人手不足をICT施工で解消！スマホ活用で現場効率を劇的に向上

近年、建設現場では熟練作業員の高齢化と若手入職者の減少により深刻な人手不足が続いています。さらに2024年から建設業にも時間外労働の上限規制が適用される「2024年問題」により、人員不足の悪化や工期遅延が一層懸念されています。人手不足は施工管理の視点で様々な課題を生み出し、必要な人数を確保できないことで工期の遅延や品質低下のリスクが高まるほか、少ない人員で無理に作業を進めれば安全面にも悪影響が及びます。現場監督や施工管理者も一人で複数の業務を抱えざるを得ず、長時間労働や業務負担の増大に直結しています。

こうした現状を打破する鍵として注目されているのが、ICT（情報通信技術）を活用した施工のデジタル化です。国土交通省は2016年からi-Constructionを推進し、測量・設計から施工・検査に至る建設プロセス全体へのICT導入によって生産性向上と省人化を図っています。例えば、ある実証ではICT土工を活用することで必要作業人員の削減・施工日数の短縮・施工精度の向上といった成果が報告されています。デジタル技術により人力に頼った作業や手戻りが減り、経験や勘に頼らなくても誰もが効率的かつ高精度な施工を行える環境が整いつつあるのです。

中でもスマートフォンの活用は、ICT施工を身近に実現できる有力な手段です。近年スマホに後付けする高精度GNSS受信機（RTK）や3Dスキャンアプリが登場し、誰でもスマホを使って測量・出来形計測・墨出し（位置出し）などを行えるようになってきました。普段使い慣れたスマホを現場で活用すれば、高価な専用機器や高度な専門技能がなくとも、少人数で多くの施工業務をこなすことが可能となります。本記事では、人手不足によって生じる現場課題を整理した上で、ICT施工の導入により測量・施工・出来形管理・記録といった各工程を少人数でこなす具体策を工程別に解説します。特にスマホ＋RTKや点群計測アプリ等を活用した最新事例を交え、人手削減や作業時間短縮に直結する手法を強調します。最後に、スマホを高精度測量機に変えるデバイス「LRTK」を導入することで現場の一人作業を実現した事例を紹介し、その費用対効果（導入費用は数十万円程度）にも触れながら、ICT施工による生産性革命の可能性を探ります。

人手不足が建設現場にもたらす課題

人手不足は現場の施工管理に具体的な支障をきたしています。主な課題として、以下のような点が挙げられます。

• 工期の遅延・工程の逼迫: 作業人数が足りないと各工程に時間がかかり、工期全体が延びがちです。必要な人員を確保できずに着手を遅らせたり、並行作業ができないため、工程計画に余裕がなくなります。無理なスケジュール進行は現場の疲弊を招き、さらなる遅延リスクを高めます。

• 品質低下のリスク: 慢性的な人手不足下では、十分な測量・検測やダブルチェックが行えず、施工精度のばらつきやミスが発生しやすくなります。経験不足の人員が急遽担当するケースも増え、熟練者の目が行き届かないことで施工品質の確保が難しくなる恐れがあります。

• 安全性の懸念: 本来2人以上で行うべき作業を1人で対応するなど、人手不足は安全面にも影響します。重機作業時の誘導員や監視役が不足すると、接触事故のリスクが高まります。また、少人数に過度な負荷がかかることで作業員の疲労が蓄積し、ヒューマンエラーや事故につながる可能性も否めません。

• 現場管理者の負担増: 職人やオペレーターだけでなく、現場監督や施工管理技士といった管理者層も人手不足の影響を受けています。一人の管理者が複数現場を掛け持ちしたり、段取り・安全管理・品質チェック・書類作成まで担う状況が生まれ、業務過多による慢性的な長時間労働が問題となっています。現場管理者の負担増はミスの誘発やメンタル面の不調にもつながりかねません。

• 技能継承の停滞: ベテラン作業員の引退が進む一方で若年入職者が少なく、現場で技能・ノウハウを伝承する機会が減っています。人手に余裕がないため新人教育に時間を割けず、結果として若手が育たないまま現場を回さざるを得ないケースもあります。このままでは将来的に更なる人材不足と技術力低下を招く懸念があります。

以上のように、人手不足は現場の生産性・品質・安全に深刻な影響を及ぼします。これらの課題を解決するには、限られた人員でも回せる仕組みづくりが不可欠です。そこで有効なのがICT施工の導入による作業の省力化・効率化です。以下では、各工程でICTを活用することでどのように少人数運用が可能になるかを具体的に見ていきましょう。

測量工程：ICTで一人でも可能な高効率測量

測量は工事の基本となる重要な工程ですが、従来は複数人のチーム作業が前提でした。トータルステーションによる測量では、測量機を操作する技術者とスタッフがプリズムを持って目標点に立つ必要があり、少なくとも2人以上での作業となります。山間部の地形測量や広範囲の用地測量では、人力でポイントごとに観測するため多数の人員と日数がかかっていました。

しかしICT技術の活用により、測量作業は飛躍的に効率化され、1人でも広範囲を短時間で計測できるようになっています。例えばドローンを使った空中写真測量では、オペレーター1人で上空から現場全体の詳細な地形データ（点群やオルソ画像）を取得できます。山間部の造成現場でもドローン空撮で地形全体を把握し、後から任意の地点の高さや距離をソフト上で測定できるため、従来に比べ測量に要する手間と人数を大幅に削減できます。地上でもRTK-GNSS測量を活用すれば、1人でGNSS受信機（移動局）を持って歩くだけで測点の座標を次々と取得可能です。従来はスタッフが測点に立ち、もう1人が機械を覗いて記録していた作業が、GPSローバーを持った1人測量で完結します。特に近年ではスマートフォンと組み合わせて使える小型RTK受信機も登場し、スマホを専用測量機のように使って精密な測位が行えるようになりました。これにより熟練の測量士が不足していても、現場担当者自らが必要十分な測量をこなせる環境が整いつつあります。

ICTを用いた測量は安全性の面でも大きなメリットがあります。従来、山の斜面や重機稼働箇所での測量は危険と隣り合わせでしたが、ドローン空撮や長距離からの写真測量を使えば、人が立ち入らずに必要なデータを取得できます。少人数・短時間で測量できることは、現場の省力化だけでなく、安全確保や作業者の負担軽減にも直結します。

施工段階：丁張レス施工とマシンガイダンスで省力化

実際の施工段階でも、ICT活用によって人手不足を補う様々な仕組みが実現しています。従来の現場では、重機オペレーターを支援するために丁張（ちょうはり：高さや位置の基準となる杭）を設置し、監督員がそれを読み取って重機に指示を送るなど、多くの人手がかかっていました。例えばブルドーザーで地面を均す作業では、職員がレーザーレベルや丁張で高さを確認しながら逐次合図を送る必要があり、オペレーター＋誘導係といった体制が欠かせませんでした。

現在はICT施工の一環としてマシンガイダンス／マシンコントロール技術が普及しつつあります。ブルドーザーやショベルなどの建機にGNSSやセンサーを搭載し、3次元の設計データとリアルタイムな現在位置を照合しながら自動でブレードの高さ制御等を行う仕組みです。丁張レス施工が可能となり、オペレーターはモニターに表示されるガイダンス情報に従って操作するだけで所定の形状に地盤を仕上げられます。重機の刃先高さは自動調整されるため、従来のように作業を止めて人が高さを測る手間が省け、補助作業員なしでも高精度な施工が行えます。実際、国土交通省の大規模土工の検証では、従来63日かかっていたある造成工事がICT施工の導入によって52日で完了し、11日間の工期短縮（約17%短縮）を達成しています。また丁張確認のために重機を何度も停止する必要がなくなったことで1日あたりの施工量が増加し、約3割の生産性向上につながったとの報告もあります。作業効率が上がり工期全体を圧縮できれば、人件費や諸経費の削減にも寄与します。

さらに、ICT施工はオペレーターの技能要件を緩和する効果もあります。マシンガイダンスによって常に設計通りの削掘・盛土ができるため、ベテランでなければ難しかった作業も比較的経験の浅いオペレーターで対応可能になります。重機操作のばらつきが減り、誰が作業しても一定の品質を確保しやすくなることは、人手不足下での技能継承にも役立ちます。熟練者が不足していても、デジタル支援のおかげで若手が遜色ない成果を上げられれば、人材難と技術力維持の両面で大きな前進となるでしょう。

また、AR（拡張現実）技術を用いた位置出しも施工段階で威力を発揮しています。スマホやタブレットの画面に設計図上の目標位置や高さを重ねて表示し、現場で合わせ込むことで、杭打ちや構造物の据え付け位置を直感的に示す手法です。例えば基礎工事における杭打ちでは、スマホの画面に表示される仮想の杭（AR杭）を実際の地面と一致させることで設計位置を特定し、1人で杭の墨出し（マーキング）が可能になります。従来は測量班が図面の座標をもとに位置を出し丁張や杭標を設置していた作業が、スマホ片手に現場監督1人で完結できるようになるのです。重機オペレーターへの指示もスマホ画面を共有しながら行えるため、コミュニケーションロスも減り施工ミスの防止につながります。人力による位置出し作業が激減することで危険エリアに立ち入る人自体が少なくなり、安全性も向上します。ARによる「誰でもできる墨出し」は、まさに人手不足時代の画期的な施工支援と言えるでしょう。

出来形管理：3次元計測で迅速な品質チェック

出来形管理とは、施工後に完成した構造物や地盤の形状・寸法が設計どおりか確認する品質管理工程です。従来、この出来形の検測・検査も大きな手間がかかっていました。現場監督や測量担当者が巻尺やスタッフ棒を用いて要所の高さを測り、野帳に記録して事務所で図面と照合するといった流れで、現場では限られた点だけを抜粋計測するのが一般的でした。この方法では細部の形状までは把握しきれず、測り残しがあった箇所で後日不具合が発覚するリスクもあります。また計測自体にも人手と時間を要し、天候が悪ければ延期せざるを得ないなど効率面でも課題がありました。

ICT施工の導入により、出来形管理は一変しつつあります。国土交通省は工種ごとに「3次元出来形管理要領（案）」を策定し、ドローン写真測量や地上レーザースキャナーで取得した点群データによる出来形管理を推奨しています。同様のことは小規模な現場でも可能で、要は3D計測技術を使って施工後の形状を丸ごとデジタルデータ化してしまうのです。例えば舗装工事であれば、完成した路面をスマホやタブレットのLiDARスキャナーでスキャンして点群データを取得し、その場で設計3Dモデルと比較すれば、全体の仕上がり誤差を即座に把握できます。広範囲の出来形を短時間で面的に検査できるため、従来のようにメジャーやスタッフで点ごとに測り歩いていた作業が不要になります。

出来形を点群データで取得しておけば、測定漏れがなく品質の見える化にも役立ちます。例えば盛土や掘削の検査では、取得した地形点群と設計面を重ねて色分けの誤差図（ヒートマップ）を作成すれば、一目で高低差が把握できます。これを現場でタブレットにAR表示すれば、どの地点が設計より高い/低いかを即座に確認でき、是正すべき箇所にピンポイントで対応可能です。点群データは現場の「デジタルコピー」なので、後からオフィスで任意の断面図を作成したり体積を算出したりと、多目的に活用できる点も優れています。

少人数で出来形管理を完遂できる効果も見逃せません。従来は検査のたびに測量チームを呼んでいた現場でも、現場担当者がタブレットやスマホで自ら計測・データ処理まで行えるようになります。例えばある盛土工事では、現場代理人がスマホ＋RTKで施工途中の地表をスキャンし、クラウド上で設計データと照合することで、重機で仕上げる前に過不足の土量を即座に把握できました。このようにリアルタイムな出来形確認が可能になれば、手戻り防止による品質向上と同時に作業時間の大幅短縮につながります。記録した点群データはそのまま電子納品データや報告書作成にも利用できるため、検査後の事務作業も簡素化されます。

進捗記録・報告：デジタルツールで現場情報を一元化

建設現場では日々の進捗や出来高を記録・報告する業務も欠かせません。従来は現場監督が工事写真を撮影し、ノートに作業内容をメモして、後で事務所でまとめて施工日報や報告書に整理するといった流れでした。紙の書類やエクセルへの転記作業に時間を取られ、報告業務が現場担当者の負担となっていました。また離れた場所にいる本社や発注者が現場状況を把握するには、電話やメールで逐一やり取りする必要があり、情報共有も円滑とは言えませんでした。

こうした記録・報告業務こそICT化の効果が大きい分野です。現在ではスマートフォンやタブレットを使って現場から直接情報を共有できるクラウドサービスやアプリが多く登場しています。例えば施工管理アプリを使えば、スマホで撮影した写真に自動で日時・位置情報のタグ付けが行われ、コメントと共にクラウド上の現場日報に即時アップロードできます。これにより、事務所に戻ってから写真を整理したり報告書を作成する手間が削減され、現場作業の合間に1人で効率よく記録を完結できます。クラウド上にデータが集約されるため、上司や発注者もリアルタイムで進捗を確認でき、報告待ちのタイムラグも解消します。

また、点群データやGPS位置情報を活用した記録も可能です。例えば埋設物工事では、埋戻し前にスマホ＋RTKで配管位置を点群計測し、将来の改修時にそのデータをAR表示で参照するといった高度な記録も1人で行えます。日常的な出来高管理でも、スマホ上で数量集計や図面チェックができるため、現場代理人が現地で検測・確認して即共有するといった流れが定着しつつあります。これらデジタルツールを使いこなすことで、書類作成の時間短縮やヒューマンエラーの減少に加え、蓄積されたデータを分析して工事全体の改善に役立てるといった付加価値も生まれています。限られた人数でも現場を止めずに報告まで完結できるようになり、結果として管理者の負担軽減と生産性向上が実現します。

スマホ活用のメリット：直感操作・導入容易で誰でも使える

以上のようにICT施工は各工程の省力化に大きく貢献しますが、特にスマートフォンを活用する手法には導入しやすいメリットがたくさんあります。スマホ＋アプリによる施工支援が現場で注目される主な理由を整理してみましょう。

• 直感的な操作性: スマホやタブレットは日常的に使い慣れたデバイスであり、タッチ操作やアプリのUIが直感的です。そのため高度な測量機器を扱ったことがない新人でも戸惑うことなく操作できます。現場で使うアプリもシンプルな画面設計になっており、専門知識の少ない作業員でも必要な計測データを自ら揃えられるとの評価があります。熟練者に頼らずとも扱えるため、ベテランの負担軽減と若手への技術移転に繋がり、人材不足対策としても有効です。

• 既存端末の有効活用: 多くの現場担当者が既に所有しているスマホやタブレットをそのまま活用できる点も魅力です。専用の大型機材を新規購入せずとも、手持ちの端末にアプリを入れたり小型デバイスを付け足すだけでICT施工を始められます。たとえば最新のiPhoneには高性能なカメラやLiDARセンサーが搭載されており、これに専用受信機を組み合わせるだけでポケットサイズの測量機器として活用できる時代になりました。身近な端末を使うことで心理的ハードルも低く、「とりあえず試してみる」ことが可能になります。

• 1人運用と機動力: スマホ＋アプリの構成は非常に軽量で持ち運びが容易です。計測機材一式を車両で搬入したり据え付けたりする必要がなく、作業員がポケットに入れて歩き回りながら測量・記録を行えます。ケーブル接続や電源の心配もほぼ不要で、思い立ったときにすぐ測定や撮影ができます。結果として1人でいつでもどこでも必要なデータ収集や墨出し作業ができ、フットワーク軽く現場を動けるようになります。

• 多機能オールインワン: スマートフォンはカメラ・GPS・センサー・通信機能など多彩な機能を持つ万能ツールです。1台で写真撮影、動画記録、電子メモ、測位、3Dスキャン、さらにはAR表示までこなせるため、現場の「あれもこれも」に対応できます。以前なら測量機・カメラ・図面台帳など別々の機器や資料が必要だった場面も、スマホ一つで完結する場合が増えています。一人一台のスマホで現場管理のほとんどを賄えることは、作業効率と情報共有の両面で革命的です。

• コストパフォーマンス: スマホ活用によるICT施工は費用対効果の面でも優れています。専用の3Dレーザースキャナーや精密GNSS機器を導入しようとすると数百万円単位の投資が必要でしたが、小型のスマホ用RTK受信機であれば導入費用は数十万円程度と桁違いに低コストです。ソフトウェアもクラウドサービスを月額利用できるものが多く、初期費用を抑えて運用できます。さらに、人手削減や工期短縮による労務費・経費の削減効果まで考慮すれば、その投資対効果は非常に高いと言えます。中小規模の現場でも手が届きやすく、ICT施工のすそ野を広げる要因となっています。

以上のように、スマートフォンを現場業務に活用することは「簡単・安価で誰でも使えるDX」と言えます。現場スタッフ各自が携帯するスマホこそが、生産性向上の鍵を握る時代になりつつあります。

導入事例：LRTKで実現する一人施工

実際にスマホ＋RTK技術の導入で人手不足を乗り越えた事例を紹介します。ある建物基礎工事の現場では、高精度のスマホ測量システムであるLRTKを導入したことで、杭打ち作業の体制が一新されました。それまでは測量士を含むチームで杭の位置出し（墨出し）を行い、重機オペレーターに合図を送るという段取りでしたが、LRTK導入後は現場監督1人が次々と杭位置をマーキングし重機オペレーターへ直接指示を出す形に変わりました。スマホ画面上のナビゲーションに従って監督自ら杭位置にマーキングして回れるため、杭1本あたりの位置出し時間が飛躍的に短縮され、従来半日かかっていた全ての杭の墨出し作業がわずか数時間で完了しています。必要人員の大幅削減によって人件費も抑えられただけでなく、後日「全杭が設計位置から±数cm以内で打設された」ことをデジタル記録をもとに発注者へ証明でき、説明・報告業務もスムーズになったと報告されています。

このようにスマホ＋LRTKの活用によって、1人でも精度と効率を両立した施工管理が可能になります。従来はベテラン測量士に頼っていた位置出し作業が平準化され、重機オペレーター含め少数精鋭で工事を進められることが実証された形です。しかもLRTKは数百万円もするような大型機材と違い、数十万円程度の投資で導入可能な高コスパソリューションです。現場の生産性向上と人手不足解消に対する費用対効果が高く、導入ハードルが低い点も現場監督にとって心強いポイントでしょう。

人手不足に悩む建設現場において、「人に頼らずデジタルの力で補う」ことはもはや不可欠な時代となりました。スマホを活用したICT施工は、小規模な現場や人員の限られた現場でもすぐに始められる実践的な解決策です。実例で見てきたように、発想を転換してデジタルツールを使いこなせば、一人でも現場を動かせるほどの劇的な効率向上が実現できます。LRTKのような手軽な高精度測位デバイスの登場により、かつては不可能と思われた省人化施工が現実のものとなりつつあります。人手不足という課題に直面する今こそ、ICT施工の導入に踏み出し、スマホを味方に現場の生産性と安全性を劇的に向上させる好機と言えるでしょう。