AI（人工知能）の急速な進歩は、多数の産業に大きな変革をもたらしています。従来の手作業や経験に頼る部分が多く、AIの導入による効率化や安全性の向上が期待されている建設業。ドローンを用いた現場監視やAIによる重機の自動操縦、設計の効率化など、AI技術は建設業の様々な分野で活用され始めています。本記事では、建設業におけるAI活用の例や、AIを導入するメリット・デメリットなどについて紹介しますので、ぜひ最後までご覧ください。
目次
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AIが変える建設現場の自動化
AI技術による自動化は、建設現場の業務効率向上に大きく貢献しています。ここでは、ドローンや重機の自動操縦、機材のメンテナンスに焦点を当てて紹介します。
●ドローンによる現場監視と測量
AIを搭載したドローンは、建設業界における生産性向上のための重要なツールです。従来、手作業で行われていた現場監視や測量が、ドローンとAIの組み合わせにより効率化され、作業時間の短縮と精度の向上が実現しました。特に、進捗管理や検査作業の自動化は、人的リソースの削減や作業ミスの軽減につながります。
ドローンが撮影した画像をAIが解析し、3Dモデルを自動生成することで管理が効率化されます。また、AIを用いた外壁タイルの異常検出システムでは、熟練技術者でも見逃しがちな微細な異常を自動で検出できるため、品質管理が大幅に向上。さらに、上空からのリアルタイム監視によって現場の安全管理や資材の盗難防止にも貢献します。このように、AIを搭載したドローンは、建設現場での作業効率と生産性向上に役立っています。
●AIによる重機の自動操縦
AIを活用した重機の自動操縦技術は、建設現場における安全性と効率性を高めています。無人重機の運転技術が進化することで、危険な作業環境においても遠隔操作や自動化が可能となり、人間が現場で直接作業に従事するリスクを軽減。さらに、AIの正確な制御により、作業精度が向上し、人為的なミスも減少するでしょう。
例えば、AIを活用した重機の自動操縦を取り入れることで、人手不足な現場でも作業を進めることができます。こうした技術は、建設現場の効率化だけでなく、安全で持続可能な作業環境の構築にも寄与します。
●AIを活用した建設機材の予防保全
AIを活用した建設機材の予防保全は、建設現場のメンテナンス効率を劇的に向上させる技術です。AIはセンサーやドローンを使用して、構造物の状態を常に監視し、劣化や損傷を早期に検知します。AIのデータ解析能力により、経時劣化を正確に把握できるため、効果的な補修計画が可能となり、突発的な修理のリスクを軽減します。
例えば、ドローンが取得した赤外線データを基に、AIが外壁の劣化を自動で評価するシステムは、超高層建物の外壁調査に特に有効です。これにより、高所作業のリスクを軽減。さらに、インフラ整備にも活用されています。AIを活用した予防保全技術は、建設物の長寿命化と安全性を確保し、コスト削減にも貢献しています。
AIを活用した設計とプランニング
AIは、建設業での設計やリソース管理などに役立っています。以下で具体的に見ていきましょう。
●AIによる建築設計の最適化
建築業界において画期的なワークフローとして注目されているBIMとAIを組み合わせることで、設計が効率化・最適化できます。
BIM（Building Information Modeling）とは、建築物の設計から施工、維持管理までの全工程をデジタルで管理する技術です。3Dモデルを活用し、建物に関するすべての情報を統合・共有することで、関係者間のコミュニケーションのズレを減らし、プロジェクト全体の効率化と精度向上を図ります。
このBIMとAIを組み合わせることで、複雑な設計や管理業務を自動化し、最適化することが可能になります。
例えば、人間が行っていた構造図のBIMモデル化という作業を、AIが平面図から記号や文字といった情報を読み取り、BIMモデルを自動作成してくれます。最終チェックは人間が行いますが、それでも作成にかかる時間が大幅に削減できるため、建築設計において大きなメリットです。
●リソース管理の自動化
AIは建設業におけるリソース管理の自動化にも役立っています。従来、設計に必要なリソース管理は人手に頼る部分が多く、人的ミスや時間のロスが発生することがありました。この課題に対してAIを活用することで、設計に必要なリソースの予測が正確に行えるため、無駄な資材の発注による余剰コストや不足による工事遅延の防止にも役立ちます。
例えば、AIによる資材カウントシステムでは写真を撮るだけで資材の数量が自動でカウントされるため、手作業での管理作業が削減可能です。結果として時間やコストが節約され、作業効率の向上につながります。
●AIによる予算管理
予算管理の一部はシステム化されていますが、まだ多くの部分が手作業で行われています。AIを使うことで、過去のデータからパターンを見つけ、経費などの安定したデータの予測に活用できます。
また、天気やトレンドといった外部の影響を受けやすい要因も加えて分析できるものもあり、より正確な予測ができるでしょう。AIを用いることで、個人の経験や勘だけではなく、データによる分析や予測という正確さが加わります。
AIがもたらす現場の安全性向上
AI技術は、建設現場での安全性にどのように貢献しているのでしょうか。AIカメラや事故リスクへの対策などについて紹介します。
●AIカメラによる安全監視
AIを搭載したカメラは、建設現場の安全確保に役立っています。従来の監視カメラでは映像を人間が確認し続ける必要がありましたが、AIカメラは自動で危険な状況を検知します。
例えば、作業員がヘルメットを着用していない場合や、立ち入り禁止区域に人が入った場合などにAIが即座に検知して警告を発することができるのです。また、人間の動きをリアルタイムで検知できるため、熱中症で倒れてしまったり、つまずいて転倒してしまったりといった人間の動作に反応して周囲に通知でき、事故が起きてしまった場合の早期発見と対応にも役立ちます。
AIカメラを導入することで危険を検知でき、従業員の安全を守ることが可能になるため、現場管理者の負担も軽減されるでしょう。
●事故リスクの予測
AIは、過去のデータを基に建設現場の事故リスクを予測できます。膨大な作業記録や事故の履歴を分析し、どのような条件下で事故が起こりやすいのかを特定することで、対策ができることが利点です。
例えば、天候条件や作業時間、作業員の疲労度などを総合的に評価し、高リスクな状況を事前に警告します。この評価から、作業計画の修正や安全対策の追加といった事故防止のための工夫ができ、現場の安全性が向上。このように、AIによる事故リスクの予測は、トラブルを未然に防ぐための重要な手段として建設業で活用されています。
●AIを活用した作業員の健康管理
AI技術は、作業員の健康管理にも役立ちます。従来ではアナログな問診書類や手書きの記録が主流だったため、確認や管理が非効率でした。これに対し、AIを活用した健康管理システムは、顔認証技術やリアルタイムのデータ管理機能を備えたアプリケーションを導入することで、現場での負担を大幅に軽減しています。
管理者はデータに即座にアクセスできるため、作業員の健康状態の把握も迅速です。また、健康リスクがある場合にはアラートを出すといった機能も備わっています。AIの導入により作業員の健康管理がスムーズに行えるため、より安全に管理の効率化が実現したと言えるでしょう。
建設業でAIを導入するメリットとデメリット
建設業へのAI導入について、メリットとデメリットをまとめました。
●AI導入のメリット
建設業におけるAI導入のメリットの1つは、業務の自動化による作業効率の向上です。AIを使った設計支援ツールは、建物の設計図を自動生成する機能を持っており、これまで設計士が行っていた複雑な計算や作図作業にかかっていた時間を短縮できます。設計段階での時間と労力が削減できるため、よりスピーディーにプロジェクトを進められることが大きなメリットです。
また、AIの導入は、人手不足の解消にも貢献します。AIを導入することで、人間が行っていた単純作業を自動化できるため、その分少ない人員でもプロジェクトを遂行できるでしょう。複雑さや繊細さが必要な作業では人間が対応して、土砂を集めてすくい上げるといった単調な作業であれば、重機の自動運転に任せるといったように効率化ができます。
さらに、安全面ではAI搭載の監視システムが活用されています。現場に設置されたカメラが作業員の動きをリアルタイムで解析し、危険な動作や状況を即座に警告。事故が発生しやすい環境や状況を学習し、予防策を提案することも可能です。労働災害のリスクを伴う建設業の現場において、安全対策を強化できることは作業者・管理者の両者にとって大きな利点です。
●AI導入のデメリット
AIの導入のデメリットとしてまず、初期投資が必要という点が挙げられます。AIを導入する際には、システムやツールの開発、カスタマイズ、インフラ整備などの費用が発生します。また、既存の業務プロセスをAIに適応させるためには、業務フローの見直しが必要になる場合もあり、その結果、関連する費用が膨らむ可能性があるでしょう。AI導入後もメンテナンスやシステムのアップデートが必要となるため、初期投資だけでなく、長期的な維持管理費用も考慮しなければなりません。これらのコスト負担があるため、導入前には費用対効果を検討することが大切です。
コストに関しては、金銭的な面だけでなく教育コストも把握しておきましょう。AI技術を効果的に活用するには、従業員がそのシステムを理解し、操作できる必要があります。そのため、社員や作業員に対する新しいAIシステムの研修は不可欠と言えるでしょう。この教育には時間と費用がかかり、研修中や研修後しばらくは業務効率が一時的に低下することも考えられます。この課題に対しては、AIシステムを導入する際に、導入後のフォロー体制が充実しているかといったポイントをチェックすると良いでしょう。
最後に、AIが作業の一部を自動化することで、経験豊富な職人が担っていた繊細な作業や高い技術が失われるかもしれないという懸念点があります。AIは効率化のために非常に役立つものですが、長年の経験によるノウハウや職人の技術のすべてを継承できるものではありません。むやみにAIを頼るというよりも、AIと人間それぞれの得意分野を見極めて上手に付き合っていく必要があるでしょう。
建設業におけるAI導入のためのステップ
本記事で紹介したように、AIは現場の自動化や設計の効率化、安全性の向上など様々な方面で活用されています。せっかく導入するのであれば、自社の業務フローに合っていて、課題を克服できるようなシステムを選びたいところ。そのためにはまず、どのようなAIを求めているのかを相談できる開発会社と出会うことから始めましょう。
その際、信頼できる開発会社の選定はビジネスマッチングサービス「発注ナビ」がサポートいたします。
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