概要
この論文は、建設業界でのドローンの導入により、効率、精度、安全性がどのように向上したかを包括的に説明しています。設計、建設、保守の各フェーズにおけるドローンの活用事例を取り上げ、技術の進歩がどのように建設プロジェクトに革新をもたらしているかを明らかにしています。また、固定翼ドローン、回転翼ドローン、ハイブリッドドローンの3種類のドローンを取り上げ、それぞれの利点や欠点についても議論しています。
背景
近年、建設業界では技術革新が進み、特にドローン技術が注目されています。ドローンは、リアルタイムのデータ収集や3Dモデルの生成、リモートによるインフラや建物の検査を可能にし、建設プロジェクトの計画や実行、保守において大きな役割を果たしています。これにより、従来の手法に比べて効率化が進み、現場でのリスクが軽減されています。ドローン技術の進化により、これまで不可能だった高度な測量や監視が可能になり、建設プロジェクト全体の品質と精度が向上しています。
目的
この論文の目的は、建設業界におけるドローンの活用方法を整理し、それがどのような利点を提供しているかを明確に示すことです。また、ドローンの種類（固定翼、回転翼、ハイブリッドドローン）の違いを説明し、それぞれが建設プロジェクトのどの段階で適しているかについても述べています。さらに、ドローン技術の導入によって建設現場で得られる具体的な成果やその未来についても議論しています。
建設業界で使用される3つのドローンタイプ
※固定翼ドローンは広範囲をカバーできるが、狭い空間では使用が難しいのに対し、回転翼ドローンは狭い場所でも利用可能で、垂直に離着陸ができるという特性があります。ハイブリッドドローンはこれらの特徴を兼ね備えていますが、運用コストが高くなる可能性があります。
手法
このレビュー論文は、ドローンの使用を「設計段階」「建設段階」「保守段階」の3つに分けて考察しています。
設計段階では、ドローンを用いた現地調査や地図作成、3Dモデルの生成が中心となります。ドローンを使用することで、従来の手動調査よりも効率的で正確なデータを迅速に収集できます。
デジタル地形モデル生成プロセス
建設段階では、進捗状況のモニタリングや品質管理、安全性の確認がドローンによって強化されます。建設現場の空中画像や3Dモデルを作成することで、プロジェクトの進行状況をリアルタイムで把握でき、設計との整合性を確認することが可能です。
保守段階では、インフラや建物の定期的な点検がドローンによって効率化され、問題点の早期発見が可能になります。ドローンによる検査は、高所や危険な箇所へのアクセスを安全に行うための手段として特に有効です。
結果
設計段階：ドローンによる高解像度の空中画像や3Dモデルの生成により、現場の調査が迅速かつ正確に行われるようになりました。これにより、プロジェクトの初期段階での意思決定が大幅に改善され、設計の最適化が進みました 。
建設段階：ドローンは進捗状況をリアルタイムで監視するための有力なツールとなり、品質管理の効率が向上しました。これにより、設計からの逸脱や施工上のミスが早期に発見され、修正が迅速に行われるようになりました。また、安全モニタリングにもドローンが活用され、労働者の安全確保に役立っています 。
3D点群データとオルソモザイクの処理結果
チリでの安全モニタリングに使用されたドローン画像
保守段階：ドローンは、構造物の検査や修繕において非常に有用で、特に高解像度カメラやLiDAR、サーマルカメラを搭載したドローンが活躍しています。これにより、目視では見逃してしまうような微細な損傷や欠陥も検出することが可能となり、修理が必要な箇所を早期に特定することができます 。
カメラ、LiDAR、サーマルセンサーを搭載したドローンによる構造物のメンテナンス
考察
ドローン技術の導入は、建設プロジェクト全体の効率化、安全性の向上、そしてコスト削減に貢献しています。特に、リアルタイムのデータ収集や進捗状況のモニタリングが容易になったことで、プロジェクトの透明性が向上し、リスクの軽減が図られました。また、ドローンの使用により、従来の手作業による調査や検査が不要となり、時間とコストの削減が可能となっています。ドローン技術が今後さらに発展することで、建設業界のワークフローがさらに最適化され、プロジェクトの品質が向上することが期待されています 。
結論
ドローン技術は、設計、建設、保守の各段階において、建設業界に革命をもたらしています。設計段階では、精密な地図作成や3Dモデルの生成が可能になり、建設段階ではリアルタイムの進捗管理や品質管理が強化され、保守段階では定期的なインフラ点検が効率化されています。今後、さらに技術が進化することで、ドローンは建設業界においてますます重要な役割を果たすことが期待されています 。
出典元
https://www.mdpi.com/2504-446X/7/8/515
