国土交通省の研究開発助成に採択！AIで橋梁塗装を自動化する挑戦が始まります

橋の塗装、AIとロボットが担う未来へ

日本の重要なインフラである橋は、時間の経過とともに老朽化が進み、定期的なメンテナンスが欠かせません。特に塗装作業は橋の寿命を延ばすために非常に重要ですが、高所での危険な作業であり、熟練した技術を持つ職人さんが不足しているという深刻な課題があります。

この課題を解決するため、株式会社北都鉄工（本社：石川県金沢市）と株式会社Tengun-label（本社：東京都新宿区）が共同で取り組む「フィジカルAIを用いた国土インフラの塗装自動化システム開発に関する研究」が、国土交通省の「SBIR建設技術研究開発助成制度」（令和8年度・中小・スタートアップ企業タイプ）の研究課題として採択されました。この研究は、採択された17課題のうちの一つであり、交付予定額は700万円です。研究代表者は、北都鉄工取締役の小池田康徳氏が務めます。

課題の背景：増え続ける橋と減り続ける担い手

日本には建設から50年以上が経過する橋が今後さらに増えると予想されており、その老朽化は深刻な問題です。腐食を防ぐための塗り替え作業は必須ですが、建設業全体で技能者不足と高齢化が進んでおり、橋梁塗装の分野でも熟練の技術が受け継がれにくくなっています。このままでは、将来的に塗装作業自体が困難になる可能性も指摘されています。

デジタル技術で職人の技を再現

本研究では、フィジカルAIやデジタルツイン技術という最先端の技術を活用します。これは、塗装プロセスを仮想空間（デジタルツイン）で精密に再現し、シミュレーションで最適化された結果を実際のロボットに反映させることで、塗装作業を自動化しようというものです。

この取り組みにより、以下のような効果が期待されています。

塗装計画の策定から施工までの期間が大幅に短縮されること。
現場での作業期間の短縮、手直しの削減、塗装品質の安定化。
高所や危険な場所での作業における、作業員の安全確保。

現場の知恵と最先端AIの融合

この挑戦を可能にするのは、それぞれの分野の専門知識を持つ2社の協力体制です。

株式会社北都鉄工（研究代表者：取締役・小池田康徳氏）

1934年創業の北都鉄工は、石川県金沢市に本社を置く大型鋼構造物メーカーです。橋梁の設計・製造・施工を一貫して手掛け、橋梁塗装の長寿命化に必要な基盤技術を社内に蓄積しています。供用されている鋼橋の補修工事も手掛けており、現場の課題を深く理解しています。

株式会社Tengun-label（共同研究者）

東京都新宿区に本社を置くTengun-labelは、AI、3次元画像処理、センシング、データ解析に特化した技術者集団です。デジタルツイン技術の社会実装や3D点群データの解析を手掛けており、NVIDIA Omniverseパートナー企業としてフィジカルAI分野の最新技術情報を保有しています。

橋に関する深い知識を持つものづくり企業と、現実世界をデジタルで正確に捉える技術を持つスタートアップが協力することで、机上の理論にとどまらず、実際に現場で使える自動化システムの実現を目指しています。

地域との連携から生まれた事業計画

この研究計画は、金沢市が委託する「TENJO KANAZAWA」という事業を通じて、地域の企業や大学との対話から生まれました。

2025年2月、北都鉄工の小池田康徳氏は、石川の製造業が集まる「ものづくりOpenMic」の立ち上げに協力しました。同年4月には、DX推進・AI活用をテーマにした回で、北都鉄工の取り組みを発表しています。

2025年秋、「TENJO KANAZAWA」が大学や企業を結びつける中で、「橋梁塗装の自動化」というテーマが具体化しました。この過程で、フィジカルAIの技術を持つTengun-labelと、産学連携に実績のある金沢工業大学が紹介されました。Tengun-labelは東京の企業ですが、金沢工業大学白山麓キャンパスの地方創生研究所のプログラムに参加しており、すでに石川県白山市で活動実績がありました。こうして、地域の場が人と技術を結びつけ、2026年1月から2月にかけて事業計画が策定され、SBIRへの申請、そして今回の採択へとつながりました。

この研究の採択とスタート自体が、地域における産学官連携の成果と言えるでしょう。

研究の実施計画

本研究は段階的に進められます。

2026年度（令和8年度）のF/S（調査・分析）では、デジタルツイン環境上に塗装作業を再現するモデルを構築します。続く2027年から2028年度（令和9年から10年度）のR&D（研究開発）では、工場などの安定した屋内空間でロボットによる自動塗装のシミュレーションを行い、その結果をもとに自律走行ロボットの開発を進める計画です。

なお、今回国土交通省の助成制度に採択されたのは、2026年度のF/Sに関する部分です。

関係者のコメント

株式会社北都鉄工代表取締役社長小池田康秀氏

長年にわたり橋の建設と塗装に携わってきた経験から、塗装作業は地味ながら橋の寿命を左右する重要な工程であると認識しています。しかし、その技能を持つ職人さんが減少し、将来的に誰が日本の橋を守るのかという危機感を抱いてきました。フィジカルAIという最先端技術への挑戦は、流行を追うものではなく、職人の技をデジタルに残し、次の世代へ引き継ぐためとコメントしています。地方のものづくり企業でも、日本全体のインフラ課題に対し貢献できると信じているとのことです。

株式会社北都鉄工取締役／研究代表者小池田康徳氏

会社だけでなく、地域のインフラを守る技術と責任を受け継いでいると述べています。しかし、これまでのやり方では次の世代に渡すことが難しいと感じており、塗り替えを待つ橋が増える一方で職人さんが減る状況に直面しています。会社を持続させることと社会インフラを守り続けることを同じ課題と捉え、フィジカルAIとデジタルツインへの挑戦が新たな一手であると説明しています。

TENJO KANAZAWAを通じてTengun-labelや金沢工業大学に出会えたことで、遠い話だと思っていたフィジカルAIやデジタルツインが現実味を帯びてきたと語っています。以前からの「ロボットが橋の塗り替えをできたらいいな」という夢が、この協働をきっかけに現実的なスタートを切るとのことです。職人さんの技術をデータとして残し、デジタルツインでシミュレーションし、フィジカルAIが担えるようにすることで、限られた人的リソースの中でもこれまで以上に塗装作業ができるようになると見込んでいます。研究代表者として、必ず現場で動くシステムにすると意気込みを語っています。

株式会社Tengun-label 代表取締役岩澤秀樹氏

北都鉄工が橋梁の設計・製造・施工・メンテナンスを現場で担い、塗装に求められる品質、安全性、施工条件を熟知していることに触れ、フィジカルAIやデジタルツインは現場から切り離された技術では成り立たないとコメントしています。実際の橋梁や施工環境、職人の判断、品質管理の条件を知る企業と組むことで、初めて現場で使える技術になると考えているとのことです。

本研究は、北都鉄工の現場での知見と、Tengun-labelの3D空間認識、点群処理、デジタルツイン、フィジカルAIの技術を結びつける取り組みであると説明しています。橋梁塗装は高度な技能が求められる分野であり、インフラの老朽化や熟練技能者の減少が進む中で、その継承と自動化は緊急性の高い課題であると感じているとのことです。現実空間を計測し、デジタルツイン上で作業条件を検証し、その結果を実機ロボットへ戻す循環を作ることで、熟練技能の継承、安全性の向上、品質の安定化に貢献できると考えています。金沢工業大学白山麓キャンパスの地方創生研究所メンバーシッププログラムへの参画や、TENJO KANAZAWAを通じた地域との接点を大切にしながら、北陸のものづくり企業とともに、全国のインフラ維持管理に役立つ技術として実装していきたいと述べています。

今後の展望

北都鉄工は、今後もパートナー企業や研究機関との連携を深めながら、老朽化するインフラの維持管理という社会課題の解決に向けて、フィジカルAI・デジタルツイン技術を活用した研究開発を進めていく方針です。将来的には、技術の確立から社会実装、プロダクト化へと段階を踏み、最終的には事業化を目指していくとのことです。

ファクト情報

採択概要

研究開発課題名	フィジカルAIを用いた国土インフラの塗装自動化システム開発に関する研究
制度	国土交通省「SBIR建設技術研究開発助成制度」令和8年度新規採択（中小・スタートアップ企業タイプ／17課題）
研究代表者	小池田康徳（株式会社北都鉄工取締役）
共同研究者	株式会社Tengun-label
交付予定額	7,000千円（700万円）