JP2003016113A - 設計支援システム、サーバ、プログラム、記録媒体 - Google Patents

設計支援システム、サーバ、プログラム、記録媒体

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JP2003016113A
JP2003016113A JP2001204198A JP2001204198A JP2003016113A JP 2003016113 A JP2003016113 A JP 2003016113A JP 2001204198 A JP2001204198 A JP 2001204198A JP 2001204198 A JP2001204198 A JP 2001204198A JP 2003016113 A JP2003016113 A JP 2003016113A
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computer
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analysis
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Shin Shizukuishi
伸 雫石
Takayoshi Kurihara
孝好 栗原
Susumu Uchida
進 内田
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Tokyo Gas Co Ltd
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Tokyo Gas Co Ltd
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
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    • Y02P90/80—Management or planning
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃焼設備の設計から設備完成後の計測までの
支援を行う、設計支援システムを提供する。 【解決手段】 設計支援システム１において、設計依頼
者７はシステム管理者１３のサーバ２９が管理するサイ
トに、燃焼設備の設計を依頼する。サーバ２９は、複数
の業者（製造メーカ９、エネルギ供給会社１１、解析・
コンサルタント会社１５、計測業者１７、官公庁１９
等）にネットワーク３で接続し、燃焼設備設計段階から
設備完成後の計測までの支援を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、関連業者をネット
ワークで接続し、燃焼設備の設計から設備完成後の計測
までを設計支援するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、産業用途で使用される主に工業炉
や加熱炉の燃焼設備の設計は、各種基準、指針を遵守し
ながら、設計者の経験と主に手計算で行われている。具
体的には、まず炉の加熱に必要なスペックの決定を行
う。即ち被加熱物、必要な被加熱物温度履歴、被加熱物
が接する炉内雰囲気、被加熱物の搬送方法、燃料種別等
を決定する。次に、加熱設備の概要、即ち炉内寸法、搬
送システム、上下流プロセスや搬送系との取り合い、必
要な燃焼量、空気比、炉温、バーナ本数、コントロール
方法、炉内圧力等を主に経験から決定する。
【０００３】次に、加熱設備の外形、炉壁構造等を決定
する。さらに、バーナのスペック（必要空気圧力、燃料
圧力等）、コントロール方法及び基準・指針から必要な
制御機器や安全装置を選定し、配管系での圧力損失を計
算する。また、高温にさらされる部分の断熱や、強度が
要求される部分の強度計算等を実施する。その上で配管
口径、必要な燃料及び空気供給設備仕様等を決定する。
【０００４】また、必要とされる安全装置、制御・計装
設備、搬送装置等を選定し、シーケンスを決定する。見
積積算作業は、これらの設計図面や仕様書を基に行われ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加熱設
備の概要決定は、主に過去の実績と経験により決定され
る。そのため、設計者個人のノウハウや力量による設計
差が生じる。また、このノウハウは設計者の異動により
消失したり、伝承されない場合もあり、再度設計を行う
ことが困難であった。
【０００６】設計基準や設計指針等については、最新の
ものに適合させる必要がある。また、設備の強度、圧力
損失、温度等の計算は、手計算で行われることがあり、
時間がかかる。また、バーナ本数等の多くは経験と勘に
より決定され、伝熱解析等にコンピュータ解析を用いる
ことはなく、設備が最適設計されているとはいえない場
合が多かった。
【０００７】さらに、部品・部材の選定、見積計算、納
期確認、発注作業等に時間と労力がかかる。また、元請
けメーカや関連メーカの部材が多用されることが多くコ
ストや性能が最適とはいえない場合もあった。
【０００８】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、燃焼設備の設計か
ら設備完成後の計測までの支援を行う、設計支援システ
ムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために第１の発明は、設計依頼者のコンピュータと、設
計者のコンピュータと、複数の関連業者のコンピュータ
と、サーバとが、ネットワークを介して接続された設計
支援システムであって、前記設計依頼者のコンピュータ
は、設備設計の依頼をサーバに送り、前記サーバは、前
記設計者のコンピュータに前記設備設計の依頼を行う手
段と、前記設計者のコンピュータが前記設備設計を行う
過程に於いて、前記関連業者のコンピュータと接続して
処理を実行させる手段とを具備することを特徴とする設
計支援システムである。
【００１０】複数の関連業者とは、官公庁と、解析業者
と、製造メーカと、計測業者とである。処理とは、設備
設計に必要な関連法規・規制・規格を、官公庁のコンピ
ュータに於いて調査すること、又は解析業者のコンピュ
ータに設計設備の解析を行わせること、又は製造メーカ
のコンピュータに部材見積の依頼や部材手配を行うこ
と、又は設備完成後の設備性能測定と解析を、解析業者
のコンピュータに行わせること、の少なくとも１つを含
む。第１の発明の設計支援システムでは、設計依頼者の
コンピュータが、設備設計の依頼をサーバに送り、サー
バは、設計者のコンピュータに設備設計の依頼を行い、
設計者のコンピュータが設備設計を行う過程に於いて、
関連業者のコンピュータと接続して処理を実行させる。
【００１１】第２の発明は、設計依頼者のコンピュータ
と、設計者のコンピュータと、複数の関連業者のコンピ
ュータとに、ネットワークを介して接続されたサーバで
あって、前記設計依頼者のコンピュータから、設備設計
依頼を受ける手段と、前記設計者のコンピュータに前記
設備設計の依頼を行う手段と、前記設計者のコンピュー
タが前記設備設計を行う過程に於いて、前記関連業者の
コンピュータと接続して処理を実行させる手段とを具備
することを特徴とするサーバである。
【００１２】第２の発明のサーバは、設計依頼者のコン
ピュータから設備設計依頼を受け、設計者のコンピュー
タに設備設計の依頼を行い、設計者のコンピュータが設
備設計を行う過程に於いて、関連業者のコンピュータと
接続して処理を実行させる。
【００１３】第３の発明は、請求項７から請求項１５記
載のサーバを実現するためのプログラムである。
【００１４】第３の発明のプログラムは、請求項７から
請求項１５記載のサーバを機能させるものであり、この
プログラムをネットワークを介して流通させることもで
きる。
【００１５】第４の発明は、請求項７から請求項１５記
載のサーバを実現するためのプログラムを記録した記録
媒体である。
【００１６】第４の発明の記録媒体は、請求項７から請
求項１５記載のサーバを機能させるプログラムを記憶し
ており、この記録媒体を流通させることもでき、またこ
のプログラムをネットワークを介して流通させることも
できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形
態に係る設計支援システム１の構成を示す図である。設
計支援システム１は、システム管理者１３が備えるサー
バ２９と、設計者５のコンピュータ２１と、設計依頼者
７のコンピュータ２３と、複数の関連業者の備えるコン
ピュータとで構成され、それぞれ互いにインターネット
などのネットワーク３で接続されている。
【００１８】複数の関連業者とは、製造メーカ９、エネ
ルギ供給会社１１、解析・コンサルタント会社１５、計
測業者１７、官公庁１９等である。次に、それぞれの関
連業者について説明する。
【００１９】製造メーカ９は、燃焼設備を製造・施工、
又は燃焼設備の部材等を製造するメーカであり、製造メ
ーカ９が備えるコンピュータ２５がネットワーク３に接
続されている。又、燃焼設備や部材を配送する配送設備
等も備える。又、図示していないが、製造メーカ９は製
品の仕様・価格・納期等の情報を記憶するデータベース
を備える。又、複数の製造メーカ９が各メーカの製品情
報・製品仕様・納期等の提示を行ってネットワーク３上
でＰＲを行い、設計依頼者７が最適な製造メーカ９を選
定する方法をとってもよい。
【００２０】エネルギ供給会社１１は、燃焼設備にエネ
ルギを供給する、例えばガス会社である。エネルギ供給
会社１１のコンピュータ２７は、ネットワーク３を介し
てシステム管理者１３のサーバ２９に対してエネルギ供
給の料金や条件提示を行い、サーバ２９からはエネルギ
供給条件の情報を受ける。例えば複数のエネルギ供給会
社１１が、各会社のエネルギ供給の条件提示を行い、設
計依頼者７が最適なエネルギ供給会社１１を選定する方
法をとってもよい。
【００２１】解析・コンサルタント会社１５のコンピュ
ータ３１は、サーバ２９側で処理できない燃焼設備の解
析の一部もしくは全部を実行する。更に、解析結果を基
に設計提案（コンサルタント）を行う場合もある。解析
・コンサルタント会社１５のコンピュータ３１は、ネッ
トワーク３に接続されており、サーバ２９又は設計者５
のコンピュータ２１から燃焼設備の設計データや解析条
件を得て、燃焼設備の各種解析を行う。
【００２２】例えば、燃焼設備設計図面から、加熱装置
の能力（温度分布等）の解析を実施する。又、燃焼設備
の強度、流速、圧力、温度等の計算等を行う。又、処理
温度と被加熱物仕様と搬送方法等を入力した後に、熱流
体解析を実施する。
【００２３】更に、各種解析結果を基に、サーバ２９又
は設計者５に対して最適設計例の提案を行う。例えば、
「燃焼設備の位置ａ、ｂ、ｃに３本のバーナを配置す
る。」、「燃焼炉の断熱を強化する。」、「配管系統の
位置を変更する。」等の提案を行う。
【００２４】上記解析結果は、例えばシステム管理者１
３のサーバ２９に送られ、データベース３９に記録され
る。これは、後述する燃焼設備完成後の実測性能データ
と比較し、燃焼設備の解析方法を改善することで、解析
精度の向上を図ることができる。
【００２５】計測業者１７のコンピュータ３３は、サー
バ２９又は設計者５又は設計依頼者７から、燃焼設備完
成後の燃焼設備の各種実測性能データ計測の依頼を受け
る。計測業者１７は、実際の燃焼設備に出向き、各種実
測性能データ（流速、圧力、温度分布等）の計測を行
う。各種実測性能データはシステム管理者１３のサーバ
２９に送られ、データベース３９に記録される。
【００２６】尚、計測業者１７による各種実測性能デー
タの計測は、前述した解析・コンサルタント会社１５で
行った燃焼設備の解析結果との比較を行う目的もあるの
で、燃焼設備に通常備えられる各種計測機器の計測より
も詳細に行われる。従って、燃焼設備が完成して正常稼
動が行われている時には、特に計測業者１７による計測
は行われない。逆に、燃焼設備の通常稼動時に異常が発
生したとき、計測業者１７が燃焼設備の実測性能データ
の計測を依頼される場合がある。
【００２７】官公庁１９は、ネットワーク３に接続して
いるコンピュータ３５と、データベース３７を備える。
データベース３７には、燃焼設備に関する関連法規、最
新法規制、設計指針、規格、基準等の情報が記録されて
いる。
【００２８】設計者５は、燃焼設備を設計する過程で、
ネットワーク３を介して各種法規や規制、規格等を参照
することができる。或いは、サーバ２９が、各種法規や
規制、規格等を把握し、設計工程で問題が起こった場合
に、設計者５のコンピュータ２１に警告等を通知するよ
うにしてもよい。
【００２９】図２は、設計支援システム１のフローチャ
ートである。図１、図２を用いて、設計支援システム１
の手順を説明する。
【００３０】設計依頼者７は、コンピュータ２３を用い
て燃焼設備の仕様・納期・価格を提示し、燃焼設備設計
をシステム管理者１３（サーバ２９）に依頼する（ステ
ップ２０１）。
【００３１】尚、設計支援システム１は、システム管理
者１３のサーバ２９が管理するインターネットサイトを
含み、ネットワーク３を介して接続される。サーバ２９
は、このサイトへのアクセスの公開・非公開のセキュリ
ティに関しても管理を行う。即ちサイトの一部又は全部
へのアクセスは、設計支援システム１に登録し認定され
た業者に限定される。
【００３２】設計者５は、各自の設計技能や経歴・価格
等を、システム管理者１３の管理するサイトで自己ＰＲ
を行う（ステップ２０３）。又、燃焼設備の製造メーカ
９は、各自の製造技能や製品性能・価格等をシステム管
理者１３の管理するサイトで自己ＰＲを行う（ステップ
２０４）。又、エネルギ供給会社１１は、各自のシステ
ムや価格をシステム管理者１３の管理するサイトでＰＲ
を行う（ステップ２０５）。
【００３３】システム管理者１３のサーバ２９は、複数
の設計者の中から設計依頼者７の提示に合致する設計者
５を選定して、燃焼設備設計を依頼する（ステップ２０
２）。或いは、設計依頼者７が燃焼設備設計を入札方式
とし、設計依頼者７が積極的に設計者を選定する方式の
サイト運営であってもよい。
【００３４】設計者５は、サーバ２９の管理するサイト
を利用して、燃焼設備の設計を行う（ステップ２０
６）。例えば、設計者５は、設計過程で官公庁１９のコ
ンピュータ３５に接続し、データベース３７から関連法
規・最新法規制・規格等を参照する（ステップ２０
７）。或いは、サーバ２９が、官公庁１９の各種法規や
規制、規格等を逐次把握し、設計内容が規格等から外れ
ていないかどうかを自動的にチェックして設計者５のコ
ンピュータ２１に警告等を通知するようにしてもよい。
或いは、サーバ２９が官公庁１９の各種法規や規制、規
格等を逐次把握し、法規や規制、規格等の変更があった
時に、設計者５のコンピュータ２１に通知を送るように
してもよい。
【００３５】設計者５は、燃焼設備設計段階で、必要に
応じて解析・コンサルタント会社１５に解析を依頼する
（ステップ２０８）。解析・コンサルタント会社１５の
コンピュータ３１は、ネットワーク３に接続されてお
り、サーバ２９又は設計者５のコンピュータ２１から燃
焼設備の設計データや解析条件を得て、燃焼設備の各種
解析を行い、結果を返送する（ステップ２０９）。即
ち、燃焼設備の流速、圧力、温度分布等の計算結果、熱
流体解析結果、断熱計算結果、強度計算結果等を返送す
るとともに、設計に対する提案を行う。
【００３６】設計に対する提案とは、解析・コンサルタ
ント会社１５のコンピュータ３１が、例えば燃焼設備の
形状と温度分布に関するシミュレーションを行い、最適
な燃焼設備形状を提案する。或いは、断熱の強化を提言
する。或いは、配管設備の変更を提案する。
【００３７】解析結果は、システム管理者１３のサーバ
２９に送られ、データベース３９に記録される。
【００３８】設計者５は、サーバ２９の管理するサイト
を介して、燃焼設備を製造する製造メーカ９を選定し、
製造部品・部材の見積もり・納期の確認を行う（ステッ
プ２１０）。尚、製造メーカ９の選定も、設計者５選定
時と同様に、入札方式で行ってもよい。製造メーカ９の
コンピュータ２５は、製造部品・部材の見積もり・納期
の確認を行う（ステップ２１１）。
【００３９】設計者５は、製造メーカ９に部材・部品の
発注を行い（ステップ２１２）、燃焼設備の製造を依頼
する（ステップ２１３）。製造メーカ９は、依頼を受け
た設備を製造する（ステップ２１４）。
【００４０】製造メーカ９は、設計依頼者７が指定する
位置に燃焼設備を納入（施工）する（ステップ２１
５）。施工時に、設計者５又は設計依頼者７又はサーバ
２９は、設備に供給する最適なエネルギ供給会社１１を
選定し、エネルギ供給を受ける。エネルギ供給会社１１
の選定も、設計者５選定や製造メーカ９選定時と同様
に、入札方式で行ってもよい。
【００４１】設計依頼者７側で、施工された燃焼設備の
試運転を行う（ステップ２１６）。サーバ２９又は設計
者５又は設計依頼者７は、計測業者１７のコンピュータ
３３に、設備性能の実測を依頼する（ステップ２１
７）。
【００４２】計測業者１７は、実際に燃焼設備の各種実
測性能データ（流速、圧力、温度分布等）の計測を行う
（ステップ２１８）。各種実測性能データはシステム管
理者１３のサーバ２９に送られデータベース３９に記録
される。即ち、設計段階での設備の解析データと、実測
データが、サーバ２９のデータベース３９に記録される
（ステップ２１９）。
【００４３】尚、燃焼設備の設計段階および施工段階に
おいて、その進捗状況は逐次設計依頼者７のコンピュー
タ２３に送られる。また、システム管理者１３のサーバ
２９は、管理する設計支援システム１のサイトの公開・
非公開のセキュリティを、設計支援システム１に接続す
るそれぞれの業者ごとに管理する。
【００４４】このように、本実施の形態によれば、設計
者５は、設計支援システム１を利用することで、燃焼設
備の計画、設計、見積もり、納期確認等の作業時間を短
縮し、コストダウンできる効果がある。又、設計仕様や
図面の段階で性能解析を行うので、設計ミスを回避で
き、設計品質が向上する。又、設計者５の能力や経験に
大きく左右されにくい、高性能な燃焼設備の設計が可能
になる。更に、設計のノウハウの蓄積と継承ができると
いう効果がある。
【００４５】又、設計支援システム１上で、複数の設計
者、複数の製造メーカ、複数のエネルギ供給会社が、各
自の技能・経歴・価格等をＰＲできる。従って、設計依
頼者７はそれぞれ最適な業者を選定して高品質で低コス
トの燃焼設備を施工することが可能になる。逆に、設計
依頼者７が燃焼設備の仕様を公開し、必要な業者を入札
する方式をとってもよい。
【００４６】又、設計段階で燃焼設備の各種解析データ
と、設備完成時の計測データとをデータベース化して利
用することで、設計段階での解析精度を向上させる効果
がある。
【００４７】又、設備の解析データと計測データが記録
されているので、燃焼設備異常時に適切な対処が可能で
ある。
【００４８】又、ここでは燃焼設備についての説明をし
たが、他の種々の設備についても同様な設計支援システ
ムを構築することができる。
【００４９】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、燃焼設備の設計から設備完成後の計測までの支援
を行う、設計支援システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る設計支援システム１
の構成を示す図
【図２】設計支援システム１のフローチャート
【符号の説明】
１・・・ 設計支援システム ３・・・ ネットワーク ５・・・ 設計者 ７・・・ 設計依頼者 ９・・・ 製造メーカ １１・・・ 設備機器 １３・・・ エネルギ供給会社 １５・・・ 解析・コンサルタント会社 １７・・・ 計測業者 １９・・・ 官公庁 ２１、２３、２５、２７、３１、３３、３５・・・ コ
ンピュータ ２９・・・ サーバ ３７、３９・・・ データベース
フロントページの続き (72)発明者 内田 進 東京都港区海岸一丁目５番20号 東京瓦斯 株式会社内 Ｆターム(参考） 5B046 AA00 BA01 CA06 JA01 JA09 KA05

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 設計依頼者のコンピュータと、設計者の
    コンピュータと、複数の関連業者のコンピュータと、サ
    ーバとが、ネットワークを介して接続された設計支援シ
    ステムであって、 前記設計依頼者のコンピュータは、設備設計の依頼をサ
    ーバに送り、 前記サーバは、 前記設計者のコンピュータに前記設備設計の依頼を行う
    手段と、 前記設計者のコンピュータが前記設備設計を行う過程に
    於いて、前記関連業者のコンピュータと接続して処理を
    実行させる手段と、 を、具備することを特徴とする設計支援システム。
  2. 【請求項２】 前記関連業者とは、官公庁と、解析業者
    と、製造メーカと、計測業者とであることを特徴とする
    請求項１記載の設計支援システム。
  3. 【請求項３】 前記処理とは、 前記設備設計に必要な関連法規・規制・規格を、官公庁
    のコンピュータに於いて調査することであることを特徴
    とする請求項２記載の設計支援システム。
  4. 【請求項４】 前記処理とは、 解析業者のコンピュータに設計設備の解析を行わせるこ
    とを特徴とする請求項２記載の設計支援システム。
  5. 【請求項５】 前記処理とは、 製造メーカのコンピュータに、部材見積の依頼や部材手
    配を行うことを特徴とする請求項２記載の設計支援シス
    テム。
  6. 【請求項６】 前記処理とは、 前記設備完成後の設備性能測定と解析を、解析業者のコ
    ンピュータに行わせることを特徴とする請求項２記載の
    設計支援システム。
  7. 【請求項７】 設計依頼者のコンピュータと、設計者の
    コンピュータと、複数の関連業者のコンピュータとに、
    ネットワークを介して接続されたサーバであって、 前記設計依頼者のコンピュータから、設備設計依頼を受
    ける手段と、 前記設計者のコンピュータに前記設備設計の依頼を行う
    手段と、 前記設計者のコンピュータが前記設備設計を行う過程に
    於いて、前記関連業者のコンピュータと接続して処理を
    実施させる手段と、 を、具備することを特徴とするサーバ。
  8. 【請求項８】 前記関連業者とは、官公庁と、解析業者
    と、製造メーカと、計測業者とであることを特徴とする
    請求項７記載のサーバ。
  9. 【請求項９】 前記処理とは、 前記設備設計に必要な関連法規・規制・規格を、官公庁
    のコンピュータに於いて調査することであることを特徴
    とする請求項８記載のサーバ。
  10. 【請求項１０】 前記処理とは、 解析業者のコンピュータに設計設備の解析を行わせるこ
    とを特徴とする請求項８記載のサーバ。
  11. 【請求項１１】 前記処理とは、 製造メーカのコンピュータに、部材見積の依頼や部材手
    配を行うことを特徴とする請求項８記載のサーバ。
  12. 【請求項１２】 前記処理とは、 前記設備完成後の設備性能測定と解析を、解析業者のコ
    ンピュータに行わせることを特徴とする請求項８記載の
    サーバ。
  13. 【請求項１３】 前記設計依頼者が、設備の仕様、納
    期、価格等を提示し、設計者の入札を行う手段を更に備
    えることを特徴とする請求項８記載のサーバ。
  14. 【請求項１４】 前記関連業者等が、各自の商品仕様、
    価格、納期等を提示する場を提供する手段を更に備える
    ことを特徴とする請求項８記載のサーバ。
  15. 【請求項１５】 前記設備の解析結果と、設備完成後の
    設備性能測定結果とをデータベース化する手段を更に備
    えることを特徴とする請求項８記載のサーバ。
  16. 【請求項１６】 請求項８記載のサーバを実現するため
    のプログラム。
  17. 【請求項１７】 請求項８記載のサーバを実現するため
    のプログラムを記録した記録媒体。
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Cited By (8)

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