■作業時間を約７５％削減

　鹿島＜１８１２＞（東証プライム）は１９日、ＡＩとドローンを組み合わせた新しい資機材管理システムを、ＡＩ　ｉｎｓｉｄｅと共同開発したと発表。同システムは、ドローンが空撮した動画からＡＩが資機材を認識し、その位置を現場３Ｄモデル上に表示するものである。国土交通省北陸地方整備局発注の大河津分水路新第二床固改築Ⅰ期工事（新潟県長岡市）における資機材管理に適用し、その作業時間を約７５％削減（１回あたり約２時間→３０分）した。

　同システムは、２０２２年度の国土交通省「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（ＰＲＩＳＭ）」に採択され、今回、その有用性を確認・検証したものである。

■開発の背景

　建設現場では、建設物の構築にあたり数多くの資機材を扱いる。従来の資機材管理は、現場職員が現場内を巡回し目視と手作業で行っていた。しかし、これらの手法は、膨大な手間と時間を要するだけでなく、現場職員が高所や狭所等に立ち入るという安全上の課題がある。また、現場で使用する資機材の大半はレンタル品となるが、万が一、点検期限切れの資機材を使用していた場合、作業員の安全を脅かすリスクが懸念される。さらに、管理が行き届かない場合、資機材を重複してレンタルし、それにより余分なコストが発生するおそれもある。

■システムの概要とフロー

　鹿島とＡＩ　ｉｎｓｉｄｅ社は、人より高速で自由に移動が可能なドローンと、画像の識別が可能なＡＩを組み合わせ、新しい資機材管理システムを開発した。

【システムの概要とフロー】

１．学習データ準備～ＡＩへの学習【事前準備】
　ドローンが撮影した空撮画像を使い、ＡＩに現場内の資機材の名称と形を学習させる。ＡＩモデルの構築には、ＡＩ　ｉｎｓｉｄｅ社が提供するＡＩ統合基盤「ＡｎｙＤａｔｅ」※を採用している。

２．ドローンによる現場の撮影
　ドローンで現場内の動画撮影を行いる。一定の高度から撮影を行い、その空撮動画とドローンの飛行記録をＰＣに取り込む。

３．ＡＩによる解析と結果の出力
　１．で学習した結果をもとに、撮影した空撮動画と飛行記録からＡＩが資機材名称と位置を推定する。その結果を現場３Ｄモデルに取り込むことで、資機材の位置を現場３Ｄモデル上に表示する。

※ＡＩ開発・実装に求められるデータ・学習・運用を全て包含したＡＩ統合基盤。テキスト・画像・数値などあらゆるデータに対応し、高度なスキルがなくても、それぞれの課題に応じた高付加価値なＡＩソリューションを開発できる。

■システムの成果

　同システムにより、ドローンによる空撮動画からＡＩが資機材の名称と位置を検出し、現場３Ｄモデル上に見える化することが可能となった。現在、人と同程度の大きさの資機材であれば概ね検出できており、検出可能な資機材は２５種類に上る。また、個別の管理を行いたい資機材については、プラカードを使用した識別によって法定点検日等を管理することも可能である。

　現場３Ｄモデル上に資機材の位置を可視化することにより、広大な敷地の現場でも資機材の管理を効率的に行うことができる。これにより、活用していない資機材も判別できるため、そじみた資機材があれば返却するなど、無駄をなくすことにもつながる。

　同システムの効果を検証した結果、従来の作業と比較して、資機材管理の作業時間を約７５％削減（１回あたり約２時間→３０分）できることを確認した。

■今後の展開

　今後鹿島では、同システムの資機材の検出精度を向上させるとともに、手で持ち運べる小さい資機材の検出率向上に取り組んでいく。また、本工事で構築したＡＩモデル（資機材学習モデル）は、他の現場でも活用できるため、全社への展開も視野に入れている。

　さらに、同システムと、鹿島の多くの土木現場で活用が進んでいる、現場見える化統合管理システム「Ｆｉｅｌｄ　Ｂｒｏｗｓｅｒ」とを連携させることで、さらなる現場業務の効率化を目指していく。これらの技術を発展させることで建設現場のＤＸをさらに推進していく。

【工事概要】

・工事名：大河津分水路新第二床固改築Ⅰ期工事、大河津分水路新第二床固改築Ⅰ期その２工事
・工事場所：新潟県長岡市寺泊野積１０７－２３
・発注者：国土交通省北陸地方整備局信濃川河川事務所
・施工者：鹿島建設・五洋建設・福田組特定建設工事共同企業体
・工事諸元：鋼殻ケーソン基礎工　９基、本堤工　１式　、減勢工　１式、護床工　１式、仮設工　１式（仮橋・仮桟台工、ガイド杭工　各１式）
・工期：２０１９年２月１３日～２０２４年１２月２７日
（情報提供：日本インタビュ新聞社・株式投資情報編集部）