CIM導入費用とROIを公開:LRTKでコスト対効果を最大化する方法

建設業界では、デジタル技術の活用による生産性向上が急務となっています。その中で CIM(Construction Information Modeling) の導入は、現場の効率化と品質向上を実現する有力な手段として注目されています。慢性的な人手不足や働き方改革の流れもあり、従来のアナログな業務フローでは限界が見え始めています。とはいえ、新たな技術を導入するには費用がかかり、その投資に見合う効果(ROI: 投資利益率)を得られるかどうかは多くの関係者にとって気になるポイントでしょう。本記事では、CIM導入に必要な費用と期待できるROIを具体的に解説し、さらに LRTK を活用してコスト対効果を最大化する方法についてご紹介します。

CIMとは何か、その重要性

CIM とは「コンストラクション・インフォメーション・モデリング」の略で、土木分野における3次元モデルの活用手法を指します。建築分野の BIM（Building Information Modeling） に相当する概念であり、橋梁や道路、ダム、トンネル、下水道といったインフラプロジェクトで、計画・設計から施工・維持管理までのプロセスで3Dデータを一元管理・活用するものです。平面的な2D図面だけでは把握しづらかった複雑な形状や空間関係も、CIMの3Dモデルなら直感的に理解できます。

国土交通省も2010年代後半から i-Construction の一環としてCIMの活用を推進しており、近年では "2023年度から小規模案件を除く全ての公共事業でBIM/CIMを原則適用する" という目標が掲げられました。実際に2023年以降、国土交通省直轄の工事・業務ではCIMの適用が事実上義務化され、業界全体で導入が加速しています。これにより、ゼネコンだけでなく中小建設会社や測量会社、自治体など幅広い関係者がCIMに取り組み始めており、CIMは建設DX（デジタルトランスフォーメーション）を牽引するキーワードになっています。すでにCIMを前提とした施工案件も増えつつあり、近い将来にはCIM活用が当たり前の時代になるとも言われています。

CIMを導入することで得られるメリットは多岐にわたります。例えば、3Dモデルを用いることで施工前に綿密なシミュレーションや干渉チェックが可能となり、設計ミスや施工中の手戻りを大幅に減らせます。また、関係者全員が同じデジタルモデルを共有して情報連携が円滑化するため、設計者・発注者・施工者間の意思疎通がスムーズになり、業務全体の効率向上につながります。初心者や若手技術者でも完成形を視覚的に理解しやすくなるため、教育・研修ツールとしての効果も期待できます。品質向上、コスト削減、工期短縮、安全性の確保など、CIMはプロジェクトにもたらす価値が非常に大きいのです。

CIM導入にかかる費用

こうしたメリットがあるCIMですが、導入には相応のコストが発生します。具体的な金額はプロジェクトの規模や採用する技術によって大きく異なりますが、数百万円から数千万円程度の初期投資が必要になるケースが多いでしょう。これはCIM対応のソフトウェアライセンス費用に加え、スタッフの研修費用や高性能なハードウェア (PCやサーバー、デバイス) の調達費用を含んだ概算です。例えば、大規模な橋梁プロジェクトでフルにCIMを活用しようとすれば、3Dモデリングソフトやシミュレーションツールの導入に加えて、ドローンによる写真測量やレーザースキャナーで現地の点群データを取得する費用もかかります。加えて、そのデータを処理・管理するためのクラウドサービス利用料やITインフラ整備費、現場スタッフへの操作教育コストも見込んでおく必要があります。

また、近年では国や自治体がDX推進を目的とした補助金や支援制度を設ける例もあり、これらを活用できれば初期費用の負担を軽減することも可能です。

これだけ聞くと "費用が高い" と感じるかもしれませんが、重要なのはその投資に見合う効果を中長期的に得られるかどうかです。CIM導入は初期費用が大きく見えても、長期的には業務効率化やミス削減によるコスト節減効果で投資を回収できる可能性が高いのです。つまり、単に導入費用の額面だけで判断せず、次に述べるROI (投資利益率) という観点でCIMの価値を捉えることが大切になります。

CIM導入のROIと得られる効果

ROI (Return on Investment、投資利益率) とは、投資額に対して得られる利益の割合を示す指標です。

ROIは「(得られる利益 ÷ 投資額) × 100」の式で計算されます。例えば1億円を投資し、年間で2500万円のコスト削減に成功すれば4年で投資回収でき、ROIは25%となります。

CIM導入におけるROIを考える際には、"導入によってどれだけコスト削減や利益向上が見込めるか" を定量的に評価します。例えば、ある試算では 大型プロジェクトでCIMを活用することで工事費の約10%に相当するコスト削減効果が得られた という報告があります。数十億円規模のプロジェクトなら、数億円もの経費節減につながる計算です。また、早期にCIMを導入した企業の中には、設計ミスを80%以上削減できた結果、手戻り工事の大幅なコストカットを実現したという事例も報告されています。海外の研究でも、BIM/CIMの活用によってプロジェクトの生産性が5%から最大40%向上した例が報告されており、その効果の大きさが伺えます。

CIMが生み出す効果の具体例としては、以下のようなものがあります。

• 設計・施工の効率化: 3Dモデル上で検討を重ねることで、無駄な工序や資材ロスを削減し、現場の生産性向上に直結します。工程シミュレーションにより最適な施工手順を組めるため、工期短縮にも寄与します。

• ミス削減によるコスト減: 事前に干渉チェックや施工順序の確認を行うことで、施工段階での手戻り (やり直し) を防ぎます。現場でのミスが減れば、その分余計な人件費や材料費も削減できます。

• 維持管理・運用での効果: 完成後も3Dモデルを維持管理に活用すれば、点検計画の最適化や将来の改修工事のシミュレーションが容易になります。長期的に見れば、構造物のライフサイクルコスト低減にもCIMデータが役立ちます。

• 受注競争力の向上: 発注者側もCIM活用による見える化や説明資料の充実を高く評価する傾向にあります。CIMを導入している企業は、技術提案や施工計画の説得力が増し、受注獲得に有利に働く場合もあります。

• 安全性の向上: 施工前の3Dシミュレーションで危険箇所を事前に把握したり、施工手順を最適化することで現場作業の安全性が高まるケースもあります。無理のない計画を立てることで、事故やトラブルのリスクを低減できる点も重要です。

これらの効果によって生み出されるコスト削減額や利益増加分が、初期投資を上回ればROIはプラスになります。言い換えれば、CIM導入は正しく活用すれば高い投資利益率を生む可能性があるということです。しかし、そのROIを最大化するためには、単にソフトを導入しただけでは不十分です。現場で活きるデータを効率よく取得し、関係者が使いこなせるようにする工夫が求められます。そこで鍵となるのが、次に紹介する LRTK のような新しい技術の活用です。

LRTKとは？簡易測量の新たなアプローチ

CIMの効果を十分に引き出すには、現場の状況を正確かつ迅速にデジタル化することが重要です。従来、そのためには専門の測量機器や熟練者が必要でした。ここで登場する LRTK は、測量のハードルを大きく下げる画期的なソリューションです。LRTKは小型の高精度GNSS受信機をスマートフォンやタブレットに装着し、リアルタイムキネマティック (RTK) 測位という技術でセンチメートル級の位置精度を実現するシステムを指します。簡単に言えば、スマホが高精度の測量機器に早変わりするイメージです。

例えば、iPhoneやiPadに専用のLRTKデバイスを取り付ければ、地図座標を数cmの誤差で測定できるようになります (an error of several cm (a few in)). さらに、近年のスマホにはLiDAR (光による測距センサー) や高性能カメラが搭載されており、これらと組み合わせることでその場で点群データの取得やARによる出来形の確認まで可能です。従来はドローン飛行が難しい市街地や屋内空間でも、LRTKを使えば人が直接現地を歩いて詳細な3D測量を行うことができます。

LRTKの大きな魅力は、その手軽さとコストパフォーマンスにあります。機器本体はポケットに収まるほどコンパクトで、重量も数百グラム以下と軽量です。価格も従来の測量機器に比べて非常に安価に設定されており、専用の高価なGPS機やレーザースキャナーを揃えなくても、誰でも1人1台のスマホで測量ができる時代を切り開いています。実際に、既にいくつかの地方自治体や民間企業が現場測量にLRTKを取り入れ始めており、その手軽さと効果が注目されています。測位データや点群データはリアルタイムにクラウドへ共有できるため、現場で取得した情報を即座にオフィスで確認・活用することも可能です。要するに、LRTKは「安い・簡単・早い・高精度」を実現した次世代の簡易測量ツールなのです。

LRTKでCIMのコスト対効果を最大化する方法

それでは、LRTKを導入することでCIMのROI向上にどのような効果があるのか、重要なポイントを4つに整理してみましょう。

• コスト削減: LRTKを活用すれば、従来外注していた測量や点群スキャンの作業を自社で手軽に行えるようになります。高額な測量機器や多人数の専門チームを用意しなくても済むため、初期投資と運用コストを大幅に抑えられます。また、リアルタイムでデータを共有できることで、無駄な出張や追加調査の発生も減り、トータルの経費削減につながります。例えば、ある自治体ではLRTKを職員が活用することで従来の測量外注費を大幅に圧縮できた例もあります。

• 精度向上: スマートフォン＋LRTKで取得する測位データはセンチメートル精度を誇り (centimeter-level accuracy (half-inch accuracy))、手作業の測定や一般的なGPSに比べて格段に精密です。これにより、CIM用の3Dモデルに正確な現況・施工データを反映でき、設計段階から出来形管理まで高い精度で行えます。結果として、データの信頼性が増し、判断ミスや施工ミスのさらなる減少が期待できます。さらに、統一基準の座標系で高精度データを取得できるため、設計図との整合性確認も容易になり、現場とモデル間の齟齬を最小限に抑えられます。

• 教育コスト低減: LRTKの操作はスマホのアプリ上で直感的に行えるため、専門的な測量の知識がないスタッフでも短時間で習得できます。新人や若手でも扱いやすく、ベテラン技術者に頼りきりだった測量作業を分散できることで、人材育成にかかる時間と費用を削減できます。複雑なCADソフトの操作訓練に比べてもハードルが低く、現場全体のITリテラシー向上にも寄与します。また、作業の属人化を防ぎ、組織全体でデジタル技術を活用できる体制づくりにも寄与します。

• 時間短縮: 従来は測量計画の立案からデータ取得、結果の反映までに長い時間を要しましたが、LRTKなら必要なときにすぐ測りたい場所へ行って即座にデータ取得が可能です。"思い立ったらすぐ測る"が実現できるため、調査待ちによる工事の中断やスケジュール遅延を防ぎます。さらに、1人1台ずつ現場担当者がLRTKを持てば、複数箇所の測量を並行して行うこともでき、チーム全体の作業時間を大幅に短縮できます。さらに、共有した測量データを即座に設計や施工計画の修正に活かせるため、待ち時間を減らしプロジェクト全体のスピードアップにつながります。

以上のように、LRTKの導入はCIMの現場適用を強力に後押しし、その投資利益率を飛躍的に高めてくれます。コストをかけずに精度の高いデータを短時間で入手できれば、CIMのPDCAサイクル (計画・実行・検証・改善) がスピーディーに回り始め、結果としてプロジェクト全体の生産性と利益率が向上します。

まとめ

CIMの導入費用は決して小さくありませんが、それによって得られる効率化・高度化のメリットを踏まえれば、建設業に携わるすべての関係者が検討する価値のある投資と言えます。重要なのは、単に3Dソフトを導入して終わりにするのではなく、現場で活用しやすい形でデータを取り込み、関係者全員がその恩恵を受けられるようにすることです。その点で、LRTKによる簡易測量のような新技術は、CIMの裾野を広げるとともにROIを最大化する切り札となり得ます。加えて、高齢化や人手不足が深刻化する中、少人数でもデジタル技術を駆使して最大限の成果を上げられる環境を整えることが急務です。CIMとLRTKの組み合わせは、こうした課題への一つの解決策にもなるでしょう。

もし "うちのような中小企業にはCIMはハードルが高いのでは?" と感じている方も、最新の [LRTKによる簡易測量](https://www.lrtk.lefixea.com/) を活用すれば、スマホ一つで誰でも手軽に高精度な現場データを取得できます。まずは規模の小さな現場でCIMの効果を試し、その有用性を実感してから本格導入に踏み切るのも良いでしょう。こうしたツールを上手に取り入れることで、コスト対効果の高いCIM運用を実現し、将来にわたって競争力のあるプロジェクト遂行が可能になるでしょう。CIMとLRTKを味方につけて、ぜひ貴社の現場でも生産性革命を起こしてみてください。