【2024】土木業にCIMが不可欠な理由とは？導入メリットや活用法を解説

CIMは現在日本で注目されている最新テクノロジーの一種ですが、中でも土木業界との関連性が高く、土木のDXの要となるような技術としても高く評価されています。

そもそも、なぜCIMは土木業界において高く評価されているのでしょうか。
この記事では、そんなCIMが土木業界で必須の技術とされる理由や、具体的なCIMの導入メリット、そしてどのようにCIMを活用するのかについて、詳しく解説します。

土木との関係が深いCIMとは

CIMはConstrusction Information Modelingの略称で、土木建設業務において使用するデータを統合運用できる技術のことを指します。これまで土木業務では多大なデータを別個に運用することが通例となっており、設計図面と3Dモデルを別個に扱うことはおろか、設計段階や施工段階、さらには維持管理段階で異なる図面を使用するといったことも珍しくありませんでした。

CIMはこのような土木業界におけるデータの煩雑化を解消するために登場した概念で、3Dモデルを軸に全てのデータを統合し、運用できる環境を実現します。CIMデータが一つあれば、土木設計から施工、維持管理まで全ての業務に適用することが可能な技術です。

BIMとの違い

CIMと似たような技術として知られているのが、BIMです。
BIMはBuilding Information Modelingの略称で、こちらも3Dモデルに設計データを統合し、効率的な設計・施工・維持管理業務を実現するために用いられています。

BIMは海外で誕生し、日本に持ち込まれてきた概念である一方、CIMは国土交通省がBIMをもとにして提唱した考え方です。BIMとCIMの違いは、適用領域にあります。

CIMは土木業界における次世代の3Dモデリングを指し、BIMは建築設計における3Dモデリング活用を指します。そのため、CIMという言葉が使われるのは、基本的に土木分野だけであると覚えておきましょう。

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CIMとi-Constructionの関係

CIMの普及と深い繋がりがあるのが、i-Construcutionと呼ばれるプロジェクトです。
i-Constructionは国土交通省の提唱する生産性向上に向けたプロジェクトで、ハイテクの積極的な活用による建設・土木業界の生産性向上や働き方改革の推進を促す取り組みです。

i-Constructionは幅広いアプローチで生産性向上を図る取り組みであり、CIMは土木業界で導入を進めるべき技術の一つとして、同プロジェクトにおいても触れられています。

土木業にCIMが求められる背景

土木業におけるCIM導入が盛んに推進されている背景には、

• 土木業界における若年人材の確保の困難化
• 土木業界における熟練労働者の引退
• 土木業界におけるデジタル化の遅れによるコスト増大

といった要因が存在します。土木業界は数ある職種の中でも肉体的負担が大きいなどの労働環境の問題を抱えており、若年層からは敬遠されている業界です。
また、近年は少子化も進み、人口減少に差し掛かっていることから、ますます若手人材を確保することは難しくなっていくことが考えられます。

若手の不足と合わせ、土木業界からの熟練労働者の引退も高齢化によって進んでいます。
優れた技術を持った働き手も高齢化により第一線を離れる必要が出てきており、蓄積されたスキルや納付あうが現場から失われ、業務の質が低下するリスクを抱えているのが現状です。

加えて、土木業界は他の業界と比較してもデジタル化が遅れており、それゆえに相対的に業務コストは悪化の一途を辿っています。デジタル活用が進まないことで、紙ベースの業務が過剰に土木の現場に残っていたり、現場管理のために少数の管理者が複数の現場に赴いたりする非効率な働き方が強いられることで、余計に人手を必要としたり、必要以上に業務負担が大きく、人材の維持や確保を困難にさせています。

以上のような課題を解決する上で、土木業界にはCIMの導入が大きく貢献できます。

土木業にCIMを導入するメリット

土木業にCIMを導入することで、具体的にどのようなメリットが期待できるのでしょうか。
ここでは主な導入の利点について、詳しく解説します。

土木業界の生産性向上につながる

CIM導入は、土木業界の直接生産性を高める上で役に立つ取り組みです。
高度なデータ連携や統合を行い、従来の業務プロセスのように何度も修正や図面の作り直しを行う手間が省け、一気通貫の図面作成を実現します。

これまでの設計業務は、設計プロセスだけでなく施工や維持管理の段階でも適宜発生していたため、設計担当者の負担は大きく、多くの人数を必要としてきました。
しかしCIM導入はこのような慢性的な設計業務の発生を抑制するため、最初の設計業務にリソースを割くことで、以後のプロセスにおける設計業務の発生を解消することができます。

土木業界における新しいビジネスの機会を創出できる

CIMはすでに多くの企業で導入が進んでいる技術ですが、導入によるメリットはむしろ中小企業の方が大きいとも言えます。CIM導入による生産性の向上や、業務品質の向上といった改善効果は、新しいビジネスチャンスをもたらすからです。

CIMは国や自治体が推進している概念ということもあり、多くの行政プロジェクトもCIM活用を前提としています。CIMの導入を自社で進め、運用ノウハウを蓄積しておけば、国家レベルのプロジェクトに携わる機会が以前よりも増えたり、国から委託を受けた建設会社との連携を強化し、スムーズに業務を進め、信頼を勝ち取ることにもつながるでしょう。

CIMを導入していない競合企業との差別化につながりますし、DXの推進をアピールする手段としても有効です。

土木業界の業務コスト削減につながる

CIMの導入は、業務コストの削減においても有効な施策です。
CIMを使って業務を遂行することで、従来よりも修正にかかる負担を削減し、何度も図面や3Dモデルを作成する手間がかからず、残業や休日出勤に際して発生する人件費を抑制できます。

高度にCIM運用を行えるようになれば、業務を従来よりも少ない人手で賄うこともできるので、プロジェクトの予算を削減しながら質の高いレベルを目指せるでしょう。

土木業界の働き方改革を推進できる

CIM専用のソフトの中には、オンラインで関係者間の情報共有を完結したり、共同で作業を進めたりできるものもあります。最近ではクラウドで利用できる関連サービスも増えているので、リモートワークを促すきっかけにもなるでしょう。

施工現場でもスマホやタブレットを使ってCIMモデルを呼び出し積極的なハイテク活用を推進できますし、現場管理の担当者もオンラインで複数の現場をマネジメントできます。

土木におけるCIMの主な活用法

土木業界におけるCIM活用は、具体的にどのように行うのでしょうか。
ここでは以下の3つの段階における主なCIMの活用シーンを紹介します。

土木設計段階におけるCIM活用

設計段階は、CIMが最も活躍するプロセスと言えます。
CIMモデルを作成し、平面図と3Dモデルを連動させながら作成を進められるので、正しい寸法に基づく高度な図面設計や、迅速な修正を行えます。

設計段階で作成したCIMモデルは、以下の工程においても半永久的に使用し続けることができるため、非常に重宝するのが特徴です。何度も図面を作成する手間から解放され、速やかにプロジェクトを前進させられます。

土木施工段階におけるCIM活用

施工段階においても、CIMは大きな導入効果を発揮します。
作成したCIMモデルをタブレットやARデバイスから使用すれば、現場で極めて正確で、最新の図面をいつでも確認することができますし、ARデバイスを使用して実際の施工現場に図面を投影し、正確に施工を進めることも可能です。

経験の浅い現場作業員でも、ARやVRを使って図面や作業工程を確認しながら施工を進めることで、質の高い作業を実現することができます。

土木維持管理段階におけるCIM活用

維持管理段階では、竣工したインフラの点検や補修計画の策定などにCIMモデルを使用できます。設計当初のデータをそのまま維持管理に使えるので、正確な情報を点検業務などに反映し、インフラの寿命を伸ばしたり維持管理コストを削減したりするのに役立つでしょう。

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土木にCIMを導入する手順

CIM導入をこれから土木業に進めていく場合、

1. 現状の自社課題の洗い出し
2. 課題解決に有効なCIMソリューションの検討
3. CIM環境の導入
4. 運用改善

というステップで自社での土木CIM活用を推進します。

土木へのCIMの導入に際しては、まず自社の課題を洗い出し、それを解決できるソリューションの検討が必要です。自社課題への理解が浅いと、最適なCIMソフトの選定などを進められず、期待していたような導入効果を得られないためです。

自社課題を洗い出した後、そこから逆算して有効性の高いツールを選定し、最終決定を行います。CIMソフトにもさまざまな種類があるため、適宜複数のツールを組み合わせて運用するようなケースも想定しておきましょう。

土木業にCIMソフトをただ導入するだけでは、効果的な運用ができません。CIMソフトを有効活用するための研修を社員や現場作業員向けに実施し、有効活用を促すことが大切です。

土木業へCIM導入を進めた後は、適宜効果測定を行いながら改善を進めましょう。
CIM導入の効果はどれくらい出ているのか、どのような点に改善の余地があるのかを調べ、より効果的に運用するためのノウハウを蓄積することが大切です。

土木とCIMのまとめ

この記事では、土木業界におけるCIM導入の必要性や、CIM導入によるメリット、CIM導入の進め方などを解説しました。CIMは土木業界のDXを推進する上で重要な役割を担っており、有効活用できれば大幅な業務効率化が実現します。

すでに多くの自治体のプロジェクトでCIM活用は進んでおり、今後業界のスタンダードとなる可能性を秘めている以上、早期に導入を進めておくことが大切です。