JP6725432B2 - Piping work route creation device, piping work route creation method and program - Google Patents
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Description
本発明は、配管作業経路作成装置、配管作業経路作成方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to a piping work route creation device, a piping work route creation method, and a program.
特許文献1には、CADシステムにおいて衝突のない配管経路を自動作成する方法に関し、「データ処理装置によって、CAD環境における管の少なくとも1つの始点および終点と管の直径とを定義する入力を受け取り、始点と終点とのあいだの複数の標本点を決定し、複数の頂点としての標本点・始点・終点と各頂点を接続する複数の辺とを含むグラフを形成し、始点から終点までの経路を計算し、経路内の頂点ごとに、頂点に接続された各辺に沿って、CAD環境における検査オブジェクトモデルと背景モデルジオメトリとの衝突が存在するか否かを検査し、衝突を有する辺をグラフから除去し、経路の辺に衝突が存在しない場合、当該の経路を有効な経路とし、これをユーザに表示する。」と記載されている。
一般に、プラントや受変電機器などの設計においては、空間内の配管の通り道である配置経路や据え付け作業および搬入出作業のための作業経路を作成する。配管経路については、例えば、他の機器と干渉しないことや、配管長や曲がり回数を少なくすること等を考慮する必要がある。また、作業経路については、建屋出入口など搬入出の基準位置に近づけることや作業空間を確保すること等を考慮する必要がある。 Generally, in designing a plant, a power receiving/transforming device, or the like, an arrangement route that is a passage for piping in a space and a work route for installation work and loading/unloading work are created. Regarding the piping path, it is necessary to consider, for example, that it does not interfere with other equipment, and that the piping length and the number of bends are reduced. Regarding the work route, it is necessary to consider approaching the reference position for loading and unloading such as the building entrance and exit, and securing a working space.
特許文献1には、配管の始点と終点との間に複数の標本点を配置し、標本点を繋ぐ経路をグラフ探索することで干渉のない配管の配置を自動作成する方法が記載されている。しかしながら、同文献の方法では、作業経路を考慮していないため、据え付けや搬入出を行い難い配管の配置となってしまう場合がある。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、配管の配置位置および作業性の両方を考慮した、より適切な配管経路および作業経路を作成できる配管作業経路作成装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a piping work route creation apparatus capable of creating a more appropriate piping route and work route in consideration of both the arrangement position of pipes and workability. ..
上記課題を解決するため、本発明に係る配管作業経路作成装置は、配管経路および作業経路の作成対象となる三次元空間をボクセル要素単位に分割し、所定の領域ごとに重み付けがされたボクセルを用いて、配管の始点から終点までの配管経路を探索する配管経路作成部と、前記配管経路上の前記ボクセルから作業基準位置までの作業経路を探索する作業経路作成部と、を備え、前記作業経路作成部は、前記作業経路上の前記ボクセルの重みに基づき当該作業経路のコストを算出し、前記配管経路作成部は、前記作業経路のコストを前記配管経路上の前記ボクセルのコストに加算して、当該配管経路のコストを算出する。 In order to solve the above problems, the piping work route creation device according to the present invention divides the three-dimensional space, which is the creation target of the piping route and the work route, into voxel element units, and weights voxels for each predetermined region. Using a piping route creation unit that searches for a piping route from the start point to the end point of the piping, and a work route creation unit that searches for a work route from the voxels on the piping route to a work reference position, and the work The route creation unit calculates the cost of the work route based on the weight of the voxels on the work route, and the piping route creation unit adds the cost of the work route to the cost of the voxels on the piping route. Then, the cost of the piping route is calculated.
本発明に係る配管作業経路作成装置によれば、配管の設置位置および作業性の両方を考慮した、より適切な配管経路および作業経路を作成することができる。 According to the piping work route creation device of the present invention, a more appropriate piping route and work route can be created in consideration of both the installation position of pipes and workability.
なお、上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 The problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、三次元空間内の点Aと点Bとを繋ぐ配管経路の一例を示した図である。図2は、配管Cを作業基準位置Pから搬入する作業経路の一例を示した図である。配管の設計に際しては、作業経路を考慮して配管経路を作成することが求められる。 FIG. 1 is a diagram showing an example of a piping path connecting a point A and a point B in a three-dimensional space. FIG. 2 is a diagram showing an example of a work route for loading the pipe C from the work reference position P. When designing piping, it is required to create a piping route in consideration of the work route.
そこで、本実施形態に係る配管作業経路作成装置1は、三次元空間を要素単位(ボクセル)に分割した上で、各ボクセルに作業性の重み付けを行い、現場施工単位ごとに作業経路を繰り返し求めながら配管経路探索を行うことで、作業経路コストの小さい配管経路を作成する。
Therefore, the piping work
図3は、三次元空間をボクセル要素単位(ボクセル)の集合空間に分割したボクセル空間の一例を示した図である。 FIG. 3 is a diagram showing an example of a voxel space obtained by dividing a three-dimensional space into a set space of voxel element units (voxels).
図4は、本実施形態に係る配管作業経路作成装置1の機能構成の一例を示した機能ブロック図である。配管作業経路作成装置1は、入出力インターフェース制御部10と、制御部20と、記憶部30と、通信部40と、これらを互いに接続するバス50とを有している。なお、ユーザ(例えば、設計担当者など)は、入出力インターフェース制御部10に接続される入力装置201や出力装置202を介して配管作業経路作成装置1の機能を利用する。
FIG. 4 is a functional block diagram showing an example of the functional configuration of the piping work
入出力インターフェース制御部10は、配管作業経路作成装置1に接続されている入力装置201および出力装置202との間の通信を制御する機能部である。
The input/output
制御部20は、配管作業経路作成装置1の処理全般を制御する機能部である。制御部20は、入力受付部21と、ボクセル空間作成部22と、配管経路作成部23と、作業経路作成部24と、出力処理部25とを有している。
The
入力受付部21は、配管作業経路作成装置1が有する入力装置201や通信部40を介して接続される外部装置から様々な情報の入力を受け付ける機能部である。例えば、入力受付部21は、キーボードやマウス、タッチパネルといった入力装置201あるいはインターネットなど所定の通信ネットワークNを介して接続される外部装置から、制約条件に関する情報や配管作業経路作成処理の実行指示といった情報の入力を受け付ける。また、入力受付部21は、受け付けた情報を対応する所定の機能部に受け渡す。
The
ボクセル空間作成部22は、配管経路および作業経路の作成対象となる三次元空間をボクセル要素単位に分割したボクセル空間を作成する機能部である。また、ボクセル空間作成部22は、後述の制約情報を用いて、各ボクセルに重み付けを行う。
The voxel
配管経路作成部23は、配管経路を作成する機能部である。具体的には、配管経路作成部23は、ボクセル空間を表した配管経路に関するグラフ表現を用いて、作業経路を考慮した配管経路を作成する。
The piping
作業経路作成部24は、作業経路を作成する機能部である。具体的には、作業経路作成部24は、ボクセル空間を表した作業経路に関するグラフ表現を用いて作業経路を作成する。
The work
出力処理部25は、配管作業経路作成装置1あるいは外部装置が有する出力装置202に表示させる画面情報を生成する。例えば、出力処理部25は、ユーザから制約条件の入力を受け付ける入力画面情報や配管経路および作業経路の作成結果などを示す画面情報を作成し出力装置202に表示する。
The
記憶部30は、所定情報を記憶する機能部である。具体的には、記憶部30は、標準配管情報100と、制約情報150と、経路作成結果情報170とを有している。
The
図5は、標準配管情報100の一例を示した図である。標準配管情報100は、標準的に使用する配管に関する情報である。具体的には、標準配管情報100は、No101と、材質102と、呼び径(A)103と、呼び径(B)104と、外径105と、呼び厚さ106と、形状種類107と、単位長さ108と、CADモデルファイル109とが対応付けられたレコードを有している。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the
No101は、各配管を識別する識別情報である。材質102は、配管の材質を示す情報である。呼び径(A)103および呼び径(B)104は、配管の外径サイズを各々、ミリメートル系およびインチ系の寸法体系で表した呼称(通称)を示す情報である。外径105は、配管の外径サイズを示す情報である。呼び厚さ106は、配管の厚さを表した呼称(通称)を示す情報である。形状種類107は、配管形状の種類を示す情報であって、例えば、直管やエルボなどがある。単位長さ108は、配管1本当たりの長さを示す情報である。CADモデルファイル109は、CAD(computer−aided design)によって描かれた配管の三次元形状モデル等を示す情報である。このような標準配管情報100は、予め記憶部30に格納され、配管作業経路作成処理に用いられる。配管作業経路作成処理の詳細は後述する。
No. 101 is identification information for identifying each pipe. The
図6は、制約情報150の一例を示した図である。制約情報150は、配管経路の制約条件(例えば、空間のどこに配管経路を作成するか、および、空間のどこを通って作業するか、という空間上での制約条件)を含む始点終点リストを示す情報である。具体的には、制約情報150は、配管の始点終点リスト151として、No152と、始点153と、終点154と、必須領域155と、(必須領域の)重み係数156と、優先領域157と、(優先領域の)重み係数158と、禁止領域159と、(禁止領域の)重み係数160と、危険領域161と、(危険領域の)重み係数162と、作業容易領域163と、(作業容易領域の)重み係数164と、作業基準位置165と、評価指標166と、評価基準167と、配管材質168と、呼び径(A)169とが対応付けられたレコードを有している。
FIG. 6 is a diagram showing an example of the
No152は、所定の始点および終点を結ぶ配管の各組を識別する情報である。始点153は、配管の始点を示す情報である。終点154は、配管の終点を示す情報である。なお、始点153および終点154は、三次元空間の座標値で示されても良く、例えば、CAD上のオブジェクトデータや特徴点で示されても良い。 No. 152 is information for identifying each set of pipes connecting a predetermined start point and end point. The starting point 153 is information indicating the starting point of the pipe. The end point 154 is information indicating the end point of the pipe. Note that the start point 153 and the end point 154 may be indicated by coordinate values in a three-dimensional space, and may be indicated by object data or feature points on CAD, for example.
必須領域155は、顧客などの指定する配管把持領域を示す情報である。優先領域157は、流用可能な既設物や配管の支持金具を置き易い領域(場所)を示す情報である。禁止領域159は、配管の設置に際して障害物などがある領域を示す情報である。危険領域161は、配管の設置作業に際して近くに危険物がある領域(例えば、ドアの可動域、高電圧領域)を示す情報である。
The essential area 155 is information indicating a pipe gripping area designated by a customer or the like. The
また、必須領域155、優先領域157、禁止領域159および危険領域161の各々に対応付けられている重み係数156、158、160、162および164は、各領域における配管経路および作業経路の作成し易さを示す情報である。例えば、必須領域155および優先領域157に対応付けられている各重み係数156および158には、配管経路および作業経路を作成し易くするため、比較的小さい値(コスト)が付与されている。一方で、禁止領域159および危険領域161に対応付けられている各重み係数160および162には、配管経路および作業経路を作成し難くするために、比較的大きい値(コスト)が付与されている。
Further, the weighting factors 156, 158, 160, 162 and 164 associated with each of the essential area 155, the
作業容易領域163は、所定の作業者モデル(例えば、作業者モデルAなど)が作業し易い領域を示す情報である。また、作業容易領域163に対応付けられている重み係数164は、作業のし易さの度合いを示す情報である。例えば、作業者モデルAの手の届く領域は、より作業がし易い領域であるため、配管経路および作業経路を作成し易くするために比較的小さい値(コスト)が付与されている。一方で、作業者モデルAが手を伸ばす必要のある領域は、手の届く領域に比べて作業がし難い領域であるため、かかる領域に比べて大きい値(コスト)が付与されている。なお、作業者モデルは、体格や地域性によって作業容易領域が異なると考えられるため、作業容易領域163は、作業者を模した作業者モデルを定義し、作業シミュレーションを行うことにより自動的に特定されるようにしても良い。
The
作業基準位置165は、作業経路の起点となる位置(例えば、建屋の出入り口や資材置き場など)を示す情報である。評価指標166は、配管経路の評価指標を示す情報であって、例えば、配管の曲げ回数や経路長などがある。評価基準167は、配管経路の評価基準を示す情報であって、例えば、(曲げ回数を)少なく、あるいは(経路長を)短くなどがある。後述するように、各評価指標166に対応する評価基準167を満たす配管経路については高い評価となり、かかる基準を満たさない配管経路については低い評価となる。配管材質168および呼び径(A)169は、前述と同様であるため、説明を省略する。
The
なお、各領域や作業基準位置は、三次元空間の座標値や壁面、天井あるいは床面からの距離によって特定されれば良いが、例えば、CAD上のオブジェクトデータで特定されても良い。 Each area or work reference position may be specified by the coordinate value of the three-dimensional space or the distance from the wall surface, ceiling, or floor surface, but may be specified by object data on CAD, for example.
また、本実施形態では、各領域および重みを配管経路の作成および作業経路の作成の両方で共通に用いる場合について説明するが、配管経路の作成と作業経路の作成に異なる領域および重みを用いても良い。このようにすることで、例えば、配管経路の作成において既設の配管支持金具を優先領域とし、作業経路の作成においては禁止領域や危険領域にすることが可能となり、より精度の高い作業経路を作成することができる。 Further, in the present embodiment, a case will be described in which each area and weight are commonly used for both creation of a piping route and creation of a work route, but different regions and weights are used for creation of a piping route and creation of a work route. Is also good. By doing this, for example, existing pipe support fittings can be set as a priority area when creating a piping path, and can be set as a prohibited area or a dangerous area when creating a working path, thus creating a more accurate working path. can do.
なお、制約情報150に複数の組(例えば、組1および組2)が登録されている場合、配管作業経路作成装置1は、組1(例えば、機器A上にある始点A1と機器B上にある終点B1とを結ぶ配管)の配管経路と、組2(機器C上にある始点C1と機器D上にある終点D1とを結ぶ配管)の配管経路を一度の処理で作成する。具体的には、配管作業経路作成装置1は、制約情報150のより上位に登録されている組1の配管経路を作成した後に、続けて組2の配管経路を作成する。言い換えれば、組2が組1よりも上位に登録されている制約情報150を用いた場合、配管作業経路作成装置1は、組2の配管経路を作成した後に組1の配管経路を作成する。
In addition, when a plurality of pairs (for example, the
また、後述するように、配管作業経路作成装置1は、組1の配管経路を作成した後に組2の配管経路を作成する場合、組2の配管経路が組1の配管経路と重ならないように、組1の配管経路に該当するボクセルのコストを高く設定する。すなわち、配管経路を作成する順番に応じて作成される経路が異なる場合が生じ得る。
Further, as will be described later, when the piping work
このような制約情報150は、後述する配管作業経路作成処理の実行前に、入力受付部21が入力装置201などを介してユーザから受け付けた入力情報に基づき作成されても良く、あるいは処理の実行中に所定の入力画面を表示してユーザから受け付けるようにしても良い。このような制約情報150は、配管作業経路作成処理に用いられる。
経路作成結果情報170は、配管作業経路の作成結果に関する情報である。具体的には、経路作成結果情報170は、配管作業経路作成処理によって作成された配管経路および作業経路に関する所定情報(作成した配管経路の経路No、配管経路のコスト、配管経路の座標、評価指標に対する評価値、作業経路の経路No、作業経路のコスト、作業経路の座標など)を格納する。 The route creation result information 170 is information regarding the creation result of the piping work route. Specifically, the route creation result information 170 is predetermined information about the pipe route and the work route created by the pipe work route creation process (route number of the created pipe route, cost of the pipe route, coordinates of the pipe route, evaluation index). The evaluation value, the route number of the work route, the cost of the work route, the coordinates of the work route, etc.) are stored.
なお、標準配管情報100、制約情報150および経路作成結果情報170は、図示しないLAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)、携帯電話網または無線通信網等のネットワークNを介して接続される他の装置に設けられ、制御部20の各機能部は、通信部40を介して各記憶部が格納する情報にアクセスするものであっても良い。
The
図4に戻って説明する。通信部40は、外部装置と情報通信を行う機能部である。具体的には、通信部40は、ネットワークNを介して、制約条件に関する入力情報や配管作業経路作成処理の実行指示などを外部装置から取得する。また、通信部40は、ユーザから制約条件の入力を受け付ける入力画面情報や配管経路および作業経路の作成結果を示す画面情報などを外部装置に送信する。
Returning to FIG. 4, description will be made. The
以上、配管作業経路作成装置1の機能ブロックについて説明した。
The functional blocks of the piping work
図7は、配管作業経路作成装置1のハードウェア構成の一例を示した図である。配管作業経路作成装置1は、例えば、一般的な計算機(例えば、パーソナルコンピュータなど)により構成可能であり、例えば、ソフトウェアプログラム処理により特徴的な処理機能(例えば、配管作業経路作成装置1の制御部20)を実現する。
FIG. 7 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the piping work
図示するように、配管作業経路作成装置1は、入力装置201と、出力装置202と、外部記憶装置203と、演算装置204と、主記憶装置205と、通信装置206と、これらを電気的に相互接続するバス207とを有している。
As shown in the figure, the piping work
入力装置201は、キーボードやマウス、タッチパネルなどのポインティングデバイスあるいは音声入力装置であるマイクなどである。
The
出力装置202は、ディスプレイやプリンタあるいは音声出力装置であるスピーカなどである。
The
外部記憶装置203は、デジタル情報を記憶可能ないわゆるハードディスク(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)あるいはフラッシュメモリなどの不揮発性記憶装置である。
The
演算装置204は、例えば、CPU(Central Processing Unit)である。主記憶装置205は、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)などのメモリ装置である。
The
通信装置206は、外部装置との間で情報通信を行うための装置であって、ネットワークケーブルを介して有線通信を行う有線通信装置またはアンテナを介して無線通信を行う無線通信装置である。
The
なお、制御部20に含まれる各機能部は、演算装置204に処理を行わせるプログラムによって実現される。このプログラムは、主記憶装置205あるいは外部記憶装置203に記憶され、プログラムの実行にあたって主記憶装置205上にロードされ、演算装置204により実行される。また、記憶部30は、主記憶装置205または外部記憶装置203あるいはこれらの組合せにより実現される。また、通信部40は、通信装置206により実現される。
Each functional unit included in the
また、上記の各構成、機能、処理部および処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現しても良い。また、上記構成、機能は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現しても良い。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリやハードディスク、SSD等の記憶装置またはICカード、SDカードおよびDVD等の記録媒体に置くことができる。 Further, each of the above-described configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be partially or entirely realized by hardware, for example, by designing with an integrated circuit. Further, the above-described configuration and function may be realized by software by the processor interpreting and executing a program for realizing each function. Information such as a program, a table, and a file that realizes each function can be stored in a memory, a hard disk, a storage device such as SSD, or a recording medium such as an IC card, an SD card, and a DVD.
以上、配管作業経路作成装置1のハードウェア構成について説明した。
The hardware configuration of the piping work
[動作の説明]
図8は、配管作業経路作成装置1で実行される配管作業経路作成処理の一例を示したフロー図である。かかる処理は、例えば、入力装置201を介して入力受付部21がユーザから配管作業経路作成処理の実行指示を受け付けると開始される。
[Description of operation]
FIG. 8 is a flowchart showing an example of the piping work route creation processing executed by the piping work
処理が開始されると、入力受付部21は、記憶部30に格納されている配管経路および作業経路の作成対象となる三次元空間のモデル情報(図示せず)および制約情報150の入力を受け付ける(ステップS001)。なお、三次元空間のモデル情報は、対象となる建屋などの三次元空間を示すCADのオブジェクトデータなどであるが、三次元計測による点群データやサーフェスデータ群あるいは空間を規定する座標値群であっても良い。
When the process is started, the
次に、ボクセル空間作成部22は、入力を受け付けたモデル情報を用いて、配管経路および作業経路の作成対象である三次元空間をボクセル分割したボクセル空間を作成する(S002)。
Next, the voxel
次に、ボクセル空間作成部22は、制約情報(始点終点リスト)から一つの組を選択する(ステップS003)。本例では、ボクセル空間作成部22は、制約情報の最上位に登録されている組1を選択する。
Next, the voxel
図9は、配管経路および作業経路の作成対象である三次元空間300と、制約情報150の組1に対応付けられている禁止領域159の一例を示した図である。図中の領域310は、かかる禁止領域を三次元的に表現したものである。
FIG. 9 is a diagram showing an example of a three-
図10は、禁止領域310を含む三次元空間をボクセル分割したボクセル空間320の一例を示した図である。ボクセル空間を構成する各直方体が一つのボクセルにあたる。ボクセル空間作成部22は、例えば、ボクセルの一辺あたりの長さと標準配管情報100の単位長さの最小値とが一致する大きさとなるように三次元空間を各ボクセルに分割する。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a
このような大きさのボクセルに分割することにより、ボクセルに標準配管を1対1で配置して作業経路を求めることができる。 By dividing into voxels of such a size, it is possible to determine the work route by arranging standard pipes in the voxels in a one-to-one correspondence.
次に、ボクセル空間作成部22は、各ボクセルに制約情報150の重みを付与する(ステップS004)。具体的には、ボクセル空間作成部22は、座標値、壁面、天井または床面からの距離に基づき、必須領域155、優先領域157、禁止領域159、危険領域161および作業容易領域163に対応するボクセルを特定する。なお、ボクセル空間作成部22は、例えば、CADのオブジェクトデータで示される各領域の座標値と、各ボクセルの角にあたる点の座標値とを比較することにより、各領域に対応するボクセルを特定しても良い。
Next, the voxel
また、ボクセル空間作成部22は、必須領域155の重み係数156と、優先領域157の重み係数158と、禁止領域159の重み係数160と、危険領域161の重み係数162と、作業容易領域163の重み係数164とを、対応する各領域のボクセルに付与し、各ボクセルのコストとして設定する。
Further, the voxel
図11は、制約情報150の重みを付与した重み付きのボクセル空間330の一例を示した図である。なお、各ボクセル内の数字は、付与された重み(ボクセルのコスト)を示している。
FIG. 11 is a diagram showing an example of the
次に、配管経路作成部23は、重みが付与されたボクセル空間330で、選択された組の配管経路探索を行う(ステップS005)。なお、配管経路作成部23は、探索により得られた配管経路に対応するボクセルに対して、他の組の配管経路とならないように充分大きな重み(所定値)を付与する。
Next, the piping
図12は、配管経路探索処理の一例を示したフロー図である。かかるフロー図は、図8のステップS005に示す配管経路探索の処理の詳細を示したものである。 FIG. 12 is a flowchart showing an example of the piping route search processing. This flow chart shows details of the processing of the piping route search shown in step S005 of FIG.
配管経路探索処理が開始されると、配管経路作成部23は、ボクセル空間をグラフ表現する(ステップS011)。
When the pipe route search processing is started, the pipe
図13は、ボクセル空間330に関するグラフ表現340の一例を示す図である。グラフ表現とは、各ボクセルをノードとし、ボクセル間の隣接関係をパスとして表現したものである。図示するように、始点A1のボクセルに相当するノードから開始し、終点B1のボクセルに相当するノードに至るパスが、選択した組の配管経路に相当する。
FIG. 13 is a diagram showing an example of a
また、配管経路作成部23は、各ノードに対して各ボクセルの重みと同じ値を初期コストとして設定する。なお、配管経路作成部23は、重みが充分大きい(例えば、通常取り得る値の数百倍)禁止領域159に含まれるボクセルをグラフ表現に加えないようにしても良い。こうすることで、ノードの数が低減されるため、配管経路の探索において計算時間と記憶領域の効率化を図ることができる。
Further, the piping
次に、配管経路作成部23は、標準配管を選択する(ステップS012)。具体的には、配管経路作成部23は、標準配管情報100および制約情報150を用いて、選択した組(本例では、組1)の配管材質168および呼び径(A)169に相当する標準配管を特定する。なお、配管材質168および呼び径(A)169に基づき特定される配管が形状種類に応じて複数ある場合、配管経路作成部23は、それら複数の配管を全て特定する。本例では、直管およびエルボの二種類の標準配管が特定されたことを前提として以下の説明を行う。
Next, the piping
次に、配管経路作成部23は、現場施工単位分のボクセルを選択する(ステップS013)。例えば、現場施工単位が標準配管一本単位であり、ボクセルの一辺の単位長さが選択した標準配管一本分の単位長さと同じ場合、配管経路作成部23は、グラフ表現340を用いて、始点のボクセル(本例では、A1)と隣接関係にあるボクセルに相当するノードを特定する。また、配管経路作成部23は、最短経路探索アルゴリズム(例えば、ダイクストラ法あるいは深さ優先探索など)を用いて、特定したノードの中からコストが最小となる一つのノードを特定する。また、配管経路作成部23は、特定したノードに相当するボクセルを選択する。
Next, the piping
なお、現場施工単位が標準配管二本単位であり、ボクセルの一辺の長さが選択した標準配管一本分の単位長さと同じ場合、配管経路作成部23は、始点のボクセルに隣接する一つ目のボクセルと、同一方向に連続している二つ目のボクセルとを選択すれば良い。
In addition, when the site construction unit is a unit of two standard pipes and the length of one side of the voxel is the same as the unit length of one selected standard pipe, the pipe
次に、配管経路作成部23は、ステップS013で選択したボクセルにステップS011で選択した標準配管を設置する(ステップS014)。具体的には、配管経路作成部23は、標準配管情報100に登録されているCADモデルファイル109から配管形状を特定し、選択した標準配管をボクセルに設置する。
Next, the pipe
なお、ステップS011で特定した標準配管の形状種類が複数ある場合、配管経路作成部23は、その向きを考慮して全ての標準配管を仮想的に設置する。そして、各々の標準配管について、次に述べるステップS015で作業経路の生成を行い、作業経路コストを算出などする。そして、再びステップS013において現場施工単位分のボクセルを選択する際すなわちグラフ表現340において次のノードを選択する際に、次のノードに対応したボクセルの位置に最も適した形状種類の標準配管を特定し、かかる標準配管を特定する。
When there are a plurality of types of standard pipe shapes identified in step S011, the pipe
図14は、始点A1に隣接するボクセルQ1が選択され、ボクセルQ1に標準配管のエルボが配置されたボクセル空間350の一例を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing an example of the
次に、作業経路作成部24は、配管の作業経路を探索する(ステップS015)。具体的には、作業経路作成部24は、標準配管を設置したボクセルQ1から作業基準位置のボクセルP1までの作業経路を探索する。作業経路の探索にあたり、作業経路作成部24は、ボクセル空間をグラフ表現する。
Next, the work
図15は、ボクセル空間350に関するグラフ表現360の一例を示す図である。グラフ表現360は、前述と同様、各ボクセルをノードとし、ボクセル間の隣接関係をパスとして表現したものである。図示するように、標準配管を設置したボクセルQ1に相当するノードと、作業基準位置のボクセルP1に相当するノードとを結ぶパスがボクセルQ1に設置した標準配管の作業経路に相当する。
FIG. 15 is a diagram showing an example of a
また、作業経路作成部24は、各ノードに対して各ボクセルの重みと同じ値を初期コストとして設定する。また、作業経路作成部24は、ボクセルQ1に対応するノードを作業始点ノートとし、ボクセルP1に対応するノードを作業終点ノードとする。
Further, the work
また、作業経路作成部24は、最短経路探索アルゴリズム(例えば、ダイクストラ法あるいは深さ優先探索など)を用いて、作業始点ノードから作業終点ノードまでの作業経路を探索する。
Further, the work
次に、作業経路作成部24は、干渉の無い作業経路を得たか否かを判定する(ステップS016)。具体的には、作業経路作成部24は、探索した作業経路の作業始点ノードから作業終点ノードに対応する各ボクセルに標準配管を仮想的に配置し、周囲の機器等との干渉を判定する。そして、干渉の無い作業経路を得ていないと判定した場合(ステップS016でNo)、作業経路作成部24は、処理をステップS015に戻し、次にコストが小さい作業経路を求める。なお、作業経路作成部24は、干渉した位置のノードに対して充分大きな重みを付与し、ステップS015の処理を行う。一方で、干渉の無い作業経路を得たと判定した場合(ステップS016でYes)、配管経路作成部23は、処理をステップS017に移行する。
Next, the work
図16は、ボクセルQ1から作業基準位置P1までの作業経路R1を含むボクセル空間370の一例を示した図である。
FIG. 16 is a diagram showing an example of the
図17は、グラフ表現360上で作業経路に相当するパスの一例を点線で示した図である。作業経路作成部24は、点線で示すパスが作業経路として得られた場合、かかる作業経路上にあるノードのコスト(重み)を全て足し合わせた作業経路コスト(例えば、10.1)を算出する。
FIG. 17 is a diagram showing an example of a path corresponding to a work route on the
次に、作業経路作成部24は、得られた作業経路コストを配管経路探索に用いたグラフ表現340のノードのコストに加算する(ステップS017)。具体的には、算出した作業経路コスト(10.1)を、標準配管を設置したボクセル(Q1)に対応するノードのコスト(0.5)に加算する。
Next, the work
図18は、配管を設置したボクセルに相当するノードに作業経路コストを加算したグラフ表現340の一例を示す図である。ボクセルQ1に相当するノードコスト(0.5)に、得られた作業経路コスト(10.1)を加算することで、かかるノードのコストは10.6となっている。
FIG. 18 is a diagram showing an example of a
なお、配管経路作成部23は、配管を設置したボクセルQ1を禁止領域159に追加し、充分に大きな重みを付与する。
The piping
次に、配管経路作成部23は、始点終点を結ぶ配管経路を得たか否かを判定する(ステップS018)。そして、始点終点間の配管経路を得ていないと判定した場合(ステップS018でNo)、配管経路作成部23は、処理をステップS013に戻す。その場合、配管経路作成部23は、ボクセルQ1と隣接関係にあるボクセルの中から現場施工単位分のボクセルを選択し、前述のステップS014〜ステップS017と同様の処理を行う。
Next, the piping
なお、ステップS013では、作業経路作成部24は、ボクセルQ1に相当するノードのコストが更新された新たなグラフ表現を用いて最短経路となる一つのノードを特定し、かかるノードに相当する現場施工単位分のボクセルを選択する。また、配管経路作成部23は、このようにして始点終点を結ぶ配管経路を得るまでステップS013〜S018の処理を繰り返し行う。
In addition, in step S013, the work
一方で、始点終点間の配管経路を得たと判定した場合(ステップS018でYes)、配管経路作成部23は、処理をステップS019に移行する。
On the other hand, when it is determined that the piping route between the start point and the end point is obtained (Yes in step S018), the piping
次に、配管経路作成部23は、配管経路のコストを評価する(ステップS019)。具体的には、配管経路作成部23は、始点終点を結ぶ配管経路の各ノードに付与されたコストを加算した配管経路コストを算出する。また、配管経路作成部23は、制約情報150の評価指標166および評価基準167に基づき、求めた配管経路コストの評価値を算出する。例えば、配管経路作成部23は、作成した配管経路に含まれる曲がり回数や経路長ごとに所定の評価係数を加算あるいは乗算して評価値を求める。これにより、評価基準を反映した配管経路の評価値を算出することができる。なお、配管経路の評価方法は、前述の方法に限定されるものではない。
Next, the piping
配管経路の評価値を算出すると、配管経路作成部23は、求めた配管経路上の各ボクセルを禁止領域159に追加し、充分に大きな重みを付与して、本フローを終了する。
After calculating the evaluation value of the pipe route, the pipe
図8に戻って説明する。配管経路探索(ステップS005)が終了すると、配管経路作成部23は、制約情報150に含まれる全ての組の配管経路を作成したか否かを判定する(ステップS006)。そして、全ての組の配管経路を作成していないと判定した場合(ステップS006でNo)、配管経路作成部23は、処理をステップS003に戻し、未作成の組の配管経路についてステップS003〜ステップS006の処理を行う。なお、未作成の組(本例では、組2)の配管経路を作成する場合、既に得られた他の組(本例では、組1)の配管経路は禁止領域159に追加されているため、かかる経路上のボクセルが未作成の組の配管経路として選択されることはない。
Returning to FIG. 8, description will be made. When the piping route search (step S005) ends, the piping
一方で、全ての組の配管経路を作成したと判定した場合(ステップS006でYes)、配管経路作成部23は、配管経路および作業経路の作成結果に関する経路作成結果情報を作成し、記憶部30に出力する。また、配管経路作成部23は、経路作成結果情報を記憶部30に出力すると、本フローの処理を終了する。
On the other hand, when it is determined that all the pairs of piping routes have been created (Yes in step S006), the piping
以上、配管作業経路作成処理について説明した。 The piping work route creation process has been described above.
このような配管作業経路作成装置1によれば、配管の配置位置および作業性の両方を考慮した、より適切な配管経路および作業経路を作成することができる。
According to such a piping work
図19は、作業制約入力画面400の一例を示した図である。かかる入力画面400は、制約情報150の入力を受け付ける際や、配管作業経路の作成指示を受け付ける際に出力される画面である。例えば、入力受付部21を介してユーザから作業制約入力画面400の表示指示を受け付けると、出力処理部25は、かかる画面情報を生成し、出力装置202に表示する。図示するように、作業制約入力画面400は、始点終点リスト編集領域401と、制約情報規定領域402と、画面表示フィルタ403と、リスト行追加ボタン404と、経路作成実行ボタン405と、保存ボタン406とを有している。
FIG. 19 is a diagram showing an example of the work
始点終点リスト編集領域401には、制約情報150に含まれる始点終点リストが表示される。ユーザは、入力装置201を介して始点終点リストの各項目を直接編集することができる。
In the start point/end point
制約情報規定領域402には、配管経路および作業経路の作成対象となる三次元空間と、始点終点リストを三次元的に表示した画像が表示される。ユーザは、入力装置201を介して三次元空間上のCADオブジェクトや座標を指定することで、画像を用いて始点終点リストを編集することができる。
In the constraint
画面表示フィルタ403には、制約情報規定領域402に含まれる三次元空間上のCADオブジェクトや座標が列挙表示される、ユーザは、それらを制約情報規定領域402上に表示するか否かを指定することができる。
The
リスト行追加ボタン404は、始点終点リストの行を追加する指示をユーザから受け付けるボタンである。経路作成実行ボタン405は、配管作業経路作成処理の実行指示をユーザから受け付けるボタンである。保存ボタン406は、編集した始点終点リストを含む制約情報150の保存指示をユーザから受け付けるボタンである。
The list
入力受付部21は、入力装置201を介して、各領域および各ボタンに対する入力情報を受け付ける。また、出力処理部25は、入力情報に基づき、制約情報150を編集し、編集後の制約情報150を記憶部30に格納したり、入力情報に応じた画像を生成して制約情報規定領域402に表示する。
The
図20は、経路セット情報410の一例を示した図である。経路セット情報410は、制約情報150に登録された複数の組に対応する配管経路をまとめて一つのセットとした経路セットに関する情報である。経路セット情報410は、経路セットNo411と、組No412と、配管経路No413と、配管経路総コスト414とが対応付けられたレコードを有している。なお、経路セット情報410は、ユーザからの指示に応じて、出力処理部25が経路作成結果情報170を用いて生成し、出力装置202に表示する。
FIG. 20 is a diagram showing an example of the route set information 410. The route set information 410 is information about a route set in which the pipe routes corresponding to the plurality of sets registered in the
経路セットNo411は、経路セットを識別する情報である。組No412は、経路セットに含まれる組を配管作業経路作成処理の実行順に並べた情報である。配管経路No413は、作成された配管経路を識別する情報である。例えば、配管経路No413のR1、R2およびR3は各々、組No412の組1、組2および組3に対応する配管経路を示している。配管経路総コスト414は、各配管経路コストの総和を示す情報である。本例では、R1、R2およびR3の各々の配管経路コストの総和である。
The route set No 411 is information for identifying the route set. The set No. 412 is information in which the sets included in the route set are arranged in the order of execution of the piping work route creation processing. The piping route No. 413 is information for identifying the created piping route. For example, R1, R2, and R3 of the piping route No. 413 indicate the piping routes corresponding to the
このような経路セット情報410により、ユーザは、組に対する配管経路およびそれらの総コストを確認することができる。 Such route set information 410 allows the user to see the piping routes for the set and their total cost.
図21は、経路セット情報410を三次元的に描画した画像情報420の一例を示した図である。かかる画像情報420には、図20の経路セットS1に含まれる配管経路R1〜R3と、かかる配管経路に設置された標準配管とが描画されている。
FIG. 21 is a diagram showing an example of
このような画像情報420を表示することで、ユーザは、三次元空間内のどの位置にどのような形状の標準配管を設置するのかを視覚的に把握することができる。
By displaying
図22は、配管経路リスト情報430の一例を示した図である。配管経路リスト情報430は、個々の配管経路に関する詳細な情報である。具体的には、配管経路リスト情報430は、配管経路No431と、配管経路座標432と、評価指標433と、評価値434と、経路コスト435とを対応付けたレコードを有している。なお、配管経路リスト情報430は、ユーザからの指示に応じて、出力処理部25が経路作成結果情報170を用いて生成し、出力装置202に表示する。
FIG. 22 is a diagram showing an example of the piping route list information 430. The piping route list information 430 is detailed information regarding each piping route. Specifically, the pipe route list information 430 has a record in which a
配管経路No431は、配管経路を識別する情報である。配管経路座標432は、配管経路となる三次元空間上の所定位置(例えば、始点、曲がり点、終点など)の座標を示す情報である。評価指標433は、配管の曲げ回数や経路長などの評価指標を示す情報であって、制約情報150の評価指標166と共通の情報である。評価値434は、評価指標433に基づく配管経路の評価値を示す情報である。本例では、配管経路R1の曲げ回数および経路長の各々の評価値が2および700であることを示している。経路コスト435は、作成した個々の配管経路コストを示した情報である。
The piping route No. 431 is information for identifying the piping route. The piping path coordinates 432 is information indicating the coordinates of a predetermined position (for example, a starting point, a turning point, an ending point, etc.) in the three-dimensional space that becomes the piping path. The
このような配管経路リスト情報430により、ユーザは、各配管経路のコストや評価値を確認することができる。 With such piping route list information 430, the user can confirm the cost and evaluation value of each piping route.
図23は、作業経路リスト情報440の一例を示した図である。作業経路リスト情報440は、各作業経路に関する詳細な情報である。具体的には、作業経路リスト情報440は、配管部品No441と、作業経路No442と、実行順序443と、作業経路座標444とが対応付けられたれコードを有している。なお、作業経路リスト情報440は、ユーザからの指示に応じて、出力処理部25が経路作成結果情報170を用いて生成し、出力装置202に表示する。
FIG. 23 is a diagram showing an example of the work route list information 440. The work route list information 440 is detailed information about each work route. Specifically, the work route list information 440 has a code in which the
配管部品No441は、配管経路No442に登録されている配管経路を構成する配管部品の識別情報である。配管経路No442は、作成された配管経路を識別する情報である。実行順序443は、対応付けられた配管部品441を配管経路に設置する順序を特定する情報である。作業経路座標444は、作業経路となる三次元空間上の所定位置(例えば、作業始点、曲がり点、作業終点など)の座標を示す情報である。
The piping part No. 441 is identification information of the piping part that constitutes the piping path registered in the piping path No. 442. The piping route No. 442 is information for identifying the created piping route. The
なお、作業経路リスト情報441には、上記の他に、各作業経路の予想移動時間を対応付けても良い。この場合、予め単位当たりの作業経路長に対応する基準作業時間を記憶部30に格納し、各作業経路の経路長に基準作業時間を乗算して予想移動時間を算出すれば良い。また、直線移動作業、曲がり点の移動作業、設置作業などの要素作業ごとの基準作業時間を記憶部30に格納し、作業経路の予想移動時間や予想作業時間を要素作業ごとに算出するようにしても良い。
In addition to the above, the work
このような作業経路リスト情報440により、ユーザは、作業経路や配管部品の設置順序を確認することができる。 With such work route list information 440, the user can confirm the work route and the installation order of the piping parts.
図24は、作業経路リスト情報440を三次元的に描画した画像情報450の一例を示す情報である。かかる画像情報450には、図23の作業経路リスト情報440に含まれる配管経路R1と、かかる配管経路に設置される配管部品Q6およびQ7と、作業経路とが描画されている。
FIG. 24 is information showing an example of
このような画像情報450を表示することで、ユーザは、三次元空間内で配管部品の位置および作業経路を視覚的に把握することができる。
By displaying
図25は、配管作業経路作成結果表示画面460の一例を示した図である。かかる画面460は、配管作業経路作成処理のステップS006で全ての配管経路を作成したと判定した場合(すなわち、ステップS006でYesの場合)あるいはユーザからの表示指示を受け付けた場合に表示される。例えば、配管経路作成部23が全ての配管経路を作成したと判定した場合あるいは入力受付部21を介してユーザから配管作業経路作成結果表示画面460の表示指示を受け付けると、出力処理部25は、かかる画面情報を生成し、出力装置202に表示する。
FIG. 25 is a diagram showing an example of the piping work route creation
図示するように、配管作業経路作成結果表示画面460は、経路セット選択領域461と、始点終点リスト指定領域462と、結果表示領域463と、作業経路アニメーション確認ボタン464と、配管経路および作業経路情報出力ボタン465と、保存ボタン466とを有している。
As shown in the figure, the piping work route creation
経路セット選択領域461には、経路セットが表示される。また、経路セットが複数ある場合、かかる領域には複数の経路セットがリスト表示される。ユーザは、入力装置201を介してどの経路セットを表示するかを選択することができる。出力処理部25は、選択された経路セットをハイライトするなど強調表示する。
A route set is displayed in the route set
始点終点リスト指定領域462には、選択した経路セットに含まれる始点終点リストの組が表示される。ユーザは、結果表示領域463に表示させたい始点終点リストの組を選択することができる。出力処理部25は、選択された経路セットをハイライトするなど強調表示する。
In the start point/end point
結果表示領域463には、選択された経路セットおよび始点終点リストの組に対応する配管経路および作業経路、配管経路の始点終点および重み付けがされたボクセル空間が三次元画像として表示される。なお、出力処理部25は、結果表示領域463に表示する配管経路に対応付けて、配管経路リストに含まれる所定情報(例えば、評価値や経路コスト)を表示しても良い。
In the
作業経路アニメーション確認ボタン464は、作業経路のアニメーションで表示する指示をユーザから受け付けるボタンである。配管経路および作業経路情報出力ボタン465は、経路セット情報410、配管経路リスト情報430、作業経路リスト情報440および始点終点リストを含む制約情報150をテキストファイルやCADファイルなどの形式で出力する指示をユーザから受け付けるボタンである。保存ボタン466は、結果表示領域463に表示した画像情報の保存指示をユーザから受け付けるボタンである。
The work route
以上、本実施形態に係る配管作業経路作成装置1について説明した。
The piping work
このような配管作業経路作成装置1によれば、配管の設置位置および作業性の両方を考慮した、より適切な配管経路および作業経路を作成することができる。
According to such a piping work
なお、本発明は前述の実施形態に限られるものではない。前述の実施形態は、本発明の技術的思想の範囲内で様々な変形が可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment can be variously modified within the scope of the technical idea of the present invention.
例えば、前述の実施形態では、制約情報150のより上位に登録されている組から順に配管経路および作業経路を探索したが、本発明はこれに限定されるものではなく、始点終点間の距離が短い組から順に配管経路および作業経路を探索するようにしても良い。具体的には、配管経路作成部23は、三次元空間のモデル情報および制約情報150を用いて、各組の始点153および終点154間の距離を算出する。そして、配管経路作成部23は、算出した始点終点間の距離が最も短い組から順に配管経路および作業経路を作成する。
For example, in the above-described embodiment, the piping route and the work route are searched in order from the set registered higher in the
このようにすることで、配管作業経路作成装置1は、始点終点間が短いにも関わらず、他の組の配管経路を回避するために冗長な回避経路を作成してしまうことを防止できる。
By doing so, the piping work
また、配管経路作成部23は、三次元空間の重心に近い組から配管経路および作業経路を探索するようにしても良い。具体的には、配管経路作成部23は、三次元空間のモデル情報および制約情報150を用いて、各組の始点153および終点154を結んだ直線が、3次元空間の重心に最も近い組を特定し、重心に近い組から順に配管経路および作業経路を作成する。
Further, the piping
このようにすることで、配管作業経路作成装置1は、他の組の配管経路を回避するために、3次元空間の重心から外周を経由して重心に戻るような冗長な回避経路を作成しまうことを防止できる。
By doing so, the piping work
また、配管経路作成部23は、配管経路を作成する組の選択順序についても探索対象としても良い。このようにすることで、配管作業経路作成装置1は、配管経路の総コストが最小となる配管経路を得ることができる。
In addition, the piping
また、配管経路作成部23は、制約情報150に含まれる組について、選択順序の全ての組み合わせについて配管経路および作業経路の探索を実行しても良い。例えば、制約情報150に組1、組2および組3が登録されている場合、組1、組2および組3の順に選択する選択順序と、組1、組3および組2の順に選択する選択順序と、組2、組1および組3の順に選択する選択順序と、組2、組3および組1の順に選択する選択順序と、組3、組1および組2の順に選択する選択順序と、組3、組2および組1の順に選択する選択順序の全てについて配管経路および作業経路を探索するようにしても良い。
In addition, the piping
図26は、全ての選択順序について配管経路および作業経路を探索した場合の経路セット情報470の一例を示した図である。図示するように、S1は、組1、組2および組3の順に配管経路を探索した場合を示し、かかる場合の各組の配管経路が各々、R1、R2およびR3であることを示している。また、S2は、組2、組1および組3の順に配管経路を探索した場合を示し、かかる場合の各組の配管経路が各々、R1、R2およびR4であることを示している。また、S1およびS2に対応付けられた各々の配管経路総コストが示すように、組の選択順序を異なる場合、各組の配管経路が異なる場合が生じ得るため、組の選択順序を変更した場合、経路セットごとに配管経路の総コストも異なる場合が生じ得る。
FIG. 26 is a diagram showing an example of the route set information 470 when the pipe route and the work route are searched for all the selection orders. As shown in the figure, S1 shows the case where the pipe paths are searched in order of the
図27は、図26に示す経路セット情報470の経路セットS2を三次元的に描画した画像情報480の一例を示す情報である。かかる画像情報480には、経路セットS2に含まれる配管経路R1、R2およびR4と、かかる配管経路に設置された標準配管とが描画されている。例えば、経路セットS1を三次元的に描画した画像情報420(図21)と比較すると明らかなように、組の選択順序が異なる場合、すなわち配管経路の作成順序が異なる場合、三次元空間上に作成される配管経路も相互に異なることが分かる。
27 is information showing an example of
このように、配管作業経路作成装置1は、組の選択順序について、全ての組み合わせの配管経路および作業経路の探索することにより、各組み合わせの経路セットごとに配管経路の総コストをユーザに提供することができる。これにより、ユーザは、配管経路の総コストがより小さい組の組合せを選択することができる。
In this way, the piping work
なお、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。 It should be noted that the above-described embodiments have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, or replace other configurations with respect to a part of the configurations of the respective embodiments.
また、上記説明では、制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えて良い。 Further, in the above description, the control lines and the information lines are shown as those considered necessary for the description, and not all the control lines and the information lines on the product are necessarily shown. In reality, it can be considered that almost all configurations are connected to each other.
1・・・配管作業経路作成装置、10・・・入出力インターフェース制御部、
20・・・制御部、21・・・入力受付部、22・・・ボクセル空間作成部、
23・・・配管経路作成部、24・・・作業経路作成部、25・・・出力処理部、
30・・・記憶部、40・・・通信部、50・・・バス、100・・・標準配管情報、150・・・制約情報、170・・・経路作成結果情報、201・・・入力装置、
202・・・出力装置、203・・・外部記憶装置、204・・・演算装置、
205・・・主記憶装置、206・・・通信装置、N・・・ネットワーク
1... Piping work route creation device, 10... Input/output interface control unit,
20... Control unit, 21... Input receiving unit, 22... Voxel space creating unit,
23... Piping route creation unit, 24... Work route creation unit, 25... Output processing unit,
30... Storage unit, 40... Communication unit, 50... Bus, 100... Standard piping information, 150... Constraint information, 170... Route creation result information, 201... Input device ,
202... Output device, 203... External storage device, 204... Arithmetic device,
205... Main storage device, 206... Communication device, N... Network
Claims (14)
前記配管経路上の前記ボクセルから作業基準位置までの作業経路を探索する作業経路作成部と、を備え、
前記作業経路作成部は、
前記作業経路上の前記ボクセルの重みに基づき当該作業経路のコストを算出し、
前記配管経路作成部は、
前記作業経路のコストを前記配管経路上の前記ボクセルのコストに加算して、当該配管経路のコストを算出する
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。 Creating a piping route from the starting point to the ending point of the pipe by dividing the 3D space for creating the piping route and work route into voxel element units and using voxels weighted for each predetermined area Department,
A work route creating unit that searches for a work route from the voxel to the work reference position on the piping route;
The work route creation unit,
Calculate the cost of the work route based on the weight of the voxel on the work route,
The piping route creation unit,
A pipe work route creation device, wherein the cost of the work route is added to the cost of the voxels on the pipe route to calculate the cost of the pipe route.
前記配管経路および前記作業経路の作成対象となる空間を三次元形状で表したモデル情報と、
配管の始点および終点と設置に制約のある領域および重みとを対応付けた組が登録された制約情報と、を用いて、
三次元空間をボクセル要素単位に分割し、制約のある領域の対応するボクセルに所定の重み付けを行ったボクセル空間を作成するボクセル空間作成部をさらに有する
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。 The piping work route creation device according to claim 1,
Model information representing a space to be created of the piping route and the work route in a three-dimensional shape,
Using the constraint information in which a group in which the start point and the end point of the pipe are associated with the area and the weight with restrictions on installation are registered,
A piping work route creation device further comprising a voxel space creation unit that creates a voxel space in which a three-dimensional space is divided into voxel element units, and corresponding voxels in a restricted region are given a predetermined weight.
前記三次元空間のモデル情報と、
前記制約情報と、を記憶した記憶部をさらに有する
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。 The piping work route creation device according to claim 2,
Model information of the three-dimensional space,
The piping work route creation device further comprising a storage unit that stores the constraint information.
前記制約情報は、
前記配管の始点および終点と、前記制約のある領域に相当する必須領域、優先領域、禁止領域、危険領域および作業容易領域と、当該領域ごとの重みとが対応付けられた組を有する
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。 The piping work route creation device according to claim 2,
The constraint information is
It has a set in which a start point and an end point of the pipe, an essential area, a priority area, a prohibited area, a dangerous area and a work easy area corresponding to the restricted area, and a weight for each area are associated with each other. Piping work route creation device.
前記制約情報に複数の前記組が登録されている場合、
前記配管経路作成部は、先の順序で作成した前記配管経路上の前記ボクセルを前記制約情報の禁止領域に追加し、
次以降に前記配管経路を作成する場合、先の順序で作成した前記配管経路上の前記ボクセルが前記禁止領域に追加されている前記制約情報を用いる
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。 The piping work route creation device according to claim 4,
When a plurality of the groups are registered in the constraint information,
The piping path creation unit adds the voxels on the piping path created in the above order to the prohibited area of the constraint information,
The pipe work route creation device, wherein the constraint information that the voxels on the pipe route created in the previous order are added to the prohibited area is used when creating the pipe route after the next.
前記配管経路作成部は、
所定の評価指標および評価基準を用いて、作成した前記配管経路の評価値を算出する
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。 The piping work route creation device according to claim 1,
The piping route creation unit,
A piping work route creation device, wherein an evaluation value of the created piping route is calculated using a predetermined evaluation index and evaluation standard.
前記評価指標は、少なくとも前記配管経路の曲がり回数および経路長のいずれかを含む
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。 The piping work route creation device according to claim 6,
The piping work path creating device, wherein the evaluation index includes at least one of the number of bends and the path length of the piping path.
前記三次元空間のモデル情報および前記制約情報の三次元画像情報を生成する出力処理部と、
前記画像情報への入力を受け付ける入力受付部と、をさらに備え、
前記出力処理部は、
前記入力受付部が受け付けた入力情報に基づき、前記制約情報を編集する
ことを特徴とする配管作業経路作製装置。 The piping work route creation device according to claim 2,
An output processing unit that generates model information of the three-dimensional space and three-dimensional image information of the constraint information,
An input receiving unit that receives an input to the image information,
The output processing unit,
A piping work path manufacturing apparatus, characterized in that the constraint information is edited based on the input information received by the input receiving unit.
前記出力処理部は、
前記制約情報に含まれる組に対応する配管経路と、各組の配管経路のコストの総和である総コストとを含む経路セット情報と、
前記配管経路の座標と、前記配管経路のコストを含む配管経路リスト情報と、
前記配管経路に設置する配管部品と、当該配管部品の設置の実行順序と、前記作業経路の座標と、前記配管経路とを含む作業経路リスト情報と、のうち、少なくともいずれか一つを出力表示する
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。 The piping work route creating device according to claim 8,
The output processing unit,
Piping routes corresponding to the sets included in the constraint information, and route set information including total cost that is the sum of costs of the piping routes of each set,
Coordinates of the piping route, piping route list information including the cost of the piping route,
Output display of at least one of piping parts to be installed in the piping path, an execution order of installation of the piping parts, coordinates of the working path, and work path list information including the piping path A piping work route creating device characterized by being.
前記配管経路作成部は、
前記制約情報に複数の前記組が含まれる場合、前記配管経路の始点および終点の距離が短い組から順に配管経路を作成する
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。 The piping work route creation device according to claim 2,
The piping route creation unit,
When a plurality of the groups are included in the constraint information, the piping work route creating apparatus is characterized in that a piping route is created in order from a group having a short distance between a starting point and an ending point of the piping route.
前記配管経路作成部は、
前記制約情報に複数の前記組が含まれる場合、前記配管経路の始点および終点を結ぶ直線が前記三次元空間の重心に近い組から順に配管経路を作成する
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。 The piping work route creation device according to claim 2,
The piping route creation unit,
When a plurality of the groups is included in the constraint information, the piping work path creating apparatus is characterized in that a piping line is created in order from a group in which a straight line connecting a start point and an end point of the piping path is closer to the center of gravity of the three-dimensional space ..
前記配管経路作成部は、
前記制約情報に複数の前記組が含まれる場合、当該組の選択順序の全ての組合せについて配管経路を作成する
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。 The piping work route creation device according to claim 2,
The piping route creation unit,
When a plurality of the sets are included in the constraint information, a piping work route creating apparatus is created for all combinations of selection order of the sets.
配管経路および作業経路の作成対象となる三次元空間をボクセル要素単位に分割し、所定の領域ごとに重み付けがされたボクセルを用いて、配管の始点から終点までの配管経路を探索する配管経路作成ステップと、
前記配管経路上の前記ボクセルから作業基準位置までの作業経路を探索する作業経路作成ステップと、を備え、
前記作業経路作成ステップは、
前記作業経路上の前記ボクセルの重みに基づき当該作業経路のコストを算出し、
前記配管経路作成ステップは、
前記作業経路のコストを前記配管経路上の前記ボクセルのコストに加算して、当該配管経路のコストを算出する
ことを特徴とする配管作業経路作成方法。 A method for creating a piping work path executed by a piping work path creation device,
Creating a piping route from the starting point to the ending point of the pipe by dividing the 3D space for creating the piping route and work route into voxel element units and using voxels weighted for each predetermined area Steps,
A work route creating step of searching for a work route from the voxel to the work reference position on the piping route;
The work route creating step is
Calculate the cost of the work route based on the weight of the voxel on the work route,
The piping path creating step,
A piping work route creation method, wherein the cost of the work route is added to the cost of the voxels on the pipe route to calculate the cost of the pipe route.
前記コンピュータを、
配管経路および作業経路の作成対象となる三次元空間をボクセル要素単位に分割し、所定の領域ごとに重み付けがされたボクセルを用いて、配管の始点から終点までの配管経路を探索する配管経路作成部と、
前記配管経路上の前記ボクセルから作業基準位置までの作業経路を探索する作業経路作成部として機能させ、
前記作業経路作成部は、
前記作業経路上の前記ボクセルの重みに基づき当該作業経路のコストを算出し、
前記配管経路作成部は、
前記作業経路のコストを前記配管経路上の前記ボクセルのコストに加算して、当該配管経路のコストを算出する
ことを特徴とするプログラム。 A program that causes a computer to function as a piping work route creation device,
The computer,
Creating a piping route from the starting point to the ending point of the pipe by dividing the 3D space for creating the piping route and work route into voxel element units and using voxels weighted for each predetermined area Department,
Functioning as a work route creation unit that searches for a work route from the voxel to the work reference position on the piping route,
The work route creation unit,
Calculate the cost of the work route based on the weight of the voxel on the work route,
The piping route creation unit,
A program for calculating the cost of the piping route by adding the cost of the work route to the cost of the voxel on the piping route.
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