「3Dプリンタの施工が常識に」公共工事で一気に進展、1台3,300万円でも全国導入が進む理由【Polyuse】

国内唯一の建設用3Dプリンタメーカーの株式会社Polyuse（ポリウス）は、国産建設用3Dプリンタ「Polyuse One（ポリウス ワン）」の販売を本格的に開始した。2025年6月より量産製造をスタート、同年夏から順次全国に納品予定だ。販売価格は3,300万円（税込）で、既に2025年度分はほぼ完売。ただし一部販売協議は可能で、2026年度分のPolyuse Oneの販売前倒しも検討する。

これまで同社は、建設用3Dプリンタ試作機「Polyuse Zero（ポリウス ゼロ）」を活用し、公共工事を中心に国内最多の3Dプリンタ施工実績と各種検証データを蓄積し続けてきた。Polyuse Oneは建設現場のニーズをより捉えたアップデート機となる。

同社は2019年の創業から一貫して、「人とテクノロジーの共存施工」を会社のビジョンに掲げ、昨今の建設業界での少子高齢化、社会インフラの老朽化、災害復旧などへの貢献を目指し、国産の建設用3Dプリンタ技術の総合的な研究開発を行ってきた。

「3Dプリンタの導入により、人手不足や工期短縮、災害復旧などの課題に対応可能になっている。これまで公共土木工事を中心に3Dプリンタの実績を着実に積み重ねたこともあり、販売も順調に進んでいる。とくに地域建設会社やプレキャストメーカーからの問い合わせは多く、大きな手ごたえも感じている。3Dプリンタは”目新しいから採用する”世界線ではなく、施工効果や安全性、若手人材育成、経済合理性までも考え、技術導入に踏み切れる条件が揃ってきている」と語る同社の代表取締役・大岡航氏に話を聞いた。

「2025年を皮切りに日本全国で一気に3Dプリンタが常設される」

株式会社Polyuse 代表取締役の大岡航氏

――大岡・代表取締役はかねがね、「2025年、日本全国で一気に3Dプリンタが常設される」と話しています。いま、Polyuseの3Dプリンタの製造・販売状況はどのような状況でしょうか。

大岡航氏（以下、大岡氏）　2024年9月に初めての量産型になります国産建設用3Dプリンタ「Polyuse One」を発表し、2025年6月から量産製造開始まで滞りなく進んでおり、同年9月から順次納品予定です。2025年度分は限定30台の販売と決めていましたが、現時点でこの限定30台は先行予約も入れてほぼ完売しました。とはいえ、これからも一部販売協議は可能で、増産や2026年度分の前倒し販売も場合によって検討しているところです。

また方針として全国の公共工事で地場の技術として容易にご活用いただけるように初年度はエリアに偏りなく北海道から沖縄まで設置が進んでいることは大きな成果です。

2026年度には限定50台の生産販売を目指していて、直近2年間で合計100台近くのPolyuse Oneが、最低1都道府県に1台置かれるようになる世界線が間近にやってきているところです。

――3Dプリンタが活用されている現場数は、どれくらいになるのでしょうか。

大岡氏　土木学会コンクリート委員会や当社の2023年11月1日時点の調査によると、3Dプリンタの施工実績は53件、うち27件が国土交通省の工事で活用されています。都道府県や市区町村の施工工事を合わせると、公共工事全量で35件、当時進行中の施工案件も含めると累計100件を超えていました。最近、改めて調査したところ、3Dプリンタの適用は約200件を超え、ここ1年間での事例数は4～5倍と急増中しています。

ここ1年間で、Polyuseの3Dプリンタによる実績が一気に伸びた

建設用3Dプリンタは先進国を中心に住宅用への導入事例に注目が集まりがちですが、社会インフラとしての重要性を持つ公共事業がメインの土木工事への導入数は日本が圧倒的に多く、実は国際的に見ても最前線で動いている方々が国内に多くいらっしゃいます。

たとえば、国土交通省や土木学会などを中心に既存ルールとの整合性評価や安全性・品質評価の整備、各地方公共団体や国の出先機関での独自の取り組み、大学など教育機関での研究や特性把握、その他にも工事発注前の設計の段階に織り込むような事例も生まれてきており、このような産官学それぞれから見て3Dプリンタへのノウハウや品質に対する理解度が年々深まっている市場は、国際的に見てもとても先駆的だと思います。

地域の建設会社やプレキャストメーカーが積極導入する背景

――販売が順調とのことですが、どのような企業が導入しているのでしょうか？

大岡氏　まずは地域の守り手である建設会社が多いですね。具体的には、地域の公共工事をメインに受け、民間建築なども幅広く対応されている企業の皆様です。最近では、土木に特徴を持つ方々だけでなく、建築に特徴を持つ方々との連携も増えてきました。

ほかには、プレキャストメーカーです。コンクリート二次製品の販売をメインで行なっています企業でも、製造工場で職人さんが型枠を用意し、コンクリートを流し込み、養生して製品をつくります。しかし、職人の高齢化や建設資材の高騰などの課題感は建設会社と同様です。そういった背景もあり、プレキャストメーカーにも3Dプリンタの有効性を確認していただきながら技術導入が進んでいます。

重要構造物であるフーチング基礎の構造体部分に含む残存型枠での利用も

たとえば、富山県の称名土木株式会社様という建設会社は先んじて技術導入し、自社工事への活用はもちろん、既に営業から製造までチーム体制構築の日々最適化が進み、社内文化の一つとして浸透しつつあります。建設用3Dプリンタに関しては大手企業に負けない求心力があると思います。

その他にも共和コンクリート工業株式会社様も先駆的に建設用3Dプリンタを導入し、活用を開始しています。3Dプリンタの特性である現場需要の即応性、形状や構造的にも自由な造形能力や汎用性の高い技術を活かし、同社が幅広く手掛ける土木建設分野で的確に需要に応えられるような、コンパクトで特徴のある工業製品の開発、販売に取り組まれる方針だと伺っています。このようにコンクリート二次製品業界でも急速に輪が広まってきており、初年度の30台は地域建設会社とプレキャストメーカーを中心に技術導入が進んでおります。

折り畳み形状を採用し、運搬や移動が容易に

――改めて、Polyuse Oneはどのような製品なのでしょうか。

大岡氏　そもそも建設用3Dプリンタは3次元図面データに基づいて専用モルタルを積層造形し、任意な形状や構造のコンクリート構造物を製造するものです。コンクリート構造物を製造する上で必要不可欠な型枠作業や加工作業などの工程や準備などを実施せず、施工計画書作成や各ステークホルダーとの調整のサポート・データ設計・材料の練り混ぜから造形までをPolyuseの専門チームが伴走させていただくことで､最終的に安全、かつ省力化や工期短縮という現場での施工効果の向上が期待されます。

これまで、Polyuseとして試作機『Polyuse Zero（ポリウス ゼロ）』を活用し、公共工事を中心に国内市場において9割シェアの施工実績と各種検証データを蓄積し続け、社会実装を進めてきました。引き続き『Polyuse One』でも現場実態に合った運用性や印刷技術などのさらなる改善を行うことで、より幅広く適用可能な状態を構築し続けてまいります。

フーチング領域に3Dプリンタを活用した、阿南安芸自動車道安芸道路の建設現場（発注者：国土交通省四国地方整備局土佐国道事務所、受注者：入交建設株式会社）

また、日々の建設現場の環境変化に応じて柔軟に3Dプリンタ自体を移動することも度々求められるシーンがあります。Polyuse Oneは運搬・設置・展開・折りたたみ等が容易な仕様になっていることが特長です。これにより、印刷準備作業においても誰でも安定的に準備が可能です。私のように元々機械工学に明るくない方でもPolyuseの研修を受ければ5分程度で準備ができるようになっています。

建設現場でも簡単に運搬や移動が可能な仕様にし、季節や屋内外問わず、長時間稼働も想定した運用を続けられるよう、機械の耐久性確保の試験も積み重ねてまいりました。

――機体の仕様は？

大岡氏　折りたたみ時のサイズは約4,200mm×1,200mm×1,300mm（全幅/奥行/高さ）で、重量は900kg。その他付帯設備が合わせて500kgで、両者あわせて1.5tほどの重量です。

山間地域などでの工事で施工現場まで仮設道路を敷くこともありますが、規模に比例して人員の確保や作業も大変になります。しかし、Polyuse Oneであれば4tサイズのトラックで印刷に必要な機械装置一式が運搬可能です。組立性・運搬性・印刷安定性での優位性の高さはPolyuseにしかない技術やオペレーション体制があると思います。

小規模から大規模工事まで対応し、インフラDX大賞も受賞

――具体的には、どのような現場で活用されているのでしょうか。

大岡氏　小規模なコンクリート構造物工事から例にあげますと、一つ目は「異形桝」です。桝は、通常の工業製品のように形状が決まったものだけでなく、現場ごとの設置条件に基づき形状を変化させる必要があるシーンが多く存在します。3Dプリンタでは形状を任意にできるため、土木・建築双方にニーズが高いです。

二つ目は「階段」です。階段も異形桝と同様に、同じ段数、高さ、幅のものは少なく、基本的に設置する現場ごとにより仕様が変わります。また、型枠組み立ても難しく、施工期間や人工も一定数必要です。現場代理人側の立場としても階段工事に多くのリソースを要したくない背景をよくお伺いします。

3Dプリンタを階段工事で採用した事例

三つ目は「護岸工事」です。近年は水害被害が増加傾向にあるため、国土交通省や地方公共団体はより強い護岸工事を迅速に進めている背景がございます。

しかし、護岸を含んだ河川工事は施工期間に対して限定的な条件がつくことが少なくなく、周辺の住民生活、環境保全など配慮するべき点が多くあります。その他にも天候などの変化による事故リスクもあり、短期間で注意して工事を進めていく必要があります。

その中で、国土交通省四国地方整備局高知河川国道事務所の22～23年度「仁淀川中島地区下流護岸外（その1）工事」では、3Dプリンタを導入して、地形の点群データを前提に印刷データを作成するとともに曲線部分も含むコンクリートパネルを迅速に製作し、工期短縮、人員削減や景観配慮を実現しました。もし、これらを在来工事で実施するとすれば、現技術では非常に困難です。地形では湾曲した部分もありましたが、地形形状に合わせて3Dプリンタにより施工を実現することができました。

ちなみに、建設用3Dプリンタを用いて施工を行った「仁淀川中島地区下流護岸外（その1）工事(受注者・福留開発株式会社)」は、2024年度「インフラＤＸ大賞 国土交通大臣賞（最高賞）を受賞しました。3Dプリンタ活用工事で国土交通大臣賞受賞は初の事例です。

省人化、湾曲した地形、景観や生態系配慮といった多くのことに取り組んだ事例

もちろん建築部分でも建物、外構工事、ベンチ、インターロッキング、水飲み場、モニュメントなど多くの領域に使用されています。

――災害復旧工事でも3Dプリンタが活躍中とのことですね。

大岡氏　能登半島地震で富山県氷見市の農業用パイプラインが欠損したことで、地域の農家の方々に大きな影響が出ました。いち早く復旧しなければ農耕に影響が出るため、建設用3Dプリンタを用いて必要構造物を製造し復旧工事にあたりました。これは農林水産省管轄の初の工事になりました。

また、山形県で行った災害復旧工事内での3Dプリンタ擁壁では、最小限の人材と資材で工期を半数近く短縮することができました。秋田県と山形県新庄市を結ぶ国道13号の道路整備事業の一環で国土交通省東北地方整備局山形河川国道事務所が発注した新庄国道管内防災対策工事で、落石防護柵基礎の重力式擁壁の埋設型枠として約43m全量を3Dプリンタで施工しました（受注者：株式会社新庄砕石工業所（山形県新庄市））。

擁壁工事はそもそもの形状が多岐に渡る、かつ規模が大きくなるにつれ長期間の人材確保（型枠大工など）が必要なのですが、深刻な職人不足や建設資材単価の高騰など、安定的な施工管理は容易ではありません。ゆえに災害復旧に限らず、3Dプリンタによる擁壁工事での施工効果は非常に高いと考えております。

従来工法と比較して工期は約5割削減した擁壁工事

また、災害復旧工事の中には災害環境ゆえの高い危険性と通常よりも作業コストがかかり、昨今の状況を鑑みても建設会社側が受注に慎重にならざるを得ない状態が十分にあり得ます。

しかし、それでは災害復旧が進まないため住民生活に支障が出る可能性もあり、多くの方々が困ります。かつてはどこかの建設会社が対応していたというケースも今後は対応したくてもできない事情が出てくると想定してもおかしくないと思います。

そういった事態を回避していくためにも現代の実態に合った建設単価や各種申請ごとの効率化、現場環境の省力化や安全対策強化などの体制構築を各関係のステークホルダー同士がお互いに歩み寄って対話していくことが求められていると考えています。

その上で3Dプリンタは従来よりも少ないリソースで工事を進めていくことが可能です。発注者から見て地域にもしものことが起きても、迅速に対応できる体制が建設会社にあると安心して日々の業務を進めていけるのではないでしょうか。

この二つの災害復旧の事例は既にPolyuseではなく、受注者の方々が自ら各ステークホルダーと協議し、印刷・施工作業も行い実施した工事になります。

波返し工では8割もの工期短縮

――具体的には、どれくらいの工期短縮の効果があるのでしょうか。

大岡氏　現場条件や設計要件によっても異なりますが、一般的に在来工法では手間がかかるものや工程の詰まりや大量の準備工程や作業を要する構造物領域、その他現場で配慮する点が多い特殊な環境下等では、3Dプリンタ施工による効果を得やすいです。例えば、⾧崎県県北振興局農林部の発注工事「⾧崎老朽化内地地区福島海岸補修工事」（受注者・東興産業株式会社）での波返し工における国内初適用の事例です。

この工事では従来の施工方法と比較して、8割もの工期削減という大きな成果が得られ、その他にも狭小環境での多くの資材搬入や管理、作業足場などを削減することによる高い生産性効果を創出することが出来ました。このように全国多くの適用工事でも平均的に3～4割の削減効果が表れてきています。

8割の工期削減を実現した、波返し工での事例

――構造物の強度は？

大岡氏　強度、耐久性に関しては、北海道から沖縄と寒冷地から温暖多湿地域まで実施させていただいていますが現時点では事前試験や協議を行なった上で順調に活用できております。もちろん今後も継続的な観測を続けていくことで、より3Dプリンタの特性把握や有事の際の対策構築にも業界一丸となり努めてまいります。

日本は有数のインフラ整備を進めている国であり、これまでは土木領域を中心に3Dプリンタによる効果的なデータを蓄積してまいりました。今後は公共工事で積み重ねた3Dプリンタ実績や各種検証データ、推進支援体制、導入の手軽さなどを建築領域においても十分に活かすことで、建設全体での3Dプリンタ普及を図っていきたいと考えております。

――建設会社からの評価は？

大岡氏　一度、3Dプリンタを採用いただいた企業は90％以上の確率でその後もご一緒させていただいています。背景としてこれまで述べてきました社会課題に対して効果が見込まれることもありますが、今後の変化が激しくなる業界においての持続可能な事業継続において必要不可欠な技術であるとも仰っていただけます。

事実、建設業以外にも数多くの選択肢のある時代で、あえて建設業界を選択した貴重な意欲を持った人材に何を伝えていくのか。彼らに対して、活躍の道筋を立てるための施策として、3Dプリンタを活用したいという考えも地域の建設会社の皆様からよくお伺いします。

私たちは実際にどんな場所であっても何度も何度も現場に足を運び、これまでの背景含めて現状をご共有いただいており、まずは信頼関係の構築を大切にしています。その上であくまで一つの手段としてPolyuse Oneを最大限活用いただけるよう、勉強会や研修会、交流会などを定期的に開催しています。これからも当社は現場を重視し、パートナーの皆様と常に対話をしていくスタートアップであり続けます。

昨今は海外製の3Dプリンタ製品に対してのご相談も受けますが、やはり物理的なコミュニケーションの距離や各機械や材料の規格、安全性や品質担保、有事の際の対策措置、リスクアセスメント評価など、導入される企業の自己責任の範囲がどうしても大きくなります。当社は何も分からない状態からご相談いただいても一から伴走していくことが出来るので、その点は少しでも国産3Dプリンタメーカーとしての安心感を感じていただければと思っております。

「3Dプリンタ＝高い」という時代は徐々に終焉に

――これから3Dプリンタによる施工の未来は、どうなっていくと考えていますか？

大岡氏　3Dプリンタでの施工は今後、より日常的になっていくと確信しています。先ほど説明した、「⾧崎老朽化内地地区福島海岸補修工事」の事例では、3Dプリンタと在来工法の比較をすると、工期は8割短縮、省人化は7割削減、ヤード確保や仕上げ作業、作業足場が不要になるなどで総合的に見て経済性もクリアしました。

その他にも工期が短縮されたことにより、別の工事に技術者を派遣して会社全体でより強く連携していく。売上や利益率向上だけでなく活用の仕方次第で文化醸成にまで寄与できるという二次効果も生まれています。

これまで”3Dプリンタは高いから使えない”という単純なイメージもあったかと思いますが、そのイメージはもはや終焉に向かっています。

建設課題を現場で一緒に解決するPolyuseチーム

私たちとしては、土木・建築に限らず3Dプリンタを活用するその先に、建設業界の課題解決に繋げていきたいと考えている企業にご利用いただきたいと考えています。お互いの方向性を一致させ、一度でも施工効果を感じていただけると、さらに次への新しい取組みが進み、自然と3Dプリンタ活用を進めるためのノウハウも蓄積されていきます。

最後にPolyuseは各専門知識を持ったチームで構成していますが、その多くが元々異業種からの参画です。私たちは建設業界で皆様とご一緒することが何よりも楽しいと感じているチームです。Polyuseを通して、業界関係なく少しでも多くの方々に建設業界の魅力が向上、そして伝播していくことを願っています。