BIM/CIMモデルの活用による生産性向上と課題
生産性向上
【生産性向上－１】建設生産プロセスの一貫管理
現状は、新設時や、過去の補修時に作成された、2次元の紙の図面をもとに、補修設計を行っている。3次元モデルを活用することで、図面作成、施工計画、意思決定の効率化・省力化が期待できる。
【生産性向上－２】フロントローディング
BIM/CIMモデルと、3次元計測などの技術を組み合わせることで、現状の地形を含めた3次元モデルを効率よく作成することが可能である。構造物と周辺の地形を施工シュミレーションに取り入れることで、計画段階で課題の抽出を行うことができる。それにより、手戻り等の削減を図ることができる。
課題
【課題－１】一連の建設生産プロセスにおける情報の共有
構造物の設計、施工から維持管理に至るまでの一連の建設プロセスにおける3次元データの共有が課題である。
現状は、一般的に、2次元の設計図面を元に3次元の制作モデルを作成し、意思決定の効率化を図っているが、施工および維持管理等の下流プロセスでは活用されていない。
【課題－２】BIM/CIMモデル活用に向けた基準整備
3次元モデルの作成に関する共通の基準が整備されておらず、データの形式や互換性、モデル情報の精度・仕様が異なることが課題である。
建設時に作成された3次元モデルを、維持管理段階で使用できない。
【課題－３】専門人材の確保
BIM/CIMモデルの作成・活用には、2次元のモデル作成とは別の技術が必要である。2次元モデルの使用に比べて、3次元モデルの活用は進んでおらず、BIM/CIMモデルを扱う人材が不足していることが課題である。
3次元モデルは、レーザースキャナやドローンによる自動計測データの活用、検査・点検結果の紐づけなど周辺技術を開発・普及させることで、生産性の向上効果が高まる。より効果的な生産性向上を実現させるために、3次元モデルに係わる専門人材の確保・育成が課題である
【課題－４】3次元モデルによる品質確保
2次元の紙図面においては、寸法、詳細図、文字等の妥当性を確認することで、設計図面の品質を確保することが可能である。一方で、3次元モデルでは、内容の妥当性確認が容易ではない。
【課題－５】財源の確保
BIM/CIMモデルを扱うためには、項かな高性能の機器が必要である。BIM/CIMモデルを扱うためのソフトの高価な場合が多く、人材が不足していることに加え、モデル作成時に掛かる工数が多くかかる。
BIM/CIMモデルの活用上の注意点と解決策
【解決策－１】試行事業の実施によるBIM/CIMの推進
設計、施工、維持管理に至る一連の建設生産プロセスで、3次元モデルを共有、活用する試行事業を実施することで、各プロセス間の3次元データ共有を推進する。また、試行により、実務上の課題を抽出する。
【解決策－２】インセンティブの充実
3次元データを共有・活用したプロジェクトに対し、評価点で加点するなどインセンティブを与えることにより、3次元データの共有・活用を推進する。
【解決策－３】BIM/CIM基準の整備
一連の建設生産プロセスで3次元データに与えるべき属性情報、詳細情報、データの互換性など、データ作成方法を明確にするため、BIM/CIMモデル作成のルールの整備を進める。作成した3次元データの品質管理方法を明確にする。
【解決策－４】簡易3次元点群データ取得
一般的に、3Dレーザースキャナーによる3次元点群データの取得には、計測技術と計測費用、データの処理費用が掛かる。一方、ドローンなどによる撮影画像を点群データに変換する技術を活用することで、広範囲の撮影により、写真による記録と３次元データの効率的な取得ができる。また、デジタルカメラを使えば、特殊な技術は不要であり、簡易的に3次元データの取得ができる利点もある。
【解決策－５】共通3Dモデルの利用
橋梁のように部材が多数ある構造物は、モデル作成に時間が掛かる。共通の仕様である部分は、3Dモデルを共有することで、モデル作成に掛かる時間を短縮し、ＣＡＤオペレーターの業務負荷を削減することができる。
【解決策－６】モデル化の取捨選択
対象とする構造物をより詳細にモデル化することが理想ではあるが、設計、施工、管理の建設生産プロセスのなかで、使用目的から外れる詳細データは省略することが、費用対効果の観点から望ましい。
BIM/CIMモデルの活用上のリスクと対策
【リスク－１】一貫管理データの消失
3次元モデルデータ上で建設生産プロセスの一連のデータを共有・管理するため、データの不具合、消失、誤ったデータの上書きなどのリスクがある。データ共有のルール策定、データのバックアップ確保が対策となる。
【リスク－２】人材不足
3次元モデルの普及に伴い、3次元モデリング技術を保有する技術者だけでなく、3次元測量などの周辺技術を保有する技術者が不足するリスクがある。人材の育成と、教育、資格制度の充実が対策となる。
【リスク－３】資金力の差によるBIM/CIM導入の差
設計、施工、管理の一連の建築生産プロセスで3次元モデルデータを活用するためには、関わる企業すべてが3次元モデルを扱う技術を保有する必要がある。3次元モデルの導入、技術者の教育には資金が必要であるため、企業への資金援助制度等の充実が対策となる。
【リスク－４】現役技術者のBIM/CIMへの対応遅れ
BIM/CIMと周辺技術の急激な進展に対し、旧来建設技術者では対応できず、技術力の低下を招く恐れがある。特に地方では人材不足によるＩＣＴ取組み遅延の懸念がある。地域に根差した産官学の連携、地方と都市部技術者との遠隔臨場の導入等が対策となる。
【リスク－５】ＩＴ技術者不足
建設業界だけでなく、物流、製造業界においてもＩＴ技術者の需要がますます高くなっており、建設業界で活躍するＩＴ技術者が相対的に不足するリスクがある。働き方改革や賃金等の労働条件を、他産業と比較しても良いものにすることが対策となる。
まとめ
・3次元モデルを使用した生産性向上は、一連の建設管理プロセスでの活用と、周辺技術の充実により達成されうる。
・3次元モデルの共有方法、ルール整備、人材不足、資金力が課題である。
・3次元モデル活用のルール整備、教育、補助金の充実が解決策である。
