安藤ハザマ、AI構造設計支援システム「BROWNIE」を社内標準化 – 熟練技術の継承と業務効率化を実現

安藤ハザマは、株式会社リバネス、株式会社ヒューマノーム研究所、ソーラーテック株式会社と共同で、AIとRPA（Robotic Process Automation）を活用した構造設計支援システム「BROWNIE（ブラウニー）」を開発しました。このシステムが、安藤ハザマの構造設計部門で標準システムとして使われることになりました。BROWNIEは、構造設計の初期段階から利用でき、基本設計の作業を効率化することで、経験の有無にかかわらず熟練の構造設計者と同じレベルの成果を出す設計環境を作り出します。

開発の背景

これまでの建築構造設計では、建物の柱や梁の大きさを決めるために、一貫構造計算プログラムを使っていました。しかし、この方法では、さまざまな条件を満たすために、部材の情報を手作業で何度も入力し直し、試行錯誤を繰り返す必要がありました。このため、多くの時間と手間がかかり、設計の完成度が担当者の知識や経験に大きく左右されるという課題がありました。

これらの課題を解決するため、安藤ハザマは、短時間で正確な構造計算ができるRPAシステムを開発しました。さらに、RPAシステムをベースに、計算時間と施工性の問題を解決するAI「AIグルーピングシステム」も開発しました。RPAとは、これまで人が行っていた作業を、コンピューターが自動で代わりに行う技術のことです。

BROWNIEの機能と特徴

BROWNIEは、AIグルーピングシステムとRPAシステムを組み合わせて、構造設計の基本設計業務を自動化します。これにより、作業時間を大幅に減らし、設計の品質を均一に保つことができます。実際に、基本設計の初期検討にかかる作業時間は、平均で約50％削減されたことが示されています。

主な機能は以下の通りです。

• 柱や梁の仮の断面サイズを自動で計算する

• 設計の初期段階で、構造躯体のおおまかな見積もり資料を作るのを助ける

• いくつかの設計案を比較検討し、最も良い構造計画を選ぶのを助ける

社内での導入状況

BROWNIEの開発は2019年に始まり、2022年には最初の試験運用がスタートしました。その後、構造設計者の意見を取り入れながら改良を重ね、2023年には鉄骨造ラーメン架構向けのシステムが本格的に運用されるようになりました。これ以降、他の構造形式や架構形式にも順次適用が進められています。

その結果、2026年2月時点で、安藤ハザマ社内の構造設計者の80％がBROWNIEを利用しており、システムが適用できる全案件の90％でBROWNIEが使われています。すでに多くの建築プロジェクトで、BROWNIEが成果を上げています。

適用可能な構造・架構形式

BROWNIEは、さまざまな種類の建築物に対応できるよう、以下の構造種別と架構形式に対応しています。ただし、高さ60m以下の建築物が対象です。

対応構造種別：

• 鉄骨造（S造）

• 鉄筋コンクリート造（RC造）

• ハイブリッド造（RC柱＋S梁）

対応架構形式：

• ラーメン架構

• ブレース付きラーメン架構（S造）

• 耐震壁付きラーメン架構（RC造）

これにより、異なる構造種別や架構形式の比較検討を素早く柔軟に行うことができ、費用対効果の高い設計提案が可能になります。

今後の展望

今後、BROWNIEはさらなる自動化や高速化を目指し、より効率的な構造設計ツールとして進化していく予定です。また、若い技術者の教育ツールとしても活用を進め、構造設計分野の技術を次の世代に伝え、人材を育てることにも貢献していくでしょう。

BROWNIEのシステム名称は、夜中にこっそり家事を手伝う働き者の妖精「BROWNIE」に由来しています。

より詳しい情報は、安藤ハザマが2022年3月7日に公開したリリースをご覧ください。

• 安藤ハザマ 2022年3月7日リリース