Generative Design は、人間とコンピューターが協調して行う設計プロセス、のことを指します。従来の設計プロセスでは、設計案の作成も評価も全て人間が行います。これにより、検討する設計案の量や質に制約が生まれてしまいます。一方で Generative Design を用いた設計プロセスでは、設計案の作成に必要なパラメータ（入力値）と、設計案を評価する定量指標（出力値）を人間が設定し、コンピュータが「よりよい設計案」を自律的に探求しながら、人間と協業して設計案を絞り込んでいきます。これにより、より革新的な設計案をより短時間で導き出すことが出来るようになります。 弊社の AEC 系のソリューションの中では、Revit 2021 から Generative Design が使用できるようになりました。一般的に公開されている事例は Revit を活用した建築向け Generative Design の事例が多く、土木設計で Generative Design がどう使えるのか、想像がつかない方が多いかもしれません。そこで本セッションでは、弊社の AEC 系ソリューションにおける Generative Design の概要に加えて、土木設計で使える Generative Design の例や、Generative Design を Civil 3D と組み合わせて使用する裏ワザをご紹介します。また、土地造成に特化した Generative Design とも言える、Civil 3D 2022 上で使える Grading Optimization に関しても、その概要を解説します。

メカニカル・メタマテリアル、コンプライアントメカニズムと呼ばれる機能を生み出す構造は １）軽量かつ高い剛性を持つ構造、 ２）高いエネルギー吸収特性を持つ構造 、 ３）高い振動吸収特性を持つ構造、 ４）組み立て不要の一体構造で精密な動きを生み出す構造 、など様々な力学的機能を生み出すことができます。 一方で、これらの機能構造を設計する手法は確立されておらず、設計のためのソフトウェアも十分に存在しないために、一般のエンジニアやデザイナが設計を行うことは難しく産業利用が積極的に行われていません。 本クラスではメカニカル・メタマテリアル、コンプライアントメカニズムと呼ばれる機能機能が産業に与える潜在的可能性を解説し、それらを設計可能にするための設計技術Direct Functional Modeling (DFM)の概要を紹介します。 機能構造が自在に設計できるようになれば、これまでの手法では達成不可能であった、軽量化、制振をはじめとする部材の高度化、 これまでは別れていた部材ごとの機能を横断的に統合し一体で設計・製造することができます。さらに3Dプリンタ(Additive Manufacturing)の技術を用いることで造形の自由度の向上とともに、機能構造で生み出すことのできる機能の向上させパーツ一体化をさらに高いレベルで実現することができます。 本クラスによって機能構造が持つポテンシャルやそれらを設計可能にするための技術についての理解が深まると共に、当該技術が持つ潜在的な市場性や産業応用可能性について理解することができます。

宇宙エレベータ、ロボット、フォーミュラカーといった実際の学生ものづくりプロジェクトにおいて、ジェネレーティブデザインを活用した事例をもとに、必要となる知識、留意すべきポイント、よりよい結果を出すためのプロセスなどを活用ノウハウとしてご紹介します。 ジェネレーティブデザインで最適な結果を得るためには、Fusion 360のオペレーションに加えて、設計や加工の複合的な知識が必要となります。学生の方々がプロジェクトを通じて試行錯誤して得た結果を、ご自身のエンジニアリング経験をもとに皆さんにご紹介します。 学生フォーミュラ、宇宙エレベーター、ロボコンといったそれぞれのルールの中でジェネレーティブデザインをいかに活用したか、またそれぞれに留意するべき点、うまくいかない点などの技術的なノウハウをお伝えします。

AutoCADのDWGファイルは図面としてだけでなく、材料や長さ、面積などの数量を集計するためのデータベースとして使用することができます。しかし、線分やポリライン、文字などから情報を得て集計するには、手間が掛かり、ミスも発生しやすい、膨大な作業量となるでしょう。このクラスでは、ダイナミックブロックにブロック属性を作成し、長さや面積などを図面内に注釈として自動記入する方法を紹介します。そして、ブロック属性の内容を計算して表示する、集計結果をCSVファイルに出力するなどのテクニックを学び、業務効率化を図ることが可能となります。

土木設計の自動化のためのDynamo活用について、Dynamoが求められる背景や事例を紹介します。その後、自動設計や3Dモデル活用に関するディスカッションを行います。実務者の意見を元に、現場に近い声をお届けします。

本セッションでは、Fusion 360を活用した最新のテクノロジーを活用した2つのプロジェクトをご紹介します。双方のプロジェクト共に、学生と教授がインダストリーコラボレーションを両立し、Fusion 360の様々な機能を活用しながら大幅にプロダクトのパフォーマンスを向上させています。 工学院大学では、濱根先生が率いる300名を超える学生サークル、ワールドソーラーカーならびに学生フォーミュラチームで、Fusion 360を用いた車の筐体設計ならびにパフォーマンス最適化のためのパーツ設計と加工を行っています。毎年新しい学生が入部するため3D CADスキルの教育と機能班毎のデータ管理をFusion Teamに移行することで、設計班によるCFD解析やGenerative Designによるパーツのパフォーマンス向上と新人教育をFusion 360のクラウド上で両立させています。特にワールドソーラーカーでは軽量化の命題に向けGenerative Designの結果にインスピレーションを得て再設計、CAMの最適化も実施することで時間短縮と軽量化を同時に可能としました。2019年のワールドソーラーカーでは、テクニカルイノベーションアワードを受賞しています。 日本大学理学部精密機械工学科入江研究室：入江研究室は、西川精機製作所との共同研究を通じて、日本発のアーチェリーをFusion 360のGenerative Designを活用して設計、開発しました。入江研究室では、従来より学科全体での演習授業にもFusion 360を活用しており、ロボットやIoTデバイスでの活用推進を進めてきました。今回は、メイドインジャパンを取り戻すために国産アーチェリーの再生産を目指す西川精機製作所とともに、ジェネレーティブデザインを用いた製品設計、開発に協力しています。従来は手作業で実施していた計測もFusion 360のシミュレーションをフル活用し、新しいアーチェリー製品づくりに取り組んでいます。