JP2005115776A

JP2005115776A - 設計変更支援システム

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Publication number: JP2005115776A
Application number: JP2003351131A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Kataoka; 一朗片岡; Takashi Yokohari; 孝志横張; Hiroyuki Nemoto; 弘幸根本; Ichiro Nishigaki; 一朗西垣
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-10-09
Filing date: 2003-10-09
Publication date: 2005-04-28
Anticipated expiration: 2023-10-09
Also published as: JP4084731B2; US20050080504A1

Abstract

【課題】設計変更に際して必要となる影響因子の評価について支援することのできる設計変更支援システムの提供。
【解決手段】設計変更支援システムは、設計変更に際しその設計変更における関連影響因子の評価を支援する機能を有する。このような設計変更支援システムについて、既存の設計変更内容とその設計変更内容に関連した影響因子についての項目とを含んでいる設計変更事例を入力する事例入力手段（設計変更事例／評価対象設計変更入力部）１０１、事例入力手段で入力されたデータを蓄積するデータベース１０４、評価対象の設計変更の内容を入力する評価対象設計変更入力手段（設計変更事例／評価対象設計変更入力部）１０１、および評価対象設計変更入力手段で入力された評価対象の設計変更についての影響因子の評価をデータベースに蓄積の事例データに基づいて導出する設計変更評価導出手段１０２を備えるものとしている。
【選択図】図１

Description

本発明は、既存の設計に基づいてなされる設計変更に際し、その設計変更における関連影響因子の評価を支援するための設計変更支援システムに関する。

コンピュータを用いたコスト見積りシステムが導入され、設計対象品の加工方法などに詳しくない設計者でもおよそのコスト見積りを行うことができるようになってきている（特許文献１、特許文献２など）。例えば特許文献１に開示されている部品コスト見積りシステムでは、加工パターンと加工方法を設定することで加工コストを見積り、部品コストを算出することが可能である。

また、様々なプロセスの状態を可視化するシステムについても多くの提案がなされている（特許文献３、特許文献４など）。例えば特許文献３には、製造プロセスで必要な部品の調達先に関する納期やコストなどの情報をプロセスと関連させた状態を可視化してユーザに提示するようにした「プロセス情報開示システム」が提案されている。また特許文献４には、企業の過去所定年数分の財務データと企業の外的環境データを入力し、経営シミュレーションをするための必要十分な財務科目とそれらの初期値を提示し、ユーザに確認あるいは入力させるなどの処理を伴う「企業診断及び経営意思決定支援システム」が提案されている。

特開２００２−２０２９９６号公報特開平７−２８２１４２号公報特開２００２−１８２７１９号公報特開２００１−１２５９６２号公報

例えば機械構造物の製品あるいは部品などの設計には、新たになす設計と既存の設計を基に部分的な変更を加える設計変更とがあり、後者の設計変更である場合が少なくない。設計変更を行う際には様々な影響因子を検討して評価する必要がある。その評価する必要のある影響因子には、設計変更に伴って発生するコスト、設計変更に関連する性能変化、目的とする部分の設計変更に伴って関連的な設計変更の必要性を生じる関連機能部位の設計変更内容などが主なものとして挙げられる。すなわち設計者は設計変更を行う際に、その意図する設計変更の内容に伴ってどのようなコストがどの程度発生するかというコスト項目の検討・評価をなし、また意図する方向に設計変更した場合に性能がどのようになるのかも検討して評価し、さらに意図する部分の設計変更に伴って機能的な関連性から付加的に設計変更を行う必要のある関連機能部位の有無やその関連設計変更の内容がどのようなものになるのかということについても検討・評価をなす必要がある。また設計変更に関しては、逆に、コストの低減や性能の向上を課題とし、目標とするコスト低減や性能の向上を達成するにはどのように設計変更を行えばよいのかというかたちでの検討・評価もある。

このように設計変更に際しては、多くの関連影響因子について認識し、それを的確に評価することが設計者に求められる。このことによる負担は、設計変更対象品を構成する部品数が多くなるほど影響因子の関係が複雑になることから大きくなり、そしてそのために、影響因子の確認忘れや抜けを発生したり、またコストや性能を計算する際にエラーを発生したりする事態を招くことになる。

したがって設計変更に際しての上記のような影響因子の評価を適切に支援するシステムが望まれることになる。しかるに、例えば特許文献１や特許文献２に代表されるような従来における設計関係の支援システムにはそのような機能がなく、上記のような要望に応えることができていない。また設計変更に際しての影響因子評価の支援においては、設計変更内容に対する複雑な影響因子の関係を可視化して示すことにより、設計変更と関連影響因子の関係に習熟するのを助長するようにすることも望まれる。上記特許文献３や特許文献４にはプロセスの可視化に関する技術が開示されているが、このような設計変更における影響因子の可視化についての要望に応えることはできない。

以上のような事情を背景になされたのが本発明で、設計変更に際して必要となる影響因子の評価について支援することのできる設計変更支援システムの提供を目的とし、またそのような設計変更支援システムについて設計変更内容に対する影響因子の関係を可視化できるようにすることを他の目的としている。

上記目的のために本発明では、設計変更に際しその設計変更における関連影響因子の評価を支援するための設計変更支援システムにおいて、既存の設計変更内容とその設計変更内容に関連した影響因子についての項目とを含んでいる設計変更事例を入力する事例入力手段、前記事例入力手段で入力されたデータを蓄積するデータベース、評価対象の設計変更の内容を入力する評価対象設計変更入力手段、および前記評価対象設計変更入力手段で入力された前記評価対象の設計変更についての影響因子の評価を前記データベースに蓄積の事例データに基づいて導出する設計変更評価導出手段を備えたことを特徴としている。

また本発明では上記のような設計変更支援システムについて、前記影響因子は、前記評価対象の設計変更に伴うコスト項目、前記評価対象の設計変更に伴う設計変更対象製品の性能変化、および前記評価対象の設計変更に伴って関連設計変更を必要とすることになる関連機能部位の有無の何れか一つまたは複数であるものとしている。

また本発明では上記のような設計変更支援システムについて、設計変更対象品について設定した目標コストや目標性能の達成を可能とする設計変更内容を前記事例データに基づいて導出することができるようにしている。

また本発明では上記他の目的のために、設計変更に際しその設計変更における関連影響因子の評価を支援するための設計変更支援システムにおいて、既存の設計変更内容とその設計変更内容に関連した影響因子についての項目とを含んでいる設計変更事例を入力する事例入力手段、前記事例入力手段で入力されたデータを蓄積するデータベース、および評価対象の設計変更の内容を入力する評価対象設計変更入力手段を備え、そして前記評価対象設計変更入力手段で入力された前記評価対象設計変更内容に対する前記影響因子の対応関係を、前記データベースに蓄積の事例データに基づいて、ノード表示とリンク表示の組み合わせによる設計変更影響ネットワークとして表示できるようにされていることを特徴としている。

本発明の設計変更支援システムでは、既存の設計変更事例についてデータベースを作成し、このデータベースに基づいて設計変更における影響因子の評価を行えるようにしている。このような本発明の設計変更支援システムによれば、既存の設計変更事例をベースにすることになるので、設計変更に際して影響因子の確認忘れや抜けを発生したり、またコストや性能を計算する際にエラーを発生したりする事態を有効に防止できるようになり、より効率的に設計変更を行えるようになる。

また本発明の設計変更支援システムでは、既存の設計変更事例についてデータベースを作成し、このデータベースに基づいて設計変更における影響因子の設計変更内容に対する対応関係をノード表示とリンク表示の組み合わせによる設計変更影響ネットワークとして表示できるようにしている。このような本発明の設計変更支援システムにおいては、設計変更影響ネットワークによる可視表示で設計変更内容に対する影響因子の対応関係を容易に把握することができ、設計変更に際して影響因子の確認忘れや抜けを発生したり、またコストや性能を計算する際にエラーを発生したりする事態を有効に防止できるようになり、より効率的に設計変更を行えるようになる。

図１に、一実施形態による設計変更支援システムの構成を示す。設計変更支援システムはデータ処理装置１００を備えている。このデータ処理装置１００は、それぞれコンピュータプログラムによる処理手段として形成される、設計変更事例／評価対象設計変更入力部１０１、設計変更評価導出部１０２および表示部１０３を有している。また設計変更支援システムはデータベース１０４を備えている。このデータベース１０４は、後述のような事例についてのデータを格納するための事例データ格納部であるルール表格納部１０５を含み、また原価表格納部１０６とコスト算出資料格納部１０７を含んでいる。さらに設計変更支援システムは、後述するような各種処理で必要な画面を表示するための表示装置１０８を備えている。

設計変更事例／評価対象設計変更入力部１０１は、後述するような各種入力画面を用意しており、データベース１０４におけるルール表格納部１０５に蓄積する既存の設計変更事例の入力に用いられ、また評価対象の設計変更の内容を入力するのにも用いられる。設計変更事例の入力では、設計変更の内容（設計変更対象品が例えば冷蔵庫であり、その後部パネルの寸法変更である場合であれば、「後部パネルの寸法をＡからＢに変更」といったことが設計変更の内容となる）が入力されるとともに、この設計変更の内容に関連する影響因子として、コストに関する項目（例えば、材料費、加工費、一般費などの原価要素とこの原価要素ごとのコストなど）、性能変化、および付随的な設計変更を必要とする関連機能部位とその設計変更の内容（この関連機能部位の設計変更の内容にもコスト項目や性能変化が伴う）などが入力される。そして本実施形態においては、この入力された事例のデータが、各影響因子と設計変更内容との対応関係を「ルール」とした後述のような各種ルール表の形態でルール表格納部１０５に格納される。一方、評価対象設計変更の入力では、評価対象とする設計変更の内容が入力される。

設計変更評価導出部１０２は、設計変更事例／評価対象設計変更入力部１０１でその内容が入力された評価対象の設計変更について影響因子の評価を導出する。その影響因子評価の導出は、評価対象の設計変更と対応する事例（同一あるいは類似の事例）がある場合にはその事例を利用して行い、対応する事例がない場合には、原価表格納部１０６やコスト算出資料格納部１０７に蓄積のデータを利用することでコスト項目についてのみ評価を導出する。表示部１０３は、設計変更影響ネットワークを作成して表示する。設計変更影響ネットワークは、設計変更の内容に対する影響因子の関係をノード表示（設計変更の内容における各項目や影響因子の各項目の表示）とリンク表示（対応関係の表示）の組み合わせによりネットワーク的に可視化表示するものであり、設計変更評価導出部１０２で導出の評価結果の表示などで用いられる。

データベース１０４におけるルール表格納部１０５には、上述のように、設計変更内容と各影響因子との対応関係を「ルール」とした各種ルール表が格納される。また原価表格納部１０６には原価表が格納されている。そしてコスト算出資料格納部１０７には、コスト算出に用いられる基礎的な資料が格納されている。コスト算出用の基礎的資料の一例を図２に示す。この例は、材料の寸法とコストとの対応関係を表の形態にした例であり、加工材料の種類（缶材、ＦＣ、ＳＣ）ごとに材料長さに応じたコストが示されている。

以上のような構成の設計変更支援システムでなされる処理の概略を説明する。設計変更支援システムでなされる処理には、（１）既になされている設計変更についての事例の登録、（２）新たになそうとする設計変更についての影響因子の評価、（３）設計対象品について設定したコスト削減目標を達成するのに適切な設計変更の検討・評価、（４）設計対象品について設定した性能向上目標を達成するのに適切な設計変更の検討・評価という４種類の処理がある。

事例の登録では、上記のように、設計変更事例／評価対象設計変更入力部１０１を用いて、既存の設計変更の内容とその設計変更の内容に関連する影響因子（コスト項目、性能変化、関連機能部位など）を入力する。この入力は、設計変更内容に対する影響因子の対応関係を「ルール」と規定して行う。そして入力された事例は、上記のように、設計変更内容に対する影響因子の対応関係を「ルール」とした各種ルール表の形態でルール表格納部１０５に格納される。

新たになそうとする設計変更について評価する場合には、まずユーザ（本システムの操作者）が評価対象の設計変更の内容を本システムへ入力する。すると本システムは、入力された設計変更内容に対応する事例を適切なキーワードに基づいてルール表格納部１０５から検索する。対応事例があった場合には、その対応事例に基づいて影響因子の評価が導出され、その結果が設計変更影響ネットワークの形態などで表示装置１０８に表示され、あるいは対応事例に基づいて作成した設計変更影響ネットワークが表示される。ユーザはこの表示から関連する影響因子を確認しながら評価対象設計変更の評価（コスト評価、性能評価、関連機能部位評価）を進めることができる。

目標とするコスト削減を達成するための設計変更の検討・評価では、まずユーザが削減したいコストの種類（原価要素）、およびその現在コストと目標コストを本システムへ入力する。すると本システムは、入力されたコストの種類をキーワードとしてルール表格納部１０５のルール表を検索し、対応事例を探す。対応事例があれば、それが表示装置１０８に表示されるので、ユーザはこれを参照して適切な設計変更の方針を検討する。

目標とする性能向上を達成するための設計変更の検討・評価では、まずユーザが向上させたい性能の種類、およびその現在性能と目標性能を本システムへ入力する。すると本システムは、入力された性能の種類をキーワードとしてルール表格納部１０５のルール表を検索し、対応事例を探す。対応事例があれば、それが表示装置１０８に表示されるので、ユーザはこれを参照して適切な設計変更の方針を検討する。

以下では上記のような各処理の詳細を説明する。まず事例の登録処理について説明する。本システムを起動すると、図３に示すような初期画面３００が表示される。初期画面３００には、設計対象品の品名を表示する品名表示部３０１、ノードを作成する際に用いるノード作成ボタン３０２、ノードの作成を誤った場合にその削除をなすためのノード削除ボタン３０３、リンクを作成（設定）する際に用いるリンク作成ボタン３０４、リンクの作成を誤った場合にその削除をなすためのリンク削除ボタン３０５、リンク情報を呼出すためのリンク情報呼出ボタン３０６、ノード情報を呼出すためのノード情報呼出ボタン３０７、ルール表を呼出すためのルール表呼出ボタン３０８、影響因子に関する評価の導出とその表示をなさせる際に用いる評価導出・表示ボタン３０９、処理の結果を保存する指示をなすためのファイル保存ボタン３１０、および設計変更影響ネットワークの表示をなさせるためのリンク表示ボタン３１１が用意されている。

初期画面３００において品名表示部３０１に設計対象品の品名、例えば「冷蔵庫」を入力とする図４に示す基本システム画面が表示される。この画面は、初期画面３００に、設計変更影響ネットワーク表示用として、プロセス領域４００、製品領域４０５、変更領域（機能表領域）４０７、コスト領域４１４、および性能領域４２９などを付加したものである。

プロセス領域４００は、設計対象品の企画から販売に至る各プロセス関するノードを示す領域である。図の例では、企画ノード４０１、設計ノード４０２、製造ノード４０３、販売ノード４０４が用意されている。

製品領域４０５は、設計対象品の部品構成などを示す領域で、その領域中に部品領域４０６が用意されている。そしてこの部品領域４０６に、設計対象品の各部品に関するノードが用意されている。図の例では、設計対象品が冷蔵庫であることから、Ｒパネル（後部パネル）が表示され、その他に部品Ｂ〜部品Ｄが表示されている。

変更領域４０７は、設計変更の種類に関するノードを示す領域である。図の例では、寸法変更ノード４０８、材質変更ノード４０９、部品変更ノード４１０、重量変更ノード４１１、性能変更ノード４１２、制御変更ノード４１３が用意されている。

コスト領域４１４は、設計対象品の製造原価を構成する原価要素を示す領域である。このコスト領域４１４には原価要素ごとに下位の領域が設けられている。図の例では、直接材料費領域４１５、経費領域４１９、加工費領域４２３、および一般費領域４２６が用意されている。そして直接材料費領域４１５には、素材ノード４１６、補助材料ノード４１７、その他ノード４１８が用意され、経費領域４１９には、治工具割ノード４２０、製品割ノード４２１、その他ノード４２２が用意され、加工費領域４２３には、外注ノード４２４、自家ノード４２５が用意され、一般費領域４２６には、発送費ノード４２７、販売手数費ノード４２８が用意されている。

性能領域４２９は、設計変更に伴う性能の変化に関するノードを示す領域である。図の例では、冷却能力ノード４３０、消費電力ノード４３３、熱漏洩量ノード４３４、箱体強度ノード４３５が用意され、さらに冷却能力ノード４３０の下位にサイクルノード４３１とその他ノード４３２が用意されている。

なお、これらの領域の他に関連機能部位に関する領域も用意されることになるが、本実施形態では、設計対象品の部品構成を示す領域である製品領域４０５を関連機能部位領域に兼用させるようにしている。

事例の登録処理はこのような基本システム画面を用いて以下のようにしてなされる。事例の登録では、まず事例として登録する既存の設計変更における設計変更内容を登録する。それにはノード作成ボタン３０２を押す。すると設計変更内容に関するノードにデータを入力するための設計変更内容ノード登録画面が呼出される。図５に設計変更内容ノード登録画面の例を示す。この設計変更内容ノード登録画面５００は、変更部分欄５０１、メモ欄５０４、変更種類欄５０５、プロセス欄５０６、ＯＫボタン５０７、キャンセルボタン５０８、および品名欄５０９を有している。

変更部分欄５０１は、設計変更の対象となっている部分（部品など）をノードとして入力する欄である。この変更部分欄５０１には複数の欄が設けられる。図の例では、２つの欄５０２と５０３が設けられている。このように変更部分欄５０１に複数の欄を設けるのは、変更対象部分が例えばＲパネルという部品であるとして、さらにそのＲパネルのどの部分が設計変更の対象となっているかという下位分類も必要とされるからである。この例の上位分類の欄５０２は、設計変更の対象部分を部品というクラスで入力する欄であり、図４の基本システム画面における部品領域４０６に用意されている部品名を利用して入力することができる。部品領域４０６の部品を利用して入力する場合には、部品領域４０６の該当部品ノードをクリックする。図の例では「Ｒパネル」が入力されている。一方、下位分類の欄５０３は、欄５０２に入力された部品のどの部分が設計変更の対象になっているかを入力する欄である。図の例では「パネル横長さ」が入力されている。

変更種類欄５０５は、設計変更の種類に関するノードを入力する欄であり、図４の基本システム画面における変更領域４０７に用意されている変更種類ノードの中から選択することができる。変更種類欄５０５への入力に際しては、入力される変更種類ノードが例えば「寸法変更」のように量的ないし数値な変更を伴うものである場合にはその変更量も入力する。プロセス欄５０６は、設計変更が関係するプロセスに関するノードを入力する欄であり、図４の基本システム画面におけるプロセス領域４００に用意されているプロセスノードの中から選択することができる。メモ欄５０４は、設計変更に関するメモをユーザが自由に記すことための欄である。図の例ではこれらの欄にはまだ入力がなされていない状態となっている。

このような設計変更内容ノード登録画面５００において、事例として登録する設計変更における設計変更内容をノードとして該当する各欄に入力してＯＫボタン５０７を押すと、各設計変更内容ノードの間に対応関係を与えた状態でそのデータがルール表格納部１０５における後述のような各種ルール表の中に登録・保存される。

次に、登録した設計変更内容に対応する影響因子の登録、つまり登録した設計変更内容に対する関連影響因子のリンクの設定を行う。それにはまずリンク作成ボタン３０４を押し、それからリンク対象の領域をクリックする。すると設計変更内容に対してリンクを設定して影響因子を登録するためのリンク登録画面が呼出される。リンク登録画面の例を図６〜図８に示す。図６のリンク登録画面６００は、影響因子の一つであるコスト項目の設計変更内容に対するリンクの設定用である。このコスト用リンク登録画面６００は、変更部分欄６０１、メモ欄６０４、変更種類欄６０５、プロセス欄６０６、変更コスト種類欄６０７、ＯＫボタン６０８、キャンセルボタン６０９、および品名欄６１０を有している。

変更コスト種類欄６０７は、設計変更に伴って変化するコストの種類（原価要素）を入力する欄であり、コスト領域４１４に用意されているコストノードの中から選択して入力することができる。この他の各欄の構成は、設計変更内容ノード登録画面５００における変更部分欄５０１、メモ欄５０４、変更種類欄５０５、プロセス欄５０６、品名欄５０９と対応している。したがってそれらについては上での説明を援用する。

このようなコスト用リンク登録画面６００では、上での設計変更内容の登録に連続して処理を行う場合には、設計変更内容ノード登録画面５００において既に登録されている設計変更の内容に関するノードをそのまま利用することができる。図の例では、変更部分欄６０１の欄６０２と６０３のそれぞれに「Ｒパネル」と「パネル横長さ」が入力され、変更種類欄６０５に「寸法変更」が入力され、プロセス欄５０６に「設計熱漏洩量解析」が入力されている。このように登録済みの設計変更内容ノードを利用できる場合のコストに関するリンクの設定では、コスト用リンク登録画面６００において変更コスト種類欄６０７への入力を行う。図の例では変更コストの種類として「素材費」が入力されている。この状態でＯＫボタン６０８を押すと、設計変更内容とコスト項目との間にリンクを設定したデータがルール表格納部１０５にコストルール表の形態で登録・保存される。

図９にコストルール表の例を示す。このコストルール表９００は、品名欄９０１、変更部分欄９０２、変更種類欄９０３、プロセス欄９０４、コスト種類欄９０５、変更量欄９０６、ＯＫボタン９０７、およびキャンセルボタン９０８が設けられている。品名欄９０１、変更部分欄９０２、変更種類欄９０３、プロセス欄９０４、およびコスト種類欄９０５の各欄は、設計変更内容ノード登録画面５００やコスト用リンク登録画面６００における各欄に対応しており、設計変更内容ノード登録画面５００やコスト用リンク登録画面６００で入力されたノードがこれらの各欄に登録される。変更量欄９０６は、設計変更の内容が量的ないし数値な変更を伴うものである場合の変更量が登録される欄である。図の例では、上段９０９と下段９１０に分けられており、上段９０９に変更量が登録され、下段９１０に変更量と対応するコストが登録されている。

ここで、コストルール表９００は、その各欄にデータを入力できるように構成することも可能であり、そのようにすることでコストルール表９００を用いて事例の登録をなすことが可能となる。本実施形態では、このコストルール表９００を用いた事例の登録も行えるようにしている。コストルール表９００による事例の登録は、ルール表呼出ボタン３０８によりコストルール表９００を呼出して行う。

図７のリンク登録画面７００は、影響因子の一つである関連機能部位の設計変更内容に対するリンクの設定用である。この関連機能部位用リンク登録画面７００は、変更部分欄７０１、メモ欄７０４、変更種類欄７０５、プロセス欄７０６、関連機能部位の変更部分欄７０７、関連機能部位の変更種類欄７０８、関連機能部位のプロセス欄７０９、ＯＫボタン７１０、キャンセルボタン７１１、および品名欄７１２を有している。

関連機能部位変更部分欄７０７は、付随的に設計変更をする関連機能部位で対象となっている設計変更部分（部品など）をノードとして入力する欄であり、図４の基本システム画面における製品領域４０５に用意されている部品名を利用して入力することができる。関連機能部位変更種類欄７０８は、関連機能部位の設計変更の種類に関するノードを入力する欄であり、変更領域４０７に用意されている変更種類ノードの中から選択することができる。関連機能部位プロセス欄７０９は、関連機能部位の設計変更が関係する製造プロセスに関するノードを入力する欄であり、プロセス領域４００に用意されているプロセスノードの中から選択することができる。この他の各欄の構成は、設計変更内容ノード登録画面５００における変更部分欄５０１、メモ欄５０４、変更種類欄５０５、プロセス欄５０６、品名欄５０９と対応している。したがってそれらについては上での説明を援用する。

このような関連機能部位用リンク登録画面７００では、コスト用リンク登録画面６００と同様に、設計変更内容ノード登録画面５００において既に登録されている設計変更の内容に関するノードがそのまま利用することができる。その場合の関連機能部位に関するリンクの設定では、関連機能部位用リンク登録画面７００において関連機能部位変更部分欄７０７、関連機能部位変更種類欄７０８、および関連機能部位プロセス欄７０９への入力を行う。図の例では関連機能部位変更部分欄７０７に「圧縮機」が入力され、関連機能部位変更種類欄７０８に「寸法変更」が入力され、関連機能部位プロセス欄７０９に「設計熱漏洩量解析」が入力されている。この状態でＯＫボタン７１０を押すと、設計変更内容と関連機能部位との間にリンクを設定したデータがルール表格納部１０５に関連機能部位ルール表の形態で登録・保存される。

図１０に関連機能部位ルール表の例を示す。この関連機能部位ルール表１０００は、品名欄１００１、変更部分欄１００２、変更種類欄１００３、プロセス欄１００４、関連機能部位の変更部分欄１００５、関連機能部位の変更種類欄１００６、関連機能部位のプロセス欄１００７、関連機能部位の変更量欄１００８、ＯＫボタン１００９、およびキャンセルボタン１０１０が設けられている。品名欄１００１、変更部分欄１００２、変更種類欄１００３、プロセス欄１００４、関連機能部位の変更部分欄１００５、関連機能部位の変更種類欄１００６、関連機能部位のプロセス欄１００７の各欄は、設計変更内容ノード登録画面５００や関連機能部位用リンク登録画面７００における各欄に対応しており、設計変更内容ノード登録画面５００や関連機能部位用リンク登録画面７００で入力されたノードがこれらの各欄に登録される。関連機能部位の変更量欄１００８は、関連機能部位の設計変更の内容が量的ないし数値な変更を伴うものである場合の変更量が登録される欄である。図の例では、上段１０１１と下段１０１２に分けられており、上段１０１１に変更量が登録され、下段１０１２に変更量と対応するコストが登録されている。なお、関連機能部位ルール表１０００も事例の登録に用いるようにすることが可能であることはコストルール表９００の場合と同様であり、本実施形態では関連機能部位ルール表１０００を用いた事例の登録も行えるようにしている。

図８のリンク登録画面８００は、影響因子の一つである性能（性能変化）の設計変更内容に対するリンクの設定用である。この性能用リンク登録画面８００は、変更部分欄８０１、メモ欄８０４、変更種類欄８０５、プロセス欄８０６、変化性能種類欄８０７、ＯＫボタン８０８、キャンセルボタン８０９、および品名欄８１０を有している。

変化性能種類欄８０７は、設計変更に伴って変化する性能の種類をノードとして入力する欄であり、図４の基本システム画面における性能領域４２９に用意されている性能ノードを利用して入力することができる。この他の各欄の構成は、設計変更内容ノード登録画面５００における変更部分欄５０１、メモ欄５０４、変更種類欄５０５、プロセス欄５０６、品名欄５０９と対応している。したがってそれらについては上での説明を援用する。

このような性能用リンク登録画面８００では、コスト用リンク登録画面６００と同様に、設計変更内容ノード登録画面５００において既に登録されている設計変更の内容に関するノードをそのまま利用することができる。その場合の性能変化に関するリンクの設定では、性能用リンク登録画面８００において変化性能種類欄８０７への入力を行う。図の例では変化性能種類欄８０７に「熱漏洩量」が入力されている。この状態でＯＫボタン８０８を押すと、設計変更内容と性能変化との間にリンクを設定したデータがルール表格納部１０５に性能変化ルール表の形態で登録・保存される。

図１１に性能変化ルール表の例を示す。この性能変化ルール表１１００は、品名欄１１０１、変更部分欄１１０２、変更種類欄１１０３、プロセス欄１１０４、性能種類欄１１０５、性能変化量欄１１０６、ＯＫボタン１１０７、およびキャンセルボタン１１０８が設けられている。品名欄１１０１、変更部分欄１１０２、変更種類欄１１０３、プロセス欄１１０４、性能種類欄１１０５の各欄は、設計変更内容ノード登録画面５００や性能用リンク登録画面８００における各欄に対応しており、設計変更内容ノード登録画面５００や性能用リンク登録画面８００で入力されたノードがこれらの各欄に登録される。性能変化量欄１１０６は、性能の変化量が登録される欄である。図の例では、上段１１０９と下段１１１０に分けられており、上段１１０９に設計変更における変更量が登録され、下段１１０９にその変更量と対応する性能の変化量が登録されている。なお、性能変化ルール表１１００も事例の登録に用いるようにすることが可能であることはコストルール表９００の場合と同様であり、本実施形態では性能変化ルール表１１００を用いた事例の登録も行えるようにしている。

以上が事例の登録処理である。次に、新たになそうとする設計変更について影響因子を評価する場合の処理について説明する。本実施形態では、コスト、性能変化、および関連機能部位の設計変更を評価対象の影響因子としている。以下ではこれら各影響因子の評価処理について順次説明する。

図１２に設計変更のコスト評価における処理の流れを示す。ステップ１２００でユーザが評価対象の設計変更の内容を入力する。それには、まず図４の基本システム画面で評価導出・表示ボタンを押して変更内容入力画面を呼出す。またこの際にコスト評価であることを指定するためにコスト領域４１４のクリックもなす。図１３に変更内容入力画面の例を示す。この変更内容入力画面１３００は、変更部分欄１３０１、メモ欄１３０４、変更種類欄１３０５、プロセス欄１３０６、変更前数値欄１３０７、変更後数値欄１３０８、ＯＫボタン１３０９、キャンセルボタン１３１０、および品名欄１３１１を有している。変更前数値欄１３０７と変更前数値欄１３０７は、設計変更内容として量的ないし数値的な変更を伴う場合にその変更前数値や変更前数値を入力する欄である。この他の各欄の構成は、設計変更内容ノード登録画面５００における変更部分欄５０１、メモ欄５０４、変更種類欄５０５、プロセス欄５０６、品名欄５０９と対応している。したがってそれらについては上での説明を援用する。

図の例では、品名欄１３１１に「冷蔵庫」、変更部分欄１３０１の欄１３０２と１３０３のそれぞれに「Ｒパネル」と「パネル横長さ」、変更種類欄１３０５に「寸法変更」、そしてプロセス欄１３０６に「設計熱漏洩量解析」がそれぞれ入力されている。このように各欄にデータを入力した状態でＯＫボタン１３０９を押すことにより、本システムへ評価対象の設計変更内容が入力される。

評価対象設計変更内容の入力を受けた本システムは、図１のルール表格納部１０５に格納のコストルール表にアクセスし（ステップ１２０１）、入力設計変更内容に対応する事例（入力設計変更内容と同じか類似している事例）を捜す（ステップ１２０２）。対応事例がなかった場合にはその旨を表示し（ステップ１２０３）、処理を終了する。対応事例があった場合には、その事例における設計変更内容に伴って変更されているコストの種類（原価要素）を抽出する（ステップ１２０４）。次いで、抽出したコスト種類に対してコスト額が登録されているか否かを判断する（ステップ１２０５）。コスト額が登録されている場合には原価表格納部１０６に格納の原価表にアクセスし（ステップ１２０６）、その原価表をもとに製造原価を計算する（ステップ１２０７）。結果が得られたらそれを表示し（ステップ１２０８）、終了となる。一方、ステップ１２０５でコスト額の登録がないとされた場合には、コスト算出資料格納部１０７にアクセスし（ステップ１２０９）、そこに格納のコスト算出資料について抽出コスト種類に対するコスト額を捜す（ステップ１２１０）。それがあればステップ１２０６以下の処理を行い、なかった場合にはその旨を表示し（ステップ１２１１）、終了となる。

ステップ１２０８における結果の表示は設計変更影響ネットワークの形態でなすのが通常である。図１４にその表示画面の例を示す。図の例では、上記のような入力例に基づいて設計変更対象部分が「Ｒパネル」の「パネル横長さ」であることから、「Ｒパネル」のノード領域でノード「パネル横長さ」を強調表示で表示し、その部分に変更量値表示１４０１をなしている。またこのノード「パネル横長さ」に対して、変更領域のノード「寸法変更」を鎖線１４０２でつなぐことにより変更種類が「寸法変更」であること、およびプロセス領域のノード「設計熱漏洩量解析」を鎖線１４０３でつなぐことにより関連プロセスが「設計熱漏洩量解析」であることを表示している。またこのような設計変更内容に対する影響因子（ここではコスト評価であることからコスト項目）の対応関係を矢印付きの実線によるリンク表示１４０４で表示している。図の例では関連コストノードが「素材」となっており、そこにコスト変化値表示１４０５がなされている。

図１５に設計変更の性能変化評価における処理の流れを示す。ステップ１５００において、コスト評価の場合と同様に、基本システム画面で評価導出・表示ボタンを押して図１３の変更内容入力画面を呼出して設計変更の内容を入力する。ただしこの場合には性能評価であることを指定するために基本システム画面で性能領域４２９のクリックをなす。評価対象設計変更内容の入力を受けた本システムは、図１のルール表格納部１０５に格納の性能変化ルール表にアクセスし（ステップ１５０１）、入力設計変更内容に対応する事例を捜す（ステップ１５０２）。対応事例がなかった場合にはその旨を表示し（ステップ１５０３）、処理を終了する。対応事例があった場合には、その事例における設計変更内容に伴って変化している性能の種類を抽出する（ステップ１５０４）。次いで、抽出した性能種類に対して変化量が登録されているか否かを判断する（ステップ１５０５）。性能変化量が登録されている場合には性能変化の種類と変化量を表示し（ステップ１５０６）、終了となる。一方、ステップ１５０５で性能変化量の登録がないとされた場合には、性能変化の種類のみを表示し（ステップ１５０７）、終了となる。

ステップ１５０６や１５０７における結果の表示は、コスト評価の場合と同様に、設計変更影響ネットワークの形態でなすのが通常である。図１６にその表示画面の例を示す。この例も図１４の例と同様で、設計変更対象部分が「Ｒパネル」の「パネル横長さ」であるとしてノード「パネル横長さ」を強調表示で表示し、その部分に変更量値表示１６０１をなしている。またこのノード「パネル横長さ」に対して、変更領域のノード「寸法変更」を鎖線１６０２でつなぐことにより変更種類が「寸法変更」であること、およびプロセス領域のノード「設計熱漏洩量解析」を鎖線１６０３でつなぐことにより関連プロセスが「設計熱漏洩量解析」であることを表示している。またこのような設計変更内容に対する性能変化の対応関係を矢印付きの実線によるリンク表示１６０４で表示し、性能変化量がある場合にはその性能変化量表示１６０５もなしている。

図１７に設計変更の関連機能部位評価における処理の流れを示す。ステップ１７００において、コスト評価や性能変化評価の場合と同様に、基本システム画面で評価導出・表示ボタンを押して図１３の変更内容入力画面を呼出して評価対象の設計変更の内容を入力する。ただしこの場合には関連機能部位評価であることを指定するために基本システム画面で関連機能部位領域（上で説明したように製品領域４０５が関連機能部位領域を兼用しているので製品領域４０５）のクリックをなす。評価対象設計変更内容の入力を受けた本システムは、図１のルール表格納部１０５に格納の関連機能部位ルール表にアクセスし（ステップ１７０１）、入力設計変更内容に対応する事例を捜す（ステップ１７０２）。対応事例がなかった場合にはその旨を表示し（ステップ１７０３）、処理を終了する。対応事例があった場合には、その事例について、その事例における設計変更内容に付随して設計変更を必要とした関連機能部位があるかの判断をなす（ステップ１７０４）。関連機能部位がなかった場合にはその旨を表示し（ステップ１７０５）、処理を終了する。一方、関連機能部位があった場合には、その関連機能部位についての設計変更内容が登録されているか判断する（ステップ１７０６）。設計変更内容の登録がなかった場合には関連機能部位のみの表示をなし（ステップ１７０７）、処理を終了する。一方、設計変更内容の登録があった場合には、関連機能部位とその設計変更内容の表示をなし（ステップ１７０８）、処理を終了する。これらの表示はコスト評価や性能変化評価の場合と同様な設計変更影響ネットワークの形態でなすのが通常である。

以上が設計変更についての影響因子評価の場合である。次に、コスト削減における目標コストを実現する上での設計変更を検討・評価する場合と性能向上における目標性能を実現する上での設計変更を検討・評価する場合の処理について説明する。

図１８に目標コスト実現のための設計変更の検討・評価における処理の流れを示す。ステップ１８００で目標コストを入力する。それには、まず図４の基本システム画面でコスト領域４１４をクリックして目標コスト入力画面を呼出す。図１９に目標コスト入力画面の例を示す。この目標コスト入力画面１９００は、変更コスト種類欄１９０１、変更前数値欄（現在コスト）１９０２、変更後数値（目標コスト）欄１９０３、ＯＫボタン１９０４、キャンセルボタン１９０５、メモ欄１９０６、および品名欄１９０７を有している。変更コスト種類欄１９０１は、コスト削減対象とするコスト項目（原価要素）を入力する欄であり、図の例では「製品割」が入力されている。変更前数値欄１９０２は現在コストを入力する欄であり、変更後数値欄１９０３は目標コストを入力する欄である。図の例の状態ではこれらには未だ数値が入力されていない。品名欄１９０７は対象製品の品名を入力する欄であり、図の例では「冷蔵庫」が入力されている。これらの必要データを入力してＯＫボタン１９０４を押すと、本システムへ設計変更検討・評価の対象とする目標コストに関する内容が入力される。

目標コスト内容の入力を受けた本システムは、図１のルール表格納部１０５に格納のコストルール表にアクセスし（ステップ１８０１）、入力目標コス内容に対応する事例（入力目標コス内容と同じか類似したコスト変更を伴っている事例）を捜す（ステップ１８０２）。対応事例がなかった場合にはその旨を表示し（ステップ１８０３）、処理を終了する。対応事例があった場合には、その事例における設計変更の内容を抽出する（ステップ１８０４）。次いで、抽出した設計変更内容において変更量（寸法の変更量など）が登録されているか否かを判断する（ステップ１８０５）。変更量が登録されている場合には設計変更内容と変更量を表示し（ステップ１８０６）、終了となる。一方、ステップ１８０５で変更量の登録がないとされた場合には、設計変更内容のみを表示し（ステップ１８０７）、終了となる。

ステップ１８０６やステップ１８０７における結果の表示は設計変更影響ネットワークの形態でなすのが通常である。図２０にその表示画面の例を示す。図の例では、目標コストに関する原価要素が「製品割」で、それについて現状１５０円のものを１００円にコスト削減する場合であり、その目標コスト表示２００１が表示されている。そしてこの目標コストを実現するための適切な設計変更の内容は、Ｒパネルについてその横長さを２７ｃｍから２５ｃｍに変更することがその例であるとして、「Ｒパネル」のノード領域でノード「パネル横長さ」を強調表示で表示し、その部分に変更量値表示２００２をなしている。またこのノード「パネル横長さ」に対して、変更領域のノード「寸法変更」を鎖線２００３でつなぐことにより変更種類が「寸法変更」であること、およびプロセス領域のノード「設計熱漏洩量解析」を鎖線２００４でつなぐことにより関連プロセスが「設計熱漏洩量解析」であることを表示している。またこのような設計変更内容と目標コストとの対応関係を矢印付きの実線によるリンク表示２００５で表示している。

図２１に目標性能実現のための設計変更の検討・評価における処理の流れを示す。ステップ２１００で目標性能を入力する。その入力操作は目標コストの入力の場合と基本的に同様である。ただしこの場合には図４の基本システム画面で性能領域４２９をクリックして目標性能入力画面を呼出す。目標性能入力画面は図１９の目標コスト入力画面と基本的には同じであるので、その説明は省略する。

目標性能入力画面における操作で目標性能内容の入力を受けた本システムは、図１のルール表格納部１０５に格納の性能変化ルール表にアクセスし（ステップ２１０１）、入力目標性能内容に対応する事例を捜す（ステップ２１０２）。対応事例がなかった場合にはその旨を表示し（ステップ２１０３）、処理を終了する。対応事例があった場合には、その事例における設計変更の内容を抽出する（ステップ２１０４）。次いで、抽出した設計変更内容において変更量（寸法の変更量など）が登録されているか否かを判断する（ステップ２１０５）。変更量が登録されている場合には設計変更内容と変更量を表示し（ステップ２１０６）、終了となる。一方、ステップ２１０５で変更量の登録がないとされた場合には、設計変更内容のみを表示し（ステップ２１０７）、終了となる。

ステップ２１０６やステップ２１０７における結果の表示も設計変更影響ネットワークの形態でなすのが通常であり、例えば冷蔵庫について目標性能が熱漏洩量を１．２Ｗから１Ｗに減らすという内容の場合であれば、上述した図１６の例の表示画面となる。

本発明では、以上のような処理の他に、新たに設計変更をなそうとする場合にその設計変更における影響因子の対応関係だけを確認するための設計変更影響ネットワークを表示する処理も行えるようにしている。図２２にその設計変更影響ネットワーク表示における処理の流れを示す。ステップ２２００で設計変更内容を入力する。それには、図４の基本システム画面でリンク表示ボタンを押して図１３の変更内容入力画面を呼出し、この画面を用いて設計変更内容を入力する。

設計変更内容の入力を受けた本システムは、図１のルール表格納部１０５に格納の各種ルール表にアクセスし（ステップ２２０１）、入力設計変更内容に対応する事例を捜す（ステップ２２０２）。対応事例がなかった場合にはその旨を表示し（ステップ２２０３）、処理を終了する。対応事例があった場合には、その事例における設計変更の内容についての設計変更影響ネットワークの表示をなし（ステップ２２０４）、終了となる。

図２３にその表示画面の例を示す。図では、設計変更の内容として、冷蔵庫のＲパネルのパネル横長さを変更するという内容が入力された場合の表示画面となっている。すなわち設計変更対象部分が「Ｒパネル」の「パネル横長さ」であることから、「Ｒパネル」のノード領域でノード「パネル横長さ」を強調表示で表示し、このノード「パネル横長さ」に対して、変更領域のノード「寸法変更」を鎖線２３０１でつなぐことにより変更種類が「寸法変更」であることを表示し、プロセス領域のノード「設計熱漏洩量解析」を鎖線２３０２でつなぐことにより関連プロセスが「設計熱漏洩量解析」であることを表示している。またこのような設計変更内容に対する影響因子（コスト、性能変化、および関連機能部位）の対応関係を矢印付きの実線によるリンク表示で表示している。具体的には、コストの対応関係をリンク表示２３０３で表示し、性能変化の対応関係をリンク表示２３０４で表示し、そして関連機能部位の対応関係をリンク表示２３０５で表示している。

以上説明した形態は本発明を実施する上で好ましいものの一つであり、本発明はこれに限られるものでない。本発明、設計変更に関する事例を蓄積し、その蓄積事例に基づいて、設計変更における影響因子の評価をなし、あるいは影響因子の設計変更内容への対応関係を可視化表示するという基本構成を離れない範囲において適宜な形態で実施することができる。

以上で説明したように、本発明の設計変更支援システムによれば、設計変更に際して影響因子の確認忘れや抜けを発生したり、またコストや性能を計算する際にエラーを発生したりする事態を有効に防止できるようになり、より効率的に設計変更を行えるようになる。したがって本発明の設計変更支援システムは、様々な設計分野に適用でき、そこにおける設計変更作業の効率化に大きく寄与することができる。

一実施形態による設計変更支援システムの構成を模式化して示す図である。コスト算出用の基礎的資料の一例を示す図である。初期画面の例を示す図である。基本システム画面の例を示す図である。設計変更内容ノード登録画面の例を示す図である。コスト用リンク登録画面の例を示す図である。関連機能部位用リンク登録画面の例を示す図である。性能用リンク登録画面の例を示す図である。コストルール表の例を示す図である。関連機能部位ルール表の例を示す図である。性能変化ルール表の例を示す図である。設計変更のコスト評価における処理の流れを示す図である。変更内容入力画面の例を示す図である。コスト評価の結果の表示における設計変更影響ネットワークの表示画面の例を示す図である。設計変更の性能変化評価における処理の流れを示す図である。性能変化評価の結果の表示における設計変更影響ネットワークの表示画面の例を示す図である。設計変更の関連機能部位評価における処理の流れを示す図である。目標コスト実現のための設計変更の検討・評価における処理の流れを示す図である。目標コスト入力画面の例を示す図である。目標コスト実現のための設計変更についての結果の表示における設計変更影響ネットワークの表示画面の例を示す図である。目標性能実現のための設計変更の検討・評価における処理の流れを示す図である。設計変更影響ネットワーク表示における処理の流れを示す図である。設計変更影響ネットワーク表示における表示画面の例を示す図である。

符号の説明

１００データ処理装置
１０１設計変更事例／評価対象設計変更入力部（事例入力手段、評価対象設計変更入力手段）
１０２設計変更評価導出部（設計変更評価導出手段）
１０３表示部
１０４データベース
１０５ルール表格納部
１０６原価表格納部
１０７コスト算出資料格納部
１０８表示装置

Claims

設計変更に際しその設計変更における関連影響因子の評価を支援するための設計変更支援システムにおいて、
既存の設計変更内容とその設計変更内容に関連した影響因子についての項目とを含んでいる設計変更事例を入力する事例入力手段、前記事例入力手段で入力されたデータを蓄積するデータベース、評価対象の設計変更の内容を入力する評価対象設計変更入力手段、および前記評価対象設計変更入力手段で入力された前記評価対象の設計変更についての影響因子の評価を前記データベースに蓄積の事例データに基づいて導出する設計変更評価導出手段を備えたことを特徴とする設計変更支援システム。
前記影響因子は、前記評価対象の設計変更に伴うコスト項目、前記評価対象の設計変更に伴う設計変更対象製品の性能変化、および前記評価対象の設計変更に伴って関連設計変更を必要とすることになる関連機能部位の有無の何れか一つまたは複数とされている請求項１に記載の設計変更支援システム。
設計変更対象品について設定した目標コストや目標性能の達成を可能とする設計変更内容を前記事例データに基づいて導出することができるようにされている請求項１または請求項２に記載の設計変更支援システム。
設計変更に際しその設計変更における関連影響因子の評価を支援するための設計変更支援システムにおいて、
既存の設計変更内容とその設計変更内容に関連した影響因子についての項目とを含んでいる設計変更事例を入力する事例入力手段、前記事例入力手段で入力されたデータを蓄積するデータベース、および評価対象の設計変更の内容を入力する評価対象設計変更入力手段を備え、そして前記評価対象設計変更入力手段で入力された前記評価対象設計変更内容に対する前記影響因子の対応関係を、前記データベースに蓄積の事例データに基づいて、ノード表示とリンク表示の組み合わせによる設計変更影響ネットワークとして表示できるようにされていることを特徴とする設計変更支援システム。