【第116回】Plant3Dで機器自動作成⑫ AIは機器図面を正しく読める?読図ルールを徹底検証!

DX

みなさん、こんにちは!PDFから機器情報を読み取る仕組みを作り始めましたが、文字が読めることと、図面が理解できることは違いました。
特にノズルは平面図と立面図をまたいで情報を集める必要があります。今回は試行錯誤して固めた読図ルールの話です。

超重要!!「図面を見る」と「図面を読む」は違う

今回の開発を通じて、改めて感じたことがあります。

図面を読むということは、単に図面に書いてあるものを見ることではありません。むしろ、書かれていないことを自分の知識や経験から補いながら、正しい答えを見つけることだと思っています。

例えば、機器図面にはすべての寸法が書かれているわけではありません。

鏡板の形状やノズルの取り付け位置など、必要な情報が直接寸法として記載されていなくても、設計者は規格や構造、製作方法を理解したうえで、図面に書かれている情報を組み合わせて判断します。

場合によっては、平面図と立面図を見比べたり、寸法線がどこを基準にしているのかを考えたり、過去に扱った似た機器の経験を使ったりします。

つまり、図面を読むという行為には、書かれている事実を読み取ることと、書かれていない情報を技術的に推論することの両方が含まれているんですよね。24年も配管設計をやってきて、ようやく言語化できたことに気づきました。これが「ベテラン設計者の暗黙知」と呼ばれるものの本質なのです。

そして、これこそがAIに図面を読ませる難しさだと感じました。

AIも知識を使って推論することはできます。しかし、その推論が正しいかどうかは別問題です。もっともらしい答えを出しても、図面の意図と違っている可能性があります。
そこで今回のシステムでは、AIが読み取った事実と、規格や計算によって導き出す値を区別することにしました。

図面に書かれていないからといって、AIに勝手な数値を作らせない。でも、書かれていないから何もできない、というわけでもない。

根拠を確認し、必要な条件がそろっていれば、決められたルールで計算する。判断が必要なところは人間が確認する。この役割分担を意識しながら、読図ルールを作っていきました。

最初に右側の部品欄を見る

ノズルはまず部品欄から確認します。番号、数量、口径、フランジ規格、同じ番号に付くa・bなどの識別を拾い、図面内の表記と照合します。部品欄を主な根拠にし、平面図や立面図の文字は補助的な根拠として扱います。

TOP・SIDE・BOTTOMで読み方を変える

ノズルが上部、胴側面、下部のどこに付くかを、平面図と立面図で確認します。TOP/BOTTOMでは方位角Aを平面図から、中心距離Rやフランジ面までの寸法を立面図から読みます。SIDEでは方位角と偏心Oを平面図から、高さ基準・符号付き高さ・突き出し基準と距離を立面図から取得します。傾斜の有無も立面図で確認します。

同じ150でも意味が違う!

例えば図面上に『150』が二つあったとして、一方は中心からの水平距離、もう一方はTLから接続面までの高さかもしれません。文字列だけで紐付けると取り違えます。そこで寸法線と対象部品の関係を確認し、同じ寸法を複数ノズルが共有するときは一つのDimensionを複数のDimensionUseで参照するようにしました。

中心ノズルと参考寸法

中心配置のBOTTOMノズルならRは0で、方位Aは適用対象外です。Excel側で角度の数値が必要な場合は、確認済みの中心配置に限って中立値0へ変換します。また、括弧付きの『(705)』のような参考寸法も読み落とさず、参考寸法として区別します。

図面にない値を作らない

胴フランジやジャケットの有無も、図面の根拠を見て候補を出します。見つからないことと『無し』と判断できることは別です。判読不能や未取得も区別し、曖昧なまま確定しない方針にしました。

まだ『PDFを入れるだけ』ではない

今回の読図ルールと抽出基盤は整いましたが、図面の意味を判断して関連付ける工程には、現時点でCodexによる図面確認が入っています。完全無人のAI読図ができたわけではありません。それでも、何をどの順番で確認すべきかが明確になったのは大きな進歩です。今回の開発で目指しているのは、AIに設計者の判断を丸投げすることではありません。

設計者が図面を読むときに行っている確認や判断を整理し、AIに任せられる部分と、人間が判断すべき部分を切り分けること。

これができれば、AIは単なる文字の読み取りツールではなく、設計業務を支援する道具になっていくと思います。次回は、その根拠を画面で見えるようにした話です!

ねこ道
ねこ道

AI活用を考えているうちに、設計の本質を言語化できたというのは、とても面白いことでした。チャッピーに興奮しながら話しかけてしまいましたw

ナナ
ナナ

「図面が読める人、図面が読めない人」の差は図面に書かれていない部分を自分で補填できるかどうか?だったニャ!

コメント

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