JP2000242677A - 施工計画支援システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 効率的な施工計画書を作成するための施工計
画支援システムを提供する。 【解決手段】 建物を同じ施工プロセスが適用できる単
位構造ごとの施工内容に対応する基準サイクルをコンピ
ュータを使用した対話プロセスを通じて入力／編集して
いくことで施工計画書を作成する施工支援システムであ
って、外部データベースに格納されている３次元ＣＡＤ
データを使用して前記単位構造に相当する施工図面を施
工対象となっている部材を特定可能に表示し、前記対話
プロセスは、建物モデル編集モードと、タスクネットワ
ーク編集モードと、組立順序編集モードと、サイクル割
り当て編集モードとを備え、前記各編集モードにおける
設定／変更の入力結果に従って前記施工計画書を作成し
て付帯するデータ記憶部に格納するとともに、ある編集
モードにおける入力結果を他の編集モードの入力結果と
して反映させることで前記施工計画書を動的に逐次更新
していく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、建物の施工計画
書を作成するためのコンピュータシステムに関し、とく
に、施工内容を適宜なユーザインタフェースを介しての
対話プロセスを通じて入力／編集していくことで施工計
画書を作成する施工計画支援システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】建物の施工は施工計画書に従った手順で
行う。施工計画書は、どの部材がどの位置に取り付けら
れるかを示した施工図や、どの部材とどの部材を組み合
わせてパッケージにして、そのパッケージをいつ搬入し
てどの位置に置いて、パッケージ内の各部材をどの順番
で取付けるかなどを示した部材組立順序表などを含む。
この施工計画書は担当者が机上で作成する。

【０００３】このような手法によって施工計画書を作成
する場合、施工する建物が小規模なときにはそれほど大
きな問題はない。しかし、高層ビルなど大規模な建物で
あればその建物を構成する部材の種類や数は膨大であ
り、「紙と鉛筆」で施工計画書を作成することは困難で
ある。そのため、各部材についてあらかじめ種別や形
状、取付け位置などをデータベース化しておき、コンピ
ュータなどでスケジュール管理や部材管理を行うのが一
般的である。この手法によれば、大規模な建物の施工計
画書も比較的短時間で作成することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の施工計画書をコ
ンピュータを使用して作成したとしても、その内容その
ものは人の「頭」で作成する。作業の流れや各部材の搬
入方法などは施工する建物が大規模であればあるほど複
雑になり、ある部材の形状を修正する必要ある場合は、
それまで作成した施工計画書中から該当部分を検索して
修正しなくてはならない。また、部材の搬入方法や取付
けの順序などは担当者の経験によって決定され、同じ建
物でも施工計画の作成担当者によって工期が延長する場
合もあり得る。工期の延長はそのまま建設コストの上昇
につながる。

【０００５】また、最近は建設自動化工法による施工が
普及しつつあり、この工法に対応した施工計画書を作成
する必要もある。建設自動化工法は各部材をIDによって
管理し、そのIDに対応付けされた搬入方法や組立順序で
リフトやクレーンなどの建設設備を稼働させる。そのた
め、この工法で施工される建物を構成する各部材はプレ
ハブ化され、各部材にはＩＤが付与されている。このID
はバーコードなどによって個々の部材に記入される。こ
のＩＤを現場の建設設備を制御する生産管理システムに
入力することでＩＤに対応づけられたプロセスで部材の
搬入や取付けが自動的に行える。しかし、この自動化建
設システムで使用される施工計画書は部材をＩＤによっ
て記述して、生産管理システムに適用できるデータ形式
としただけであって、施工の効率については、依然とし
て施工計画書を作成する人の能力に左右されてしまう。
したがって、従来の建設自動化工法用の施工計画書が必
ずしも建設設備の運行計画を最適化しているとは言えな
い。むしろ、従来工法における歩掛かりなどの経験を基
にして、建設自動化工法における高度な搬入／組立制御
能力を充分に活用できず、緻密な施工計画になっていな
い場合が多い。

【０００６】そこで本発明は、建設自動化工法にも適合
して、建物を施工する前に効率的な部材の搬入や取付け
順序などを確認（シミュレーション）しながら施工計画
書が作成できる施工計画支援システムを提供することを
目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明はつぎの要件（１）〜（５）を備えることと
した。 （１）プログラムされたコンピュータを用いた情報処理
システムであり、建物を同じ施工プロセスが適用できる
単位構造ごとに区分したとき、各単位構造における施工
内容に対応する基準サイクルを適宜なユーザインタフェ
ースを介しての対話プロセスを通じて入力／編集してい
くことで施工計画書を作成する施工支援システムとして
機能する。 （２）前記施工計画支援システムは、外部データベース
に格納されている３次元ＣＡＤデータを使用して前記単
位構造に相当する施工図面データを生成するとともに、
施工対象となっている部材を認識可能に平面図や立面図
としてディスプレイに表示する。 （３）前記施工支援システムは、前記対話プロセスとし
て、指定した部材のＩＤや取付け位置あるいは寸法など
の設定／変更入力を受け付ける建物モデル編集モード
と、前記基準サイクルに所属する各種作業をタスクとし
てその順序の設定／変更入力を受け付けて前記タスクの
流れ図を生成して表示するためのタスクネットワーク編
集モードと、指定のタスクに所属する任意の部材を指定
してその部材の所属パッケージや各パッケージの搬入順
序および各パッケージが含む各部材の取付け順序などの
設定／変更入力を受け付ける組立順序編集モードと、指
定の基準サイクルと所定の前記構造単位との対応づけの
設定／変更入力を受け付けるサイクル割り当て編集モー
ドとを備える。 （４）前記各編集モードにおける設定／変更の入力結果
を仕様書の該当欄に書き込んで前記施工計画書に作成
し、当該計画書を付帯するデータ記憶部に格納する。 （５）ある編集モードにおける入力結果を他の編集モー
ドの入力結果として反映させることで、前記施工計画書
を動的に逐次更新していく。

【０００８】より好ましくは、前記部材組立順序編集モ
ードにおいて各部材の搬入や組立に掛かる時間の入力を
受け付けるとともに、当該時間を前記タスクネットワー
ク編集モードに反映させることで各タスクの所要時間や
基点となる日時からの施工日程を表示することである。

【０００９】

【発明の実施の形態】

＝＝＝施工計画作成支援システムを含むネットワーク構
造＝＝＝ 図１はこの発明の施工計画作成支援システムを含んだネ
ットワーク構成図である。施工計画支援システム（以
下、支援システム）１０としては一般のパーソナルコン
ピュータ１１を中心とした一般的なコンピュータシステ
ムを使用する。支援システム１０はＬＡＮなどの通信ネ
ットワーク３０を介してＣＡＤデータベース２０にアク
セスし、格納されているＣＡＤデータを読み出す。ＣＡ
Ｄデータは施工すべき建築物の３次元構造を記述したデ
ータに加え、柱や梁あるいは床材や壁材などの各部材に
ついての形状や取付け位置を示すデータも含んでいる。

【００１０】支援システム１０は、このＣＡＤデータを
使用するとともに、コンピュータ１１が備える適宜なユ
ーザインタフェースを介しての対話プロセスを通じて建
物の施工内容を入力／編集していくことで施工計画書を
作成する。そして、作成した施工作成書をハードディス
ク装置など付帯するデータ記憶部１２に格納する。

【００１１】＝＝＝基準サイクルの概念＝＝＝ 支援システムは、建物全体を基準サイクルと呼ばれる単
位に区分した上で施工計画書の作成処理を行う。基準サ
イクルは、建物を同じ施工プロセスが適用できる単位構
造ごとに設定される。そして、基準サイクルごとの施工
内容をコンピュータにおける適宜なユーザインタフェー
スを介して入力／編集することで施工計画書を作成して
いく。

【００１２】基準サイクルは本発明における特徴的な概
念である。本実施例では、この概念を明確にするため
に、本出願人がＡＢＣＳ（登録商標）工法と呼ぶ建設自
動化工法によって施工される建物の施工計画書を作成し
ている。そして、この施工計画書の作成プロセスを通し
て支援システムの機能や動作を説明することとした。

【００１３】図２はＡＢＣＳ工法によって構築される建
物の立面図を概略的に示している。建物１００の奇数階
１０１に基部が立設されてその直上の偶数階まで延長し
ている柱１１０と、偶数階１０２に立設されてその直上
の奇数階に延長している柱１２０とが互い違い設置さ
れ、各柱が継ぎ足されて全階分に柱が延長する構造とな
っている。

【００１４】ここで、上記建物１００のある階について
の平面図を作成しようとする。このとき、ＣＡＤデータ
から単純にその階での断面として平面図を作成すると、
直下の階から延長された柱とその階に取付けられる柱と
が同じ階にある柱として描かれることになる。しかし、
施工上では奇数階と偶数階とでは取付けられるべき柱の
位置が異なる。そこで、建物を同じ施工プロセスが適用
できる単位構造ごとに区分して、その単位構造における
施工プロセスを基準サイクルとして設定することとして
いる。したがって、ＡＢＣＳ工法では、出入り口のある
１階や直上に向けて柱が延長しない屋上階などの例外を
除けば、基本的には奇数階と偶数階の２つの基準サイク
ルが設定されることになる。もちろん、本発明は上述の
ＡＢＣＳ工法に限らず、階毎に異なる構造を持つ建築物
を施工する場合などにも適用可能である。あるいは、階
を単位構造にしなくても、異なる単位構造ごとに基準サ
イクルを設定し、各基準サイクルごとに施工プロセスを
対応づけすればよい。

【００１５】＝＝＝支援システムの操作環境＝＝＝ 本実施例の支援システムにおいて、コンピュータとの対
話プロセスには主にＧＵＩ（グラフィカル・ユーザ・イ
ンタフェース）が使用される。すなわち、マウスなどの
ポインティングデバイスによる指示操作と指示オブジェ
クトに対する所定のクリック動作などによって所定のパ
ラメータを入力／編集するための画面を表示させて各種
設定値をキー入力するような操作環境としている。

【００１６】さらに、支援システムは、上述の３次元Ｃ
ＡＤデータを単位構造に相当する施工図面データに変換
して、施工対象となっている部材を認識可能に平面図や
立面図としてディスプレイに表示するユーザ・インタフ
ェースも備えている。具体的には、指定の基準サイクル
における単位構造をＣＡＤデータに含まれる各部材の取
付け位置に基づいて特定することで該当の単位構造に相
当する平面図や立面図の起源となる施工図面データを生
成する。このとき、図面上の座標位置と施工対象となる
部材とを対応づける。それによって、図面上の任意の位
置を指示することで施工対象となっている部材を特定し
たり、逆に、指定した部材の位置を図面上で確認でき
る。

【００１７】＝＝＝編集モード＝＝＝ 上述のユーザインタフェースを含む対話プロセスを実行
するための各種編集モードを備えている。各編集モード
は、施工計画書が含む各種パラメータ（部材の取付け位
置、寸法、搬入や組立の順序など）を専用に設定するた
めのインタフェースとして機能する。図３に編集モード
を切り替えるためのインタフェースとなる支援システム
の起動画面の概略を示した。この画面上に配設された各
編集モードへの移行ボタンをマウスポインタで指示して
クリックすることで各種編集モードが起動される。つぎ
に、主要な編集モードについての設定入力事項や階層的
な画面構成などについて説明する。

【００１８】＜建物モデル編集モード＞建物モデル編集
モードでは、ＣＡＤデータを取り込んで支援システムで
使用可能なデータ形式に変換する処理と、指定の基準サ
イクルに所属する各部材の配置や寸法など部材パラメー
タの設定／変更の入力受け付けが主な機能である。

【００１９】図４〜図６は建物モデル編集モードにおけ
る階層的な画面構成を示している。まず、ＣＡＤデータ
を入力ファルとし、そのデータを支援システムで使用で
きる形式に変換したデータを出力ファイルとして、その
各ファイルの格納場所を指定する（図４）。なお、入出
力ファイルは、敷地のサイズなどに相当する敷地データ
と、各部材の寸法を記述した部材データと、部材モデル
の詳細（部材の取付け位置、搬入や組立の順序など）を
記述した建物モデルデータとを含んでいる。

【００２０】部材パラメータを編集する場合は、モデル
編集画面へ移行させる。編集したい基準サイクルを選択
すると、そのサイクルに対応する施工図面データに基づ
いて単位構造の平面図や立面図を生成してディスプレイ
に表示する（図５）。さらに、この表示図面上をマウス
カーソルで指示すると、その位置に対応する部材に対し
て寸法の変更や部材名称の変更などの入力が受付可能と
なる（図６）。

【００２１】＜タスクネットワーク編集モード＞このモ
ードでは、指定した基準サイクルにおける各種作業（墨
出し、ＰＣ部材建方、コンクリート打設など）をタスク
とし、その順序や所要時間などの入力を行う。図７は、
このモードにおける画面構成を示している。設定済みの
基準サイクルの選択／削除、および新規な基準サイクル
の設定が行えるとともに、指定の基準サイクルにおける
タスクの流れを表と図によって表示する。編集作業は表
に所用事項を直接書き込むことで行う。表は並行して表
示される流れ図に反映される。なお、本実施例では、こ
の表および図を生成する部分は市販の日程管理用アプリ
ケーション・ソフトウエアを使用し、支援システムが基
準サイクルの指定入力に連動してこのアプリケーション
を起動させるようにしている。

【００２２】＜組立順序編集モード＞組立順序編集モー
ドでは指定の基準サイクルにおける個々のタスクについ
ての内容を設定／編集する。具体的には、指定のタスク
に使用される部材について、所属する梱包（パッケー
ジ）とその搬入の順番とを設定する。すなわち、どの部
材同士を同じパッケージにして、そのパッケージをどの
順番で搬入するかを設定する。さらに、パッケージ内の
部材をどの順番で取り付けるかも設定する。

【００２３】図８（Ａ）〜（Ｃ）はこのモードにおける
画面構成を示している。組立順序編集モードを起動する
と他の編集モードにて指定された基準サイクルがデフォ
ルト値としてすでに選択されている（Ａ）。そして、そ
の基準サイクルにおける任意のタスクを選択すると、該
当する図面（ここでは平面図）（Ｂ）と、指定のタスク
におけるパッケージの搬入順序やパッケージ内の部材の
組立順序を設定するための部材組立順序設定画面（Ｃ）
とが表示される。画面（Ｃ）にてパッケージの搬入順お
よびパッケージが含む部材の取付け順序を設定してい
く。このとき、画面（Ｂ）にて図面上を指示したり画面
（Ｃ）の樹枝図Ｃ１上で部材を選択することで部材を特
定し、順序は樹枝図Ｃ１の上から下へ向かって示され
る。また、画面（Ｃ）には、パッケージの搬入するため
の設備（リフト、クレーン）や各部材を設置するための
平均所要時間も表示される。その設定入力画面にはこの
画面（Ｃ）上で該当する「変更」ボタンをクリックする
ことで移行できる。なお、ここで入力された所要時間
は、先述のタスクネットワーク編集モードにおける所要
時間に対応しており、どちらか一方の所要時間を変更す
るとそれに連動して他方の所要時間も変更される。

【００２４】＜サイクル割り当て編集モード＞このモー
ドはどの階をどの基準サイクルによって施工するかを指
定するためのモードである。図９にこのモードを起動し
たときの画面を示した。

【００２５】＜その他のモード＞本実施例では、上述の
各編集モードの他に、初期ＤＢ（データベース）管理モ
ード、プロジェクト設定モード、設備設定モードを備え
ている。初期ＤＢ（データベース）管理モードは各種編
集モードにて設定入力されたパラメータを格納したデー
タベースを直接編集するためのモードである。プロジェ
クト設定モードは施工する建物自体の情報（階数、建物
名など）などの設定入力を受け付け、設備設定モードは
リフトやクレーンなどの設備についての情報（名称、定
位置座標、サイズなど）の設定入力を受け付ける。

【００２６】＝＝＝施工計画書の作成＝＝＝ 本実施例にて作成される施工計画書は上述のＡＢＣＳ工
法によって自動施工するための書式にしたがって作成さ
れる。すなわち、各部材やパッケージに付与されたIDは
そのまま部材に記入されるIDとなる。そして、そのIDに
したがって所定の部材同士が梱包されて所定のIDが記入
されたパッケージとなって出荷される。しかも、施工計
画書自体は建設現場の建設設備を制御する生産管理シス
テムに入力できるデータ形式となっている。したがっ
て、この施工計画書をそのまま生産管理システムに入力
しておくだけで、あるパッケージが到着したさい、その
パッケージやその中の部材に記入されたIDを読み取れ
ば、所定の建設設備が自動的に所定場所にパッケージを
搬入して各部材を所定の順序で所定の場所に取り付け
る。

【００２７】図１０は施工計画書のデータ構造の一例を
概略として示している。各編集モードに対応して所定の
仕様書が対応付けされている。各編集モードにて入力さ
れたパラメータが各仕様書の該当欄に書き込まれて施工
計画書に作成される。なお、施工計画書には上述のプロ
ジェクト設定モードと設備設定モード編集モードに対応
する仕様書（図示せず）も含まれている。

【００２８】各仕様書には共通に使用されるデータやあ
るモードにて入力されたデータに基づいて算出されたり
するデータがあり、施工計画書の内容は、支援システム
にて入力／編集操作をしている間、動的に逐次変更され
ている。したがって、あるパラメータを変更するごとに
建築モデルやスケジュールなどに反映して変更されるこ
とになり、施工状態をシミュレーションしながら施工計
画書を作成することができる。

【００２９】＝＝＝補足＝＝＝ 上述のネットワーク構成によれば、ＣＡＤデータベース
は支援システムとして機能するコンピュータとは個別の
システムとして存在している。この形態に限らず、所定
のＣＡＤデータを支援システムが取り込んで処理できれ
ば、ＣＡＤのデータベースと支援システムとが同じコン
ピュータに個別のプログラムとしてインストールされて
いてもよい。

【００３０】施工計画書は上記実施例のデータ構造に限
らない。例えば、施工計画書が一つの仕様書によって記
述されていてもよい。特定の部材がどこに取り付けられ
て、どの部材と一緒のパッケージとして梱包されるか、
さらに、そのパッケージがどの順序で搬入されて、パッ
ケージ内の部材がどの順序で取り付けられるかなど、一
連の施工プロセスを基準サイクルに対応づけて記述して
いればそれでよい。また、建物が自動化工法によって施
工される場合は、その工法に応じて適宜なデータ形式と
することもできる。

【００３１】

【発明の効果】本発明の施工計画支援システムによれ
ば、施工すべき建物の施工内容を事前にシミュレーショ
ンしながら作成することができる。したがって、経験な
どに頼らず、だれでも効率的な施工計画を立てることが
可能となる。特に、建設自動化工法に適合して建設設備
の緻密な運行状態をシミュレーションできる。それによ
って、建設設備の制御能力を充分に活用でき工期短縮に
も寄与する。

【００３２】また、コンピュータと各種編集モードにお
ける対話プロセスを通じて施工計画書の内容を入力／編
集していくことで、誰でも簡単に短時間で施工計画書を
作成することができる。

【００３３】さらに、このシステムが備えるユーザイン
タフェースは、同じ施工プロセスごとに区分した単位構
造ごとの図面を表示し、その図面上にて特定の部材の指
示や確認を可能とする環境を提供する。この環境によっ
て、部材の取付け位置や施工の順番などを図面上で編集
することができる。したがって、施工内容を視覚的に把
握することもできる。

【００３４】各部材についての所属パッケージやその搬
入順序および各部材の取付け順序を設定する部材組立順
序編集モードにて組立などに掛かる時間の設定入力を受
け付け、その時間を作業の順序やスケジュールを設定す
るタスクネットワーク編集モードにおける入力結果とし
て反映させることで、あらかじめ施工開始日時などを設
定しておけば施工スケジュールを実時間に対応させてシ
ミュレーションすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における施工計画支援システム
を含むネットワーク構成図である。

【図２】上記実施例において作成される施工計画書の対
象となる建物の工法を示すための概略図である。

【図３】上記実施例を起動したときにディスプレイに表
示される画面の概略図である。

【図４】上記実施例が実行する建物モデル編集モードの
画面構成図その１である。

【図５】上記実施例が実行する建物モデル編集モードの
画面構成図その２である。

【図６】上記実施例が実行する建物モデル編集モードの
画面構成図その３である。

【図７】上記実施例が実行するタスクネットワーク編集
モードにおける画面構成図である。

【図８】上記実施例が実行する部材組立順序編集モード
における画面構成図である。

【図９】上記実施例が実行する建物モデル編集モードの
画面構成図その１である。

【図１０】上記実施例にて作成される施工計画書のデー
タ構造の概略図である。

【符号の説明】

１０ 施工計画支援システム １１ パーソナルコンピュータ ２０ ＣＡＤデータベース

フロントページの続き (72)発明者 丸本 幸宏 東京都港区港南２丁目15番２号 株式会社 大林組東京本社内 Ｆターム(参考） 5B046 AA03 BA08 BA10 CA06 DA09 HA04 HA05 KA03 KA05 5B049 AA01 AA02 BB05 CC11 CC21 DD01 DD05 EE05 EE41 FF03 FF09 GG04

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 つぎの事項（１）〜（５）によって特定
   される発明。 （１）プログラムされたコンピュータを用いた情報処理
   システムであり、建物を同じ施工プロセスが適用できる
   単位構造ごとに区分したとき、各単位構造における施工
   内容に対応する基準サイクルを適宜なユーザインタフェ
   ースを介しての対話プロセスを通じて入力／編集してい
   くことで施工計画書を作成する施工計画支援システムと
   して機能する。 （２）前記施工計画支援システムは、外部データベース
   に格納されている３次元ＣＡＤデータを使用して前記単
   位構造に相当する施工図面データを生成するとともに、
   施工対象となっている部材を認識可能に平面図や立面図
   としてディスプレイに表示する。 （３）前記施工計画支援システムは、前記対話プロセス
   として、指定した部材のＩＤや取付け位置あるいは寸法
   などの設定／変更入力を受け付ける建物モデル編集モー
   ドと、前記基準サイクルに所属する各種作業をタスクと
   してその順序の設定／変更入力を受け付けて前記タスク
   の流れ図を生成して表示するためのタスクネットワーク
   編集モードと、指定のタスクに所属する任意の部材を指
   定してその部材の所属パッケージや各パッケージの搬入
   順序および各パッケージが含む各部材の取付け順序など
   の設定／変更入力を受け付ける組立順序編集モードと、
   指定の基準サイクルと所定の前記構造単位との対応づけ
   の設定／変更入力を受け付けるサイクル割り当て編集モ
   ードとを備える。 （４）前記各編集モードにおける設定／変更の入力結果
   を仕様書の該当欄に書き込んで前記施工計画書に作成
   し、当該計画書を付帯するデータ記憶部に格納する。 （５）ある編集モードにおける入力結果を他の編集モー
   ドの入力結果として反映させることで、前記施工計画書
   を動的に逐次更新していく。
2. 【請求項２】 請求項１記載の施工計画支援システムで
   あって、前記部材組立順序編集モードにおいて各部材の
   搬入や組立などに掛かる時間の入力を受け付けるととも
   に、当該時間を前記タスクネットワーク編集モードに反
   映させることで各タスクの所要時間や基点となる日時か
   らの施工日程を表示することを特徴とする。