建設DXとは？メリットや課題・進め方を解説
テクノロジーの進化により、我々の生活は大きく変わりつつあります。その波は建設業界にも及んでおり、今話題となっているのが「建設DX（デジタルトランスフォーメーション）」です。
これは単にIT技術を導入するだけのものではなく、業務の効率化や働き方改革を含む、建設現場の全体的なデジタル化を指しています。しかし、建設DXといえど導入を考えるとなると何から手をつけてよいのか戸惑う方も多いでしょう。そんな方々のために、この記事では建設DXの具体的なメリット、課題、そして進め方について分かりやすく解説します。
目次
建設DXとは
デジタル技術を駆使した建設業の最新トレンド”建設DX”は、現代の建設業界にとって重要なキーワードとなっています。DXとはデジタルトランスフォーメーションのことで、その目的はデジタル技術の導入により業務の進行や組織の体制を最適化したり変革したりすることです。建設DXにおいては、その最適化や変革が建設業界に特化して行われるところがポイントです。
具体的にはどういう事が行われているのでしょうか。それは、労働の生産性向上や作業環境の改善、品質やコストの管理、そして各企業間でのデータの共有や協業による新しいビジネスの展開など、多岐にわたります。例としては、AIやロボット技術を活用した作業手順の自動化や作業労力の軽減、3D設計データの活用による共同作業の進行、IoT技術を使った遠隔での作業監視などが行われています。
建設DXとは単にデジタル技術を使うだけでなく、それを通じて企業全体の働き方を効率的且つ持続可能にすることが目的です。それにより建設業界は生産性とコスト効率の向上はもちろん、安全管理や品質向上にも寄与します。その上で、各企業間のデータを共有することで生まれる新しいサービスやビジネスモデルは、建設業界全体の競争力を一段と上げるものと期待されています。
建設業におけるDXが注目される理由とは
建設業界は多くの課題を抱えています。労働力不足やプロジェクトの複雑さ、コスト増加はもちろん、環境問題や災害リスクへの対応も欠かせません。また、新型コロナウイルスの影響により非接触・非対面に適した業務運営が求められ、オンラインへの対応も課題です。
これらの問題に対処するため、一部でDXが実施されています。しかし、様々な課題を抱えている建設業界が完全にDXを適応するためには、実効性のあるIT技術を追求し、従来のやり方からの変革が必要です。
DXが可能にするAIやロボット技術、省エネ技術などを活用すれば、肉体労働の助けとなるアシスト、生活習慣の変化に対応したスマート建築、そして図面のミスを防いだりすることでコスト削減にもつながります。また、自然災害リスクも軽減できるとされています。
少子高齢化の影響で働き手が減ることも見込まれています。このような人口動態の変化にも備えるために、DXは避けて通れない道といえます。
建設業が抱える課題とは
建設業が抱える課題を詳しく見ていきましょう。
人材不足
建設産業は、社会の発展を支える重要性を持ちつつ、顕著な人員不足に直面しています。この現状は、なかなか改善されない厳しい労働環境や要求される高度な技術により、新規人材の確保が難しいためです。
具体的には、平成9年の685万人から令和3年には482万人と、近年では建設業における就業者数が大きく減少しています。また、60歳から65歳以上の既存建設技能者が全体の約四分の一（79.5万人）を占め、若年層（15歳から29歳以下）は全体の約8分の1しか占めていない（37.2万人）というデータから、業界の高齢化の進行と後継者問題が明らかになっています。
建設業界は単に人材不足だけでなく、高度な技術を習得するための教育制度の改善や、それぞれの労働者のスキルを活かす教育構造の再構築も必要とされています。
生産性が低い
2020年、建設業の生産性は3,075円／人・時間で、全産業平均の4,412円／人・時間に比べて見劣りします。その背景には、日本の建設業が依然として伝統的な作業手法に固執し、労働者数に依存する古い発想を脱却できない状況があります。
また、この約二十年間、建設業の生産性は3,000円／人・時間を超えることがなく、その結果としてコストが増加。特に高齢化に伴い技能者が減少し、若者の業界離れが進む中での人手不足は深刻な問題となっています。人材不足は時間の増大を生じ、それがまた生産性を下げる悪循環を引き起こしています。
近年はAIやロボット技術の導入により自動化、さらに、BIM(Building Information Modeling)による効率化が見込まれますが、それらだけで全てを解決するには至りません。個々の技術導入だけでなく広範な改革が必要です。
働き方改革
建設業界の労働時間は、全産業における平均実労働時間、1,632時間よりも346時間多い1,978時間に上るというデータがあります。これは、厳しい労働環境の表れであり、建設業界から若者が離れる一因にもなっています。
働き方改革は、この長時間労働を是正し、労働者の負担を軽減することにつながります。働き方改革を推進すれば、労働条件が改善され、多様な人材を業界に引きつけるきっかけともなります。
しかし、工期短縮やコスト削減の要求により、業界の改革を妨げています。この問題は政策や法制度などの上位概念からの支援が必要で、業界そのものだけでは解決しきれない問題といえます。
働き方改革は全部の産業に影響を与える重要な課題であり、社会全体の挑戦ともいえます。ビジョンは明確であり、労働環境を改善し、新たな働き方を創出しなければならないのです。
令和3年度では、全産業平均の出勤日数よりも30日多い242日という厳しい労働現場が求められています。休日が少ないこの現状を改善するためにも、建設DXというデジタルトランスフォーメーションに力を入れるべきでしょう。
建設DXのメリットとは
建設DXを推進することのメリットとは何でしょうか。詳しく解説します。
業務効率化
取組みを進める建設DXは、業務効率化の実現が大きく期待されています。
具体的には、図面や設計情報のデジタル変換により、いつでもどこでも即座にアクセス可能となり、最新の共有情報を瞬時に確認できるようになります。現場での打ち合わせや作業計画をオンラインで行うことで、移動時間の削減も可能となり、結果的に他の業務への取り組み時間をさらに拡大できます。
また、ドローンやAIの活用による現場監視や解析が可能となり、より早く、より精度の高い決定を下せるようにもなります。建設機械の自動化やロボット化、さらにはVRやARによる現場シミュレーションも可能です。これらは人手不足や高齢化への対応、そして安全対策や工程管理の強化など、様々な面で潜在的な業務効率化を実現できます。
省人化・省力化
デジタル技術を活用すれば、人力に頼っていた多くの業務が自動化され、またはロボット化されます。これは唯々、作業の安全性を向上させ、品質管理もより確実に行えるようになるということを意味します。なおかつ、人手不足が続く建設業界では、新たな人材を確保する手間も軽減されます。
また、建設DXは設計から施工までの一連の流れ全体における作業の効率化に大いに貢献しています。具体的には、3D-CADやBIM（Building Information Modeling）を活用して設計作業を高度化し、ICTを使った施工によって、作業速度を大幅に向上させています。
これら新しい技術の導入には初期投資が必要ですが、その効果をきちんと評価すれば見合った価値があることがわかります。
技術継承
建設DXの導入により、熟練工の膨大な経験や知識をデジタル技術を通じて記録し、多くの新人や若手もそれらのデータを学ぶことが可能となります。この方式では、文字や画像だけでなくVRを通じた現場の状況を体験やAIを用いたパーソナルな技術トレーニングも可能になります。
これらの施策によって、建設DXは技術継承の円滑化と人材育成の促進を実現します。また、効率化だけでなく品質の向上や業務の高速化も可能となり、新時代に合った技術継承の手段としての建設DXの可能性が拡大しています。
建設DXで活用されるデジタル技術とは
建設DXで活用されている技術をご紹介します。
AI（人工知能）
建設現場やデータ分析業務に革新をもたらしているデジタルテクノロジーの中では、AI（Artificial Intelligence、人工知能）が特筆すべき存在となっています。AIはコンピュータが自己学習し、独立した判断をする技術で、建設DXのキーポイントです。
AIの力を借りれば、建設現場の工程や安全、品質の管理が効率化されます。具体的には、AIが画像認識機能によって現場の画像や映像を分析し、問題点や異常を見つけ出し、それに対する解決策を提示します。また、AIの学習機能は過去のデータを基に未来予測を立てることができるため、効率的な作業スケジュール作成やリソース分配などにも活用が可能です。
AIは建設現場で生み出される大量のデータを整理・分析し、それをもとに意思決定を支援します。これにより、事故のリスクを下げ、生産性を高めることが期待できます。
SaaS
建設DXの取り組みの中で、特に注目されているのがSaaS、すなわち「Software as a Service」の活用です。
SaaSとは、具体的にはクラウド上で提供されるソフトウェアサービスのことで、どの場所にいても、パソコンやスマートフォンさえあれば利用が可能です。利用者はソフトウェアをインストールしたりアップデートしたりする必要なく、また月額や年額で利用料を支払うだけで利用することができます。
建設業界においても、SaaSの導入が進んでいます。特にプロジェクトの管理や設計、施工、メンテナンスといった一連の工程を一括管理できるサービスが提供されており、これにより現場の作業効率化や品質の向上が期待されています。さらに、導入コストや運用コストが優れているため、広範囲にわたる建設DXへの取り組みを容易にし、いっそうのアクセシビリティ向上に寄与しています。
例えば、オフィスにいるスタッフと現場作業者が同時にクラウドサービスにアクセスすることで、建設状況の共有や作業進捗の入力など、リアルタイムでの情報共有が可能となります。これにより業務効率化だけでなく、より正確な情報管理も実現します。
ICT
建設現場でICTを採用して立体の設計図を作り、それをタブレットなどで配信するなど、作業者が描くイメージを容易に理解できますし、作業もより効率的に推進できますようになりました。
さらに、工程をデジタル化しスケジューリングをより精密に行うことで、品質およびコストの改善にもつながります。
また、ICTを使った管理ツールを導入することで、機材や人件費を効率的に調整できるようになります。リアルタイム情報共有が可能となり、現場で起きた問題を即座に対処することが可能となります。
ディープラーニング
建設業界におけるDXの注目点の一つがディープラーニング（機械学習）で、それはAI（人工知能）の一種で、複数層のニューラルネットワークを用いて高度な予測や意思決定を実現します。
このディープラーニングを用いることで、建設現場の安全性と効率性が向上します。具体的には、AIが過去の事故データを学習することで、新しい事故予防の糸口を見つけることが可能となります。さらに、工程の進行状況や特定の問題を即座に捉えて適切な対策を提供することが可能になります。さらに、人間の目では捉えきれない詳細な設備の劣化状況などもAIによって判断されます。
ディープラーニングを採用することで、建設DXは今後の建設業界における驚異的な生産性向上を推進します。この革新的な取り組みは、現場の品質向上だけでなく、未来の健全な業界成長の強四建磐となるでしょう。
ドローン
ドローンは無人航空機で、安全で遠隔地からでも確実に操作でき、映像撮影機能を持つことから、以前は遭難者のサーチや映画制作などに利用されていました。現在では、その特性が建設現場で活躍する道を開き、大型建設機械の監視や現場の状況把握に役立っています。
特に、離れた場所にある建設現場の視覚情報を確保する際、ドローンの利用は作業の効率化に大きく寄与しています。また、ドローンを使って取得した空撮データを元に3Dデータを生成することで、設計図をより詳細に、より迅速に作成することが可能となりました。
BIM／CIM
デジタル技術が全面的に活用されている建設業界において、3D図面を用いた新たな手法、「BIM(Building Information Modeling)」と「CIM(Construction Information Modeling)」が注目されています。
「BIM」というのは、建築物を3Dデータモデル化し、その言わばデジタルモデルのあらゆる部分に細かな情報を紐付けて共有・運用する手法を指します。これにより設計から実施、メンテナンスまでのライフサイクル全体での情報共有が可能となり、また、シミュレーションを活用することで予め問題を見つけ出すことができ、作業効率やコスト削減が見込まれます。
「CIM」一方で、BIMのアプローチをさらに拡大し、単一の建築物だけでなく都市全体や交通インフラなどの大規模な情報共有を実現するものです。地形や交通流量などを組み込んだデータ分析により、より大きな視点からの安全で効率的な計画立案が可能になります。
このように、BIM/CIMは建設業界のデジタル変革をリードしている技術です。これらを取り入れることで、建築物の設計から施工、メンテナンスまでの全工程における見通しや理解を深め、建設業界の持続可能性と利便性向上に寄与することが期待されています。
AR・VR・MR
建設業界へのデジタルテクノロジーの進出は、AR（Augmented Reality: 拡張現実）、VR（Virtual Reality: 仮想現実）、MR（Mixed Reality: 複合現実）への利用の拡大とともに目覚ましい進展を見せております。これらは建設業界のデジタルトランスフォーメーション（建設DX）の中心軸となるテクノロジーで、業務の効率化やコスト削減を実現しています。
拡張現実（AR）は、現実の風景に対して数字情報を追加する一方で、視覚的には既存の現実をより広範に補完します。例として、ARを活用することで、建物の完成予想像を建設現場に投影し、その場所の状態や周囲の景観との組み合わせを確認できます。これらの情報はまた、顧客とのコミュニケーションの手段としても利用でき、一緒に未来の完成像を共有することで、完成後の不満やクレームを予防する手助けとなるでしょう。
VR（仮想現実）は仮想的な空間を快適なように体験するための技術で、その対象となる空間や状況の再現性が特徴となっています。建設業務では、これを利用して実際に建築作業を開始する前にVRで設計を立体的に再現し、事故が起きそうな場所や危険な足場などを予想できます。これにより、より安全な労働環境を準備することが可能となります。
複合現実（MR）は現実の世界とバーチャルな世界を融合させる技術で、一部はマイクロソフトが開発した「ホロレンズ」によって体現されています。「ホロレンズ」を使用することにより、普段スマートフォンの画面等を通じてしか見られないものが、音声や動作指示によって私たちの目の前に浮かび上がるような体験が可能になります。
ARとは異なり、単に現実世界にデジタル情報を呼び出し表示させるだけではなく、MRは現在の現実と仮想現実が相互に効果を及ぼす（操作が可能になる）ことが特長です。しかし、MRはまだ途中段階にあり、建設業界への適用はこれからが期待されています。具体的には、現実の映像にリアルタイムでCGを作成したモデルを重ねられるのであれば、ARやVRよりもさらに精確で臨場感溢れるシミュレーションが可能となります。
建設DXを進める方法とは
建設DX進めるための手順を押さえておきましょう。
①現場の課題の洗い出し
建設業界においては、人の手による作業の大量すぎる労働時間や人員の不足など、さまざまな問題が存在しています。これらの問題点を解消するためには、現場作業員の立場からの意見を取り入れ、不必要な負荷や希望などを確認することが重要となります。
それからAIやIoT、ドローンを駆使した検査や管理といった最新のテクノロジーを導入することにより、人間のミスを削減し、業務効率化を図ることが可能となります。しかし、各現場で求められるニーズは異なるため、まずは現場の状況をくまなく把握し、具体的なニーズを見定めることが必要です。
それぞれの現場が抱える課題に最適なデジタル化の策略を立て、具体的なDXの推進策を策定します。多種多様な技術を駆使する建設DXですが、その出発点は現場の問題点の洗い出しから始まるのです。
②目的・戦略策定
目的を明確に設定することが必要です。企業ごとに異なる特性や課題を持つ建設業界では、収益増加や業務の効率化、労働力の確保など、様々な目的を持つ企業が存在します。目的が明らかなら、その達成に向かって具体的な手段を探すことが簡単になります。
次に、戦略の策定です。これは、いつ技術を導入するか、どのような人材を確保や育成するか、どのシステムを選ぶかといった、DX推進の道のりの画定を求めます。現状把握と目標設定を基に、経営資源を最大限活用する方針を立案することが求められます。
建設DXを進めるためには、その目的と戦略を全社員、特に経営層に理解してもらうことが必要です。現場の課題を改善するためには、経営者やマネジメント層の理解と協力が不可欠です。全社を巻き込んでDX改革を進めることで、より大きな変革をもたらすことができるでしょう。
③導入体制の整備
DXの推進を実現するため、まずは新たなデジタル技術の知識と技術を持つ専門性の高い人材を確保・育成する重要性を理解しましょう。これには、教育・研修体制の構築が不可欠であり、特に新技術の導入が見込まれる際は、十分な学習時間とリソースを提供することが必要です。
DXを推進するためのチームを設置し、そのリーダーの指導の下で、全チームメンバーが共同で情報を深化させる取り組みをすることが大切です。これは、DXの導入には相当な労力がかかるため、専門的な作業に専念できる環境を整えることが求められるからです。
さらに、デジタル化の実現とその効果の理解が社内全体に浸透することも大事です。これには、DXのロードマップや計画を共有し、その必要性を明白に伝えることが必要です。これにより、全社員がその取り組みへの納得感を持ち、積極的に参加することが可能になります。
効率的なDX推進には、新たなシステムやデジタルツールの導入も不可欠です。これに際しては、セキュリティを含む全体的な観点から適切な事業者の選定と評価を行い、導入後のサポート体制も充実させてスムーズな移行を促進しましょう。
④スモールスタート
デジタルトランスフォーメーション、通称DXの推進にあたり、「全方位一斉デジタル化」ではなく、「部分的な実行」が重要です。これは一斉に行うと、局面ごとの問題発生時に広範囲な影響が及んでしまうリスクを避けるためです。
具体的な手法としては、一つのプロジェクトや部門を切り出し、まずは成果分析を行うことから始めます。インフォメーション視覚化や自動化の導入により、業務効率化のイメージを作り上げ仮説設定します。そして、新たなシステムやソフトウェアの導入と有効性検証を行います。
この流れを確実に繰り返すことで、成功のパターンと課題を見える化し、それをベースに次の一歩を進めます。さらにこの取り組みにより、従業員一人ひとりがDXの恩恵を理解し、全体としてのDXへの意識向上を促すことができます。
たとえば、コミュニケーションの効率化を目指してビジネスチャットの導入や、紙文書のデジタル変換など、小さな範囲からスタートすることが推奨されます。全てを一挙に変革しようとすると、挫折感やモチベーション低下を招く可能性がありますが、小さな改善から始めることでその危険を減らし、デジタルトランスフォーメーションを実現していきましょう。
⑤効果検証・改善
建設DXの工程で最も重要な点は、「効果検証と改善」です。DXが組み込まれた後でも、数値目標と現実の数字を比較することで、目標に対する達成度を定期検証し、何か問題があれば適時に改良する必要があります。
まずは、明確な数値目標の設定から始めましょう。これがなければ、改良の方向性が見えず、結果的に最適な解決策を導き出すのが困難になります。具体的には、業務効率アップの目標値や、作業時間の削減個数などを設定します。
その次に、目標達成度を検証します。つまり、DX導入後の一定期間ごとに、設定した数値目標と現場での数値を横並びに置き、差異を確認します。そして、その結果からフィードバックを得て、システム改良や業務改善に役立てましょう。
システムが導入されてからも、定期的な検証と改良が不可欠です。これによって、建設DXは単発のプロジェクトではなく、持続的成長を可能にします。
建設DX化の注意点とは
建設DX化する際の注意点を確認します。
現場を優先して推進する
建設DXの重要な考慮点として、速やかに現場に優先して導入することが挙げられます。重機運転の自動化や、AR・VRを活用した作業など、現場作業の軽減と安全性の確保がDXの狙いですが、オペレーターのスキルと安全管理についての十分な理解が欠けている場合、このような技術の導入は必ずしも実績を上げることができません。
さらに、現場で求められる情報や機能の理解だけでは不十分です。一方的なシステム導入ではなく、現場からのフィードバックや改善の提案を集めることで、各場所ごとの齟齬を最小限に抑えることが可能です。
自社の課題に基づいて進める
建設DX化においては、自社が抱える問題を理解することが先決です。業界の問題は作業効率、経費削減、労働力不足、品質管理等、幅広く存在します。重要なのは、こうした問題に対応するDXの手法を見つけることです。
さらに、新技術を導入するときの障害として、従業員のスキルや理解度が挙げられます。全員がシステム化した業務方法を理解し、それを生かして作業するためには、定期的な教育や研修が必要です。
また、DXは一過性の投資ではなく、長期的な取り組みが必要です。新システムを導入したあとも、更新とメンテナンス、それから成果の再評価と改善が必要です。
競合との差別化
建設DX化では自社の特色やノウハウを最大限に活用したサービスが必要不可欠です。デジタル技術を適用するだけでなく、自社特有の強みを生かし、顧客にとって新たな価値がある解決策を提示すべきです。
次に、顧客目線でのアプローチも不可欠です。とりわけ建設業界では、顧客が抱える課題に対する洞察と、それを解消するためのICTを駆使した提案が臨場感をもたらします。
さらに、データに基づく分析力を強化することも欠かせません。他社と差をつけるためには、顧客の要望や業界のトレンドを察知し、その情報に基づいた迅速な対応が欠かせません。
建設DXの成功は単なる技術利用だけでなく、自社のレベルアップや顧客理解の深化、そしてデータを基にした戦略立案につながるものです。他社との差をつけるためには、これらの要素をうまく統合することが求められます。公募プロジェクトがあったとき、技術的に優れただけでなく、他社と比べてより効率的なシステムを提供できれば、その企業は選ばれる可能性が高まるでしょう。
まとめ
建設DXは、業務効率化や新たな働き方を実現するためのデジタル化の取り組みです。プロジェクト管理の高度化、作業者の負荷軽減、コスト削減などのメリットがありますが、戦略立案やスキル不足などの課題も存在します。
しかし、適切な進め方と共に、これらの課題を解消し20世紀の建設業界を刷新する可能性を秘めています。
よくある質問
経済産業省のレポートにおける「2025年の崖」とはどういう社会問題ですか？
「2025年の崖」とは、経済産業省がDX（デジタルトランスフォーメーション）レポートで取り上げた概念であり、2025年以降に予想される重大な社会問題を指します。この問題は、多くの日本企業が所有する旧来のシステム（レガシーシステム）に起因しており、その結果、膨大な経済損失が予測されています。
国土交通省の建設業法とは？
国土交通省の建設業法は、建設業者の資質向上や建設工事の請負契約の適正化などを目指し、建設工事の適正な施工を確保し、発注者を保護するために制定されました。同法はまた、建設業の健全な発展を促進し、これを通じて公共の福祉の向上に寄与することを目的としています。
