JP5000630B2 - 建設工事管理方法 - Google Patents

Description

この発明は、建設工事のスケジュール管理、進捗状況管理または機器搬入、据え付けのシミュレーションを行う際に用いられる建設工事管理方法に関する。

従来、建設工事の進捗状況は、紙に文字および数字によって書かれたスケジュール表や、テキストによってメモリ内に記憶されたスケジュール表をコンピュータ画面に表示することによって行われていた。しかし、このような従来の管理方法は、スケジュール等を一目見ただけで視覚的に把握するということが難しい欠点があった。

他方、従来の建設工事を管理する装置として、特許文献１および２に記載される装置が知られている。特許文献１に記載される装置は建設現場の所定の位置に機器を搬入または据え付ける建設計画のシミュレーションを行う装置である。しかし、この装置は、時間の概念を有していないため、スケジュール管理や進捗状況管理ができない欠点があった。また、特許文献２に記載される装置は、プラント等の大規模な建造物の建設工程管理を支援するシステムであり、工事シーケンスに基づき時間軸に沿った表示が可能である。しかし、この特許文献２の装置は建設工事のシミュレーションを行うことはできない。
特開平１０−２８０６８５号公報 特許第２７２１２３１号公報

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、スケジュールに合わせて機器搬入、据え付けのシミュレーションを行うことができる建設工事管理装置を提供することにある。

上記問題を解決するために、本発明の一態様である建設工事管理方法は、工事現場の３次元モデルのデータである工事現場３次元モデルデータをスケジュールの各項目に結合させて記憶するとともに、建設機械の３次元モデルデータである建設機械３次元モデルデータを記憶部に記憶する記憶ステップと、ユーザからの入力を受け付ける入力受付ステップと、入力受付ステップによって日付を指定する入力を受け付けた場合に、指定された日付の項目に結合している工事現場３次元モデルデータを記憶部から読み出し、表示部に表示する表示ステップと、入力受付ステップによって、工事現場に必要とされる建設機械の作業半径を入力し、その入力された作業半径に適する建設機械を選定した後、工事現場３次元モデルデータおよび当該建設機械の建設機械３次元モデルデータに基づいて入力した建設機械の作業半径を確認し、問題がなくなるまで選定を繰り返した後、建設機械としての利用性に問題ないことを確認するシミュレーションを行うシミュレーションステップと、前記シミュレーションステップによるシミュレーションの過程をアニメーション録画ファイルに記録する録画ステップとを備え、前記録画ステップは、前記シミュレーションステップによるシミュレーションの結果、問題がなかった場合に、シミュレーションの過程を日付に対応付けてアニメーション録画ファイルに記録し、前記表示ステップは、前記入力受付ステップによって開始日と終了日とを指定する入力を受け付けた場合に、指定された期間に含まれるアニメーション録画ファイルをスケジュール上に時系列に並べて表示することを特徴とする。

本発明によれば、スケジュールの進行状況に合わせて機器搬入、据え付けのシミュレーションを行うことができる効果が得られる。

以下、図面を参照し、この発明の一実施の形態について説明する。図３は同実施の形態による建設工事管理装置の機能構成を示す機能ブロック図である。この図において、ＰＣ−ＣＡＤ(Personal Computer−Computer Aided Design)１は、工事現場等の２次元のＣＡＤデータが記憶されたプロットプラン記憶部２と、ＰＤＳ(Plant Design System)モデルデータ記憶部３とからデータを読み込み、読み込んだデータに所定の加工を行って３次元モデルデータを形成し、プロジェクトデータベース１１へ書き込む。また、工事において搬入および据え付け対象となる対象機器の形状等を示す機器図４、足場／仮設物設計図５および建設機械仕様書６からデータを読み込み、これらのデータに基づいて３次元シミュレーションに対応する３次元モデルデータを作成し、プロジェクトデータベース１１および建設機械データベース１２へ書き込む。これにより、搬入、据え付けの対象となる対象機器の形状の３次元モデルデータおよび既存施設や架構の形状等の建設現場に関する３次元モデルデータがプロジェクトデータベース１１に書き込まれ、また、クレーン等の建設機械の形状の３次元モデルデータが建設機械データベース１２に書き込まれる。

符号８はスケジュールデータベースであり、これによって作成された建設工事のスケジュールがテキストデータによって記憶されている。
符号１０は工事管理ユニットであり、上述したデータベース１１、１２と、プログラム記憶部１４と、アニメーション録画ファイル１５と、プログラム記憶部内のプログラムに従って処理を行うＣＰＵ（中央処理装置；図示略）と、入力用キーボード、ディスプレイ装置（共に図示略）から構成されている。この場合、プログラム記憶部１４には、スケジュールデータベース８と、プロジェクトデータベース１１および建設機械データベース１２内の３次元モデルデータとをつなぎ合わせるプログラムと、それをＦＷＢＳ（Functional Work Breakdown Structure：機能別作業分類）の定義を使用して分類するプログラムとが記憶されている。

次に、上述した建設工事管理装置の動作を図４〜図７に示すフローチャートを参照して説明する。
（１）管理データベースの作成
管理データベースとは、スケジュール管理のためのデータベースであり、プロジェクトデータベース１１の一部として作成される。プロジェクトデータベース１１には、この管理データベースの他に３次元モデルデータのデータベースも含まれている。
図４は管理データベースの作成過程を示すフローチャートである。まず、スケジュールデータベース８にスケジュールデータが既に入力されているか否かを判断する（ステップＳａ１）。そして、入力されていない場合は、スケジュールデータをキーボードから直接入力する（ステップＳａ２）。入力されたデータはプロジェクトデータベース１１に書き込まれる。また、スケジュールデータベース８にスケジュールデータが既に入力されていた場合は、そのスケジュールデータをプロジェクトデータベース１１に取り込む（ステップＳａ３）。

次に、ＰＤＳモデルデータ記憶部３に３次元モデルデータが用意されているか否かをチェックする（ステップＳａ４）。そして、用意されていた場合はそのモデルデータの加工を行い（ステップＳａ５）、次いで、３次元モデルデータをプロジェクトデータベース１１に取り込む（ステップＳａ６）。また、モデルデータが用意されていなかった場合は、足場／仮設物設計図５、建設機械仕様書６および機器図４を取得し（ステップＳａ７）、取得した設計図および仕様書に基づいて３次元モデルデータを作成し（ステップＳａ８）、作成したモデルデータをプロジェクトデータベース１１に取り込む（ステップＳａ６）。

次に、プロジェクトデータベース１１内のスケジュールデータの各スケジュール項目とモデルデータとを結合させる。これは、ＦＷＢＳ毎にルール付けをする情報を持っており、そのルールをスケジュールの項目毎に指定することによって行う。

（２）建設工事シミュレーション
図５は建設工事シミュレーションの過程を示すフローチャートである。ユーザがシミュレーションを行う日付けを入力すると、プロジェクトデータベース１１からその日付けの現場状況が呼び出され、表示される（ステップＳｂ１）。次に、ユーザが搬入、据え付けの対象となる対象機器を選択し、重量、重心の位置およびＬｉｆｔｎｇ Ｌｕｇ（リフト用突起）の位置を設定する（ステップＳｂ２）。次に、対象機器を現場状況の中に配置する（ステップＳｂ３）。次に、作業半径を入力し、建設機械データベース１２から建設機械を選定する（ステップＳｂ４）。ここで、選定した建設機械がデータベース１２内に設定されていなかった場合は（ステップＳｂ５）、３次元モデルデータを作成し（ステップＳｂ６）、建設機械データベース１２に登録する（ステップＳｂ７）。

上記のステップＳｂ４において選定した建設機械がデータベース１２内に設定されていた場合は、その建設機械のモデルデータがデータベース１２から読み出され、そのモデルデータおよび現場状況を示すモデルデータに基づいてシミュレーションが行われる。このシミュレーションにおいて、ステップＳｂ４で入力された作業半径が確認されると共に、オーバーロード（過負荷）が確認される。そして、シミュレーションの結果、問題があった場合は建設機械の選定を再度行った後、再び、シミュレーションを行う。また、シミュレーションの結果、問題がなかった場合は、シミュレーションの過程をアニメーション録画ファイルに記録する（ステップＳｂ９）。次に、作成されたアニメーションファイルをプロジェクトデータベース１１に保存する（ステップＳｂ１０）。

（３）スケジュールシミュレーション
図６はスケジュールシミュレーションの過程を示すフローチャートである。まず、ユーザは、表示画面にスケジュールシミュレーションの開始日および終了日を入力する（ステップＳｃ１）。次に、ユーザは何日毎の間隔で表示させるかを指定する（ステップＳｃ２）。この指定が行われると、静止画シミュレーションが行われる。すなわち、プロジェクトデータベース１１から上記開始日〜終了日の間のスケジュールおよび各スケジュール項目に対応する工事現場の３次元モデルデータが読み出され、順次、文字および静止画によって表示される（ステップＳｃ３）。ここで、表示されたスケジュールに問題があった場合は、ユーザがスケジュール調整を行う（ステップＳｃ４）。そして、再び、ステップＳｃ１〜Ｓｃ３の過程を繰り返し、シミュレーションを行う。この場合、スケジュール項目と工事現場の結合の状態やスケジュールの情報を変更することで、様々なケースをシミュレーションすることができる。

また、スケジュールに問題がなかった場合は、そのまま終了してもよく、あるいは、動画シミュレーションを行ってもよい。動画シミュレーションを行う場合は、ユーザがキーボードおよびマウスによって動画シミュレーションを指示するキー操作を行うと、建設工事シミュレーションにおいて録画されたアニメーションがスケジュール上に並べられて時系列に沿って表示される（ステップＳｃ５）。次に、ユーザがアニメーションファイルとスケジュール項目をつなぎ合わせる（ステップＳｃ６）。次に、ユーザがアニメーションを表示する期間（最大２週間）を指定する。

ユーザによって上記の指定が行われると、指定された終了日の現場状況がプロジェクトデータベース１１から読み出され、表示される。また同時に、指定された期間に含まれるアニメーションファイルの一覧が表示される（ステップＳｃ８）。次に、ユーザが、表示されたアニメーションを再生する長さと順序を決定する（ステップＳｃ９）。以後、アニメーションファイルが再生され、動画シミュレーションが表示される（ステップＳｃ１０）。また、表示に問題がある場合は、再び、ユーザが、表示されたアニメーションを再生する長さと順序の決定を行う（ステップＳｃ９）。

（４）進捗状況管理
図７は進捗状況管理の過程を示すフローチャートである。ユーザは、実際に完了した工事日を各スケジュール項目に入力する（ステップＳｄ１）。入力された工事日はプロジェクトデータベース１１内に、スケジュール項目に対応して書き込まれる。次に、ユーザが比較したい時点の日付けを指定し（ステップＳｄ２）、そして、実行ボタンを押す（ステップＳｄ３）。実行ボタンが押されると、プロジェクトデータベース１１から、指定した日付けにおけるスケジュールと実際の工事状況が読み出されて表示され、スケジュールと実際の工事状況との進捗差がハイライトされる（ステップＳｄ４）。

以上説明したように、この実施形態による建設工事管理装置によれば、工事計画におけるConstructability（施工性）の検討やスケジュールの検証のために３次元ＣＡＤで作成された３次元モデルデータと簡易的に作成する３次元モデルデータを用いることによって、従来、紙の上で行ってきたこれらの検討をより効率的に、また、詳細に行うことができる。そして、このことが、施工計画の時間短縮、計画ミスに起因する追加コストに対するリスクの軽減という効果を得ることができる。

また、これらのプロダクトは、電子データであるため、社内プロジェクト関係者との情報の共有が容易になり、従来に比較し工事シーケンスや工法に対する認識の統一に割く時間を短縮することができる。
また、このシステムを現場事務所にて運用し、これをサブコントラクタへの施工計画の説明に利用できることで、上記と同様に、サブコントラクタに対しても意志統一を迅速に行うことができ、ここでも時間短縮が期待できる。
また、客先への施工計画の説明やプレゼンテーションに利用することによって会社のプレゼンスを高め、他社との差別化を行うことができる。

請求項１の発明の機能ブロック図である。 請求項３の発明の機能ブロック図である。 この発明の一実施形態による建設工事管理装置の構成を示す機能ブロック図である。 同実施形態における管理データベースの作成過程を示すフローチャートである。 同実施形態における建設工事シミュレーションの過程を示すフローチャートである。 同実施形態における進捗状況管理の過程を示すフローチャートである。 同実施形態における進捗状況管理の過程を示すフローチャートである。

符号の説明

１…ＰＣ−ＣＡＤ２…プロットプラン記憶部３…ＰＤＳモデルデータ記憶部４…機器図５…足場／仮設物設計図６…建設機械仕様書８…スケジュールデータベース１０…工事管理ユニット１１…プロジェクトデータベース１２…建設機械データベース１４…プログラム記憶部１５…アニメーション録画ファイル

Claims (1)

1. 工事現場の３次元モデルのデータである工事現場３次元モデルデータをスケジュールの各項目に結合させて記憶するとともに、建設機械の３次元モデルデータである建設機械３次元モデルデータを記憶部に記憶する記憶ステップと、
   ユーザからの入力を受け付ける入力受付ステップと、
   入力受付ステップによって日付を指定する入力を受け付けた場合に、指定された日付の項目に結合している前記工事現場３次元モデルデータを前記記憶部から読み出し、表示部に表示する表示ステップと、
   入力受付ステップによって、工事現場に必要とされる建設機械の作業半径を入力し、その入力された作業半径に適する建設機械を選定した後、前記工事現場３次元モデルデータおよび当該建設機械の建設機械３次元モデルデータに基づいて前記入力した建設機械の作業半径を確認し、問題がなくなるまで選定を繰り返した後、建設機械としての利用性に問題ないことを確認するシミュレーションを行うシミュレーションステップと、
   前記シミュレーションステップによるシミュレーションの過程をアニメーション録画ファイルに記録する録画ステップと
   を備え、
   前記録画ステップは、
   前記シミュレーションステップによるシミュレーションの結果、問題がなかった場合に、シミュレーションの過程を日付に対応付けてアニメーション録画ファイルに記録し、
   前記表示ステップは、
   前記入力受付ステップによって開始日と終了日とを指定する入力を受け付けた場合に、指定された期間に含まれるアニメーション録画ファイルをスケジュール上に時系列に並べて表示する
   ことを特徴とする建設工事管理方法。

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