Drawing Agentに製造デジタルツイン機能｜AIが図面を読み「配置・能力・制御」まで設計段階で自動シミュレーション

AIネイティブなラダー・ST開発ツール「PLC Studio」も開発。AIが人と同じ画面・同じ仮想PLCで編集と動作確認を進め、主要メーカーのPLC形式を取り込み・変換

株式会社renue

2026年11月13日 15時00分

株式会社renue（本社：東京都港区、代表取締役：山本悠介）は、図面から3D CADを生成・検査する「Drawing Agent」に、工場・設備・物流を対象とする製造デジタルツインの機能を加えました。

設計段階の検証台として、図面・ラダー・工程の条件から「置けるか・つながるか」「回るか・詰まるか」「止まったらどうなるか」「届くか」「何人要るか」の5つの問いに答えます。結果には、使った図面・ラダーの該当箇所と、置いた前提を添えます。

2階層の搬送ラインの例では、昇降機の方式を入れ替えると、1時間の搬出が173箱から484箱に増えると計算しました。能力を決めている設備と、次に改善する設備の候補を、同じモデルで続けて確かめられます。

PLCは、自然文の要望から制御案を作り、仮想PLCで設備の動作を再生します。生成した架空の4回路をメーカーの開発ソフトで変換し、変換エラーは0件、80の値がすべて期待値と一致しました。

新機能の概要

Drawing Agentは、2D図面から3D CADを生成し、検査するサービスです。11月6日に発表したアップデート「DRAWING SKILL」では、部品から工場全体までの3Dモデルを組み立てられるようになりました。

今回の新機能は、その3Dモデルを起点に、設備ラインの能力と制御までを同じ設備の情報で検討できるようにするものです。対応する問いと内容は次のとおりです。

置けるか・つながるか
図面（PDF・DXF）から工場のレイアウトと設備を3D化し、干渉・クリアランス・通路を確認します。

回るか・詰まるか
工程の待ち行列・仕掛・処理量・リードタイムを計算し、車両の台数と需要を比べます。

止まったらどうなるか
自然文からラダーを生成し、仮想PLCで設備の動作を再生します。詰まり・停止・復帰を解析し、インターロック表を作ります。

届くか
図面の加工点から、ロボットの加工座標と動作を生成し、到達範囲と干渉を確認します。

何人要るか
倉庫の在庫・受注から必要な人員を計算し、複数の作業で共有する作業員の取り合いを確かめます。

あわせて、AIネイティブなラダー・ST開発ツール「PLC Studio」を開発しました。AIエージェントが、人と同じ画面・同じ仮想PLCを操作して、プログラムの編集から動作の確認までを進めます。デスクトップアプリとして動き、ラダーとST（IEC 61131-3の構造化テキスト）を編集・実行でき、主要なPLCメーカーの形式を取り込み・変換します。

確認している範囲

本文の例は、公開資料や架空の条件に、当社が補った条件を加えて作った検討モデルです。処理時間・投入量などの数値は仮定値で、実在する工場の実績ではありません。

仮想PLCの結果は、PC上の仮想実行での確認です。メーカーの開発ソフトでの確認は、タイマを含まない架空の4回路の範囲です。実機のPLC、実設備の安全機能、稼働中の工場との接続は、この確認の対象外です。結果は設計の検討材料であり、設計を保証するものではありません。

背景と目的

当社はDrawing Agentで、2D図面から3Dモデルを起こす工程を支援してきました。

設備ラインの検討は、形を確かめるだけでは終わりません。求める量を流せるか、どの設備で荷物が詰まるか、止まったときにどう復旧するかを確かめる必要があります。

生産技術や設備設計の部門では、新しいラインの構想段階で、配置・能力・制御を並行して検討します。構想段階の図面は、建屋の骨組みと設備の概略だけのことも多くあります。

これらの検討は、多くの場合、別々のソフトで進みます。配置はCAD、流量は表計算やシミュレーションソフト、制御はPLCの開発ソフトで扱います。ソフトごとに同じ設備の情報を入れ直すため、配置を1か所変えると3つの検討を直します。

新機能は、配置・能力・制御を同じ設備の情報でつなぐために開発しました。試運転の前に、ラインの能力と制御の動きを数字と画面で確かめられます。

従来の課題

3Dモデルの先で止まる検討

2D図面から3Dモデルを起こしても、そのモデルは形の確認に使われることが多くあります。流量や制御を確かめるには、別のソフトで設備を作り直します。作り直している間に配置が変わると、形と計算の前提がずれます。

試運転まで確かめられない制御

PLCのプログラムは、設備の仕様が固まった後に作られることが多くあります。インターロック（危険な動作を止める条件）や異常時の復旧は、実機を動かして確かめます。机上で確かめる手段が少ないため、不具合は試運転で見つかり、据え付け後の修正は工期と費用に直接影響します。

能力不足の原因と対策の比較

投入を増やしても出荷が増えない場合、原因となる設備を特定する必要があります。平均の能力だけで見積もると、投入の偏りや設備の停止で生じる待ちを見落とします。対策として設備を入れ替える場合も、案ごとに計算をやり直すため、比べられる案の数が限られます。

本機能の特長

図面と要望から作る配置案と移動距離・能力の比較

図面から建屋の外形・設備の外形・工程の順序を読み取り、要望に沿って配置案を作ります。既存の配置と配置案を同じ条件で動かし、移動距離・処理量・仕掛・リードタイムを並べて比べます。

図面の中で寸法や数値が食い違う箇所は、どちらを採用したかを明記し、採用しなかった値も残します。全体3D・接写・平面図は同じ時刻で連動し、選んだロットを追いかけて表示します。

停止と復帰の動きを再生する仮想PLC

自然文の要望から制御案を作り、仮想PLCで設備の指令と帰還信号を再生します。下流から順に起動し、運転の帰還を待って上流を動かします。仕掛品がある間は、経路の切替を受け付けません。

生成した回路は、メーカーのPLC開発ソフトでも確かめています。架空の4回路を、開発ソフトの体験版とソフトウェアシミュレーターで変換しました。4回路とも変換エラーと警告は0件で、全20スキャンの計80値が事前に定めた期待値と一致しました。

搬出量を決める設備の特定と入れ替え案の比較

2階層の搬送ラインのモデルでは、上りと下りの昇降機、加工と検査の区間、合流をもつラインで、投入量や設備を変えて流量を計算します。

1時間1,000箱を投入する条件（ラインの能力を超える投入）で、立ち上がりの20分を除いた1時間の搬出は173箱でした。上りと下りの昇降機を、1台の荷台が往復する方式から、複数の荷台が連続して回る方式に入れ替えました。あわせて昇降ストロークを6,150mmから4,000mmに変えると、搬出は1時間あたり173箱から484箱に増えます。

入れ替え後は、上層の検査区間の稼働率が約90%と最も高くなります。対策の効果と、次に改善する設備の候補を、同じモデルで続けて確かめられます。条件と計算結果はファイルに保存し、同じ結果を再計算して照合できます。

AIネイティブなラダー・ST開発ツール「PLC Studio」

PLC Studioは、AIエージェントと人が一緒に使うことを前提に設計した、ラダーとSTの開発・シミュレーションツールです。デスクトップアプリとしてネイティブに動き、製造デジタルツインのうち、制御の開発と仮想での確認を担います。

従来のPLC開発ソフトは、人がマウスで操作することを前提に作られています。PLC Studioは、AIエージェントから操作するための接続口をアプリに内蔵し、画面のボタンと同じ機能をAIが直接呼び出せます。

AIが人と同じ画面を操作：画面の「AI操作を開始」を押すと、開いているプログラムと同じ仮想PLCをAIが操作します。AIが進めた入力・スキャン・記録は、そのまま人の手動操作に引き継げます。
AIによる編集と検証：AIは、人と同じ編集機能でラダーやメーカー形式のプログラムを行ごとに書き換えます。編集の後は読み込み直し、事前に決めた期待値と照合して、意図どおりに動くかを確かめます。古い版を前提にした変更は受け付けません。
主要メーカーの形式に対応：主要なPLCメーカーの形式のプログラムを取り込み、共通の形式を介して相互に変換します。
動きと条件を見える化：ラダーの通電表示、1スキャンごとの実行、入力の強制、タイミングチャートで動きを確かめます。出力ごとに、ONになる条件とOFFになる条件を整理したインターロック表を作り、元のプログラムの該当行へ移動できます。