3Dスキャナの導入効果を計算する前に知っておきたいこと
建設業や土木業、測量業、設備管理業などで3Dスキャナの導入を検討するとき、重要になるのが費用対効果の把握です。3Dスキャナは、対象物や地形を立体的な点群データとして取得できるため、従来の測量や現地調査とは異なる方法で形状を記録できます。取得したデータは、現況把握や設計検討、出来形管理、施工記録、維持管理など、さまざまな業務に活用できます。
一方で、機器を導入すれば必ず業務効率が向上するとは限りません。計測対象の大きさや形状、現場環境、必要な精度、データ処理の体制によって、得られる効果は変わります。現場での計測時間が短くなっても、事務所での点群処理に多くの時間が必要になれば、業務全体の効率化につながらない場合があります。
また、導入による効果は作業時間の削減だけではありません。再測量の回数を減らせること、現況を立体的に確認できること、施工関係者との情報共有が円滑になること、過去の計測データを将来の点検に活用できることなども評価対象になります。
そのため、3Dスキャナの費用対効果を計算するときは、機器の導入費用だけを比較するのではなく、計測からデータ処理、成果作成、保管、再利用までを含めた業務全体で評価することが重要です。
基本となる考え方は、導入によって得られる経済的な効果と、導入・運用に必要な総コストを比較することです。さらに、導入前と導入後で同じ業務条件を設定し、削減できた時間や追加で発生した作業を具体的に把握します。
本記事では、3Dスキャナの導入効果を計算するための手順を5段階に分けて解説します。比較条件の設定方法、費用項目の整理、評価指標の選び方、投資回収期間の算出方法まで取り上げるため、導入稟議や社内検討資料を作成する際にも役立ちます。
手順1：現状の測量・計測業務にかかるコストを把握する
3Dスキャナの導入効果を計算する最初の手順は、現在の測量・計測業務にかかっているコストを把握することです。導入前の状態が明確になっていなければ、導入後にどれだけ改善したのかを正確に判断できません。
特に重要なのは、現場での計測作業だけでなく、事前準備や移動、データ整理、図面作成、確認作業、再測量まで含めて業務を把握することです。
従来の測量では、測定する位置や範囲に応じて測点を設定し、現地で必要な寸法や座標を取得します。計測後は、取得した数値を整理して図面や報告書に反映する作業が発生します。対象範囲が広い場合や、複雑な形状を持つ構造物を調査する場合には、測点の追加や現地での確認作業が必要になることもあります。
このような工程を分解して、それぞれに必要な時間と人員を記録することが費用対効果の計算につながります。
現状の業務工程を分解する
最初に、現在の計測業務がどのような工程で構成されているかを整理します。
例えば、道路工事の現況測量であれば、計測範囲の確認、現場への移動、測量機器の設置、基準点の確認、現地計測、データ整理、図面作成、成果確認という工程が考えられます。
建物や設備の調査であれば、対象範囲の確認、計測位置の設定、寸法取得、写真撮影、現況図への反映、関係者への共有などが主な作業になります。
このとき、現場で機器を操作している時間だけを集計してはいけません。計測準備にかかる時間や、取得したデータを成果物に変換する時間も重要な評価対象です。
例えば、現場での計測が短時間で終わっていても、帰社後に不足箇所の確認や追加計算が繰り返されている場合、業務全体では多くの時間を消費している可能性があります。
そのため、工程ごとに作業時間を記録し、どの作業に時間が集中しているのかを確認します。可能であれば、複数の現場や担当者の実績を集め、特定の現場だけに偏らない基準値を設定すると評価の精度が高まります。
人件費を含めた現状コストを算出する
次に、把握した作業時間を人件費に換算します。
基本的な計算方法は、作業時間に担当者の時間当たり人件費を掛け合わせることです。複数人で作業している場合は、それぞれの作業時間と人件費を合算します。
例えば、現場計測に2人が従事し、事務所でのデータ整理に1人が従事している場合、現場と事務所の作業時間を分けて集計します。現場作業の短縮だけを評価すると、データ整理に必要な時間が見落とされるためです。
また、担当者の給与だけでなく、会社が負担する社会保険料や福利厚生費などを含めた社内の人件費基準を利用すると、実際の業務コストに近づけられます。社内で標準労務単価が定められている場合は、その基準を使うと計算の統一が容易になります。
さらに、現場への移動時間、車両の使用時間、外部委託している測量業務、成果物の確認に必要な時間なども整理します。ただし、移動時間や外注費を人件費に重複して計上しないように注意が必要です。
再測量や手戻りの発生状況を確認する
現状コストを把握するときに見落としやすいのが、再測量や手戻りによって発生する追加作業です。
計測範囲の確認不足、測点の設定ミス、必要な箇所の撮影漏れ、データの記録不備などがあると、現場に再訪問して追加計測を行うことがあります。また、図面と現地の形状が一致しない場合には、関係者による再確認や修正作業が必要になります。
こうした作業は通常の計測工程とは別に発生するため、日常業務の記録だけでは把握しにくい場合があります。
そこで、過去の作業記録や報告書を確認し、一定期間に発生した再測量の回数、追加作業時間、成果物の修正回数などを調べます。
再測量に必要な移動時間や人件費も記録しておけば、3Dスキャナ導入後にどの程度の改善があったかを比較できます。
ただし、すべての再測量が計測方法に起因するわけではありません。設計変更や施工条件の変更など、別の理由による追加作業を区別することが重要です。
年間の業務量を基準にする
1回の作業だけで費用対効果を判断すると、年間を通した導入効果を正しく評価できない場合があります。
例えば、計測時間を短縮できる業務が年間に数回しかない場合と、毎週のように発生する場合では、年間の削減効果が大きく異なります。
そのため、対象業務の年間実施回数、1回当たりの作業時間、担当人数、再測量の発生状況を整理します。
年間の業務量を把握しておけば、3Dスキャナを導入した場合にどの程度の仕事量を処理できるかを予測しやすくなります。
この段階では、導入後の改善効果を先に決めつけず、現在の業務実績を基準として整理することが大切です。
手順2：導入する3Dスキャナと比較対象の条件を統一する
2つ目の手順は、比較する計測方法の条件を統一することです。
3Dスキャナの費用対効果を計算する際には、従来の測量方法と新しい計測方法を比較することが一般的です。しかし、計測範囲や成果物の品質、作業人数などが異なる条件で比較すると、導入効果を正しく評価できません。
例えば、従来の方法では構造物の一部分だけを計測し、3Dスキャナでは周囲全体を取得する場合、単純な作業時間の比較は適切ではありません。取得する情報量や成果物の用途が異なるためです。
まずは、同じ業務を実施することを前提として比較条件を設定します。
計測対象と計測範囲を統一する
最初に、計測対象となる現場や構造物の条件をそろえます。
道路であれば、計測する延長、幅員、周辺地形、構造物の有無などを確認します。建物であれば、対象階数、部屋数、天井高、設備の密集度、計測する面の範囲などが比較条件になります。
設備やプラントのように配管や機器が複雑に配置されている現場では、死角の数や計測位置への接近条件も重要です。
また、屋外と屋内では計測環境が異なります。屋外では日射や雨、風、周辺車両などの影響が考えられます。屋内では狭い通路、反射面、暗所、障害物などが計測結果に影響する場合があります。
そのため、実際の導入対象に近い現場条件を選び、比較試験を実施することが望ましいです。
必要な精度と成果物を明確にする
次に、計測で必要となる精度と成果物を統一します。
3Dスキャナは、対象物の表面形状を多数の点で取得するため、従来の測量と比較して多くの空間情報を記録できます。しかし、点群データを取得できることと、要求される精度の成果物を作成できることは別の問題です。
計測方式や機器の仕様、対象物までの距離、入射角、計測環境、機器の設置状態などによって、取得データの品質は変わります。
そのため、導入候補の機器が必要な計測精度を満たしているかだけでなく、現場での再現性や検証方法も確認する必要があります。
例えば、現況地形の把握が目的であれば、点群の密度だけでなく、地面の形状を適切に取得できているかが重要です。構造物の出来形確認が目的であれば、必要な位置の形状を取得できるか、設計データとの比較に利用できるかを確認します。
また、最終成果物が平面図、断面図、立面図、3Dモデル、点群データなどのどれに該当するかも統一します。取得した点群データをそのまま納品できるとは限らず、発注者や社内の仕様に合わせた加工が必要になる場合があるためです。
現場作業とデータ処理の両方を比較する
3Dスキャナの導入効果を判断するときは、現場での計測時間だけを比較しないことが重要です。
3Dスキャナでは、機器の設置、スキャン範囲の設定、複数位置からの計測、データの結合、ノイズ除去、座標合わせ、成果物の作成などが必要になる場合があります。
特に広い現場や複雑な構造物では、複数の計測位置から取得した点群を統合する工程が発生します。現場での計測が短時間でも、点群の位置合わせや不要点の除去に多くの時間を要する可能性があります。
一方、計測後の点群データを活用することで、現場に再訪問せずに追加の寸法確認や断面確認ができる場合もあります。このような二次利用の効果も評価に含めることが重要です。
比較試験では、現場準備からデータ処理、成果物作成、最終確認までの工程を同じ範囲で計測します。
計測担当者の経験差を考慮する
計測方法の比較では、担当者の経験や技能も結果に影響します。
従来の測量に慣れた担当者が、新しい3Dスキャナを初めて操作する場合、導入直後は操作やデータ処理に時間がかかる可能性があります。反対に、経験豊富な担当者が3Dスキャナを操作すると、導入効果が大きく見えることもあります。
そのため、比較試験では担当者の経験年数や操作経験を記録し、必要に応じて複数人で試験します。
また、初回の操作時間と、一定の教育を受けた後の操作時間を分けて評価すると、導入初期と通常運用時の違いが明確になります。
教育期間を無視して導入効果を算出すると、実際の運用に必要な時間を過小評価するおそれがあります。
導入しない場合との比較も行う
3Dスキャナの導入検討では、従来の測量方法だけでなく、外部委託や既存機器の活用を継続した場合との比較も有効です。
例えば、計測頻度が少ない業務であれば、機器を自社で保有するよりも、必要なときだけ外部に委託する方が合理的な場合があります。
一方、計測業務が頻繁に発生し、短期間で成果を必要とする現場が多ければ、内製化による時間短縮や対応力の向上が期待できます。
購入、レンタル、外部委託、既存設備の活用など、複数の選択肢を同じ業務条件で比較することで、自社に適した導入方法を判断しやすくなります。
手順3：導入費用と運用費用を漏れなく算出する
3つ目の手順は、3Dスキャナの導入に必要な費用を整理することです。
費用対効果を計算するとき、機器本体に関する費用だけを対象にすると、導入後に発生する支出を見落とす可能性があります。
実際には、周辺機器、データ処理用の環境、ソフトウェア、教育、保守、データ保存など、さまざまな項目が関係します。
導入時に必要な初期費用と、導入後に継続して発生する運用費用を分けて整理することが重要です。
初期導入費用を整理する
初期導入費用には、3Dスキャナ本体だけでなく、業務を開始するために必要な周辺設備や環境整備も含まれます。
例えば、機器の運搬や設置に必要な設備、三脚やターゲットなどの計測補助器具、バッテリー、充電設備、保護ケースなどが該当します。
また、点群データを処理するためのパソコンやストレージ環境も検討対象です。大容量の点群データを扱う場合、メモリ容量や処理性能、保存領域が不足すると、データの読み込みや編集に時間がかかります。
さらに、データ処理や図面作成に利用するソフトウェアの導入、既存システムとの連携設定、社内ネットワークの整備なども必要になる場合があります。
初期導入費用を算出するときは、機器を購入するだけでなく、実際に業務で使用できる状態にするまでの費用を対象にすることが大切です。
継続的に発生する運用費用を把握する
導入後には、継続的な運用費用が発生します。
代表的なものとして、ソフトウェアの利用料、クラウドストレージの利用料、機器の保守点検、修理対応、消耗品の交換などがあります。
また、機器を使用する担当者の教育や、新しい機能への対応、操作方法の更新などにも時間と労力が必要です。
特に点群データを扱う業務では、データの保存や共有に関する運用ルールを整える必要があります。現場ごとにデータが分散すると、必要なデータを探す時間が増えたり、異なるバージョンを誤って利用したりする可能性があります。
そのため、データの整理、バックアップ、アクセス権限の管理、長期保存などに必要な作業も運用コストとして考えます。
さらに、機器の使用頻度が高い場合には、定期的な点検や校正、故障時の代替手段なども検討しておく必要があります。
データ処理に必要な人件費を含める
3Dスキャナの導入後に発生するコストとして、特に重要なのがデータ処理の人件費です。
点群データは、取得した状態のままでは業務に利用できない場合があります。不要点の除去、複数データの結合、座標変換、ノイズの確認、対象物の分類、断面抽出などの処理が必要になることがあります。
さらに、点群から図面やモデルを作成する場合には、専用の操作技能が求められます。
このような処理を担当する人員が社内にいない場合、教育に必要な時間や外部委託費用が発生します。
そのため、導入前の計算では、現場作業だけでなく、点群データを成果物に変換するまでの作業時間を見積もる必要があります。
現場計測の時間が短縮されても、後処理の時間が大幅に増えれば、期待したほどの費用削減につながらない可能性があります。
機器の耐用期間と更新費用を考慮する
3Dスキャナは継続的に使用する設備であるため、導入時の費用だけでなく、使用期間全体で必要になるコストを評価することが重要です。
使用頻度や現場環境によって、機器の消耗や故障の発生状況は変わります。また、業務内容の変化によって、より高い性能や異なる計測方式を持つ機器への更新が必要になる場合もあります。
そのため、投資評価では、想定する使用期間を明確にし、その期間に発生する保守費用や更新費用を検討します。
会計上の減価償却期間と、実際に業務で使用する期間は必ずしも一致しません。社内の投資判断では、会計処理上の条件と、実際の運用計画を分けて考えることが大切です。
導入方法ごとに総コストを比較する
導入費用を整理したら、購入、レンタル、外部委託などの導入方法ごとに総コストを比較します。
購入の場合は、初期導入費用と継続的な運用費用、保守費用、更新費用などを含めます。レンタルの場合は、利用期間に応じた費用に加えて、機器の受け取りや返却、利用前の設定、操作教育などに必要なコストを考慮します。
外部委託の場合は、委託先への支払いだけでなく、仕様の調整、現場立ち会い、成果物の確認、追加計測の依頼などに必要な社内工数も対象にします。
また、購入した機器を十分に活用できなければ、設備の稼働率が低くなり、1回当たりの計測にかかる負担が大きくなります。
導入方法を決める際には、機器の保有そのものではなく、必要な計測業務をどの方法で実施することが最も合理的かという視点で判断することが重要です。
手順4：作業時間・品質・安全性から導入効果を数値化する
4つ目の手順は、3Dスキャナを導入することで得られる効果を数値化することです。
費用対効果を計算するときは、導入後に削減できる作業時間や外部委託費用など、金額に換算できる効果を中心に評価します。
ただし、3Dスキャナの導入効果は、単純な作業時間の削減だけではありません。計測データの再利用や品質確認の効率化、現場への再訪問の削減、情報共有の改善なども重要な効果です。
ここでは、実務で利用しやすい評価指標を解説します。
作業時間の削減効果を算出する
最も基本的な評価指標は、作業時間の削減量です。
導入前と導入後で同じ業務を実施した場合の作業時間を比較し、削減できた時間を算出します。
例えば、従来の方法で現場計測から成果物の作成までに必要だった時間と、3Dスキャナを利用した場合に必要だった時間を比較します。
計算式は次のとおりです。
年間削減時間＝1回当たりの削減時間×年間実施回数
人件費に換算する場合は、年間削減時間に対象業務の時間当たり人件費を掛け合わせます。
年間人件費削減効果＝年間削減時間×時間当たり人件費
ただし、削減できた時間がそのまま人件費の削減になるとは限りません。担当者の雇用を維持したまま別の業務に時間を振り替える場合は、直接的な人件費削減ではなく、業務処理能力の向上として評価する方が適切です。
例えば、同じ人数でより多くの現場を担当できるようになった場合や、別の重要業務に人員を配置できるようになった場合は、その効果を別の指標で把握します。
外部委託費用や再測量費用の削減を評価する
3Dスキャナを導入することで、これまで外部に委託していた計測業務の一部を内製化できる場合があります。
その場合は、導入前の外部委託費用と、導入後に社内で対応するために必要なコストを比較します。
ただし、すべての測量業務を自社で対応できるとは限りません。高度な精度管理や特定の資格・技術を必要とする業務については、引き続き専門業者への委託が必要になる場合があります。
そのため、内製化の対象となる業務範囲を明確にし、外部委託を完全になくす前提ではなく、実際に代替できる範囲だけを評価します。
また、再測量による追加費用も評価対象になります。3Dスキャナで広い範囲の形状を記録しておくことで、後から寸法や断面を確認できる場合には、再訪問を減らせる可能性があります。
ただし、点群データの欠測部分や精度が不足している箇所については、追加計測が必要です。すべての再測量をなくせると仮定せず、実際の業務実績に基づいて削減効果を見積もることが重要です。
計測品質の改善効果を評価する
3Dスキャナの導入では、計測品質の改善も重要な評価指標になります。
従来の測量では、あらかじめ設定した測点を中心に情報を取得するため、測点の間にある細かな形状を十分に把握できない場合があります。
一方、3Dスキャナは対象範囲の表面を多数の点として取得できるため、現場の形状を立体的に確認しやすくなります。
これにより、設計検討時の現況確認や施工後の形状確認、構造物の変状把握などに活用できる可能性があります。
品質改善を評価するときは、単純に点群の点数を比較するのではなく、業務で必要となる形状をどの程度適切に取得できたかを確認します。
例えば、既知点や検証点との比較による位置精度の確認、欠測範囲の割合、再計測の発生回数、成果物の修正回数などが評価指標になります。
また、計測データの品質は、使用する機器の性能だけで決まりません。基準点の設定、座標系の統一、機器の設置状態、計測位置、データ処理方法なども影響します。
そのため、導入後の品質評価では、現場条件と処理条件を記録し、同じ基準で比較できるようにすることが大切です。
データの再利用による効果を評価する
3Dスキャナの導入効果として、取得した点群データを別の業務に再利用できることも挙げられます。
従来の計測では、特定の目的に合わせて必要な寸法や測点だけを取得することがあります。その後、別の目的で現況確認が必要になった場合には、再度現場で測定しなければならないことがあります。
点群データを適切に取得・保管しておけば、同じ計測範囲について、後から断面や寸法、形状を確認できる可能性があります。
例えば、建物の改修計画で取得した点群を、設備配置の検討や将来の修繕計画に利用することが考えられます。道路や造成現場では、現況把握のために取得した点群を、施工計画や土量の検討に利用できる場合があります。
ただし、再利用できる範囲は、最初に取得したデータの精度、密度、座標情報、対象範囲、保存状態によって異なります。
データの再利用効果を算出する際には、過去の点群を利用できたことで削減できた計測時間や、追加調査の回数などを記録します。将来利用できる可能性だけを過大に見積もらず、実際に活用できた実績を中心に評価すると信頼性が高まります。
安全性と現場対応力の改善を評価する
安全性の改善も、3Dスキャナの導入によって期待できる効果です。
例えば、高所や急斜面、設備が密集した場所などでは、対象物に近づいて計測することが難しい場合があります。離れた位置から計測できる条件であれば、危険箇所への立ち入りを抑えられる可能性があります。
また、広い範囲を一度に記録できれば、現場での確認作業を効率化できる場合があります。
ただし、3Dスキャナは安全対策そのものを代替する機器ではありません。設置場所への移動や機器の運搬、周辺の車両や重機との接触、計測中の作業環境などには引き続き注意が必要です。
安全性の改善を金額に換算する場合は、事故が発生しなかったことをそのまま利益として計上するのではなく、危険箇所への立ち入り時間や高所作業時間の削減など、実際に確認できる指標を使うことが重要です。
定量効果と定性効果を分けて整理する
費用対効果の計算では、数値として金額に換算できる効果と、金額に換算しにくい効果を分けて整理します。
作業時間の短縮や外部委託費用の削減は、比較的金額に換算しやすい定量効果です。
一方、関係者間の情報共有の改善、現場状況の把握のしやすさ、過去データの蓄積、担当者の負担軽減などは、定量化が難しい場合があります。
これらの効果を無理に金額へ換算すると、根拠の弱い投資評価になる可能性があります。
そのため、金額に換算できる効果は費用対効果の計算に反映し、定量化が難しい効果は別の評価項目として記録することが適切です。
両方を整理しておけば、単純な投資回収期間だけでは判断できない導入価値も社内で説明しやすくなります。
手順5：投資回収期間と費用対効果を計算する
5つ目の手順は、これまでに整理した費用と導入効果を使って、投資回収期間と費用対効果を算出することです。
この段階では、初期導入費用、年間運用費用、年間削減効果などをまとめ、一定期間における投資の合理性を評価します。
重要なのは、導入効果を過大評価せず、実際の運用に近い条件で計算することです。
年間の純効果を算出する
まず、年間に得られる経済的効果から、年間の運用費用を差し引きます。
計算式は次のとおりです。
年間純効果＝年間経済的効果－年間運用費用
年間経済的効果には、人件費の削減、外部委託費用の削減、再測量の削減など、金額に換算できる項目を含めます。
年間運用費用には、ソフトウェアの利用料、保守費用、データ保存費用、教育費用などを含めます。
例えば、3Dスキャナを導入したことで現場計測とデータ整理の時間が短縮され、外部委託していた一部の業務を内製化できた場合、それぞれの効果を算出して合計します。
そこから継続的な運用費用を差し引けば、年間に得られる純効果を把握できます。
なお、社内の人員配置を変更しただけで人件費の支出自体が変わらない場合は、削減できた時間をそのまま現金支出の削減額として扱わないようにします。業務余力の創出と実際の費用削減は、分けて管理することが大切です。
投資回収期間を計算する
次に、初期導入費用を年間純効果で割り、投資回収期間を算出します。
基本的な計算式は次のとおりです。
投資回収期間＝初期導入費用÷年間純効果
この式は、年間純効果が安定して得られることを前提とした簡易的な計算方法です。
例えば、初期導入費用を年間の純効果で回収するまでに何年必要なのかを把握できます。
ただし、導入初年度は操作教育や業務フローの整備に時間が必要になるため、通常運用時と同じ効果が得られない可能性があります。
また、繁忙期と閑散期で計測業務の量が異なる場合や、現場ごとに使用頻度が変わる場合もあります。
そのため、年間純効果を算出する際には、導入初年度と通常運用時を分けて考えることが望ましいです。
年間純効果がゼロ以下になる場合は、この計算式による投資回収期間を設定できません。その場合は、導入対象業務の見直しや、運用費用の削減、別の導入方法の検討が必要です。
ROIで投資効率を評価する
投資効率を比較する指標として、ROIも利用できます。
ROIは、投資した金額に対してどの程度の利益や効果が得られたかを割合で示す指標です。
計算式は次のとおりです。
ROI＝（対象期間中の累計経済的効果－対象期間中の累計投資・運用費用）÷対象期間中の累計投資・運用費用×100
ROIを利用すると、異なる導入方法や設備構成を比較しやすくなります。
ただし、ROIは計算対象とする期間や費用項目の設定によって数値が変わります。初期導入費用だけを分母にするのか、運用費用も含めた総コストを分母にするのかによって、結果の意味が異なります。
社内で比較する場合は、算定期間と費用の範囲を統一することが重要です。
また、ROIが高いからといって、必ずしも自社にとって最適な導入方法とは限りません。対応できる現場の範囲や必要な精度、データ処理能力、運用上の制約なども考慮する必要があります。
複数年の総保有コストを比較する
3Dスキャナは、導入した時点で評価が完了する設備ではありません。継続的な運用を前提とするため、複数年にわたる総保有コストも確認します。
総保有コストとは、機器の導入から運用、保守、更新、廃棄までに必要となる費用を含めた考え方です。
例えば、初期導入費用が抑えられる機器でも、データ処理に多くの人員が必要になったり、追加の設備が頻繁に必要になったりすれば、長期的なコストは大きくなる可能性があります。
反対に、初期導入時の負担が大きくても、複数の現場で継続的に利用でき、運用費用を抑えられる場合には、長期的な費用対効果が高くなることがあります。
複数年の比較では、各年度の費用と効果を分けて整理し、使用期間全体で評価します。
さらに、将来の費用や効果を現在価値に換算する割引現在価値の考え方を取り入れると、時間の経過による資金価値の違いも考慮できます。
正味現在価値を算出する場合は、各年度の純キャッシュフローを割引率で現在価値に換算し、初期投資額を差し引きます。
この評価方法は、長期的な設備投資や複数の導入案を比較する際に有効です。割引率の設定や将来のキャッシュフローの見積もりについては、社内の投資評価基準に合わせる必要があります。
保守的・標準・積極的な3つのシナリオで評価する
費用対効果を計算するときは、1つの予測値だけで判断しないことも重要です。
実際の現場では、計測回数や作業時間、機器の稼働率などが当初の想定と異なる場合があります。
例えば、導入直後は操作に慣れていないため、計測やデータ処理に時間がかかることがあります。また、想定していた現場で機器を利用できず、稼働率が低下する可能性もあります。
そこで、保守的なケース、標準的なケース、積極的なケースの3つを設定して比較します。
保守的なケースでは、導入効果が限定的で、想定よりも運用費用が増加した場合を考えます。標準的なケースでは、実証試験や過去の業務実績をもとに、現実的な導入効果を設定します。積極的なケースでは、利用対象となる業務が増え、機器の稼働率が高まった場合を想定します。
それぞれについて年間純効果、投資回収期間、ROIを計算すれば、導入条件の変化に対してどの程度の余裕があるかを把握できます。
特に、導入効果が少し低下しただけで投資回収が難しくなる場合は、導入対象の業務を増やすことや、運用方法の見直しを検討する必要があります。
3Dスキャナの導入効果を正しく評価するための注意点
ここまでの5つの手順を実施しても、評価条件が不適切であれば、実際の導入効果とは異なる結果になる可能性があります。
そのため、費用対効果を算出した後は、評価の前提条件や計算方法に問題がないかを確認することが重要です。
計測時間だけで導入効果を判断しない
3Dスキャナの導入によって、現場での計測時間が短くなる場合があります。しかし、現場作業の時間だけを比較すると、導入効果を過大評価する可能性があります。
点群データの処理、データの結合、ノイズ除去、座標変換、成果物の作成などに必要な時間も含めて評価する必要があります。
また、点群を取得した後に、担当者がデータを確認して修正する作業が発生する場合もあります。
そのため、現場作業と事務所作業を分けて記録し、業務全体の所要時間を比較することが大切です。
点群の取得量と実際の業務価値を混同しない
3Dスキャナでは、多数の点を取得できますが、点群のデータ量が多いほど導入効果が高いわけではありません。
重要なのは、業務に必要な情報を適切な品質で取得できているかどうかです。
例えば、必要な範囲の形状が十分に取得されていなければ、点群の点数が多くても成果物の作成には利用できない可能性があります。
逆に、業務で必要な範囲に絞って効率よく計測できれば、データ処理の負担を抑えられる場合があります。
そのため、取得点数だけでなく、欠測範囲、位置精度、再現性、処理時間、成果物への適合性などを総合的に確認します。
現場ごとの適性を考慮する
3Dスキャナの性能は、すべての現場で同じように発揮されるわけではありません。
広い地形を計測する場合と、狭い設備内部を計測する場合では、適した計測方式や機器の条件が異なります。
また、対象物までの距離や表面の反射特性、遮蔽物、周辺環境などによって、取得できる点群の品質が変わる場合があります。
導入効果を計算する際には、代表的な現場だけでなく、実際に機器を使用する予定の現場条件を幅広く確認することが重要です。
特定の現場では高い効果が得られても、別の現場では従来の測量方法の方が合理的な場合もあります。
そのため、3Dスキャナをすべての計測業務に適用するのではなく、対象物や作業内容に応じて使い分ける考え方が必要です。
座標管理や精度検証の作業を省略しない
3Dスキャナで取得した点群を測量成果や施工管理に利用する場合、座標管理や精度検証が重要になります。
点群データの座標系が現場の基準と一致していなければ、既存図面や設計データと正しく重ね合わせられない可能性があります。
そのため、座標系、標高基準、単位、計測時の基準点などを確認する必要があります。
また、複数の位置から取得した点群を統合する場合には、位置合わせの結果を検証し、必要に応じて既知点や検証点と照合します。
これらの作業を省略すると、後工程で位置ずれや形状の不整合が見つかり、修正作業が発生する可能性があります。
導入効果を計算するときも、品質管理に必要な時間を運用コストに含めることが重要です。
社内の人材育成と運用体制を考慮する
3Dスキャナの導入には、機器の操作だけでなく、取得データを業務で利用するための知識が必要です。
担当者が機器の基本操作を理解していても、点群の品質確認やデータ処理、座標管理、成果物の作成などに対応できるとは限りません。
そのため、導入前に必要な技能を整理し、教育計画を作成することが重要です。
また、特定の担当者だけが機器やデータ処理の方法を理解している状態では、その担当者が不在のときに業務が停滞する可能性があります。
複数の担当者が基本的な操作やデータ確認を行えるようにし、操作手順や保存ルールを標準化することで、継続的な運用につながります。
導入後に費用対効果を検証する方法
3Dスキャナの導入効果は、導入前の計算だけで確定するものではありません。実際に現場で運用した結果を確認し、当初の想定と比較することで、投資判断の妥当性を検証できます。
導入後の評価を継続するためには、導入前に設定した評価指標をそのまま利用し、定期的に実績を記録することが重要です。
導入前と同じ条件で作業実績を記録する
最初に行うべきことは、導入前と導入後の作業実績を同じ条件で記録することです。
計測対象の範囲、現場の規模、担当人数、成果物の種類、求められる精度などをそろえたうえで、作業時間や再測量回数を比較します。
例えば、導入前には現場計測、データ整理、図面作成に必要な時間を記録していた場合、導入後も同じ工程ごとに時間を記録します。
このとき、機器の準備やデータ処理に必要な時間を除外しないようにします。
また、導入初期の教育期間と通常運用期間を分けて集計すると、操作に習熟した後の実際の作業効率を把握できます。
機器の稼働率と利用回数を確認する
導入後の評価では、機器の稼働率も重要な指標です。
稼働率が低い場合、導入効果が十分に得られていない可能性があります。
例えば、計測業務の発生頻度が想定より少なかったり、機器を操作できる担当者が限られていたりすると、利用回数が伸びないことがあります。
また、現場ごとに計測方式を使い分けている場合、3Dスキャナを利用できる業務が限定されることもあります。
そのため、年間の利用回数だけでなく、利用できなかった理由や、従来の方法を選択した理由も記録します。
これにより、機器の性能が業務に適していないのか、社内の運用体制に課題があるのかを区別しやすくなります。
当初の計算と実績の差を分析する
導入後は、当初想定していた費用と効果を実績と比較します。
作業時間の削減が想定を下回っている場合は、現場での計測時間に問題があるのか、データ処理に時間がかかっているのかを確認します。
外部委託費用の削減が進んでいない場合は、内製化できる業務範囲や、社内の技能不足が原因になっている可能性があります。
反対に、想定よりも大きな効果が得られている場合は、導入対象となる業務を拡大できる可能性があります。
ただし、特定の現場で一時的に効果が高かっただけで、すべての現場で同じ結果になるとは限りません。複数の現場で実績を集め、再現性を確認することが重要です。
定期的に導入効果を見直す
3Dスキャナの導入後は、一定期間ごとに費用対効果を見直すことが望ましいです。
導入直後は、機器の操作やデータ処理に慣れるための時間が必要です。その後、運用が安定すると作業時間が短縮される場合があります。
一方で、業務内容や現場条件が変化すると、導入当初に想定していなかった運用費用が発生する可能性もあります。
そのため、導入時の評価だけで終わらせず、実績に応じて年間効果や投資回収期間を再計算します。
また、取得した点群データの再利用実績や、他部署への展開状況も確認すると、導入効果をより幅広く把握できます。
導入後の検証結果を社内で共有し、機器の利用方法や業務フローを改善することで、長期的な費用対効果の向上につなげられます。
まとめ
3Dスキャナの導入効果を正しく計算するためには、機器の導入費用と作業時間の削減効果だけでなく、計測からデータ処理、成果物作成、運用、保守までを含めて評価することが重要です。
最初に現状の測量・計測業務にかかる時間とコストを把握し、次に従来の測量方法と3Dスキャナの比較条件を統一します。そのうえで、初期導入費用と運用費用を整理し、作業時間や外部委託費用、品質、安全性、データ再利用などの効果を数値化します。
最後に、年間純効果や投資回収期間、ROI、複数年の総保有コストを算出すれば、導入判断に必要な情報を整理できます。
特に注意したいのは、現場での計測時間だけを比較しないことです。点群の処理や成果物の作成、品質確認など、導入後に必要となる作業も含めて評価することで、実務に近い費用対効果を把握できます。
また、3Dスキャナはすべての測量業務を置き換えるものではありません。計測対象や現場条件、必要な精度、データの利用目的に応じて、従来の測量方法やほかの計測手段と組み合わせることが重要です。
現場の位置情報を含む記録や測位結果、写真、メモなどを効率よく管理したい場合には、RTK測位を活用する方法もあります。LRTK Phoneは、現場での高精度な位置情報の取得や写真・メモの記録、クラウドを通じた情報共有に活用できる製品です。3Dスキャナによる広範囲の形状取得と組み合わせることで、点群データだけでは把握しにくい現場の位置情報や調査記録を整理しやすくなります。
3Dスキャナの導入を検討するときは、機器単体の性能や導入費用だけで判断せず、現場で必要となる情報をどのように取得し、管理し、再利用するかまで考えることが大切です。自社の業務に適した計測環境を整え、導入前後の実績を継続的に比較することで、長期的な業務効率化と費用対効果の向上を目指せます。