JP2017187904A - 建築部材管理システム及び建築部材管理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】建築部材の製造から建築現場での施工までのプロセスを管理することが可能な建築部材管理システムを提供する。【解決手段】建築部材管理システム100は、建築部材に貼付される固有コードと製造中又は建設工事現場に搬入後における所定段階での予定位置及び予定姿勢を記録したデータベースとを有し、製造中又は建設工事現場に搬入後の所定段階において、建築部材の固有コードを読み取り、固有コードから建築部材の実位置及び実姿勢を算出する実位置・実姿勢算出工程S203と、データベースに記録される所定段階での予定位置及び予定姿勢と実位置・実姿勢算出工程で算出される所定段階での実位置及び実姿勢とを比較する比較工程S204と、比較された結果に基づいて所定段階での実位置及び実姿勢が所定値以内のずれであるか否かを判定する判定工程S205と、判定結果を報知する報知工程S206、S207とを実行する。【選択図】図9
Description
本発明は、建築部材の製造から建築現場での施工までのプロセスにおける建築部材に関する情報を管理する建築部材管理システム建築部材管理方法に関する。
ビルディングなどの建設工事現場においては、構造部材、外装部材、内装部材、設備部材等の多くの建築部材が、当該現場に搬入されて、当該現場での施工が実施される。
上記のような建築部材の点数及び種類は、非常に多岐に亘っているので、これらを効率的に管理することが求められる。そこで、建設工事現場で用いる建築部材を管理する建築部材管理システムが提案されている。
例えば、特許文献1(特開2008−4075号公報)には、建築物の施工情報を管理する管理装置と、前記管理装置に通信回線で接続された端末装置を備え、前記端末装置は施工着手基点日を入力する入力手段を有し、前記管理装置は、複数の施工工程に関する情報を記憶した施工工程データベースと、各施工工程に使用する部材の納材期限を記憶する納材工程データベースと、前記施工工程データベースを用いて、前記端末装置から入力された施工着手基点日を基準とする施工工程ごとの施工日程を決定する施工日程決定手段と、前記施工日程決定手段により決定した施工日程と前記納材工程データベースに記憶された部材の納材期限から、各施工工程に使用する部材の納材予定日を設定する納材予定日設定手段と、を有する建築物の施工情報管理システムが開示されている。
特開2008−4075号公報
近年、建設工事現場における作業を極力低減しようとする動きがあり、上記のような建築部材の多くは、建設工事現場での施工効率が向上するように製造工場で組み立てられた上で、建設工事現場に搬入される。
しかしながら、従来の建築部材管理システムにおいては、建築部材の製造から建築現場での施工までのプロセスを管理するものではない、という問題があった。
この発明は、上記課題を解決するものであって、本発明に係る建築部材管理システムは、建設工事現場搬入前に製造され、製造後、建設工事現場に搬入される建築部材の管理を行う建築部材管理システムにおいて、建築部材に貼付される固有コードと、製造中又は建設工事現場に搬入後における所定段階での予定位置及び予定姿勢を記録したデータベースと、を有し、製造中又は建設工事現場に搬入後の所定段階において、建築部材の固有コードを読み取り、読み取った固有コードから建築部材の実位置及び実姿勢を算出する実位置・実姿勢算出工程と、前記データベースに記録される所定段階での予定位置及び予定姿勢と、前記実位置・実姿勢算出工程で算出される所定段階での実位置及び実姿勢とを比較する比較工程と、前記比較工程で比較された結果に基づいて、所定段階での実位置及び実姿勢が所定値以内のずれであるか否かを判定する判定工程と、前記判定工程による判定結果を報知する報知工程と、を実行することを特徴とする。
また、本発明に係る建築部材管理システムは、前記実位置・実姿勢算出工程で算出される所定段階での実位置及び実姿勢を記録する実位置・実姿勢記録工程を実行することを特徴とする。
また、本発明に係る建築部材管理システムは、建築部材の固有コードの読み取りに、3次元位置情報を取得する固有コード読み取り端末を用いることを特徴とする。
また、本発明に係る建築部材管理システムは、前記固有コード読み取り端末がスマートフォンであることを特徴とする。
また、本発明に係る建築部材管理方法は、建設工事現場搬入前に製造され、製造後、建設工事現場に搬入される建築部材の管理を行う建築部材管理方法であって、建築部材に固有コードを貼付する貼付工程と、製造中又は建設工事現場に搬入後における所定段階での予定位置及び予定姿勢を記録したデータベースを準備する準備工程と、製造中又は建設工事現場に搬入後の所定段階において、建築部材の固有コードを読み取り、読み取った固有コードから建築部材の実位置及び実姿勢を算出する実位置・実姿勢算出工程と、前記データベースに記録される所定段階での予定位置及び予定姿勢と、前記実位置・実姿勢算出工程で算出される所定段階での実位置及び実姿勢とを比較する比較工程と、前記比較工程で比較された結果に基づいて、所定段階での実位置及び実姿勢が所定値以内のずれであるか否かを判定する判定工程と、前記判定工程による判定結果を報知する報知工程と、を有することを特徴とする。
また、本発明に係る建築部材管理方法は、前記実位置・実姿勢算出工程で算出される所定段階での実位置及び実姿勢を記録する実位置・実姿勢記録工程を有することを特徴とする。
また、本発明に係る建築部材管理方法は、建築部材の固有コードの読み取りに、3次元位置情報を取得する固有コード読み取り端末を用いることを特徴とする。
また、本発明に係る建築部材管理方法は、前記固有コード読み取り端末がスマートフォンであることを特徴とする。
本発明に係る建築部材管理システム及び建築部材管理方法は、製造中又は建設工事現場に搬入後における所定段階での予定位置及び予定姿勢を記録したデータベース、を有しており、前記データベースに記録される所定段階での予定位置及び予定姿勢と、実位置及び実姿勢とを比較する比較し、比較された結果に基づいて、所定段階での実位置及び実姿勢が所定値以内のずれであるか否かを判定する判定し、この判定結果を報知する報知ものであるので、このような本発明に係る建築部材管理システム及び建築部材管理方法によれば、建築部材の製造から建築現場での施工までのプロセスを管理することが可能となる。
また、本発明に係る建築部材管理システム及び建築部材管理方法によれば、建築部材の製造から建築現場での施工までのプロセスにおいて、建築部材の位置や方向についても管理することができる。
また、本発明に係る建築部材管理システム及び建築部材管理方法によれば、建築部材の製造から建築現場での施工までのプロセスにおける建築部材に関する情報(建築部材のトレーサビリティー情報)を、関係者間で、リアルタイムで共有することが可能となる。
また、本発明に係る建築部材管理システム及び建築部材管理方法によれば、建築部材の位置や方向から生産プロセスや施工段階における、建築部材の状態の正常・異常を判別して報知するので、建築部材の製造ミスや施工ミスを未然に防止することができる。
また、本発明に係る建築部材管理システムは、汎用のシステムを組み合わせて構築することが可能であるので、低コストで構成することが可能である。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図1は本発明の実施形態に係る建築部材管理システム100の概要を示す図である。
本発明に係る建築部材管理システム100は、製造工場の現場において製造され、製造後に、建設工事現場に搬入され、施工される建築部材Mの管理を行うものである。
建築部材Mには製造工程の初期の段階から、唯一無二の固有情報が付与されている固有コードが貼付されており、この固有コードをスマートフォン50などの端末装置で撮影して情報の管理を行うようにしている。固有コードとしては、本実施形態においては、QRコードを用いているが、バーコードなどのその他の固有コードを用いても良いし、RFID(radio frequency identifier)技術を用いた固有コードを用いるようにしてもよい。
さらに、スマートフォン50などの端末装置としては、GPSなど自機の位置情報を取得することができる機能を有するものが用いられる。
以下、本実施形態においては、一例として、建築部材Mが本発明に係る建築部材管理システム100によって管理される事例に基づいて説明を行うが、建築部材管理システム100で管理し得る建築部材の例がこれに限られるものではない。
また、本実施形態においては、固有コードとして、例えば建築部材Mに2つのQRコード(第1QRコードQ1、第2QRコードQ2)を貼付して、生産プロセスから施工段階までの建築部材Mを一連的に管理する事例に基づいて説明を行う。
なお、本実施形態では建築部材Mに貼付する固有コードを2つとしているが、本発明に係る建築部材管理システム100がこの事例に限られるものではない。
本発明に係る建築部材管理システム100において、建築部材Mに貼付する固有コードは3つ以上であれば、どのような建築部材Mにも対応することができるが、建築部材Mに貼付する固有コードを2つとする場合には、建築部材Mの形状などに応じて、貼付する位置を工夫することが必要がある。
本発明に係る建築部材管理システム100では、QRコードを撮影する端末装置として、カメラが内蔵されているスマートフォン50を用いるこことが想定されているが、QRコードの撮影、及びQRコードに関するデータ処理、通信処理などを行うことができれば、カメラ付きのタブレット端末、携帯電話やパーソナルコンピューターなどの情報処理端末を用いることができる。なお、スマートフォン50などの端末装置を、特許請求の範囲では、固有コード読み取り端末とも称している。
図1において、無線中継機60はスマートフォン50とデータの送受を行うものである。また、通信回線70はインターネットなどの通信網であり、この通信回線70に無線中継機60と、サーバー80とが通信可能に接続されている。
サーバー80は、各スマートフォン50にデータを送受信すると共に、各スマートフォン50から転送されてくるデータを収集して解析を行い、履歴を記録したり、記録した情報を表示したり、或いは収集されたデータに基づいて所定の判定処理を行い、これらをスマートフォン50などに配信したりすることができるようになっている。
サーバー80の記憶部(不図示)には、少なくとも、建築部材Mの各段階における予定位置・予定姿勢などを記述したデータベースが記憶されている。図2は本発明の実施形態に係る建築部材管理システム100で用いられるデータベースのデータ構造の一例を示す図である。
図2のデータベースのデータは、建築部材Mに対してのみの情報が記述されている。この建築部材Mには、固有のID情報(本例では「XXXX−YYYY」)がふられている。データベースは、建築部材の数だけ、図2に示すようなデータを保持している。
また、図2のデータベースに記述されている建築部材Mの各段階における姿勢のイメージが図3及び図4に示されている。
図3は製造工程の各段階における建築部材の姿勢のイメージを示す図であり、また、図4は施工段階における建築部材の姿勢のイメージを示す図である。なお、図3及び図4には、位置に関するイメージについては示されていない。
データベースには、製造工場における段階(本例では、切断工程段階、溶接工程段階、塗装工程段階、検査工程段階)及び建設工事現場における段階(本例では、搬入段階、仮置き段階、玉掛け段階、玉外し段階)の各段階における、建築部材Mの予定位置情報、及び、建築部材Mの予定市政情報が主として記載されてなるものである。
データベースにおける切断工程段階、溶接工程段階、塗装工程段階、検査工程段階、搬入段階、仮置き段階、玉掛け段階、玉外し段階などの各段階は、段階情報と称する。また、建築部材Mの種別によっては、段階情報はこの例に限られるものではない。
また、データベースにおける「参照情報」は、当該データベースにおける予定位置情報、予定姿勢情報を作成する基となった情報を示している。
以下、図2の製造工場における切断工程の段階を例に、「3次元予定位置情報」のデータ、及び「予定姿勢情報」のデータについて説明する。
「3次元予定位置情報」における「場所」には、建築部材Mが該当する段階情報で、どの場所(切断工程段階では「切断ライン」)に存在する予定であるかを記述される。より詳細な情報については、「3次元予定位置情報」における「座標情報」によって与えられる。
例えば、建築部材Mが切断工程段階にある例では、(xa0,ya0,za0)として座標情報が与えられている。なお、建築部材Mの予定位置として定義される座標情報としては、建築部材M内に含まれる任意の位置とすることができるが、例えば、第1QRコードQ1、第2QRコードQ2の重心位置なとして定義することもできる。
また、「予定姿勢情報」における「方向」、「回転」、「旋回」は、建築部材Mの予定姿勢が記述される欄であり、「予定姿勢情報」における「方向」は建築部材Mの所定面が向く方向が、また、「回転」は建築部材Mに貼付される第1QRコードQ1、第2QRコードQ2を結ぶ線の回転が、「旋回」は建築部材Mに貼付される第1QRコードQ1、第2QRコードQ2を結ぶ線の旋回が記述される。
建築部材Mの「予定姿勢情報」は、より詳しくは、第1QRコードQ1の座標情報、及び、第2QRコードQ2の座標情報によって記述することができる。例えば、建築部材Mが切断工程段階にある例では、建築部材Mの「予定姿勢情報」は、第1QRコードQ1の座標情報が(xa1,ya1,za1)として、また、第2QRコードQ2の座標情報が(xa2,ya2,za2)として与えられる。
本発明に係る建築部材管理システム100では、以上のようなデータベースに記述された建築部材Mについて、製造工場や建設工事現場における各段階で、第1QRコードQ1、第2QRコードQ2の双方が、スマートフォン50によって撮影されてデータ処理がなされることで、建築部材Mが予定通り、正常に製造されていたり、施工されていたりするかが判定されるようになっている。
ここで、建築部材MのQRコードをスマートフォン50によって撮影する際、用いると好適な補助具について説明する。図5はスマートフォン50にQRコード撮影用補助具20を装着する様子を示す図である。
QRコード撮影用補助具20は、固定用枠部23と、この固定用枠部23の両端部から垂直に延出した2つの第1突き当て部材突き当て部材25、及び、第2突き当て部材突き当て部材26を有している。固定用枠部23には、スマートフォン50が内嵌されることで、QRコード撮影用補助具20にスマートフォン50が固定されるようになっている。
また、図6はQRコード撮影用補助具20が装着されたスマートフォン50によって建築部材Mに貼付されたQRコードを撮影する様子を示す図である
図6に示すように、スマートフォン50にQRコード撮影用補助具20が装着されことにより、スマートフォン50によって建築部材MのQRコードを撮影する際、建築部材Mに第1突き当て部材突き当て部材25、及び、第2突き当て部材突き当て部材26のそれぞれが当接し、スマートフォン50と建築部材Mとの間の距離を一定に保持することができるようになる。上記のようなQRコード撮影用補助具20により、建築部材Mに貼付されたQRコードを高い精度で撮影することができる。
図6に示すように、スマートフォン50にQRコード撮影用補助具20が装着されことにより、スマートフォン50によって建築部材MのQRコードを撮影する際、建築部材Mに第1突き当て部材突き当て部材25、及び、第2突き当て部材突き当て部材26のそれぞれが当接し、スマートフォン50と建築部材Mとの間の距離を一定に保持することができるようになる。上記のようなQRコード撮影用補助具20により、建築部材Mに貼付されたQRコードを高い精度で撮影することができる。
次に、以上のように構成される本発明に係る建築部材管理システム100において、建築部材Mに関する情報を、端末装置であるスマートフォン50によって取得する処理について説明する。
図7は本発明の実施形態に係る建築部材管理システム100における建築部材情報取得処理のフローチャートを示す図である。このようなフローチャートは、製造工場の現場や建設工事現場におけるスマートフォン50によって実行される。なお、図中のSPは、スマートフォンの略である。
図7において、ステップS100で建築部材情報取得処理が開始されると、続く、ステップS101では、利用者に対して、製造又は施工の段階情報の入力を促す。
ステップS102で、製造又は施工の段階情報の入力があるものと判定されると、次にステップS103に進み、入力された段階情報をスマートフォン50内のメモリ(不図示)に記憶する。
続いて、ステップS104に進み、スマートフォン50が有しているQRコードの撮影モードに移行する。ここで、利用者は、建築部材Mに貼付される第1QRコードQ1、又は第2QRコードQ2をカメラの画角に収めるようにする。
ステップS105で、スマートフォン50側がQRコードを認識すると、続いて、ステップS106に進み、QRコードを撮影すると共に、撮影したQRコードをメモリ(不図示)に記憶する。さらに、ステップS105で撮影したQRコードに関連して、ステップS107で、スマートフォンの50の位置情報を取得して、位置情報をメモリ(不図示)に記憶する。
ステップS108では、建築部材Mに貼付される全てのQRコードについて撮影が完了したか否かが判定される。ステップS108における判定がNOである場合には、ステップS105に戻り、次のQRコードの取得準備を行う。
一方、ステップS108における判定がYESである場合には、ステップS109に進み、段階情報・QRコード情報・SP位置情報の各情報を無線中継機60や通信回線70を介してサーバー80に送信する。
図8はスマートフォン50からサーバー80に送信される情報のデータ構造の一例を示す図である。図8に示すようにスマートフォン50からサーバー80に送信される情報には、どの段階で情報が取得されたかに係る「段階情報」と、第1QRコードQ1に係る情報とそれが取得された際の位置情報(ここでは(x1,y1,z1))、及び、第2QRコードQ2に係る情報とそれが取得された際の位置情報(ここでは(x2,y2,z2))とが含まれている。
なお、第1QRコードQ1に係る情報と第2QRコードQ2に係る情報とには、建築部材Mの固有のID情報(本例では「XXXX−YYYY」)が少なくとも含まれている。
ステップS110で、建築部材情報取得処理を終了する。
続いて、上記のような所定段階での建築部材Mの情報を受信したサーバー80側での処理について説明する。図9は本発明の実施形態に係る建築部材管理システム100における建築部材状態報知処理のフローチャートを示す図である。
ステップS200で、建築部材状態報知処理が開始されると、続いて、ステップS201に進み、スマートフォン50から、図7のフローチャートに対応する形で、段階情報、QRコード情報、スマートフォン50の位置情報を受信する。
ステップS202では、受信した段階情報から、当該段階での建築部材Mの予定位置及び予定姿勢をデータベースから取得する。
続く、ステップS203では、受信したQRコード情報及びスマートフォン50の位置情報から建築部材Mの実際の実位置及び実姿勢を算出すると共に、算出した実位置及び実姿勢をサーバー80の記憶部(不図示)に記録する。なお、建築部材Mの実位置及び実姿勢の算出には、周知のアルゴリズムを用いることができる。
ステップS204では、ステップS202で取得された建築部材Mの予定位置・予定姿勢と、ステップS203で算出された建築部材Mの実位置・実姿勢とを比較し、ステップS205では、比較結果につき、所定値以内のずれがあるか否かが判定される。
ステップS204における判定がYESであれば、ステップS206に進み、サーバー80の表示部(不図示)などに正常である旨を報知する。一方、ステップS204における判定がNOであれば、ステップS207に進み、サーバー80の表示部(不図示)などに異常である旨を報知する。
なお、本実施形態では、サーバー80の表示部により、建築部材Mの実位置・実姿勢が正常であるか異常であるか否かを報知するようにしたが、音声などによる報知手段を用いても良い。また、建築部材Mの実位置・実姿勢が正常であるか異常であるか否かを、関係者が保有するスマートフォン50などに配信するようにしてもよい。
ステップS208で、建築部材状態報知処理を終了する。
以上、本発明に係る建築部材管理システム100及び建築部材管理方法は、製造中又は建設工事現場に搬入後における所定段階での予定位置及び予定姿勢を記録したデータベース、を有しており、前記データベースに記録される所定段階での予定位置及び予定姿勢と、実位置及び実姿勢とを比較する比較し、比較された結果に基づいて、所定段階での実位置及び実姿勢が所定値以内のずれであるか否かを判定する判定し、この判定結果を報知する報知ものであるので、このような本発明に係る建築部材管理システム100及び建築部材管理方法によれば、建築部材の製造から建築現場での施工までのプロセスを管理することが可能となる。
また、本発明に係る建築部材管理システム100及び建築部材管理方法によれば、建築部材の製造から建築現場での施工までのプロセスにおいて、建築部材の位置や方向についても管理することができる。
また、本発明に係る建築部材管理システム100及び建築部材管理方法によれば、建築部材の製造から建築現場での施工までのプロセスにおける建築部材に関する情報(建築部材のトレーサビリティー情報)を、関係者間で、リアルタイムで共有することが可能となる。
また、本発明に係る建築部材管理システム100及び建築部材管理方法によれば、建築部材の位置や方向から生産プロセスや施工段階における、建築部材の状態の正常・異常を判別して報知するので、建築部材の製造ミスや施工ミスを未然に防止することができる。
また、本発明に係る建築部材管理システム100は、汎用のシステムを組み合わせて構築することが可能であるので、低コストで構成することが可能である。
20・・・QRコード撮影用補助具
23・・・固定用枠部
25・・・第1突き当て部材突き当て部材
26・・・第2突き当て部材突き当て部材
50・・・スマートフォン(端末装置)
60・・・無線中継機
70・・・通信回線
80・・・サーバー
100・・・建築部材管理システム
M・・・建築部材
Q1・・・第1QRコード(第1固有コード)
Q2・・・第2QRコード(第2固有コード)
23・・・固定用枠部
25・・・第1突き当て部材突き当て部材
26・・・第2突き当て部材突き当て部材
50・・・スマートフォン(端末装置)
60・・・無線中継機
70・・・通信回線
80・・・サーバー
100・・・建築部材管理システム
M・・・建築部材
Q1・・・第1QRコード(第1固有コード)
Q2・・・第2QRコード(第2固有コード)
Claims (8)
- 建設工事現場搬入前に製造され、製造後、建設工事現場に搬入される建築部材の管理を行う建築部材管理システムにおいて、
建築部材に貼付される固有コードと、
製造中又は建設工事現場に搬入後における所定段階での予定位置及び予定姿勢を記録したデータベースと、を有し、
製造中又は建設工事現場に搬入後の所定段階において、建築部材の固有コードを読み取り、読み取った固有コードから建築部材の実位置及び実姿勢を算出する実位置・実姿勢算出工程と、
前記データベースに記録される所定段階での予定位置及び予定姿勢と、前記実位置・実姿勢算出工程で算出される所定段階での実位置及び実姿勢とを比較する比較工程と、
前記比較工程で比較された結果に基づいて、所定段階での実位置及び実姿勢が所定値以内のずれであるか否かを判定する判定工程と、
前記判定工程による判定結果を報知する報知工程と、
を実行することを特徴とする建築部材管理システム。 - 前記実位置・実姿勢算出工程で算出される所定段階での実位置及び実姿勢を記録する実位置・実姿勢記録工程を実行することを特徴とする請求項1に記載の建築部材管理システム。
- 建築部材の固有コードの読み取りに、3次元位置情報を取得する固有コード読み取り端末を用いることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の建築部材管理システム。
- 前記固有コード読み取り端末がスマートフォンであることを特徴とする請求項3に記載の建築部材管理システム。
- 建設工事現場搬入前に製造され、製造後、建設工事現場に搬入される建築部材の管理を行う建築部材管理方法であって、
建築部材に固有コードを貼付する貼付工程と、
製造中又は建設工事現場に搬入後における所定段階での予定位置及び予定姿勢を記録したデータベースを準備する準備工程と、
製造中又は建設工事現場に搬入後の所定段階において、建築部材の固有コードを読み取り、読み取った固有コードから建築部材の実位置及び実姿勢を算出する実位置・実姿勢算出工程と、
前記データベースに記録される所定段階での予定位置及び予定姿勢と、前記実位置・実姿勢算出工程で算出される所定段階での実位置及び実姿勢とを比較する比較工程と、
前記比較工程で比較された結果に基づいて、所定段階での実位置及び実姿勢が所定値以内のずれであるか否かを判定する判定工程と、
前記判定工程による判定結果を報知する報知工程と、
を有することを特徴とする建築部材管理方法。 - 前記実位置・実姿勢算出工程で算出される所定段階での実位置及び実姿勢を記録する実位置・実姿勢記録工程を有することを特徴とする請求項5に記載の建築部材管理方法。
- 建築部材の固有コードの読み取りに、3次元位置情報を取得する固有コード読み取り端末を用いることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の建築部材管理方法。
- 前記固有コード読み取り端末がスマートフォンであることを特徴とする請求項7に記載の建築部材管理方法。
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