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iConstructionの取り組み状況と今後の活用 Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism (補足)「ICT 」とは Information and Communication Technologyの略 「i-Construction」は国土技術政策総合研究所にて登録商標 1 関東地方整備局 企画部

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Page 1: i Constructionの取り組み状況と今後の活用 - MLITi‐Constructionの取り組み状況と今後の活用 Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism (補足)「ICT

i‐Constructionの取り組み状況と今後の活用

Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism

(補足)「ICT 」とは Information and Communication Technologyの略「i-Construction」は国土技術政策総合研究所にて登録商標

1

関 東 地 方 整 備 局 企 画 部

Page 2: i Constructionの取り組み状況と今後の活用 - MLITi‐Constructionの取り組み状況と今後の活用 Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism (補足)「ICT

【機密性2】

1-1 i-Constructionの概要 (H27.11.24大臣会見資料より)

一人一人の生産性を向上させ、企業の経営環境を改善建設現場に携わる人の賃金の水準の向上を図るなど魅力ある建設現場に死亡事故ゼロを目指し、安全性が飛躍的に向上

□規格の標準化• 寸法等の規格の標準化された部材の拡大

□施工時期の平準化•2ヶ年国債の適正な設定等により、年間を通じた工事件数の平準化

プロセス全体の最適化へ

プロセス全体の最適化

依然として多い建設現場の労働災害• 全産業と比べて、2倍の死傷事故率(年間労働者の約0.5%(全産業約0.25%))

予想される労働力不足• 技能労働者約340万人のうち、約110万人の高齢者が10年間で離職の予想

• 労働力過剰時代から労働力不足時代への変化が起こると予想されている。• 建設業界の世間からの評価が回復および安定的な経営環境が実現し始めている今こそ、抜本的な生産性向上に取り組む大きなチャンス

□ICT技術の全面的な活用• 調査・設計から施工・検査、さらには維持管理・更新までの全ての

プロセスにおいてICT技術を導入

従来 : 施工段階の一部今後 : 調査・設計から施工・検査、さらには維持管理・更新まで

i‐Constructionの目指すもの

労働力過剰を背景とした生産性の低迷• バブル崩壊後、建設投資が労働者の減少を上回って、ほぼ一貫して労働力過

剰となり、省力化につながる建設現場の生産性向上が見送られてきた。

生産性向上が遅れている土工等の建設現場• ダムやトンネルなどは、約30年間で生産性を最大10倍に向上。一方、土工や

コンクリート工などは、改善の余地が残っている。(土工とコンクリート工で直轄工事の全技能労働者の約4割が占める)(生産性は、対米比で約8割)

今こそ生産性向上のチャンス

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(年度)出所:国土交通省「建設投資見通し」・「建設業許可業者数調査」、総務省「労働力調査」注1 投資額については2014年度まで実績、2015年度・2016年度は見込み、2017年度は見通し注2 許可業者数は各年度末(翌年3月末)の値注3 就業者数は年平均。2011年は、被災3県(岩手県・宮城県・福島県)を補完推計した値について2010年国勢調査結果を基準とする推計人口で遡及推計した値

○ 建設投資額はピーク時の1992年度:約84兆円から2010年度:約41兆円まで落ち込んだが、その後、増加に転じ、2017年度は約55兆円となる見通し(ピーク時から約35%減)。

○ 建設業就業者数(2017年平均)は498万人で、ピーク時(1997年平均)から約27%減。⇒ マクロ的には、当面の建設工事の施工に問題なし。

1-2 建設投資、許可業者数及び就業者数の推移

12 15 18 19 20 20 20 20 19 19 21 23 23 24 26 2932 34 33 35 35 33 34 32 30 28 26 23 21 19 18 17 17 18 18 19 20 23 23 21 21 22

22 24

25 29 30 30 30 28 29 31

33

39 43

49

56 54

52 47 45 44 48

42 3737

36 33

31 30

32 33 3431 31

25 24 25 26

29 28 30 3133

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90民間投資額(兆円)

政府投資額(兆円)

就業者数(万人)

(兆円) (千業者、万人)

就業者数のピーク685万人(1997年平均)

就業者数ピーク時比▲27.3%

498万人(2017年平均)

465千業者(2016年度末)

許可業者数ピーク時比▲22.6%

建設投資55.0兆円

建設投資ピーク時比▲34.5%

許可業者数のピーク601千業者(1999年度末)

建設投資のピーク84.0兆円(1992年度)就業者数:619万人業者数:531千業者

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1-3 建設業における高齢者の大量離職の見通し

出所:総務省「労働力調査」(H28年平均)を元に国土交通省で算出

(万人)

(年齢) 10年後には大半が引退

若年入職者の確保・育成が喫緊の課題

4

約110万人

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1-4 工種別の生産性の現状

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「社会のベース」の生産性を

高めるプロジェクト

「未来型」投資・新技術

で生産性を高めるプロ

ジェクト

「産業別」の生産性を

高めるプロジェクト

労働者の減少を上回る生産性の上昇が必要

我が国は⼈⼝減少時代を迎えているが、これまで成⻑を⽀えてきた労働者が減少しても、トラックの積載率が5割を切る状況や道路移動時間の約4割が渋滞損失である状況の改善など、労働者の減少を上回る⽣産性を向上させることで、経済成⻑の実現が可能。そのため、本年を「⽣産性⾰命元年」とし、省を挙げて⽣産性⾰命に取り組む。

ねらいねらい

3つの切り⼝3つの切り⼝

経済成⻑ ← ⽣産性 + 労働者等

国土交通省 生産性革命本部(平成28年3月7日設置)によるプロジェクト推進

1-5 生産性革命に関する取組み

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1-6 第1回未来投資会議 総理発言(H28.9.12)

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【安倍総理 発言(抜粋)】○本日、早速、第一弾として、第4次産業革命による『建設現場の生産性革命』に向け、具体

的な方針を決めました。

○建設現場の生産性を、2025年までに20%向上させるよう目指します。

○そのため、3年以内に、橋やトンネル、ダムなどの公共工事の現場で、測量にドローン等を投入し、施工、検査に至る建設プロセス全体を3次元データでつなぐ、新たな建設手法を導入します。

○人手による現場作業が置き換わり、これまで習得するのに何年もかかったノウハウも数か月で身に付けられるようになる。

○3Kのイメージを払しょくし、多様な人材を呼び込むことで、人手不足も解消します。全国津々浦々で中小の建設現場も劇的に変わります。

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1-7 i-Construction ~建設業の生産性向上~

○建設業は社会資本の整備の担い手であると同時に、社会の安全・安心の確保を担う、我が国の国土保全上必要不可欠な「地域の守り手」。

○人口減少や高齢化が進む中にあっても、これらの役割を果たすため、建設業の賃金水準の向上や休日の拡大等による働き方改革とともに、生産性向上が必要不可欠。

○国土交通省では、調査・測量から設計、施工、検査、維持管理・更新までの全ての建設生産プロセスでICT等を活用する「i-Construction」を推進し、建設現場の生産性を、2025年度までに2割向上を目指す。

従来施⼯ ICT建機による施⼯

測量

従来測量 UAV(ドローン等)による3次元測量

3次元測量(UAVを⽤いた測量マニュアルの導⼊)

ICT建機による施⼯(ICT⼟⼯⽤積算基準の導⼊)施⼯

検査 検査⽇数・書類の削減

3次元データをパソコンで確認

計測結果を書類で確認

⼈⼒で200m毎に計測

【生産性向上イメージ】

人・日当たりの仕事量

(work)

人(men)

工事日数(term)

‐coni

省人化

工事日数削減(休日拡大)

建設現場の生産性2割向上

i-Constructionにより、これまで

より少ない人数、少ない工事日数で同じ工事量の実施を実現

ICTの導入等により、中長期的に予測される技能労働者の減少分を補完

現場作業の高度化・効率化により、工事日数を短縮し、休日を拡大

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1-8 i-Constructionの取り組み

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2-1:ICT土工の流れ

UAV写真測量レーザスキャナを活用した3D現況測量

発注図書(図面)から3D設計データを作成する

3次元起工測量

3次元設計データ作成

ICT建設機械による施工

3次元出来形管理等の施工管理

3次元データの納品と検査

3Dマシンコントロール3Dマシンガイダンスを利用した施工

UAV写真測量レーザスキャナを活用した出来形管理計測

作成、利用した3Dデータの納品

・要求精度の規定・点密度の規定・計測プロセスの規定・精度確認手法の規定

・新たな出来形管理基準・新たな出来形管理資料

ポイント

ポイント

・新たな納品形式・書面確認事項・実地検査の手法

ポイント

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2-2:ICT土工の流れ(起工測量・出来形測量)

①公共測量(地形測量など)②起工測量(工事前の地形状況把握)③工事途中の出来高確認、数量算出④出来形管理

• 工事前のデータと設計データ施工する数量を確認する

• 工事前後のデータ施工した数量(出来高)を知る

• 工事後のデータと設計データ施工精度(出来形)を知る

■ICT施工における3次元測量

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2-3 ICT建設機械の概要

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・ICT建設機械とは、MC(Machine Contorol system)またはMG(Machine Guidancesystem)を搭載した建設機械。

・ICT建機に3次元設計データを取り込み、ブレードの自動制御(MC)、作業ガイド(MG)を行

う。

⾃動制御

GNSS又はTS

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繰返す

設計図から丁張り設置 丁張りを目安に検測

バケットの刃先が設計面に達すると作業機が自動停止し、アシスト機能で刃先が設計面に沿って動くため、オペレーターは掘り過ぎを気にせずに掘削作業を実行可能。

作業中に基準値内か判る施工用丁張りが減少

仕上がりは、オペレータの技量に依存

丁張りを目安に施工

施工後の出来形を断面毎計測し基準値内でなければ、オペレータに指示

設計図を現場に再現

従来施工

2-4 ICT建機による施工(MCバックホウ例) (ICT土工)

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ICT活用施工

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測量

発注者

OK

設計・施工計画

施工 検査i-Construction

設計図に合わせ丁張り設置

検測と施工を繰り返して整形

丁張りに合わせて施工

③ICT建設機械による施工

④検査の省力化①ドローン等による3次元測量 ②3次元測量データによる設計・施工計画

ドローン等による写真測量等により、短時間で面的(高密度)な3次元測量を実施。

3次元測量データ(現況地形)と設計図面との差分から、施工量(切り土、盛り土量)を自動算出。

3次元設計データ等により、ICT建設機械を自動制御し、建設現場のIoT(※)を実施。

ドローン等による3次元測量を活用した検査等により、出来形の書類が不要となり、検査項目が半減。

測量設計・施工計画

検査従来方法

測量の実施

平面図 縦断図

横断図

設計図から施工土量を算出

施工

① ②

※IoT(Internet of Things)とは、様々なモノにセンサーなどが付され、ネットワークにつながる状態のこと。

3次元設計データ等を通信

これまでの情報化施工の部分的試行

・重機の日当たり施工量約1.5倍

・作業員 約1/3

3次元データ作成

2次元データ作成

書類による検査14

◆3-1 ICT施工技術の全面的活用(土工)の概要