Drawing Agentのアップデート機能「DRAWING SKILL」｜2D図面からAIが3Dモデルを生成

PR TIMESのプレスリリース原文はこちら

株式会社renue（本社：東京都港区、代表取締役：山本 悠介）は、提供中の「Drawing Agent」のアップデート機能として、「DRAWING SKILL」をリリースしました。

1つの部品から、設備、搬送ライン、工場やプラント全体まで、2D図面を起点に3Dモデルを組み立てられます。

3Dモデルは原図と比べて確かめられます。図面に書かれた値と、図面にない部分を補った設計を区別して示します。

また本機能は、Microsoft社が提供する、Microsoft 365 Copilotでも動作します。

実行の様子は、Drawing Agentの製品ページの動画で確認できます。

「DRAWING SKILL」の概要

本機能の概要

Drawing Agentは、2D図面から3D CADを生成し、検査するサービスです。AIが図面の解釈とコードの作成・修正を担い、専門ツールが形状の生成と寸法の検査を実行します。

「DRAWING SKILL」は、Drawing Agentのアップデート機能です。2D図面から3Dモデルを組み立て、原図と照合し、条件を変えた動きまで検討できます。

1つ目の機能は、部品と設備の3Dモデルです。原図の寸法を使い、図面にない機構は補って組み立てます。

2つ目の機能は、工場とプラント全体の3Dモデルです。階別の配置図と機器図を参照し、建屋と設備を1つのモデルにまとめます。

3つ目の機能は、条件を変えた再計算です。投入量や合流の決まりを変えると、搬出量や平均リード時間を計算し直します。

また、Microsoft 365 Copilotでも動作します。

確認している範囲

本文で紹介するモデルは、公開資料の図面と補完した条件で作成した検討モデルです。形状、干渉、支持の検査は、幾何の範囲を確かめるものです。

実機の性能、荷重、安全、全線の連続運転は、この検査の対象外です。導入時は、対象の図面と確かめたい範囲を決めて検証します。

背景と目的

国土交通省は2023年度から、小規模なものなどを除く全ての直轄土木業務・工事に、BIM/CIMを原則適用しました。3次元データで上流工程からの手戻りを防ぎ、データの活用で作業効率を高めることを目指す取り組みです。

実施方針では、発注者が3次元モデルの活用内容を明確にし、受注者が3次元モデルを作成します。義務項目は、原則として全ての詳細設計と工事で活用します。モデルは、活用内容を満たす必要十分な範囲と精度で作成すると定められています。

一方で、設計図書は2次元図面のままで、3次元モデルは参考資料の扱いです。そのため、2次元図面と整合する3次元モデルを用意する作業が発生します。

過年度の設計では、3次元モデルを作成していないことも想定されています。この場合、工事の義務項目は対象外です。ただし3次元で検討するには、残っている2次元図面からモデルを起こす必要があります。

原則適用の対象は直轄土木です。2次元図面から3次元モデルを起こす工程は、建築や設備の検討でも発生します。

本機能は、この工程をAIで支援し、必要な範囲の3Dモデルを早く用意するために開発しました。生成した3Dモデルを原図と照合し、2次元図面を根拠にしたまま3次元で検討できる状態をつくります。

従来の課題

設備ごとに図面から3Dモデルを起こす手間

工場1つの検討には、配置図に加えて多くの機器図を使います。今回の資源処理プラントのモデルでは、図面と資料を26件参照しました。

設備1台でも部品は多数あります。主操作盤1面のモデルは1,138部品です。これを手作業で起こすと、検討を始める前の準備に時間をとられます。

改修の案を比べたくても、形を作る作業が先に立ち、比べる回数を増やせません。

図面にない部分を補った判断の追跡

図面には、内部の機構や支持の構造が書かれていないことがあります。3Dモデルを作るには、その部分を設計者が補います。

補った値と図面の値がモデルの中で混ざると、どこまでが図面どおりか分からなくなります。担当者が代わると、確かめ直しが発生します。

形状と切り離された動きの検討

形状のモデルがあっても、搬送の量や滞留は別の計算で確かめることが多くあります。合流の順番や設備の停止が全体にどう影響するかは、形と計算を見比べて読み取ります。

配置や条件を変えるたびに、図と計算の両方を直す必要があります。

本機能の特長

原図と比較できる部品と設備の3Dモデル

入力した図面のページと、どこを採用したかを画面に表示します。3Dモデルと原図を比較し、差分と照合の結果を確認できます。

部品の表示は、「原図外形を含む部品」と「補完した部品」で切り替えられます。図面の値と補った設計を分けて確かめるためです。

ベルトコンベアのモデルは、幅762mm、長さ1,800mm、高さ900mmの1台で、全124形状です。閉じたベルト、Vガイド、2つのプーリー、分割デッキ、調整架台、歯車、モーターを持ちます。

形状、干渉、支持の検査を行い、結果を画面に残します。5kgの箱に200mm/sの速度を指定した試験では、全124部品に対する連続通過とベルト上の支持を確認しました。速度は外部から指定しており、動力の伝達や摩擦は確認の対象外です。

主操作盤のモデルは1,138の機械部品で構成し、134部品の可動域を持ちます。作成したモデルは、部品に名前を付けたSTEP形式で書き出せます。

設備を組み合わせた搬送ラインも扱います。車両2台とローラー2台のラインは3荷471部品で、差込み、昇降、抜去、低位置搬送をつなげて確認しました。クロスベルトソーターは、2入口と2排出先を持つ周回搬送のモデルです。どちらも図面にない部分を補った検討モデルで、実機での受入は対象外です。

配置図と機器図から統合する工場全体の3Dモデル

資源処理プラントのモデルは、階別の配置図と機器図など26件を参照して作成しました。原図から読んだ配置と外形は、追加した内部、支持、搬送の機構と区別して示します。

視点は、建屋全体、真上、側面のほか、乾燥機や成形機の内部まで切り替えられます。床を透かす表示や、干渉を強調する表示も備えています。

18の経路から1つを選ぶと、同じ試料が乾燥機の出口から出荷まで進む様子を再生できます。再生は指定した経路と速度によるプレビューで、接触や落下の物理計算は別に検査します。接続の検証は一部の区間で完了し、全線は検証を続けています。

公開図面を基にした40,889㎡の物流施設のモデルは、350,783部材の詳細CADです。全体図と接写は同じ時刻で動き、荷物や昇降機の流れを追えます。

条件変更による搬出量と滞留の再計算

物流センターのモデルは、2階層の建屋に4つの入荷口、3つの作業系統、8つの出荷方面を持ちます。投入量、コンベア速度、合流の決まり、順立ての個数を変えて再計算できます。

投入量1,200箱/時、コンベア速度48m/分の条件で、投入の仕方と設備の停止を変えると、900秒の集計は次のようになりました。補完した設計と条件による計算例です。

• 通常の等間隔投入：搬出量744箱/時、平均リード時間263.9秒、再循環6回

• 同じ総量を前半の3分の1に集中投入：搬出量748箱/時、平均リード時間448.9秒、再循環5回

• 出荷口3の停止と再開：搬出量740箱/時、平均リード時間286.9秒、再循環69回

搬出量の差は8箱/時に収まります。一方で、平均リード時間は集中投入で185秒延び、再循環は出荷口の停止で63回増えます。形を見るだけでは分からない差を、同じモデルの上で比べられます。

画面には到着、搬出、工程内、入口待ちの数を表示し、数量の整合を確かめられます。条件と全履歴はJSON形式で保存できます。

Microsoft 365 Copilotでも3D化可能

Drawing Agentは、Microsoft 365 Copilotでも動作します。

Copilotの会話の中で、図面の3D化の依頼から結果の確認までを進められます。

• 図面を添付して依頼：Copilotの会話から、対象の図面と依頼内容を渡します。

• Drawing Agentが実行：図面を解釈し、専門ツールで3Dモデルを生成して検査します。

• 会話内で結果を確認：3Dモデルと、寸法、穴、形状の検査結果を確認します。

実行例では、フランジ付きハブの図面を添付して3D化を依頼しました。

会話内に外形60×100×100mmのモデルが表示され、φ9の穴6個などの検査結果を確認できます。図面に単位の明示がないため寸法をmmと仮定したことも、前提として表示します。

今後の展開

短期的には、工場全体の全線の接続と経路の検証を進めます。あわせて、これまで使っていない図面での再生成と、別の環境での評価を進めます。

中期的には、実機のセンサーや制御装置との接続に取り組み、物流、貨物、制御を1つのモデルで扱えるようにします。

2D図面から3Dモデルを起こす検討をされている企業は、下記までお問い合わせください。対象の図面と確かめたい範囲をうかがい、進め方をご相談します。

※Microsoft、Microsoft 365、Copilotは、米国Microsoft Corporationの米国およびその他の国における商標または登録商標です