コンクリート構造物は、車などの製品と異なり、「一品生産」と言われます。特に、コンクリート工事は、地域によって性状の異なる生コンクリートを、異なる部位に、異なる条件で施工し、季節や天候に左右されながら進めなければならず、施工方法や管理が不適切だと、構造物の品質低下を招き、寿命を短くしてしまいます。

鹿島では、生コンクリートの受入れ時の性状や打継ぎ処理の状況、表層の品質など「コンクリートの状態」をリアルタイムで「見える化・データ化」して管理をし、データに基づいた振返りによる改善活動（PDCA）に反映させて、構造物の品質を確保するためのシステム「CONCRETE＠ｉ^®」の構築を進めています。施工情報を蓄積・分析し、よりよい構造物の構築を実現します。

令和4年度土木学会　技術開発賞
令和2年度「建設現場の生産性を飛躍的に向上するための革新的技術の導入・活用に関するプロジェクト」総合評価Ａ

データに基づくPDCAで品質確保

「CONCRETE＠ｉ^®」により、以下のことを可能にします。

①コンクリートの施工にかかわる情報をリアルタイムでデータ化し、状況判断や品質管理への反映を高速化

②画像データを含む情報を、工事関係者と遠隔臨場で共有し、管理および検査を高度化・省人化

③施工状況と品質を紐づけてデータ分析し、品質と生産性を向上（PDCA）

④施工情報のエビデンス管理とトレーサビリティを容易に

⑤データの蓄積と分析により、属人的なノウハウ（暗黙知）をデータで継承、より良い施工を実現

トラブルを防止し、コンクリート構造物の品質と施工管理・検査の生産性を向上させます。

本システムの概要

本システムは、打継面処理が不十分な箇所を「その場で」「瞬時に」検出できるシステムです。タブレット端末を用いて撮影した画像に対し、アプリケーションで評価する範囲を選択すると、任意のメッシュごとに、処理が十分な箇所は「青」、不十分な箇所は「黄」、「赤」で段階的に表示します。

打継面の処理状態を客観的に見える化することで、検査員の経験の差によらず、「誰でも」「どこでも」一定の基準で良否判定できるため、打継面の品質を確保・向上することができます。

本システムの概要

鹿島の協力の上で三菱電機エンジニアリングが開発している本システムは、タブレット端末に2眼のステレオカメラを固定し一体化した構成になっており、現場の過酷な環境でも対応できるように防塵防水性能（IP65）や耐衝撃性を有しています。

検査担当者はカメラで検査対象を撮影するだけで、鉄筋の径・本数・間隔を自動で計測することができます。撮影した画像を活用して3次元復元し、システム内部に組み込まれたAI技術を用いて処理することで、現場環境に依存しない高精度な鉄筋検出・計測を実現しています。鉄筋の径、本数や間隔などの計測情報は、電子マーカやキャプションとともに配筋画像上に表示されるだけでなく、自動で電子黒板上にも転記されるため、黒板の記入やマーカ、スケールスタッフの設置業務が不要になり、大幅な現場業務の省力化が期待できます。

特長・メリットココがポイント

配筋検査業務の生産性向上

鉄筋の径・本数・間隔を自動で計測でき、計測写真上に計測結果が記載されるため、マーカやスケールロッド設置等の現地で行う事前準備が不要になります。検査後のデータも検査端末から出力でき、施工管理ソフトに取り込むことで検査帳票が容易に作成可能となっているため、配筋検査業務全体の省力化が期待できます。

本システム導入の効果

現場要望に合わせた追加開発

ユーザニーズに合わせた各種機能を順次追加しております。

• 2点間計測機能：
  任意の2点間を画面上で選択して計測が可能です。継手長の計測などに使用できます。
• 広範囲計測機能：
  複数枚の撮影した画像の重畳により広範囲の計測が可能になります。
• スペーサー計測機能：
  画像上に電子マーカーを設置し、単位当たりのスペーサー個数を計測できます。

現場見える化統合管理システム「Field Browser^®」は、人、モノ、建設機械の位置や稼働状況を、気象や交通情報などの環境情報と合わせてIoTで一元管理（見える化）し、問題・課題を"リアルタイムに把握"して"タイムリーに解決"するためのシステムです。

建設現場を見える化する第一歩は、人や建設機械の位置、作業状態を把握することであり、その要素技術はある程度確立されています。本システムは、これまで個別に導入し運用してきた各種システムのデータを連携・集約することで、1つの管理画面で運用できるようにしたものです。

本システムは、職員が状況を確認するために現場に出向く時間を省略するだけでなく、各システムで取得したデータを集約・分析することで、次の計画の最適化につなげることができる、働き方改革につながるDXソリューションです。

令和3年度土木学会　技術開発賞

システムの概要

「Field Browser」は、個々のサービスを提供する事業者のシステムと連携し、地図上に現場図面を重ね合わせ、人、モノ、建設機械などのリアルタイムの位置情報を、気象情報・交通情報と合わせて一元表示します。

• 人と建設機械・車両等の位置情報が所属や職種・機械種別ごとに表示され、計画どおりの場所、人員、機械配置で作業が行われているかを現地に行かなくても把握可能。
• 定点カメラ映像と位置情報をリンクさせることで、人員、機械配置と合わせてより正確な状況把握が可能。
• 人物についてはリアルタイムのバイタル情報が表示され、体調不良者を即時発見し対処可能。
• 建設機械、車両については、現在の稼働/非稼働状態に加え、蓄積された過去の稼働時間から稼働率を集計可能。
• 気象情報については、降雨や落雷を含むリアルタイムの天候に加え、72時間先の予報を確認可能。
• 現場に設置した振動・騒音計、気象計のリアルタイムデータが確認可能。

Field Browserの地図画面

システム概念図

※本システムの導入はカジマメカトロエンジニアリングにて対応しています。

本システムの特長と主要構成機器

転圧管理

• 常時、現場で転圧回数の過不足を確認できます。
• 転圧データの共有化を図れます。
• 複数台の振動ローラ複数による同時施工においても、過不足のない転圧回数を維持継続できます。

建設現場では、大量の資材を仮置き場に保管し、適宜抽出して使用する場面があります。その際、仮置き場においては、類似した資材や寸法が異なる資材が多数存在する、また、資材を置く順番と使用する順番が異なる等、使用資材の選定間違いが発生しやすい状況があります。その対策として、各資材の認識番号等の個別情報と位置情報を仮置きの際に記録・保存する方法等が実施されていますが、これを手作業で行う場合、人為的な間違いが発生する懸念があります。また、記録作業や資材を抽出する作業に多大な労力と時間を要することも課題でした。

そこで、資材の個別情報（寸法、重量、写真）をWEB上に登録し、GNSSで取得した位置情報と紐付けることで、大量の資材の位置情報を瞬時に把握できるシステム「Kトレース^®」を開発しました。

2024年度エンジニアリング功労者賞　奨励特別賞

特長・メリットココがポイント

• 個別情報と位置情報とを紐付けて保存し、検索により図面上に瞬時に表示できるため、大量に存在する資材の中から必要な資材を簡易・迅速・正確に抽出可能。
• 個別情報と位置情報とが自動的に紐付けられるため、記録時の人為的な間違いが生じない。
• 外部測位サービスを付加することで、より正確な位置情報（水平精度±5cm）の把握が可能。
• データはクラウドサーバに自動保存されるため、記録用PCなどからデータを移行する手間がなく、保存と同時にRPAでデータ処理することも可能。
• WEB上のシステムのため、使用時のインストールは不要。インターネットに接続できる環境であれば、スマートフォンやタブレットなどのデバイス機器での利用が可能。

建設現場で活用が進んでいる遠隔臨場では、一般的なWeb会議システムが多く用いられていますが、通信環境が良好でない状況では閲覧できる映像の解像度が低下し、現場状況を十分に把握できない場合があります。また、高解像度動画を送信するための5Gなどのネットワーク整備は、多大なコストと時間がかかることが課題です。

本システムでは、全体状況の把握といった通常のコミュニケーションでは現場の通信状況に合わせた品質の動画を利用し、詳細確認が必要な際に高解像度の静止画を適宜送信するハイブリッドコミュニケーションを実現しました。これにより、一般的なネットワーク環境での遠隔コミュニケーションが促進され、建設現場の生産性向上に寄与します。

特許出願中

システムイメージ

本システムの概要

本システムは、1台のタブレット端末で現場の通信状況に合わせた品質の動画と高解像度の静止画をハイブリッドに組み合わせて送信する、新しい遠隔コミュニケーションシステムです。

• 高解像度カメラを搭載した専用のタブレット端末を使用して動画、静止画の配信を行います。
• 撮影された動画や静止画は、PCなどのWebブラウザを通じて確認することが可能です。
• 配信側、受信側ともにインターフェースはメイン画面とサブ画面に分かれており、それぞれで動画と静止画を表示し、必要に応じて切り替えることができます。
• 配信側と遠隔参加側は常に同一の画面を共有しながらコミュニケーションを行うことができ、双方の画面上には図示するためのポインタ表示も可能です。このため、的確な意思疎通が実現されます。
• 本システムは、鹿島とSHARPが共同で開発したWebベースの配信システムです。

システム概要図

建設業では、人手不足と技能者の高齢化が大きな課題となっており、施工の生産性向上が強く求められています。生産性向上を図る上では、様々な作業に要した人的資源の投入量（人数と時間）を把握することが重要です。

そこで鹿島は、建設現場に設置している固定カメラの映像を用い、AI画像解析を活用した独自のシステムで解析を行うことにより、作業に関わる技能者数および作業時間を自動で把握するシステムを開発しました。

特許出願中

作業人数・時間計測システムの画面のイメージ（写真内の赤枠はAIが検出した技能者を示す）

本システムの概要

本システムでは、現場に設置されたWebカメラで画像を取得し、画像中に映った技能者をAIが認識し人数をカウントすることで、技能者数と作業時間を自動で計測できます。解析は分単位で行えるため、技能者の作業時間を詳細に把握可能で、工事出来高データと連携させることで、詳細な歩掛を算出できます。

死角などでカメラ1台では作業エリアをカバーできない場合、複数台のカメラを連携させて対象範囲をカバーすることができます。異なるカメラに同一人物が映った場合でも、鹿島が開発した独自のアルゴリズムにより重複なく人数が把握されます。映像と画像解析結果は社内のクラウドサーバに保存されるため、セキュリティは確保され、本社や支店からも確認可能です。

作業人数・時間計測システムの構成