【2026】CADと生成AIの連携でできる設計業務は？メリット・モデリング方法まで解説

「CADと生成AIを活用すれば設計業務を効率化できる？」「CADと生成AIで設計品質を落とさずに工数だけ削減することは可能なのか」といった悩みを抱えている方も多いのではないでしょうか。

近年は生成AIの急速な進化により、これまで設計者の経験や手作業に依存していた工程の一部を自動化できるようになり、CADと生成AIを組み合わせることで設計プロセス全体の最適化が可能です。

本記事では、CADと生成AIで自動化できる設計業務の具体例から実務での活用方法、導入を判断する際に押さえておくべきポイントまでを体系的に解説します。

CADと生成AIの連携が注目される理由

CADと生成AIの連携が注目される理由・背景は主に3つです。

1. 設計の複雑化とスピード要求が高まっているため
2. 技術者不足とノウハウ継承の課題を解決できるため
3. 生成AI技術が飛躍的に進化しているため

①設計の複雑化とスピード要求が高まっているため

市場ニーズの多様化により、建築設計や製造業ではCADを用いた製品仕様の細分化やカスタマイズ対応が当たり前になりました。その結果、部品点数の増加や構造の高度化が進み、モデリングやシミュレーションにかかる時間は年々伸びています。従来のようにCADを用いて設計者が一つひとつ手作業で図面を作成・修正する方法では、短期化する開発サイクルに対応することが難しくなりつつあります。

そこで注目されているのが、CADと生成AIの組み合わせによる設計プロセスの自動化です。例えば、条件を入力するだけで複数の設計案を生成したり、過去データをもとに最適な形状を提案したりすることで、試行錯誤にかかる時間を削減できます。

②技術者不足とノウハウ継承の課題を解決できるため

多くの設計現場では、以下のような課題が深刻化している状態です。特に高度な判断を伴うCAD設計業務ほど、経験の差が成果物の品質に直結するため、組織として安定したアウトプットを維持することが難しくなります。

そこで生成AIを活用すれば、過去の設計データや判断基準を学習させることで、ベテランの知見を資産として蓄積可能です。これにより、若手設計者でもAIを用いて一定水準の設計を行いやすくなり、教育コストの削減にもつながるでしょう。

③生成AI技術が進化しているため

生成AIはここ数年で急速に進化し、テキストや画像の生成にとどまらず、設計領域にも応用され始めています。特に注目されているのが、文章から直接3DモデルやCADデータを生成する技術です。アメリカのスタートアップ企業が公開した「ZOO」はその代表例で、テキスト入力からSTEP形式のCADデータを出力できるAIです。

出典：ZOO

従来のテキストベースの3D生成はメッシュモデルが中心で、後から編集するのが難しいという課題がありました。一方、CADで編集可能なデータを生成できれば、そのまま設計工程に組み込むことが可能になります。こうした技術革新により、CADと生成AIの連携は、「設計インフラのDX」を支える存在として認識されるようになりました。

CADと生成AIの連携でできること

生成AIを組み合わせることでCADではどのようなことが可能になるのか以下3つ解説します。

1. テキスト指示からの3Dモデル自動生成
2. ジェネレーティブデザイン
3. 設計支援・効率化のためのAI活用

①テキスト指示からの3Dモデル自動生成

Text-to-CADと呼ばれる技術を使えば、文章で条件を入力するだけで3D CADモデルをAIで自動生成できます。例えば、

• 穴のあるプレート
• 特定サイズの部品

といった指示から、編集可能なCADデータが短時間で作られるため、アイデアをすぐ形にできる点が特徴です。生成されたCADモデルはそのままCADで調整できるため、従来のように一から作図し直す手間も減ります。

②ジェネレーティブデザイン

ジェネレーティブデザインとは、強度や重量、サイズなどの条件を設定すると、生成AIが最適な形状を複数提案してくれる設計手法です。人間では思いつきにくい構造も提示されるため、短時間で多くの選択肢を比較でき、設計の幅を広げられます。

すでに主要CADソフトにもAIの搭載が進んでおり、軽量化と強度を両立した部品設計などに活用されています。生成AIが候補を出し、人間が最適案を選んでCADで仕上げる流れが定着すれば、開発期間の短縮とコスト削減の両立も可能になるでしょう。

③設計支援・効率化のための生成AI活用

生成AIは新しいモデルの作成だけでなく、日常の設計業務も効率化します。例えば、CADデータから類似部品を自動検索したり、図面の不備を検出して修正を促したりすることで、確認作業の負担を減らせます。

また、生成AIに指示するだけでモデルを微調整する技術や、操作方法を教えてくれるAIアシスタントも登場しています。これにより調べ物やCAD操作の単純作業にかかる時間が減り、設計者は検討やアイデア創出といった本来注力すべき業務に集中できます。生成AIに任せる部分と人が判断する部分を分けることで、設計全体の生産性向上が期待できるでしょう。

ここではできることについて解説しましたが、CADと生成AIの連携には生成AIのスキルも必要になります。そこで「生成AIセミナー」の受講を検討しましょう。生成AIセミナーでは、プロンプトの作成方法や実務での活用方法などさまざまな実務に役立つスキルを短期間で学習できます。

まずは以下のリンクから詳細をチェックしてみてください。

画像付き｜CADと生成AIを連携した設計方法

ここからは生成AIでCADモデルを作成する「ZOO」を使用して、モデルの設計を行っていきます。

1. ZOOへサインインする
2. 3Dモデルを作成する

①ZOOへサインインする

まずはZOOへサインインする必要があります。下記画面の右上にある「SIGN IN」をクリックしましょう。

次にサインインする方法が出てきますので、自身がサインインしやすい方法で選択しましょう。今回はGoogleアカウントでログインします。

あとは、ニックネームや簡単な質問が表示されるので、回答すれば完了です。また、使用方法は「ダウンロード」か「ブラウザでの利用」を選択できますので、好きな方を選びましょう。

②3Dモデルを作成する

今回はブラウザ版で実際に使用方法を解説します。ブラウザ版を選択すると、以下の画面に遷移します。

画面右下にある赤枠の部分に作成したいプロンプトを入力して、モデルを作成します。

今回は、公式サイトで記載されている「21-tooth involute helical gear」と入力してみます。以下のように出力されました。かなり高精度の歯車が生成されました。

生成AIとCADが連携されているものを使用すれば、従来のようにCADを用いてゼロからモデリングを行う手間を削減できます。また、生成したモデルはZOOの作業画面で編集することも可能です。ただし、高精度な図面やモデルを作成する場合はAutodesk Fusionなどの3DCADを利用するのがおすすめです。

そこで「Autodesk Fusionセミナー講習」の受講を検討してみてください。Autodesk Fusionセミナー講習は、Autodesk公認で設計から作成・編集まで実務に必要な業務を一通り身につけることができます。まずは以下のリンクから詳細をチェックしてみてください。

CAD・生成AI・3Dプリンター連携のメリット

CADと生成AIで設計したデータの価値を高めるには、それを実際の形にする手段が必要です。その役割を担うのが3Dプリンターです。ここでは3つのメリットを紹介します。

1. 複雑な形状でもそのまま製造できる
2. 試作スピードが上がり、開発期間を短縮できる
3. カスタム設計や少量生産に対応しやすい

①複雑な形状でもそのまま製造できる

生成AIとCADを組み合わせて作成されたCADデータには、曲線や内部構造を含む複雑な形状が多く見られます。こうした形状は従来の切削加工や金型では再現が難しいケースがありますが、3DプリンターであればCADデータをもとに一体成形が可能です。

CAD設計の段階で生まれたアイデアを大きく変更することなく形にできるため、CADによる設計自由度が向上します。軽量化を目的とした格子構造などもCAD上で設計し、そのまま造形できるため、性能向上や製品価値の向上にもつながるでしょう。

②試作スピードの向上・開発期間を短縮できる

CADで作成した設計データを3Dプリンターに送るだけで、短期間のうちに試作品を確認できます。外部へ試作を依頼する場合と比べて待ち時間が少なく、CADモデルの修正から再出力までを迅速に行える点が強みです。

生成AIを活用すれば複数のCADモデルを短時間で作成できるため、有望な設計案をすぐに試作する流れも現実的になります。その結果、「CAD設計→試作→改善」のサイクルが回りやすくなり、製品化までのリードタイム短縮が期待できるでしょう。

③カスタム設計や少量生産に対応しやすい

生成AIは条件を調整するだけで複数のCAD設計案を作成できるため、顧客ごとの要望に合わせたカスタムCAD設計とも相性が良い技術です。さらに3Dプリンターは金型を必要としないため、CADデータがあれば1点からでも製造できます。

サイズ違いの部品やオーダーメイド製品もCAD上で柔軟に設計できるため、設計の自由度が向上します。CADを中心とした柔軟な生産体制を構築できれば、他社との差別化を図りたい企業にとって強力な競争優位性になるでしょう。

CADと生成AIの導入に向いている企業の特徴

最後はCADと生成AIの連携を導入するべき企業や研究機関についての特徴を解説します。

1. 建築・建設業界で導入に向いている企業
2. 製造業・製品開発分野で導入に向いている企業

①建築・建設業界で導入に向いている企業

建築設計事務所・ゼネコン・住宅メーカーなどは、AIとCADを組み合わせた設計環境の導入効果を得やすい業種です。例えば基本設計では、生成AIがCADデータをもとに複数のプランを短時間で提示できるため、初期提案のスピードが向上し、顧客への提案力強化にもつながります。

また、生成AIは従来の発想にとらわれないデザインをCAD上で可視化できるため、設計者のアイデアを広げる役割も期待できます。設計DXを進めたい企業にAIとCADの連携は、業務効率と設計品質の両立を実現する選択肢といえるでしょう。

②製造業・製品開発分野で導入に向いている企業

自動車や産業機械、家電などの製造業でも、AIとCADを活用した設計手法は効果を発揮します。AIによるジェネレーティブデザインをCADに取り入れることで、軽量かつ強度の高い部品など、性能とコストのバランスに優れたCAD設計が可能になり、製品競争力の向上につながります。

また、多品種少量生産やカスタム製品を扱う企業にもAIとCADの相性は良く、AIが過去のCAD設計データをもとにテンプレートを提案することで、設計工数の削減が期待できます。さらに、熟練エンジニアの知見をAIに蓄積しCAD設計に反映させれば、ノウハウの属人化を防ぎ、組織全体で活用できる点もメリットです。

CADと生成AIの連携についてのまとめ

CADと生成AIを組み合わせることで、これまで時間と労力を要していた設計業務を効率化しながら、品質を維持したまま開発スピードを高めることが可能になります。テキストからモデルを生成する技術やジェネレーティブデザインの進化により、設計者は反復作業から解放され、より重要な判断やアイデア創出に集中できる環境が整いつつあります。

また、3Dプリンターと連携すれば、設計から試作までの流れをスムーズに構築でき、改善サイクルも回しやすくなるでしょう。とはいえ、生成AIはあくまで支援ツールであり、最終的な精度や安全性を担保するのは人の役割です。これからの設計現場では、CADと生成AIをどのように活用するかが重要な分岐点になるといえるでしょう。