CONEXPO-CON/AGG注目トレンド：1人測量・建機誘導で進む施工DX

目次

• はじめに

• 海外土木市場の人材難と施工DXの潮流

• ワンマン測量（一人測量）の革新

• 建機誘導（マシンガイダンス）の進展

• 従来手法との比較

• クラウド活用・AR連携による現場DX

• 導入メリット：関係者ごとの利点

• LRTKによる簡易測量の活用

• FAQ

はじめに

2023年に米国ラスベガスで開催された世界最大級の建設機械展示会CONEXPO-CON/AGGでは、建設業界のデジタルトランスフォーメーション（DX）を象徴する先端技術が多数紹介されました。その中でも特に注目を集めたのが、「1人測量」（ワンマン測量）と「建機誘導」（マシンガイダンス）です。人手不足が深刻化する海外の建設市場において、少人数で効率的に現場作業を進めるこれらの技術は<strong>施工DXのキーテクノロジー</strong>として脚光を浴びています。

一人で測量作業を完結させたり、重機オペレーターを先進技術で支援したりする試みは、現場の生産性向上と安全性向上に直結します。本記事では、海外土木業界の最新トレンドを踏まえつつ、ワンマン測量と建機誘導が施工現場にもたらす革新について解説します。さらに、これらの技術を支えるGNSS測位・RTK技術の活用事例や、クラウド・ARとの連携による現場DXの可能性にも触れます。最後に、こうしたDXを実践する上で有用な<strong>簡易測量ソリューション「LRTK」</strong>の利点と活用法を紹介し、皆様の現場への導入を検討する一助とします。

海外土木市場の人材難と施工DXの潮流

近年、海外の土木・建設市場では深刻な人材難が課題となっています。高齢化や若手入職者の減少により、現場で必要な測量技術者や熟練オペレーターの確保が難しくなりつつあります。一方でインフラ需要は旺盛で、限られた人員で多くのプロジェクトをこなす必要性が高まっています。この課題に対応すべく、作業の自動化・省人化を目的としたデジタル技術の導入、すなわち「施工DX」の流れが加速しています。

アメリカをはじめ海外の施工現場では、ICT（土木IT）やIoTを活用して生産性を向上させる取り組みが主流になりつつあります。例えば、3D設計データに基づくマシンガイダンス（重機の自動制御・誘導）や、現場作業員自らがGNSS機器を用いて測量・出来形確認を行うといったケースが一般化しています。CONEXPO-CON/AGGでも、これらの技術が労働力不足の解決策として各社から多数提案されていました。

技術導入が進む海外で顕著なのは、「少ない人数でより多くの仕事をこなす」という発想です。具体的には、<strong>一人一人の作業効率を飛躍的に高める</strong>ことで、人手の減少を補い、生産性を維持・向上させようという流れです。その鍵となるのが、今回取り上げるワンマン測量と建機誘導といった技術なのです。次章ではまず、測量分野における革新的な変化であるワンマン測量について詳しく見ていきましょう。

ワンマン測量（一人測量）の革新

ワンマン測量とは、従来は2名以上で行っていた測量作業を、たった1人で完結できるようにする手法や技術の総称です。これまで測量と言えば、1人がトータルステーションなどの測量機器を操作し、もう1人が離れた地点でスタッフ（標尺）を持つのが当たり前でした。しかし近年、この常識を覆すように、オペレーター1人だけで測量をこなせる新しいスタイルが登場しています。

ワンマン測量が注目される背景には、前述の人材不足問題に加え、測量の省力化ニーズの高まりがあります。ベテラン測量士の高齢化と若手不足により、「一人でも測量できれば理想的だ」という声が現場で増えているのです。日本でも国土交通省主導の*i-Construction*がICT活用による施工効率化を掲げており、ドローン測量やマシンガイダンスと並んでワンマン測量の普及にも期待が寄せられています。

では、1人で測量を行うにはどのような技術が必要なのでしょうか？近年の技術進歩により、測量のやり方自体が大きく変わりつつあります。従来主流だった光学式測量では、どうしても複数人の人手が必要でした。ところが現在は以下のようなソリューションが実用化されています。

• ロボティックトータルステーション：自動追尾機能を備えたトータルステーションで、オペレーターがプリズムを持って移動すれば機器が自動でターゲットを追尾します。これにより測角・測距を1人で行うことが可能です。

• UAV（ドローン）測量：上空からの写真測量で地形データを取得し、後処理で3Dモデルや図面を作成できます。短時間で広範囲を測量できる利点があります。

• レーザースキャナー測量：地上型の3Dレーザースキャナーを使って周囲の点群データを一度に取得し、細密な計測ができます。

これらはいずれも作業人員を削減し効率化する画期的な技術ですが、実際には運用コストや条件面での課題もあります。ロボティックトータルステーションは高価で高度な操作スキルが必要ですし、ドローンやレーザースキャナーも天候や飛行制限、専門知識のハードルがあります。そこで、特に注目されているのがGNSS（衛星測位）を活用したRTK測量によるワンマン測量です。

RTK（リアルタイムキネマティック）は基地局からの補正情報を使ってGNSS測位の精度をセンチメートル級に高める技術で、専用の受信機（ローバー）を用いることで、1人でもリアルタイムに高精度な位置座標を取得できます。従来のようにトータルステーションを据え付けたり視通を確保したりする必要がなく、広い現場を1人で動き回りながら測点をどんどん取れる高い機動力が魅力です。つまり、広大な造成地や道路工事現場でも、<strong>作業員一人がGNSS受信機を持って歩くだけで測量が完結する</strong>わけです。

ワンマン測量のメリットは計り知れません。複数人を割く必要がなくなるため省人化によるコスト削減が可能なうえ、誰かの手が空くのを待つ無駄がなくなり、必要なときにすぐ測れることで現場全体のスピードアップに繋がります。例えば従来は測量班が来るまで重機オペレーターが待機していた場面でも、作業員自身が測量できれば待ち時間を減らし即座に作業再開できます。測量データを即座にデジタルで共有できれば手戻りも防げ、工程の遅延リスクも軽減します。

以上のように、一人測量を可能にする技術として最も現場実装が進んでいるのがRTK-GNSS測量です。そして近年では、このRTK技術をさらに手軽に活用できる新たなツールも登場しています。それについては後述の章で取り上げますが、次にもう一つのトレンドである建機誘導（マシンガイダンス）について見てみましょう。

建機誘導（マシンガイダンス）の進展

建設機械のマシンガイダンス（マシンコントロールとも呼ばれます）とは、重機にGPS/GNSSやセンサーを搭載し、3D設計データに基づいてオペレーターを誘導・支援する仕組みです。ブルドーザーやショベルなどの機体位置やブレード高さをリアルタイムに検知し、車載モニターに設計面とのズレを表示したり、自動でブレード制御を行ったりします。これにより、オペレーターは経験や勘に頼らずとも精度の高い造成や整地作業が行えるのです。

マシンガイダンスが注目される主な理由もまた、人手不足と作業効率化にあります。熟練オペレーターが減少する中、<strong>新人でも熟練者に近い精度で作業できる</strong>環境を整えることは急務です。マシンガイダンスを導入すれば、ベテランでなくとも機械任せで正確な施工が可能となり、結果的に品質の均一化や手直し削減に繋がります。また、従来は測量士が現場に杭を打って丁張りを出し、オペレーターがそれを目安に掘削・盛土していましたが、マシンガイダンス導入後は物理的な杭設置を大幅に減らせます。つまり、測量の手間を省きつつ作業を継続できるため、全体の工期短縮とコスト削減にも寄与します。

CONEXPO-CON/AGGでも多くのメーカーが最新のマシンガイダンス対応機器を展示していました。最新モデルでは操作画面がより直感的になり、オペレーターが一目で必要な情報（設計面までの高さ差や勾配など）を把握できるよう改良されています。また、油圧ショベルのバケット角度を自動調整する機能や、転圧機に搭載したセンサーで締固め度合いを可視化するシステムなど、あらゆる工程にデジタルガイダンスを適用する動きが見られます。

特筆すべきは、これまで大型現場を中心に使われていたマシンガイダンスが、<strong>中小規模の工事や小型建機にも広がっている</strong>点です。実際、CONEXPO-CON/AGG 2023では小規模な造成や下水道工事向けに廉価な後付け型ガイダンスキットが発表されるなど、技術の裾野が広がっています。これにより、大手ゼネコンだけでなく中小の施工会社でも導入しやすくなり、業界全体での底上げが期待されています。

マシンガイダンスの効果は既に現場で実証されています。海外のある道路改良プロジェクトでは、ガイダンス導入後に作業時間が約半分に短縮された例も報告されています。人力による経験則に頼っていた頃に比べ、測量のやり直しや過剰掘削が減り、燃料・材料の節約にも繋がったといいます。さらに、杭打ち作業の削減によって作業員が重機周辺に立ち入る機会が減り、安全性の向上という副次的なメリットも生まれています。まさに、マシンガイダンスはこれからの施工現場における標準となりつつあるのです。

従来手法との比較

ワンマン測量やマシンガイダンスといった新しい技術が、具体的に従来の施工手法とどう違うのかを整理してみましょう。以下の表に、測量作業および重機オペレーションに関する従来方式との比較を示します。

表1．測量作業：従来の方式 vs. ワンマン測量（RTK測量）

表2．重機オペレーション：従来の方式 vs. マシンガイダンス活用

上記の比較から明らかなように、ワンマン測量とマシンガイダンスはいずれも従来の非効率な手順や属人的な要素をデジタル技術でカバーすることで、大幅な省力化と品質向上を実現します。

クラウド活用・AR連携による現場DX

ワンマン測量やマシンガイダンスの真価をさらに引き出すものとして、クラウド技術やAR（拡張現実）との連携があります。データをクラウドで共有・管理することで、現場とオフィス間、さらには重機間の情報伝達がスムーズになり、施工管理がリアルタイム化しています。

例えば、測量で取得した位置座標や出来形データをクラウド上にアップすれば、オフィスの技術者や別チームとも即座に共有可能です。これにより「測量結果を待ってから図面反映」という従来のタイムラグがなくなり、現場での判断が迅速化します。また、設計変更が生じた際にもクラウド経由で重機のガイダンスシステムや測量端末に即時反映できるため、常に最新データで統一された施工が可能になります。USBメモリを持って現場を走り回る必要もなく、リモートから複数機械に同時配信して更新するといったことも実現しています。

一方、AR（Augmented Reality）の活用も現場DXの新たな可能性を拓いています。例えば、タブレットやARグラスを使って現場を映し出しながら、設計図上の完成形や埋設物の位置を現実空間に重ねて表示するといった試みが進んでいます。重機のオペレーター向けにも、フロントガラス越しに設計ラインや目標高さを投影するシステムが研究されています。これが実用化すれば、<strong>まさに「見るだけ」で適切な位置や高さが把握できる</strong>ようになり、作業の直感性と正確性が飛躍的に高まるでしょう。

クラウドやARと連携したDXソリューションにより、測量→設計→施工→検査といった一連のプロセスがデジタルにシームレスにつながりつつあります。これは単に人手を減らすだけでなく、データに基づく高度な施工管理を可能にする点で画期的です。例えば、施工中の進捗をドローンやロボットでスキャンして点群データ化し、それをクラウド上のデジタルツイン（仮想現場）で即座に分析、翌日の施工計画に反映するといった先進事例も海外では登場しています。日本国内でも今後、これらクラウド・AR技術を組み合わせた現場DXがますます普及していくと考えられます。

導入メリット：関係者ごとの利点

ここまで述べてきた技術革新は、建設プロジェクトに関わるあらゆる立場の人々にもたらすメリットがあります。それぞれの視点で具体的な利点を整理してみましょう。

• ゼネコン・施工会社：人員不足を補いながら生産性を向上できるため、プロジェクトの納期短縮やコスト削減に直結します。精度向上による手戻り減少で無駄な出費が減り、全体的な利益率向上が期待できます。また、最新技術を導入することで企業イメージ向上や受注競争力アップにも寄与します。特に海外案件ではDX対応が標準化しつつあるため、これら技術への対応が新規受注へのアピールポイントとなるでしょう。

• 重機オペレーター：マシンガイダンスによって操作が視覚的に支援されるため、作業負荷が軽減します。常に正確な指示が得られることで心理的プレッシャーが和らぎ、結果として安全運転にも繋がります。習熟のスピードも上がり、新人でも早期に戦力化しやすくなります。一方でベテランにとっても、勘や経験に頼る部分が減ることで肉体的・精神的負担が軽減され、より高度な作業や指導に専念できる利点があります。

• 施工管理者（現場監督）：リアルタイムで現場データが取得・共有できるため、進捗管理や品質管理が格段にやりやすくなります。測量の段取り待ちや手直し対応に追われることが減り、全体を俯瞰したマネジメントに注力できます。クラウドを通じて本社や設計担当とも情報共有がスムーズになるため、意思決定のスピードアップと現場と事務所間のギャップ解消にもつながります。

• 測量技術者：一見、ワンマン測量で「測量士が不要になるのでは」と懸念されるかもしれませんが、実際には測量の専門知識を持つ人材は引き続き重要です。新技術により測量技術者の役割が変化すると言えます。単純な測点測定作業から解放され、より計画的な観点での基準点設定や出来形の検証、データ分析といった付加価値の高い業務に専念できるようになります。また、肉体的負担が大きかった従来の作業（炎天下での長時間測量等）が軽減され、安全かつ長期にわたり活躍できる環境整備にもつながるでしょう。

このように、施工DX技術の導入は現場の全関係者にポジティブな影響をもたらします。省力化しつつ品質を上げることで「楽になるのに成果は向上する」という好循環が生まれ、ひいては建設業界全体の持続可能性向上にも資する取り組みなのです。

LRTKによる簡易測量の活用

最後に、上述したワンマン測量を手軽に実践できるソリューションの一つとして「LRTK」を紹介します。LRTKは、スマートフォンと連携して使用できる手のひらサイズの高精度GNSS受信機で、煩雑な機器操作や専門知識がなくても誰でも簡単にRTK測量を行えるよう設計されています。

従来、センチメートル精度の測位には高価な測量機器や熟練の技術が必要でした。しかしLRTKを活用すれば、専用アプリをインストールしたスマホに小型受信機を装着するだけで、1人で基準点測量や出来形確認が可能です。その測位精度は、水平・鉛直ともに±数センチ以内と本格的なGNSS機と遜色なく、現場で求められる十分な精度を確保できます。取得したデータはリアルタイムにクラウドへ同期できるため、オフィスで即座に図面化したり、関係者と共有したりすることもスムーズです。

LRTKの利点は携行性と手軽さにあります。重量わずか数百グラム程度の機器を現場に持ち込み、短時間で高精度な測量が行えるため、「ちょっとここを測りたい」といったニーズにもすぐ応えられます。例えば小規模な補修工事で追加測量が必要になった場合でも、LRTKがあれば即座に担当者1人で対応でき、工事の中断を最小限に抑えられます。さらに、専門の測量班を呼ばずに現場スタッフだけで完結できるため、コスト面でも大きなメリットがあります。

施工DXをこれから進めようという企業・現場にとって、LRTKのような簡易測量ツールは導入の第一歩として最適です。比較的低コストかつ既存のスマホを活用できる手軽さで、すぐに現場で試して効果を実感することができます。そこから得られた成功体験が、更なるDX技術（マシンガイダンスやクラウド連携等）の導入へと繋がっていくでしょう。ぜひこの機会に、LRTKによる一人測量の利点を現場で体験し、施工の新たな可能性を実感してみてください。

FAQ

Q: ワンマン測量とは何ですか？ A: ワンマン測量（1人測量）とは、従来2人以上で行っていた測量作業を1人だけで完結させる手法です。ロボティックトータルステーションやGNSS（RTK）測位技術を活用し、補助者がいなくても測量ができます。人手不足の解決策として注目されており、既に海外を中心に実用が進んでいます。

Q: マシンガイダンスを導入するとオペレーターの技能は不要になりますか？ A: マシンガイダンスはオペレーターの操作を支援・補完する技術ですが、熟練者の経験や判断が全く不要になるわけではありません。むしろガイダンスによって基本作業の精度が担保されることで、オペレーターはより難易度の高い作業や現場の安全確認などに注力できます。初心者でも一定レベルの作業が可能になりますが、熟練者の知見と組み合わせることで最大の効果を発揮します。

Q: これらの技術を導入するには高額な費用がかかりますか？ A: 導入コストは技術や機器によって様々ですが、近年は価格帯の幅も広がり小規模案件でも手が届きやすい選択肢が増えています。例えば後付け型のマシンガイダンスキットやスマホ対応の測量デバイス（LRTKなど）は、従来の専用機器に比べて格段に低コストです。また、これら技術は生産性向上によるコスト削減効果が大きいため、初期投資を短期間で回収できるケースも多く報告されています。

Q: GNSSによる1人測量の精度は十分なのでしょうか？ A: RTK方式のGNSS測量であれば、平面位置で±1～2cm程度、高さ方向でも±3cm程度の精度が期待できます。一般的な土木施工の測量精度としてはほとんどの用途で問題ないレベルです。ただし、衛星測位は樹木の下や高層ビル周辺では受信環境の影響を受けるため、現場の状況に応じてロボットTSと使い分けるなどの判断は必要です。オープンな作業空間が多い造成現場やインフラ工事では、RTK-GNSSで十分高精度な一人測量が実現できます。

Q: 具体的にどのように現場へ導入を進めれば良いでしょうか？ A: まずは小規模な現場や一部工程で試験的に導入してみることをお勧めします。例えば、従来は測量班に依頼していた出来形確認をLRTKで施工班が実施してみる、バックホウ1台に後付けガイダンスを装着してみる、といった形です。現場のスタッフが実際に使ってみることで効果や課題が見えてきます。最初は限定的な導入でも、成功体験が得られれば徐々に他の工種や現場全体へと横展開しやすくなるでしょう。また、導入時には機器メーカーやサービス提供企業のサポートを活用し、事前研修や運用支援を受けることでスムーズに現場へ定着させることができます。新技術への抵抗感がある場合も、メリットを実感すれば現場の理解と協力が得られるはずです。