ここまで来た設計自動化

コンピュテーショナルデザインで実用例続々、3Dプリンターが後押し

　造形の自由度が高い「積層造形」、いわゆる「金属の3Dプリンター」が壁を壊しつつある。軽量化を図りながら従来なかった造形を、機械加工では考えられなかった短期間で実現する。

受注生産品の3D-CADモデルを仕様から自動生成するエリオットグループ

　エリオットグループ（本社千葉県袖ケ浦市）は、受注設計生産のターボ機械の3Dモデルを仕様から自動生成するシステムを開発した。3Dモデルの作成過程に人手による操作を伴わない。コンプレッサー本体を対象にした技術検証用のシステム構築を終えており、さらに実用に向けて検討を進める。

世界初、自律制御型ロボットによる面取り加工、LIXIL深谷工場が導入

　リクシル深谷工場ではセラミックトップの面取り加工に自律制御型ロボットを採用している。ワークの大きさやシンクの位置をセンサーで計測。それに応じてアームの軌道を動的に修正して面取り加工を実行する。

職人技をロボットで継承、設計から生産まで全て司る異能エンジニア

竹中 司（アットロボティクス、アンズスタジオ代表）

　コンピューターとロボットを駆使して、一気通貫する新たなものづくりの仕組みの確立に挑む。コンピュテーショナルデザインを大胆に活用した建築物の設計から、自律制御型ロボットを活用した製造ラインの設計まで幅広く手掛ける。設計から生産までのすべてに携わる異能の技術者は自らを「デジタルエンジニア」と称する。

設計自動化で音響を極めた釜石市民ホールTETTO、壁・天井の複雑な形状を自動生成

　コンピュテーショナルデザインの第一人者である竹中司氏は、岩手県釜石市にある釜石市民ホールTETTOの設計者であるヨコミゾマコト氏から同ホールの音響・形状最適化についてこんな依頼を受けた。コンピュテーショナルデザインでホールの音響最適化を図り、それに合わせてホールの形状を決めたいというのだ。

トポロジー最適化、形状合成、機械学習、設計自動化を推進する中核技術を知る

　設計自動化を支えるコンピュテーショナルデザインの中核技術はトポロジー最適化と形状合成（フォーム・シンセシス）である。これに加えて最近は機械学習技術の利用も始まっている。これら重要技術の概要を解説しよう。

設計自動化を阻む壁、結局は設計者の力量にあり？

日経ものづくりWebアンケートで見る「コンピュテーショナルデザイン」

　日経ものづくりではコンピュータを使った設計の自動化「コンピュテーショナルデザイン」に関するWebアンケートを2018年1月〜2月に行った。調査の結果からは、コンピュテーショナルデザインの普及を阻む課題として「結局、設計者の力量が問われる」など、利用する方の人間の問題を挙げる回答が目立った。

AI活用し試行錯誤を自動化、ヒトを超える設計へ

汗をかくのはコンピューター、数千案から最適を選び出す

　将棋や囲碁の手を何十手も読むように、コンピューターが何十通りもの設計案を試行錯誤して検討する。設計者はその結果を見て、不十分ならコンピューターにやり直しを命じ、良いものができたらそれを採用する。こんな「コンピュテーショナルデザイン」の利用範囲が大きく広がり始めている。