工程シミュレータGEN-VIR(R)をつかって全員活躍を目指す
  • 働きがいも 経済成長も
  • 産業と技術革新の基盤をつくろう
  • パートナーシップで目標を達成しよう

トヨタ自動車株式会社 未来創生センター(以下、トヨタ)では、モビリティカンパニーへの変革を進める中で、自動車業界だけでなく建設業界が抱える労働力不足や高齢化の問題に対する解決策を模索しています。その一環として、株式会社大林組(以下、大林組)らと協力し、工程シミュレータ「GEN-VIR®(ゲンバー)*1」を開発してきました*2-5。GEN-VIRでは作業効率化だけでなく、作業員の肉体的疲労(筋疲労)や現場に潜む労働災害のリスクを予測し、ヒト中心の工程づくりを目指しています。今回はリスクの見える化機能の改善と工程計画時の新機能活用について紹介します。

-GEN-VIRでは人やモノの動きに対応してリスクを可視化できるそうですね。

小川
はい。GEN-VIRはもともと「作業の効率化」や「作業員の筋疲労予測」を目的に開発されましたが、その過程で“工程内のどこにリスクが潜んでいるのか”を可視化する機能も強化してきました。前々回の記事*4では、このリスクの見える化機能のベース(図1)と作業開始前の労働災害防止活動での活用事例を紹介しました。具体的には、実際の作業手順や人・モノの動きをシミュレーションし、作業員が事前にリスクを把握できるように活用していただきました。
図1 初期のリスクの見える化機能と分析について 左図中、作業員頭上の黄色のポップアップには「パイプにつまずいて転倒」など危険源に対応するリスクが書いてある
図1 初期のリスクの見える化機能と分析について
左図中、作業員頭上の黄色のポップアップには「パイプにつまずいて転倒」など危険源に対応するリスクが書いてある

-施工直前の労働災害防止活動で危険を事前に把握できるのは効果的ですね。初期のリスクの見える化機能にはどういった課題がありましたか。

小川

工事現場では、大林組やその協力会社のベテランから未経験者までとさまざまな方が働いています。その方たちにリスクの見える化機能を適用したシミュレーションをみてもらい、フィードバックを得た結果、以下の課題が明らかになりました。

  • 危険エリアが直感的に把握しづらい
  • リスクの分析方法がわかりにくい
  • シミュレーション結果のレビューが困難
  • そもそも、リスクが入力されていない
そこで今回は上記の課題を解決するための技術開発に取り組みました。

-なるほど。まず“危険エリアが直観的に把握しづらい”について、どのような機能を追加したのか教えてください。

小川
はい。今回の取り組みでは“どこにリスクが潜んでいるのかを瞬時に視覚で把握できること”を重視しました。その1つが、危険エリアを点滅表示させる機能です。従来は、作業員の頭上にリスク内容が書かれたポップアップが表示されていましたが、“どこに”リスクがあるかはわかりませんでした。そこで、危険源に対応する危険エリアに作業員が侵入した際、その危険エリアが点滅する機能を実装しました。点滅の色・周期・回数を調整し、気づきやすさとわかりやすさの両立を目指しました(動画1)。
動画1 危険エリアが点滅しているようす

-どの場所が危険なエリアなのかがわかるのはよいですね。次に、リスク分析の仕組みを見直したとのことですが、どのような点を改善されたのでしょうか。

小川

従来のリスク分析は大きく2つ問題がありました。1つ目は、現場ごとに指標や評価基準がバラバラで、判断が担当者の感覚に頼りがちだったため、客観性や一貫性に欠けていたことです。もう1つは、これまでの分析で使われていた指標が現場になじみがなく、結果がわかりにくかったことです。

そこで今回は、ISOの考え方を参考に、リスクレベルを算出してランキング化し、評価しやすい仕組みに見直しました。具体的には、「災害のひどさ」「暴露時間」「回避可能性」「危険事象の発生確率」という4つのパラメータを使い、最終的にリスクレベルを評価できるようにしました。これにより、

  • どの現場でも同じ基準で分析できる
  • 優先して対策すべきリスクがわかりやすい
  • 工程・作業ごとにリスクを分析できる
といった効果が期待できます(図2)。
図2 リスクレベルによる分析
図2 リスクレベルによる分析

-3つ目の“シミュレーション結果のレビューが困難”についての対策を教えてください。

小川

これまでは、レビューしたい画角をあらかじめ決めてシミュレーションを録画し、その動画を共有していました。動画ならば確認したい場面にすぐに移動できる利点はありますが、動画を作成する手間がかかるうえ、レビュー中に別の角度で見たい場合でも画角を変えられず不便だという声がありました。

そこで録画ビューワ機能を開発しました。この機能を使えば、シミュレーション全体の動きを記録し、任意のタイミングや画角で自由に確認できます。これにより、全体を俯瞰したり、死角になっていた場面を別の画角から見たり、詳細にクローズアップしたりできます。さらに、再生バーや倍速調整も使えるため、関係者同士のレビューがよりスムーズになると考えています(動画2)。

動画2 新機能を導入したシミュレーション

-ほかの改善点についても教えてください。

小川
リスクの見える化機能の改善に加え、入力時のリスク設定漏れにも取り組みました。

-リスクが設定されていなければ、作業員にリスクを喚起できず非常に危険ですね。どのように対策しましたか。

小川

従来、GEN-VIRの入力者が危険エリアを手動で設定していたため、入力漏れが起きやすい課題がありました。

特に墜落や転倒のリスク頻度が高く、重大な災害につながる恐れがあるため、入力漏れは許されません。そこで、作業員と周囲環境の高低差から墜落・転倒リスクを自動検出する仕組みを導入しました(図3、動画3)。また、墜落や転倒リスクにさらされる時間が算出できるので、より実際に近いリスクの評価ができるようになりました。今回は墜落・転倒に焦点を当てていますが、今後は他の災害についても自動検出を目指しています。

図3 高低差によるリスク検出イメージ
図3 高低差によるリスク検出イメージ
動画3 高低差を検出しているようす
小川
ここまでの新しい機能改善を通じて、現場の議論を促すきっかけになることを期待しています。

-GEN-VIRは現場の方全員が共通認識を持ち、議論を深めるためのツールということですね。改善した機能を多くの方に使ってもらうために工夫したことはありますか。

小川
はい。今回導入したリスクの見える化技術を多くの方に使っていただくためには、機能説明だけでなく現場での活用例を体験してもらうことが重要だと考え、実際の工事を模擬した“改善デモ”を実施しました。

-この改善デモでは、体験だけでなく、新たなGEN-VIR活用方法も提案したそうですね。

小川
実は以前から、工程計画段階でできるだけ多くのリスクを把握できれば、より安全な工程計画ができるのではないかと考えていました。工程計画は工事全体の作業手順や配置を決める重要なプロセスです。この段階でリスクが把握できれば、作業内容そのものを見直したり、工程順を変えたりするなど、安全性の向上につなげられると思いました。

-工事開始後に工程全体を変えるのは難しいですからね。

小川
改善デモでは従来の作業工程とリスク低減策を考慮した工程についてそれぞれシミュレーションの結果を確認いただきました(図4)。
図4 従来の作業工程(現状)とリスク低減を考慮した工程(改善例)
図4 従来の作業工程(現状)とリスク低減を考慮した工程(改善例)

-実際の工程を題材に比較することで、工程計画段階からより多くのリスクを把握することが、より安全な工程計画につながるというイメージを体験いただいたのですね。

小川

はい。シミュレーションを通じて、工程計画の段階でリスクを見える化しながら検討できるようになったことが、現場の方から高く評価されました。具体的には、

  • 複数の危険エリアが重なって生じる“組み合わせリスク”を事前に見つけられることが有効である
  • リスクへの暴露時間などの定量情報をもとに、より安全な工程検討ができる
といったコメントをいただき、実際に次期工事のリスク共有・対策検討にこの手法を採用いただきました。さらに、協力会社向けの手順会でもリスク周知のツールとしても活用されました。これらの取り組みの詳細は大林組ホームページで紹介していますので、ぜひご覧ください。

-最後に、今回の取り組みを今後どのように活かしていきたいですか。

小川
工程計画の段階から安全を検討する新しい仕事の進め方が見えてきました。また、今回の仕組みは土木工事だけではなく、建築・製造・プラントなど多くの現場で活用できる技術だと考えています。弊社内工場での活用検討も始まっており、より多くの現場に貢献できると期待しています。今後も、現場と連携しながら、“誰でも働きやすい現場づくり”に役立つ技術として発展させていきたいと思います。
図5 プロジェクトメンバーの写真 筆者は右から2番目
図5 プロジェクトメンバーの写真
筆者は右から2番目

番外編 : 受賞紹介

2025年度 インフラDXコンペでの受賞

図6 インフラDXコンペでの受賞のようす
図6 インフラDXコンペでの受賞のようす

2025年10月、株式会社大林組が「2025年度 インフラDXコンペ(国土交通省近畿地方整備局主催)」において、工程シミュレータGEN-VIRを活用した現場DXの取り組みで優秀技術賞を受賞しました。バーチャル活用やリスク可視化、作業負担分析などの技術を通じて、現場の生産性・安全性向上に貢献した点が評価されました。

図6 インフラDXコンペでの受賞のようす
図6 インフラDXコンペでの受賞のようす

令和7年度土木学会全国大会での発表

図7 土木学会全国大会会場にて
図7 土木学会全国大会会場にて

2025年9月12日、令和7年度土木学会全国大会 第80回年次学術講演会において以下内容を発表しました。

  • 大林組 河原大輔ら
    「施工シミュレータを用いた工程改善(その1)
    -作業員の筋疲労を考慮したシミュレーション技術の開発-」
  • トヨタ 小川裕太ら
    「施工シミュレータを用いた工程改善(その2)
    -建設現場における3DCGと定量リスクデータの有効性-」
  • トヨタ 猪原拓朗ら
    「施工シミュレータを用いた工程改善(その3)
    -単一工具音解析による工具駆動時間帯の抽出-」

また猪原拓朗は、将来の土木界を担っていく若手研究者、技術者たちに贈られる「土木学会年次学術講演会優秀講演者表彰」を受賞しました。

図7 土木学会全国大会会場にて
図7 土木学会全国大会会場にて

著者

小川 裕太(おがわ ゆうた)
2017年入社。本プロジェクトは2023年より従事し、GEN-VIRの設計・評価を担当。

参考情報

*1 トヨタ自動車と大林組が共同で開発した工程シミュレータ。トヨタの現地現物の考え方に基づき、作業工程をバーチャル内で再現し、人中心の工程に改善することを目指し、開発、進化させている。GEN-VIRは、現地現物の「現」の日本語読みである「GEN(ゲン)」と、バーチャル(virtual)の英語頭3文字である「VIR」を組み合わせた造語であり、トヨタ自動車の登録商標である
*2 シミュレーションを活用して施工作業員をラクにしたい!~カイゼンで工事期間を短く PART2~
*3 どんな工程でも、誰でも使える?!施工シミュレータの開発~より多くの現場作業員をラクにしたい。施工カイゼン PART3~
*4 もっといい工程をつくろう 工程シミュレータでバーチャル現地現物~リスクの見える化と工程の最適化~
*5 工程シミュレータGEN-VIR®をつかってよりよい工程を研究する~作業員の筋疲労予測技術の精度向上 施工カイゼン PART5~

本件に関するお問い合わせ先

未来創生センター
メールアドレスfrc_pr@mail.toyota.co.jp

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