業の全体像や進捗状況を目視化させて効率良く施工を進められるでしょう。その他にも、モノとモノのつながりを実現させるIoT技術を利用することもあげられます。
IoT技術によって、作業に使用する機械を遠隔操作や、動きの検知、状態の把握ができるようになります。機械から離れていても随時管理できるので安全性の確保にも繋がります。
メリット2：ノウハウの継承
メリット2つ目は「ノウハウの継承」です。土木工事業を含む建設業界では常に深刻な人手不足の状態を抱えています。
中でも問題視されているのは「職人の高齢化」で、厚生労働省が公開している「建設業就業者の年齢構成」によると建設業界全体の3割が55歳以上と高齢化が進んでいるのです。
現在働いている55歳以上の職人が10年後、20年後に引退する一方で、一体どのように若手の人材へノウハウを継承していくのかという課題に頭を悩ませる企業も少なくありません。
そこで登場するのが、今回紹介しているDXによる「CIM」です。CIMは、2012年に国土交通省によって提言された建設業務の効率化を目的とする新たな取り組みで、3次元モデルを導入して管理システムの効率化・高度化を図るものです。
ちなみに、CIMは元々建築分野で進められていたBIM※１にならってスタートしたもので、現在では土木の分野と建築分野を統合して「BIM/CIM」と記述するケースが多いです。
このCIMを活用することで、職人が培った知識や技術（ノウハウ）を見える形で次の世代へ情報共有することができるようになります。
※１ BIMとは「Building Information Modeling」の略称で、コンピューター上に現実と同じ建物の立体モデルを再現させて、建物づくりに活用させる仕組みです。よりよい建物づくりを目指すものとして建設業界で活用されています。
メリット3：営業・事務作業の効率化
メリット3つ目は「営業・事務作業の効率化」です。DXは実際の現場で活用できると認識している方は多いものの、営業や事務作業など現場以外でも活用できることを知らない方は多いです。
例えば営業支援システム「SFA」や専門性の高いコンストラクション・マネージャー（CMR）を導入することで、営業の効率化をアップできます。
また、土木業界で発生しやすい工事書類のやりとりも、RPAと呼ばれるAIや機械学習による認知技術や情報共有ツールの活用で作業効率化をアップさせる効果が期待できるでしょう。
メリット4：人手不足解消
4つ目のメリットは「人手不足解消」です。DXによって作業の効率化、安全性の確保ができるようになることで、長時間労働が是正されたり、現場自体の負担を軽減させたりする効果が期待できます。
DXによる技術は、高度な職人が以てしても時間がかかる作業を短縮できたり、人員がかかる作業を少人数化できたりなど、従来以上の成果を生み出すことに繋がるでしょう。
必要なリソースを削減できるという観点でもDXが注目される理由となっています。
メリット５：安全性向上
メリット5つ目は「安全性向上」です。建設業界を含む土木工事業は、現場での危険な作業も多いのが特徴です。
厚生労働省が公開している「労働災害発生状況の資料」によると、令和5年の死亡災害は223人、墜落や転落による事故が86人で、製造業や林業、第三次産業などと比較しても高いことがわかっています。
土木工事では高所で作業するケースも多いので、何らかのアクシデントが発生した場合「高所からの墜落」「滑落」などのリスクも考えられるでしょう。このようなリスクを削減する策として、DXはとても効果を発揮します。
例えば、高所での点検作業にはドローンを活用するなど作業員の安全性が確保できます。それ以外にも、建設機械にAIを搭載させて無人の重機が現場で作業を行い、作業員は遠く離れた場所から安全に作業を進めるという策も安全性向上に繋がるでしょう。
メリット６：競争力強化
メリット6つ目は「競争力強化」です。DXはこれまでに紹介した5つのメリットのように、うまく活用できればさまざまな利点を持っています。しかし、まだすべての企業が導入を検討しているわけではありません。
建設業を含む土木工事企業は全国に多数あるものの、中でも中小零細企業が多く、加えて働く作業員も高齢層である方が多いので「ハードルが高い」と見なす企業も多いです。
しかし、DXの導入が活発ではない状況だからこそ、どの企業よりも早くDXを導入することができれば相対的に競争力を強化させることに繋がる可能性が期待できます。
人材を増やそうと大きな求人広告を多数出したり、大規模なシステムを導入したりと企業にとって負担になりかねない投資を続けるよりも、手の届く範囲にあるDXへ真剣に取り組む方が、企業にとってプラスの影響を与えてくれる可能性は高いでしょう。
土木工事業におけるDX技術
次は、土木工事業におけるDX技術には様々なものがあります。今回は大きく6つの技術をそれぞれ詳しく紹介します。
１：3次元モデルデータ
3次元モデルデータとは、先ほど紹介した「BIM/CIM」や、国土交通省が掲げる20個の生産性革命プロジェクトの一つi-Constructionを中心とした3Dモデルデータの活用です。
3Dデータは計画や設計、その他にもAIでデータを処理してさまざまなデータを双子のようにコンピューター上で再現するデジタルツイン技術を実現させたり、3Dプリンタでモノを作ったりなど、土木工事業においてさまざまな使い道に利用できます。
２：LiDAR
上で紹介した3次元モデルデータの作成方法として、近年ではスマートフォンやタブレットなど特定の機種に搭載されているLiDAR機能を利用したものが注目を集めています。
LiDAR機能とは、離れた場所にある物体の形や距離をレーザーの光によって測定するセンサー技術のことです。
LiDAR機能を活用すれば、高額なレーザースキャナーなどを必要とせず、手軽に3次元モデルデータを導入し、測量業務の効率化や生産性向上が期待できます。
3：5G
5G（第5世代移動通信システム）は、現在の4Gより通信速度が大幅に速く、通信の遅延がほぼないことが特徴です。また、複数のデバイスを同時に接続できるため、現場の複数の機械やセンサーをリアルタイムで管理が可能です。
例えば、土木工事では、5G技術を活用し、遠隔地から重機や建設ロボットを正確に、しかも安全に操作できるようになります。
現場監督者は、リアルタイム映像を確認しながら安全に指示を出し、作業員は現地に直接赴くリスクを軽減できます。さらに、作業効率が向上すると、生産性や工期短縮にも効果が出るのです。
４：RTK
RTKは「Real Time Kinematic」の略称で相対測位と呼ばれる測定法の一つです。
地上に設置した「基準局」から届く位置情報データを利用し高い精度の測位を実現します。通常GPSだけを活用する場合、位置情報データには2メートル前後の誤差が発生します。
しかし、RTKの活用によって誤差を数センチ以内まで抑えられる効果が期待できるのです。
RTKは正確な位置情報が必要となる場面で利用されることが増えており、例えばドローンを建設現場で運用する際にRTKを活用すれば正確かつ安定した飛行が可能となります。
５：AI
AI（人工知能）もDXにとって外せない存在でしょう。
AIによって技術のノウハウを映像で継承させたり、3Dモデルデータの処理を行ったりとDXの中でも今後さらなる活用が推奨される技術です。
例えばAIを使うことで建物の老朽した箇所や劣化した部分を見つけることもできるようになります。今後さらなるDX化が進み、多くのデータが蓄積されるようになればさらにAIの重要性が高まっていくことでしょう。
６：クラウド
建設業界を含む土木工事業は、紙とペンで情報をやり取りする風潮が現在でも根強い業界と考えられています。しかし今後効率化を推進するならばデータの一元管理が必要です。
そこで活用を推進されているのが「クラウド管理」で、クラウド管理は業務で使用するソフトウェアやアプリはもちろん、全国の拠点に分散しているデータや、職人それぞれのノウハウをデータ化したものをインターネット上で運用・管理できるようにします。
７：loT
IoT（モノのインターネット）は、建設機械や現場の設備などをインターネットに接続する技術です。
土木工事業にIoTを導入すると、設備や機械の稼働状況をリアルタイムで把握でき、トラブルの予兆を察知できます。重機の故障や異常を早期に検知し、即座にメンテナンスを行えるため、長期的な運用コスト削減につながるのです。
現場に設置したセンサーからデータを収集し、安全管理や作業環境の改善も図れます。危険箇所や高所作業を伴う現場でも、IoTを使った遠隔操作により作業員の安全を確保できるでしょう。
土木工事においてIoT技術の活用は、現場の安全性と生産性を同時に高めるためには必要な技術です。
土木工事業におけるDX活用事例
土木工事業界では、多くの企業がDXの取り組みを積極的に進めています。最新技術の活用で、業務効率化だけでなく安全性や品質の向上など、様々な成果が出ています。
ここでは、土木工事業におけるDX活用事例を紹介します。
株式会社安藤・間
株式会社安藤・間は、トンネル工事でICT施工技術を積極的に取り入れています。
株式会社安藤・間では、掘削土量をAIで予測するシステムの導入をしているのです。これにより、従来の経験に頼った予測作業が不要となり、精度が大幅に向上しています。
3次元レーザースキャナーを活用して掘削後の地山形状をリアルタイムに確認しています。手作業で行っていた測量や現場確認の手間を省略し、施工効率が向上しました。
さらに、クラウド上で測量データを共有できる仕組みも整え、現場管理者と作業員がスムーズに情報共有できる環境をつくっています。
参考：株式会社安藤・間 AI 評価と施工情報のデジタルツインによる施工管理と情報共有の向上｜一般社団法人 日本建設業連合会
株式会社大林組
株式会社大林組は、川上ダム建設においてデジタルツイン技術を取り入れています。3次元モデルに建設属性情報を組み込むCIMを活用し、施工から完成後の維持管理までを効率的に管理しています。
特に、クレーン運搬業務でAIを活用した運搬ルートの自動生成と、自律運転システムの開発を行いました。
この仕組みによって、人的ミスを防ぎ、作業効率や安全性を劇的に向上しています。また、デジタルツインを現場管理と組み合わせることで、工程管理や品質管理の精度も改善しています。
参考：株式会社大林組 現場計測機器・アプリとクラウドシステムによる出来形検査の効率化｜一般社団法人 日本建設業連合会
佐藤工業株式会社
佐藤工業株式会社は、トンネル工事の現場でIoTセンサーやスマートデバイスを導入し、施工現場のデジタル化を進めています。
掘削機械の稼働状況や現場の環境データをリアルタイムでモニタリング可能です。さらに、3次元データを活用した計測システムで掘削後の形状を把握しています。これまでの測量や報告作業にかかる時間を短縮し、現場の生産性を向上させているのです。
また、収集した情報をクラウド上で共有し、現場関係者が常に最新のデータを確認できます。DX技術の導入により、施工品質と安全性が向上し、業務効率化にも大きく貢献しています。
参考：佐藤工業株式会社 遠隔岩判定における切羽 3D データの活用｜一般社団法人 日本建設業連合会
土木工事業におけるDXの課題
土木工事業におけるDXはメリットもありますが、課題も存在します。
ここでは、土木工事業におけるDXの課題について、詳しく解説します。
導入コストがかかる
DX導入における最大の課題は、初期投資の負担です。土木工事業界では大型プロジェクトが多いため、設備やシステム導入にはどうしても多額の費用が発生します。
特に、中小企業にとって高額な初期投資は経営を圧迫する恐れがあり、導入をためらう原因となります。また、多額のコストをかけても期待した成果が得られる保証はなく、企業が慎重になる要因です。
そのため、段階的に導入したり、国や自治体の補助金を活用したりするなど、費用負担を軽減する工夫が必要となります。
デジタル人材を育成する必要がある
DXを進めていくためには、デジタル人材をしっかり育てることが重要です。最新技術やシステムを導入しても、適切に使える技能者がいなければ効果は発揮されません。
土木業界では、デジタル機器の操作経験が少ない従業員が多く、新しい技術に対応できる人材が不足しています。現場の作業員や管理者に対して十分な教育や研修を実施し、新技術への対応力を高める必要があります。
しかし、人材育成には時間やコストがかかり、企業にとっては負担となるでしょう。また、育成した人材が離職すれば、再び一からの育成が必要になり、さらなる負担となります。
こうした課題を乗り越えるには、長期的な視点を持って人材育成に取り組んでいく必要があります。
デジタル格差が生まれる可能性がある
土木工事業界におけるDX推進は、企業内でデジタル格差を生む可能性があります。
デジタル格差とは、技術を活用できる人と、できない人との間で生じる差のことです。土木業界は高齢の作業員が多く、従来の方法に慣れているため、新しい技術を受け入れにくい傾向があります。
そのため、DXを導入しても、企業内で技術を活用できる従業員とそうでない従業員が出てくるでしょう。
デジタル格差が生まれると、業務効率化どころか作業の連携に問題が生じる可能性があります。
デジタル格差を埋めるには、企業全体で丁寧な教育やサポートを行い、技術に不慣れな従業員でも無理なく対応できるような環境づくりが大切です。
従業員の理解を得る必要がある
DXを進めていくためには、従業員の理解を深め、協力してもらうことが大切です。
新しい技術や仕組みを導入するだけでなく、企業の伝統や文化、働き方を変える必要があります。そのため、変革に抵抗を感じたり、不信感を抱いたりする従業員が出る可能性があります。
特に、土木業界では長年培われてきた手法が強く根付いているため、新たな手法に抵抗する従業員が多くいることが現実です。従業員の理解が得られなければ、せっかく導入した技術も十分に活用されず、初期投資に見合った成果が得られない恐れがあります。
この課題を乗り越えるには、企業側がDX導入の意義を丁寧に伝え、従業員が納得して取り組めるような働きかけが必要です。
土木工事業におけるDX導入手順
土木工事業でDXを導入する際は、最初に自社の課題を明確に把握しましょう。
例えば、現場で図面管理が非効率なことや、測量作業に時間がかかるといった課題です。課題が明確になったら、それを解決するためのデジタル技術やツールを具体的に選定します。
図面管理ならクラウドシステム、測量作業であればドローンなど、課題に応じた技術を選びます。選定後は、小規模なプロジェクトや現場で試験導入し、効果を検証しましょう。
現場からの意見を反映しながら改善を行い、本格導入の準備を進めます。本格的な運用を始める前に従業員への教育やトレーニングを十分に行い、新しい技術への抵抗感を和らげておく必要があります。
建設業の業務効率化ならアウトソーシングサービスがおすすめ
建設業で業務効率化を進めるには、アウトソーシングサービスの利用もおすすめです。従業員のリソースがひっ迫している場合や、業務に対応できる人材が不足している場合などは、アウトソーシングサービスを活用すると、少ない工数で業務を実行できます。
BPOサービスでは、専門的な知識を持っているスタッフが対応するため、さまざまな業務をスムーズに進められます。
弊社では、建設業の業務に対応している建設業特化のBPOサービス「ツクノビBPO」を提供しています。書類作成や図面の作成、積算業務など、幅広い業務を代行できます。ツクノビ事務では、倍率200倍の選りすぐりの専任スタッフが対応いたします。
業務を行うなかで作業効率が高い方法のご提案や業務マニュアル作成を行うため、業務効率の向上も図れます。
建設業業務の業務効率化でリソース不足を解消したい方は、ぜひこちらからお問い合わせください。
【まとめ】土木工事業でもDX活用が重要視されている！活用できる技術についても要チェック
本記事では、土木工事業にDXを導入することによるメリットや、土木工事業におけるDX技術を紹介しました。 DXは土木工事業において多くのメリットを持っています。今後多くの企業がDXの魅力に気づいて導入を検討する日も近いでしょう。
ただし、せっかくDXを導入しても現場の実情や活用する社員・作業員のITリテラシーにそぐわない技術の場合、意味をなさない場合もあります。
まずはDXの意味や活用シーン、そして技術を事前に学び理解した上でDXの導入を開始することが大切です。本記事を参考に効率的にDXを導入してみましょう。
建設業でのDX化についてはこちらの記事でより詳しく解説しています。ぜひこちらもご確認ください。
建設業DXとは？活用される技術や進めるメリット・課題などを解説
