近年、ものづくりの現場では「AI」や「自動化技術」が急速に広がっています。これまで手作業で行っていた設計作業も、このような技術を借りることで、より速く、正確に、効率よく行えるようになってきました。
その中でも特に注目されているのが、「CAD」と呼ばれる設計ソフトにAIや自動化を取り入れる動きです。CADはこれまで図面を描く道具として使われてきましたが、今ではAIによって設計の提案をしてくれたり、ミスを自動でチェックしてくれたりと、大きく進化しています。
この記事では、AIと自動化がCADにどのような変化をもたらしているのか、最新の技術や事例をわかりやすく紹介し、これからの設計業務にどう活かしていけばよいのかを解説していきます。
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CADにおけるAI・自動化技術とは
CADは、平面図を作成できる2DCADや立体的に表現できる3DCADが主流でしたが、現在ではAIを活用したCADも増えています。下記では具体的な概要について紹介しているので、興味がある方は参考にしてください。
AI・自動化技術とは何か
近年、よく耳にするAIや自動化という言葉は、設計の仕事にも使われるようになってきました。
例えば、多くのデータを学んで答えを出す機械学習、言葉の意味を理解する自然言語処理、写真や図を読み取って判断する画像解析などの技術があります。
このようなAIの力を使うことで、これまで人の手で時間をかけて行っていた作業を、コンピュータが自動で作成してくれるようになっています。
例えば、「この条件で建物を作りたい」と入力するだけで、AIがいくつかの設計プランを自動で作ってくれるというような使い方が実現しています。
また、細かいルールに従って設計する「ルールベース設計」や、同じ作業を何度も繰り返す「反復作業」なども自動化されることで、これまで以上に作業の効率化につながります。
CAD分野での進化の流れ
CADは、パソコンを使って図面を描いたり、モノの形を設計したりするためのソフトです。昔は手描きで図面を作成するのが主流でしたが、今ではCADを使って、より速く、正確に、効率よく作業できるようになりました。
また、CADも現在では技術の進捗に合わせて下記のように進化してきています。
・2D CAD：上から見た平面図をパソコン上で作成することができる。
・3D CAD：モノの立体的な形状を再現できるツールで、完成後のイメージをよりリアルに把握できる。
・BIMやPLM：設計図面だけでなく、材料の種類、コスト、施工や製造のスケジュールといった
情報も一元的に管理できるシステム。
・AIとCADの融合：人工知能の支援によって、最適な設計案の提案や、図面上のミス・不整合の
自動チェックが可能。
このような流れの中で、毎回くり返されるような作業はコンピュータに任せ、設計者は創造力が必要なアイデア出しなどに集中できるような時代へと変わってきました。
つまり、AIと自動化をうまく活用すれば、仕事のスピードが上がり、ミスが減り、より良いモノづくりが可能になるということです。
AI・自動化がCADにもたらす5つの革新
AIや自動化技術は、CADの使い方を大きく変えつつあります。ここでは、その中でも特に注目されている5つのポイントをご紹介します。
自動で設計や提案をしてくれる
AIに「部屋の数」や「広さ」などの条件をCADで入力すると、それに合った設計プランを自動で作成してくれます。
これは、過去の設計データをAIが学習しているからこそできる技術です。例えば、住宅の間取りを自動でいくつか提案してくれるような使い方が可能になります。
設計ミスやバグを自動で見つける
AIは、設計図の中にあるミスなどを自動でチェックしてくれます。
人の目では見落としがちな細かなミスも見つけてくれるため、設計の品質が上がり、トラブルを未然に防ぐことができます。
コストや工期の見積もりが簡単にできる
AIは、図面をもとに必要な材料や作業時間を自動で計算してくれます。
自動計算により、コストや工期の見積もりをスピーディーかつ正確に行うことができます。また、材料リスト（BOM）を作成する作業も自動化されるため、見積業務の負担が軽くなるメリットがあります。
繰り返しの作業を自動で処理する
設計の現場では、何度も同じような作業を繰り返すことがあります。AIを使えば、図面の一括修正やモデルの更新など、手間のかかる作業を自動で行うことができます。
また、他のシステムとデータをつなげることで、部門をまたいだ業務の効率化も期待できます。
経験の浅い設計者でも高いレベルの成果を出しやすくなる
AIは、熟練した設計者のノウハウを学ぶことができます。
そのため、ベテランの技術を再現することが可能になり、経験の浅い若手や新人でも高いレベルの成果を出せるようになります。
これにより、作業が属人化せず、チーム全体のレベルアップにもつなげることができます。
企業が導入すべきAI×CADツール
AIや自動化技術をCADに取り入れる動きは、世界中で加速しています。これに伴い、企業向けにさまざまなAI対応のCADツールが登場しています。
下記ではその代表的なツールと簡単な概要を紹介しているので、CADの導入で悩んでいる方は、ぜひ参考にしてください。
Autodesk Fusion 360
Fusion 360は、クラウドベースで動作する3DCADツールで、「ジェネレーティブデザイン」というAI機能が特徴です。
設計条件を入力するだけで、AIが無数のパターンを自動生成し、その中から最も効率的な形状を提案してくれます。軽量化や強度の最適化が求められる製品開発に特に向いています。
BricsCAD
BricsCADは、2Dおよび3D設計をサポートする汎用CADソフトで、AIによる「自動修正」機能を搭載しています。
例えば、図面の不整合や重複を自動で見つけて修正案を提示することで、作業の手間を大きく削減できます。AutoCADとの互換性も高く、乗り換えもしやすい点が多くの企業に評価されています。
Revit
Revitは、BIM（ビルディング・インフォメーション・モデリング）に対応した建築設計用ソフトです。
近年はAIプラグインとの連携が進み、設計支援や省エネ計算、衝突検出なども自動で行えるようになっています。建築業界では、複雑なプロジェクトの管理とミスの削減に大きく貢献しています。
SolidWorks＋DriveWorks
SolidWorksは、機械設計分野で広く使われている3D CADソフトです。
DriveWorksというアドオンツールと組み合わせることで、ルールベースの自動化が可能になります。これにより、定型的な部品設計や図面作成を自動化し、業務効率を大幅に向上させることができます。
CADdoctor
CADdoctorは、日本のElysium（エリジオン）社が開発したCADデータ変換・修正ツールです。異なるCADソフト間でのデータ変換や、ジオメトリの修正を自動で行うことで、設計フローの中断やミスを防ぎます。
特に、製造業におけるサプライチェーン全体の効率化に役立っており、多くの企業で導入が進められています。
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国内外の導入事例
AIや自動化技術をCADに取り入れる動きは、製造業から建築業、機械設計の分野まで広がりを見せています。ここでは、実際にどのような成果が出ているのか、具体的な事例をご紹介します。
製造業：設計・製造一体型で試作品を不要にしたケース
ある製造業の企業では、AIを活用したジェネレーティブデザインを導入することで、製品設計から製造までのプロセスを一体化しました。
これにより、従来は何度も作り直していた試作品の作成がほとんど不要となり、大幅なコスト削減と納期短縮を実現しました。
さらに、AIが最適な形状や材料を提案してくれることで、設計品質も向上しています。
建築業：建材・コスト自動算出による見積精度向上
建築業界では、BIMにAIを組み合わせたシステムを活用する企業が増えています。
ある建設会社では、設計図から使用する建材の種類や数量、工事にかかるコストをAIが自動で算出する仕組みを導入しました。
その結果、見積のスピードと正確さが大幅に向上し、顧客への提案力が強化されました。また、材料の無駄も減り、環境に配慮した効率のよい建築を実現できるようになっています。
機械設計：バラツキの多い手設計から標準化への移行
機械部品を扱う中小メーカーでは、設計者によって図面の仕上がりにばらつきが出てしまうことが課題でした。
そこで、AIによって過去の設計パターンを学習させ、ルールに基づいた標準設計の自動生成を可能にしました。
これにより、誰が設計しても一定の品質が保たれるようになり、再設計や修正の工数が削減されました。結果として、生産性の向上と人材の育成にもつながっています。
将来を見据えたCAD戦略とは
これからのCAD戦略では、単なる作業の効率化だけでなく、「設計の進め方そのもの」を見直すことが重要になります。
AIや自動化を導入することで、設計業務におけるコスト削減、品質の安定、納期の短縮といった複数の課題を同時に解決することが可能になります。
また、今後は「デジタルツイン」や「メタバース」といった新たな技術との連携によって、設計の世界がさらに広がっていくことが期待されます。
これらを活用するためには、技術力だけでなく、効率よく再現性のあるプロセスを構築することが求められます。
未来を見据えたCAD戦略を立てることで、企業の競争力を一段と高めることができるでしょう。
まとめ
AIや自動化の技術が進んだことで、CADは図を描くソフトから、設計を手伝ってくれる便利なツールへと進化しています。
ミスを減らしたり、材料のムダをなくしたりすることができて効率的になります。これからは、デジタルツインやメタバースといった新しい技術とも組み合わせながら、もっと便利に、これまで以上に便利な使い方ができるようになるでしょう。
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