【レベル14】生成AIを味方に、3D CADを使いこなそう！：テルえもんクエストII（14）（1/3 ページ）

設計スキルのレベルアップを目指す設計者の皆さんを“冒険者”に見立て、さまざまな“問（モン）スター”に挑む「テルえもんクエストII」の世界へようこそ。【レベル14】のテーマは、生成AIを活用した3D CADデータの作成と操作です。

[小原照記／いわてデジタルエンジニア育成センター，MONOist]

本連載について：

ようこそ、「テルえもんクエストII」の世界へ――。設計スキルのレベルアップを目指す設計者の皆さんを“冒険者”に見立て、毎回クエスト（課題／テーマ）に沿って、さまざまな問（モン）スター（問題）が登場します。

筆者（テルえもん）から渡されるアイテム（基礎知識）を駆使して問スターを倒し、レベルアップ（スキルアップ）を目指しましょう！

⇒前回の【レベル13】はこちら

　生成AI（人工知能）の進化によって、3D CADの使い方が大きく変わり始めています。これまで3Dモデルを作成するには、設計者がマウスやキーボードを操作してスケッチを描き、寸法や拘束を設定した上で、押し出しや回転、穴、フィレットなどのコマンドを順番に実行する必要がありました。

　しかし近年では、生成AIに文章や画像（図面）で形状を指示し、3Dモデルを作成するためのプログラムやスクリプトを生成させることが可能になっています。さらに、AIと3D CADを「MCP（Model Context Protocol）」で連携させ、チャットで指示しながらCADを直接操作する仕組みも登場しています。

　現時点では、複雑なメカ部品をAIに任せて自動設計するのは困難ですが、簡易的な部品の作成や設計作業の補助には活用できます。

　今回は、AIを活用して3D CADデータを作成するための方法（アイテム）を紹介していきます。

アイテム（1）AIで3D CAD用スクリプト生成

　3D CADの中には、「Python」や「VBA（Visual Basic for Applications）」などで作成したプログラムを実行できるものがあります。これまでは、こうした機能を使うためにプログラミングの知識が必要でしたが、現在は生成AIに3D CADを操作するスクリプトを書いてもらい、それを使って3Dモデルを作成することが可能です。

　例えば、生成AIに「FreeCADで幅80mm、奥行き50mm、高さ30mmの直方体を作成するPythonコードを作成してください」と指示し、出力されたコードをFreeCADに貼り付けて実行すれば、指定した寸法の3Dモデルを作成できます。

図1　生成AI（Gemini）でPythonコードを生成して、FreeCADで3Dモデルを作成している例［クリックで拡大］

　ただし、AIが生成したスクリプトが、そのまま正しく動作するとは限りません。エラーが発生したり、指示した形状を作成できなかったりした場合は、その状況を生成AIに説明することで、解決策や修正版のコードを提示してくれることがあります。

　まずは単純な形状から試し、エラーが発生した場合には、表示されたエラーメッセージを生成AIに伝えながらコードを修正していきましょう。

アイテム（2）AIでGUI（ダイアログ）付きスクリプト生成

　アイテム（1）をさらに発展させ、形状のサイズを入力するフォームをAIに作成してもらうこともできます。これにより、ユーザーが入力した寸法に応じて形状を作成するスクリプトを生成できます。

　プログラムコードを直接書き換えるのではなく、画面に表示された入力欄に幅、奥行き、高さなどを入力します。その後、［OK］ボタンを押すと、入力した数値に基づいて3Dモデルが自動的に作成されます。

図2　生成AI（Gemini）でGUI付きスクリプトを作成して、FreeCADで実行している例［クリックで拡大］

　このような入力フォームは、一般的に「GUI」と呼ばれます。GUIは“Graphical User Interface”の略で、入力ボックスや選択メニュー、チェックボックス、ボタンなどを使ってプログラムを操作する仕組みです。

　生成AIを利用すると、3Dモデルを作成するコードだけでなく、入力画面を備えたGUI付きスクリプトも生成できます。GUIを設けることで、ユーザーはコードの中身を理解していなくても、必要な寸法を入力するだけでモデルを作成することが可能です。

　社内で使用する簡易的な設計ツールをはじめ、標準部品や治具、ケース、ブラケットなどを自動作成する仕組みにも活用できます。