杏吧原创(本社:東京都港区、社長:福富正人)、株式会社リバネス(東京本社:東京都新宿区、代表取締役グループCEO:丸幸弘、以下、リバネス)、株式会社ヒューマノーム研究所(本社:東京都中央区、代表取締役社長:瀬々潤、以下、ヒューマノーム研究所)およびソーラーテック株式会社(本社:東京都中央区、代表取締役CEO:久保友志郎、以下、ソーラーテック)は、有限時間内に誰もが最適な構造計算が可能な环境を構築するために、AIを活用した構造設計支援システム「部材グルーピングシステム(以下、AIグルーピングシステム)」を開発しました。
础滨グルーピングシステムの活用により、従来の构造计算と比较して、计算结果を得るまでの时间が半分程度となります(図1)(注1)。これにより、迅速な対応ができるだけではなく、限られた期间内に复数の架构形式の検讨ができることで、より良い提案をすることが可能になります。また、本システムは担当者の知识?経験に依存しないため、成果品の完成度の平準化も実现します。
図1:構造設計支援システム 最適化サイクル
1.开発の背景
建筑の構造設計では、一貫構造計算プログラムを用いて、柱部材や梁部材の大きさ等を決定していますが、その際、さまざまな条件を満足させる必要があります。従来の設計方法では、構造計算プログラム上で部材情報を手入力で変更し、トライアンドエラーを繰り返すため、多大な時間を要します。また、成果品の完成度が、担当者の知識?経験による個人の力量に左右されることもあります。
これらの課題解決のために、杏吧原创では、構造設計者の経験によらず、短期間で精度の良い構造計算結果が得られるRPA(Robotic Process Automation)(注2)を用いた自动计算システム(以下、搁笔础システム)を构筑しました。しかし、対象建物の部材の种类が多い场合には、搁笔础システムの计算时间が膨大になること、施工性が考虑されない结果となることなどの问题がみえてきました。そこで今回、搁笔础システムをベースに、计算时间と施工性の问题を解决する础滨「础滨グルーピングシステム」を开発しました(図2)。
図2:构造设计支援システムによる构造计算フロー
2.システム概要と効果
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础滨グルーピングシステムは、构造计算モデルの部材を自动的にグルーピングすることで、搁笔础による适切な构造计算を诱导するための础滨システムです。グループ数については、础滨による自动设定が可能ですが、个々の建物の制约に対応するために构造设计者が设定することも可能です。
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AIグルーピングシステムによるグループの数や精度は、熟練した構造設計者と同等であることを確認しています。また、AIグルーピングシステムとRPAシステムにより、誰もが短期間に熟練した構造設計者と同等以上のより良い提案?成果品を作成できる环境を構築しています。
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础滨グルーピングシステムを搁笔础システムと併用することで、従来の手入力での构造计算と比较して计算时间を约半分に短缩することが可能です(図1)。これにより、设计资料作成についても、従来と比较して约半分の日数に短缩することができました。
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構造計算の作業的な部分を自動化することにより、構造設計者はより創造的な業務に集中できる环境となりました。また、構造設計者の働き方改革?ワークライフバランスの向上へもつながっています。
3.今后の展开
础滨グルーピングシステムと搁笔础システムのさらなる効率化と、両システムを一体のシステムとして利用できるように整备を进め、构造设计のさらなる効率化、生产性向上を目指します。
なお、科学技术分野における教育、研究等に関する企画?コンサルティング业务などを手掛けるリバネス(本件、コンサルティング担当)、ヒトの理解に関连する学术的统合解析技术の研究开発に取り组むヒューマノーム研究所(本件、础滨システム构筑担当)、そして建设业界での製造支援を行うソーラーテック(本件、コミュニケーション统括担当)が、建设会社と共同で技术开発に取り组むのは今回がはじめてとなります。异业种のパートナーが协同し、さまざまな可能性を追求することで、ニーズに即した差别化技术の开発を加速していきます。
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AIグルーピングシステムとRPAシステムを併用した场合の计算时间
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RPA(Robotic Process Automation)
これまで人间のみが対応可能と想定されていた作业、もしくはより高度な作业を、人间に代わって実施できるルールエンジンを活用して代行?代替する取り组み