JP2002189511A

JP2002189511A - 生産工程評価システム

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Publication number: JP2002189511A
Application number: JP2000387849A
Authority: JP
Inventors: Yukio Kimura; 幸雄木村; Atsushi Shimizu; 篤清水; Tatsuya Kobayashi; 達也小林; Takanori Kanno; 恭範冠野; Koji Akatsuka; 浩司赤塚
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2002-07-05

Abstract

(57)【要約】【課題】設計対象製品のＣＡＤデータをもとに生産工
程を管理するＣＡＭシステムに連携させ、ＬＣＡ評価が
改善された生産工程を迅速かつ客観的に行って環境負荷
の小さい生産工程を容易に実現させること。【解決手段】設計対象製品の３次元ＣＡＤデータ１１
をもとに該設計対象製品を生産する際の生産工程をＣＡ
Ｍシステム４０から取得する生産工程取得部２３と、生
産工程取得部２３が取得した生産工程の内容をもとに該
生産工程の環境負荷値を算出して評価する工程評価部２
４と、工程評価部２４による評価結果を含めて設計対象
製品のライフサイクルアセスメントを評価するＬＣＡ評
価部２７ａと、工程評価部２４あるいはＬＣＡ評価部２
７ａによる評価結果を出力する出力処理部２８および出
力部２９とを備え、この出力結果をもとに生産工程の変
更を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、設計対象製品の
ＣＡＤデータから該設計対象製品を生産する際の生産工
程の環境負荷値を算出し、さらにこの環境負荷値を加味
したライフサイクルアセスメント（ＬＣＡ）の評価を行
い、この評価結果を反映した生産工程を実現することが
できる生産工程評価システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、２６０万台も普及している飲料自
動販売機などの自動販売機は、膨大な普及率と大きな消
費電力とから、環境との関係を無視できない状況となっ
ている。このため、自動販売機には、地球環境に優し
く、かつ社会的存在価値を持たせることが要望されてい
る。

【０００３】一方、近年、地球環境に調和した工業製品
の設計、開発が社会的に強く要望されている。このよう
な工業製品の設計、開発には、工業製品の環境負荷を定
量的に把握する必要がある。この定量的な把握を実現す
るために、ライフサイクルアセスメント（ＬＣＡ：Life
Cycle Assessment）が注目されている。

【０００４】ＬＣＡとは、製品およびサービスが、資源
の採取から製品の製造、使用、リサイクル、廃棄、物流
などのライフサイクル全体にわたって、環境に及ぼす影
響を客観的に評価する手法の一つである。ＬＣＡは、国
際標準化機構の規格ＩＳＯ１４０４０に明文化され、そ
のまま日本工業規格（ＪＩＳＱ１４０４０）となっ
ている。このＬＣＡは、製品などの全ライフサイクルの
環境負荷の評価・改善のためのツールとして注目されて
いる。

【０００５】一方、自動販売機などの設計対象製品は、
近時、ＣＡＤ（Computer Aided Design）システムを用
いて自動設計され、設計された製品はＣＡＤデータとし
て保持される。また、このＣＡＤデータは、ＣＡＭ（Co
mputer Aided Manufacturing）システムに入力されて、
その生産工程の管理を含めて自動製造が行われている。
このＣＡＤ／ＣＡＭシステムは、統合されたＣＩＭ（Co
mputer Integrated Manufacturing）システムとして実
現されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したＣ
ＡＭシステムにおける生産工程によっても、環境負荷に
及ぼす影響は大きく、環境負荷が小さい生産工程が行わ
れることが、ひいては製品の高いＬＣＡ評価につなが
る。たとえば、小さな消費電力で済む生産工程によって
製品を生産することができるのであれば、環境負荷が大
幅に低減され、製品のＬＣＡ評価も大幅に低減されるこ
とになる。

【０００７】しかしながら、生産工程における環境負荷
を軽減することは簡単ではなく、従来、経験と勘とによ
って環境負荷が軽減されるであろうと考えられる生産工
程が選択され、あるいは生産工程順序が選択されてお
り、客観的に環境負荷が軽減された生産工程を行うこと
が困難であるという問題点があった。

【０００８】また、環境負荷が軽減された生産工程を客
観的に決定することができなかったため、最終的にＬＣ
Ａの高い製品を生産することができなかったという問題
点もあった。

【０００９】さらに、生産工程における環境負荷を評価
しようとしても、迅速に評価することができず、各種の
生産工程を実際に組み合わせてはじめて環境負荷の軽減
を知ることができるのが現実であり、最終的に環境負荷
が軽減された生産工程を確定するまでに多大の時間と労
力とがかかるという問題点があった。

【００１０】一方、ＣＡＤシステムによって設計された
ＣＡＤデータを用いて生産するＣＡＭシステムでは、ソ
フトウェア管理がなされているため、生産工程を予測あ
るいはモニタすることが可能である。

【００１１】この発明は上記に鑑みてなされたもので、
設計対象製品のＣＡＤデータをもとに生産工程を管理す
るＣＡＭシステムに連携させ、ＬＣＡ評価が改善された
生産工程を迅速かつ客観的に行って環境負荷の小さい生
産工程を容易に実現させることができる生産工程評価シ
ステムを提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１にかかる生産工程評価システムは、設計対
象製品のＣＡＤデータをもとに該設計対象製品を生産す
る際の生産工程を取得する生産工程取得手段と、前記生
産工程取得手段が取得した生産工程の内容をもとに該生
産工程の環境負荷値を算出して評価する生産工程評価手
段と、前記生産工程評価手段による評価結果を含めて前
記設計対象製品のライフサイクルアセスメントを評価す
るＬＣＡ評価手段と、前記生産工程評価手段あるいは前
記ＬＣＡ評価手段による評価結果を出力する評価出力手
段とを備え、前記評価出力手段が出力した評価結果をも
とに前記生産工程の変更を促すことを特徴とする。

【００１３】この請求項１の発明によれば、生産工程取
得手段が、設計対象製品のＣＡＤデータをもとに該設計
対象製品を生産する際の生産工程を取得し、生産工程評
価手段が、前記生産工程取得手段が取得した生産工程の
内容をもとに該生産工程の環境負荷値を算出して評価
し、ＬＣＡ評価手段が、前記生産工程評価手段による評
価結果を含めて前記設計対象製品のライフサイクルアセ
スメントを評価し、評価出力手段が、前記生産工程評価
手段あるいは前記ＬＣＡ評価手段による評価結果を出力
し、前記評価出力手段が出力した評価結果をもとに前記
生産工程の変更を促すようにしている。

【００１４】また、請求項２にかかる生産工程評価シス
テムは、上記の発明において、前記設計対象製品のＣＡ
Ｄデータを取得するデータ取得手段と、前記データ取得
手段が取得したＣＡＤデータをもとに前記設計対象製品
の各構成部品の材質毎の重量を計算する重量計算手段と
をさらに備え、前記ＬＣＡ評価手段は、前記重量計算手
段が計算した材質毎の重量をもとに前記設計対象製品の
ライフサイクルアセスメントを評価し、前記評価出力手
段が出力した評価結果をもとに前記設計対象製品の再設
計を促すことを特徴とする。

【００１５】この請求項２の発明によれば、データ取得
手段が、前記設計対象製品のＣＡＤデータを取得し、重
量計算手段が、前記データ取得手段が取得したＣＡＤデ
ータをもとに前記設計対象製品の各構成部品の材質毎の
重量を計算し、前記ＬＣＡ評価手段が、前記重量計算手
段が計算した材質毎の重量をもとに前記設計対象製品の
ライフサイクルアセスメントを評価し、前記評価出力手
段が出力した評価結果をもとに前記設計対象製品の再設
計を促すようにしている。

【００１６】また、請求項３にかかる生産工程評価シス
テムは、上記の発明において、前記生産工程の種別毎の
環境負荷基準値をデータベース化して保持する生産工程
データベースを備え、前記生産工程評価手段は、前記生
産工程データベースに保持された環境負荷基準値をもと
に各生産工程の環境負荷値を算出することを特徴とす
る。

【００１７】この請求項３の発明によれば、前記生産工
程評価手段が、前記生産工程の種別毎の環境負荷基準値
をデータベース化して保持する生産工程データベースに
保持された環境負荷基準値をもとに各生産工程の環境負
荷値を算出するようにしている。

【００１８】また、請求項４にかかる生産工程評価シス
テムは、上記の発明において、前記ライフサイクルアセ
スメントの評価基準をデータベース化して保持する評価
基準データベースと、前記ＬＣＡ評価手段による評価結
果および前記評価基準データベースに保持された評価基
準をもとに前記ライフサイクルアセスメントに与える影
響が大きい前記設計対象製品の構成部品あるいは前記生
産工程の変更を少なくとも指示出力する指示出力手段と
をさらに備えたことを特徴とする。

【００１９】この請求項４の発明によれば、指示出力手
段が、前記ＬＣＡ評価手段による評価結果、および前記
ライフサイクルアセスメントの評価基準をデータベース
化して保持する評価基準データベースに保持された評価
基準をもとに前記ライフサイクルアセスメントに与える
影響が大きい前記設計対象製品の構成部品あるいは前記
生産工程の変更を少なくとも指示出力するようにしてい
る。

【００２０】また、請求項５にかかる生産工程評価シス
テムは、上記の発明において、前記生産工程取得手段が
取得した生産工程の内容をもとに該生産工程による生活
環境に与える影響を評価する生活環境評価手段と、前記
生活環境評価手段による評価結果を出力する生活環境評
価出力手段とを備え、前記生活環境評価出力手段が出力
した評価結果をもとに前記生産工程の変更を促すことを
特徴とする。

【００２１】この請求項５の発明によれば、生活環境評
価手段が、前記生産工程取得手段が取得した生産工程の
内容をもとに該生産工程による生活環境に与える影響を
評価し、生活環境評価出力手段が、前記生活環境評価手
段による評価結果を出力し、前記生活環境評価出力手段
が出力した評価結果をもとに前記生産工程の変更を促す
ようにしている。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明にかかる生産工程評価システムの好適な実施の形態
について説明する。

【００２３】図１は、この発明の実施の形態１である生
産工程評価システムの全体構成を示すブロック図であ
る。図１において、この生産工程評価システムは、ＣＩ
Ｍシステム５０と生産工程評価装置２０とを連携したシ
ステムである。ＣＩＭシステム５０は、ＣＡＤシステム
１０とＣＡＭシステム４０とを有し、ＣＡＤシステム１
０によって作成された３次元ＣＡＤデータ１１は、ＣＡ
Ｍシステム４０に送出され、ＣＡＭシステム４０は、３
次元ＣＡＤデータ１１が示す設計対象製品を工程モデル
４１が示す生産工程に基づいて生産する。なお、ＣＡＤ
システム１０、ＣＡＭシステム４０、および生産工程評
価装置２０は、通信回線を介して通信接続されていても
よいし、記憶媒体などを介してデータ授受が行われるよ
うにしてもよい。

【００２４】ＣＡＤシステム１０は、上述したように、
コンピュータ支援設計システムであり、自動販売機など
の設計対象製品の３次元ＣＡＤデータ１１を作成する。
この３次元ＣＡＤデータ１１には、構成部品の部品構成
材データ１２などの属性データも含まれている。

【００２５】生産工程評価装置２０は、ＣＡＤシステム
１０側から３次元ＣＡＤデータ１１を取得するデータ取
得部２１、部品構成材データ１２などを用いて各構成部
品の重量計算を行う重量計算部２２、ＣＡＭシステム４
０から生産工程のデータを取得する生産工程取得部２
３、生産工程取得部２３が取得した生産工程のデータを
もとに生産工程の評価を行う工程評価部２４、ＬＣＡ評
価用のプログラムや生産工程の評価プログラムなどの所
定のプログラムおよび各種のデータを記憶する記憶部２
６、ＬＣＡ評価を行うＬＣＡ評価部２７ａを含み、生活
環境に与える影響をも評価する環境評価部２７、プリン
タやＣＲＴディスプレイなどによって実現される出力部
２９に対する出力処理を行う出力処理部２８、キーボー
ドやマウスなどによって実現される入力部３０、各種構
成部品の情報および生産工程に関する情報を少なくとも
データベース化した構成部品データベース３１、および
上述した各部を制御する制御部２５を有する。

【００２６】ここで、図２に示すフローチャートを参照
して、この生産工程評価システムによる生産工程評価を
含む評価処理手順について説明する。図２において、ま
ず、ＣＡＤシステム１０では、設計対象製品の３次元Ｃ
ＡＤデータ１１を作成する（ステップＳ１０１）。その
後、データ取得部２１は、ＣＡＤシステム１０側から３
次元ＣＡＤデータ１１を取得する（ステップＳ１０
２）。制御部２５は、データ取得部２１が取得した３次
元ＣＡＤデータ１１を構成部品毎に分割し（ステップＳ
１０３）、この分割したデータを記憶部２６に記憶す
る。構成部品の数は、重複をなくし、多すぎず、少な過
ぎない適度な数とするのが好ましい。たとえば、自動販
売機の部品点数は、３０００点ぐらいであるが、大きく
は５００点程度にまとめることができる。

【００２７】その後、重量計算部２２は、各構成部品の
ＣＡＤデータをもとに各構成部品の体積を計算する（ス
テップＳ１０４）。各構成部品のＣＡＤデータには、各
構成部品の形状データが含まれるため、この形状データ
を用いて各構成部品の体積を計算することができる。そ
の後、重量計算部２２は、各構成部品のＣＡＤデータの
中から、材質を示すデータを取得し、構成部品データベ
ース３１から、この材質の比重（密度）を取得し、上述
した各構成部品の体積に該構成部品の密度を乗算して各
構成部品の重量を算出する（ステップＳ１０５）。各構
成部品の材質を示すデータがＣＡＤデータ内に含まれ
ず、構成部品の型番などを示すデータが含まれている場
合には、構成部品データベース３１に、各構成部品の型
番に対応する材質および密度のデータを対応づけておけ
ばよい。

【００２８】その後、生産工程取得部２３は、ＣＡＭシ
ステム４０の工程モデル４１を取得する（ステップＳ１
０６）。さらに、工程評価部２４は、生産工程取得部２
３が取得した工程モデル４１をもとに生産工程の評価を
行う（ステップＳ１０７）。この生産工程の評価は、生
産工程による環境負荷値を算出するとともに、生活環境
に関する評価値を算出する。

【００２９】その後、ＬＣＡ評価部２７ａは、各構成部
品の材質毎の重量をもとに、記憶部２６に記憶されたＬ
ＣＡ評価プログラムを用いて、ＬＣＡ評価を行う（ステ
ップＳ１０８）。このＬＣＡ評価は、重量計算された設
計対象製品の各材質の重量をもとに算出された環境負荷
値と工程評価によって得られた環境負荷値とを少なくと
も加味したライフサイクル全体の環境負荷を評価する。

【００３０】その後、生活環境に関する評価である環境
評価を行うか否かを判断する（ステップＳ１０９）。こ
の環境評価とは、ＬＣＡと異なり、騒音、振動などの生
活環境に及ぼす影響を評価するものである。環境評価を
行う場合（ステップＳ１０９，ＹＥＳ）には、さらに環
境評価結果が環境条件を満足するか否かを判断する（ス
テップＳ１１８）。環境条件を満足する場合（ステップ
Ｓ１１８，ＹＥＳ）には、ステップＳ１１０に移行し、
環境条件を満足しない場合（ステップＳ１１８，ＮＯ）
には、環境評価の値が低い生産工程をリストアップし
（ステップＳ１１９）、その後、低い生産工程の代替工
程あるいは環境対策の具体的提示を行う（ステップＳ１
２０）。さらに、この代替工程あるいは環境対策をもと
に現在の生産工程の変更を行い（ステップＳ１２１）、
ステップＳ１０６に移行し、上述した処理を繰り返す。

【００３１】一方、環境評価を行わない場合（ステップ
Ｓ１０９，ＮＯ）には、ＬＣＡ評価の評価値が所定条件
を満足しているか否かを判断する（ステップＳ１１
０）。所定条件を満足している場合（ステップＳ１１
０，ＹＥＳ）には、本処理を終了する。一方、所定条件
を満足していない場合（ステップＳ１１０，ＮＯ）に
は、ステップＳ１１１に移行する。

【００３２】ここで用いられるＬＣＡ評価の手法は、特
願２０００−０８５３９９号に記載された環境負荷評価
方法を用いている。この環境負荷評価方法は、たとえば
人間が最大に許容することができる共通の環境負荷基準
値を定義し、この環境負荷基準値をもとに設計対象製品
などの環境負荷値を定量的に示すようにしている。な
お、この環境負荷値は、用いた材質の重量値をもとに算
出することができる。したがって、このＬＣＡ評価方法
を用いた場合、上述したステップＳ１０７における所定
条件は、たとえば所定の環境負荷値を越えたか否かとい
う条件になる。なお、このＬＣＡ評価方法に限らず、他
のＬＣＡ評価方法を用いるようにしてもよい。

【００３３】また、このＬＣＡ評価処理では、通常の分
析段階に加えて、リユースやリサイクルを含めたＬＣＡ
評価を行うようにしてもよい。これによって、一層、利
用度の高いＬＣＡ評価を得ることができる。なお、ＬＣ
Ａ評価には、ＬＣＣ（ライフサイクルコスト）評価を含
めることができる。ＬＣＡ評価に一手法として、コスト
による評価があるからである。

【００３４】その後、ステップＳ１１１では、製品自体
の環境負荷値が高いか否かを判断する。製品自体の環境
負荷値とは、上述した重量計算をもとに得られた環境負
荷値である。製品自体の環境負荷値が高い場合（ステッ
プＳ１１１，ＹＥＳ）には、環境負荷値が高い構成部品
をリストアップし（ステップＳ１１２）、このリストア
ップされた環境負荷値が高い構成部品を代替する環境負
荷値が低い代替構成部品あるいは構成部品の材質の変更
や形状の変更指示を行う（ステップＳ１１３）。その
後、この変更指示された構成部品を有した設計対象製品
にＣＡＤデータの再作成を行い（ステップＳ１１４）、
ステップＳ１０２に移行し、上述した処理を繰り返す。

【００３５】一方、製品自体の環境負荷値が低い場合
（ステップＳ１１１，ＮＯ）には、環境負荷が高い生産
工程をリストアップし（ステップＳ１１５）、このリス
トアップした生産工程に対して、環境負荷値が低い代替
工程あるいは工程順序の変更を提示する（ステップＳ１
１６）。ここで、工程順序の変更とは、たとえば図３に
示すように、工程モデルが「Ａ」→「Ｂ」→「Ｃ」の順
序であった場合に、たとえば「Ｂ」→「Ａ」→「Ｃ」と
することによって、環境負荷値が低下する場合があるか
らである。また、代替工程とは、上述した工程「Ａ」に
代わる工程「Ａ‘」をいい、工程の順序はそのままとす
る。その後、提示された内容に従って、ＣＡＭシステム
４０の生産工程の変更を行い（ステップＳ１１７）、ス
テップＳ１０６に移行し、上述した処理を繰り返す。

【００３６】ここで、工程評価部２４による具体的な生
産工程の評価基準について説明する。生産工程の環境負
荷を評価する場合には、まず、各種生産工程について分
析する必要がある。すなわち、生産工程毎のＬＣＡイン
ベントリーデータを作成し、このＬＣＡインベントリー
データをもとに、各種生産工程を環境負荷（ＬＣＡ）の
観点から評価しなければならない。

【００３７】生産工程には、板金加工、溶接、鋳造、塗
装などの種々のものがあるが、このうちの板金加工を例
にとり、さらに板金加工のうちの、打ち抜き（プレス、
パンチングプレス）、切断（シャーリング）、曲げ（プ
レス）加工について説明する。

【００３８】最初に、板金加工におけるエネルギー理論
値を算出する。この算出では、加工量と加工機への投入
エネルギーとの相関関係を算出するために、任意の加工
に対して必要とされるエネルギーを算出する。

【００３９】まず、打ち抜きの場合、被加工材の加工に
必要なせん断最大荷重Ｐ_kおよびせん断エネルギーＡ
_kは、次式で示される。Ｐ_k＝ｌ・Ｋ_sm・ｔ（ｋｇ_f）Ａ_k＝ｍ・Ｐ_k・ｔ／１０００（ｋｇ_f・ｍ）ただし、「ｌ」は、切断長（ｍｍ）であり、「ｔ」は、
板厚（ｍｍ）であり、「Ｋ_sm」は、せん断抵抗（ｋｇ_f
／ｍｍ²）であり、「ｍ」は、補正係数である。切断長
「ｌ」は、加工形状によって容易に算出でき、せん断抵
抗「Ｋ_sm」は、加重エネルギーによって求められる。ま
た、補正係数「ｍ」は、材質によって決定される値であ
る。なお、非加工時の運転に必要なエネルギーについて
は、実測または原動機などの仕様に従って求める。した
がって、単位時間当たりの加工量とこの加工に伴う待機
時間がわかれば、単位加工に対する投入エネルギーが参
照され、また、電力量に換算することで環境負荷値を得
ることができる。

【００４０】つぎに、切断について説明する。切断にお
ける必要なせん断最大荷重Ｐ_sおよびせん断エネルギー
Ａ_sは、次式で求められる。Ｐ_s＝Ｋ_s・ｔ・ｌ・cotα（ｋｇ_f）Ａ_s＝ｍ・Ｐ_s・ｔ／１０００（ｋｇ_f・ｍ）ただし、「σ_B」は、引っ張り強さ（ｋｇ_f／ｍｍ²）で
あり、「Ｋ_s」は、引っ張り強さ（σ_B）にせん断抵抗
（０．８６）を乗じたもの（＝０．８６α_B）（ｋｇ _f／
ｍｍ²）である。切断の場合、打ち抜き加工と同じよう
に、せん断エネルギーが算出されれば、非加工時に要す
るエネルギーと併せて単位加工に対する投入エネルギー
が算出され、また、電力量に換算することで環境負荷値
を得ることができる。

【００４１】さらに、曲げについて説明する。曲げ加工
に必要な最大荷重Ｐ_vおよびエネルギーＡ_vは、次式で求
められる。Ｐ_v＝Ｃ・σ_B・ｌ・ｔ２／Ｖ（ｋｇ_f）Ａ_v＝（Ｐ_v／１０００）・（Ｖ／２）・cot（α／２）
（ｋｇ_f・ｍ）ただし、「Ｖ」は、ダイＶ溝幅（ｍｍ）であり、「α」
は、曲げ角度（°）であり、「Ｃ」は、係数である。曲
げの場合、打ち抜き加工と同じように、曲げ加工圧力が
算出されれば、非加工時に要するエネルギーと併せて単
位加工に対する投入エネルギーが算出され、また電力量
に換算することで環境負荷値を得ることができる。

【００４２】ここで、加工機の消費電力については、理
論的に算出される加工に必要なエネルギーに対する投入
エネルギーとの相関関係を求めるため、加工単位に対す
る電力を電力計を用いて測定する。これによって、被加
工材材質、加工内容から必要な電力を算出し、環境負荷
値を算出することができる。

【００４３】たとえば、被加工材として、図４に示すよ
うに、ＳＰＣＣ（鉄）、ＳＵＳ３０４Ｌ（ステンレ
ス）、Ａ１１０Ｐ（アルミニウム）の３種類を用い、打
ち抜き、切断、曲げ、ＮＣＴ（パンチングプレス）の待
機時および加工時の電力を、図５に示す加工機を用いて
測定した。なお、図６は、抜き打ち加工形状を示す。各
打ち抜き、切断、曲げ、パンチングプレスの加工量は、
図７〜図１０に示すとおりである。

【００４４】これらの消費電力は、打ち抜き、切断、曲
げに関して、待機時と加工時との間で大きな差はなかっ
たが、パンチングプレスの場合、待機時と加工時との間
に明らかな差が現れ、加工時が大きな消費電力となっ
た。

【００４５】なお、これらは比較的軽負荷時の生産工程
であったが、重負荷の場合も同様にして計測し、最終的
に環境負荷値を求めるようにする。このような環境負荷
値をもとに、同じ被加工材に対する生産工程を施す場合
に、環境負荷値が低い生産工程を選択決定するようにす
る。

【００４６】また、環境負荷値のみでなく、生産工程時
における騒音、振動などの生活環境に与える影響につい
ても予め計測しておくことによって、生活環境に与える
影響の小さい生産工程を選択決定することができる。こ
の評価は、上述したように環境評価部２７が行う。

【００４７】具体的に、加工機における騒音は、一般に
材料強度が高くなるに従って大きくなる傾向がある。た
とえば、Ａ１１０Ｐでは、比較的低い周波数帯の騒音で
あったが、加工に伴う騒音は、小さく加工機本体からの
騒音を大きな差はないほどである。一方、ＳＵＳ３０４
Ｌでは、比較的高い周波数帯域であるとともに、加工に
伴う騒音が大きく現れた。したがって、騒音に関して
は、加工機の騒音よりも、被加工材の材質を適切に選択
することが好ましい。

【００４８】また、振動は、騒音と同様に、被加工材の
材料強度が高くなるに従って大きくなる傾向があり、設
置マウント、床の構造、周囲に設置される機器に支配さ
れる。特に、床のベース厚さ、機器周囲の溝、柱の有無
に大きく左右される。

【００４９】上述した実施の形態では、３次元ＣＡＤデ
ータ１１をもとに設計対象製品を構成する構成部品毎の
重量を算出して該設計対象製品自体の環境負荷値を算出
するとともに、３次元ＣＡＤデータ１１をもとに設計対
象製品を生産する生産工程の環境負荷値を算出し、これ
ら環境負荷値を含めてＬＣＡ評価を行い、設計対象製品
自体の設計変更あるいは生産工程の工程変更を行うよう
にしているので、迅速かつ客観的に環境負荷の小さい製
品あるいは生産工程を実現することができる。また、こ
の場合、実際に製品を作成しなくてもＬＣＡ評価を行う
ことができるので、設計、開発期間を短縮することがで
きる。さらに、生産工程中における生活環境に及ぼす影
響も評価するようにしているので、一層住環境に優しい
生産工程を実現することができる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、生産工程取得手段が、設計対象製品のＣＡＤデ
ータをもとに該設計対象製品を生産する際の生産工程を
取得し、生産工程評価手段が、前記生産工程取得手段が
取得した生産工程の内容をもとに該生産工程の環境負荷
値を算出して評価し、ＬＣＡ評価手段が、前記生産工程
評価手段による評価結果を含めて前記設計対象製品のラ
イフサイクルアセスメントを評価し、評価出力手段が、
前記生産工程評価手段あるいは前記ＬＣＡ評価手段によ
る評価結果を出力し、前記評価出力手段が出力した評価
結果をもとに前記生産工程の変更を促すようにしている
ので、ＬＣＡ評価が改善された生産工程を迅速かつ客観
的に行って環境負荷の小さい生産工程を容易に実現させ
ることができるという効果を奏する。

【００５１】また、請求項２の発明によれば、データ取
得手段が、前記設計対象製品のＣＡＤデータを取得し、
重量計算手段が、前記データ取得手段が取得したＣＡＤ
データをもとに前記設計対象製品の各構成部品の材質毎
の重量を計算し、前記ＬＣＡ評価手段が、前記重量計算
手段が計算した材質毎の重量をもとに前記設計対象製品
のライフサイクルアセスメントを評価し、前記評価出力
手段が出力した評価結果をもとに前記設計対象製品の再
設計を促すようにしているので、設計対象製品のＣＡＤ
データを生成するＣＡＤシステムと生産工程を管理する
ＣＡＭシステムとを連携させた状態で、設計対象製品自
体の環境負荷を軽減する設計変更を行うことができ、環
境負荷の小さい製品を迅速かつ客観的に設計することが
できるという効果を奏する。

【００５２】また、請求項３の発明によれば、前記生産
工程評価手段が、前記生産工程の種別毎の環境負荷基準
値をデータベース化して保持する生産工程データベース
に保持された環境負荷基準値をもとに各生産工程の環境
負荷値を算出するようにしているので、一層精度が高く
客観的な生産工程の環境負荷評価を行うことができると
いう効果を奏する。

【００５３】また、請求項４の発明によれば、指示出力
手段が、前記ＬＣＡ評価手段による評価結果、および前
記ライフサイクルアセスメントの評価基準をデータベー
ス化して保持する評価基準データベースに保持された評
価基準をもとに前記ライフサイクルアセスメントに与え
る影響が大きい前記設計対象製品の構成部品あるいは前
記生産工程の変更を少なくとも指示出力するようにして
いるので、構成部品の変更あるいは生産工程の変更を効
率的に行うことができるという効果を奏する。

【００５４】また、請求項５の発明によれば、生活環境
評価手段が、前記生産工程取得手段が取得した生産工程
の内容をもとに該生産工程による生活環境に与える影響
を評価し、生活環境評価出力手段が、前記生活環境評価
手段による評価結果を出力し、前記生活環境評価出力手
段が出力した評価結果をもとに前記生産工程の変更を促
すようにしているので、環境負荷以外であって、騒音や
振動などの生活環境に影響を与える生産工程の変更を迅
速かつ客観的に行うことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態である生産工程評価シス
テムの全体構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示した生産工程評価システムによる生産
工程評価を含む環境評価処理手順を示すフローチャート
である。

【図３】生産工程の一例を示す図である。

【図４】生産工程評価の基準を求めるための具体的な使
用材料仕様を示す図である。

【図５】生産工程評価の基準を求めるための具体的な加
工機の仕様の一例を示す図である。

【図６】打ち抜き加工形状の一例を示す図である。

【図７】図４に示した使用材料に対する打ち抜きプレス
加工量を示す図である。

【図８】図４に示した使用材料に対するせん断加工量を
示す図である。

【図９】図４に示した使用材料に対するプレス曲げ加工
量を示す図である。

【図１０】図４に示した使用材料に対するパンチングプ
レス加工量を示す図である。

【符号の説明】

１０ＣＡＤシステム１１３次元ＣＡＤデータ１２部品構成材データ２０生産工程評価装置２１データ取得部２２重量計算部２３生産工程取得部２４工程評価部２５制御部２６記憶部２７環境評価部２７ａＬＣＡ評価部２８出力処理部２９出力部３０入力部３１構成部品データベース４０ＣＡＭシステム４１工程モデル５０ＣＩＭシステム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小林達也神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号富士電機株式会社内 (72)発明者冠野恭範神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号富士電機株式会社内 (72)発明者赤塚浩司神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号富士電機株式会社内Ｆターム(参考） 5B046 AA00 KA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】設計対象製品のＣＡＤデータをもとに該
設計対象製品を生産する際の生産工程を取得する生産工
程取得手段と、前記生産工程取得手段が取得した生産工程の内容をもと
に該生産工程の環境負荷値を算出して評価する生産工程
評価手段と、前記生産工程評価手段による評価結果を含めて前記設計
対象製品のライフサイクルアセスメントを評価するＬＣ
Ａ評価手段と、前記生産工程評価手段あるいは前記ＬＣＡ評価手段によ
る評価結果を出力する評価出力手段と、を備え、前記評価出力手段が出力した評価結果をもとに
前記生産工程の変更を促すことを特徴とする生産工程評
価システム。
【請求項２】前記設計対象製品のＣＡＤデータを取得
するデータ取得手段と、前記データ取得手段が取得したＣＡＤデータをもとに前
記設計対象製品の各構成部品の材質毎の重量を計算する
重量計算手段と、をさらに備え、前記ＬＣＡ評価手段は、前記重量計算手段が計算した材
質毎の重量をもとに前記設計対象製品のライフサイクル
アセスメントを評価し、前記評価出力手段が出力した評
価結果をもとに前記設計対象製品の再設計を促すことを
特徴とする請求項１に記載の生産工程評価システム。
【請求項３】前記生産工程の種別毎の環境負荷基準値
をデータベース化して保持する生産工程データベースを
備え、前記生産工程評価手段は、前記生産工程データベースに
保持された環境負荷基準値をもとに各生産工程の環境負
荷値を算出することを特徴とする請求項１または２に記
載の生産工程評価システム。
【請求項４】前記ライフサイクルアセスメントの評価
基準をデータベース化して保持する評価基準データベー
スと、前記ＬＣＡ評価手段による評価結果および前記評価基準
データベースに保持された評価基準をもとに前記ライフ
サイクルアセスメントに与える影響が大きい前記設計対
象製品の構成部品あるいは前記生産工程の変更を少なく
とも指示出力する指示出力手段と、をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれ
か一つに記載の生産工程評価システム。
【請求項５】前記生産工程取得手段が取得した生産工
程の内容をもとに該生産工程による生活環境に与える影
響を評価する生活環境評価手段と、前記生活環境評価手段による評価結果を出力する生活環
境評価出力手段と、を備え、前記生活環境評価出力手段が出力した評価結果
をもとに前記生産工程の変更を促すことを特徴とする請
求項１〜４のいずれか一つに記載の生産工程評価システ
ム。