JP4352941B2 - 設計業務支援装置 - Google Patents

Description

本発明は設計業務を支援する装置に係り、特にコンピュータを利用して設計業務を支援する設計業務支援装置に関する。

従来の設計業務支援システムの例が、特許文献１に記載されている。この公報に記載のＣＡＥ解析システムでは、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析の専門的な知識を有しない現場設計者にも簡単にＣＡＥ解析できるように、ＣＡＥ解析システムが解析対象製品を規定した対話形式のアプリケーションプログラムを格納している。そして、現場作業手順ファイル格納手段に格納された現場作業手順に従って対象製品の設計情報入力画面を入力画面表示手段に表示している。さらに、インターフェイス手段がＣＡＥ手順ファイル格納手段との間に、設計情報入力画面に従って入力された設計手順をＣＡＥ手順に置き換えてＣＡＥ手順ファイル格納手段に受け渡している。

特開２００１−２９０８４６号公報

従来の設計業務支援システムでは、設計業務の一連の作業（以下、プロセスと呼ぶ）とそのプロセスで利用するアプリケーションソフトを定義し、これらの業務で用いる情報をデータベースに保存している。すなわち、定義した設計手順利用情報であるテンプレートを、設計業務毎に作成していた。その際、プロセスおよびプロセスで利用するアプリケーションソフトを他の設計業務でも使用する場合には、これらの複数の設計業務において共通のプロセスを個別に定義していた。その結果、テンプレート作成作業が煩雑になっていた。

具体的には、機械設計プロセスにおいて、応力解析や振動解析などは、様々な設計に共通に利用可能なプロセスであるが、テンプレートを作成ごとに応力解析や振動解析などの共通のプロセスを定義していた。また、応力解析や振動解析などの共通プロセスにおいて、アプリケーションソフトの内容や参照情報を変更すると、共通プロセスを定義したテンプレートの内容もアプリケーションソフトの内容変更等に応じて変更させる必要があった。そのため、共通プロセスを定義したテンプレート数が多くなるにつれて、テンプレートとプロセスの対応付けが複雑になり、管理が困難になっていた。上記特許文献１においても、複数のテンプレートに含まれる共通プロセスを、効率的に管理することについては十分な考慮がなされていない。

本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は設計業務の手順と内容のデータを効率的に管理することにある。

本発明は、上記目的を達成するために、設計業務の手順である複数のプロセスを作成し、前記複数のプロセスの順番が記載されたテンプレートを作成するテンプレート作成部と、少なくとも、前記プロセスが実行される直前及び直後のプロセスとの接続関係と、前記プロセスで利用するツールと、が記載されたプロセスファイルが複数保存されたデータベースと、前記プロセスファイルを読み込むテンプレート入出力部と、前記テンプレートに記載された前記複数のプロセスを順番に実行させるとともに、前記読み込んだプロセスファイルに記載された接続関係に基づいて、前記ツールを実行させるテンプレート実行部とを備え、前記プロセスファイルには、複数の前記接続関係が記載される。また、少なくとも、前記テンプレートと、前記ツールとを画面に表示させるテンプレート表示部を備える。

本発明によれば、設計業務支援システムにおいて、複数のプロセス情報を個別に管理し、管理されたプロセス情報にそのプロセスの参照、被参照データを付すことにより、設計業務を効率的に管理できる。

以下、本発明に係る設計業務支援システムの一実施例を、図面を用いて説明する。図１は、設計業務支援システムが備える設計業務支援装置のブロック図である。設計業務支援装置１００は、各種演算を実行し、以下に述べるテンプレートに関して制御する計算機１０７と、今計算機に接続され各種データが格納されたデータベース１０６と、設計業務支援作業に必要なテンプレートに関するテンプレート作成部１０１、テンプレート入出力部１０２、テンプレート管理部１０３、テンプレート表示部１０４およびテンプレート実行部１０５とを備える。

テンプレート作成部１０１は、設計業務の手順であるプロセスを作成し、プロセスで利用するアプリケーションソフトを定義するとともに参照すべき情報（以下、ナレッジと呼ぶ）を登録する。テンプレート作成部１０１はまた、プロセスの順番を定義して、設計業務の手順を定める。

テンプレート入出力部１０２は、テンプレート作成部１０１で作成したテンプレートや後述するテンプレート実行部１０５で登録したナレッジ情報を、データベース１０６に保存するとともにデータベース１０６からテンプレートを読込む。テンプレート管理部１０３は、テンプレート作成部１０１が作成したテンプレートと、定義したプロセス情報およびプロセスの手順情報を管理する。さらに、テンプレート管理部１０３は、テンプレート入手力部１０２が読込んだテンプレート情報を管理する。

テンプレート表示部１０４は、テンプレートの情報であるプロセスの並びの情報やナレッジの情報を表示する。テンプレート実行部１０５は、テンプレートに記載されたプロセス上で定義されたアプリケーションソフトを実行する。また、ナレッジを参照したり、新たに得られたナレッジを登録する。

設計業務支援装置１００の動作を、図２ないし図１０を用いて以下に詳述する。図２は、図１に示した設計業務支援装置１００を用いてテンプレートを作成する手順を示すフローチャートであり、図３は図２で作成したテンプレートを用いた設計業務の遂行手順を示すフローチャートである。設計業務支援システムは、大別して２種のフェーズを有する。第１のフェーズでは、設計業務のプロセスを定義し、定義したプロセスで利用するアプリケーションソフトや参照すべきナレッジを定義しプロセスに順番付けするテンプレートを作成する。第２のフェーズでは、作成したテンプレートを用いて設計業務を実行する。

初めにフェーズ１において、ステップＳ１で設計手順の詳細が記述されたテンプレートを作成する。この作成するテンプレートの詳細を、図３に示す。本実施例では、テンプレートは６個の手順を含んでいる。なお、各手順の後の括弧書きはプロセス名を示す。

ステップ３１の手順１において、設計仕様を確認する。予め定めた仕様は仕様書の形で設計者に情報（ナレッジ）として提供される。ステップ３２の手順２において、設計者は形状モデルの原型を作成する。その際、ＣＡＤソフトを用いて、ＣＡＤ操作マニュアルや仕様から導かれる初期の形状図面を参照して形状モデルの原型を作成する。この手順２のプロセスをテンプレート表示部１０４に表示した例を、図４に示す。

表示画面は、左右２つに分かれ、左側には対象とするテンプレート（設計業務）が含む一連のプロセスが表示されている。右側には、現在進行中のプロセス名と、このプロセスで利用可能または利用すべきツールとナレッジが表示されている。具体的には、手順２の「初期形状の作成」が選択されており、この「初期形状の作成」で利用できるまたは利用すべきツール「ＣＡＤソフト」とナレッジ「ＣＡＤ操作マニュアル」、「初期形状図面」が表示されている。ここで示したツールやナレッジは、予めデータベース１０６に登録されている。

ステップ３３の手順３において、手順２で作成した形状モデルについて構造解析ソフトを用いて強度を判定する。その際、構造解析ソフトのマニュアルや利用可能な複数の解析方法、その解析方法を利用した結果の評価判定方法を随時参照して、最適な解析ソフトを利用するとともに形状モデルを強度面から評価する。

ステップ３４の手順４において、手順３で得られた形状モデルの原型の強度不足または強度過多の点を改善するために、形状モデルを修正する。その際、これまでに蓄積された同種形状に対する変更または修正ノウハウを参照する。ステップ３５の手順５では、手順３と同様の強度計算をして修正された形状モデルについて強度評価する。ステップ３６の手順６では、手順５で強度面の評価基準を満足する形状モデルが得られたので、強度に対する影響のない範囲で実物をよりよく近似する形状モデルの修正を施し、形状モデルを最終的に決定する。もちろん、修正が不要の場合には、手順５で使用した形状モデルをそのまま最終形状モデルとして登録する。

図２のステップＳ２では、ステップＳ１で作成したテンプレートをテンプレート入出力部１０２がデータベース１０６に保存する。テンプレートを保存するときは、テンプレートの名称（「設計業務」）やテンプレートに記載された複数のプロセスの中で最初に現れるプロセスの名称を、ヘッダファイルとして保存する（１）。一方、個々のプロセスの情報を、プロセスごとに独立したプロセスファイルとして保存する（２）。プロセスファイルには、そのプロセスが所属するテンプレート情報と詳細を後述するプロセスの接続情報を記載する。

図５に、ヘッダファイル５１とプロセスファイル５２〜５６の例を示す。ヘッダファイル５２では、テンプレート名として「設計業務」が、最初に出現するプロセスとして「仕様書の確認」が記載されている。本実施例では図３に示した６個の手順の中から、プロセス内容が重複する強度の検討プロセスを１個にして、プロセスファイル５２〜５６を５個作成する。

各プロセスファイルには、プロセス名とそのプロセスで使用するるツールおよびナレッジが記載されている。ここで本発明の特徴である各プロセスの接続関係も、各プロセスファイルに記載している。つまり、プロセスが属するテンプレート名と、このプロセスを実行するときに、このプロセスの直前に実行されたプロセス名とこのプロセスの直後に実行されるプロセス名をも併記している。

プロセスファイル５２は「仕様書の確認」プロセスであり、所属するテンプレート名に「設計業務」が、前プロセスには「なし」が、後プロセスには「初期形状の作成」が記載されている。この「仕様書の確認」プロセスは、最初に実行されるプロセスなので「なし」が記載される。同様にプロセスファイル５６の「形状の決定」プロセスは、最後のプロセスなので、後プロセスには「なし」が記載される。

上述したように、「強度の検討」プロセスは、ステップ３３の手順３とステップ３５の手順５の双方で出現する。この場合の接続情報は、プロセスファイル５４に示すように、前後のプロセスを出現順に２度記載する。具体的には、第１回目の出現時（手順３）の前プロセス「初期形状の作成」を最初に記載し、次いで後プロセス「形状の検討」を記載する。次に、２回目の出現（手順５）である前プロセス「形状の検討」を記載し、後プロセス「形状の決定」を最後に記載する。本実施例では、ヘッダファイルを１個、独立したプロセスファイルを５個作成し、データベース１０６に保存する。

以上で、フェーズ１の実行が終了する。フェーズ１でテンプレートが作成されたので、このテンプレートを利用して設計作業を実行する（フェーズ２）。ステップＳ３において、すでに作成されているテンプレートを読込む。その初めに、ヘッダファイルを選択して読込む（１）。ヘッダファイル５１とプロセスファイル５２〜５６とは、ファイルの拡張子を異ならせているので、ヘッダファイルの拡張子を持つファイルの一覧を表示して、所望のファイルを選択する。ヘッダファイルに記載されたトッププロセスの情報を用いて、プロセスファイルを選択して読む（２）。プロセスファイルに記載された接続情報を用いて、設計業務に必要な他のプロセスファイルを読込む。

ステップＳ４において、テンプレートの内容を表示する（１）。表示される画面６１、６２の一例を図６に示す。図４に示したものと同種の画面である。左側に表示したプロセスの順番は、ヘッダファイルとプロセスファイルに記載されたプロセスの接続情報を用いて、再構成されたものである。この表示画面の中で画面６２は、「ナレッジ」の項をクリックしたときにその内容（「ＣＡＤ操作マニュアル」）を詳細を示すようにしたものである。すなわち、左側画面と右側画面とを問わず、各部をクリックすることにより、その詳細内容が画面上に表示される。

ステップＳ５において、ステップＳ４に表示されたテンプレートの内容を実行する。ステップＳ４でテンプレートにおける各ステップの順番が再構成されて表示されているので、その作業内容を表示通りに実行する。ここでは、「設計業務」のプロセスを図３に示したステップ３１〜３６の順に実行する。その際、プロセス毎に定義されたツールを利用するとともに参照情報を随時表示する(図６参照)。なお、このテンプレートの実行中に新たに得られた情報等は、ナレッジとして登録する。

ステップＳ６において、作業を実施したテンプレートを保存する。このテンプレートは、作業前のテンプレートに記載された各プロセスを実行しているときに新たに得られたナレッジを含んでいるので、作業前のテンプレートは異なっていることが多い。そこで、新たなナレッジの登録やプロセスの追加、編集をしてから新規テンプレートとして保存する。保存の際には、ヘッダファイルとプロセスファイルを個々に作成して、データベース１０６に保存する。

本発明の他の実施例として、実行する作業、つまりテンプレートが複数ある場合について、以下に説明する。テンプレートは複数あるが、その実行内容に共通性がある場合である。図３に示した第１のテンプレート「設計業務」と、図７に示した第２のテンプレート「設計業務Ｂ」は、共通のプロセスを含んでいる。

第２のテンプレートは、手順１１〜手順１４の４個の手順を含んでいる。ステップ７１の手順１１において、プロセスは「形状の入力」であり、「ＣＡＤ操作マニュアル」や「入力形状画面」参照しながらＣＡＤソフトを用いて、設計者は形状モデルの基本データを入力する。ステップ７２の手順１２では、「設計業務」テンプレートの手順３、５と同様に作成した形状モデルの強度を評価する。

強度評価して良好な結果が得られたので、作成した形状モデルについてステップ７３の手順１３において振動特性を評価する。振動解析ソフトを用いて、操作方法マニュアルや解析方法、振動評価方法を随時参照して振動特性を評価する。振動特性も良好であれば、ステップ７４の手順１４において、試作依頼書を作成し試作を担当部署に依頼する。

この「設計業務Ｂ」のテンプレートは、「設計業務」のテンプレートと「強度の検討」のプロセスが共通である。共通のプロセスについては、「設計業務」のテンプレートからコピーして、共通性を保持する。または、すでに登録されたプロセスを一覧表示して、その中から選択してコピーする。

図８に、設計業務Ｂに関連するヘッダファイル８１とプロセスファイル８２〜８５を抜き出して示す。プロセスファイル８２、８４、８５に記載のプロセスは、テンプレート「設計業務Ｂ」に固有のプロセスであるから、接続関係も「設計業務Ｂ」に限られる。一方、プロセスファイル８３に記載の「強度の検討」プロセスは、「設計業務」テンプレートでも使用されるプロセスであり、「設計業務Ｂ」のテンプレートと「設計業務」のテンプレートの双方のプロセスが接続関係に記載されている。「設計業務Ｂ」の接続情報として、前プロセス「形状の入力」と後プロセス「振動の検討」が記載されている。

本実施例では、データベース１０６は、２個のヘッダファイル５１、８１と８個のプロセスファイル５２、５３、５５、５６、８２〜８４を格納している。ここでプロセスファイル８３は、２種のテンプレート（「設計業務」「設計業務Ｂ」）で使用されるプロセスである。このプロセス「強度の検討」において、ナレッジを追加するなどの変更をしても、本発明によればテンプレート自体を編集しないで、２個のテンプレートのプロセス情報を最新のものに更新できる。

換言すれば、テンプレートは作業手順を示すものであるから、作業手順に変更がない限り、個々のプロセスの内容を変更すればその変更は全てのテンプレートに記載されたプロセスに自動的に反映され、設計者等の作業者がテンプレートを変更する必要がない。プロセスの手順が変更されるときのみ、設計者等はテンプレートを修正する。このように、本実施例によれば、ヘッダファイルとプロセスファイルを用いてプロセス管理しているので、プロセスの内容を変更しても、プロセスが参照しているテンプレートの情報を変更する必要がない。

本実施例では、ヘッダファイルとプロセスファイルを用いてプロセス管理をしているので、複数のテンプレートに記載された共通のプロセスを抽出し、抽出されたプロセスが記載されたテンプレート（関連テンプレート）を容易にテンプレート表示部１０４に表示できる。例えば「強度の検討」プロセスを共通プロセスとして抽出すると、プロセスファイル８３に接続関係が記載されているので、この接続関係から２種のテンプレート「設計作業」、「設計作業Ｂ」が得られる。このテンプレートの相互関係を、図９に示す。

左列が「設計作業Ｂ」のテンプレートに記載されたプロセス７１〜７４であり、右列が「設計作業」のテンプレートに記載されたプロセス３１〜３６である。このような一覧表を参照することにより、他のテンプレートにおいて得られた情報や知見等のノウハウを新たなテンプレートに導入することができる。

上記各実施例で述べたように、１個のプロセスの出力結果は、他のプロセスの入力情報である。すなわち、テンプレート名と、そのテンプレートにおける直前のプロセスおよび直後のプロセスとの関係だけを用いて、プロセスの実行順番を定めている。そこで、異なるテンプレート間の実行順番をも、プロセスファイルに記載すれば、業務全体の流れをもを制御できる。

その例を、図１０に示す。図１０は、上記２種のテンプレート「設計業務」と「設計業務Ｂ」とを連続して実行する例である。「設計業務」の最後のプロセス「形状の決定」である手順６で形状を決定した後、「設計業務Ｂ」の手順１１の「形状の入力」へと移行する場合である。

図５に示したプロセスファイル５６は、図１０のプロセスファイル１１０に置き換えられる。この場合、個々のテンプレートはタスクという形で認識されている。つまり、「設計業務」テンプレートは先行タスクであり、「設計業務Ｂ」テンプレートは後続タスクである。「設計業務」の前の作業はないものとしているので、先行タスク「なし」のテンプレート表示の後に、後続タスクとして「設計業務Ｂ」テンプレート中の「形状の入力」プロセスが記載されている。

同様に、図８に示したプロセスファイル８２は、プロセスファイル１１１に置き換えられる。先行タスクとしてすでに「設計業務」テンプレートが実行されているので、「設計業務」の手順６「形状の決定」プロセスが先行タスク名として記載されている。一方、「設計業務Ｂ」テンプレートの後に他のテンプレートを実行することを想定していないので、後続タスクの欄は「なし」と記載されている。

このように、先行タスクと後続タスクをプロセスファイル中に記載したので、先行タスクと後続タスクの内容を変更しても、テンプレートにまで遡って内容を変更する必要がない。また、後続タスクで得られたナレッジ(情報)は先行タスクの結果に依存するので、接続情報だけ確実に把握すれば、後続タスクで得られたナレッジであっても、接続関係にある全てのプロセスに得られたナレッジを反映することができる。それとともに、複数のテンプレートにわたるプロセスの影響を表示できる。したがって、あるプロセスに影響を及ぼす他のプロセスの変更を、プロセスの相関とともに示すことができる。

なお本実施例では、テンプレート数を２としたが、２以上のテンプレートであってもよいことは言うまでもない。また、上記各実施例によれば、プロセスの実行手順をツリー構造で記載することもできる。その場合、プロセスの接続情報に親プロセスと子プロセスの関係情報を含ませればよい。さらに、プロセスの実行手順に分岐や繰り返しの情報を、プロセスの接続情報として含ませることもできる。

上記各実施例では、テンプレートの順番付けに、テンプレート名とプロセス名を用いているが、各プロセス単位およびテンプレート単位で付与したＩＤ番号等を用いてもよい。ＩＤ番号を用いると、異なるテンプレートに同一の名称を付したり、異なるプロセスに同一の名称を付すことが可能になる。また、各プロセスファイルを検索して、複数の接続情報が記載されているものを抽出すれば、共通して使用されるプロセスだけを表示することもできる。

さらに、各プロセスファイルのデータであるツールやナレッジだけのファイルを作成し、このツールやナレッジのファイルに参照される(使用される)テンプレート名を記載すれば、使用するテンプレートだけにツールやナレッジを容易に表示できる。なお、本設計作業支援システムをネットワーク接続すれば、ヘッダファイルやプロセスファイル、ナレッジなどのデータを分散した環境で利用できる。

本発明に係る設計業務支援装置の一実施例のブロック図である。 本発明に係る設計業務支援システムの動作手順を説明する図である。 本発明に係る設計業務を説明する図である。 本発明に係るテンプレート作成を説明する図である。 本発明に係る設計業務を説明する図である。 本発明に係る設計業務を説明する図である。。 本発明に係る設計業務を説明する図である。 本発明に係る設計業務を説明する図である。 本発明に係る設計業務を説明する図である。 本発明に係る設計業務を説明する図である。

符号の説明

１００…設計業務支援装置、１０１…テンプレート作成部、１０２…テンプレート入出力部、１０３…テンプレート管理部、１０４…テンプレート表示部、１０５…テンプレート実行部、１０６…データベース、１０７…計算機。

Claims (2)

1. 設計業務の手順である複数のプロセスを作成し、前記複数のプロセスの順番が記載されたテンプレートを作成するテンプレート作成部と、
   少なくとも、前記プロセスが実行される直前及び直後のプロセスとの接続関係と、前記プロセスで利用するツールと、が記載されたプロセスファイルが複数保存されたデータベースと、
   前記プロセスファイルを読み込むテンプレート入出力部と、
   前記テンプレートに記載された前記複数のプロセスを順番に実行させるとともに、前記読み込んだプロセスファイルに記載された接続関係に基づいて、前記ツールを実行させるテンプレート実行部とを備え、
   前記プロセスファイルには、複数の前記接続関係が記載されたことを特徴とする設計業務支援装置。
2. 請求項１に記載の設計業務支援装置であって、
   少なくとも、前記テンプレートと、前記ツールとを画面に表示させるテンプレート表示部を備えたことを特徴とする設計業務支援装置。

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