国土交通省では、令和3年度BIMを活用した建築生産・維持管理プロセス円滑化モデル事業(中小事業者BIM試行型)において、学識経験者等による評価を踏まえた審査の結果、9件の提案を採択した。見谷組の提案も採択され、同省のホームページ上で広く公開されている。このモデル事業は、国土交通省傘下の建築BIM推進会議で策定された「建築分野におけるBIMの標準ワークフローとその活用方策に関するガイドライン（第1版）」に準じて、設計・施工等のプロセスを横断してBIMを活用する建築プロジェクトにおけるBIM導入の効果検証や課題分析等を試行的に行う取組について、優れた提案を行った者に対し、国が当該検証等に要する費用を補助するものである。

◇参考：国土交通省の令和3年度BIMを活用した建築生産・維持管理プロセス円滑化モデル事業 公式ホームページ
https://r04.bim-jigyou.jp/r03/

国土交通省 令和3年度 BIMモデル事業 中小事業者BIM試行型提案概要

BIMデータとICT建機との連携の実際についてみてみよう。仮想プロジェクトの建物概要に準じてBIM建築設計システム「GLOOBE Architect」を用いて設計段階でのBIMモデルを構築し、基礎BIMモデルを生成する。この段階では、基礎BIMモデルは「GLOOBE Architect」固有のファイル形式であるGLMファイルとして保存されている。次に「GLOOBE Architect」における基礎BIMモデルは、施工BIM段階でのBIM施工支援システム「GLOOBE Construction」へと受け渡され、掘削BIMモデルとして成立する。ここで用いられるファイル形式は、GLCM形式となっている。最終的に「GLOOBE Construction」上の掘削BIMモデルは、※Land XML形式のデータとしてICT建機への入力データへと変換され、ICT建機へと送信され、稼働状態となる。

従来の建機とICT建機での掘削作業の実現場での比較、検討が実現している。従来の建機の運用では、詳細な図面などを用いて正確な掘削の位置出しが必要となり、現場要員が測量機器を用いて掘削位置と深さを指定する。そのため人手も要するなど作業手間が発生すると共に、現場要員と建機の接近リスクなども発生する。それに対して、ICT建機では、「GLOOBE Construction」が生成した掘削BIMモデルを基にICT建機が自動的に掘削位置と深さを認識するため、現場要員も配置せず、監視員のみでの現場運用が可能となる。

※Land XML形式:⼟⽊分野における設計・測量データのオープンなデータ標準を⽬指したXMLフォーマット。LandXML.orgにより策定され、国内外で多数のCADやソフトウェアに対応したデータ形式となっている。

ICT施工へのデータ連携

従来の掘削とICT建機による掘削の両方を同じ条件下で実践した結果をそれぞれ掘削完了後に実測確認している。それによると、更なる掘削精度の改善余地はあるものの、実用には十分に耐えうるものであるとの結論を得ている。

合わせて、今回の検証において、設計から施工段階へとシームレスなBIM援用を可能とするBIM建築設計システム「GLOOBE Architect」とBIM施工支援システム「GLOOBE Construction」の優位性が明らかとなった。当初、BIM建築設計システムとして登場した「GLOOBE」は、建設業にとって最も重要な生産拠点である施工現場のデジタル化を実現するべく、施工BIMを司るBIM施工支援システム「GLOOBE Construction」との連動を実現した。それによって設計BIMで構築した対象建物の躯体モデルから土工事における掘削モデルを連続的に生成することが可能となっただけでなく、施工BIMの援用範囲を仮設・足場モデルの構築、クレーンの駆動確認、4Dによる工程管理にまで拡張することが可能となっている。

BIM施工支援システム「GLOOBE Construction」とICT建機との連携に見られるように、施工現場でのデジタル運用も急速に進展している。それらの動きと軌を一にするように、建機メーカーの側でも施工BIMとの連携を強化している。今回の検証においては、施工BIMから展開された掘削BIMモデルを用いて人力でICT建機を運転しているが、近い将来、遠隔操作での無人操縦も日常的に行われるだろう。少子高齢化による労働人口の減少によって建設業でもベテラン技術者の技能をいかにして継承するかが課題となっている。多くの人力に頼らざるを得なかった施工現場の労働環境の改善は、4K労働の代表ともいわれていた建設業のイメージを刷新するだろう。建機メーカー側では、次なる課題として建機におけるEV化も視野に入れている。建設業においても施工現場での脱炭素化によるSDGsが次なる目標となるに違いない。今回のモデル事業(中小事業者BIM試行型)への採択を契機として、見谷組は建設業の次なるDX戦略へと舵を切った。

BIMを活用した建築生産・維持管理プロセス円滑化モデル事業(中小事業者BIM試行型)へ応募した背景には、いくつかの要因があった。ひとつには、BIMに象徴される建設業のデジタル化を推進するべく掲げた目標の「MILKEN BIM2030」の更なる徹底と再確認であった。BIMソフト「GLOOBE」を導入し、運用を開始したのは約7年前に遡る。施工現場でのICT建機の活躍など、BIMを取り巻く環境が激変する中で、2030年を見据えて掲げた目標の「MILKEN BIM2030」を強化し、BIM援用を加速化するための応募でもあった。

応募資格として、中小事業者BIM試行型と明記されていたことに加えて、BIMベンダーである福井コンピュータアーキテクトの担当者から応募を薦められたのも大きな要因となっている。実際には、3年前にも、当該モデル事業に応募していたが、その際には、採択されず、再チャレンジとなっている。轟建設の協力も応募実現に大きく貢献している。主に土木工事の分野で協力関係にある轟建設は、以前からICT建機の導入と運用に精通していた。社内のBIM担当者とBIMベンターそして協力会社による総力戦で応募が実現した。

BIM導入の当初からのデジタル化に向けた経営陣の後押しも応募への動機となっている。ドローンを飛ばし、BIMモデルを用いてAR(拡張現実)技術で施主にプレゼンテーションするなど、以前であれば、想定できなかったような活躍でBIMチームが成果上げている。できることは徹底的にやってみる。経営陣共々、チャレンジの気概に溢れている。

見谷組が応募し、提案が採択された中小事業者BIM試行型と共に、BIMを活用した建築生産・維持管理プロセス円滑化モデル事業では、先導事業者型、パートナー事業者型が俎上にあげられている。そこで採択された企業・組織名には、大手ゼネコンや組織設計事務所などが多く挙げられている。それらの企業・組織と伍して見谷組が公的に列記されているインパクトは、自社内に留まらず、広く地域社会へも波及していくに違いない。

ICT掘削出来形実測

検証対象の中から、施工図等の作成業務時間の短縮効果について報告する。施工図作成の前段階においては、BIM建築設計システム「GLOOBE Architect」を用いて基礎BIMモデルを生成し、続いてBIM施工支援システム「GLOOBE Construction」へと受け渡された基礎BIMモデルから掘削BIMモデルを生成するが、そこではエビデンスに基づき、成果が数値化されている。具体的には、杭＋基礎＋地中梁＋1階立ち上がり＋1階土間からなる基礎BIMモデルの生成には、99分、掘削BIMモデルの生成には、8分の所有時間であった。

続いて、上記所有時間と杭＋基礎＋掘削施工図作成時間及び掘削＋埋戻し＋基礎コンクリート数量算出時間を綜合し、［BIM作成+自動処理の合計時間］と［従来のCAD作図+手拾いの合計時間］として比較している。結果は明瞭であった。［従来のCAD作図+手拾いの合計時間］が530分であったのに、［BIM作成+自動処理の合計時間］は、305分となり、BIM援用による施工図等の作成業務時間の短縮効果を証明している。

ICT建機による施工に対する検証結果も詳細に提示されている。今回がICT建機を用いた初めての基礎掘削作業であったため、従来の掘削よりも掘削時間が12.7％増加するなど課題も明らかとなったが、他方、作業性の改善と掘削ノウハウの習得によって掘削時間が短縮に転じる見込みは十分にあるとの認識も共有している。発生土量においては、ICT建機の場合、余分な掘削作業に対して制限がかかるため、発生土量の抑制に繋がったとしている。ICT建機での掘削による発生土量は24.8％減少し、従来の掘削方法で 11.2％増加する結果となっている。

ICT建機による掘削作業において最も衝撃を受けたのは、BIMによる基礎BIMモデルから生成された掘削BIMモデルがシームレスにICT建機へと伝達できたことであり、運転者による半自動掘削とはいえ、従来のように、測量に基づく精緻な図面がなくとも、掘削作業が可能となったことである。従来作業との比較のため、施工図等の作成業務時間の短縮効果を検証したが、将来的には、ICT建機の徹底活用によって図面不要の現場作業が実現するし、その際には、施工図等の作成業務時間の測定自体が意味をなさなくなる。近未来の建設業のあるべき姿が垣間見られた瞬間であった。

ICT機能の応用

今後のBIM連携チャレンジマップ