【事例から学ぶ】建設DXの推進で導入できる次世代型建機！

建設現場における作業効率の向上や安全管理の強化は、業界全体で重要になっています。特に建設DX（デジタル・トランスフォーメーション）の波が押し寄せる中、最新技術を活用した機械やシステムの導入は避けて通れません。こうした中で注目されているのが、次世代型建設機械です。これらの機械は単なる作業の自動化にとどまらずAIやIoT、BIM（ビルディングインフォメーションモデリング）などと連携して現場全体の生産性や安全性を高める役割を果たしています。

本記事は、次世代型建機の概要から具体的な導入事例まで解説します。最新の自動運転技術や遠隔操作、AI搭載のロボット建機などがどのように現場で活用されているのか、それらがもたらす効果やメリットについても明確にします。建設DXを推進したい企業や現場担当者にとって、最適な機械選びや導入計画の参考になるでしょう。

次世代型建機とは

次世代型建機とは従来の建設機械に先進技術を搭載し、効率的かつ安全に作業を進めるための機械を指します。具体的には、次の技術が融合されたものです。

• 自動運転機能
• 遠隔操作
• AIによる作業支援
• 電動化やハイブリッド化による環境負荷低減

これにより、作業現場での人的負担を軽減しながらも高い作業精度の実現が期待されています。

従来の建機の特徴は人の手による操作が中心となるものでしたが、次世代型建機の特徴はセンサーやカメラ、通信機能を駆使して作業内容を自動的に認識・制御する点です。また建設設計のデジタルデータと連携しながら動作できるため、ミスの削減や施工精度の向上にもつながります。これらの特徴は建設DXの推進に不可欠であり、現場の生産性と安全性を向上させるきっかけになるでしょう。

建設DX推進で導入できる次世代型建機の例

建設DXの推進に伴い、従来の重機では実現が難しかった高度な作業支援や遠隔操作が可能な次世代型建機が各現場に導入されつつあります。自動運転技術やICT連携によって現場作業の精度が向上し、オペレーターの負担軽減につなげている企業も出てきている傾向です。

ここでは、代表的な5つの次世代型建機の例をあげてそれぞれの特長を紹介し、導入によって得られる現場改善のヒントを解説していきます。

例1：自動運転・遠隔操作バックホー

自動運転や遠隔操作に対応したバックホーは、危険が伴う現場や人員が不足している工区での活用が進んでいます。GPSやIMU（慣性計測装置）を活用した位置補正技術により、施工精度を保ちながら無人で掘削作業を行えます。オペレーターは遠隔地に設置した操作席から操作できるため、高齢の作業者でも安全に作業可能です。

労働環境の改善と施工効率の両立が期待されており、特に災害復旧現場や都市部でのインフラ工事などで導入が進んでいます。また、熟練者のノウハウを記録・再現する機能も搭載され、技術伝承の手段としても有効です。

例2：BIM連携型ブルドーザー

BIM（Building Information Modeling）と連携するブルドーザーは、設計図面の3Dデータを基に、自動で土工の高さや傾斜を制御しながら施工を行います。従来は熟練オペレーターの勘と経験に頼っていた整地作業も、BIMデータによって明確な目標値が提示され、操作ミスを減らせます。施工管理者はBIMモデル上で進捗や品質を確認でき、リアルタイムに修正や指示が可能です。

結果として、土量の過不足や再施工のリスクが低下し、資材と時間のロスが削減できるでしょう。施工品質の安定化だけでなく、業務の属人化解消にも貢献し、若手人材の育成にも役立つ技術といえます。

例3：ドローン搭載型点検・測量機器

ドローンに搭載された測量・点検機器は、高精度な3Dマッピングやインフラ点検を短時間で実施できる技術です。従来は足場や高所作業車が必要だった橋梁やダム、法面などの構造物も、上空からの俯瞰映像とセンサーデータで安全かつ正確に検査できます。地上レーザーや写真測量技術（フォトグラメトリ）と組み合わせることで、点群データやオルソ画像を高密度で取得可能です。

また、AIによる画像解析を加えることで、ひび割れや劣化の自動判定も行えます。点検・測量の頻度や精度が向上する一方で、作業員の身体的負担や危険も軽減され、保守管理の在り方が大きく変わり始めています。

例4：電動・ハイブリッド建設機械

環境負荷の低減が求められる現場では、電動またはハイブリッド型の建設機械が注目されています。従来のディーゼル機と比べ、排出ガスや騒音を大幅に削減できるため、都市部や住宅街、病院周辺の工事に最適です。

また、バッテリー駆動による安定したトルク制御が可能で、細かい作業にも対応しやすいです。エネルギー効率も高く、燃料費の削減にも寄与します。ハイブリッド機の場合、再生ブレーキなどを活用して発電・充電を行うモデルもあり、長時間稼働が求められる現場でも導入が進んでいます。カーボンニュートラル実現への足がかりとしても期待される技術です。

例5：AI搭載型ロボット建機

AIを搭載したロボット建機は、現場の状況を自律的に判断しながら作業を進める次世代の建設機械です。画像認識技術やセンサーを活用して障害物を自動回避し、施工ルートの最適化やリアルタイムな判断を行います。

特に、資材搬送や仕上げ作業など精度が求められる工程での活用が進んでいます。AIが過去の施工データを学習し、類似環境での最適な動作パターンを導き出すため、現場に応じた対応が可能です。これにより、人手不足が深刻化する中でも安定した品質の確保と作業効率の維持が実現します。

また、人間と協働して作業を行うコボット型建機も登場し、安全性と生産性の両立が期待されています。

建設業界で次世代型建機を導入する5つのメリット

建設現場における次世代型建機の導入は単なる作業効率の向上にとどまらず、安全性や作業品質の向上、さらには環境負荷の低減にもつながります。AIやIoTを活用した自動制御機能により、省人化と安定稼働が実現し、熟練作業者の引退による技術ギャップを補完する役割も期待されます。

ここでは、特に建設業界で導入が進む背景にある重要な5つのメリットについて、現場視点で見ていきましょう。

①作業の効率化・生産性を向上できる

次世代型建機の特徴は作業効率の改善です。自動運転や遠隔操作により、人手不足や熟練オペレーターの不足を補えます。これにより作業時間を短縮しながらも、精度の高い施工が可能になります。

また、AIやセンサーを活用して作業状況をリアルタイムで分析できるため、工程の遅れや問題を早期に発見し、迅速な対応が可能です。これにより、無駄な時間を減らし全体の生産性を上げられます。

さらにBIMデータ連携により設計と施工が密接に結びつくことで、作業計画の精度が高まり誤差や手戻り作業が減少します。これらの機能は複雑な現場や大規模プロジェクトで特に効果的です。

②作業の安全性が向上する

建設現場は多くの危険要素が存在し、安全確保が最優先されます。次世代型建機はセンサーやカメラ、AIを利用して周囲の状況を常に把握し、衝突や転倒のリスクの低減が可能です。

特に遠隔操作や自動運転機能の活用で、危険なエリアでの作業者の直接的な接触を避けられます。これにより労働災害の発生率を抑え、安全管理の強化が可能です。

さらに機械の異常検知やメンテナンス時期の予測が可能になるため、突発的な故障による事故リスクも減少します。安全に配慮しながら作業効率を維持できるのは、大きなメリットです。

③コスト削減につながる

次世代型建機の導入は初期投資が必要ですが、長期的にはコスト削減に寄与します。自動化により人件費を抑えられるだけでなく、作業ミスや手戻りによる追加コストを減らせるためです。

また燃費の良い電動やハイブリッド建機の活用は、燃料費の削減に直結します。さらに機械の稼働状況をモニタリングし、適切なメンテナンスを行うことで修理費用や機械の故障リスクも低減可能です。

加えて施工精度の向上により再工事の発生を防げるため、資材や作業時間の無駄を抑制できます。結果として全体のプロジェクトコストを最適化する効果が期待されます。

④環境負荷を低減できる

環境負荷の面で社会的な注目を浴びている建設業ですが、環境負荷軽減にも役立つのが次世代型建機です。電動やハイブリッドの建機は、従来のディーゼルエンジンに比べて排出ガスが少なく、騒音も低減できるため周辺環境への影響を抑えられます。

こうした機械の導入は、環境規制の厳格化に対応しつつ地域住民や社会の信頼を維持するためにも重要です。加えて燃料消費の削減は運用コストの節約にもつながり、環境面と経済面の両方でメリットをもたらします。

また作業効率の向上によって現場滞在時間が短縮されるため、環境負荷のさらなる低減に貢献します。持続可能な建設業を目指す上で欠かせない要素です。

⑤データ活用による現場管理の高度化が進む

次世代型建機は多くのセンサーや通信機能を搭載しており、作業状況や機械の稼働データをリアルタイムで収集できます。現場管理の質を向上させるには、このデータの活用が肝要です。

具体的には施工の進捗状況を正確に把握し、必要な調整や指示を的確に出せます。また作業者の動きや機械の状態もモニタリングできるため、安全管理と効率改善の両立が可能です。

さらに過去のデータ分析により工程の最適化やリスク予測も行えます。こうしたデータドリブンな管理体制は現場の透明性を高め、経営判断の精度向上にもつながります。

建設業界で次世代型建機を導入するときのポイント

建設業界における次世代型建機の導入は、設備の刷新という視点だけでなく、企業の体制や業務プロセスそのものの見直しが求められる重要な取り組みです。導入時には、予算・人材・現場環境・教育体制など多角的な観点から準備を進めなければなりません。また、新しい機器が持つ技術的な優位性を最大限に活かすためには、既存の業務フローとの整合性も重視すべきです。

ここでは導入成功のために押さえておくべき実践的なポイントを紹介します。

現場ニーズを明確にする

次世代型建機を導入するにあたり、まずは現場でどのような課題やニーズがあるのか明確な把握が不可欠です。建設現場はプロジェクトや環境によって条件が異なり、一律の解決策が通用しないためです。

具体的には作業の効率化が必要なのか、安全性の強化が急務なのか、あるいは環境負荷の軽減を重視するのかを検討します。これによって最適な建機や技術の選択が可能になり、無駄な投資を避けられます。

現場の従業員や管理者から直接ヒアリングを行い、現場の声を反映させることも効果的です。これが導入後の運用にも良い影響を与え、現場全体での協力体制構築につながります。

導入コストとROI（投資対効果）を検証する

次世代型建機は初期投資が高額になる場合があります。導入前に、投資対効果をしっかりと評価しなければなりません。単に機械の価格だけでなく、運用コストやメンテナンス費用も含めた総合的なコストを見積もる必要があります。

ROIの検証では導入によって期待される効率化や安全性向上、コスト削減効果を数値化し、投資に見合うメリットが得られるかを判断します。これは経営判断を支える重要な資料です。

また補助金や助成金の活用も検討すれば、初期投資の負担を軽減できます。こうした制度の活用で、導入コストを抑えつつ先進技術を取り入れやすくなります。

現場のインフラ整備と両立させる

次世代型建機は高性能なセンサーや通信機能を備えるため、安定したネットワーク環境や電源供給など現場のインフラ整備も欠かせません。これが不十分だと、建機の性能を十分に活かせません。

具体的にはWi-Fiや5Gなどの通信環境を整え、リアルタイムでのデータ送受信や遠隔操作がスムーズに行えるようにする必要があります。また充電設備や保守体制も考慮し、機械の稼働率を維持しましょう。

さらに、現場の地形や気象条件に応じたインフラ対策も重要です。悪天候や電波の届きにくいエリアに対する備えを講じることで、運用の安定性が確保されます。

オペレーターのスキルアップと教育に力を入れる

どんなに高性能な次世代型建機でも、オペレーターの技術や知識が不足していると効果を発揮できません。導入にあたっては操作方法だけでなく、安全管理やトラブル対応に関する教育も充実させる必要があります。

研修プログラムや操作マニュアルの整備、シミュレーターを活用した実践的な訓練など多様な手段でオペレーターのスキル向上を図りましょう。これにより、操作ミスを減らし安全性を高められます。

また、技術のアップデートや新しい機能の追加にも柔軟に対応できるよう、継続的な教育体制を整えることも大切です。チーム全体で技術力を底上げし、現場の信頼感を高めましょう。

データ活用の仕組みを構築する

次世代型建機は多くのデータを生成しますが、それを活用しなければ導入効果は限定的です。建機から得られる稼働状況や作業データを収集・分析し、現場管理や改善に役立てる仕組みを構築する必要があります。

具体的には、クラウドサービスや専用の管理システムを導入し、リアルタイムにデータを共有・可視化できる環境を作りましょう。これにより、問題の早期発見や効率的な作業調整が可能になります。

また、蓄積したデータを活用して施工の標準化やリスク予測を行うことで、長期的な品質向上や安全対策にもつなげられます。データドリブンな現場運営は、建設DXの本質です。

建設DXの推進によって次世代型建機を導入した企業事例

建設DXの推進により、多くの建設企業が次世代型建機の導入に積極的に取り組んでいます。これらの先進技術の注目すべき点は作業効率や安全性の向上をもたらす点のみならず、省人化や品質管理の強化にも寄与している点です。

ここでは実際に次世代型建機を導入し、効果をあげている企業の具体的な事例を紹介します。導入による効果や特徴の理解により、自社の建機導入に役立てられるでしょう。

事例①鹿島建設株式会社｜A4CSEL®搭載の建機で自動施工

鹿島建設は、独自開発したA4CSEL®（Advanced Automated Construction System with Enhanced Learning）を搭載した建機を活用し、自動施工の実現を進めています。このシステムは人工知能（AI）や高精度なGPS技術を組み合わせて、土木工事の掘削や整地作業を正確に自動で行える点が特徴です。

具体的には作業現場の地形データを基に施工計画を自動で作成し、建機がそれに沿って自律的に動きます。人手による誤差や作業のムラを抑えながら、効率的な工事進行が可能です。

さらに施工中のデータはリアルタイムで管理者に共有され、進捗確認や問題の早期発見につながっています。このような取り組みは安全面の強化にも寄与し、作業員の負担軽減にもつながるため、多方面で評価されています。

出典参照：建設機械の自動運転を核とした自動化施工システム｜鹿島建設株式会社

事例②大成建設株式会社｜T-iROBO® Bulldozer搭載のブルドーザーで整地を自動化

大成建設は、T-iROBO® Bulldozerという独自の自動運転技術を搭載したブルドーザーを導入し、整地作業の自動化を進めています。T-iROBO®はセンサーやGPS技術を駆使し、建設現場の状況をリアルタイムで把握しながら正確な整地を行うための技術です。

このブルドーザーは人の手を借りずに地形の高さや傾斜を測定し、計画に基づいた整地作業を自律的に進められます。結果として作業の精度が向上し、手戻りや修正作業を減らすことが可能です。

また省人化によって作業員の労働負担を軽減し、危険な現場での人員配置を最小限に抑えられるのもメリットです。現場の安全性向上と効率改善に寄与するこの技術は、多くのプロジェクトで導入実績が拡大しています。

出典参照：土砂山を検出し押土経路を自ら決定する自律制御型ブルドーザを開発｜大成建設株式会社

事例③清水建設株式会社｜OPERAを活用した遠隔操作式油圧ショベルで省人化

清水建設はOPERA（Operation Platform for Enhanced Remote Automation）という遠隔操作プラットフォームを活用し、油圧ショベルの遠隔操作による省人化を実現しています。これにより、危険な場所やアクセスが困難な場所でも作業が可能となりました。

OPERAは高性能カメラやセンサーを搭載し、オペレーターが遠隔地から正確に機械を操作できる仕組みを提供しています。映像と操作情報がリアルタイムに伝送されるため、現場にいなくても安全かつ効率的な作業指示が可能です。

遠隔操作により作業環境が厳しい場所での事故リスクを低減でき、人的ミスも抑えられます。さらに複数の現場を一元管理しながら効率よく作業を進められるため、人員配置の最適化にもつながっています。

出典参照：油圧ショベルによる土砂掘削・ダンプ積載作業を自動化 ｜清水建設株式会社

建設業界に次世代型建機を導入する際の注意点

次世代型建機の導入は、建設DXを加速させる手段の1つとして注目されていますが、技術を導入すれば自動的に現場が変わるというわけではありません。操作方法の標準化、現場ごとの活用法の整理、安全教育の徹底など、複数の要素を同時に進める必要があります。

また、機器のアップデートやメンテナンス計画も導入時点から明確にしておかないと、将来的なトラブルやコスト超過につながるおそれがあります。導入効果を安定的に発揮するために、注意すべきポイントをみていきましょう。

現場環境に適合する機種を選ぶ

次世代型建機は多様な機能や性能を持っていますが、導入前に現場の環境や作業内容に合った機種の選定が不可欠です。土質や地形の状況、作業範囲の広さ、気候条件などを踏まえて最適な建機を見極めましょう。

特に自動運転や遠隔操作の機能が搭載された建機では、通信環境の整備やGPSの精度も重要な選定ポイントです。通信の途切れが頻発すると安全面でリスクが増すため、電波環境が良好な現場かどうかを事前に確認しましょう。

また既存の建機と連携して使う場合は、互換性や操作性の違いも考慮に入れるべきです。無理なく導入できる機種を選ぶことで、現場での混乱や作業遅延を防げます。結果的に作業効率と安全性の確保に直結するため、選定段階での慎重な検討が不可欠です。

操作技術の習得と安全教育を徹底する

次世代型建機の導入は新しい操作技術を伴うため、オペレーターのスキルアップが重要になります。特に自動運転や遠隔操作など、従来の操作方法とは異なる操作手順やシステム理解が必要な場面も時にはあることでしょう。

適切な教育プログラムを設け、実際の操作に即したトレーニングを行うことでミスや事故のリスクを減らせます。操作に不慣れなまま現場に投入すると安全事故やトラブルの原因になるため、段階的に習熟度を確認しながら進めるのが望ましいです。

また、安全意識の向上も欠かせません。次世代型建機の特性や使用時の注意点を現場全体で共有し、安全管理体制を強化します。事故発生時の対応方法を周知し、万全な準備を整えておくことも安全教育の一環です。

保守・点検体制を整備する

先進的な技術を搭載した建機は、故障や不具合が発生すると作業全体に影響を及ぼす恐れがあります。そのため、定期的な保守点検の体制確立が欠かせません。

メーカーの推奨するメンテナンススケジュールに従い、センサー類や制御システムの動作確認を継続的に実施します。異常兆候を早期に発見できれば故障を未然に防ぎ、現場の稼働率を維持できます。

また、保守に関わる従業員の技術力向上も重要です。専門的な知識が求められる場合は、外部の専門業者と連携しながら点検作業を進める方法も検討しましょう。

さらに万が一の故障時に備えた迅速な対応フローや代替機の準備も、現場運営の安定化に役立ちます。信頼性の高い保守・点検体制があってこそ、次世代型建機の導入効果を最大化できるといえるでしょう。

まとめ｜建設DXの推進で次世代型建機の導入を実現させよう

建設DXの進展に伴い、次世代型建機の導入は業務効率化や安全性向上のカギを握っています。現場に適した機種選び、操作技術の習得と安全教育の徹底、そして万全の保守・点検体制を整えることが成功のポイントです。

これらの注意点を踏まえた計画的な導入を行うことで建設現場の作業品質が安定し、無駄の少ない効率的な現場運営が可能になります。またトラブルの発生を減らし、安全な環境を維持しながら生産性の向上も期待できます。

建設DXによる次世代型建機の活用は、今後多様な現場で求められるでしょう。この記事を参考にしながら自社の現場に適した建機導入を検討し、未来の建設現場づくりに役立ててください。