トポロジー最適化は、力学的根拠に立脚して、コンピュータにより自動的に形状設計解を創成する方法です。しかしながら、複雑な部分構造を持つ設計解が得られる場合が多く、生産や組立が困難な部分構造が得られる問題があります。そのため、産業製品の新しい設計手段として展開は極めて限定的です。山田研究室では、工学的観点からも最適と言える設計解を創成可能とする方法論を構築するために、設計生産に関する幾何学数理モデルの構築と最適設計生産理論の開発を行っています。動画は、型による生産を前提としたデバイス（黒色）と型（灰色）の同時最適化をした一例です。