DynamoとGenerative DesignによるBIM/CIM作業効率化

オートデスク株式会社
2022年1月27日 13:20-14:00© 2022 Autodesk. All rights reserved.

技術営業本部植田祐司

DXとBIM/CIM

DXとBIM/CIM
DXとは何か従来のチェック作業
連日の作業

チェック作業作業開始

 データやデジタル技術を使って新たな価値を創出していくこと
o 「コンピュータに働いてもらう」こと
o コンピュータに働いてもらうとは？
• 例：チェック作業

o コンピュータに働いてもらうことの効果

一連の作業終了

正誤判定

DX化されたチェック作業
1日の作業終了

翌日の作業開始• 作業効率、品質、コスト削減など

o コンピュータに働いてもらうためには「コンピュータが理解できるデータ」が必要

情報登録
チェック作業

結果観測

DXとBIM/CIM
BIM/CIMはDXに欠かせない技術

 土木技術者とコンピュータの翻訳ツール「BIM/CIMモデル」
o 技術者とコンピュータで認識できるデータの形式が異なる• 技術者：様々な形式のデータや情報（紙、表形式、頭の中のイメージ）

BIM/CIMツールで変換• コンピュータ：決まった形式（表形式）のデータ

o 技術者とコンピュータが共に理解できるデータがBIM/CIMモデル
コンピュータ

BIM/CIM
モデル
技術的な検討

3Dモデル

発注者

図面

施工

集計表

積算

DXとBIM/CIM
なぜBIM/CIMなのか
CADモデル (AutoCAD)

BIM/CIMモデル (Revit)

橋梁のモデルから橋台A1を選択している橋梁のモデルから橋台A1を選択している

たくさんあるソリッドから一つのソリッドを選択している橋梁のモデルから橋台A1を選択している

DXとBIM/CIM
なぜBIM/CIMなのか
CADモデル (AutoCAD)

BIM/CIMモデル (Revit)

コンピュータさん、橋台A1の体積を求めてください。

？

コンピュータさん、橋台A1の体積を求めてください。

！
橋台A1って何ですか？

橋台A1の体積は〇〇m3です！

DXとBIM/CIM
BIM/CIMとDXによるワークフロー変革

 現状のワークフロー例：コンピュータが働いていない（人数で技術者の負担を減らす）

技術者の判断

技術
検討

技術
検討

技術
検討

数量

技術者の作業

図面作成

3Dモデル

施工計画
コンピュータの作業

数量

図面修正

3Dモデル

施工計画

DXとBIM/CIM
BIM/CIMとDXによるワークフロー変革

 BIM/CIMワークフロー例：コンピュータに働いてもらって技術者の負担を減らす

技術者の判断技術者の作業コンピュータの作業

技術
検討

技術
検討

BIM/CIM
モデル

技術
検討

BIM/CIM
モデル修正
図面

図面

数量

数量

施工計画

施工計画

DXとBIM/CIM
BIM/CIMとDXによるワークフロー変革

 Dynamo / Generative Design：コンピュータに働いてもらう領域を増やす

技術者の判断技術者の作業

技術
検討

技術

BIM/CIMモデル

BIM/CIM

Dynamoモデル修正
図面

コンピュータの作業

技術
検討

Generative
検討 Design数量
BIM/CIMツールの標準機能
施工計画

図面

数量
施工計画

DynamoによるBIM/CIM作業の効率化Autodeskが提供するプロダクトの種類
デスクトッププロダクトとクラウドプロダクト
デスクトッププロダクト：PCにインストールして使うプロダクトインストール

建設・土木業界で活用できるデスクトッププロダクトとクラウドプロダクトをまとめたパッケージ

インストールetc.

クラウドプロダクト：ブラウザからサービスにアクセスして使うプロダクト
クラウドプラットフォーム

アクセス
Docsアクセス

Design Automation API

Design Collaboration
Model Coordination

etc.

Model Derivative APIetc.

AEC Collection のラインナップ
建設・土木業界のためのパッケージ
Revit

Civil 3D

InfraWorks

多分野に対応した構造物の計画、設計、施工、管理

土木設計、図面作成

土木インフラのためのコンセプト
設計と解析

Navisworks

ReCap Pro

Autodesk Docs

統合モデル、干渉チェックと高度な調整、5Dシミュレーション

リアリティキャプチャ・3Dスキャニング

クラウドベースの共通データ環境、プロジェクト情報の管理

AutoCAD

3ds Max

FormIt Pro

2D/3DCADソフト（業種別ツールを含む）

ビジュアライゼーション用3Dモデリ
ング、アニメーション、レンダリング

直感的な3Dスケッチ（Revitとの相互運用）

Advance Steel

Robot Structural Analysis

Insight

鋼材の詳細設計用の3Dモデリング

汎用構造解析ツール（Revitとの相互連携）

建物性能解析ソフトウェア

Autodesk Rendering

Vehicle Tracking

Fabrication CADmep

クラウドレンダリングツール

車両スイープパス解析

MEP詳細設計、ドキュメント作成

Dynamo Studio

Structural Bridge Design

Autodesk Drive

ビジュアルプログラミングツール

橋梁構造解析（日本語非対応）

CAD対応クラウドストレージ

AEC Collection のラインナップ
建設・土木業界のためのパッケージ
Revit

Civil 3D

InfraWorks

多分野に対応した構造物の計画、設計、施工、管理土木設計、図面作成

土木インフラのためのコンセプト
設計と解析

Navisworks

ReCap Pro

Autodesk Docs

統合モデル、干渉チェックと高度な調整、5Dシミュレーション

リアリティキャプチャ・
3Dスキャニング

クラウドベースの共通データ環境、プロジェクト情報の管理

AutoCAD

3ds Max

FormIt Pro

2D/3DCADソフト（業種別ツールを含む）

ビジュアライゼーション用3Dモデリ
ング、アニメーション、レンダリング

直感的な3Dスケッチ（Revitとの相互運用）

Advance Steel

Robot Structural Analysis

Insight

鋼材の詳細設計用の3Dモデリング

建物性能解析ソフトウェア

クラウドレンダリングツール

汎用構造解析ツール
Dynamo（Revitとの相互連携）
製品のカスタマイズをする
ビジュアルプログラミングツール
Vehicle Tracking
車両スイープパス解析

Dynamo Studio

Structural Bridge Design

Autodesk Drive

ビジュアルプログラミングツール

橋梁構造解析（日本語非対応）

CAD対応クラウドストレージ

Autodesk Rendering

Fabrication CADmep
MEP詳細設計、ドキュメント作成

Dynamoとは？
視覚的で初心者にもわかりやすいプログラミングが可能 テキストプログラミングo プログラム言語の構文に従ってテキストを入力し、プログラムを作成
o 実行に下準備が必要な場合も（ビルド、ロード、…）

 ビジュアルプログラミングo 事前に作成されたノード (関数) を、o コネクタで接続し、プログラムを作成
o ワンクリックで実行が完了

Dynamoとは？
プログラミングが分からない人から、テキストプログラミングが出来る人まで
Dynamo Player

既にある Dynamo のプログラムに、入力値だけ指定して、処理を実行

Dynamoビジュアル
プログラミングでプログラムを作成

Dynamo + Python

Dynamo のノードだけでは実現できない機能を、Python を書いて実現

Dynamoによるプロセス改革
従来：設計 → 作図 → 数量計算 までのツールがバラバラ、転記で情報をつなぐ
手作業
Input

設計計算

作図

数量計算

OutputDynamo を活用：各段階で情報を連携

Input

設計計算

モデル・図面

数量計算

OutputDynamoによるプロセス改革
 A社の実例：社内の技術者 50 人が 3D 地層モデルを作成できるようにしたい
o Dynamo は 1 人で、3 ヶ月で作成した
o Dynamo を使用すると、実際の作業は 2 週間から 2 日に短縮できた
o Dynamo を使用すると、トレーニングにかかる時間は 7 日から 1 日に短縮できた
実際の作業

トレーニング

開発：0 [人日]作業：10 * 50 = 500 [人日]開発：0 [人日]受講：7 * 50 = 350 [人日]教育：(7 * 50) * 1 = 350 [人日]計：500 [人日]計：700 [人日]To be(Civil 3D,Dynamo)

開発：60 * 1 = 60 [人日]作業：2 * 50 = 100 [人日]開発：60 * 1 = 60 [人日]受講：1 * 50 = 50 [人日]教育：(1 * 50) * 1 = 50 [人日]計：160 [人日]計：160 [人日]時短効果(500-160)/500 = 68 [%](700-160)/700 = 77 [%]As is(ACAD LT,他社製品)

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Autodesk University
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Dynamo活用例
法枠の自動作成

Dynamo活用例
鉄筋の自動作成

Dynamo活用例
属性情報付与の自動化

Generative Designによる新たな設計フロー

Generative Designとは？
設計者とコンピュータの共同設計プロセス

 コンピュータがすること
o 設計案を自動で大量に「生成」する

生成

o 設計案を「分析」→「序列化」する
o 設計案を「進化」させる

o （設計案を視覚的に整理する）

分析 人間がすること
o 設計案を「生成」するための設計パラメータとロジックを定義する

序列化

進化

o 設計案を「分析」→「序列化」するための定量的な評価関数と、制約条件を定義する
調査

o 設計案を一つに絞り込んで（調査）、実際の設計に適用する（統合）統合

出典：what goes into a Generative Design Process?

Generative Designとは？
従来の設計
人間：設計案を作成

人間：設計案を評価→選定

・何の変哲もない設計…
・作れる数に限りが…

・定性的…
・時間がかかる…
製造性

コンセプト

製造

デザインの探求
検証

評価

反復検討段階製造へのデザイン

製品が市場に出るまでの時間

Generative Designとは？
新しい設計（Generative Design）

コンピュータ：設計案を生成→評価→改良→評価→…

・人間では捌けない、大量の案・人間では閃かない、奇抜な案
人間：設計案を選定

・コンピュータでは判断できない価値基準

デザインの探求
製造

反復検討段階製造へのデザイン

製品が市場に出るまでの時間

生産性の向上Generative DesignとDynamo
Generative Design = Dynamo の出力値を調節するエンジン
Dynamo：ロジックを定義
入力値(設計パラメータ)

Generative Design in Revit：出力値を基に、入力値を調節

出力値(設計案の評価関数)

最適化

Optimization

ロジック
複数提示
Optioneering

出力値
(設計案)

この計算を繰り返し行う

Generative DesignとDynamo
Generative Designを使うためにはDynamoのロジックがきちんと組める必要がある
Dynamo：ロジックを定義
入力値(設計パラメータ)

出力値(設計案の評価関数)

ロジック

入力値 (設計パラメータ)が準備できるか？
出力値 (設計案の評価関数)が定量化できるか？
入力値と出力値を繋ぐロジックが定義できるか？

出力値
(設計案)

Generative DesignとDynamo
Automation, Optioneering, Optimization の違い
Automation
Dynamo で十分Optioneering
GD の「最適化」以外が使えるex.) 1000mm*2000mm の机を(x, y) から θ 度傾けて順番に並べよう！

ex.) 色んな机のサイズを色んな場所から色んな角度で順番に並べよう！

“Single-objective” Optimization
GD の「最適化」が使える→ 人間の出る幕なし？

“Multi-objective” Optimization
GD の「最適化」が使える→ 人間が複数案から絞り込むex.) 机が最も多く入るように順番に並べよう！
参考：What Generative Design Can't Be Used Forex.) 机が最も多く入り、離隔を最も長く取るように順番に並べよう！
* 個数と離隔はトレードオフ

テールアルメの最適割付砂防堰堤の最適配置参考情報Dynamo・Generative Designを始める前に
 DynamoやGenerative Designで効率化する前に、各ソフトの基本的な操作を習得する必要があります。
 「BIM design 土木・インフラ向け」サイトをご活用ください。
o ウェビナーo トレーニング教材

Dynamo・Generative Designの参考情報
 ウェビナー（BIM design 土木インフラ向けで公開中）

 学習リソースo Dynamo for Revit 入門
o 各種書籍o BIM design 土木インフラ向け トレーニング教材

 フォーラム（機能に関する質問／様々な情報の入手）
o Dynamo – 日本語Autodesk and the Autodesk logo are registered trademarks or trademarks of Autodesk, Inc., and/or its subsidiaries and/or affiliates in the USA and/or other countries. All other brand names, product names, or trademarks belong to theirrespective holders. Autodesk reserves the right to alter product and services offerings, and specifications and pricing at any time without notice, and is not responsible for typographical or graphical errors that may appear in this document.
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