宮城県の土木施工会社である株式会社石井土木(仙台市青葉区)は、業務効率化・生産性向上の一環として取り組んできたICT施工やデジタルツイン作成技術を他社に提供する「DXソリューション事業」を開始して1年が経った。事業内容は、「BIM/CIM」モデル作成、「3Dレーザースキャン」取得、「デジタルツイン」作成を3本柱とする。
これまでも同社では3Dマシンコントロールシステム搭載バックホウ、BIM/CIM、3Dレーザースキャナーといった最先端のテクノロジーを他社に先駆けて業務で内製化した。その結果、測量・設計・施工・維持管理などのプロセスを効率化し、労働生産性・施工品質の向上を実現した。
国土交通省は2023年度から直轄工事でBIM/CIMモデル活用を原則適用し、近く地方自治体への波及も想定されているが、目下の悩みはDX人材の不足だ。石井土木は、「DXソリューション事業」で五洋建設株式会社の橋脚補強工事や清水建設株式会社の文化財復旧工事などゼネコン数社の下で実績を積み、今後の伸びに期待がかかる。
本事業ではデジタルツインを用いたトータルシミュレーションにより、最適な施工プランを立案でき、合意形成の迅速化・生産性向上・工期短縮・コスト低減・原材料のロス率減少・危険箇所や干渉部分といった不整合箇所の発見などさまざまな効果を生み出している。「施工会社が行うDXソリューションの提案は、施工にマッチしていると好評だ」と語る石井土木の工事部SE・ICT担当の土田錬氏に話を聞いた。
デジタル技術で最適な施工プランを提案
建設DXソリューション事業をスタート
――「DXソリューション事業」の概略を教えてください。
土田 錬氏（以下、土田氏） 当社は宮城県の建設業者として、長年にわたり公共インフラ整備に貢献してきました。最近ではICT建機・BIM/CIM(建設3Dモデリング)・3Dレーザースキャナーなどの最先端テクノロジー導入による業務効率化や品質向上に注力しています。
「DXソリューション事業」は2023年春からスタートした新事業で、「BIM/CIM」モデル作成、「3Dレーザースキャン」取得、「デジタルツイン」作成が3本柱です。3Dレーザースキャナーを用いて取得した「現況地盤スキャンデータ」と、設計図書をもとに作成した切土・盛土・仮設構造・躯体の「BIM/CIMモデル」を統合することで、施工予定地と全く同じものをデジタル空間内に出現させる「デジタルツイン」を構築、データとして納品しています。
加えて、デジタルツインをもとに施工の妥当性の検討をし、クライアントの施工プランを提案します。さらにICT建機用の設計データを作成し、お渡しします。合意形成の迅速化・生産性向上・工期短縮・コスト低減・原材料のロス率減少・危険箇所や干渉部分といった不整合箇所の発見などトータル面での施工改善の提案を進めています。現在、徐々に顧客を獲得しつつあり、東北6県の数社の建設会社からご依頼いただいております。
5年前のICT施工を契機にトップが決断
――「DXソリューション事業」を開始した契機は。
土田氏 5年ほど前のことなのですが、ある河道掘削工事の現場でコマツからICTデータの作成とマシンガイダンスを使ったICT施工計画を手配していただいたことがありました。施工も行った際、使い勝手が優れていると弊社代表が確信し、その時点からICT施工の活用に舵を切りました。
その後、杭打ちや墨出しに特化した測量機「杭ナビ」や3Dマシンコントロールシステム、BIM/CIMモデリングソフト、3Dレーザースキャナーと年に1台のベースで新機器を導入し、社内用に業務効率化と生産性向上のために活用してきました。
技術やノウハウの蓄積も進んだため、自社のDXソリューション技術を他社に提供できるのではないかと、DXソリューション事業を開始しました。
同社初のICT建機運用例（河道掘削工事）
――DXソリューション事業の展開に当たっては「競業より協業へ」を訴えていますが、その意図は。
土田氏 土木工事の全国的な傾向かもしれませんが、とくに東北6県における中小企業向けの発注案件は減少しています。現在は震災復興需要が減少し、発注件数は震災前に戻っています。今、東北地方では少ない発注案件を多くの地域建設業が獲りあうレッドオーシャン市場にまさに突入しております。しかし、できれば互いに競合するより協力して建設業界全体を良い方向にもっていきたい想いが前提としてあります。
また、大企業は別として、中小企業では自社でデジタル人材を揃え、育成することは現実的に難しく、DX業務については外部に委託する事例が今後ますます増えるでしょう。それならば、現場に寄り添う提案ができる弊社のような企業が求められるのではないかと考えました。
――どのような現場からの依頼があるのでしょうか。
土田氏 とくに、施工計画立案が困難な施工区間のデジタルシミュレーションのニーズが強いですね。たとえば、五洋建設の耐震補強工事の事例ですと、同現場では河川地形で雑草や雑木が生い茂り、道路幅が狭く高低差もあったため、計画の立案が困難なケースでした。そこで弊社にデジタルツインを作成し、シミュレーションしてほしいとの要請がありました。
まず地上型レーザースキャナーによる現況スキャンデータの取得とノイズ処理を行いました。その後、スキャンデータをもとに土工事計画と交通規制計画のモデリングを実施、工法に応じた複数パターンのデジタルツインを作成し、データ納品しました。綿密なノイズ処理により原地盤を明確化することで施工計画が格段に立てやすくなったかと思います。
橋脚の補強計画や、片側交通規制のための交通規制計画が必要でしたので3Dモデルを作成し、それに伴い重機の配置計画も弊社が立案しました。
顧客からは「工事の進行に伴う様々なシナリオを視覚的に把握し、効率的な意思決定を行うことができる。今後の施工計画や協議シーンでぜひ活用したい」とのお声をいただき、追加でデジタルツイン化の仕事も依頼いただけましたね。
「施工性を第一」とする提案内容で大きな差別化
――かなりの工数をこなしている印象がありますが、どのような作業体制ですか。
土田氏 工事の節目ごとに発注者からご意見をうかがい、ご了承いただければ次のステップに進みます。たとえば、ノイズ処理が終わった段階で発注者の判断を仰ぎつつ次のステップも提案し、了承されれば次の作業に進んでいきます。ステップごとに課題を抽出し、それに対する提案を行い、問題箇所が見つけ次第再度提案することを繰り返しています。
ライナープレート用いた立坑工のデジタルツイン。主要幹線道路の橋脚補強工事（五洋建設の事例）
――発注される会社の規模とエリアは。
土田氏 基本的には大手ゼネコンが多いですが、地域ゼネコンや中小企業様からもご相談を受け、実際に事業を進めています。東北6県を商圏と考えておりますが、もし要請があれば日本全国どこでも対応したいですね。モデリングに関しては場所を選びませんので、距離的な制限はありません。弊社は施工性を第一とした提案内容を強みとしているので他社との大きな差別化を図ることができております。発注者との伴奏型の提案をご提供していますので、工事の進捗もスムーズに進むと評価を得ています。
東北6県のICT施工の底上げを図る
石垣全景のスキャンデータ（清水建設の文化財復旧工事）
石垣崩落箇所のスキャンデータ
――建設業界では、DX人材の育成も大きなポイントになりますね。
土田氏 弊社でも求人広告を出稿しつつ、常に新しい人材を求めていますがなかなか容易でなく、少数精鋭のスタッフが奮闘しているのが実情です。DX人材関係では様々な会社との連携も模索していますし、また現場スタッフとデジタルツールのノウハウを共有し、積極的に活用してもらっています。例えば、現場では3Dモデルビュアーのインストールされたタブレット端末及び3Dスキャナーを出来形管理及び進捗管理のため要所要所で活用しています。
また、側溝布設工事では床掘の3D設計データをあらかじめ手配し、ICT建機にインプットすることで無丁張掘削を実現しています。
――東北地方でのDXの浸透ぶりはどう見ていますか？
土田氏 まだまだ、これからだと思います。東北地方、とくに太平洋側は、この10年間は復興事業に邁進し、人海戦術で工事を進めてきましたが、その分DXに遅れが見えます。当時復興関連案件が多く、人員も予算も潤沢にあったためそこまで業務効率化や生産性向上が必要視されなかったのではないでしょうか。
――今後の展望は。
土田氏 まずは大小を問わず実績を増やしていきたいと考えています。現在の建設事業に加えて、将来的にはDXソリューション事業を収益での大きな柱とするつもりです。実績をもとに発注者側に対しても提案していける建設会社へと成長し、提案を重ねることで現場の協議もスムーズになることを期待しています。弊社がイニシアチブを取り、東北6県におけるICT施工やBIM/CIMの活用を推進し、業界全体の技術レベル底上げを図ることができれば嬉しいですね。