「ジェネレーティブデザイン」がもたらす自動化の再定義 ―Autodesk University Japan 2018

3DCADソフトウェアの開発を手がけるオートデスク株式会社は8月31日、同社のユーザー事例や最新ソリューションを紹介する年次セミナーイベント「Autodesk University Japan 2018」を開催。

本稿では、米国オートデスク社 上級副社長 スティーブ・ブラム氏による基調講演ならびに製造業界向けのセッションより、オートデスク株式会社 Fusion 360エヴァンジェリスト 藤村祐爾氏の講演(題目:ジェネレーティブデザインが導く革新的モノづくりプロセス)の内容をお届けする。

スティーブ・ブラム氏 基調講演:「自動化」はものづくりを変える

今年の同イベントのテーマは「The Future of Making Things ―創造の未来」だ。ここでの創造は、自動車の部品から住宅、ビルの建設、アニメーションまであらゆる分野の「ものづくり」を対象としている。

登壇した米国オートデスク社 上級副社長 ワールドワイド フィールドオペレーションズ担当 スティーブ・ブラム氏によると、その「ものづくり」の世界がいま、抜本的な変化の局面を迎えているという。

その背景には「中間層(ミドルクラス)の増加」がある。「世界では毎年40万人が新たに中間層に加わっている」(ブラム氏)。

それは貧困層が減少していることを意味し、「いいニュースだ」とブラム氏は述べた。

しかしながら中間層が増えれば、需要が増える。より多くの食料、水、住居、エネルギーなどが必要となる。そうすると同時に、限りある天然資源が減少していくことになる。

増える需要と減少する資源。この逼迫する需給に対応するには、ものづくりの方法・プロセスを抜本的に変えていかなければならない。製造業において、交換用部品(スペアパーツ)の70%は使用されないという。そのような無駄が発生する従来の生産方法を変えていかなければならないのだ。

そこで、カギとなるのが「自動化」(オートメーション)の推進だとブラム氏は述べた。自動化は業務を効率化する手段として期待される一方、ヒトの仕事を奪うとして懸念されることもある。しかし35年以上に渡って自動化ソリューションを提供してきたオートデスクとしては、まったく違う見方をしているという。

「自動化は効率化の手段ではなく、イノベーションをもたらすものだ」(ブラム氏)

そして、そのイノベーションを加速するキーテクノロジーとして期待されるのが、「ジェネレーティブデザイン」(Generative Design)だ。

「ジェネレーティブデザイン」は、製品設計の新たな手法であり、設計者が必要な条件(パラメータ)を設定すると、コンピュータが自己生成的にデザインを生み出すという技術だ(詳しくは後述)。

「ジェネレーティブデザイン」がもたらす自動化の再定義 ―Autodesk University Japan 2018
GMが開発した「シートブラケット」。右は従来型の製品で、左は新たに「ジェネレーティブデザイン」の手法を取り入れることで開発した。(ブラム氏の講演資料より)

既に、オートデスクの「ジェネレーティブデザイン」を活用して、成果を出している企業がある。たとえばGM(ゼネラルモーターズ)だ。

同社は、「シートブラケット」という自動車部品の設計に「ジェネレーティブデザイン」を用いることで、従来よりも40%軽量かつ20%強度が向上した製品を開発。また、従来は8つのパーツで構成されていたが、1つの部品に集約することができた。

オランダの大手建設会社Van Wijnenは、BIM(Building Information Modeling:3次元の建物のデジタルモデル)と「ジェネレーティブデザイン」という2つのテクノロジーを活用することで、住宅建設に変革をもたらしている。

通常、住宅をつくる際は更地の上に鉄筋を組み立て、徐々に全体を構築していく。しかしBIMを用いることで、「自動車と同じように家をつくることができる」(ブラム氏)。

つまり、モジュール化した住宅の各構成要素(自動車で言う部品)を工場でつくり(プリファブ工法)、それを現地に運んでから組み立てるのだ。この方法により、現地の作業を3日間で終えることができたという。

「ジェネレーティブデザイン」がもたらす自動化の再定義 ―Autodesk University Japan 2018
オランダの大手建設会社Van Wijnenは、住宅地域全体の設計に「ジェネレーティブデザイン」を活用。コストや日当たり、庭のサイズなど複数の条件を最適化することで、顧客にとってベストなレイアウトを検討した。(ブラム氏の講演資料より)

さらに同社は、1個の住宅の設計ではなく、住宅地域全体の設計に「ジェネレーティブデザイン」を活用した(製造業とは別のシステム)。

コストや日当たり、庭のサイズなどさまざまな条件から、コンピュータが最適なレイアウトを複数提案。最後は、そこから人がベストなレイアウトを選択し、着工した。

ブラム氏はVan Wijnenの事例について、「自動化は作業時間を効率化するだけでなく、現場の働き方を変え、(住宅建設という)産業そのものを変えた」と述べ、自動化がイノベーションの推進力として働く点を強調した。

このように、「ジェネレーティブデザイン」などの新しいテクノロジーにより、自動化は新たなフェーズへと移行しようとしている。

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