最新モバイルワークステーションLenovo ThinkPad P1 Gen4の「エントリースペック」でAutodesk Inventorはどこまで使えるのか？

コンピューターは毎年性能向上するものだが、ここ数年の進化は製造業の設計部門の感覚を大きく変えた。PC単体の性能向上には二つの方向性がある。一つはハイエンド機を「これまで以上の性能」で動かすこと。もう一つは必要な性能を維持しながら「小型化」するというものであるが、ここ数年はこの二つがバランスよく進化した。

さらに3D CADのソフトウェア技術がここにうまくかみ合った結果、ある閾値（いきち）を超えた。製造業の設計部門が使う3D CAD用PCはこれまでデスクトップ型が常識だったものが、いまやモバイルワークステーションから選ぶのが常識となったのである。

筆者は複数の企業で同時並行的に3D CADやCAEの立ち上げ支援を行っているため、この変化がバタバタと進む様子がよく分かった。ある企業のPC選定担当者が3D CAD用PCをモバイルワークステーションから選び始めたかと思うと、ほかの企業でもそのような場面に次々に遭遇した。もちろん私自身もいまや3D CAD用PCはまずモバイルワークステーションから選ぶ。考えてみれば、オフィスと現場、そして出張先やテレワークの自宅を行き来する設計者には本来モバイルワークステーションが適しているのは明白だ。これまでは3D CADが求めるスペックと現実的なPC性能の都合上、仕方なくデスクトップ型から選んでいたケースも多いだろう。

太田 明

デジプロ研 CAD / CAEコーディネーター

インテル Core i7 プロセッサー搭載

このプロセッサー・ファミリーはハイエンドのPCに搭載され、業界をリードするCPUパフォーマンスによりディスクリート・レベルのグラフィックスとAIアクセラレーションを実現します。

モバイルワークステーション検証スペックと3D CAD

では、モバイルワークステーションで3D CADを動かす場合に、気を付ける点はどこだろうか。ほんの数年前までスペック重視でデスクトップ型から選ぶことが常識だった分野に対して、新常識だからといってモバイルワークステーションなら何でもいいのだろうか？

この疑問に応えるべく、Lenovoの最新モバイルワークステーションThinkPad P1 Gen4のエントリースペックと、大規模アセンブリ性能と点群に定評のあるAutodesk Inventorの組み合わせがどこまで使えるのか検証してみた。確認したのは、特にマシンパワーを必要とする点群・大規模アセンブリ・解析の3分野である。

エントリースペック＝最小構成であり、エントリーモデルということである。参考までにスタンダードモデル、ハイエンドモデルとともにスペックの一覧を以下に示す。主要なスペックとしては、CPUがIntel Core i7-11800H、ストレージは256GB M.2 SSD、GPUはNVIDIA T1200 Laptop GPUである。

なお、今時ワークステーションの世界では最低16GBが定石化しつつあるため、Lenovoの構成では8GBも組めるが、実用レベルのエントリーという意味で16GBでの検証を行った。

エントリー（今回使用）
プロセッサーインテル Core i7-11800H プロセッサー（2.30GHz、ターボブースト時4.60GHz）
初期導入OSWindows 10 Pro 64bit
メモリー8GB DDR4 3200MHz SODIMM
ストレージ1256GB SSD M.2 2280 PCIe-NVMe OPAL対応
ディスプレイ16.0型 WQXGA液晶（2560 x 1600）IPS、光沢なし、マルチタッチ非対応、100％sRGB、400nit、ブルーライト軽減パネル
グラフィックスNVIDIA T1200 Laptop GPU 4GB GDDR6
電源アダプター170WスリムACアダプター（3ピン）―日本
質量約1.81kg～
スタンダード
プロセッサーインテル Core i7-11800H プロセッサー（2.30GHz、ターボブースト時4.60GHz）
初期導入OSWindows 11 Home 64bit
メモリー8GB DDR4-3200MHz（SODIMM）＋8GB DDR4-3200MHz（SODIMM）
ストレージ1512GB SSD M.2 2280 PCIe-NVMe OPAL対応
ディスプレイ16.0型 WQXGA液晶（2560 x 1600）IPS、光沢なし、マルチタッチ非対応、100％sRGB、400nit、ブルーライト軽減パネル
グラフィックスNVIDIA RTX A2000 Laptop GPU 4GB GDDR6
電源アダプター170WスリムACアダプター（3ピン）―日本
質量約1.81kg～
ハイエンド
プロセッサーインテル Core i9-11950H プロセッサー（2.60GHz、ターボブースト時 5.00GHz）vPro対応
初期導入OSWindows 11 Home 64bit
メモリー16GB DDR4-3200MHz（SODIMM）＋16GB DDR4-3200MHz（SODIMM）
ストレージ1512GB SSD M.2 2280 PCIe-NVMe OPAL対応
ディスプレイ16.0型 WQUXGA液晶（3840 x 2400）IPS、反射防止／汚れ防止、マルチタッチパネル、100％ Adobe RGB、600nit、ブルーライト軽減パネル
グラフィックスNVIDIA RTX A5000 Laptop GPU 16GB GDDR6
電源アダプター230WスリムACアダプター
質量約1.81kg～
  • ＊ 各モデルここからさらにカスタマイズが可能。

まずは7,500万点の点群

最近は装置設計分野でも点群の利用が広がりつつある。設計前の現地調査ではメジャーで1カ所ずつ計測していた作業が、レーザースキャナーで正確な3Dモデルを得ることで、測り忘れもなく干渉物も高精度で把握できるようになる。一方、スキャンデータの容量は大きく、新たなスペック問題が発生するケースもあるため、まずはこれを検証する。

以下はLeica BLK360 3Dレーザースキャナーで取り込んだ7,500万点の点群と360°写真をAutodesk ReCap Proで表示して、Inventorにインポートするために変換した例だが、カクつくことも落ちることもなく、ごくごくスムーズに作業が完了した。

ReCap Proでの撮影。図面データなし・増改築情報なしから30分で梁や現在の天井配管まで確認できる：15m×30m×2フロア。BLK360（デフォルト設定）で9カ所スキャン。約7,500万点。昭和の元デパート。

さらに、この点群をまるまるInventorに取り込んでみても、表示は至ってスムーズである。

そのまま、この施設の一部に壁に沿ったレールと昇降機をモデリングした。レスポンスの低下など全く感じることなく安心感をもって設計できた。

ReCap ProからInventorに点群取り込み：取り込んだ点群を元にレールをモデリング。大量の点群を点群専用ソフトではないInventorに取り込んでも設計に支障がでるようなレスポンスの低下は全くなかった

さらに大規模アセンブリを配置して編集してみた

広大な範囲の点群に、さらに部品点数約5,000点のアセンブリを三つ配置した。簡略化などの下処理をしていない工作機械の設計モデルそのものである。画は断面を切っているシーンであるが、中身がしっかり詰まっていることが分かる。断面を切る操作もスムーズで、この後この工作機械のある部品の形状を変更したが、至って「普通」だった。

これはPC性能の向上とCADのグラフィック技術の「劇的な」進化で得られた結果であり、数年前までデスクトップPCでも難しかった大規模アセンブリの編集が、目の前で「普通に」できているということである。なんともあっけない結果であるが、これこそが設計者が長年求めていたものである。言葉にすれば、「大規模アセンブリでも普通に設計したい」ということである。

普通とはすなわち、簡略化などの手間のかかる操作や大きくて高価なデスクトップ型ワークステーションなしに2次元設計の時と同じような機器や手軽さで3次元設計するということだ。気づけば今まで必死に求めていたこの「普通」が目の前のエントリーモデルの中にあった。技術の進化とはむしろこのような「普通になること」であるとあらためて気づかされた瞬間になった。

Inventor×大規模アセンブリ：部品点数5,000点の工作機械×3台＝約1万5,000点。1部品を編集して表示灯の高さを変える際にも十分なレスポンス。手間のかかる簡略表示などはもちろん使っておらず、内部も全て実部品が詰まっている

構造解析してみた

最後に、一般的な機械設計でよく行われる規模の構造解析の計算時間も確認した。

メッシュ数約3万で10秒とごくごく一般的な、よい意味で普通の結果であった。エントリーモデルでどこまでできるかという本テーマに対しては100点と言える結果である。

Inventor構造解析：メッシュ数約3万の一般的な規模の構造解析。計算時間：約10秒

まとめ

検証

  • Lenovo ThinkPad P1 Gen4のエントリースペックでAutodesk Inventorはどこまで使えるのか？

結論

  • 点群・大規模アセンブリ・解析最もマシンパワーを必要とする処理でもサクサク動くことが分かった。

以上、最新モバイルワークステーションLenovo ThinkPad P1 Gen4の「エントリースペック」でAutodesk Inventorはどこまで使えるのか検証してみたら、「普通に何でも使えてすごい」という報告でした。

もちろん、これ以上の規模の点群やアセンブリや解析、上記とは異なるCADやシミュレーションソフトを併用する場合には、それに応じてスペックアップした機種やデスクトップワークステーションが必要です。また、VRでのコラボレーション、AI、IoTなどの要素技術をベースとしたデジタルツイン時代のモノづくりにも上位スペックが必要だろう。

Lenovo ThinkPad P1 Gen 4は、薄型軽量ながら、Xeon W-11855M、64GBメモリー、NVIDIA RTX A5000 Laptop GPUまでサポートするので、次世代型モノづくりに向けた投資としても十分な役割を果たしてくれるものと期待します。

これらの内容が今後、皆さんの活躍のヒントになれば幸いです。

太田 明

3次元設計/CAE導入立ち上げコンサルタント、元半導体製造装置エンジニア

Inventor ＆ Fusion 360勉強会、SBD利用技術研究会（SOLIDWORKS系CAEユーザー会）幹事のほか、SOLIDWORKSユーザー会、AUG-JP（Autodesk系ユーザー会）、CUG（土木系BIM / CIMユーザー会）などにも積極的に参加。ユーザー同士の学び合いを通して本当に使える3次元設計のノウハウを日々探求している。

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