BIM/CIMとは - 目的や効果、原則適用について解説

国土交通省が「生産性革命のエンジンである」と位置づけるBIM/CIMについて、分かりやすく解説します。

BIM/CIMとは

国土交通省は、建設業の生産性向上を目的として、ICT(情報通信技術)活用の取り組みを以前から行ってきました。

BIM/CIM(ビム/シム)とは、調査・計画・設計段階から3次元モデルを導入し、施工・維持管理の段階での3次元モデルに連携・発展させることで、事業全体にわたって関係者間での情報共有を容易にし、一連の建設生産システムの業務効率化や高度化を目指した取り組みです。

出典:国土交通省BIM/CIMポータルサイト(https://www.nilim.go.jp/lab/qbg/bimcim/bimcimsummary.html)「初めてのBIM/CIM」より

BIM/CIMは、「Building / Construction Information Modeling, Management」の略称です。以前、日本では建築分野では「BIM」、土木分野では「CIM」と名称を用いていましたが、海外では建設分野全体の3次元化を「BIM」と呼ぶことから、2018年度から国土交通省によって「BIM/CIM」に名称が統一されました。

デジタル技術を活用した建設業の取り組みには、BIM/CIMのほかにも「i-Construction(アイコンストラクション)」や「建設DX(ケンセツ ディーエックス)」があります。これらの経緯や動向については、以下の記事でご紹介しています。

BIM/CIM、i-Construction、建設DXについて

BIM/CIMの3次元モデル

BIM/CIMが導入されると、プロセス間での3次元モデルの連携・共有による効率化・高度化が図れます。このとき、3次元モデル、属性情報、参照資料(2次元図面など)で構成されるBIMCIMモデルが受け渡されることになります。

BIM/CIMの3次元モデルとは、対象とする構造物の形状を3次元で表現した「3次元モデル」と、3次元モデルに付与する情報である「属性情報」とを組み合わせたものです。3次元の形状だけではなく、CIMの「I」=情報を持つことが重要です。コストや仕上げ、管理情報など、さまざまな属性情報を持つBIM/CIMモデルを後工程へ受け渡して、有効活用することを想定しています。

また、以前は精密な3次元モデルを作成することが目的のようになっていましたが、現在ではモデルの作りこみのレベルを示すLOD(Level of Detail)や、情報の詳細度であるLOI(Level Of Information)が定義され、活用目的を見据えたモデルを作成すればよいことになっています。

出典:国土交通省BIM/CIMポータルサイト(https://www.nilim.go.jp/lab/qbg/bimcim/bimcimsummary.html)「初めてのBIM/CIM」より

BIM/CIM導入による効果

BIM/CIMを活用することで、「フロントローディング」と「コンカレントエンジニアリング」の実現が可能であるとされています。

フロントローディングプロジェクトの初期の工程(フロント)において負荷をかけて集中的に検討することで、事業全体の効率化を目指す手法。後工程で生じそうな仕様変更や手戻りを未然に防ぎ、品質向上や工期短縮に効果がある。
コンカレントエンジニアリング土木プロジェクトの設計や建設において、複数の工程を同時並行で進め、関係者間での情報共有や共同作業を行う手法。プロジェクト全体の効率を向上させ、品質を確保しつつ時間と予算の節約を目指す。

では、国土交通省の資料(下図)にもとづいて、より具体的にBIM/CIM導入の効果をみていきましょう。

出典:i-Construction・インフラDX推進コンソーシアム(国土交通省)(https://www.mlit.go.jp/tec/i-construction/i-con_consortium/)第4回企画委員会 資料1より

まず、地元説明や工事打ち合わせにおいて3次元モデルを活用すれば、2次元図面で説明するよりもそのイメージを分かりやすく伝えられ、合意形成や意思決定の迅速化が図れます。また、上流工程である調査・設計段階で3次元モデルを作成し、構造物の整合性や干渉の確認などを行えば、設計ミスや施工段階での手戻りを減らすことができ、より少ない人数で、より短い工期で高品質な工事が行えます。

施工段階では、設計段階で作成された3次元モデルを活用して施工手順を可視化することで、工事関係者の理解促進、安全管理の向上などに寄与します。

このように、2012年度から数多く実施されている試行事業を通じて、BIM/CIMの3次元モデルを活用することで合意形成の迅速化、設計ミスや手戻りの減少、工期短縮や現場の安全性確保など、さまざまな効果があがることが確認されています。

BIM/CIM原則適用と活用事例

2012年からBIM/CIM試行事業が開始され、適用範囲が拡大し実施件数が増加する中で、国土交通省は2023年度(令和5年度)までに全ての詳細設計・工事においてBIM/CIMを原則適用する方針を打ち出しました。それ以前は「リクワイヤメント(発注者の要求事項)」とされていたものが、2023年度からは「活用目的」へと変わり、発注者が活用目的を明確にして受注者に3Dモデルの作成・活用を指示することになっています。

BIM/CIMの活用目的には「義務項目」と「推奨項目」があり、2023年度は次のようになっています。

義務項目「視覚化による効果」を中心に、未経験者も取り組み可能な内容のもの。原則全ての詳細設計・工事において適用される。
推奨項目「視覚化による効果」に加えて「3次元モデルによる解析」などの高度な内容を含むもの。一定規模・難易度の事業において受注者が1個以上取り組む。

国土交通省のBIM/CIM推進委員会が公開する原則適用による実施状況では、義務項目では「出来上がり全体イメージの確認」、推奨項目では「施工ステップの確認」を活用目的とする実施件数が多い結果となっています。

また、同委員会が公開する「義務項目・推奨項目(例)一覧」には、義務・推奨項目、業務フェースなどに応じたBIM/CIM活用事例が数多く掲載されており、実際にどのようなBIM/CIMモデルが作成・活用されたかを確認できます。ぜひ参考になさってください。

第9回 BIM/CIM推進委員会 参考資料2 義務・推奨項目(例)一覧

出典:BIM/CIM推進委員会(国土交通省)(https://www.mlit.go.jp/tec/tec_tk_000037.html)第9回 参考資料2より

BIM/CIM対応の準備

BIM/CIMに対応するには、まずは事業に適用される基準・要領などを確認し理解する必要があります。

国土交通省 BIM/CIMポータルサイトには、国土交通省が策定したBIM/CIMの基準・要領、研修コンテンツ、BIM/CIMのパンフレットや事例集、関連団体等のサイトへのリンクなどの情報がまとめられています。

国土交通省 BIM/CIMポータルサイト

主要な基準を以下にご紹介します。毎年改定などが行われるため、最新の情報を把握するように留意してください。

直轄土木業務・工事におけるBIM/CIM適用に関する実施方針BIM/CIM適用の目的、対象範囲、3次元モデルの活用など、BIM/CIM適用の実施方針を示すもの。
BIM/CIM活用ガイドライン(案)BIM/CIMの円滑な活用を目的として作成された、BIM/CIMモデル作成の基本指針となるもの。
3次元モデル成果物作成要領(案)BIM/CIM適用の詳細設計における3次元モデルの作成方法と要件を示すもの。
BIM/CIMモデル等電子納品要領(案)および同解説電子成果品として納品するBIM/CIMモデル等のファイル形式、フォルダー構成などの仕様を定めたもの。

そして、BIM/CIM導入において、BIM/CIM対応製品やシステムの導入、人材育成が欠かせません。BIM/CIM導入にて参考になるサイトとして、一般社団法人OCFが運営するOpen CIM ForumのWebサイトをお勧めします。

Open CIM Forumのサイトでは、BIM/CIM活用ガイドラインへの各ソフトベンダーの対応状況、J-LandXML検定の認証ソフトウェア一覧、BIM/CIM成果品作成時の留意点などの情報が公開されており、製品の導入やBIM/CIMモデルによるデータ連携の参考にしていただけます。

一般社団法人OCF Open CIM Forum

大塚商会はさまざまなソフトベンダーのBIM/CIM対応製品や3Dデータを取り扱うための高性能PCなどの販売に加えて、お客様のBIM/CIM導入を支援するサービスや無料相談会なども行っています。BIM/CIMに関するご相談はぜひ大塚商会にお問い合わせください。