手間のかかる部分改修工事の増加、ベテラン技術
者の減少、国の施策であるi-Constructionの進
展。これら3つの変化に対応することが急務だった。
SOLIDWORKSのトップダウン設計を活用して、自
動製図を実現した。カットリスト連携で、材料明細
表も自動生成できるようにした。3次元設計データ
は、ウェアラブルカメラとの併用、さらには解析利
用、協力会社とのCAM連携など、i-Construction
が掲げるさまざまな可能性にもつながっていく。
熊本市に本社を置く開成工業は、水門設備専門の建設会社で
あると同時に、鋼構造物のメーカーでもある。「水の命を大切
に」をテーマに、治水・親水・利水を行う設備・装置に対して、開
発・設計から、製作・据付・保守メンテナンスまで、一貫して取
り組んできた。
同社製品はオリジナリティに富んだ技術力が特長だ。一例が、
陸閘（りっこう）カナフ（商品名：ランドカナフ）である。
陸閘とは、海岸や河川沿いに敷設されている堤防の途中を横
断する通路のために設置されている水門のことだ。通常時は
車両や人の通行のために開いているが、増水時には閉めて
堤防の役割を果たす。開成工業の陸閘カナフは、水位が上が
るとゲートが浮力で上昇して、水門が自動的に閉まる構造に
なっている。人の操作が不要であるうえ、電気などの動力も
不要のエコ設備である。津波・高潮対策に高い効果を発揮す
ると評価され、 2014年、NETIS（国土交通省新技術情報提供
システム）に登録された。
開成工業の客先は、国土交通省、農林水産省などの官公庁、
および地方公共団体が中心である。農水省関東農政局から
は2016年優良工事で表彰され、熊本県からは 2011年から
2016年まで 6年連続で優良工事表彰を受けていることから
も、その技術力の高さがうかがわれる。
進取の気概も社風であり、 IT活用にも積極的だ。たとえば
2015年にドローンを導入。現場写真撮影はもちろん、3次元
スキャナを使った測量の検討を進めている。
「最新の水門設備開発に取り組む製造業であると同時に、地
元密着の土木建設会社でもあることが、当社の技術力の源泉
です。設計者は熊本本社と全国の営業所を合わせて合計約
40人体制ですが、全員が工事の現場監督も担当します」と、
技術部次長兼 IT統括室長である立川貴一氏は胸を張る。
しかし近年、経営環境が大きく変化してきた。
まず、新設工事が減り、部分改修のほうが多くなった。部分改
修は、手間がかかるが利益は小さい。生産性を上げて、収益
性を向上させる必要に迫られてきた。
社内状況も変化している。 50代のベテラン技術者が減り、
20代の若手が設計の中心を担うようになった。そこで懸念され
るのは技術力の低下だ。作図間違い、手戻りも、なくさなくて
はならない。
国の方針も変化した。建設 CALSから踏み出した、「i-Construction」
の取り組みが 2016年からスタートしている。
設計には、約 20年前から 2次元CADのAutoCADを用いてき
た。建設業界のスタンダードツールであり、建設CALSに即し
たCAD製図基準も整備されているからだ。
しかし i-Constructionは、測量・設計・施工・管理に至る全プ
ロセスにおいて、 ITと3次元情報を最大限に活用して、建設現
場の飛躍的な生産性向上を目指す取り組みである。
「公共インフラの工事が多い当社だからこそ、国の施策を先
取りして今から業務改革を行い、3次元データをはじめとする
ICTの全面活用ができるノウハウを身につけておかなければ
なりません」と執行役員技術部長の伊東精一氏は語る。
3つの変化に対応するために、2015年、3次元CADの選
定が始まった。生産性向上と収益性向上、設計品質向上、
i-Construction対応が目的である。
「SOLIDWORKSにしてよかったこと?すべてです。いままでは、建設CALSがあるから2次元CADしか使えないと思い込んでいました。ところが3次元CADを入れたら、業態そのものが変わろう、次の段階へ進もうと動き出しました。SOLIDWORKSがうみ出したのは『希望』です。3次元のおかげで、建設業界は、可能性に満ちた希望の業界に変わろうとしています」。
生産性向上という第1の目的を達成するため、 3次元CADに
は、「自動製図の実現」「材料表との連動」という2つの機能を
強く求めた。
「SOLIDWORKSを初めて操作したとき、直感的な操作体系
で使いやすいと思いましたが、それだけなら導入しなかった
でしょう。構想レイアウトを活用したトップダウン設計の機能
に触れて、自動製図が実現できそうだと確信したとき、『これ
だ!』と叫びました。さらに、カットリスト連動による材料明細自
動作成機能も、実務に使えると判断しました」と立川氏。
2015年10月、SOLIDWORKSを2ライセンス導入した。検
証、マザーモデル製作を経て、自動製図機能を開発。水門と
除塵機という主力 2製品については、6～8割、自動製図でカ
バーできる体制が整った。
自動製図システムは、メンテナンス性を高めるため、
SOLIDWORKSの基本機能だけで開発した。
「『線を引けば図ができる』から、『骨を描けば立体ができる』
へと発想を転換するところが、自動製図のポイントです。『モ
ノの上にモノを足していく』ではなく、『面にすべての情報を
持たせて、面を動かしていく』のです」と立川氏は言う。
自動製図が大きな成果をあげたのが、除塵機設計だ。
除塵機は、排水機場で使う設備である。排水機場は、支流に溜
まった水をポンプで吸い上げ、本流へ吐き出す設備で、止ま
れば、周囲の田畑や住宅が浸水してしまう。排水ポンプの連
続稼働を守るのが、水と一緒に吸い上げられるゴミを確実に
取り除く除塵機である。
「現場の地形や水量などに対応できるように多数のマザーモ
デルを用意したいところですが、要素を極力整理して、数パ
ターンに絞り込みました」と立川氏。除塵機は構造が複雑で
図面が25～40枚必要だが、自動製図を行えば、ミスのない
設計ができ、図面も自動出図できる。設計・製図時間は最大で
1/10にまで短縮することができた。
自動製図システムが完成し、 2017年4月からは、設計者の
実務利用がスタートする。利用を拡大していくとともに、
SOLIDWORKSのライセンス数も設計全社員へと増やしてい
く予定だ。
期待される効果の筆頭は、設計の生産性向上、収益性向上で
ある。
「水門でのテスト設計でも 1/2～1/10の時間短縮効果が出
ていますから、生産性は間違いなく向上できます。さらに、製
図の間違いが減少すれば、工場で部材の作り直しをしたりす
る手戻り経費も削減され、収益性が高まります」と立川氏。
ベテランから若手への技術継承でも効果が期待される。
「いままでは、職人気質のベテランが技術を口伝えにしてきま
した。ところが3次元で全体像を把握した若手設計者は、ベテ
ランの言っている意味を理解するのが明らかに速い。マザー
モデルを見れば、最良の設計手順もすぐに習得できます。こ
れまで一人前の設計者になるには 10年かかっていましたが、
大きく短縮できるでしょう」と伊東氏。
製造部門でも 3次元導入を歓迎している。
「いままで、10～40枚もある図面のあちこちを見ながら手拾
いしていた材料明細表が自動出力されるというだけでも大喜
びです。さらに、タブレットと eDrawingsを配布するので、寸
法が記入していないところを計測したり、見たい部位の断面を
自分で確認できるようになると社内でデモをしたら、『早く導
入してほしい』とせかされています」と伊東氏はにっこりする。
i-Constructionへの対応力も着々と蓄積されつつある。
たとえば、開成工業は、すでにウェアラブルカメラを使い始め
ている。現場にいる若手がウェアラブルカメラで映像を示し
ながら質問すると、デスクにいるベテランが、「もっと左に設置
したほうがいいだろう、そう、そこだ」などとリアルタイム指示
をして効果をあげているが、ここでも 3次元データの連携を
工夫していこうと考えているのだ。
さて、「自動製図の実現」という目標は達成された現在、次の
目標として、自動製図とマザーモデルの「全製品網羅」を目
指す。
解析による製品改良の効率化、SOLIDWORKS Composer
を使った組立手順動画の作成、 3Dプリンタによる試作、最新
のNC工作機械を備えた協力会社との CAMデータ連動など、
現在進行中・検証中の取り組みも数多い。
