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ものづくりセレクト

作業量の肥大化から設計者を解放――これまでにない設計

リコー

  • 木崎健太郎、中山 力
  • 2017/04/20 05:00
  • 1/3ページ

出典:日経ものづくり、2016年5月号、pp.60-61(記事は執筆時の情報に基づいており、現在では異なる場合があります)

 こちらの記事は、日経ものづくり、2016年5月号特集1「これまでにない設計」からの転載になります。日経ものづくり購読者の方、または日経テクノロジーオンライン有料会員の方は、有料会員向けページ、から全文をご覧いただけます。
【これまでにない!】
アルゴリズムが決める最終形状

 形状の複雑さがコストやリードタイムに直結しないのが3Dプリンターのメリットだ。しかし、形状が非常に複雑になった場合、その形状をどうモデリング(3Dデータ化)するのかが課題となる。3D-CADを設計者が操作するという従来の設計手法では、膨大な作業量となってしまう。

 このような課題を解決する設計方法としてリコーが注目しているのが「Generative Design」である*1。Generative Designとは、形状を決定するためのアルゴリズム(プロセスモデル)を3D-CADなどのモデリングツールに組み込み、3Dデータを自動的に生成させる「生成的設計手法」*2。実際に設計する際に設計者はパラメーターなどを入力するだけで、詳細な形状や寸法には関与しない。それよりも、アルゴリズムを考えるという役目が重要になる。「形を設計することから、形が生まれる仕組みを設計することへの転換」(リコー新規事業開発本部AM事業室の飯塚厚史)だ。

*1 リコーは3Dプリンターの装置販売や造形サービスなどのAM(Additive Manufacturing)事業を展開しており、3Dプリンターによる付加価値向上のためには装置だけでなく対応した設計手法も必要だと考えている。

*2 Generative Designの実装方法としては、[1]CADのアドオンとしてGraphical Algorithm Editorを活用、[2]Processingなどの立体描画に強いプログラミング言語を用いて、物理シミュレーターなどと一体構成、[3]Rhino Script(Python、C#)といったCADのAPIを利用、がある。[1]では、形状操作を行うブロックを組み合わせてアルゴリズムを記述できる。

 Generative Designを適用することで、極めて複雑なパターン形状を生成できる。さらに、Generative Designは生命体が形状を生成していく原理に倣った設計や、手工芸的な意匠を再現するためのシミュレーションなどにも活用できる。以下では、リコーがGenerative Designの応用として試行した例を見てみよう。

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