建築・土木向けのプロダクトパッケージである「AEC Collection」に含まれる各製品と、3D機械設計CADの「Inventor」を連携させることで、新しいワークフローの可能性が生まれます。また、土木構造物に付帯する機械設備に関しても、BIM/CIM活用の機運が高まっており、土木構造モデリングにおけるInventorの役割が大きくなっていくことが予想されます。 RevitモデルとInventorモデルを相互連携することで、樋門のゲートや鋼橋の上部工などの詳細度の高いモデルを効率的に作成することが可能です。また、InventorモデルはInfraWorksのパラメトリックパーツとして利用することができ、橋梁・トンネルなどの構造物を詳細かつ直感的に作成できるようになります。 「PD&M Collection」（製造業向けプロダクトパッケージ）には、Inventorに統合された有限要素解析ソフトウェア「Inventor Nastran」が含まれており、Inventorで作成したモデルを直接FEM解析に利用することができ、設計用モデリングと構造解析の連携性を高めます。 本セッションではAEC CollectionとInventorを連携した活用例を紹介し、土木構造物モデリングの新たな手法をご提案します。

清水建設は、構造部材の設計から製造に至るまでのデジタル連携を実現する為に、鉄骨と鉄筋について、Revitを機軸とした自動化プログラムを開発した。Revit構造モデルから鉄骨モデルを生成し、鉄骨積算、鉄骨工作図作成に至るシステムを開発、2019年から運用を開始した。鉄筋については、Revit構造モデルのプロパティ情報と、配筋要領を元に鉄筋モデルを生成するプログラムを作成した。今後は加工図面の作成機能と、加工機に対するデータ連携機能を開発する。

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。

公共事業の土木インフラ施設は、人々の生活を安全で豊かなもにするために毎年6兆円の予算がつぎ込まれる巨大な市場である。 その中で、上下水道・鉄道・橋梁・河川・ダムその他多くの構造物は会計検査の対象となり、極めて厳格な予算計画が要求される。 インフラ施設の設計は、主に構造計算書と設計図に分類されるが、その土木配筋図は鉄筋1本ごとに形状及び長さをｍｍ単位ｇ単位で計画し、どの様に配置するかを断面配筋図・全面展開図を起こして表している。 従来、これらの作業には2Dでおこなう為に熟練の技術と長時間労働という忍耐が要求された。現在では土木設計者のやりたがらない作業の代表格である 弊社はRevitを用いることで、3D上で鉄筋1本1本を現場と同じように配置し、高精度で2D図面の作成、鉄筋数量表の自動作成を可能とした。 将来的には、このRevitモデルで生成された鉄筋数量表のデータを鉄筋加工業者へ送ることで、自動で鉄筋加工が可能な日が来ると予測される。

　 Autodesk Inventorでモデリングした製品の3Dデータを活用し、CAEや3Dプリンティングによる製品設計の最適化を図るデジタルエンジニアリングの適用事例をご紹介します。 自動車産業では環境問題を背景とした燃費改善の取組として、軽量化も重要です。例えば、自動車の燃料や冷却水の配管も金属配管から樹脂配管への移行が進んでいます。しかしながら、樹脂は金属に比べて強度面に劣ることから、信頼性の高い設計が求められます。そこで、樹脂配管部材の設計を3Dデータより構造解析、3Dプリンタによるモックアップでの強度評価を実施することで、最適かつ信頼性の高い設計を実現することが可能となると共に、従来樹脂成形で必要とされる金型を作成する前の段階でフロントローディングを実施し、開発期間の短縮や開発コストの大幅な削減を実現することが可能となりました。

Revitを用いた建築設計手法及びファブリケーションへのデジタル連携手法。 日本初の高層準木造耐火建築物の設計をRevitワンモデルでコーディネーションしている。 柱、梁を構成する木加工は接合部分のユニット化を行い、材料加工、施工立て方での効率化を追求している。ユニット化された架構のRevitファミリーを作製してファブリケーションへ引渡して更なる詳細化、部材情報、必要パラメーターの追加を行い加工機までデジタルで連携している。ユニット材料制作図の確認においても構造設計情報と制作モデル情報をCSVで比較して確認、承認を行っている。 デザイン検討においては壁、天井形状検討ではダイナモを利用してパラメトリックにデザインして効率を高めている。 確認申請の電子申請及び事前申請で360DocsによるRevitモデル活用を行い確認申請手続きの効率化を図っている。 木材情報管理を含めた建物維持管理においてもRevitモデル情報を活用した当社維持管理システム「BIMWill」を運用する予定としている。

医療施設の設計では、諸室の仕様や法規制などの与条件が多いこと、ステークホルダーが多数で合意形成までに多くの時間を要することが特徴です。また、用途の特性から設計内容が複雑になりがちであり、意匠-構造-設備間での納まり調整不足や引き継ぎミス、それに起因するトラブルが起きやすい点も特徴として挙げられます。更には開院後のメンテナンスは元より、大型医療機器の入替や増改修も頻発します。これら医療施設設計や運用における様々な課題は、BIMが持つデータベースとしての特性をうまく用いることで改善される可能性があります。 そこで我々は、約３万 ㎡の新築の病院実例を対象に選定し、その実効性を検証しました。RevitとExcelを連携させた医療機器や設備諸元との情報連携、FORGEカスタムBIMビューワーを用いた情報検索やビジュアライゼーション、情報伝達の履歴管理等を実践しています。その中でも特に、Non-BIMユーザーを意識したBIMデータの活用手法と関係者の関わり方に注目し、医療施設における設計BIM・維持管理BIMのエントリーモデルのあり方を探り、BIM導入のハードルを下げ、広く一般的な普及の一助となることを目指しました。 ※「令和2年度国交省BIMモデル事業」の発表内容をより詳細に解説します。

業務の属人化は、日本人の働き方、ひいては労働の構造に重大な影響を及ぼす社会課題のひとつです。わたしたちLIXILは、複雑な設計配慮が必要なパブリックトイレ空間の計画において、従来型の設計シーンからの脱却と、より高品質な空間提供の実現を狙って、新たなチャレンジを始めました。 「A-SPEC」(えーすぺっく)は、“ いっしょに考えます、トイレのこと ”をコンセプトに、建築設計者のパートナーになることを目指して開発した、パブリックトイレの自動設計クラウドサービスです。設計者が指定した空間や衛生設備器具に対して、クラウド上にある「A-SPEC」の自動設計プログラムが様々なシミュレーションを行い、数万件のアイデアから、より良いプランを提案します。 建築設計補助ツールである「A-SPEC」の特徴は、パブリックトイレ空間を【つくるしくみ】と、【えらぶしくみ】の双方を組み合わせた構成そのものです。 企業に蓄積されてきた【長年の提案経験・調査研究と洞察・商品知識や判断基準】を、自動設計プログラムに代替して【設計行為の効率化・品質安定化・複数案の検討容易化】を図るだけに留まらず、実際に今後サービスを利用する人が自動計算結果の比較検討や判断をしやすくなるための【評価表示の工夫】を行なっています。 その結果レイアウトをWeb上で3Dモデル化し、専用ソフト要らずで、その空間の確からしさを確認する際に活躍するのが、Forge Viewerです。また、Design Automation APIを介したRevit/AutoCADへのデータ連携も実装しています。 本講座では、「A-SPEC」のようなマイクロサービスの中で威力を発揮する、【Forgeの使いどころと採用メリット】についてご理解いただけると思います。 わたしたちはトイレメーカーとして、設計作業時間の削減はもとより、設計者の個々のノウハウに頼ることのない【設計ノウハウの汎用化・設計精度の均一向上】を目的としたデザインオートメーションの取り組みを行っていますが、【自社のノウハウ活用・業務改革・生産性向上】などをテーマに活動されている方にもヒントがある内容となっています。

2019年4月 総務省 統計局の住宅・土地統計調査によれば、2018年の日本での木造住宅の着工件数は30,552千戸で、受託総数の57％を占める。そのうち在来工法で建てられた木造建築物はそのうちの約76％、23,000千戸（国土交通省「住宅着工統計」（2018年））といわれている。（ちなみにツーバーフォーの住宅はそのうちの約22％ で6,721千戸）。また、2015年に農林水産省が実施した「森林資源の循環利用に関する意識・意向調査」で消費者モニターに対して、今後住宅を建てたり、買ったりする場合に選びたい住宅について尋ねたところ、「木造住宅（昔から日本にある在来工法のもの）」及び「木造住宅（ツーバイフォー工法など在来工法以外のもの）」と答えた者が74.7％となり、在来工法木造住宅の建設ニーズは今後も維持されると考えられる。 　在来工法による木造戸建て住宅については、半数以上が年間供給戸数50戸未満の中小の建設事業者により供給されたものであり（請負契約による供給戸数についてのみ調べたもの。国土交通省調べ。）木造住宅の建築に大きな役割を果たしている。　 　一方で、日本の建築設計事務所におけるBIMの普及については、建築BIM推進会議におけるアンケート「建築分野のBIMの活用・普及状況の実態調査」（2021年１月 国土交通省調べ）から、1）設計事務所のBIM導入割合は全事業者の約46％で、そのうち専門設計事務所（意匠、構造、設備の単独事務所）は32％と低い、2）個人事務所（1～5人以下）の導入割合は25％と低い、3）BIM未導入の組織のうち約50％は少なくとも3年以内に導入を検討している、4）導入後に積極的に活用できているのは53％とのことで、木造在来工法における建築設計において、中小の建設事業者がBIMを活用するニーズがこれから高まることが予想される。しかし導入した企業の50％がCAD等の業務と二重作業になり、作業時間と手間が増加し人材育成に課題を感じている。 そこでREVITを活用した木造在来工法の住宅設計のプロセスについて、実例による手順書を作成し、テンプレートやいくつかのファミリを公開し、様々な課題を抱えているREVITユーザーの問題解決に役立ててもらう。この活動は日本建築士会連合会とも連携して実施するので、日本全体でREVITの普及に寄与するものと考えています。