土木・建設業者必見！建設DXで生産性を上げる具体策と事例

はじめに：建設DXで現場はどう変わる？

建設業界でもデジタルトランスフォーメーション（DX）の波が押し寄せています。慢性的な人手不足や職人の高齢化、そして「きつい・危険・汚い」という3K問題の解決策として、業務のデジタル化・効率化は避けて通れない課題です。政府も2025年度までに建設現場の生産性を2割向上させる目標を掲げ、国土交通省主導で *i-Construction* によるICT活用を推進しています。実際、大手ゼネコンを中心にドローン測量や3Dスキャナーによる点群計測といった先進技術が導入され、測量から設計・施工・維持管理まで業務プロセスの改革が進みつつあります。

こうした 建設DX の取り組みの中でも、特に 「測量」 と 「出来形管理」 は現場の生産性に直結する重要分野です。測量や出来形の確認作業にはこれまで多大な手間と人員を要してきましたが、DXによってそのプロセスを劇的に効率化し、安全性や品質も向上させることが可能です。本記事では、土木・建設業の業務全体を見据えつつ、特に現場測量と出来形管理の効率化に焦点を当てて、生産性を上げる具体的な方法と事例を解説します。また、図面管理や工程管理、クラウドによる情報共有、安全管理といった周辺分野へのDX活用にも触れ、最後に現場からDXを始める手段として LRTK という最新ツールをご紹介します。

従来の測量業務の課題（手作業測量の問題点）

建設現場における測量業務は、現況の地形測量から丁張（ちょうはり）と呼ばれる杭打ち・水糸張りによる位置出し、出来形確認のための仕上がり寸法測定まで多岐にわたります。従来はこれらをトータルステーションやレベルといった専用機器と、巻尺・スタッフ（標尺）などアナログな道具を使い、複数人がかりで行うのが一般的でした。しかし、手作業中心の測量にはいくつもの課題があります。

• 人手と時間がかかる: 測量士と補助者がペアになり、広い範囲を一点一点測っていくため作業に時間がかかります。丁張設置では重機オペレーターと誘導係の連携も必要で、準備から施工までの手順が煩雑でした。限られた人員でこれら測量作業をこなすのは中小企業にとって大きな負担です。

• 危険箇所での計測リスク: 急斜面の法面や河川沿い、交通量の多い道路脇など、人が立ち入りにくい場所の測量は常に危険と隣り合わせです。高所での作業や重機周辺での測定では、転落や接触事故のリスクも抱えていました。

• 点でしか測れず見落としが発生: 人力測量では物理的に限られたポイントしか計測できず、地形や構造物の一部しか把握できません。例えば数箇所の高さを測っても、その間にある凹凸までは把握できず見落とす可能性があります。必要最低限の測点だけでは微妙な不陸や寸法のズレを見逃し、後の検査で「設計と違う」と指摘されて慌てて是正するリスクもありました。

• データ整理・共有の手間: 測量結果は図面や表に手書きで記入したりエクセルに転記したりして整理します。紙の図面や写真帳を作成し、発注者へ郵送・提出するといったアナログな手順も多く、どうしても時間がかかりました。現場と事務所で情報がリアルタイムに共有されないため、報告・確認のタイムラグも生じていました。

こうした理由から、従来の測量作業は「時間と労力がかかり、安全面や精度にも課題がある」状態でした。次章では、DX技術によってこれら測量業務がどのように変わるかを具体策とともに見ていきます。

従来の出来形管理の課題（アナログ管理の問題点）

「出来形」とは工事中の構造物のうち完成した部分を指し、出来形管理 とは施工物が発注者の意図する規格基準に達しているかどうか、測定データに基づいて確認・記録するプロセスです。公共工事では出来形管理の結果を検査書類として提出しなければならず、品質保証の要として非常に重要な業務です。しかし、この出来形管理も従来は主に手作業と経験に頼っており、現場では次のような課題が指摘されてきました。

• 作業負担が大きい: 実測による高さ・厚さ・幅の確認と写真撮影、そして記録整理まで、一連の出来形チェックは現場技術者にとって大きな負荷でした。多数の人員を割いて長時間かける必要があり、熟練の測量担当者が不足する中、工期内に確実にこなすのは容易ではありません。

• 測定点の限定による見落とし: 人力で測れる点の数には限界があるため、施工箇所全体を完全に把握することは困難です。限られた箇所のみの計測では、設計値とのわずかな差異を見逃す恐れがあります。特に大規模構造物では人力測定の限界から出来形のバラツキを把握しづらく、後になって「一部寸法が規格外」と判明するリスクがありました。

• 記録漏れなどのヒューマンエラー: 慌ただしい現場では、写真の撮り忘れや測定データの書き間違いなどヒューマンエラーも起こり得ます。例えば埋設管を埋め戻す前に撮影し忘れると、完成後に証拠が残らず最悪の場合やり直し施工や紛争に発展しかねません。紙ベースの記録は紛失リスクもあります。

このように、「点でしか測れない」「人為ミスが起きる」といった弱点がある従来手法に対し、現場ではより効率的で確実な出来形管理手法が長年求められてきました。そこで登場したのが、次に述べるDX技術を活用した新しい計測・管理手法です。

測量DXによる業務効率化の具体策

最新のデジタル技術を活用すれば、測量作業は飛躍的に効率アップします。ここでは測量DXによって可能になる具体的な策と、その効果を紹介します。

① 3次元測量（点群計測）の活用: レーザースキャナーやドローン写真測量を使って現場をまるごとスキャンすれば、短時間で大量の測量データを取得できます。例えば、小型ドローンで現場を空撮し専用ソフトで処理すれば、約30分で工事現場全体の正確な3Dモデルを作成し、その場で土量を算出することも可能です。面として現場形状を捉えられるため、従来の点と線で地道に測る手法に比べて桁違いのスピードです【注*】。また取得した3Dの点群データは設計モデル（BIM/CIM）と重ね合わせて出来形を照合したり、断面図の作成や体積計算にも活用できます。大手ゼネコンでは既に、出来形点群を設計データと突合し施工ミスや寸法のズレを工事中に早期発見して是正するといった品質管理が実現しています。従来は竣工検査で指摘されていた修正箇所を前倒しで対処できるため、手戻りの削減に大きく貢献しています。さらに出来形の3Dデータはそのまま完成図書としてクラウドに保存し、将来の維持管理や改修計画に役立てることも可能です。

② RTK-GNSSによる高精度な測位: 人手による測量を効率化するツールとして、RTK-GNSS（リアルタイムキネマティック方式の衛星測位）が注目されています。RTKは誤差数センチの高精度測位をリアルタイムに行える技術で、近年は受信機の小型化・低価格化が進みました。RTK対応のGNSS機器を用いれば、基準局から補正情報を受け取ることで誰でもセンチメートル級の測位が可能です。これにより、従来は熟練測量士に頼っていた丁張の位置出しや水準測量も、現場スタッフ自身が短時間で正確にこなせるようになります。専用機器を購入しなくても、最近ではスマートフォンやタブレットに外付けして使える安価なRTK受信機も登場しており、手持ちの端末を高精度測量機に変えることができます。

③ AR技術による位置出し・検測: タブレットやスマホの画面に設計モデルを重ねて表示できる AR（拡張現実） 技術も、測量のDXを支える画期的なツールです。例えば、道路や構造物の設計3Dデータを現地の風景にリアルタイム投影すれば、位置合わせのための墨出し（マーキング）作業を大幅に簡素化できます。ARによるガイダンスを使えば、従来2人1組で行っていた丁張設置や基準点の出地点検も1人で正確に行えるようになります。重機オペレーターにとっても、ARで掘削範囲や目標高さが可視化されれば作業がしやすくなり、施工ミスの低減につながります。さらに完成モデルと現況を重ねて表示することで、施工途中でも出来形の過不足をひと目で確認でき、手戻り防止に役立ちます。

④ ICT建機・マシンガイダンスの活用: 測量データを直接施工機械に取り込む ICT建機（マシンコントロール／ガイダンス）を導入すれば、測量と施工がシームレスにつながり生産性が飛躍します。掘削機やブルドーザーに搭載したGPSやセンサーが設計面の勾配や標高をリアルタイムに表示・制御するため、現場で丁張りを設置する必要がなくなり、重機オペレーター一人で所定の形状に仕上げることが可能です。これにより、従来は測量班2～3名が随行していた掘削作業も効率化・省人化され、安全面でも誘導者が不要になるメリットがあります。

上記のようなDX技術を組み合わせることで、測量業務の生産性は飛躍的に向上します。少人数・短時間で広範囲を測れるようになり、危険な場所でも非接触で安全にデータ取得が可能です。実際の事例でも、ある施工現場では従来半日かかっていた路盤の出来形測定が、3Dスキャンの導入によって短時間で完了し即日中にデータ共有まで終えることができました。また別の現場では、若手技術者が試験的にドローン写真測量を行ったところ数日分の測量成果をわずか数時間で得ることに成功し、その効果を見て本格導入に踏み切ったケースもあります。DXによる測量の効率化は大手だけでなく中小企業にも手が届く段階に来ており、「高額な専用機器がなくてもまずは小型ドローンやスマホでやってみよう」という動きが各地で広がっています。低コストで始められるツールが揃った今こそ、測量業務からDXに着手する好機と言えるでしょう。

【注*】例：ドローン写真測量で約30分で3Dモデル作成・土量算出に成功した事例があります（従来はデータ処理に数時間〜数日要していた作業が即座に完了し、測量から出来形確認までの時間が大幅短縮されています）。

出来形管理DXによる生産性向上の具体策

次に、出来形管理業務へのDX適用について具体策と効果を見ていきましょう。前述の通り出来形管理は品質保証上きわめて重要ですが、従来手法では手間と人手がかかっていました。デジタル技術の活用によって、このプロセスも大きく変わりつつあります。

① 点群データによる出来形計測: レーザースキャナーや写真測量で得た点群データを活用すれば、施工後の構造物や地形を高密度な3Dデータとして記録・検証できます。例えば道路工事では、路盤や舗装の厚み・高さを人力で所定箇所測定していましたが、3Dスキャンを導入すれば完成直後に路面全体を丸ごと計測し、設計通りの高さ・勾配になっているか一度にチェックできます。点群は無数の測点から成るため、従来測りきれなかったわずかな凹凸も見逃しません。検査前に是正すべき箇所を把握できるため、出来形のばらつきによるやり直しを未然に防止できます。さらに、取得した出来形点群データから任意の断面を切り出したり、埋設物のクリアランスを後から確認したりと、デジタルならではの自由な解析が可能になります。

② 出来形と出来高の一体管理: 出来形管理で収集したデータは、工事数量の管理（出来高管理）にも活用できます。例えば宅地造成など盛土・切土工事では、完成直後の地形をドローンや地上LiDARでスキャンし点群化しておけば、出来形検査と同時に盛土量・掘削量を自動算出できます。従来は人手で測量して体積計算していた作業も、データ処理がボタン一つで即座に完了します。その場で土量を計算して設計値と比較できるため、不足や過剰をすぐに是正でき、出来形と出来高をワンセットで管理できる点は画期的です。

③ 写真記録のデジタル化と自動位置タグ付け: 出来形管理では工事ごとの写真整理も重要ですが、DXによりこの作業も簡素化できます。スマートフォンやタブレットのアプリで写真を撮影すると同時に、撮影場所の緯度経度・高さや方位を自動記録する仕組みを導入すれば、位置情報付きの出来形写真がクラウド上に時系列で蓄積されます。従来は撮影日時や場所を書き込んで整理していた写真帳作成も、省力化と正確性向上が図れます。埋設物のように後で見えなくなる部分でも、デジタル写真があれば確実な証跡となり安心です。

④ リモート計測による安全性向上: DXは安全管理の面でも大きなメリットをもたらします。前述のとおり、ドローンや長距離レーザースキャナーを使えば、人が近づけない危険箇所でも非接触で出来形を計測できます。例えば急峻な法面の出来形確認では、離れた場所から斜面全体をスキャンして3Dモデルを取得すれば、作業員が斜面に登らずに済みます。崩落の恐れがある現場や災害直後の被災地でも、ドローン空撮で状況を速やかに記録し、危険な現地踏査を最小限にできます。高所作業や重機周辺での出来形測定も遠隔で行えるため、落下や重機接触事故のリスクを減らし、安全管理上もDXの効果は絶大です。

以上のように、出来形管理にDXを取り入れることで品質確保と効率化の両立が可能になります。実際の導入事例でも、ある法面工事でスマホ搭載型LiDARを用いたところ、従来は危険を伴った斜面上での計測を、安全な離れた位置から短時間で完了できました。また別の現場では、出来形点群データをクラウド共有して発注者とリアルタイムに確認を行い、検査手続きをスムーズに進めたケースもあります。出来形管理DXの成果として期待できるのは、作業時間の大幅短縮、人員削減による省力化、ミス・見落としの防止、安全性の向上、そして記録データの有効活用による将来への資産化です。これらはそのまま現場の生産性向上と信頼性向上につながるため、出来形管理へのDX投資は十分にリターンが見込めると言えるでしょう。

その他の業務における建設DXの取り組み

測量・出来形管理以外にも、現場の様々な業務分野でDXが進み始めています。ここでは 図面管理・工程管理・情報共有・安全管理 の各分野で、DXによって期待できる効果を簡単に紹介します。

• 図面管理のDX: 従来は紙の図面を配布し差し替える手間がありましたが、クラウド上の図面管理システムを使えば常に最新の設計図書を共有できます。タブレット端末で図面やBIMモデルを閲覧・書き込みできるようにすれば、現場と事務所で設計変更や出来形寸法をリアルタイムに確認できます。紙図面の印刷や郵送コスト削減だけでなく、図面の読み違いや古い版の使用による施工ミスも防止できます。

• 工程管理のDX: 工程表や日報の電子化も、生産性向上に有効なDX施策です。クラウドベースの工程管理ツールを導入すれば、各担当者がスマホやPCから作業進捗を入力・共有でき、全体工程の見える化が進みます。現場の進捗データに応じて自動でガントチャートを更新したり、関係者全員にスケジュール変更を通知するといったことも可能です。これにより段取りの大幅な効率化や無駄な待ち時間の削減が期待できます。実績データを分析して今後の工期短縮に役立てることもできるでしょう。

• 情報共有のクラウド化: 現場写真・出来形データ・検査書類などをクラウドで一元管理すると、地理的に離れたオフィスや発注者とも同じ最新情報をリアルタイムで共有できます。例えば、現場で取得した点群データや写真をアップロードすれば、本社に居ながら出来形を確認したり、遠方の技術者がアドバイスしたりといった 遠隔施工管理 が実現します。ある山間部のトンネル工事では、ドローンで撮影した点群を衛星通信で即座に本社共有し、本社側でリアルタイムに施工管理を行った例もあります。クラウド共有は、移動時間や出張コストの削減にもつながり、昨今の感染症流行時には現場に出向く人員を最小限に抑えてプロジェクトを進める手段としても注目されました。

• 安全管理のDX: 現場の安全対策にもデジタル技術が活用されています。作業員のヘルメットにIoTセンサーを付けて熱中症リスクをモニタリングしたり、AIを用いた映像解析で重機と人の接近を検知して警報を発するシステムなどはその一例です。危険予知活動（KY）や安全書類の作成もアプリで行えば、現場での手書きや押印作業を省略できます。VRやシミュレーションで危険作業を事前体験し安全教育に活かす試みもあります。DXによって 「見える安全管理」 を実現することで、ヒューマンエラーによる事故ゼロを目指すことが可能になります。

このように、建設DXは測量・出来形に限らず多方面で進展しています。重要なのは、自社の課題に合わせて適切な領域からDXを導入していくことです。次章では、DX導入を成功させるためのステップとポイントを解説します。

建設DX導入のステップと成功のポイント

新しい技術やシステムを現場に導入する際には、計画的に進めることが成功の鍵です。ここでは、中小の土木・建設業者でも実践しやすい DX導入の基本ステップ と 注意点 をまとめます。

• 現状課題の洗い出しと目標設定: まずは自社の現場業務で何がボトルネックになっているかを整理しましょう。測量に時間がかかりすぎている、出来形検査で残業が多い、図面の伝達ミスが起きている等、現場の声を聞きながら課題を明確にします。その上で「測量時間を○割短縮したい」「検査書類作成を簡素化したい」など具体的な改善目標を設定します。目的が定まればDX導入の方向性も見えてきます。

• 解決策となる技術・ツールの調査とスモールスタート: 課題に合ったデジタル技術やツールをリサーチします。一度に全てを変える必要はありません。まずは効果の高そうな領域から、小さく試してみるのがポイントです。例えば測量のDXなら、いきなり高額なレーザースキャナーを買うのではなく、レンタルや安価なスマホ用測量デバイスを使って小規模な現場で試験導入してみます。ドローンも小型のものから始めてみるとよいでしょう。実機で試すことで現場スタッフの反応や効果を確認でき、フル導入への判断材料になります。いきなり大きな投資をせずスモールスタートで効果検証するのが、失敗しない秘訣です。

• 現場スタッフの巻き込みと教育: 新しい技術を使いこなすには、人材のスキルアップが欠かせません。導入時には現場の担当者や職長クラスにしっかり説明し、協力を仰ぎましょう。「これを使えば作業が楽になる」「安全が向上する」などメリットを共有して、現場のモチベーションを高めます。また、機器の操作方法やデータの扱い方については事前に勉強会や研修を行い、誰でも扱えるよう教育します。若手社員をDX推進のリーダー役に育てるのも効果的です。現場からアイデアや意見を吸い上げ、使いやすいワークフローを現場と一緒に作り上げる姿勢が大切です。

• 運用ルールの整備とデータ共有体制の構築: ツール導入後は、その技術を継続的に運用するためのルール作りが必要です。例えば、測量データや写真をクラウドに上げる場合のファイル命名規則やフォルダ構成、権限管理を決めておくことで、後から必要な情報をすぐ探せるようにします。紙からデジタルに移行すると情報量が飛躍的に増えるため、データ管理のルールを予め定めておくことが重要です。また、現場⇔本社間でデータを共有する担当者やタイミングを決め、せっかく集めたデジタル情報が埋もれないようにします。最初は戸惑う現場も、ルールが定着すればスムーズに情報共有が進むでしょう。

• 効果の検証と横展開: パイロット導入から一定期間が経過したら、当初の目標に対して効果測定を行います。「測量に要する日数が○割短縮できた」「出来形の手直し件数が減った」など定量的な成果を確認しましょう。同時に現場スタッフから使い勝手や改善点のフィードバックを集め、問題があれば対策します。効果が実証できたら、別の現場や他の業務プロセスにも横展開を検討します。成功体験を社内で共有し、DX推進の機運を高めましょう。小さな成功の積み重ねが会社全体のデジタル化への自信につながります。

• 継続的な改善と最新技術のフォロー: DX導入は一度やって終わりではなく、継続的な改善活動です。現場環境や技術は日々変化しますので、定期的に最新ソリューションの情報収集を行いましょう。使っているアプリや機器のアップデートも見逃さず、常に最適な使い方を模索します。現場からの要望を踏まえて機能追加や他システムとの連携を図るなど、PDCAサイクルを回し続けることがDX成功のポイントです。

以上のステップを踏むことで、無理なく効果的に建設DXを導入できるはずです。注意点として、導入初期には新旧併用ゆえの手間（例えば二重入力や並行運用）が発生する場合がありますが、これは移行期の投資と割り切りましょう。また、精度や信頼性が心配な場合は、DXツールで得たデータを従来手法でクロスチェックしつつ進めると安心です。現場スタッフの中に戸惑いや抵抗がある場合も、徐々に慣れてもらう期間を設け、決して現場の声を無視しないことが大切です。DXの目的は 「人を楽にし、価値ある業務に集中できるようにすること」 です。その本質を皆で共有しながら、現場主導のデジタル改革を進めていきましょう。

現場DXを始めるなら「LRTK」から

ここまで述べてきたように、測量や出来形管理のDXにはさまざまな有効策がありますが、「具体的にどのツールから導入すべきか」と迷われる方も多いでしょう。おすすめしたいのが、スマホで簡単・高精度測量ができるツール「LRTK」です。LRTK（エルアールティーケー）は東京工業大学発ベンチャーのレフィクシア社が開発した、スマートフォンやタブレットに取り付けて使用するポケットサイズのRTK-GNSS受信機です。手のひらに収まる小さなデバイスをスマホとBluetooth接続するだけで、普段お使いのiPhoneやAndroid端末がセンチメートル級精度の測量機器に早変わりします。

専用アプリ「LRTK」と連携したこのデバイス一つで、現場での測位から計測・記録・共有まで驚くほど簡単にこなせます。主な特徴は次の通りです。

• 高精度な位置測位: RTK方式により、リアルタイムに数センチの誤差以内という精度で現在位置を測れます。基準点出しや出来形測定もスマホ片手で正確に行え、従来のトータルステーション並みの測量が誰にでも可能になります。

• 3D点群スキャン: スマホ内蔵のLiDARスキャナーやカメラを活用して、高精度な位置情報付きの点群データを取得できます。現場を歩くだけで周囲の地形・構造物をスキャンし、その場で3Dモデル化。広範囲を一度に計測できるため、測点不足による見落としを防ぎます。

• ARによる位置合わせと設計データ表示: アプリ内のAR機能を使えば、設計モデルや図面情報を現実の風景に重ねて表示できます。事前の面倒な位置合わせは不要で、スマホ画面を通して見るとずれなく設計通りのラインや高さが投影されます。丁張や墨出し作業を省力化できるほか、完成イメージを現場で直感的に把握することも可能です。

• 写真計測とクラウド共有: スマホで撮影した現場写真には即座に測位座標と方位がタグ付けされ、クラウドに自動アップロードされます。オフィスに居ながらにして現場の様子を確認でき、誰にでも共有用URLで点群データや写真を閲覧してもらえます。現場と事務所の垣根を超えたリアルタイムな情報共有が実現し、検査立会いもオンラインで効率化できます。

LRTKは重量約125g・厚さ13mmという超小型軽量で、バッテリーも内蔵しているため現場での持ち運びも楽々です。価格も従来の測量機器と比べて非常にリーズナブルに設定されており、専用機器を新規購入するより初期コストを大幅に抑えられます。手持ちのスマホを活用できるため「1人1台」の配備も夢ではないでしょう。実際にLRTKのようなスマホ測量ツールを導入すれば、測量の専門技術者が常駐していない現場でも、施工管理担当者や職人が自ら必要な箇所を計測し、そのデータを即座にクラウド共有するといった運用が可能になります。これは、時間・コスト・労力の削減と安全・品質の向上を同時に実現する画期的なスタイルです。

国土交通省の推進するICT施工にも対応したLRTKは、まさに建設業界のデジタル化促進に最適なソリューションと言えるでしょう。日本全国の様々な現場で活用が進んでおり、「自分たちの手で出来形測量を完結できる」新時代を切り開いています。測量の経験が浅い方でも直感的に使えるよう設計されているため、土木施工管理技士はもちろん発注者や職人さんにとっても身近で手軽な測量DXツールとなっています。

建設DXは「まず現場から」が肝心です。もし皆さんの現場でも測量や出来形管理に課題を感じているなら、LRTKのようなスマホ測量ツールの活用からDXを始めてみてはいかがでしょうか。 きっと「これなら自分たちでも高精度な測量ができる」という自信とともに、驚くほどの業務効率化の成果を実感できるはずです。そして何より、正確なデータに基づく品質管理によってプロジェクト全体の信頼性が高まり、関係者すべてにメリットが生まれます。デジタル技術を味方につけて、生産性と安全性の向上をぜひ現場で体感してみてください。あなたの会社の未来の現場は、きっと今よりスマートで強靭なものへと進化していくことでしょう。