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機械がさまざまなデザインを考案する「ジェネレーティブデザイン」の革新性

鈴木恭子

2018-12-28 16:50

 「既存のCADツールでは不可能だった幾何学的な設計が可能になる」――。

 PTCは11月23日に“ジェネレーティブデザイン”の技術開発を手掛けるFrustumを買収。Frustumは米コロラド州ボルダーを本拠地にする従業員14人の技術屋集団だ。PTCは同社の買収に約7000万ドルを投じている。

 ジェネレーティブデザインとは、設計者がコンピュータに一定の設計仕様を入力するだけで、その制約に応じた設計案を自動で生成する技術を指す。

 たとえば、軽量化を図るため、これまでアルミニウム素材だったパーツを合成樹脂に置き換えるとする。その場合、従来であれば、耐久性や耐荷重性などを計算し、設計をし直すといった作業が必要だった。これに対し、ジェネレーティブデザイン技術を活用すれば、設計者は使用する材料や重量、製造方法などを指定するだけで、さまざまなデザインを“考案”して提示する。

 ジェネレーティブデザインを活用することで、企業は軽量で耐久性の高い高性能設計、より安価な材料の活用によるコストの削減、製造サイクル時間の短縮といったメリットを享受できる。「既成概念」や「過去のデザインを踏襲する」ことがまったくないため、人間では考えつかないような形状をデザインするのが、ジェネレーティブデザインの特徴だ。

AIによるジェネレーティブデザインの一例
AIによるジェネレーティブデザインの一例
米PTC CTO室マネージングディレクター兼CAD・PLM事業CTO  Steve Dertien氏
米PTC CTO室マネージングディレクター兼CAD・PLM事業CTO Steve Dertien氏

 Frustumは、こうしたジェネレーティブデザインに人工知能(AI)を組み込んだ技術を開発している。これにより、これまで設計者が明確に指定していた設計条件や要件を、ある程度の範囲を持って指定するだけでコンピュータが最適な値を自動で計算し、最適な形状を導き出す。

 PTCでは「設計の早い段階で設計者に推奨変更個所のフィードバックをしたり、設計を最適化して複数の目標を同時に達成したりできる。設計者はコンピュータが導き出した何百通りのデザイン(設計オプション)の中から最適なものを選択し、反復や検証といった次のフェーズにすばやく移行できる」と説明する。

 12月14日にPTCジャパンが開いた会見で米PTCでCTO室マネージングディレクター兼CAD・PLM事業の最高技術責任者を務めるSteve Dertien(スティーブ・ダーティン)氏は、「ジェネレーティブデザイン技術は今後、(製造における)鍵となる技術だ。20年来の課題であった設計サイクル時間の低減を実現すると同時に、既存のCADツールでは不可能だった幾何学的な設計が可能になる」と説明する。Frustumの技術は、PTCの3D設計システムである「Creo」の次期以降のバージョンとなる「Creo 7.0」に順次実装する予定だ。

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