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。
- 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。
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。
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。