JP2001142926A - プラント建設におけるヤード計画支援システム - Google Patents

プラント建設におけるヤード計画支援システム

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JP2001142926A
JP2001142926A JP32504099A JP32504099A JP2001142926A JP 2001142926 A JP2001142926 A JP 2001142926A JP 32504099 A JP32504099 A JP 32504099A JP 32504099 A JP32504099 A JP 32504099A JP 2001142926 A JP2001142926 A JP 2001142926A
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Hisako Okada
久子 岡田
Norihiko Nakamitsu
憲彦 中満
Atsushi Miura
淳 三浦
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ヤードに配置される仮設物の情報を的確に判断
し、プラント建設作業工程とヤードに配置する仮設物の
制約条件を加味した、最適なヤード配置/工程計画を支
援するシステムを提供する。 【解決手段】本システムは基本的にヤード計画シュミレ
ーション装置2、三次元アニメーション作成装置3、本
体プラント工程データ4、本体プラント三次元設計デー
タ5、地形データ6、入出力インターフェース1より成
る。ヤード計画シュミレーション装置2により、仮設物
の必要期間に空いており、クレーン可動半径内に存在す
るヤードエリアを抽出し、必要期間、必要面積を持つ仮
設物エリアが三次元アニメーション表示の画面上に表示
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子力プラントや
化学プラントなど、建設の規模が大きく工事内容の複雑
なプラント建設においてヤードの工程/配置計画を支援
するシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】建設の規模が大きく工事内容が複雑なプ
ラントの工程計画では、建設の手順を表す工程表の各作
業項目における、開始・終了時間、作業場所、作業相互
の関連づけを電子化し、工事の進捗や実績などの情報の
伝達・管理を行っている。また、プラントの構成要素の
形状ならびに属性を表す設計三次元データを工程データ
と関連付けることにより、工程の進捗に沿って建設対象
部品の時系列的な設置状況をアニメーション表示する技
術も進んできている。
【0003】なお、この種の技術として関連するものに
は例えば特開平7−244686号等が挙げられる。
【0004】一方で、プラント本体以外の、大型資材/
製品の仮置場、クレーンなどの地組エリア、倉庫等(以
下ヤードと称す)の配置計画やヤードにおける作業(工
程)計画は、専門技術者の経験と勘に頼る検討により行
われてきた。建設段階によって建屋に搬入される製品の
量は様々であり製品の仮置きのために必要なヤードの大
きさは時間的に変化する。また、製品を建屋に搬入する
前に組立てが必要な場合やクレーンの組立て解体時期に
は作業場所の確保が必要となる。建設初期にはヤードで
あった場所がタンクやトレンチの設定場所になる場合の
ヤード位置の調整、プラント機器メーカと建屋建設会社
のヤード位置の調整、クレーンの可動半径に仮置資材/
製品が存在するかの検証等も行われる。このようにヤー
ドはプラント本体の建設と同様に時間的に刻々とその用
途、配置が変化するものであるが、その検証には、専門
技術者により作成されるヤード工程表と、必要となる段
階毎に二次元のイメージ図を作成して行われてきた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】専門技術者の経験と勘
により行われるヤード工程計画は、本体プラントの建設
工程変更時に生じる仮置き物量の変化や組立エリアの時
間的、空間的変化に柔軟に対処することが難しい。その
ため、初期のヤード計画段階で、仮置きエリアや倉庫
は、必要以上に確保することが通常であるが、それでも
仮置きスペースが足りなくなったりする可能性が生じ
る。また、大きさ、重量が膨大な構造物のヤードでの組
立作業において、その構造物の搬入工程が変更になると
組立作業のためのヤードの利用期間も変更になり、変更
になる期間にヤード内の他の作業と干渉することが無い
かどうかその都度確認しなければならない。このような
様々な検証や調整を確実に行うには、技術者のかなりの
熟練を要する。上記の検証や調整の助けになる二次元の
ヤードイメージ図は、工程変更の都度、手作業での図面
変更を要し、ばく大な手間と時間を要し、またその精度
も確かではない。
【0006】本発明の目的は、ヤードに配置される仮設
物の情報を的確に判断し、プラント建設作業工程とヤー
ドに配置する仮設物の制約条件を加味した、最適なヤー
ド配置/工程計画を支援するシステムを提供するもので
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、ヤード配置/工程計画における仮置き
物量を的確に捉え、組立作業やプラント建設作業の工程
に沿った配置エリアの調整を行い、ヤードの配置位置お
よび時間的変化の最適化と、工程の進捗に沿ったヤード
状況変化のアニメーション表示を行うことのできる手段
を用いる。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例として、原子力
発電プラントの建設計画のヤード工程計画評価に本発明
を適用した例を示す。
【0009】図1に本システムの基本構成を示す。本シ
ステムは基本的にヤード計画シュミレーション装置2、
三次元アニメーション作成装置3、本体プラント工程デ
ータ4、本体プラント三次元設計データ5、地形データ
6、入出力インターフェース1より成る。
【0010】本システムではプラント本体の工程計画情
報4、三次元設計情報(機器、建屋)5、屋外三次元地
形情報(掘削、埋め戻しなどによる地形の変化を含む)
6と、三次元アニメーション作成装置3によって、工程
の進捗に沿ってプラント全体の時系列的な形状変化の三
次元アニメーション表示ができるものとする。
【0011】図2に従って、本システムにおける処理手
順を示す。
【0012】オペレータは、入出力インターフェース1
より、ヤードに配置すべき仮設物の、名称、必要期間
(利用開始時間、利用終了時間)、形状情報(丸・矩形
・自由)、必要面積、面積が分割可能か否か、必要期間
の間に位置の移動が可能か否か、ヤードを利用する目的
(仮置き、組立)、製品・資材の種類(配管、機器、資
材...)、搬入先(原子炉建屋、タービン建屋...)、利
用するクレーン、優先度(A、B、C...)の情報を入
力装置より入力する(ステップ7)。
【0013】ヤード計画シュミレーション装置2によ
り、仮設物の必要期間に空いており、クレーン可動半径
内に存在するヤードエリアを抽出し、必要期間、必要面
積を持つ仮設物エリアが三次元アニメーション表示の画
面上に表示される。ヤード計画シュミレーション装置2
においては、以下に示す制約条件を加味して最適化処理
を行う(ステップ8)。
【0014】ヤードに配置される仮設物には、原子炉建
屋のRCCVライナのように、組立てた構造物の大き
さ、重量が膨大で一度組立てたものはクレーンで直接建
屋の設定位置に搬入されるべきもの、つまり、クレーン
の可動エリアを常に満足する一等地に地組エリアが必ず
配置されるべきものがある。この場合、入力条件として
は、面積分割は否、必要期間内の面積移動は否であり、
仮設エリアは指定したクレーンの可動エリア内に最優先
(優先度A)に配置される。
【0015】また、配管のように、ひとつひとつの大き
さが比較的小さく、港で水揚げされてから、搬送車によ
って運ばれその日のうちに直接建屋に搬入されるもの、
クレーン可動エリア内に一度仮置きされるもの、クレー
ン可動エリア外の敷地に仮置きされ搬送車によって再度
建屋近くにに運ばれるもの等、さまざまである。つま
り、クレーン可動エリア内に仮置きできればそれに越し
たことはないが、敷地のスペースが少なければ、クレー
ン可動エリア外にその仮置き場を変更できる。この場
合、入力条件として、面積分割は可能、優先度が低くな
り、仮設エリアはクレーン可動エリア外の適当な位置に
配置される。
【0016】さらに、建屋の鉄骨地組エリアのように、
プラント建設の長い期間に渡ってその組立設備が必要で
あり、一度設備を設置したら位置を変更することは困難
であるようなエリアもある。この場合、入力条件とし
て、必要期間内の位置の移動は否となり、期間内を通し
て利用できるエリアに配置される。
【0017】複数の仮設エリアが同期間に存在する場合
には、必要期間内の位置の移動の可否、配置の優先度を
判断し、それぞれの仮設エリアを表示する。
【0018】このように、ヤード計画シュミレーション
装置2では、ヤードに配置される仮設物の配置されるべ
き位置(どういう種類のクレーンの可動エリアであるべ
きか)や必要面積、優先度など制約条件を判断し、条件
を満足するような最適な配置が行なわれる。
【0019】ヤード計画シュミレーション装置2によっ
て算出されたヤードの仮設エリアは、時系列的に形状が
変化するプラント全体の三次元アニメーションの中に組
み込まれ、画面上に表示される(ステップ9)。
【0020】オペレータはその画面を見ながら、ヤード
の配置が適確であるかどうか判断する(ステップ1
0)。適確であると判断した場合には、その仮設エリア
については、配置が決定したことになる。一方、仮設エ
リアを移動させたい場合には、画面上で仮設エリアの表
示物をマウスで操作することにより移動させることがで
きる(ステップ11)。
【0021】ここで、優先度がAのエリアはその位置が
移動しないようなロックがかかる。またその位置を決定
し移動させたくない配置物ついてはオペレータがロック
をかけることができる。移動させるには、そのロックを
解除することができる。これらは、仮設物の情報が追加
された場合に既に決定していたエリアが移動することを
避けるためである。優先度の低いエリア、たとえば、配
管の仮置きエリアなどは、時期に応じてその形状や面積
を自由に変更することを許すためオペレータがロックを
かけないことにより、追加したい仮設エリアが配置でき
る余裕を残す。
【0022】オペレータによって仮設エリアの移動が行
われた場合、本システムの処理はステップ12へ進み、
ヤード計画シュミレーション装置2が、オペレータによ
って移動されたエリアが入力条件に適しているかを判断
する。仮設物エリアが建設建屋や他の仮設物と干渉する
場合には、その旨を表示し、オペレータに仮設物エリア
を変更するように注意を促し、さらに、移動したエリア
がクレーン可動半径内から外れた場合にも同様にオペレ
ータに対して注意を促す。オペレータは配置位置を再度
変更し(ステップ11)、再びステップ12を繰り返
す。ヤード計画シュミレーション装置2により、配置位
置の干渉やクレーン稼動エリアの条件が満たされた場
合、本システムの処理はステップ10へ戻り、オペレー
タが判断を行う。配置位置が決定されるまで、同様の処
理を繰り返す。
【0023】決定したヤードの仮設エリアの時系列的変
化は、三次元アニメーションとして画面上に表示され
る。アニメーションは、オペレータの指示したタイミン
グの静止画として表示することもできる。この静止画は
二次元図面として紙形式で出力される。また、ヤードで
の仮設物配置位置および利用目的は、その利用開始時間
および終了時間を示したバーチャート形式の工程表とし
て出力される。
【0024】本システムにおける上記の処理手順におい
ては、ヤードの仮置き面積はオペレータが入力するが、
配管や建設資材のように、仮置きする物量が時間的に変
化し、且つその物量と入荷時期、本体プラントへの搬入
時期が管理されているものについては、本体プラント工
程データ4の入荷、搬入時期情報と、その工程データに
対応する三次元設計データ5より得られる物量情報をヤ
ード計画シュミレーション装置2が取り込む。そして、
物量情報(配管の場合はスプール数)にあらかじめ定義
した単位面積(配管の場合には口径毎、スプール単位に
定義)を掛け合わせた値を仮置きに必要な面積とし、仮
置きのために必要なエリアの面積の時系列的変化を計算
することができる。
【0025】この場合、図2のステップ7において、オ
ペレータが入出力インターフェース1より条件を入力し
なくても、仮設物の名称、必要期間、必要面積、ヤード
を利用する目的、製品・資材の種類、搬入先が自動的に
ヤード計画シュミレーション装置2に入力され、仮設物
エリアが三次元アニメーション表示の画面上に表示され
る。仮設エリアの必要面積が適確に把握できることによ
り、従来、必要以上に確保していた敷地や倉庫の大きさ
を必要最小限に抑えることを可能とする。
【0026】クレーンの可動半径内に配置できなかった
面積分のエリアについては、他の敷地に配置され画面上
に表示される。そして、クレーンの可動半径内に配置で
きなかった面積分の配管/資材についてはその物量を表
示する。この物量情報は、たとえば以下のように利用す
ることができる。クレーンの可動半径内に配置できなか
った配管/資材は、工場からダイレクトオン(港の水揚
げ時期と建屋への搬入時期を同じにすること)するよう
製品の製造工程を変更することによって、クレーンの可
動半径外に一時仮置きする配管/資材を無くすことがで
きる。そして、クレーンの可動半径外に一時仮置きする
ための敷地や倉庫の確保が不要、または、最小限に抑え
ることが可能となる。
【0027】以上より、ヤードにおける組立作業エリア
については、オペレーターの入力した情報から的確に配
置され、仮置き用ヤードについては、仮置き物量を算出
し仮置きに必要な面積より、必要エリアが配置され、ま
た、クレーン可動エリア内に面積が確保できない場合に
は、それ以外の場所にエリアが確保される、という一連
の作業がヤード計画シュミレーション装置2によって判
断され、プラント形状変化の三次元アニメーション表示
の中にヤードの仮設エリアを表示することが可能にな
る。
【0028】
【発明の効果】本発明を用いることによって、ヤード計
画段階において、その配置位置、建設建屋や他の仮設物
との干渉、クレーン可動半径内の位置を視覚的に確認し
ながら、ヤード配置計画を行うことが可能となる。ま
た、ヤード二次元イメージ図やヤード工程表を計画の変
更毎に手作業で変更することなく精度の良いアウトプッ
トを得ることができるようになる。
【0029】配管/資材などの仮置き場については、プ
ラント本体の工程計画情報および三次元設計情報からそ
の必要面積を自動的に算出し、クレーン可動半径内に仮
置きエリアが確保できない場合には、クレーン可動半径
外に必要な敷地面積情報およびその物量情報を得ること
が可能となり、効率的なヤード計画を行うことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本システムの基本的構成を示す図。
【図2】本システムの基本的処理手順を示す図。
【符号の説明】
1…入出力インターフェース、2…ヤード計画シュミレ
ーション装置、3…三次元アニメーション作成装置、4
…本体プラント工程データ、5…本体プラント三次元設
計データ、6…地形データ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 淳 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所原子力事業部内 Fターム(参考) 5B046 AA02 DA02 FA18 GA01 JA04

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プラント建設における時系列的なプラン
    ト形状変化を三次元的にアニメーション表示できるシス
    テムにおいて、オペレーターが入力したヤードに配置す
    べき仮設物の情報をシステムのシュミレーション装置が
    各々の仮設物の配置に関する制約条件を的確に判断した
    結果、必要な期間、必要な面積を持つ仮設物エリアが、
    三次元アニメーション表示の画面上に表示されるシステ
    ム。
  2. 【請求項2】 請求項1のシステムにおいて、必要な時
    間の二次元図を出力することを可能とするシステム。
  3. 【請求項3】 請求項1のシステムにおいて、ヤードに
    配置される仮設期間またはヤードで行われる作業期間を
    工程表として出力することを可能とするシステム。
  4. 【請求項4】 ヤードに配置すべき仮設物が、建設すべ
    きプラント構成要素の仮置き場である場合、三次元設計
    情報と本体工程計画情報から仮置きのために必要なエリ
    アの面積を自動的に算出することを可能とするシステ
    ム。
  5. 【請求項5】 請求項4において、制約条件を満たすエ
    リアに仮置きエリアが確保できない場合には、制約条件
    内のエリアに仮置きすることができなかった物量を表示
    することを可能とするシステム。
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