けんちくま
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ICT建機ってAIが付いた重機のこと?マシンガイダンスとマシンコントロールって何が違うの?

建設現場でよく聞く「ICT建機」「マシンガイダンス」「マシンコントロール」。どれも建設機械の自動化・デジタル化に関係する言葉ですが、意味が違います。

ICT建機とは、3次元の設計データと連携して施工精度を上げる建設機械の総称です。その機能の中核が「マシンガイダンス」と「マシンコントロール」の2種類で、自動化の度合いがまったく異なります。

それでは詳しく見ていきましょう。

この記事でわかること
  • ICT建機とは何か(3次元データと連携する建設機械の定義)
  • マシンガイダンスとマシンコントロールの違い(比較表)
  • どの工種・機種で使われるのか
  • 建機メーカーとアフターマーケットの2つの市場構造

ICT建機とは何か

ICT建機(アイシーティーけんき)とは、GNSSや各種センサーを搭載し、3次元の設計データと連携して施工の精度向上・自動化を実現する建設機械のことです。ブルドーザー・油圧ショベル・モーターグレーダー・振動ローラーなどが主な対象です。

従来の建設機械では、操縦者が自分の技能と経験をもとに「どこまで掘るか」「どこまで盛るか」を判断していました。

ICT建機はGNSSで機体の現在位置を高精度で把握し、設計データと照合することで、操縦者の技能に依存しない安定した施工精度を実現します。熟練技能者が減少する中で、ICT建機は「人の腕」に頼らない施工体制を作る手段になっています。

マシンガイダンスとマシンコントロールの違い

ICT建機の機能は、自動化の度合いによって「マシンガイダンス」と「マシンコントロール」に分かれます。

項目 マシンガイダンス マシンコントロール
動作 操縦者にリアルタイムで情報を「案内」する バケット・ブレードを「自動制御」する
操縦者の役割 すべての操縦を人が行う。情報をもとに判断する 方向・速度は人が操作。アタッチメントの動きは自動
画面表示 現在位置と設計面の差分をモニターに表示。音声案内あり 同左。加えてシステムが自動でバケットを制御
導入コスト 比較的低い(後付けシステムで対応可能) 高い(建機側に油圧制御システムが必要)
精度 操縦者の技能に依存するが安定しやすい 設計面通りに自動制御されるため高精度
主な用途 入門・コスト重視・既存建機のICT化 高精度が求められる仕上げ工・大規模土工

マシンガイダンスは「地図アプリのカーナビ」、マシンコントロールは「車線維持支援(レーンキープアシスト)」に例えると分かりやすいです。前者は情報提供、後者は操作の一部を機械が担います。

どの工種・機種で使われるのか

ICT建機は工種によって使われる機種が異なります。

機種 主な工種 ICT機能
ブルドーザー 盛土・均し(土工) マシンコントロールが主流。ブレードの自動制御
油圧ショベル 掘削・整形・法面仕上げ マシンガイダンス・コントロール両対応。バケットの自動制御
モーターグレーダー 路盤整形・仕上げ均し マシンコントロール。ブレードの高さ・傾き自動制御
振動ローラー 締固め 転圧管理システム(締固め完了の可視化)

特に普及が進んでいるのはブルドーザーと油圧ショベルです。土工(掘削・盛土・均し)はICT建機の効果が最も出やすい工種で、国交省直轄のICT土工で先行して標準化が進んだ分野でもあります。

i-Constructionとは:建設現場のICT化を国が後押しする仕組み|ICT施工5ステップと波及メカニズム

純正システムとアフターマーケットの2つの市場

ICT建機の市場には、「建機メーカーが新規製造する段階で搭載する純正システム」と、「既存の建機に後から取り付けるアフターマーケットシステム」の2種類があります。

純正システム(建機メーカー製)

建機メーカーが自社の建機にICT機能を統合して販売するモデルです。車体・センサー・制御システムが一体設計されているため、整合性が高く性能が安定します。新車購入時にICT機能を選択する形になります。

アフターマーケットシステム(後付けシステム)

すでに保有している建機にGNSSアンテナ・センサー・モニターを後付けするシステムです。建機の買い換えなしにICT化できるため、初期投資を抑えられます。測量機器メーカーなどが建機ブランドを問わない汎用システムを提供しています。

アフターマーケット市場の存在が、ICT建機普及の速度を上げる役割を果たしています。中小建設会社にとって、既存建機を活かしながらICT化できる選択肢は導入障壁を下げます。

公共工事の受注要件にICT対応が求められ始めると、中小会社も「対応しなければ仕事が取れない」という状況に置かれるため、後付けシステムへの需要が現場の必要性から生まれます。

自律施工への発展方向

現状のICT建機は「人が乗って操縦しながらICTで補助する」段階が主流です。i-Construction 2.0(2024年4月)では、これをさらに進めた「無人化施工」「自律施工」への展開が目標とされています。

発展の方向性は以下の通りです。

  • マシンガイダンス:人が操縦、システムが情報提供
  • マシンコントロール:人が方向・速度を担当、システムがアタッチメントを制御
  • 半自律施工:人が監視しながら建機が自動で動く(遠隔操作で調整)
  • 完全自律施工:3次元データにしたがって無人で施工(目標段階)

現時点では完全自律施工は特定の限定環境での試行段階にあり、一般工事への適用はこれからです。

ICT建機・自律施工に向けたロードマップは、i-Construction 2.0 の施工オートメーション化(下図)に示されています。

国土交通省 i-Construction 2.0 概要版(令和6年4月) 施工のオートメーション化ロードマップ(自動化施工の段階的実現)
出所:国土交通省「i-Construction 2.0〜建設現場のオートメーション化〜概要版」(令和6年4月)p.14。①施工のオートメーション化のロードマップ。ICT建機から半自律・完全自律施工への段階的発展。クリックで拡大。
i-Construction 2.0は現場の何を自動化しようとしているのか|施工オートメーション化の具体的施策

需要が出る企業層と投資家が見るべき論点

建機メーカー

ICT建機の純正システム需要が直結します。ICT対応の新型建機への更新需要が、i-Constructionの推進とともに継続的に発生します。

建機メーカーにとってICT機能は差別化要因であり、ICT建機の販売比率・ソフトウェア・サービス収益の割合が、決算を見るうえでの確認ポイントになります。

測量機器・アフターマーケットシステム提供企業

GNSSアンテナ・センサー・制御システムの後付け需要です。既存建機の台数が多い市場では、アフターマーケットの潜在需要は大きくなります。建機メーカーを問わない汎用システムの普及度合いが、競争力の鍵になります。

建機リース会社

ICT建機の普及に伴い、リース在庫のICT対応比率の変化が起きます。ICT建機のリース需要増・旧型建機の稼働率低下・入替えコストが、リース会社の収益構造に影響します。

注目できるのは、建設会社がICT建機を購入ではなくリースで調達するケースが多い点です。初期投資を抑えたい中小建設会社ほどリースを選ぶ傾向があり、ICT化の波がリース需要の底上げとして働きやすい構造があります。

注意点
ICT建機は「導入すれば即座に施工精度が上がる」わけではありません。GNSSによる測位精度は現場環境(山間部・建物が多いエリア等)によって変わります。また、オペレーターがICT建機の特性を理解して使いこなすための教育期間も必要です。導入後の習熟段階では一時的に生産性が下がるケースもあります。

まとめ

  • ICT建機とは3次元設計データと連携してGNSSで位置を把握し、施工精度を上げる建設機械の総称。
  • マシンガイダンスは「操縦者への情報提供」、マシンコントロールは「アタッチメントの自動制御」で、自動化の度合いが根本的に異なる。
  • 土工工種(ブルドーザー・油圧ショベル・モーターグレーダー)が主な適用対象で、国交省直轄の土工工事での標準化が先行している。
  • 建機メーカーの純正システムと、後付けアフターマーケットシステムの2市場があり、後付けシステムが中小建設会社への普及を加速させている。
  • 現状は「人が乗って使うICT建機」が主流で、完全自律施工は試行段階。建機メーカー・測量機器企業・リース会社の各層に需要が出る。