株式会社Liberaware(本社:千葉県千葉市、代表取締役:閔 弘圭、以下「Liberaware」)は、三建設備工業株式会社(本社:東京都中央区、代表取締役社長:松井 栄一、以下「三建設備工業」)に「IBIS2」を導入いただき、取得した空間画像データをもとにしたCADデータの作成に成功いたしました。

左2番目から、三建設備工業株式会社 技術統括本部 電気計装部 Kyaw Lin Aung(チョウ・リンアウン)氏、技術統括本部 電気計装部 榊原 正也氏、技術統括本部 技術部 北條 寛人氏、技術統括本部 電気計装部 Nyan Kyaw Kaung(ニャン・チョウカウン)氏 左、株式会社Liberaware ソリューション推進部 黒田 佳孝、右、株式会社Liberaware マーケティング・コミュニケーション部 前 駿平
■導入背景
1946年創業の三建設備工業は、大規模建造物における空調設備や給排水設備、衛生設備の設計から施工、維持管理、改修に至るまで、建物のライフサイクルを技術で支える総合設備エンジニアリング企業です。同社が手がける建築物は、オフィスや商業施設から、公共・文化施設、病院、駅や空港、ホテル、スタジアム、さらには極めて高度な専門性が求められる研究所、工場まで多岐にわたります。
建物に命を吹き込み、利用される皆さまの快適性に直結する空調・給排水設備は、建築物の機械室や天井裏といった見えない空間で稼働しています。三建設備工業では、お客様の多様なニーズに寄り添いながら、創業から長年培ってきた高度なエンジニアリング技術を駆使し、品質と安全性に一切の妥協を許さない緻密な施工・メンテナンスを提供しています。
新築時の施工にとどまらず、長きにわたり稼働してきた既存設備の改修工事においても、その妥協なき姿勢は変わりません。改修にあたっては、機械室や天井裏空間の現状を正確に把握し、新たにCADで精緻な施工図面を作成することが第一歩となります。しかし、「設備を改修するような古い建物の場合、施工当時の図面は手書きで、それが残っていなかったりすることも多い」(北條氏)というのが実情です。図面が存在しない困難な現場であっても、確実な改修へと結びつけるためには、入り組んだダクトや配管の隅々に至るまで詳細な現地調査と計測を徹底して行う必要があります。

こうした調査は、これまで実際にメジャーで寸法を測っていました。ただし、人の手が届かない高所や天井裏といった場所の計測には、そのために足場や高所作業車が不可欠であり、転落リスクなど作業員の安全面での課題がありました。また、足場の設置・解体を含め、膨大な時間と労力を要することも大きな壁でした。
そこで三建設備工業では、安全性と計測制度の向上を目指し、2025年にLiDAR(レーザー計測)を活用してCADデータを生成する独自のエコシステム「4+1 Structure(フォー・プラス・ワン・ストラクチャー)」を構築しました。当初はLiDARを導入してもなお、機械室の高所に張り巡らされた配管やダクトの裏側や、人が入り込めない狭所などの計測は困難を極めました。「機械室の多くは上からメインの配管が下りてきているため、その配管の裏側まで正確に計測できていないと、精微なモデリングなど何もできないという声が現場から上がっていた」(榊原氏)というように、高品質な施工を追求するからこその切実な課題に直面しました。そこで同社がさらなる技術的ブレイクスルーとして目を向けたのが、高所や狭所の計測に特化した小型ドローンの活用でした。
導入したIBIS2は、同社の社員自身が操縦を担っています。操縦技術の習得には「Liberawareの講習を2日間受けたのち、自主的に練習を重ねた」(チョウ氏)ことで、現在では複雑な空間でも自由自在に飛行させることが可能になりました。また、お客様の大切な資産を扱う立場として、「ドローンの中でも非常に軽量なIBIS2は、万が一天井裏や機械室にある設備に接触したとしても、既存の機器を傷つけるリスクがない点が素晴らしい」(北條氏)と安全設計も高く評価しています。

■成果
〇日本で点群化したデータをもとにベトナムのグループ会社でBIMモデリングを実現
IBIS2を飛行させて取得した画像データは、LiberawareのLAPIS 3D Coreを用いて三次元データ化されます。「IBIS2で撮影した動画から点群データを生成するには、一般的なソフトウェアだとフレーム数など細かな設定をする必要があるが、LAPIS 3D Coreならそういった設定が自動化されています。さらにLAPIS 3D Coreはクラウドベースなので、PCのスペックに依存せず、処理もスピーディです」(チョウ氏)。
こうしてIBIS2で取得したデータは、測量・計測機械としてのLiDARやiPhone搭載のLiDARで取得したデータと統合されます。この3種類のLiDARとIBIS2によるSfMデータを組み合わせるマルチハイブリッドスキャン体制「MPS(Multi-Platoon System)」に構築されたデータを、ベトナムにある三建設備工業のグループ会社SANKEN SCUBE CO.,LTD.(以下「エスキューブ」)に送り、BIMモデルを生成しています。日本とベトナム間でオンラインミーティングを重ね、質の高いBIMモデルを構築しています。「日本から送ったデータに対してベトナム側から不明点の問い合わせがあった際、IBIS2で撮影した動画から必要なシーンだけを切り出して送ることもある」(ニャン氏)といい、ドローンの映像が国境を越えた円滑なコミュニケーションにも寄与しています。


IBIS2を食品・医療生産施設で飛行させる様子。高度な清潔度が要求される工場だけに、粉塵対策をはじめとした工夫が求められる。
例えば、高度な清潔度が要求される食品・医療生産施設の改修プロジェクトでは、粉塵対策等の工夫を凝らしながらIBIS2を活用して天井裏空間のデータを取得しました。天井裏空間が数カ所に分散しているような現場でも、建物全体の構造関係を把握するため、天井下の居室全体を3台のLiDARを用いて計測してデータを取得。そこにIBIS2で取得した天井裏のデータを合成してBIMモデルを生成します。LiDARのデータと画像ベースのIBIS2のデータのスケール補正と位置合わせにおいては、三建設備工業がこれまでに蓄積してきたノウハウが融合し、ミリ単位の精度を実現しています。

点群データ。分散した天井裏(主に黒い部分)空間の計測にIBIS2を用い、LiDARで居室空間を計測して合成することで、建物全体の関係性を再現した。

点群データをもとにBIMモデリングを行った例。ダクトやラックがCADデータに変換されている。
〇IBIS2導入後、倍近くの情報量の取得に成功。今後は屋外の設備への展開も視野に
「4+1 Structure」の重要なデバイスとしてIBIS2を組み込んだことで、同社は大きな成果を挙げています。高所計測における足場設置の時間と費用が削減されただけでなく、従来はスケールで計っていた作業時間を大幅に短縮。実際、階高が10m以上あるような大規模機械室の計測では、従来手法と比較して倍近い情報量・精度のデータを取得することに成功しました。「天井高が十数メートルもあるような吹き抜け構造の機械室の天井部など、これまで計測が困難だった高所への適用をさらに広げていきたい」(榊原氏)と、今後のさらなる活用に意欲をみせており、IBIS2へのLiDARやジンバルカメラ(可動式カメラ)搭載といった機能拡張にも期待を寄せています。
IBIS2を活用により、困難であった高所や天井裏空間の計測が容易になり、その結果、全体としてより精度の高いデータ取得が可能になりました。今後もこの「4+1 Structure」のエコシステムを深化させ、より精微なBIMモデリングによる、効率的で高品質な設備の更新工事が実現していくことでしょう。
▼株式会社Liberawareについて
株式会社Liberawareは、「誰もが安全な社会を作る」をミッションに掲げ、世界でも珍しい「狭くて、暗くて、危険な」かつ「屋内空間」の点検・計測に特化した世界最小級のドローン開発と、当該ドローンで収集した画像データを解析し顧客に提供するインフラ点検・維持管理ソリューションの提供を行っております。当社は、ビジョンでもある「見えないリスクを可視化する」ことに邁進し続け、人々に安全で平和な社会をお届けします。
会社名:株式会社Liberaware(リベラウェア)
代表者:閔弘圭(ミン・ホンキュ)
所在地:千葉県千葉市中央区中央3-3-1
設立:2016年8月22日
事業内容:
・ドローン事業:ドローン等を用いた調査・点検・測量サービス、自社開発のドローン等の販売・レンタルサービス
・デジタルツイン事業:ドローン等により取得したデータの画像処理、データ解析サービス、及び当社画像処理技術のライセンス提供
・ソリューション開発事業:ハードウェアからソフトウェアまで幅広いソリューションを提供する受託開発事業
URL:https://liberaware.co.jp/
Xアカウント:https://x.com/liberaware