【CAD設計の未来を拓く】AIモデル生成技術「MEDA」が国際的ホワイトペーパーに掲載!製造業の設計プロセスはどう変わる?

AIがCADモデルを自動生成!「MEDA」が国際的なホワイトペーパーに掲載され、設計の未来を塗り替える

現代の製造業において、製品設計は非常に重要なプロセスです。その設計作業の根幹をなすのが「CAD(Computer-Aided Design)」と呼ばれるソフトウェア。製品の形や構造をコンピュータ上で設計するために不可欠なツールです。しかし、このCADモデルの作成には、専門知識と多くの時間、そして労力が求められます。

そんな中、株式会社ゴーデルブロックが研究協力しているAccelerated Komputing社との共同研究成果である「MEDA(Mechanical Engineering Design Agents)」という画期的なCADモデル生成AI技術が、世界的に権威あるホワイトペーパー「AI in New Product Development: Connecting Data & Unlocking Knowledge」に、先進的なAI技術事例として引用されました。このホワイトペーパーは、Accenture、Fraunhofer研究機構、ドイツ人工知能研究センター(DFKI)という、名だたる企業や研究機関が共同で執筆したものです。

このニュースは、製造業における設計プロセスの未来を大きく変える可能性を秘めています。本記事では、AI初心者の方にも分かりやすいように、MEDAとは何か、その技術がどれほど革新的なのか、そして国際的なホワイトペーパーに掲載されることの重要性について、詳しく解説していきます。

godelblock

「MEDA」とは何か?AIがCADモデルを自動生成する革新技術

MEDAは「Mechanical Engineering Design Agents」の略称で、その名の通り、機械工学の設計をAIエージェント(代理人)が行うシステムを指します。具体的には、自然言語での指示や視覚的なフィードバック(CADモデルの画像など)に基づいて、パラメトリックCADモデルを自律的に生成し、さらに改良を重ねるAIフレームワークです。

従来のCAD設計とMEDAの違い

従来のCAD設計では、設計者が一つ一つの部品の形状や寸法、配置などを手作業で入力し、モデルを作成していました。これは非常に緻密な作業であり、専門的なスキルと経験が不可欠です。設計変更が生じた場合も、多くの手作業を伴う修正が必要でした。

MEDAは、このプロセスをAIが自動化します。設計者が「このような形状の部品を作りたい」「この部分の寸法を変更したい」といった指示を自然な言葉で入力すると、AIがその指示を理解し、自動的にCADモデルを生成・修正してくれるのです。これは、まるで熟練の設計アシスタントが常に隣にいてくれるようなものと言えるでしょう。

MEDAを支える「マルチエージェントフレームワーク」と「マルチモーダル大規模言語モデル」

MEDAの核心技術は、主に以下の2点にあります。

  1. マルチエージェントフレームワーク:
    これは、複数のAIがそれぞれの専門分野を担当し、協力し合って一つの目標(CADモデルの生成)を達成する仕組みです。人間社会でプロジェクトチームが役割分担して仕事を進めるように、MEDAの中にも5つの専門的なAIエージェントがいます。

    • 設計専門家(Design Expert): 設計の要件や目標を理解し、全体の方針を決定します。

    • CADスクリプト作成者(CAD Script Writer): 設計専門家の指示に基づき、CADソフトウェアが理解できるプログラムコード(スクリプト)を作成します。

    • 実行者(Executor): 作成されたCADスクリプトを実際にCADソフトウェアで実行し、モデルを生成します。

    • スクリプト実行レビュー者(Script Execution Reviewer): スクリプトが正しく実行されたか、エラーがないかをチェックします。

    • CAD画像レビュー者(CAD Image Reviewer): 生成されたCADモデルの画像を分析し、設計要件や元の意図と合致しているか、視覚的に問題がないかを評価します。
      これらのエージェントが互いに連携し、テキストでの指示と、生成されたCADモデルの見た目(視覚的フィードバック)の両方に基づいて、CADモデルを繰り返し作成・実行・改良していくことで、高品質なモデルを自律的に生成します。

  2. マルチモーダル大規模言語モデル(Multi-modal LLMs):
    これは、テキスト情報だけでなく、画像や動画といった様々な種類の情報(モダリティ)を理解し、処理できる高性能なAIモデルのことです。MEDAでは、この技術を活用することで、設計者の自然言語による指示を正確に解釈し、さらに生成されたCADモデルの画像を見て、その形状や構造が適切かどうかを判断し、改善策を提案することができます。

MEDAの驚異的な性能

MEDAは、ASME 2025国際設計工学技術会議(IDETC/CIE2025)で発表された際に、その高い性能が示されました。

  • 99%のスクリプト実行成功率: AIが生成したCADスクリプトが、ほぼ確実にCADソフトウェアで問題なく実行されることを意味します。これは、手作業でのスクリプト作成やデバッグにかかる時間を大幅に削減し、設計プロセスをスムーズに進める上で非常に重要な指標です。

  • 56%の点群距離誤差削減(従来手法比): 点群距離誤差とは、AIが生成したモデルと、目指すべき理想のモデルとの間の形状のずれを示す指標です。この誤差を従来の手法に比べて56%も削減できたということは、MEDAがより高精度で、設計者の意図に忠実なCADモデルを生成できることを意味します。特に、複雑な形状や精密な部品の設計において、この高精度は大きな強みとなります。

これらの技術的特徴と実績は、MEDAが単なる自動化ツールにとどまらず、設計品質の向上と効率化を同時に実現する次世代の設計技術であることを明確に示しています。

世界が注目するホワイトペーパー「AI in New Product Development」とは

MEDAが引用されたホワイトペーパー「AI in New Product Development: Connecting Data & Unlocking Knowledge」は、製品開発におけるAI活用の現状と未来を包括的に分析した、非常に重要な研究成果です。

権威ある共同執筆者たち

このホワイトペーパーは、以下の名だたる組織や研究者が共同で執筆しています。

  • Accenture(アクセンチュア): 世界有数の総合コンサルティング企業。ビジネスとテクノロジーの融合において最先端を走っています。

  • Fraunhofer研究機構(フラウンホーファー研究機構): ドイツを代表する応用研究機関。特に製造業や情報技術分野での研究開発で知られています。

  • ドイツ人工知能研究センター(DFKI): ドイツ最大の人工知能研究機関。AI分野の基礎研究から応用研究まで幅広く手掛けています。

これらの機関が協力して作成したという事実は、このホワイトペーパーの内容が非常に信頼性が高く、学術的・産業的にも大きな影響力を持つことを示しています。主要な著者には、Dirk A. Molitor氏(Accenture / ダルムシュタット工科大学)、Tobias Guggenberger氏(ドルトムント工科大学)、Marcel Altendeitering氏(Fraunhofer ISST)など、ドイツおよび欧州の主要研究機関の専門家が名を連ねています。

製品開発におけるAI活用の包括的フレームワーク

ホワイトペーパーは、製品開発の全工程、すなわち「要求定義」「設計」「シミュレーション」「テスト」「リリース管理」に至るまで、AIがどのように活用されているか、そして今後どのように活用されていくべきかについて、包括的なフレームワークを提示しています。世界中の137本もの研究論文を詳細に分析し、産学連携の大規模な研究としてまとめられました。

MEDAは、このホワイトペーパーの「Product Design(製品設計)」セクションの中でも、「Model Generation(モデル生成)」という、CADアプリケーションの中核をなす分野における革新的な多エージェントフレームワークとして紹介されています。これは、MEDAが単に注目されているだけでなく、製品設計の未来を担う重要な技術の一つとして、国際的に認められたことを意味します。

ホワイトペーパーでは、MEDAについて以下のように評価しています。

“A multi-agent framework is presented by Panta et al. (2025), who apply multi-modal LLMs to autonomously generate and iteratively refine parametric CAD models. Their framework consists of five agents (design expert, CAD script writer, executor, script execution reviewer, and CAD image reviewer) that work collaboratively together and generate CAD models by iteratively creating, executing, and refining scripts based on both textual prompts and visual feedback.”

(Panta氏ら(2025)によって提示された多エージェントフレームワークは、マルチモーダル大規模言語モデルを応用し、パラメトリックCADモデルを自律的に生成・反復的に改良する。このフレームワークは5つのエージェント(設計専門家、CADスクリプト作成者、実行者、スクリプト実行レビュー者、CAD画像レビュー者)で構成され、テキストプロンプトと視覚的フィードバックの両方に基づいてスクリプトを反復的に作成・実行・改良することでCADモデルを生成する)

この引用は、MEDAが持つ多エージェントシステムとマルチモーダルLLMの組み合わせによる自律的なCADモデル生成・改良能力が、製品開発のAI活用において特に注目すべき点であると評価されていることを示しています。

ホワイトペーパーは、ResearchGateにて公開されています。
ResearchGate

MEDAが製造業・設計にもたらす未来と影響

MEDAのようなCADモデル生成AI技術が普及することで、製造業の設計プロセスは劇的に変化するでしょう。ここでは、その具体的な影響について考察します。

1. 設計の劇的な効率化と時間短縮

AIがCADモデルの生成や修正を自動で行うことで、設計者は手作業による時間を大幅に削減できます。これにより、試作回数を減らし、製品開発のリードタイム(開発期間)を大幅に短縮することが可能になります。特に、自動車産業のような開発サイクルが速い分野や、多品種少量生産を行う企業にとって、この効率化は競争力に直結するでしょう。

2. コスト削減と品質向上

設計作業の効率化は、人件費の削減にもつながります。また、AIが高い精度でモデルを生成することで、設計ミスや手戻りが減り、結果として不良品の発生率を抑え、製品の品質向上に貢献します。初期段階での設計品質が高まることで、後工程での問題発生リスクも低減されます。

3. エンジニアの創造性への集中

定型的で反復的なCADモデル作成作業をAIが肩代わりすることで、設計エンジニアはより高度な思考や創造的な活動に時間を割けるようになります。例えば、新しいアイデアの創出、革新的なデザインの検討、複雑な問題解決など、人間の得意とする領域に集中できるようになるでしょう。これは、エンジニアリングの仕事の質を高め、より付加価値の高い製品開発につながります。

4. 専門知識の障壁の低減

自然言語で指示できるAIは、CADソフトウェアの操作に不慣れな人でも、比較的容易に設計作業に参加できる可能性を秘めています。これにより、設計の専門知識を持つ人材が不足している企業でも、設計プロセスのボトルネックを解消しやすくなるかもしれません。もちろん、最終的な確認や高度な判断は人間が行う必要はありますが、AIが設計の民主化を促進する一助となる可能性は十分に考えられます。

5. 新たな製品開発の可能性

AIによる迅速なモデル生成と改良能力は、これまで時間やコストの制約から実現が難しかった、複雑な形状や最適化された構造を持つ製品の設計を可能にするでしょう。例えば、トポロジー最適化(材料を最も効率的に配置する設計手法)やジェネレーティブデザイン(AIが多数のデザイン案を生成する手法)といった、AIと相性の良い設計アプローチとの組み合わせにより、これまで想像もしなかったような高性能で革新的な製品が生まれるきっかけになるかもしれません。

株式会社ゴーデルブロックについて

今回の共同研究成果が国際的なホワイトペーパーに掲載された株式会社ゴーデルブロックは、科学技術計算ソフトウェア開発を事業内容とする企業です。2023年2月に設立され、東京都新宿区に本社を構えています。代表者は田中昭雄氏です。このような先進的なAI技術の研究開発に積極的に取り組むことで、日本の技術力が世界に貢献していることを示しています。

株式会社ゴーデルブロックの会社URLはこちらです。
株式会社ゴーデルブロック

まとめ:AIが拓くCAD設計の新たな時代

CADモデル生成AI技術「MEDA」が、Accenture、Fraunhofer、DFKI共著の国際的なホワイトペーパーに掲載されたことは、製造業における設計プロセスの大きな転換点を示すものです。

MEDAの持つマルチエージェントフレームワークとマルチモーダル大規模言語モデルを活用した自律的なCADモデル生成・改良能力は、設計の効率化、コスト削減、品質向上、そしてエンジニアの創造性向上に大きく貢献する可能性を秘めています。99%という高いスクリプト実行成功率や、56%という点群距離誤差削減率は、その実用性と革新性を明確に示しています。

製品開発の全工程におけるAI活用を網羅したこのホワイトペーパーに、次世代のCAD設計技術としてMEDAが引用されたことは、その技術が世界のトップレベルで評価されている証拠と言えるでしょう。今後、MEDAのようなAI技術が製造業の現場に広く導入されることで、より迅速に、より高品質な製品が、これまでにない発想で生み出される未来がきっと訪れるでしょう。日本の技術が世界の設計・製造の未来を牽引していくことに期待が高まります。

タイトルとURLをコピーしました