JP2010198108A - 設計支援プログラム及び設計支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来よりも十分な部品の属性情報を出力することが出来る設計支援プログラム及び設計支援装置を提供することを目的とする。
【解決手段】設計支援プログラムが、コンピュータに所定の演算処理を実行させることよって設計業務を支援し、演算処理が、設計対象を構成する部品の属性情報を出力する属性情報出力処理を具備する設計支援プログラムであって、属性情報出力処理は、部品の属性情報の加工によって加工情報を算出し、当該加工情報を部品の属性情報として出力する。
【選択図】図２

Description

本発明は、設計支援プログラム及び設計支援装置に関する。

現在、プラント設計者は、３次元ＣＡＤ（Computer Aided Design）プログラムであるＰＤＭＳ（Plant Design Management System）プログラムを活用して、プラントにおける各種設計を行っている。このＰＤＭＳプログラムには、標準機能として、プラント設計に必要な設計ツールが搭載される共に、設計したプラントの各部品の属性情報を出力する機能及び設計情報ビューアプログラムへの形状データ変換機能が搭載されている。ＰＤＭＳプログラムは、部品の属性情報出力機能として、例えば、配管であれば、材質、メーカ名及び継手等の属性情報を出力することが可能である。そして、ＰＤＭＳプログラムが出力した形状データに基づいて、設計情報ビューアプログラムが、閲覧用のプラント全体の設計画像を生成し、当該設計画像の表示を行う。また、同時に設計情報ビューアプログラムは、ＰＤＭＳプログラムが出力した属性情報を読み込み、設計画像の各部品内に属性情報を格納する。そして、プラント設計者は、各部品の属性情報に基づいて生成されたプラント全体の設計画像或いは各部品の属性を閲覧することによって、設計レビューを行ったり、また適切なプラント設計を行っていく。

ところで、上記従来技術では、ＰＤＭＳプログラムが、設計したプラントの各部品における形状データおよび属性情報を出力し、設計情報ビューアプログラムが、ＰＤＭＳプログラムで出力された形状データに基づくプラント設計画像を属性情報と共に表示することによって、プラント設計者が、必要に応じて、プラント設計画像を閲覧しながら、効率的にプラント設計を進めていくことが出来る。しかしながら、ＰＤＭＳが出力する属性情報は十分とは言えず、例えば、プラントにおける各部品の座標情報は、相対座標しか出力しない為に、相対座標における原点の異なる部品同士では、その部品間の距離を算出することが出来ないという不都合があった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、従来よりも十分な部品の属性情報を出力することが出来る設計支援プログラム及び設計支援装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、設計支援プログラムに係る第１の解決手段として、コンピュータに所定の演算処理を実行させることよって設計業務を支援し、前記演算処理が、設計対象を構成する部品の属性情報を出力する属性情報出力処理を具備する設計支援プログラムであって、前記属性情報出力処理は、部品の属性情報の加工によって加工情報を算出し、当該加工情報を前記部品の属性情報として出力するという手段を採用する。

本発明では、設計支援プログラムに係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記属性情報出力処理は、前記加工情報として、部品の属性情報から部品の位置を示す絶対座標を算出し、当該絶対座標を前記部品の属性情報として出力するという手段を採用する。

本発明では、設計支援プログラムに係る第３の解決手段として、上記第１または第２の解決手段において、前記属性情報出力処理は、部品の属性情報に、参照先が指定されている場合に、前記参照先から実データを取得し、当該実データを前記部品の属性情報として出力するという手段を採用する。

本発明では、設計支援プログラムに係る第４の解決手段として、上記第３の解決手段において、前記参照先の１つは、自身の管理下の内部データベースであるという手段を採用する。

本発明では、設計支援プログラムに係る第５の解決手段として、上記第３または第４の解決手段において、前記参照先の１つは、自身の管理外の外部データベースであるという手段を採用する。

また、本発明では、設計支援装置に係る第１の解決手段として、上記第１〜第５のいずれかの解決手段を採用する設計支援プログラムが前記コンピュータに搭載されているという手段を採用する。

本発明によれば、設計支援プログラムが、コンピュータに所定の演算処理を実行させることよって設計業務を支援し、演算処理が、設計対象を構成する部品の属性情報を出力する属性情報出力処理を具備する設計支援プログラムであって、属性情報出力処理は、部品の属性情報の加工によって加工情報を算出し、当該加工情報を部品の属性情報として出力する。
このように、設計支援プログラムでは、従来よりも十分な部品の属性情報を提供することが出来る。

本発明の一実施形態に係る設計支援装置Ａによって構成された設計支援システムＳのシステム構成図である。 本発明の一実施形態に係る設計支援装置Ａの機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係る設計支援装置Ａの動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る設計支援装置Ａによって設計されるプラントの配管Ｐ１の一例を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る設計支援装置Ａの設計管理階層構造を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る設計支援装置Ａによって算出された絶対座標を示す模式図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。本実施形態は、プラントの設計業務を支援する設計支援装置に関する。
図１は、本実施形態に係る設計支援装置Ａによって構成された設計支援システムＳのシステム構成図であり、図２は、本実施形態に係る設計支援装置Ａの機能ブロック図である。

まず、設計支援システムＳのシステム構成について、図１を参照して、説明する。設計支援システムＳは、設計支援装置Ａ、外部データベースサーバＢ及び通信ネットワークＣから構成されている。

設計支援装置Ａは、プラント設計用の３次元ＣＡＤ（Computer Aided Design）プログラムであるＰＤＭＳ（Plant Design Management System）プログラムと、ＰＤＭＳプラグラムによって出力されたプラントの形状データ及び属性情報からプラント全体の設計画像（プラント設計画像）を生成すると共に当該プラント設計画像及び設計支援の為の属性情報を表示させる設計情報ビューアプログラムとを搭載したデスクトップ型またはノート型のパーソナルコンピュータである。そして、ＰＤＭＳプログラムは、カスタマイズされ、従来出力されていなかった属性情報を出力する機能を新たに搭載している。なお、設計情報ビューアプログラムが生成するプラント設計画像のプラント及びプラントを構成する各部品は、３次元ポリゴンによって表現されている。また、上記３次元ＣＡＤプログラムとは、構造物または構造物を構成する部品の３次元形状設計用プログラムである。

外部データベースサーバＢは、プラント設計上或いはそれに関連して作成された情報、例えば、図面情報、手配情報、物量情報、日程情報、据付情報及び溶接情報等の各種情報が登録された外部データベースを記憶することを目的として設けられたサーバであり、通信ネットワークＣを介して設計支援装置Ａに接続する。そして、この外部データベース内の各種情報は、部品の属性情報にある参照先（キー項目）によって検索される。
通信ネットワークＣは、ローカルエリアネットワーク及び／または公衆インターネットから構成され、設計支援装置Ａと外部データベースサーバＢとを接続する。この通信ネットワークＣは、設計支援装置Ａと外部データベースサーバＢの間の通信における伝送路である。

上記構成の設計支援システムＳにおける設計支援装置Ａの機能構成について、図２を参照して、説明する。設計支援装置Ａは、図２に示すように、表示部１、操作部２、記憶部３及びＣＰＵ４を備えている。
表示部１は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイまたは液晶ディスプレイであり、ＣＰＵ４の制御の下、各種画面を表示する。
操作部２は、マウス等のポインティングデバイス及びキーボードから構成され、受け付けた操作指示をＣＰＵ４に出力する。

記憶部３は、ＣＰＵ４によって実行される本設計支援プログラム３ｃとＰＤＭＳプログラム及び設計情報ビューアプログラム等の制御プログラムと、本設計支援プログラムによって出力される属性情報出力ファイル３ｄと、その他のデータとを記憶する不揮発性メモリと、データの一時保存先となるワーキングエリアとして用いられる揮発性メモリとから構成されており、ＰＤＭＳプログラム記憶領域３ａ及び設計情報ビューアプログラム記憶領域３ｂを備えている。

ＰＤＭＳプログラム記憶領域３ａは、ＰＤＭＳプログラムと、設計されたプラントの各部品の属性情報と、内部データベースとを記憶し、各部品の属性情報を記憶する属性情報記憶領域３ａ‐１と、上記内部データベースを記憶する内部データベース記憶領域３ａ‐２を備えている。上記部品の属性情報として、部品の位置を示す相対座標等が登録されている。また、上記内部データベースは、設計対象であるプラントを構成する部品の材質、部品名称、メーカ名、部品形及び圧力仕様等の部品仕様が登録されたデータベースであり、ＰＤＭＳプログラムによって管理されている。そして、この内部データベースは、部品の属性情報に参照先として指定される。

設計情報ビューアプログラム記憶領域３ｂは、設計情報ビューアプログラムと、ＰＤＭＳプログラムによって出力された部品の形状情報とを記憶し、出力された部品の属性情報を記憶する属性情報出力フォルダ３ｂ‐１を備えている。
ＣＰＵ４は、記憶部３に記憶されている制御プログラム、操作部２から入力される操作指示に基づいて設計支援装置Ａの全体動作を制御する。なお、このＣＰＵ４の制御処理の詳細については、以下に設計支援装置Ａの動作として説明する。

次に、設計支援装置Ａの動作ついて、図３を参照して説明する。図３は、本実施形態に係る設計支援装置Ａの動作を示すフローチャートである。
まず、設計支援装置Ａによってプラントの設計業務を実行しようとするプラント設計者は、操作部２のポインティングデバイスまたはキーボードを操作することによって、ＰＤＭＳプログラムを起動する。そして、プラント設計者は、設計支援装置ＡがＰＤＭＳプログラムを起動すると、操作部２の操作によってＰＤＭＳプログラムが提供する設計ツールを利用することでプラントの設計業務を遂行する。

ＣＰＵ４は、ＰＤＭＳプログラムの起動中に、操作部２のポインティングデバイス等の操作によってプラントを構成する部品の属性情報の属性情報出力フォルダ３ｂ‐１への出力指示を受け付けると、本設計支援プログラムを読み込み、ステップステップＳ１〜ステップＳ１´の属性情報出力ループ処理を実行する。
上記属性情報出力ループ処理は、ＣＰＵ４が、出力を指示されたプラントの各部品の属性情報を属性情報出力ファイル３ｄへ出力する処理である。

ＣＰＵ４は、上記属性情報出力ループ処理において、標準機能よって出力が指定されている部品の属性情報を属性情報記憶領域３ａ‐１から取得する（ステップＳ２）。ＣＰＵ４は、ステップＳ２の後に、加工情報として部品の属性情報の相対座標に基づいて絶対座標を算出し、さらに加工情報として体積等を算出する（ステップＳ３）。

そして、ＣＰＵ４は、ステップＳ３の後に、部品の属性情報に参照先として指定されている内部データベースから実データを取得し（ステップＳ４）、属性情報に参照先として指定されている外部データベースサーバＢの外部データベースから実データを取得し（ステップＳ５）、標準機能よって出力が指定されている属性情報と、加工情報と、内部データベースの実データと、外部データベースの実データとを、部品の属性情報として、属性情報出力ファイル３ｄへ出力する（ステップＳ６）。

上記属性情報出力ループ処理について、図４、図５及び図６を参照して、具体的に説明する。図４は、本実施形態に係る設計支援装置Ａによって設計されるプラントの配管Ｐ１の一例を示す模式図であり、図５は、本実施形態に係る設計支援装置Ａの設計管理階層構造を示す模式図であり、図６は、本実施形態に係る設計支援装置Ａによって算出された絶対座標を示す模式図である。

例えば、プラント設計者が、設計支援装置ＡのＰＤＭＳプログラムを活用して、図４に示す第１管Ｔ１、弁Ｖ１、第２管Ｔ２、エルボＥ１及び第３管Ｔ３から構成される配管Ｐ１を設計する。
すると、ＣＰＵ４は、ＰＤＭＳプログラムに基づいて、図５に示すように、設計管理階層構造によって、配管Ｐ１を構成する各部品と、部品の属性情報を管理する。設計管理階層構造は、「ＷＯＲＬＤ」、「ＳＩＴＥ」、「ＺＯＮＥ」、「ＰＩＰＥ」及び「ＢＲＡＮ（配管Ｐ１）」及び「ＰＩＰＥ（配管Ｐ１）」という各階層から構成されている。

そして、「ＢＲＡＮ（配管Ｐ１）」には、図５に示すように、配管Ｐ１を構成する各部品である「ＴＵＢＩ１（第１管Ｔ１）」、「ＶＡＬＶ（弁Ｖ１）」、「ＴＵＢＩ２（第２管Ｔ２）」、「ＥＬＢＯ（エルボＥ１）」及び「ＴＵＢＩ３（第３管Ｔ３）」が属している。そして、各部品には、属性情報が属している。例えば、「ＶＡＬＶ（弁Ｖ１）」であれば、図５に示すように、属性情報として「相対座標」、「部品仕様参照先」及び「外部データベース参照先」が属している。なお、「部品仕様参照先」には、参照先として、内部データベースが指定されている。

「部品仕様参照先」として指定された内部データベースは、図５に示すように、「ＭＡＴＸＴ（材質情報参照先）」及び「ＤＥＴＲＥＦ（部品情報参照先）」を備えている。そして、「ＭＡＴＸＴ（材質情報参照先）」は、「ＳＭＴＥ（材質情報）」を参照し、「ＤＥＴＲＥＦ（部品情報参照先）」は、「ＳＤＴＥ（部品情報）」を参照している。そして、「ＳＭＴＥ（材質情報）」には、「材質」が登録されている。また、「ＳＤＴＥ（部品情報）」には、「部品名称」、「メーカ名」、「部品形式」及び「圧力仕様」等が登録されている。

そして、設計管理階層構造の上記「ＷＯＲＬＤ」は、図６に示すように、絶対座標原点ＡＰを有する基準領域（ＷＯＲＬＤ領域Ｗ１）であり、このＷＯＲＬＤ領域Ｗ１の中に、設計に応じて１つまたは複数の「ＳＩＴＥ」の領域（ＳＩＴＥ領域Ｓ１）が属している。さらに、そのＳＩＴＥ領域Ｓ１に、設計に応じて１つまたは複数の「ＺＯＮＥ」の領域（ＺＯＮＥ領域Ｚ１）が属すという関係になっている。

そして、「ＶＡＬＶ（弁Ｖ１）」等の各部品は、従来、図６に示すＳＩＴＥ原点ＳＰまたはＺＯＮＥ原点ＺＰを原点とする相対座標を属性情報として有している。しかし、設計支援装置Ａでは、ＣＰＵ４が、上記ステップＳ３において、「ＶＡＬＶ（弁Ｖ１）」の相対座標から、「ＷＯＲＬＤ」の絶対座標原点ＡＰを原点とする絶対座標を算出する。これにより、異なる「ＳＩＴＥ」または「ＺＯＮＥ」に属する部品同士の部品間の距離を算出することが可能になる。また、ＣＰＵ４は、上記ステップＳ３において、各部品属性情報である「幅」、「高さ」及び「奥行き」等の情報から部品の体積を算出する。

そして、ＰＤＭＳプログラムでは、「ＴＵＢＩ１（第１管Ｔ１）」、「ＴＵＢＩ２（第２管Ｔ２）」及び「ＴＵＢＩ３（第３管Ｔ３）」は、接続している部品の座標から「長さ」及び「管座標」を求めることが出来る為に、属性情報として「長さ」及び「管座標」を有していない。しかし、設計支援装置Ａでは、ＣＰＵ４は、上記ステップＳ３において、「ＴＵＢＩ１（第１管Ｔ１）」、「ＴＵＢＩ２（第２管Ｔ２）」及び「ＴＵＢＩ３（第３管Ｔ３）」が接続している部品の属性情報から、「ＴＵＢＩ１（第１管Ｔ１）」、「ＴＵＢＩ２（第２管Ｔ２）」及び「ＴＵＢＩ３（第３管Ｔ３）」の「長さ」及び「管座標」を算出する。
そして、ＣＰＵ４は、上記ステップＳ４において、内部データベースの実データである「材質」、「部品名称」、「メーカ名」、「部品形式」及び「圧力仕様」等を取得する。

ＣＰＵ４は、ステップＳ１〜ステップＳ１´の属性情報出力ループ処理において全ての部品の属性情報の出力が完了すると、属性情報出力ループ処理を終了する。
そして、ＣＰＵ４は、操作部２がプラント設計画像表示指示を受け付けると、設計情報ビューアプログラムに基づいて、属性情報出力ファイル３ｄを属性情報出力フォルダ３ｂ‐１に展開し、プラントの各部品の形状・属性情報に基づいて、プラント設計画像を生成し、当該プラント設計画像を表示部１に表示させる。

以上のように、本実施形態に係る設計支援装置Ａでは、ＣＰＵ４が、標準機能よって出力が指定されている属性情報と、加工情報と、内部データベースの実データと、外部データベースの実データとを、部品の属性情報として、属性情報出力ファイル３ｄを経由して属性情報出力フォルダ３ｂ‐１へ出力する。このように、設計支援装置Ａでは、従来よりも十分な部品の属性情報を出力することが出来る。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、例えば以下のような変形が考えられる。
（１）上記実施形態は、プラントの設計を支援するＰＤＭＳプログラムを搭載した設計支援装置であるが、本発明はこれに限定されない。
設計対象としてプラント以外の、各種機器または構造物の設計を支援する設計支援装置に、本発明を適用するようにしてもよい。
（２）上記実施形態は、設計支援装置Ａ内の記憶領域へ属性情報を出力しているが、本発明はこれに限定されない。外部記憶領域に出力し、設計情報ビューアプログラムより参照するようにしてもよい。

Ａ…設計支援装置、Ｂ…外部データベースサーバ、Ｃ…通信ネットワーク、Ｓ…設計支援システム、１…表示部、２…操作部、３…記憶部、３ａ…ＰＤＭＳプログラム記憶領域、３ａ‐１…属性情報記憶領域、３ａ‐２…内部データベース記憶領域、３ｂ…設計情報ビューアプログラム記憶領域、３ｂ‐１…属性情報出力フォルダ、３ｃ…設計支援プログラム、３ｄ…属性情報出力ファイル、４…ＣＰＵ

Claims (6)

1. コンピュータに所定の演算処理を実行させることよって設計業務を支援し、前記演算処理が、設計対象を構成する部品の属性情報を出力する属性情報出力処理を具備する設計支援プログラムであって、
   前記属性情報出力処理は、部品の属性情報の加工によって加工情報を算出し、当該加工情報を前記部品の属性情報として出力することを特徴とする設計支援プログラム。
2. 前記属性情報出力処理は、前記加工情報として、部品の属性情報から部品の位置を示す絶対座標を算出し、当該絶対座標を前記部品の属性情報として出力することを特徴とする請求項１に記載の設計支援プログラム。
3. 前記属性情報出力処理は、部品の属性情報に、参照先が指定されている場合に、前記参照先から実データを取得し、当該実データを前記部品の属性情報として出力することを特徴とする請求項１または２に記載の設計支援プログラム。
4. 前記参照先の１つは、自身の管理下の内部データベースであることを特徴とする請求項３に記載の設計支援プログラム。
5. 前記参照先の１つは、自身の管理外の外部データベースであることを特徴とする請求項３または４に記載の設計支援プログラム。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の設計支援プログラムが前記コンピュータに搭載されていることを特徴とする設計支援装置。
   

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