BIM/CIMの導入を成功に導く──LRTKが変える次世代インフラDX

はじめに

建設業界では慢性的な人手不足や生産性低下が深刻な課題となっており、業務のデジタル化による解決が急務です。こうした状況で注目を集めているのが BIM/CIM と呼ばれる3次元モデル活用の手法です。BIM/CIMの導入はインフラ分野のDX（デジタルトランスフォーメーション）を牽引し、設計から施工、維持管理までの 業務効率化と品質向上 に大きく寄与すると期待されています。本記事では、BIM/CIMの定義や導入メリット、直面しがちな課題とその克服法、さらには国の政策動向やインフラDXとの関連性について解説します。その上で、現場DXを支える新技術として LRTK を紹介し、他製品にはない強みや具体的な活用シナリオを提示します。BIM/CIM導入を成功に導くポイントを押さえ、未来の建設現場へ踏み出す一助となれば幸いです。

BIM/CIMとは何か──定義と国内外の動向

BIM/CIMの定義 BIMは「Building Information Modeling（ビルディング・インフォメーション・モデリング）」の略で建築分野の3Dモデル活用、CIMは「Construction Information Modeling（コンストラクション・インフォメーション・モデリング）」と称され土木分野の3Dモデル活用を指します。日本では建築にはBIM、土木にはCIMという言葉を使い分けてきましたが、本質的には共通する概念であり、建設プロジェクト全体で共有する詳細な3次元デジタルモデルと付随情報を意味します。企画・設計段階で作成した3Dモデルに設計情報や部材属性、コストや工期など様々なデータを一元的に紐付けることで、施工から維持管理まで一貫して活用することを目的としています。その結果、関係者間で常に最新かつ正確な情報を共有でき、ミスや手戻りの削減、工期短縮などプロジェクトの生産性向上に寄与します。

国内外の普及動向 世界的にはBIMが建設業界のデジタル革新の中心技術となっており、多くの国で公共事業へのBIM適用が進んでいます。欧米やアジア各国では既にBIM活用が当たり前となっており、例えばシンガポールでは国家プロジェクトとして都市全体を3Dモデル化する「バーチャル・シンガポール」計画が推進され、2022年には完了しています。そのモデルは気候変動シミュレーション等にも活用され、日本でいうCIM的な用途まで包含しています。一方で日本はこれまでBIM/CIMの普及が海外に比べて遅れていると指摘されてきました。しかし近年は状況が大きく変わりつつあります。国土交通省は2023年4月から原則として直轄の全ての公共事業・詳細設計業務でBIM/CIMを適用する方針を実施しました（当初計画の2025年から前倒し）。この背景には、建設業でのDX促進やコロナ禍によるリモートワーク推進、人材不足の深刻化といった要因があります。2025年には時間軸を含めた4Dやコストを含めた5Dの実現、BIM/CIM標準のJIS規格化も目標に掲げられており、日本も世界に追いつくべく急速に歩みを進めています。

BIM/CIM導入がもたらすメリット

BIM/CIMを導入すると、従来の2次元図面主体の業務と比べて 様々なメリット が得られます。主な効果を整理すると次のとおりです。

• 設計の精度向上と合意形成の促進 3Dモデルにより設計意図を詳細まで可視化できるため、図面だけでは見落としがちな干渉や不整合を事前に発見できます。また発注者・施工者間や地域住民への説明でも直感的な理解を得やすく、関係者全員が同じ完成イメージを共有して認識ズレを減らせます。例えば住民説明会で橋梁や道路の完成予想を3Dモデルで示せば、「百聞は一見に如かず」でスムーズな合意形成につながります。

• 業務効率化と生産性向上 BIM/CIMではプロジェクト全体で単一のモデルを使い回すため、各工程ごとに図面を作り直す手間が削減されます。いわゆるフロントローディング効果により上流の設計段階で手戻りを防ぎ、下流の施工・検査では追加作業が減ります。その結果、工程全体の効率化と工期短縮が期待できます。実際に国交省の調査では、ICT施工導入で土工の作業時間が約3割削減され、舗装・浚渫では約4割短縮されたとの報告があります。特にBIM/CIM活用に限ると1日あたりの作業量が最大60%削減され、数量計測業務で54%もの効率化が実証されています。土工現場では導入後に全体の 77%もの業務削減効果 が得られたケースもあり、BIM/CIMの生産性向上効果の大きさが伺えます。

• 施工管理の高度化（品質・安全向上） BIM/CIMモデルを用いることで、施工現場での進捗管理や検査が飛躍的にやりやすくなります。例えば施工中にタブレットやARデバイスで 最新の3D図面を常に確認 できれば、設計とのズレをその場で検知し是正できます。出来形（施工完了物）検査でも、完成モデルと現況を重ねて誤差を色分け表示するヒートマップを用いれば、追加施工すべき箇所が一目瞭然です。また属性情報を持つモデルから寸法・高さを直接読み取って現物と比較できるため、図面を逐一参照する手間も省けます。これらによりヒューマンエラーの防止や手戻り削減につながり、品質確保と安全性向上に寄与します。

• 維持管理・資産管理への活用 竣工後もBIM/CIMモデルは価値を発揮します。構造物の点検時に過去記録したひび割れ位置をモデル上にAR表示して現物と照合したり、将来的な補修計画を3D上で検討するといった応用も可能です。地下埋設物の位置をGISデータと組み合わせてAR透視表示すれば、掘削工事の際に既設インフラ損傷を防ぐ手助けになります。このように BIM/CIMはライフサイクル全般で情報共有を円滑にし、無駄やリスクを削減する 切り札といえます。

以上のように、BIM/CIM導入によるメリットは設計段階から施工、維持管理に至るまで幅広く及びます。日本でもBIM/CIM適用件数は年々増加傾向にあり、2012年に11件だったものが2017年には132件に達するなど、効果への確かな手応えから普及が加速しています。今やBIM/CIMは建設DX推進に欠かせない基盤技術となりつつあります。

BIM/CIM導入時の課題と克服へのアプローチ

メリットが大きいBIM/CIMですが、実際に導入運用するにはいくつかの 課題 に直面します。代表的な課題とその克服策を見てみましょう。

• 初期コストと運用負担 BIM/CIMを始めるには3D対応の設計ソフトウェアや高性能PC、クラウド環境などへの投資が必要です。また既存図面資産の3D化やデータ整備にも時間と費用がかかります。特に中小企業にとって初期費用の負担は重く、導入に二の足を踏む一因となっています。この克服には、国や業界団体による補助金・支援策の活用、段階的なスモールスタート（まず一部プロジェクトや特定業務で試行導入する）などが有効です。最近では安価なBIM対応ツールやクラウド型サービスも登場しており、無理のない範囲から部分的にDXを進めて効果を検証し、徐々に全社展開する アプローチが現実的でしょう。

• 人材・スキル不足 BIM/CIMを使いこなすには3DモデリングやICTに明るい人材が必要ですが、建設業界ではまだまだ経験者が限られています。社内に専門チームを設けようにも人材獲得・育成が追いつかず、宝の持ち腐れになるケースもあります。対策として、外部のBIMコンサルタントや技術者に協力を仰ぐ、ベンダーのトレーニング講習を活用する、若手社員のデジタルスキル育成に積極投資するなどが挙げられます。またツール面でも、専門知識がなくても扱えるユーザーフレンドリーなソリューションを選ぶことが大切です。例えば直感的な操作インターフェースや自動化機能を備えたツールを導入すれば、研修に時間をかけず即戦力として現場に投入できる でしょう。後述するLRTKのように、現場作業員でもすぐ使い始められるデバイスは人材不足解消の切り札となり得ます。

• 業務フローの変革への抵抗 長年2D図面と紙ベースで業務を行ってきた企業ほど、BIM/CIMによる業務プロセス変革への心理的抵抗が生じがちです。「現場に合うのか不安」「導入しても現場が追いつかないのでは」といった声も少なくありません。しかしBIM/CIMはあくまで手段であり、目的はより少ない人員で効率よく高品質な仕事をすることです。経営層から現場までがその目的を共有し、小さな成功事例を積み重ねることで社内の理解を得ることが重要です。トップダウンの推進だけでなく、現場からDXを盛り上げるボトムアップの取組みも奨励し、成功体験を社員同士で共有することで抵抗感は次第に薄れていくでしょう。

これら課題に対しては、政府もガイドライン整備や事例公開を通じて導入支援を行っています。例えば国交省はBIM/CIMモデルの作成・活用手順を示す「BIM/CIM導入ガイドライン」を最新版公開し、適用プロジェクトでの具体的な運用方法を提示しています。また業界全体で標準データ形式（IFCなど）の普及や、関係者間でデータ共有するCDE（共通データ環境）の整備も進んでいます。自社単独で抱え込まず、国や業界のリソースも活用しながら段階的にBIM/CIMを根付かせていく ことが、導入成功への近道といえるでしょう。

インフラDXとBIM/CIM──政策的背景と業界の潮流

日本政府は建設分野の生産性革命に向けた旗艦プロジェクトとして 「i-Construction」 を推進してきました。i-Constructionとは建設現場にICTを積極導入して業務改革を図る国家プロジェクトであり、その中核技術の一つがBIM/CIMです。背景には、建設業界の著しい 人手不足や長時間労働、そして他産業に比べIT化が遅れてきた現状があります。国交省は2016年頃からi-Constructionを掲げ、3次元測量やマシンガイダンス（重機の自動施工）、BIM/CIMの活用などを総合的に推進してきました。目指すゴールは抜本的な業務効率化と働き方改革の実現であり、デジタル技術によって生産性向上と担い手不足の解消、さらには安全で魅力ある現場環境を創出することにあります。

具体的な政策動向としては、前述の通り2023年度より国土交通省直轄工事でBIM/CIM原則適用が始まりました。さらに将来を見据え、モデルに工期軸を加えた4D施工計画や、コスト軸を含む5Dマネジメントの導入が計画されています。BIM/CIMデータのJIS標準化や、官民でデータを共有できる共通基盤づくりも議論されています。海外でも英国やシンガポール、韓国など多くの国で公共事業へのBIM義務化が進んでおり、日本もそれに倣う形で政策を加速させています。こうしたトップダウンの政策支援は、企業が安心してBIM/CIMに投資・活用する後押しとなり、市場環境を整える役割を果たしています。

一方、インフラDXの潮流は政策だけでなく民間のイノベーションも原動力です。近年、建設Tech分野ではスタートアップ企業やICT企業が参入し、クラウド型の施工管理プラットフォーム、AIによる図面チェック、現場向けモバイルアプリ、ドローン測量サービスなどが次々に登場しています。BIM/CIMもこうした 民間テクノロジーと連携 することで真価を発揮します。例えばBIMモデルとIoTセンサーを連動させて施工中の出来形をリアルタイム検証したり、完成モデルをデジタルツインとして維持管理システムに組み込むなど、応用範囲は広がっています。つまりBIM/CIMは単体で完結するものではなく、インフラDXの一環として他のスマート施工技術と統合的に活用 されることで、次世代の建設プロセスが実現するのです。

このように国の政策的バックアップと技術革新の両輪により、BIM/CIM導入の環境はかつてなく整いつつあります。「2024年問題」「2025年の崖」とも言われる建設業界の課題に対して、DXは避けて通れない解決策です。BIM/CIMを基盤に据えたインフラDXへの取り組みは、業界の持続可能な未来を切り拓く鍵となるでしょう。

LRTKが実現する現場対応力とスマート施工

BIM/CIMによるデジタル化を真に現場で活かすためには、「現場DX」を支えるツールが不可欠です。そこで登場したのが LRTK（エルアールティーケー）という革新的ソリューションです。LRTKはスマートフォンに後付けして使用する ポケットサイズのRTK-GNSS測位デバイス で、スマホをセンチメートル級の高精度測量機に変身させます。現場の施工管理者や技術者が 1人1台 スマホに装着して持ち歩けば、その場ですぐに測量・計測・位置出し・AR表示までこなせる万能ツールとなります。しかも価格は従来の高精度機器と比べて非常に リーズナブル であり、専用研修を受けなくても直感的に使える手軽さが魅力です。

LRTK PhoneデバイスをiPhoneに装着した様子。iPhoneがそのまま小型の高精度測量機となり、ポイント測定や3Dスキャン、AR表示まで幅広く活用できる。ポケットに収まるサイズで常に携帯でき、必要なとき即座に現場測量が可能。

LRTKがもたらす 現場対応力 の高さは特筆すべきものがあります。従来、現場で正確な座標測量や出来形確認を行うには、トータルステーションやGNSS受信機といった専門機器と熟練オペレーターが必要でした。測量結果を事務所に持ち帰って図面と照合し、関係者と協議してから是正対応…と時間のかかるプロセスが当たり前でした。ところがLRTKを使えば、現場スタッフ自身がスマホ一つで測量から出来形確認まで完結できる ようになります。例えばあるポイントの高さや位置を確認したい時、スマホ＋LRTKをその地点に持っていきボタンを押すだけで、±数センチの精度で標高や座標が即記録されます。水準機や測量ベースを設置する手間もなく、測ったデータは自動でクラウド共有されるため、オフィスに戻る頃には関係者全員が結果を確認済みというスピーディさです。現場で必要な情報をリアルタイムに取得・共有し、即座に判断・対応できる柔軟性 は、これまでのやり方では得られなかったメリットです。

またLRTKは スマート施工 を支援する多彩な機能を備えています。スマホのカメラやLiDARセンサーと組み合わせることで、3D点群スキャンによる出来形計測や盛土体積算出が誰でも簡単に行えます。国土交通省の出来形管理要領に準拠した点群データをわずか数分で取得し、即座にクラウドで図面と照合、ヒートマップで施工誤差を見える化するといった流れも、スマホ1台で完結可能 です。従来半日がかりだった現場調査が 実働5分 に短縮できた例もあり、「もはやスマホとLRTKなしには仕事にならない」という声も現場から聞こえてきます。さらにAR機能を使えば、BIM/CIMモデルを現場映像に重ねて表示しながら施工チェックや位置誘導ができます。LRTKの高精度位置情報のおかげでマーカー不要・ズレなし の安定したAR表示が可能となり、移動しながらでもモデルが実物とずれずに重なり続けます。例えば杭打ち位置の誘導では、スマホ画面上に「ここに杭を施工せよ」というマーカーをAR表示して作業員をセンチ単位でナビゲートできます。これによって墨出し作業は劇的に効率化し、人為ミスも大幅に減少します。まさにARが現場監督の目印の役割を果たし、誰でも正確に施工できるスマート施工 を実現するのです。

このようにLRTKは、BIM/CIMで作成したデジタルモデルと実際の現場をリアルタイムにつなぐ架け橋となります。高精度GNSSとスマホを融合したLRTKは、今後の建設DXツールの中核 と言っても過言ではありません。i-Constructionの流れの中で測量・検査業務は職人技から誰でも扱えるスマホアプリ中心へと変わりつつありますが、その鍵を握るのが「正確な位置情報をリアルタイムに活用する」技術です。LRTKはまさにその技術を体現した魅力的なソリューションでしょう。現場DXを推進する企業にとって、LRTKは 現場の即応性を飛躍的に高める武器 となり得ます。

他製品にはないLRTKの差別化ポイント

現在、市場にはさまざまなBIM/CIM関連ツールや測位機器が存在します。その中でLRTKが際立った価値を提供できるのは、以下のような 差別化ポイント があるためです。

• 価格の手頃さ 従来、センチメートル級のRTK-GNSS受信機や3Dスキャナー、AR表示機器を揃えようとすると、高額な初期投資が必要でした。例えば大手メーカーのGNSS測量機やARシステムは数百万円規模になることも珍しくありません。それに対しLRTKは スマホの周辺機器 という位置付けで開発されており、比較的安価に導入できます。さらに1台で多機能を兼ねるため、機器ごとに揃える必要もなくコストパフォーマンスに優れています。「価格は超リーズナブル」で「1人1台あれば生産性が大幅向上しそうだ」という評価もうなずけます。

• 携帯性・手軽さ LRTKデバイスは重量約125g・厚さ13mm程度とコンパクトで、スマホに装着したまま ポケットに入れて携帯 できます。必要なときにサッと取り出して使えるため、現場での機動力が段違いです。オプションの一脚（モノポッド）に取り付ければ安定した定点測位もできますが、基本的なポイント計測であれば片手でスマホをかざすだけでOKです。専門機器のように毎回据え付けや調整に時間を取られることがなく、思い立ったらすぐ測る スタイルを可能にします。「小型・軽量なので常時ポケットに入れて、必要な時にいつでも使える1人1台の現場ツールを目指した」という開発コンセプト通りの携帯性です。

• 操作性と自動化 専用のスマホアプリ（LRTKアプリ）は現場の声を反映して作られており、難しい設定や計算を意識せずとも結果を得られる設計になっています。例えばボタン一つで現在地の緯度・経度・高さを測定し、平面直角座標系への換算やジオイド高の算出も自動で行います。測点にタイトルやメモを付けて保存する機能や、連続測定モードで複数点を素早く取る機能など、痒い所に手が届く 気配りが随所に盛り込まれています。測ったデータはワンタップでクラウド送信でき、オフィスから即座に結果を閲覧可能です。帳票用に測点間距離を計算するツールも備わっており、これまで手計算やExcelで処理していた作業が現場で完結します。このように現場初心者でも迷わず使えるUIと、自動データ処理機能によって、LRTKは他社製品より習得コストを格段に低く抑えています。研修不要で即日導入も可能、という評判も納得でしょう。

• 精度と安定性 小型機器とはいえ、その測位精度は一級品です。LRTKはマルチバンド対応の高性能GNSS受信機を搭載しており、ネットワーク型RTK補正情報を利用することで 誤差1～2cm級の測位 を実現します。Ken-IT Worldの検証記事によれば、固定測位での単独点精度は水平12mm（1σ）程度、60回平均すれば8mm精度にまで向上したとのことです。これは従来の測量機器にも匹敵する精度です。またLRTKによるAR表示では、一度整合させたモデルがユーザーの移動に追随してズレずに表示され続けることが確認されています。つまり高精度位置情報のおかげで、現場をいくら動き回ってもデジタルモデルと実物の位置が狂わない わけです。専用マーカーを置いたり毎回キャリブレーションする手間も不要で、この安定した精度は現場作業の信頼性を高めます。加えて、測位データに異常があれば自動で警告する仕組みや、基準点での誤差検証機能も備えており、品質管理面でも安心して使えます。コンパクトでもプロユースに耐える精度――これがLRTKの大きな強みです。

以上のような特徴により、LRTKは「高い精度」と「手軽さ」を両立した希少なソリューションとなっています。他社には、専用タブレット型のAR測量機器や高額な3Dスキャナーなどがありますが、LRTKほど総合力に優れ現場目線で作られた製品はほとんどありません。だからこそ施工管理の現場で静かなブームを呼び、多くの技術者が「自分専用に1台欲しい」と感じるのでしょう。

BIM/CIMの現場活用シナリオ：測量から進捗管理・検査まで

では、BIM/CIMとLRTKを組み合わせることで具体的にどんな 実務活用シナリオ が考えられるでしょうか。ここではいくつか代表的なケースを紹介します。

1. 現場測量（出来形・納品用測量）

道路工事や造成工事では、施工後に路盤高さや法面勾配などを測量し、設計とのズレを確認する出来形管理が欠かせません。従来は専門の測量班がトータルステーションやレベルを使って半日がかりでポイント測定し、事務所で図面と照合していました。LRTK導入後のシナリオでは、現場担当者がスマホ片手に施工箇所を歩き回りながら主要ポイントを即座に測定 します。測点データはその場でクラウド共有されるため、オフィスではリアルタイムに出来形図が更新され、担当技術者が確認できます。必要に応じて追加測点の指示も即座に現場へフィードバック可能です。さらにiPhone搭載のLiDARで施工表面の点群スキャンを行えば、面全体の形状を取得して盛土・掘削量を自動算出できます。現場で完結した正確な測量データを即レポート化 できるため、出来形図や数量報告書の作成も効率アップします。まさに測量DXと言えるでしょう。

2. 施工中の進捗管理・品質チェック

施工段階でBIM/CIMモデルを活用すると、工事の進み具合や品質を逐次チェックできます。例えば橋梁工事で橋脚の鉄筋配置を検査する際、事前に用意した3D鉄筋モデルをLRTKのAR機能で現場投影 すれば、組み上がった鉄筋とモデルを重ね合わせて正否を確認できます。ずれていれば即座に修正指示を出せ、施工不良の見逃しを防ぎます。また道路工事では、設計の縦断・横断線形データをAR表示しておき、舗装や路盤がそのライン通りになっているかを随時確認できます。出来形のばらつきをその場で把握し、施工中に是正できる ため、後工程での手直し削減に効果的です。LRTKなら高精度にARガイドを表示できるため、重機オペレーターへの指示板代わりにもなります。例えば掘削範囲を地面上にラインマーキングしたり、ダンプの荷積み量をその場で計測して適切な運搬回数を判断する、といった応用も考えられます。これらにより常に施工品質を担保しつつ効率的に進捗管理 が行えるようになります。

3. 完成検査・引き渡し

工事完成時の検査では、設計図通りに施工物が仕上がっているか詳細に確認します。LRTKとBIM/CIMがあれば、その作業もスマートにこなせます。具体的には、完成した構造物の現況点群をLRTKで取得し、BIMモデルと重ね合わせて差分を解析 します。点群とモデルの差異はヒートマップ表示で一目で判別でき、緑色なら合格、赤色なら乖離ありといった具合に自動判定も可能です。例えば盛土工事で設計断面に対しどこに不足・過剰があるかが視覚化され、必要な手直し土量も瞬時に計算されます。出来形管理要領に準拠した測定データをそのまま電子納品資料に転用できるため、検査書類の作成も省力化 できます。立会検査の場では、タブレットを使って完成モデルと現物をAR比較しながら説明すれば、検査員にも直感的に伝わります。こうした デジタル検査 により、従来数日かかった検査・手直し工程が大幅に短縮できるでしょう。

4. 維持管理・点検

BIM/CIMモデルとLRTKの組み合わせは、引き渡し後の維持管理フェーズでも威力を発揮します。例えばトンネルや橋梁の定期点検では、過去の点検記録（ひび割れ位置や補修履歴など）を3Dモデルに紐付けてあります。点検担当者は現場でスマホARを使い、過去記録を現物に重ね表示 して確認できます。前回までなかった新たな損傷が一目でわかり、異常箇所にはその場で3D注釈を付けて記録できます。紙の図面や記録写真を照合する手間がなく、現物とデータが一致した状態で点検作業を進められるのは大きな利点です。また道路下の埋設管工事では、事前に埋設管の位置をLRTKでスキャンしておき、次回工事時に 地中インフラをAR透視表示 することで、重機オペレーターが避けるべき位置を一目で把握できます。これにより誤ってガス管や水道管を破損するといった事故リスクを軽減できます。要するに、BIM/CIM + LRTKの活用は竣工後も続く長期的な価値 を生み、インフラ資産のスマートメンテナンスに寄与します。

以上、測量・施工・検査・維持管理といったシーンごとの活用シナリオを見てきました。重要なのは、現場とデジタルモデルをリアルタイムにつなぐ LRTKの力によって、BIM/CIMが机上のデータに留まらず現場業務とシームレスに融合できる点です。これこそが次世代インフラDXの姿であり、LRTKはその現場実装を強力に後押しするツールと言えるでしょう。

おわりに：誰でもできるLRTKの「簡単測量」を体験しよう

BIM/CIMの導入と現場DXの推進は、これからの建設業界に不可欠な取り組みです。しかし新技術を現場で活かすには、実際に使ってみて得られる 体感的な納得 がとても大切です。LRTKは「誰でも簡単に使える」「一度体感するともう元には戻れない」と多くの現場ユーザーが評するソリューションです。例えば、これまで経験のなかった新人作業員でもLRTK付きスマホを手にすれば、その日から自ら測量を行い、3DモデルをAR表示して施工チェックができるようになります。「簡単測量」が現実のものとなり、現場業務の在り方そのものが変わるのです。

幸いLRTKは研修不要で即日導入が可能な手軽さです。もし皆さんの職場で、合意形成や施工管理に課題を感じているなら、ぜひ iPhone＋LRTKによる高精度ARとスマホ測量 を試してみてはいかがでしょうか。驚くほど手軽に、そして確実に、現場業務の効率と精度が向上するはずです。LRTKが実現する次世代のスマート施工を体験し、インフラDXの一端を担うことで、建設現場の未来を共に切り拓いていきましょう。

参考文献・情報源：本記事は国土交通省発表資料や建設業界ニュース、ならびにLRTKに関する技術記事等を参照し構成しました。詳しい情報や製品紹介についてはLRTK公式サイトもぜひご覧ください。最新テクノロジーの活用でインフラDXを加速させ、建設現場の課題解決と生産性向上に繋げていきましょう。