ジェネレーティブデザイン|生成AI搭載CAD Creoで広がる設計の可能性

ジェネレーティブデザインとは、AIを活用して最適な設計案を自動生成する3D CAD 機能です。本ページでは、その基本的な仕組みや生成AIを搭載した3D CAD「Creo」での活用方法、得られるメリット、導入事例までを包括的に解説します。効率化と革新を両立する最新の設計アプローチをご覧ください。

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ジェネレーティブデザインとは?|生成AIとCADによる設計革新

ジェネレーティブデザインとは、AIやアルゴリズムを用いて、設計条件から自動的に複数の設計案を生成する3D CADの設計機能です。設計領域(保持・除外部分)、荷重や動作環境、使用する材料や製造方法の制約といった条件を入力すると、システムが複数の実現可能な形状を算出します。エンジニアは提示された候補を比較・検討し、最適な案を選択でき、従来の人手による設計に比べて短時間で高品質な成果物を得られる点が特長です。ジェネレーティブデザインについて短時間で要点を押さえたい方には、こちらの入門ガイドがおすすめです。設計・製造に関わる経営層・エンジニアの方に最適な入門資料です。

本資料では以下の内容をご覧いただけます:

  • ジェネレーティブデザインの基礎知識
  • 導入メリット
  • 業種別の導入事例

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ジェネレーティブデザインを導入する6つのメリット

ジェネレーティブデザインは、単なる設計効率化にとどまらず、差別化・スピードUP・人材育成・コスト削減・品質強化といった多面的な効果をもたらします。ここでは、製造業の現場で特に注目される6つのメリットをご紹介します。

ジェネレーティブデザインは、単なる設計効率化にとどまらず、差別化・スピードUP・人材育成・コスト削減・品質強化といった多面的な効果をもたらします。ここでは、製造業の現場で特に注目される6つのメリットをご紹介します。

導入メリットを詳しく見る

製品の差別化

材料や製造条件を考慮した形状を自動生成できるため、競合が容易に模倣できない独自のデザインを短期間で得られ、独自性の高い製品設計を実現できます。

材料や製造条件を考慮した形状を自動生成できるため、競合が容易に模倣できない独自のデザインを短期間で得られ、独自性の高い製品設計を実現できます。

市場投入スピードの向上

AIが複数の案を即時生成することにより、従来なら試作や検証に数週間かかっていた構想設計を短時間で比較でき、開発リードタイムを大幅短縮できます。

AIが複数の案を即時生成することにより、従来なら試作や検証に数週間かかっていた構想設計を短時間で比較でき、開発リードタイムを大幅短縮できます。

スキルギャップの低減

経験の浅いエンジニアでも条件を設定すれば実用的な案を複数得られるため、熟練者に依存した設計から脱却可能。属人化の解消と人材育成を同時に実現できます。

経験の浅いエンジニアでも条件を設定すれば実用的な案を複数得られるため、熟練者に依存した設計から脱却可能。属人化の解消と人材育成を同時に実現できます。 製造業における技術継承の秘訣とは?

検証力の向上

生成した設計案に応力解析などを実行し、強度や耐久性を事前に確認可能。現実環境でも機能することを早い段階で確かめられ、品質の維持・向上に寄与します

生成した設計案に応力解析などを実行し、強度や耐久性を事前に確認可能。現実環境でも機能することを早い段階で確かめられ、品質の維持・向上に寄与します Creo Simulation 機能の詳細

手戻り削減による効率化

設計段階から検証を組み込むことで、試作後に不具合が発覚するリスクを低減。不要な試作ややり直しを減らし、開発プロセス全体を効率化します。

設計段階から検証を組み込むことで、試作後に不具合が発覚するリスクを低減。不要な試作ややり直しを減らし、開発プロセス全体を効率化します。

コスト削減への貢献

過剰設計を防ぎ、必要最小限の材料で剛性を確保。軽量化と効率化を同時に実現し、試作や製造にかかるコストを大幅に削減できます。

過剰設計を防ぎ、必要最小限の材料で剛性を確保。軽量化と効率化を同時に実現し、試作や製造にかかるコストを大幅に削減できます。

ジェネレーティブデザイン搭載 Creoのお客様導入事例

ジェネレーティブデザインは、設計効率の向上や軽量化、コスト削減といった効果をもたらすだけでなく、実際の製造現場で確かな成果を上げています。製品設計における導入事例を通じて、その具体的なメリットと活用方法をご紹介します。

Cummins
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HPE COXA Logo 20202X

Cummins 社、ジェネレーティブデザインとシミュレーションで材料を最大 15% 削減

世界的な電力リーダー企業である Cummins 社は、サステナビリティを最優先に掲げ、Creo を活用した設計改革を推進しています。ジェネレーティブデザインの適用により通常使用する材料を 10~15% 削減し、環境負荷とコストを同時に低減。さらに Creo Simulation Live によるリアルタイム解析で設計者が迅速に意思決定できるようになり、開発スピードと品質の両立を実現しています。

お客様事例はこちら

Jacobs社|ジェネレーティブデザインで航空宇宙用生命維持装置を軽量化

Jacobs社はNASA向け生命維持バックパック設計にCreoのジェネレーティブデザインを活用。部品重量を最大50%削減し、燃料消費抑制と宇宙飛行士の機動性向上を実現しました。設計時間の短縮にもつながり、設計チーム全体の生産性が向上しています。さらに従来設計の固定観念を打破し、数百の材料・製造プロセスを短期間で検討できる柔軟な設計手法を確立しました。

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HPE COXA社|ジェネレーティブデザインで設計期間30%短縮に成功

HPE COXA社は高性能自動車やレーシングカー部品の設計において、Creoのジェネレーティブデザインと付加製造、リアルタイムシミュレーションを統合。複数ソフトに分散していた工程を一元化することで、設計・製造に要する時間を30%削減し、製品化までの期間を50%短縮しました。設計の俊敏性と顧客満足度を両立した事例です。

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ジェネレーティブデザイン・お役立ち情報

ジェネレーティブデザインの基礎から具体的な活用事例までを網羅した無料eBookや関連資料を多数ご用意しています。設計効率の向上やコスト削減といった導入メリットを短時間で把握できるだけでなく、業界別のユースケースや最新の技術動向も確認可能です。これから導入を検討する方から、すでに活用を始めている方まで、設計の最前線で役立つ情報をぜひご活用ください。

無料eBook:「設計効率を飛躍的に向上:Creo が提供する17のメリットと機能」

「ジェネレーティブデザイン」で新しいアイデアを発見し、「ダイレクトモデリング」で設計の自由度をさらに広げる。直感的な操作が可能な Creo で、設計を効率化してみませんか?

無料eBook:ハイエンド 3D CAD『Creo』: ノウハウ共有を通じて AI設計(ジェネレーティブデザイン)を実現

ハイエンド 3D CAD「Creo」は、バージョンアップ時の設計データの劣化・破損が少ないため、ベテラン設計者のノウハウを共有しながら、世界トップレベルのAI設計(ジェネレーティブデザイン)を導入できます。

無料eBook:CADと製品設計に関するエンジニア向けガイド

マルチCAD、付加製造、コンカレントエンジニアリングをはじめ、リアルタイムシミュレーションやジェネレーティブデザイン、拡張現実など、設計現場で押さえておくべき技術を網羅。エンジニアが今知っておくべき最新動向を効率的に学べる一冊です。

レポート「PTC、ABI Research社レポートでジェネレーティブデザイン分野のリーダーに選出」

ABI Research社の2023年版レポートで、PTCは「リーダー」かつ「イノベーション最優秀ベンダー」に認定。Creo搭載のGTOやGDXなどジェネレーティブデザイン機能や、クラウドを活用した先進的ソリューションが高く評価されました。

ブログ: ジェネレーティブデザインと AI の融合 – 生成 AI を活用した最適設計の可能性を探る

製造の現場では設計を最適化するために、他の業界に先がけて生成 AI の業務活用が進んでいます。生成 AI はデザイン探究プロセスをどのように変革するのか、3D CAD ソフトウェア「Creo」 のジェネレーティブデザインでできることを紹介します。

ブログ:ChatGPT と機械設計:汎用 AI ツールの限界と CAD 専用 AI の可能性

ChatGPT のような汎用 AI ツールでは限界がある設計支援において、Creo の CAD 専用 AI 機能であるジェネレーティブデザインが機械設計や製品開発に適している理由をご紹介します。

ジェネレーティブデザインに関するご質問 (FAQ)

ジェネレーティブデザインとトポロジー最適化の違いは何ですか?

トポロジー最適化は特定の条件下で材料配置を最適化する手法ですが、ジェネレーティブデザインはより広く、荷重条件や材料、製造制約を考慮し複数の設計案を自動生成します。

関連ページ:トポロジー最適化とジェネレーティブデザイン違い

トポロジー最適化と数値最適化はどう違いますか?

トポロジー最適化は設計領域と荷重条件から自由な形状を生成する手法で、数値最適化は寸法やパラメーターを変化させて最適な値を導きます。両者を組み合わせることで効率的な設計が可能です。

関連ページ:トポロジー最適化と数値最適化の組み合わせによる最適化手法

Creoでジェネレーティブデザインを利用するにはどのツールを使いますか?

Creoには GTO(Generative Topology Optimization)、GDX(Generative Design Extension)、BMX(Behavioral Modeling Extension) の3つの最適化ツールがあり、目的に応じて使い分けられます。

関連ページ:Creo デザインパッケージ

ジェネレーティブデザインはどのような業界で活用されていますか?

航空宇宙や自動車部品をはじめ、産業用ロボットや医療機器など幅広い分野で導入されています。特に軽量化や設計効率化が求められる製造業で効果を発揮します。

関連ページ:業界別ソリューション

ジェネレーティブデザインの導入メリットは何ですか?

設計時間の短縮、軽量化によるコスト削減、試作回数の削減、設計品質の向上が大きなメリットです。短期間で複数の案を検討できる点も強みです。

CreoのGTO(Creo Generative Topology Optimization)は他のCADのジェネレーティブデザインと比べて何が優れていますか?

最大の特長は処理スピードの速さとCreo環境への統合性です。さらにBREPジオメトリを生成できるため、設計変更や後工程への展開が容易です。

アセンブリ全体に対してジェネレーティブデザインを適用できますか?

現状、GTO(Creo Generative Topology Optimization)ではアセンブリ全体の最適化はできません。ただしBMX(Behavioral Modeling Extension)を使えば、アセンブリ内の特定部品に数値最適化を行うことは可能です。

Creoのジェネレーティブデザインで熱伝導解析は可能ですか?

現時点(2025年9月時点)では未対応ですが、熱伝導に関する最適化機能は開発中で、将来的に追加される予定です。

トポロジー最適化は局所解に陥ることはありますか?

はい。トポロジー最適化は勾配法を用いるため局所最適解に陥る可能性があります。数値最適化と併用することでそのリスクを軽減できます。