JP2000172728A

JP2000172728A - 設計支援装置および設計支援方法

Info

Publication number: JP2000172728A
Application number: JP10351214A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sato; 博司佐藤; Atsushi Kubota; 敦之窪田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-12-10
Filing date: 1998-12-10
Publication date: 2000-06-23

Abstract

(57)【要約】【課題】要素の設計値変更に際して、当該変更が影響を
与える他の要素を提示する。【解決手段】設計変更要求範囲抽出部４は、設計情報、
関連データベース１に蓄積された要素間の関連を示す関
連性データを解析し、変更する要素に直接もしくは他の
要素を介して間接的に関連する要素を抽出する。表示部
３は、抽出された要素を、直接関連性を有する要素名を
直接連結した形態で表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、設計を支援する設
計支援装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】製品の設計は、品質、機能、構造、経済
性などを表す複数の分類に分類することのできる多数の
要素を、多面的、総合的に考慮して設計することにより
行う必要がある。ここで、これらの各要素は、他の要素
と関連を有するのが普通である。したがって、一つの要
素の設計値を定めるときには、その設計値が他の要素に
与える影響も考慮する必要がある。

【０００３】なお、これら分類としては、ときには階層
的な関係を有する分類が設定される場合もある。たとえ
ば、製品の構造に関する要素の分類と、部品の構造に関
する要素の分類といったように、階層的に分類、要素が
設定されることもある。また、上位の階層の分類の要素
の一つが、下位の階層の分類に相当するように、分類、
要素が設定される場合もある。

【０００４】従来、このような各分類の各要素と他の要
素との関連性を管理する技術として、例えば「トナー新
品種製造時の不具合防止技術」（日本ゼオン：第８年度
品質機能展開研究会研究分科会報告：日科技連)などに
記載されているＱＦＤ（品質機能展開）と呼ばれる技法
による表記法が知られている。

【０００５】ＱＦＤの技法では、最上位の分類より、順
次、ある分類の要素が、他の分類の要素に、どのように
関連しているかを示していく。このように、第１の分類
の要素に、第２の分類の要素が、どのように関連してい
るかを示すことを、第１の分類を第２の分類に展開する
という。なお、通常、このような展開のスタートとなる
最上位の分類は、品質など、最終的に達成したい内容を
表す要素の分類となる。

【０００６】いま、分類として、分類Iと分類IIと分類I
IIを設定し、分類Iを分類IIに、分類IIを分類IIIに、QF
Dの技法に従って展開した場合を例にとり、この表記法
を説明する。ここで、このような順で展開した場合、分
類Iの要素と分類IIの要素は直接関連を有し、分類IIの
要素と分類IIIの要素は直接関連を有し、分類Iの要素と
分類IIIの要素は直接関連を有さないことになる。

【０００７】さて、この場合、ＱＦＤの表記法によれ
ば、たとえば、図１２に示すように、要素間に直接の関
連のある２分類が、常に、行方向項目と列方向項目に分
かれるように、行方向分類と列方向分類に分け、各行に
各行方向分類の各要素を分類毎に割り当て、各列に各列
方向分類の各要素を分類毎に割り当て、対応する行に割
り当てられた要素と対応する列に割り当てられた要素が
直接関連を有する升に●を記した表が得られる。すなわ
ち、たとえば、左上角の●は、分類Iの要素Aは分類IIの
要素hと関連を有することを表している。

【０００８】このようなＱＦＤの表記法によれば、たと
えば、分類Iの要素Aは、要素Aが割り当てられた行中の
●より分類IIの要素hと関連し、この分類IIの要素hは、
要素hが割り当てられた列中の●より分類IIIの要素アに
関連しているといったように、表を追っていくことによ
り、分類Iの要素Aには、分類IIの要素hと分類IIIの要素
アが関連していることがわかる。したがって、このよう
な表を用いて、着目する要素に直接もしくは他の要素を
介して関連する他の要素を抽出していくことができるよ
うになる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、製品の
設計項目の分類数や要素数は多数となることもあり、こ
のように分類数や要素数が多い場合には、ＱＦＤの表記
法によって作成した表を順に追いながら、着目する要素
に直接もしくは他の要素を介して関連する他の要素を抽
出する作業量も大きくなり、作業者の負担が過大となる
ことがあった。また、このような過大な作業量のため
に、作業の誤りが生じし、要素の抽出漏れが生じてしま
うことがあった。そして、このような場合には、たとえ
ば、他の要素に与える影響を考慮しきれずに、不適切に
要素の設計値を決定したり変更してしうことがあった。

【００１０】そこで、本発明は、作業者の、他の要素に
与える影響を考慮した、各要素の設計の作業量を軽減す
ることを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題達成のために、
本発明は、たとえば、複数の分類に分類された複数の要
素の設計を支援する設計支援装置であって、異なる分類
に属する２要素間の直接的な関連性の有無を表す関連性
データを記憶する記憶手段と、特定の要素の指定を受け
付ける入力手段と、前記関連性データに従って、受け付
けた前記特定の要素に、直接的にまたは他の要素を介し
て間接的に関連性を有する要素を抽出する抽出手段と、
抽出された各要素を出力する出力手段とを有することを
特徴とする設計支援装置を提供する。

【００１２】このような設計支援装置によれば、着目す
る要素に直接もしくは他の要素を介して関連する他の要
素を抽出し出力することができるので、作業者の負担が
軽減されると共に、要素の抽出漏れによる不適切な設計
の発生を防止することができる。

【００１３】また、このような設計支援装置において、
各要素について、当該要素の設計に関する情報を記述し
た設計情報を記憶し、抽出された各要素を、当該要素に
ついての前記設計情報と共に出力するようにすれば、特
定の要素の設計値の変更に伴い、それによって影響を受
ける他の要素に対して、設計値の変更を行うべきか否か
や、変更すべき内容などを、出力された設計情報より、
ただちに判断することができるようになり、作業者の負
担は大幅に軽減される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て説明する。

【００１５】図１に、本実施形態に係る設計支援装置の
構成を示す。

【００１６】図示するように、本設計支援装置は、設計
情報と、各設計項目の要素の関連性を定義した関連性デ
ータを管理制御する設計情報・関連データベース１を備
えている。ここで、設計情報は、各要素の設計値を表す
設計値情報と、来歴情報とよりなる。この来歴情報は、
各要素の設計値をどのようにして求めたかを表し、各要
素の設計値の算出法や算出の際に考慮すべき事項などを
表すことになる。

【００１７】また、本設計支援装置は、前記設計情報や
関連性データの入力を受け付ける入力部２と、要素の設
計値の変更に伴う影響範囲を抽出する仕様変更影響範囲
抽出部４と、この設計仕様変更影響範囲及びこれと関連
する設計情報を表示する表示部３とを有する。

【００１８】ただし、本設計支援装置は、たとえば、図
２に示すように、ＣＰＵ３０１や、主記憶３０２、ハー
ドディスク装置である外部記憶装置３０３ａ、他の外部
記憶装置である３０３ｂ、通信制御装置３０４、キーボ
ードやポインティングデバイスなどの入力装置３０５、
表示装置などの出力装置３０６などを備えた、一般的な
構成を有する電子計算機上に構築することができる。

【００１９】この場合、設計支援装置の各部は、ＣＰＵ
３０１が主記憶３０２にロードされたプログラムを実行
することにより電子計算機上に具現化されるプロセスと
して実現される。

【００２０】前述した主記憶３０２にロードされＣＰＵ
３０１によって実行されることにより、電子計算機上に
設計支援装置を構成するためのプログラムは、予め、外
部記憶装置３０３ａに記憶され、必要に応じて主記憶３
０２にロードされ、ＣＰＵ３０１によって実行される。
または、可搬型の記憶媒体３０７、たとえば、CD-ROMを
扱う外部記憶装置３０３ｂを介して、直接、必要に応じ
て、可搬型の記憶媒体３０７から主記憶３０２にロード
され、ＣＰＵ３０１によって実行される。もしくは、一
旦、可搬型の記憶媒体を扱う外部記憶装置３０３ｂを介
して、可搬型の記憶媒体３０７から、ハードディスク装
置などの外部記憶装置３０３ａ上にインストールされた
後、必要に応じて主記憶３０２にロードされ、ＣＰＵ３
０１によって実行される。また、このプログラムは通信
制御装置３０４を介して、電子計算機に供給されるもの
であってもよい。

【００２１】次に、関連データベース１に蓄積する関連
性データについて説明する。

【００２２】本実施形態では、一例として、図３にQFD
の表記法に従って標記した各検討項目を対象とする場合
について説明する。

【００２３】すなわち、本実施形態では、要素の分類と
して、要素A〜Eよりなる製品仕様と、要素h〜i よりな
る設計仕様と、要素ア〜オよりなる部品仕様を設定した
場合を例にとる。また、ここでは、製品仕様項目を設計
仕様項目に展開し、設計仕様項目を部品仕様に、QFDの
技法に従って展開したものとする。この場合、製品仕様
の要素と設計仕様の要素は直接関連を有し、設計仕様の
要素と部品仕様の要素は直接関連を有し、製品仕様の要
素と部品仕様の要素は直接関連を有さない。図３におい
て、●を記した升に対応する行と列に割り当てられた２
要素が直接関連を有する。すなわち、たとえば、左上角
の●は、製品仕様の要素Aは設計仕様の要素hと関連を有
することを表している。

【００２４】なお、たとえば、製品仕様の要素は製品に
対して要求される機能や品質であり、設計仕様の製品全
体の構造の概括的な仕様であり、部品仕様の要素は各部
品の構造の仕様である。

【００２５】さて、設計支援装置は、関連性データとし
て、図４の第１列に示す、全ての直接関連する２つの要
素の組のそれぞれについて、その二つの要素名を並べて
記したリストを記憶する。たとえば、図４の第１列のリ
ストのA・hは、要素Aとhが直接関連性を有することを表
している。

【００２６】以下、このような設計支援装置の動作につ
いて説明する。

【００２７】図５に、本設計支援装置の行う処理の手順
を示す。

【００２８】まず、入力部１が、例えば「部品仕様の
要素エの設計値を、エ’からエ’’に変更」といったよ
うに、特定の要素の設計値の変更を受け付けると（ス
テップ５１）、仕様変更影響範囲抽出部４は、抽出要素
群に設計値が変更された要素名を加え、着目要素群の要
素を設計値が変更された要素とし、設計情報・関連デー
タベース１から設計情報・関連データを取り込む（ステ
ップ５２）。

【００２９】そして、仕様変更影響範囲抽出部４は、関
連性データの中から着目要素群に含まれる各要素に直接
関連する要素を抽出し、抽出した要素がどの要素を元に
抽出されたのかを表す履歴情報を蓄積する（ステップ５
３）。この抽出は、図４第１列に示すリスト中におい
て、設計値が変更された要素名と並べて記述されている
要素名を抽出することに相当する。したがって、要素エ
の設計値が変更された場合には、図４第２列に示すよう
に要素ｋだけが抽出される。なお、これは、図３に示し
た表に従って説明すれば、図６に示すように、要素エの
行中の●の升の列の要素ｋを抽出することに相当する。

【００３０】次に、仕様変更影響範囲抽出部４は、着目
要素群の要素を抽出した各要素の要素に書き換え、抽出
した各要素の要素名を抽出要素群に追加する（ステップ
５４）。ただし、抽出した各要素中の、既に抽出要素群
中に含まれている要素は、抽出要素群、着目要素群に含
めないようにする。

【００３１】そして、以上のステップ５３、５５の処理
を、ステップ５３で、抽出要素群に加えるべき新たな要
素が抽出されなくなるまで繰り返す（ステップ５４）。

【００３２】以上のステップ５３、５４、５５によっ
て、要素エの設計値が変更された場合には、前述のよう
に、図４第２列に示すように要素ｋが抽出要素群に追加
され、次に、図４第３列、図７に示すように要素Ｃ及び
Ｅ及びイが抽出要素群に追加され、次に、図４第４列、
図８に示すように要素ｌ及びiが抽出要素群に追加さ
れ、次に、図４第５列、図９に示すように要素オ及びＢ
が抽出要素群に追加される。そして、抽出した要素オ及
びＢ共、すでに抽出された要素ｌ及びi以外の他のいづ
れの要素とも直接関連しないので、これでステップ５
４、５４、５５を終了し、次のステップ５６に進むこと
になる。

【００３３】さて、次のステップ５６では、表示部３
は、抽出要素群が含む各要素の要素名を、蓄積した履歴
情報に従った図表化した設計変更情報流れ図を作成す
る。

【００３４】設計変更情報流れ図は、図１０に示すよう
に、履歴情報に従って、抽出要素群が含む各要素の各要
素名表示の上側を、その要素が抽出される元となった要
素の要素名表示の下側に、線分で連結することにより、
ツリー状の図表として作成する。

【００３５】次に、ステップ５７において、表示部３
は、図１１に示す、作成した設計変更情報流れ図に要素
名表示が含まれる各要素の設計情報を、設計情報・関連
データベース１より読み出し、各要素の設計値と来歴情
報を設計変更情報流れ図と関連づけて表すと共に、各要
素の設計値の変更を受け付ける表示画面を表示する。

【００３６】その後、この表示画面上で、要素の設計値
の変更が作業者によって指示されると、入力部１は、指
示内容に従って、設計情報・関連データベース１の設計
情報の設計値を更新する（ステップ５８）。

【００３７】以上のような設計支援装置によれば、図１
１に示した表示画面より、作業者は、設計値を変更する
要素を指定するだけで、その要素が影響を与える他の要
素を、ただちに、設計値を変更する要素とどのように関
連しているのかを含め把握することができる。また、さ
らに、図１１の表示画面より設計値を変更する要素が影
響を与える他の要素の現在の設計値や来歴情報を参照し
ながら、他の要素の設計値を検討し、更新すことができ
る。

【００３８】すなわち、作業者は、図１１の表示画面を
用いて、たとえば、次のような手順で、適切な設計を行
うようにできる。

【００３９】(1) まず、設計値を変更する要素エと直接
関連する要素ｋについて、要素エとの関連及びその来歴
情報から、要素エの変更に伴い要素ｋを変更すべきか否
かを決定する。

【００４０】そして、要素ｋを変更する必要が無い場
合、検討作業を終了する。要素ｋを変更する必要があ
る場合、要素ｋの設計値ｋ１を新しい設計値ｋ２に変
え、次のステップへ移る。

【００４１】(2) 検討が済んだ要素ｋに連結する要素
イ、要素Ｅ及びＣについて、要素ｋとの関連及び来歴情
報から、要素ｋの変更に伴い要素イ、Ｅ及びＣを変更す
べきか否かを決定する。

【００４２】まず、要素イを変更する必要が無い場
合、以降、要素イより枝先に位置する間接的に関連する
要素ｉ及びＢに関する検討は行わない。一方、要素イを
変更する必要がある場合には、要素イの設計値イ１を新
しい設計値イ２に変え、要素イと直接または間接的に関
連する要素仕様ｉ及びＢについて、同様の検討を進め
る。要素Ｂの検討が済んだら、この要素Bは、他の要素
に影響を及ぼさないので、この枝についての検討を終了
する。

【００４３】一方、要素Ｅを変更したくない場合、要素
Eに連結する要素ｌを変更すべきか否かを決定する。

【００４４】要素ｌを変更する必要が無い場合、この枝
の検討を中止し、作業を終了する。要素ｌを変更する必
要がある場合、要素ｌの設計値ｌ１を新しい設計値ｌ２
に変える。さらに、この枝の要素オについて、同様の検
討を進める。要素オの検討が済んだら、この要素オは、
他の要素に影響を及ぼさないので、この枝についての検
討を終了する。

【００４５】一方、製品仕様Ｃを変更する必要が無い
場合、作業を終了する。要素Ｃを変更する必要がある場
合、要素Ｃの設計値Ｃ１を新しい設計値Ｃ２に変える。
要素Ｃの検討が済んだら、この要素Ｃは、他の要素に影
響を及ぼさないので、この枝についての検討を終了す
る。

【００４６】以上により、図１１の自動的に生成された
表示画面に沿って検討作業を進めることにより、一部の
要素の設計値変更に伴うべき、その他の要素の変更検討
を漏らさず行うことができ、設計効率の向上を図ること
ができる。

【００４７】なお、以上の実施形態において、図６から
図９に示した表も、表示するようにしてもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上のように，本発明によれば、そこ
で、本発明は、作業者の、他の要素に与える影響を考慮
した、各要素の設計の作業量を軽減することをができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る設計支援装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】本発明の実施形態に係る設計支援装置に用いる
ことのできるハードウエアの構成を示したブロック図で
ある。

【図３】検討項目の要素間の関連性の例ををQFD技法に
従って表した表である。

【図４】本発明の実施形態に係る関連性データを表した
図である。

【図５】本発明の実施形態に係る設計支援装置の動作を
示したフローチャートである。

【図６】本発明の実施形態おいて行う関連性を有する要
素抽出のようすを示した図である。

【図７】本発明の実施形態おいて行う関連性を有する要
素抽出のようすを示した図である。

【図８】本発明の実施形態おいて行う関連性を有する要
素抽出のようすを示した図である。

【図９】本発明の実施形態おいて行う関連性を有する要
素抽出のようすを示した図である。

【図１０】本発明の実施形態に係る設計変更情報流れ図
を示した図である。

【図１１】本発明の実施形態に係る設計変更検討用の表
示画面を示した図である。

【図１２】検討項目の要素間の関連性をQFD技法に従っ
て表した表の例である。

【符号の説明】

１設計情報・関連データベース、２入力部、３表
示部、４仕様変更影響範囲抽出部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の分類に分類された複数の要素の設計
を支援する設計支援装置であって、異なる分類に属する２要素間の直接的な関連性の有無を
表す関連性データを記憶する記憶手段と、特定の要素の
指定を受け付ける入力手段と、前記関連性データに従っ
て、受け付けた前記特定の要素に、直接的にまたは他の
要素を介して間接的に関連性を有する要素を抽出する抽
出手段と、抽出された各要素を出力する出力手段とを有
することを特徴とする設計支援装置。
【請求項２】請求項１記載の設計支援装置であって、前記提示手段は、各要素を節とし、要素間の直接的な関
連性を節間の枝とするツリー構造を識別可能な表現形態
で、前記抽出した各要素を出力することを特徴とする設
計支援装置。
【請求項３】請求項１または２記載の設計支援装置であ
って、前記記憶手段は、各要素について、当該要素の設計に際
して考慮すべき事項を記述した来歴情報を記憶し、前記
出力手段は、前記抽出した要素についての来歴情報を、
前記抽出した要素と共に出力することを特徴とする設計
支援装置。
【請求項４】請求項１、２または３記載の設計支援装置
であって、前記記憶手段は、各要素について、当該要素の設計値を
記憶し、前記出力手段は、前記抽出した要素についての
設計値を、前記抽出した要素と共に出力することを特徴
とする設計支援装置。
【請求項５】請求項４記載の設計支援装置であって、前記出力手段は、前記出力を表示画面上への表示により
行うと共に、前記表示画面上に、前記抽出した要素の設
計値の変更を受け付けるための表示を行い、前記入力装置は、前記表示画面上で受け付けた要素の設
計値の変更を、前記記憶手段に記憶されている設計値に
反映することを特徴とする設計支援装置。
【請求項６】電子計算機によって読み取られ実行される
プログラムを記憶した記憶媒体であって、前記プログラムは、複数の分類に分類された複数の要素
の設計を支援するプログラムであり、前記電子計算機上
に、異なる分類に属する２要素間の直接的な関連性の有無を
表す関連性データを記憶する記憶手段と、特定の要素の
指定を受け付ける入力手段と、前記関連性データに従っ
て、受け付けた前記特定の要素に、直接的にまたは他の
要素を介して間接的に関連性を有する要素を抽出する抽
出手段と、抽出された各要素を出力する出力手段とを生
成するプログラムであることを特徴とする記憶媒体。
【請求項７】複数の分類に分類された複数の要素の設計
を、異なる分類に属する２要素間の直接的な関連性の有
無を表す関連性データと、各要素について、当該要素の
設計に関する情報を記述した設計情報とを記憶した電子
計算機を用いて、支援する設計支援方法であって、前記電子計算機は、特定の要素の指定を受け付け、前記
関連性データに従って、受け付けた前記特定の要素に、
直接的にまたは他の要素を介して間接的に関連性を有す
る要素を抽出し、抽出された各要素を、当該要素につい
ての前記設計情報と共に表示することを特徴とする設計
支援方法。