CAD連携への挑戦わが国を代表する設備工事会社の1社である東洋熱工業は、高度な施工品質と共に先進技術への果敢な挑戦で知られている。その中でも、近年特に注目を集める取り組みの1つが、改修工事における生産性向上の切り札と言われる3Dレーザースキャナーの活用だ。2016年1月、同社はこのチャレンジのカギとなる点群処理×設備CAD連携を実現する「レブロリンク」を共同開発した。事前調査の生産性を向上させるには?「古いビルなどの設備リニューアル案件で現況図がないケースは、実は珍しくありません。仮に紙の図面が残っている場合でも、部分改修については断片的な図面があるだけで、誰も最新の全体像がつかめない現場がほとんどなのです」。渡邉氏は長年にわたり第一線の現場でさまざまな設備工事に取り組んできた、設備工事のプロである。現在では、全国の現場技術者たちを指導し、サポートする立場にある同氏だが、必要があれば率先して現場へ飛んでいく姿勢は変わらない。「だから、そういう現場ではまず現地調査して図面を作り直すことから始めます。スケールを持って現場に入り、いちいち人の手で計っていくのですよ。中には配管密度が高い現場や、やたら階高の高い現場など、危険で計りきれない箇所も珍しくありません」。結果、その作業には膨大な手間と時間が割かれる。採寸漏れや採寸ミスでやり直しになることも少なくなかった。バブル期に大量に建設されたビル群であった点だ。裏を返せば今後の需要拡大が見込める一大マーケットでもあった。これにいち早く対応し、事前調査作業の生産性向上を図ることは、きわめて優先度の高い課題だったのである。「そんなときに目にしたのが、米国の3Dレーザースキャナー活用事例です。医療や機械メーカーの例でしたが強い興味を感じました。設備でも使えるのではと思ったのです」。渡邉氏は業界団体の会合でこの事例を報告したが、同業の関心は思いのほか低かった。実用化は難しいという結論が大半だったのである。渡邉氏は諦めなかった。別のレーザー機器を現場に持ち込んで3Dスキャンを試みるなど独自の研究を続行。3Dレーザースキャナーの導入にこぎ着けたのである。以来ずっとこれを現場で使うことしか頭になかったのです。そのままではやはり難しいと感じたのも事実。活用するには、何かプラスアルファの開発が必要だったのです。......そこで、スキャナー購入の目処が付いた所で、すぐに技術研究所に協力を依頼したのです」。年は、私自身がちょうど技研に配属されたばかりの年でした。技術研究所は東熱独自の技術開発をミッションとする部署であり、先端的かつ基礎技術的な研究テーマを扱うことが多い。レーザースキャナーの現場での活用」は、やや異色なテーマだったと言えるだろう。「技研にとって、ある意味チャレンジングなテーマだったかもしれません。そのことは、熱流体が専門だった私にとっても同様で......正直、最初は3Dレーザースキャナーというもの自体よくわかりませんでした。自分なりに調べて理解が進むにつれ、徐々に面白くなっていったのです」(三浦氏)。そのようにして始まった三浦氏の研究は、きわめてオーソドックスなスタイルで進められていった。それが「実際にどんなことがどこまでできるのか」を見きわめていった。現場で使用するにはやはり多くの問題が浮き彫りになった。現場運用の大きなネックとなっていた。持っていって、扱えるようにするしかありません。そこで、いろいろテストしてみましたが、なかなか上手くいかない。課題になったのはデータ連携で、既存の設備CADは、どうしても3Dスキャナーの点群データを上手く読み込んでくれませんでした」。そんな行き詰まりの状況を変えたのが、そもそもの仕掛け人だった渡邉氏だ。その幅広いネットワークを活かした提案を行ったのである。社外企業の協力を得ようというのである。点群処理ソフトメーカーや設備CADメーカーなど複数を検討。対応設備CAD「Rebro(レブロ)」のNYKシステムズだったのである。早いNYKシステムズに声をかけました。いう開発でなければ実現は難しいと思ったのです。なると、やはりNYKシステムズしか思い浮かびませんでした」。点群処理ソフトと設備CADを連携!「レブロリンク」共同開発へ依頼を受けたNYKシステムズは、まず現場へのリサーチによる情報収集から着手した。他サブコン各社含めた現場を広く調査し、3Dレーザースキャナーの活用状況に関するデータを集めていったのである。渡邉氏らは、もう1つのカギとなる点群処理ソフトの選定を進めていた。「InfiPointsを知ったのは、幾つか試用し決定しかけた時でした。触れてみてすぐに、“すごい”と思いましたね」。配管をエルボまで含め自動抽出する機能だった。いずれも他社製品とは一線を画すものだったのである。「開発元のエリジオンはNYKシステムズと似た気質を持ち、製品に手を加えることを嫌がらず積極的に協力してくれました」(渡邉氏)。実は、同社はもともと製造業を中心に展開してきたメーカーで、建設業界への展開は考えていなかったのだという。「それでもエリジオンは私たちの提案に快く応えてくれました。同社にとって新分野開拓のチャンスでもあったのです」(渡邉氏)。「レブロリンク」の共同開発を開始したのである。InfiPoints×レブロによるデータ連携の仕組みを紹介しておこう。このソリューションは、以下のような流れでデータ連携を図ろうというものだ。番のそれはできる限りの自動化です」(渡邉氏)。ヒューマンエラーのリスクも避けられないことから、これを避けるため、できる限りの自動化が最大の課題とされた。それは容易に解決できるものではなかった。「業界での発表で同業各社の反応が悪かったのも、その難しさが予想できたからでしょう。私も半信半疑でしたが、挑戦する価値はあると思ったのです」。3社で打ち合わせて仕様が決まると、いよいよ開発が始まる。途中、東洋熱工業に対しては段階ごとにテストプログラムが提供された。渡邉氏らはこれを使って実案件で課題を抽出。フィードバックしていったのである。「特に問題が多かったのはデータ取り込みに関わる部分です。管サイズが途中で変化するなど、スキャン段階の誤差をいかに補正するかが重要な課題となりました」(渡邉氏)。現場の声をダイレクトに反映させながら開発は急ピッチで進み、レブロリンクのβ版は約1年後の2016年1月に完成した。「Rebro2016」のアドインとして2016年5月30日、リリース「早かったね、本当に思っていたよりずっと早く完成した。NYKシステムズのこういう所が好きなのですよ」と渡邉氏は言う。三浦氏はそのβ版の仕上がりに大いに驚かされたという。β版はずっと先を行っていました。期待以上に良いものが完成していたのです」(三浦氏)。レーザースキャナーで計測し点群データを採取。レブロへとデータを受け渡し、レブロで建築設備モデル=BIMモデルへ仕上げていったのである。多様な2次活用へ応用され、その過程で発見された問題点や課題は、ただちにNYKシステムズにフィードバックされた。してさらに数カ月のブラッシュアップを経て完成したレブロリンクは、最新版レブロのアドインとして搭載。「Rebro2016」として2016年5月30日にリリースされた。レブロ連携ソリューションを現場へ投入。ひと足早く、これを本格的に稼働させている。「稼働し始めて8~9カ月になりますが、すでに8物件で使用しました。発揮しましたよ」と渡邉氏は語る。している状態だという。レブロ連携の導入効果は、それほど圧倒的だったのである。現況図を作る所までの作業でトータル75%も省力化できている、という結果が出ています」(渡邉氏)。分の1まで激減したのである。実物件で実運用した結果を比較した結論なのだ。点群データを見ながら作図している所もあるようです。面倒で......すぐに断念しました。レブロ連携で扱いやすくしない限り、点群データの活用は難しいでしょう」(三浦氏)。導入効果は作業効率化だけではない。ウォークスルーやリアルな3DCGを駆使した顧客へのプレゼンや打合せ。干渉チェック等を用いた精度の高い施工計画の立案など、施工BIMとしての幅広い活用がすでに始まっている。東洋熱工業としては、リニューアル工事分野の受注拡大へ向けた切り札の1つとして利用を拡げていく計画だ。最近では、3Dレーザースキャナーが小型・軽量化し、コストダウンした新機種が続々と市場に投入されている。小型化により、天井内部など狭小スペースでの計測が可能となり、改修計画での点群活用の範囲も広がってきている。実利用を踏まえた要望の増加により、InfiPointsが新たに角ダクトと鋼材のモデリングに対応。配管用途の設定も可能となった。Rebroとの連携でも、角ダクトおよび鋼材、配管用途の取り込み・編集が可能となり、精度が向上している。これらの各種ツールの技術・機能アップにより、改修計画での更なる点群活用の拡大と業務効率向上につながっており、今後の機能アップに益々期待が高まっている。