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フロントローディングとは｜BIM用語集

フロントローディングとは、作業を前倒しして進めることです。フロントローディングを行うことで、工数削減やコスト削減といったメリットがあります。その反面、やり方を間違えると、設計者に負担が掛かりすぎたり、逆に工数が増えるだけになる恐れがあります。

フロントローディングとは？

フロントローディングとは、直訳すると「フロント(前に)」「ローディング(負荷を掛ける)」です。設計の初期段階に負荷を掛けて、少しでも作業を前倒しして進めることをいいます。

これまでの建設業界では問題が発生してから、さまざまな対処をしていました。ですが、工程が進んだ段階での設計変更や修正作業は、「お金」や「人」など多くのコストが掛かります。

フロントローディングを行い、発生する可能性の問題点を早期に発見することにより、さまざまなコストを大幅に減らすことが可能です。

問題点を発見するための方法としては、これまでの2D(平面)でのシミュレーションではなく、3D(立体)でシミュレーションや検証を行うことです。3Dでのシミュレーションにより、発生するであろう問題点が事前に把握できます。

こういった「シミュレーション」や「検証」を設計初期段階に行い、手戻りによるスケジュールの遅れや、無駄なコストの発生を防ぐことが「フロントローディング」を行う目的です。

フロントローディングのメリット

作業を前倒しで進める「フロントローディング」のメリットは以下の2つです。

  • 工期の短縮
  • コスト削減

それでは、1つずつ解説していきます。

 工期の短縮

フロントローディングを行うことで、工期を短縮できます。フロントローディングを行う前までは、施工段階での問題発生による、やり直しや手戻りによって、工期が遅れることがありました。

ですが、フロントローディングを行うことで、施工時に起こり得る問題点を「設計段階で気づくことができる」ので、施工段階でのやり直しや手戻りが減ります。

やり直しや手戻りが減ることによって、今までの工期よりも短縮できるのが、フロントローディングを行うメリットの1つです。

 コスト削減

フロントローディングを行うことで、コスト削減にもつながります。

施工段階での修正・変更があった場合、対応のための人件費や材料費など、無駄なコストが多く発生していました。ですが、フロントローディングを行うことによって、設計初期段階でさまざまな問題点を発見・改善することができます。

フロントローディングを行うことで、後々発生していたであろう「問題発生時の対応コスト」が削減できるのです。

フロントローディングのデメリット

ここまではメリットを伝えてきましたが、フロントローディングにもデメリットはあります。

フロントローディングのデメリットは以下の2つです。

  • 設計部門の負担が大きくなる
  • 各部門の理解と協力が必要

それでは、1つずつ解説していきます。

 設計部門の負担が大きくなる

フロントローディングは、設計の初期段階でさまざまなシミュレーションを行います。当然、設計部門の人たちが大きな負担を受けることになります。

フロントローディングを機能させるためには、設計担当者の負担を軽減させることが必要です。

負担を軽減させるための案としては

  • 担当設計者の増員
  • 担当案件量のコントロール
  • 適切な設計者の配置
  • 全体を統括・管理できる人材の配置
  • 図面ソフトやシミュレーションソフトの改良・進化
  • DXの導入

人を増やしたり、技術面でのバックアップをしたりなど、設計者の負担を軽くすることが、フロントローディングを行う上での課題の1つになります。

各部門の理解と協力が必要

フロントローディングを行うためには、設計者だけではなく、プロジェクトにかかわる各部門の担当者の理解と協力が必要です。各部門で起こり得る問題点など、それぞれの立場での議論を行ってこそ、最大限の効果があります。

各部門が協力できる体制づくりとしては

  • 担当部署だけではなく、プロジェクト全体のことを考えるための意識付け
  • 担当者全員での情報共有
  • フロントローディングを行うメリットを認知させる
  • 全体を統括・管理できる人材の配置

設計・初期段階から担当者全員に当事者意識を持ってもらうことが、フロントローディングを行う上で必要になってきます。

フロントローディングを効果的に進めるために

フロントローディングを効果的に進めるためには、さまざまなシミュレーションを行わなくてはいけません。

シミュレーションを行うために必要になってくるツールが以下の4つです。

  • BIM
  • CAD(図面作成ソフト)
  • CAM(コンピュータ支援製造)
  • CAE(コンピュータ支援によるエンジニアリング)

これらのツールがあることで、フロントローディングを効果的に進められます。
それでは、1つずつ解説していきます。

BIM

BIMは、フロントローディングとは切っても切れない関係にあります。BIMとは、Building Information Modeling（ビルディング インフォメーション モデリング）の略で、「建築工事」において3次元のデータと各種データを紐づけて活用していくことを指します。

BIMを導入するメリットは下記の通りです。

  1. コストの削減ができる
  2. 生産性の向上が期待できる
  3. 3Dデータを活用したシミュレーションができる

BIMを導入することで工事に関わる担当者が建築物の状態を把握しやすくなり、作業の効率が上がります。そのため、BIMを導入することでフロントローディングが可能になります。

CAD

CAD(キャド)は図面作成用ソフトです。

「Computer Aided(支援) Design」の略称で、「コンピューター支援設計」とも言われます。

CADには「2D(平面)」と「3D(立体)」があり、これまで多くの場合で2DCADが使用されてきました。

しかし、2DCADは平面図のため、立体的に展開されたときのイメージが湧きにくいことが難点でした。そこで、代わりに3DCADを使用することで、展開されたときのイメージが湧きやすくなります。

3Dのイメージを関係者全員で共有できるので、フロントローディングを行う際には3DCADを活用しましょう。

 CAM

CAM(キャム)はCADで作成した図面をもとに、プログラムを作成するツールです。

「Computer Aided(支援) Manufacturing(製造)」の略称で、「コンピューター支援による製造」という意味です。

製造の現場で多く使われており「CAD」で設計図を作り「CAM」で工作機械に指示を出して製品を作る。といった使われ方をします。

CAMでプログラムを組むと、加工時間などを算出することも可能なので、生産計画などを立てやすくなります。

 CAE

CAE(シーエーイー)は「Computer Aided(支援) Engineering」の略称で、シミュレーションや解析をするためのツールです。

機械や部品のデータを入力して、「もしも、このデータで製造したらどんな物ができるのか」といったシミュレーションが行えるソフトです。

  • 負荷が集中する部分の強度は十分保たれているか
  • 振動による耐久性は問題ないか
  • 耐熱性に問題はないか

このように、建設業においても、さまざまなシミュレーションや解析が行われています。

実際に建築物を建ててテストを行うには、莫大なコスト・自然への影響があります。

ですが、CAEを使うことで、仮想空間上にて、さまざまな解析・シミュレーションを行うことができるのです。

まとめ

「フロントローディング」は設計初期段階に負担を掛けて、スケジュールの前倒しやコスト削減につながるものです。ですが、導入の仕方次第では、設計者への負担が大きくなりすぎてしまったり、かえって工数が増えたりする恐れもあります。
メリット・デメリットをしっかりと把握した上で、フロントローディングを導入するかの判断をしましょう。