配管図・設備図・建築図面を3D化するAI｜5業種の任せ方と確認点

こんにちは、株式会社TIMEWELLの濱本 隆太です。

9月30日と10月1日に博多国際展示場で開かれた「AI博覧会 Fukuoka 2026」で、ZEROCKの図面AIをご紹介しました。会場で相談をくださったのは、機械メーカーの方だけではありません。設備メーカー、建設会社、建築会社、そして配管工事の会社。業種はばらばらなのに、話の入口はたいてい同じで、手元の2D図面を3Dにできるかどうかでした。

ただ、同じ「3D化」でも、使い道は業種ごとにかなり違うはずです。機械メーカーなら取引先に出すSTEP。配管工事なら、天井裏で配管とダクトと梁がぶつからないかの着工前の確認。建築なら、紙しか残っていない竣工図からの改修の検討。図面の種類も、3Dにしたあとの使い道も、AIに任せてよい範囲も違うのに、ネットで見つかる解説はほとんどが機械部品を前提にしています。私たちの既存記事も、正直に言えばそうでした。

そこでこの記事では、機械メーカー、設備メーカー、建設業、建築業、配管工事業の5つについて、図面のどこで困っていて、AIにどこまで任せられ、どこを人が確認すべきかを整理します。各業種の実情は、国土交通省の基準書や調査、業界団体の資料などの一次情報で裏を取りました。自社でAIをどこまで使えそうか、先にざっくり見立てたい方はAI活用度診断も試してみてください。

先に結論を書いておきます。2D図面の3D化をAIに任せるとき、業種によって変わるのは「図面に書かれていない情報が何か」です。機械部品の三面図は寸法がほぼ閉じていますが、配管の平面図には高さが書かれていないことが多く、建築図面からはBIMの属性情報までは作れません。AIが得意なのは、図面にある線と寸法から形状のたたき台を起こすことと、紙やPDFの旧図面をDXFに戻すことです。書かれていない高さや奥行きをAIが補った部分と、施工や見積の基準に照らした判断は、人が確認します。この線引きを業種ごとに決めておけば、3D化は「試したけれど使えなかった」で終わりません。

業種	よく扱う図面	3Dにしたい理由	AIに任せやすいこと	人が確認すること
機械メーカー	部品図、組立図、旧機種の紙図面	取引先へのSTEP提出、既設装置の改造	三面図からのSTEP・STL、紙図面のDXF化、見積のたたき台	自由曲面、部品同士の位置関係、公差
設備メーカー	外形図、据付図	客先のレイアウト検討、BIM用の外形モデル	外形図からの外形モデル	接続口の位置と口径、点検スペース、属性情報の付与
建設業者	発注図（PDF）、既設構造物の図面	施工計画、関係者との形状の共有	構造物や部材単体の形状把握、旧図面のDXF化	地形、線形、施工手順
建築業者	平面図、立面図、断面図、紙の竣工図	改修の検討、施主への説明	旧図面のDXF化、建物の形状のたたき台	BIMとしての属性、法規の判断
配管工事業者	配管平面図、設備図、施工図	取り合いの確認、数量の拾い出し	平面図からの3D化、取り合いを立体で見る材料づくり	仮定された高さ、立上り・立下り、排水の勾配、拾い出しの数量

業種によって「3D化」の中身が変わる理由

図面は、省略の約束事の上に成り立っています。機械製図の三面図なら、正面図・平面図・側面図の三枚で立体の寸法が閉じるように描くのが基本。三枚の整合が取れていれば、AIが形状を推定する手がかりは図面の中にそろっています。2D図面からSTEPを作る仕組みそのものは、姉妹記事の2D図面から3Dモデル（STEP）へ変換する実務で詳しく書きました。

設備図や配管図は、この前提が違います。配管は一本の線（単線）で描き、高さは「FL+2,800」のような床面からの寸法の注記や、別に描いた断面図で補うのが一般的です。さらに国土交通省の官庁営繕部が2026年9月に公開したQ&Aには、建築設備工事の設計図書を作る基準の資料に「配管が上下に重なる場合は、これを並べて図示しても良い」とある、という回答が載っています¹。上下に重なった配管を、図面では見やすいように横に並べて描いてよい、という意味です。つまり配管図では、紙の上の位置と実際の位置が意図的にずらされていることがあります。この図面をそのまま立体にしたらどうなるか。ずらした位置のまま、3Dになってしまいます。

では、建築図面はどうでしょうか。平面図・立面図・断面図を組み合わせて建物を表しますが、BIMはその形状に加えて、室の名称や面積、部材の仕様や性能といった属性情報を一つのモデルに持たせます。BIMの共通ファイル形式であるIFCは、ISO 16739-1として国際規格になっています²。これに対して、AIが図面から作るSTEPは3D CADの形状を受け渡す国際規格（ISO 10303）³、STLは三角形の集まりで表面を近似する形式で、どちらも属性情報は持ちません。

ここで、私たちのZEROCKの図面AIで何ができて何が苦手かも書いておきます。読み込めるのはDXF・PDF・PNG・JPG・WebP・TIFF・STEP・IGES・STLで、DWGはDXFに書き出して渡します。出力はSTEP・STL・DXF、見積はExcel。苦手なことは三つあります。図面から読み取れない奥行きや高さは仮定になること、自由曲面は苦手なこと、PDFからの変換は線を機械的になぞる自動のベクター化とは違うため結果の確認が要ること、です。精度は図面の状態で大きく変わるので、この記事では精度の数字は出しません。業種ごとの向き不向きは、この三つの苦手が自分の図面のどこに当たるかで、ほぼ決まります。

機械メーカーと設備メーカーは「旧図面」と「3Dで出して」が難所

製造業側の二業種は、3D化の動機が似ています。取引先や客先から3Dデータを求められても、手元には2D図面しかなく、古い図面ほど紙やスキャンしたPDFでしか残っていません。違うのは、求められる3Dの細かさです。

機械メーカー：部品図より、紙で残る旧機種と組立図が手ごわい

機械部品の三面図からSTEPを作るのは、AIの得意分野といえます。角柱や円筒、穴、フィレットで構成された部品なら、三面図の整合が取れている限り形状の推定は安定します。機械メーカーで本当に手ごわいのは、その外側にある図面です。

ひとつは旧機種の紙図面。納入から何十年も経った装置の改造や保守の依頼が来たとき、手元にあるのが青焼きやスキャンしたPDFだけ、という場面もあるでしょう。描いた人はすでに退職し、図面の癖を読める人も社内に少なくなっています。2026年版のものづくり白書によると、製造業の就業者は2025年に1,033万人で前年からわずかに減り、中小企業の従業員数過不足DI（不足と答えた企業の割合を過剰と答えた割合から引いた指標）は製造業でマイナス17.9でした⁴。人材育成の問題として「指導する人材が不足している」を挙げた事業所は6割を超えています⁴。旧図面を読み解く人が足りない状況は、当面続くと見たほうがよいでしょう。

もうひとつが組立図です。部品図と違い、組立図は部品同士の位置関係やはめあいを表すもので、個々の部品の寸法がすべて書かれているとは限りません。AIで組立品の外形のたたき台は作れても、部品が正しい位置で組み合わさっているかは、人が部品図と突き合わせて確かめる必要があります。鋳物の外形や樹脂のカバーのような自由曲面も、人の手が要るところです。

では、取引先の側はどうでしょう。3Dを前提にした図面へ、少しずつ移り始めています。電子情報技術産業協会（JEITA）は、寸法や公差を3Dモデルに直接書き込む「3DAモデル」の規格（ET-5102）とガイドラインを出しています⁵。受け手の機械メーカーが2D中心のままだと、STEPを求められるたびに誰かが半日かけて起こし直すことになります。AIにはこのたたき台と、紙図面をDXFに戻す作業、そして図面からの見積のたたき台作りを任せ、人は寸法と公差、組み合わせの検証に時間を使います。私は、この分け方が現実的だと考えています。見積の流れについては、図面からの見積もりを自動化する方法もあわせてどうぞ。

設備メーカー：客先が欲しいのは「外形と接続口」

ボイラーや冷凍機、ポンプ、空調機、生産設備などをつくる設備メーカーでは、相談の中身が少し変わります。客先が求めているのは、製品の内部構造まで再現した3Dではなく、建物や工場のレイアウトに置いて検討できる外形モデルであることが多いからです。

背景にあるのは、建築分野で進むBIMの広がり。BIMライブラリ技術研究組合（BLCJ）は2026年2月にBIMオブジェクト標準のVer.2.1を公表しました。対象には、ボイラー、冷凍機、冷却塔、ポンプ、送風機、空気調和機、全熱交換器、給湯機、受水タンク、バルブなどの機械設備が含まれ、標準をメーカーへ広める活動も続けてきたと報告されています⁶。設計事務所やゼネコンがBIMで建物を組むとき、そこに置く設備機器の3Dがほしくなるのは自然な流れです。

ところが現役の製品はともかく、古い型式や受注生産品の多くは2Dの外形図しかありません。ここがAIの出番。外形図の三面図から外形のSTEPやSTLを起こせば、客先のレイアウト検討には十分使えるたたき台になります。

人が見るべきなのは、配管や電源の接続口の位置と口径、点検や保守のために空けておくべき空間、そして型番や性能といった属性情報。STEPやSTLは形状しか持たないので、BIMオブジェクトとして使ってもらうには、属性を付ける作業が別に要ります。もう一つ言えば、外形モデルは作り込みすぎないほうが、受け取る側には扱いやすいと私は考えています。国土交通省の官庁営繕事業でも、設計段階のダクトや配管の詳細度は「干渉チェックに必要な範囲」を目安とし、過度な作り込みを求めない考え方が示されています¹。BIMで建物を組む側が知りたいのは、機器の中身より、外形と接続口と点検スペースのほうだからです。

建設業と建築業はBIMを入れていない現場での使い方を考える

建設と建築の二業種には、国のBIM推進という大きな流れがあります。ただ、手元の図面の現実とのあいだには、まだかなりの距離が残っているのではないでしょうか。AIによる2D図面の3D化は、この距離を埋める道具として見るとわかりやすくなります。

建設業者：BIM/CIMの原則適用と、手元に残る2D

国土交通省は、令和5年度から直轄の土木業務・工事（小規模なものなどを除く）にBIM/CIMを原則適用しています⁷。2024年4月に策定した「i-Construction 2.0」では、2040年度までに建設現場の省人化を少なくとも3割、生産性で言えば1.5倍に高める目標を掲げました⁸。背景にあるのは担い手の減少です。建設業の就業者は2024年に477万人で、ピークだった1997年の685万人から大きく減り、55歳以上が36.7％、29歳以下は11.7％にとどまります⁹。2024年4月からは建設業にも時間外労働の上限規制が適用されました¹⁰。

それでも、図面がすべて3Dで流れてくるわけではありません。展示会で建設会社の方から受けた相談も、手元の2D図面を3Dにしたいというものでした。建築分野の調査ですが、総合建設業として回答した企業でBIMを導入しているのは43.4％で、半数を超える企業がまだ導入していません¹¹。協力会社とのやり取りまで含めれば、2Dで回っている場面はさらに多いはずです。

AIに任せやすいのは、構造物や部材の単体の形状を立体で把握すること、そして紙やスキャンで残る既設構造物の図面をDXFに戻すことです。擁壁やボックスカルバートのように、図面の中で寸法が閉じている形状は相性がよいでしょう。反対に、地形や道路の線形のような曲線と自由曲面が主役になるものは、測量データとBIM/CIMの専用ソフトの領分で、図面からAIで起こす対象には向きません。施工手順や仮設の計画も人の仕事です。私は、AIの3D化をBIM/CIMの代わりと考えるより、BIM/CIMに乗っていない図面を「見える形」にしておく道具と位置づけるのがよいと思っています。

建築業者：BIM図面審査が始まっても、半数は2Dで回っている

建築では2026年4月1日に、建築確認で「BIM図面審査」が始まりました。BIMから書き出したPDFの図書とIFCデータを提出することで、図面間の整合性の確認の一部を省略できる仕組みです。IFCデータは審査の対象ではなく、形状を理解するための参考として使われます。2029年春には、IFCデータそのものを審査に活用する「BIMデータ審査」の開始が予定されています¹²。

一方で、国土交通省が2025年1月に建築分野の13団体の会員へ行った調査（回答1,738件）では、BIMを導入している企業は49.7％でした¹¹。企業規模で見ると差は大きく、従業員1〜2人の企業では33.6％、31〜50人では31.9％、101〜300人で70.3％、1,001〜2,000人では93.8％です¹¹。導入していない理由（複数回答）は、「CAD等で現状問題なく業務を行うことができているため」が69.0％、「発注者からBIM活用を求められていないため」が68.3％、「業務をBIMに切り替えた場合、習熟するまで業務負担が大きいため」が55.8％でした¹¹。小さな工務店や設計事務所にとって、BIMへの全面移行はまだ先の話だということが数字からも読み取れます。

この層で2D図面の3D化が役に立つのは、たとえば改修や増改築の場面でしょう。紙の竣工図しか残っていない建物でも、図面をDXFに戻し、建物の形状を立体のたたき台にすれば、施主への説明や改修範囲の検討がしやすくなります。

ただし、ここで混同してはいけないことがあります。AIが出力するSTEPやSTLはIFCではなく、室名や面積、仕様といった属性を持たないので、BIM図面審査の提出物には使えません。採光や避難といった法規の判断も、もちろん人の仕事です。BIMに移るかどうかの経営判断と、手元の2D図面を立体で見たいという日々の必要は、切り離して考えたほうがよいと私は思います。前者は数年がかりの投資で、後者は明日の打合せの準備ですから。

配管工事業者は平面図に書かれていない「高さ」をどう扱うか

5つの業種のなかで、いちばん注意が要るのが配管工事です。ZEROCKは配管図や設備図も読み込んで3Dにできますが、配管図は図面に書かれていない情報がいちばん多い図面だからです。

配管工事では、着工前に施工図をつくります。公共建築工事標準仕様書（機械設備工事編）は、施工図等を工事の施工に先立って作成して監督職員の承諾を受けること、そして作成にあたっては関連工事との納まりについて関係者と調整し、十分に検討することを求めています¹³。天井裏や機械室では、空調のダクト、衛生配管、電気のケーブルラック、梁や設備機器が限られた空間を取り合います。この取り合いを、平面図と断面図を頭の中で重ねて確かめているのが、多くの現場の実情ではないでしょうか。

AIで配管の平面図を3Dにすると、この取り合いを立体で見られるようになります。肝心なのは高さの扱い。図面から読み取れない高さはAIが仮定して補います。ZEROCKも、奥行きの情報は仮定になると製品側で明記しています。前の章で触れたように、上下に重なる配管を横に並べて描いた図面では、平面上の位置そのものが実際と違います。排水管には勾配があるので、高さは区間ごとに変わります。3Dの高さが注記や断面図の高さと合っているかは、人が突き合わせて確かめてください。

数量の拾い出しでも、高さは効いてきます。公共建築設備数量積算基準は、配管の数量を直線長さとし、曲がり部は始点と終点に接して延長した直線の交点までの長さとすると定めています。そのうえで、主管からの分岐部や衛生器具への接続などは「立上り・立下り等を見込んだ長さ」とすると書いています¹⁴。立上りや立下りは平面図の上では点にしか見えないので、長さは高さが決まらないと出ません。ZEROCKには図面からExcelで見積のたたき台を出す機能がありますが、配管の拾い出しにそのまま使えるかは、図面の描き方と自社の拾い方の決まり次第です。少なくとも立上り・立下りの長さと継手や弁の数は、基準と自社の拾い方に照らして人が確かめる前提で考えてください。

それでも私が配管工事に3D化を勧めたいのは、見た目のわかりやすさより、高さを決めなければ形にならない箇所が浮かび上がるからです。2Dの平面図では読み飛ばしていた「ここの高さは誰が決めたのか」が、3Dにした途端に目の前に出てきます。施工図を描く前に未確定の高さを洗い出し、設計者や他の職種と詰めておくための材料にすること。これが、配管図の3D化のいちばん効く使い方だと考えています。

AIに任せる範囲と人が見る範囲を業種をまたいで決める

5つの業種で図面の事情はばらばらでしたが、確認の手順そのものは同じ骨組みで組めます。導入の前に、次の順番で一度書き出してみてください。

1. 入力をそろえます。DWGはDXFに書き出し、紙はなるべくかすれのない状態でスキャンします。図面の状態がそのまま結果に出ます。
2. 図面に書かれていない情報を先に書き出します。配管なら高さ、建築なら階高や天井高、機械なら隠れた形状と組み合わせです。AIが仮定で補う範囲が、ここで見えます。
3. 3Dのたたき台は、基準になる寸法を数カ所測って確かめます。全部を測り直す必要はありませんが、取り合いや組み合わせに効く寸法は必ず見ます。
4. 見積のたたき台は、自社の単価と積算の基準で直します。Excelで出てくるのは出発点で、答えではありません。
5. 図面の扱いを決めておきます。客先から借りた図面や秘密保持契約の対象になっている図面を、外部のサービスに入れてよいかは契約で確かめます。

最後の項目は、技術より先に片づけておくべき話です。受け取った図面の版数や返却義務の確認は支給図面を受け取ったら最初に見る12点に、生成AIに図面を渡す前に決めておくことは図面をAIに渡す前に決めることに書きました。

この流れのなかでAIが時間を縮めるのは、紙の図面をDXFに戻す作業、形状のたたき台を起こす作業、見積のたたき台を作る作業の三つ。書かれていない情報の洗い出し（2）と図面の扱いの判断（5）、それに3と4の最終判断は人が持ちます。役割分担を最初に決めておけば、「AIが作ったものをどこまで信じていいのか」で現場が迷わずに済みます。導入がうまくいかない原因は、AIの性能よりも、この線引きを決めないまま始めることのほうにあると私は考えています。

お手元の図面で14日間試せます

業種ごとの向き不向きは、結局のところ自社の図面で試してみないとわかりません。同じ配管図でも、注記の書き方や図面の状態で結果は変わるからです。カタログを読み比べるより、お手元の図面で一度試していただくほうが早いでしょう。

ZEROCKの図面AIは、すべてのプランと無料トライアルで使えます。トライアルは14日間で、クレジットカードは不要、終了後に自動で課金されることもありません。トライアルで使える500クレジットに対して、図面1枚の3D化は300〜500クレジットが目安なので、まずは1枚、いちばん困っている図面を選んでください。機械メーカーなら取引先からSTEPを求められている部品図、設備メーカーなら3Dの外形を求められた旧製品の外形図、建設業なら既設構造物の図面の一部、建築業なら改修を控えた建物の紙の竣工図、配管工事業なら取り合いが厳しい天井内の配管図。そうした図面で試すと、自社にとってどこまで使えるかの見当がつきやすくなります。

試してみたい方はZEROCKの無料トライアルからお申し込みください。製品の全体像はZEROCKのページに、製造業での使い方はZEROCK for Makersにまとめています。業種特有の図面で使えそうか事前に相談したい場合は、ZEROCKの個別相談からお問い合わせください。

まとめ

• 業種によって変わるのは「図面に書かれていない情報が何か」です。機械部品は寸法が閉じやすく、配管は高さ、建築はBIMの属性が図面の外にあります
• 機械メーカーの難所は、部品図より紙で残る旧機種の図面と組立図です。AIにはSTEPとDXF化と見積のたたき台を任せ、組み合わせと公差は人が見ます
• 設備メーカーに求められるのは、外形と接続口が正しい軽いモデルです。BIMオブジェクトとしての属性付けは別の作業になります
• 建設業ではBIM/CIMの原則適用が進む一方で、手元には2Dが残ります。地形や線形は対象外で、構造物単体の形状把握に向いています
• 建築ではBIM図面審査が2026年4月に始まりましたが、BIM導入は49.7％、従業員1〜2人の企業では33.6％です。STEPやSTLはIFCではないので、審査の提出物にはなりません
• 配管工事では、平面図にない高さをAIが仮定で補います。立上り・立下りと勾配は人が確かめ、3D化は未確定の高さを洗い出す材料として使います

展示会で多くの業種の方から相談を受けて、2D図面を3Dにしたいという需要は機械部品の外側にも広くあると感じました。ただ、その需要に応えるには、業種ごとに「何が図面に書かれていないか」を先に言葉にしておく必要があります。まずは自社でいちばん困っている図面を1枚選び、そこに書かれていない情報を書き出すところから始めてみてください。

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参考文献

関連記事

• 2D図面から3Dモデル（STEP）へ変換する実務
• 図面PDFをDXFに変換するには
• 図面からの見積もりを自動化する方法
• 支給図面を受け取ったら最初に見る12点

Footnotes

1. 国土交通省大臣官房官庁営繕部「営繕BIMモデル及び営繕BIMテンプレート Q&A（令和8年9月16日版）」No.12・No.13 ↩ ↩²

2. ISO 16739-1:2024（Industry Foundation Classes: IFC） ↩

3. ISO 10303（STEP: Standard for the Exchange of Product model data） ↩

4. 厚生労働省「2026年版ものづくり白書 概要」（令和8年5月） ↩ ↩²

5. 電子情報技術産業協会（JEITA）グローバルCAD設計推進委員会「3DAモデル」関連の規格とガイドライン ↩

6. BIMライブラリ技術研究組合「令和7年度 BIMライブラリ技術研究組合 部会2（BLCJ）活動（最終報告）」第16回建築BIM推進会議 資料3（2026年3月24日） ↩

7. 国土交通省「国土交通白書2025」第II部第9章第4節（BIM/CIMの原則適用） ↩

8. 国土交通省 報道発表「i-Construction 2.0を策定しました」（2024年4月16日） ↩

9. 国土交通省「国土交通省の取組について」規制改革推進会議ワーキング・グループ資料1-3（2025年5月8日。総務省「労働力調査」をもとに国土交通省作成） ↩

10. 厚生労働省「建設業にも時間外労働の上限規制が適用されています」 ↩

11. 国土交通省「建築分野におけるBIMの活用・普及状況の実態調査 確定値＜詳細＞」（令和7年1月 国土交通省調べ） ↩ ↩² ↩³ ↩⁴

12. 国土交通省「BIM図面審査 制度説明会」資料（2025年12月） ↩

13. 国土交通省大臣官房官庁営繕部「公共建築工事標準仕様書（機械設備工事編）令和7年版」1.2.3 施工図等 ↩

14. 国土交通省「公共建築設備数量積算基準（令和7年改定）」第4編第1章第1節 配管工事 ↩