JP2011028597A - 作業領域配置支援装置、方法、プログラム及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】プラント建設計画の立案、更新時の作業領域の配置作業において、新たに追加作業領域を割り当てるときに、その作業領域が使用される全期間にわたって他の作業領域との干渉が発生しないようにする。
【解決手段】作業領域配置支援装置に、配置済みの各作業領域の位置、形状及び使用期間のデータを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されたデータを参照して、時間軸上の任意時点における作業領域の配置状況を表す上面図を表示手段に表示させる表示制御手段と、追加して配置したい追加作業領域の位置、形状及び使用期間の入力を受け付け、前記記憶手段に記憶されたデータを参照して、受け付けた前記追加作業領域が他の配置済みの作業領域と干渉しないと判定した場合に、当該追加作業領域を前記記憶手段に追加して記憶させる作業領域配置処理手段とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、原子力発電所などの大規模プラントの建設計画の立案、更新業務に係り、プラント建設に必要な各種作業領域の配置を支援する技術に関するものである。

近年、電力需要の増大にもとづき、原子力発電所の建設に対する要求が全世界的に高まってきている。このため、発電所建設の作業は国内外を問わず行われるようになっており、件数も増大している。発電所などの大規模プラントの建設においては、予定地の地盤整備、建屋の建設、機器の搬入及び据付、配管など、様々な種類の作業が平行して行われる。またこれらの作業は、建築、土木、製造など異なる事業主体が同意を形成し、それぞれの指揮のもとに実施される。

建設作業を実施するときには、大別して三種類の作業段階を経ることが想定される。すなわち、設計、調達、及び建設である。まず設計の段階においては、事業主体間での検討にもとづいて、プラント建屋及び建屋内部の設計の他、建屋内部に据え付ける機器のレイアウト設計、搬入手順及び搬入スケジュール設定、搬入前の仮置き場所設定、搬入用重機の種別設定や稼動範囲設定などを行う。次に調達の段階では、設計段階で要求された資材、機材等を調達する。この際、定められた搬入スケジュールに従って建設場所に資材類が搬入できるように調達作業を行う。最後に建設の段階においては、設計段階で定められた搬入手順をもとに、重機類を用いて作業を行う。重機等を稼動させるのは、他の事業主体との干渉が発生しないように、設計段階で定められた稼動範囲内とする。このように、各段階での手戻りを減らし全体の作業実施を円滑化させるには、効率的で精度の高い作業計画を、設計の段階にて実現することが重要となる。通常、このような設計段階での作業計画の作成は、熟練者が担当することが多かった。しかし、近年のプラント建設への需要増大に伴い、設計の件数が増加しているため、熟練者以外でも効率的な作業計画を作成できることが要求されてきている。

原子力発電所などのプラント建設計画を作成するに当たり、設計の段階において、計画者は、建屋への機器の搬入手順や、搬入時に利用する重機類の種別など、複数の条件を調整することによって、全体的な作業効率が最も良くなるように計画を作成する。
この計画を作成する際に利用可能な従来技術として、工事の施工計画データと工事対象構造物や部材の３次元モデルのデータとを関連付けることによって、途中の任意時点における工事の進捗状況を画面に３次元図形で表示する技術が開示されている（例えば、特許文献１，２）。しかしながら、これら従来技術は、設計された工事対象構造物や部材の３次元モデルのデータを利用して画面に３次元図形を表示するものであり、建設対象プラント自体に関する作業の確認には有効であるが、プラント建設時に必要となる各種作業領域の配置までは考慮されていなかった。

大規模プラントの建設工事は工期が長いため、工事の進捗に伴って適宜作業領域の配置の見直しが行われる。そのために、工期全体を複数の期間に分割して、各期間毎の作業領域の配置を記載した図面を作成し、これらの図面を用いて人手で作業領域の配置を管理している。ところで、施工計画に変更が生じて作業領域の配置の見直しが必要となった場合などには、これら複数の図面にもとづいて作業領域間に干渉が発生しないように作業領域の配置を変更する必要があるが、従来の方法では作業領域間の干渉の有無を正確に把握することが難しく、後日になって発見された干渉の対策のために無駄な作業が必要となったり、計画の見直しが必要となったりするという問題が生じていた。

特開２００１−２４９９８５号公報 特開平６−１８７３５５号公報

本発明は、前記の問題点を解決するためになされたものであり、プラント建設計画の立案、更新時の作業領域の配置作業において、作業領域間の干渉の発生を防止することを目的とする。

前記の目的を達成するために、所定区域内に使用期間と占有面積とが異なる２以上の作業領域を配置する配置計画作成作業を支援する本発明の作業領域配置支援装置は、前記所定区域内に配置済みの各作業領域の位置、形状及び使用期間のデータを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されたデータを参照して、時間軸上の任意時点における作業領域の配置状況を表す前記所定区域の上面図を表示手段に表示させる表示制御手段と、前記所定区域内に追加して配置したい追加作業領域の位置、形状及び使用期間の入力を受け付け、前記記憶手段に記憶されたデータを参照して、受け付けた前記追加作業領域が他の配置済みの作業領域と干渉しないと判定した場合に、当該追加作業領域を前記記憶手段に追加して記憶させる作業領域配置処理手段とを備える。

本発明によれば、プラント建設計画の立案、更新時の作業領域の配置作業において、作業領域間の干渉の発生を防止することができる。

第一実施形態に係る作業領域配置支援装置の機能ブロック図である。 作業領域追加時の処理の流れを示したフローチャートである。 領域再配置サブルーチンの処理フローチャートである。 再配置先候補探索サブルーチンの処理フローチャートである。 作業領域配置支援装置の出力画面の構成及び表示例である。 追加作業領域の配置先指定例を示した画面表示例である。 追加作業領域の使用終了日指定例を示した画面表示例である。 他作業領域との干渉発生時の案内メッセージ表示例である。 干渉状況詳細表示画面の例を示した画面表示例である。 ｘ軸方向サイズチェックによる除外領域を示した説明図である。 ｙ軸方向サイズチェックによる除外領域を示した説明図である。 再配置先として抽出された矩形領域を示した説明図である。 再配置先候補の決定例を示した説明図である。 手動による再配置先指定例を示した画面表示例である。 第二実施形態に係る作業領域配置支援装置の機能ブロック図である。 搬入作業時間の計算例１を示した説明図である。 搬入作業時間の計算例２を示した説明図である。 搬入作業時間の計算例３を示した説明図である。 吊り余裕度の計算例を示した説明図である。 クレーン移動距離の計算例１を示した説明図である。 クレーン移動距離の計算例２を示した説明図である。

以下、本発明を実施するための好適な形態につき、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下においては、建設区域内に設けられる作業領域の配置対象となる所定区域のことを「ヤード」と呼ぶこととする。

第一実施形態では、作業領域を再配置するときの評価指標として、指定された追加作業領域からの距離を使用した例を説明し、第二実施形態では、クレーンを用いた搬入作業に関する評価指標を使用して作業領域を再配置する例について説明する。

＜第一実施形態＞
図１は、本発明の第一実施形態に係る作業領域配置支援装置の構成を示す機能ブロック図である。作業領域配置支援装置１は、入出力手段２と、制御手段３と、記憶手段４とを備えて構成されるコンピュータである。

入出力手段２は、例えば、キーボード、マウス、スライダなどの入力装置と、液晶ディスプレイなどの表示装置とによって構成される。制御手段３は、不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）が、不図示のＲＯＭ（Read Only Memory）やハードディスクなどに記録された各種のプログラムを不図示のＲＡＭ（Random Access Memory）にロードして実行することによって、作業領域配置支援装置１が備える各種機能を具現化する。記憶手段４は、不揮発性のメモリやハードディスク装置などによって構成され、ＣＰＵによって参照され格納される各種のデータを記憶する。

制御手段３は、作業領域配置処理部１０と入出力制御部２０と作業領域管理部３０とを備える。入出力制御部２０はさらに、ヤード図面表示操作部２１、使用計画バー表示操作部２２、日付選択スライダ表示操作部２３、案内ウィンドウ表示操作部２４の各機能を備える。作業領域管理部３０はさらに、領域情報表示部３１、領域情報登録部３２、干渉領域検出部３３、再配置処理実行部３４の各機能を備え、再配置処理実行部３４は、再配置先候補探索部３４１と再配置位置取得部３４２とを備える。また、記憶手段４は、領域情報記憶部４１とヤード図面情報記憶部４２とを備えて構成される。

作業領域配置処理部１０は、後記にて詳しく説明するように、ヤード内への作業領域の配置処理全体を管理する。

入出力制御部２０は、入出力手段２を構成する表示装置に出力画面を表示させ、また入力装置からの入力を受け付けて出力画面を更新する。図５に示すように、入出力制御部２０が表示装置に表示させる主たる出力画面は、ヤード図面５０と、使用計画一覧６０と、日付選択スライダ７０とを含んで構成される。

ヤード図面５０は、日付選択スライダ７０によって選択された日付に対応するヤード内の領域の配置状況を上面図にて表示したものであり、ヤード図面表示操作部２１によって表示と操作の制御が行われる。図５の例では、ヤード図面５０には、ヤード上に存在する建屋や通路などの固定領域５１ａ，５１ｂ，５１ｃと、その時点で使用中となっている作業領域５２ａ，５２ｂ，５２ｃとが配置され、それ以外の部分は未使用の状態となっている。ヤード図面表示操作部２１は、ヤード図面情報記憶部４２から読み出したヤード全体の図面データに、領域情報記憶部４１から読み出した配置済みの作業領域の範囲を追記することによって、ヤード図面５０を生成し、表示装置に表示させる。また、ヤード図面表示操作部２１は、ヤード図面５０に対して行われる領域指定や領域選択などの操作を受け付ける。

使用計画一覧６０は、工期全体にわたる各作業領域の使用期間を時間軸上にバー表示したいわゆるガントチャートであり、使用計画バー表示操作部２２によって表示と操作の制御が行われる。この使用計画一覧６０を構成する使用計画バー６１は、ヤード内に配置される作業領域に１対１に対応し、バーの左端の位置は作業領域の使用開始日を、右端の位置は使用終了日を表す。使用計画バー表示操作部２２は、領域情報記憶部４１から読み出したすべての配置済みの作業領域について使用計画バー６１を生成し、表示装置に表示させる。また、使用計画バー表示操作部２２は、使用計画一覧６０に対して行われるバー選択などの操作を受け付ける。

日付選択スライダ７０は、工期全体を表す日付バー７１上のノブ７２の位置を左右に移動させることによって目的とする日付を選択するためのツールであり、日付選択スライダ表示操作部２３によって表示と操作の制御が行われる。日付選択スライダ表示操作部２３は、マウスによる日付バー７１上の任意の位置の選択操作、または、マウスによるノブ７２の移動操作を受け付け、ノブ７２の表示位置を移動させるとともに、ノブ７２の表示位置に対応する日付を取得する。

案内ウィンドウ表示操作部２４は、必要に応じて表示装置に図８に示すような案内ウィンドウ８０を表示させるとともに、案内ウィンドウ８０に対する操作を受け付ける。

作業領域管理部３０は、ヤード内に配置されるすべての作業領域の情報を領域情報記憶部４１に記憶させ、また、領域情報記憶部４１に記憶させた情報を参照して作業領域の管理を行う。

領域情報表示部３１は、指定された作業領域の登録情報を領域情報記憶部４１から読み出し、その内容を不図示の出力ウィンドウによって表示装置に表示させる。領域情報登録部３２は、不図示の入力ウィンドウから入力される作業領域の追加登録情報を取得し、それらを作業領域の使用期間及び配置とともに領域情報記憶部４１に記憶させる。作業領域の追加登録情報としては、例えば、作業領域の識別名、用途、利用者名などがある。干渉領域検出部３３は、領域情報記憶部４１に記憶された作業領域の登録情報を参照して、指定された追加作業領域との干渉が発生する他の作業領域を検出する。

また、再配置処理実行部３４は、指定された追加作業領域と他の作業領域との干渉が発生する場合に、追加作業領域の再配置処理を実行する。再配置の方法には、再配置先の候補を提示して利用者に選択してもらう方法と、再配置可能な領域の範囲を提示して利用者に再配置先の位置を指定してもらう方法との２種類がある。再配置先候補探索部３４１は、領域情報記憶部４１に記憶された作業領域の登録情報を参照して、前者の方法にて利用者に提示する再配置先の候補を探索する。再配置位置取得部３４２は、領域情報記憶部４１に記憶された作業領域の登録情報を参照して、後者の方法にて利用者に提示する再配置可能な領域の範囲を探索するとともに、利用者によって指定される再配置先の位置を取得する。

領域情報記憶部４１には、配置されたすべての作業領域のそれぞれについて、その作業領域の位置及び形状、使用開始日及び使用終了日、識別名、用途、利用者名などのデータが記憶される。また、ヤード図面情報記憶部４２には、建屋とその中に設置される機器を含む建設区域全体の図面データを予め記憶させておく。

続いて、ヤード内に新たな作業領域を追加するときの作業領域配置支援装置１の動作につき、図２〜図１４を参照して詳しく説明する。図２は、作業領域配置支援装置１における作業領域追加時の処理の流れを示したフローチャートである。

作業領域配置支援装置１が起動され、ハードウェアの初期化などが行われたのちに作業領域配置処理部１０に制御が渡される。作業領域配置処理部１０は、まず始めに、ステップＳ２０１にて不図示の内蔵時計などから現在日時を取得する。次に、ステップＳ２０２にて、取得した現在日時に対応する日付（当日）の初期画面を表示するよう入出力制御部２０に指令し、入出力制御部２０が、ヤード図面表示操作部２１、使用計画バー表示操作部２２及び日付選択スライダ表示操作部２３に指令して、当日のヤード図面５０、使用計画一覧６０及び当日の日付選択スライダ７０を表示装置に表示させる（図５参照）。

続いて、ステップＳ２０３において、新たな作業領域（以下、「追加作業領域」という。）を追加するために、利用者は日付選択スライダ７０を使って追加作業領域の使用開始日を選択入力する。この操作は、図５の日付選択スライダ７０においてマウスポインタ８の直下に表示されているノブ７２を、例えば図６のノブ７２の位置まで、マウスのドラッグ操作によって移動させるか、日付バー７１上で直接その位置をマウスでクリックすることにより行う。それにより、選択された使用開始日が日付選択スライダ表示操作部２３から作業領域配置処理部１０に引き渡される。

次に、作業領域配置処理部１０は、ステップＳ２０４にて、取得した使用開始日に対応するヤード図面５０を表示するよう入出力制御部２０に指令し、入出力制御部２０が、ヤード図面表示操作部２１に指令して、図６に示すようなその使用開始日に対応するヤード図面５０を表示装置に表示させる。なお、図６のヤード図面５０では、追加作業領域の使用開始日がノブ７２の位置に対応する日付に設定された結果、図５では空白であった部分に作業領域５２ｄが追加表示されている。

次に、ステップＳ２０５において、利用者は、図６に破線で描かれている追加作業領域５３のように、マウス操作によって追加したい作業領域の配置を指定入力する。それにより、指定された追加作業領域５３の位置と形状とがヤード図面表示操作部２１から作業領域配置処理部１０に引き渡される。

次に、ステップＳ２０６において、利用者は、図７の使用計画一覧６０に白ヌキで描かれている使用計画バー６２のように、マウス操作によって使用計画バー６２の右端の位置を右方向に移動して追加作業領域５３の使用終了日を選択入力する。それにより、選択された使用終了日が使用計画バー表示操作部２２から作業領域配置処理部１０に引き渡される。

続いて、作業領域配置処理部１０は、ステップＳ２０７にて、作業領域管理部３０に指令して、指定された使用期間中の干渉領域、つまり、ステップＳ２０３で先に取得した使用開始日とステップＳ２０６で取得した使用終了日とで指定される使用期間中において追加作業領域５３との干渉が発生する他の作業領域を検索させる。

その結果、干渉領域が検出されて干渉ありと判定された場合は（ステップＳ２０８で“Ｙｅｓ”）、作業領域配置処理部１０は、ステップＳ２０９にて、入出力制御部２０に指令して図８に示すような干渉発生時の案内メッセージを表示装置に表示させたのち、ステップＳ２１０にて、領域再配置サブルーチンを呼び出すことによって作業領域管理部３０に追加作業領域の再配置処理を実行させる。他方、干渉領域が検出されずに干渉なしと判定された場合は（ステップＳ２０８で“Ｎｏ”）、作業領域配置処理部１０は、ステップＳ２１１にて、不図示の入力ウィンドウによって利用者に追加作業領域５３の識別名、用途、利用者名などの追加登録データの入力を要求し、ステップＳ２１２にて、それら入力されたデータを作業領域管理部３０に引き渡して追加作業領域５３の追加登録を実行させる。

次に、作業領域配置処理部１０は、ステップＳ２１３にて、利用者による終了操作が行われたか否かを判定し、終了操作が行われた場合は（ステップＳ２１３で“Ｙｅｓ”）処理を終了し、そうでなければ（ステップＳ２１３で“Ｎｏ”）ステップＳ２０３に戻って前記の処理を繰り返す。

以下、図２のステップＳ２１０にて呼び出され再配置処理実行部３４の機能を具現化する、領域再配置サブルーチンの動作を、図３のフローチャートに沿って詳しく説明する。

領域再配置サブルーチンが呼び出されるときには、案内ウィンドウ表示操作部２４によって、表示装置には図８に示すような干渉発生時の案内メッセージが表示されており、利用者は案内ウィンドウ８０に表示される３つの選択肢の中から１つを選んで「実行」ボタンをマウスでクリックする。図３のステップＳ３０１では、この３つの選択肢の中から利用者によって選択入力された処理方法が、案内ウィンドウ表示操作部２４から再配置処理実行部３４に引き渡される。

続いて、再配置処理実行部３４は、ステップＳ３０２にて、取得した処理方法に応じて次の４つの処理のいずれかを実行する。

取得した処理方法が“干渉先を確認”であった場合は、再配置処理実行部３４は、ステップＳ３０３に処理を進めて、干渉状況詳細表示を実行する。これは、図９に例示する干渉状況詳細表示画面のように、使用計画一覧６０内のバー６１ａ，６１ｂ上に、例えば斜線を施すことなどによって、干渉先の作業領域における干渉期間を識別可能に表示し、その中から利用者がマウスでいずれかの部分を選択すると、その位置に対応する日付のヤード図面５０上に、干渉する部分を識別可能に表示する（追加作業領域５３内の斜線部）ことによって行う。

取得した処理方法が“再配置先候補を表示”であった場合は、再配置処理実行部３４は、ステップＳ３０４に処理を進めて、再配置先候補探索サブルーチンを呼び出すことにより、再配置先候補探索部３４１に再配置先の候補を探索させ、再配置先の候補がなければ（ステップＳ３０５で“Ｎｏ”）表示装置にエラーメッセージを表示させたのちに（ステップＳ３０６）ステップＳ３０１に処理を戻し、再配置先の候補があれば（ステップＳ３０５で“Ｙｅｓ”）、探索した再配置先候補を提示して（ステップＳ３０７）、利用者に採択候補を選択入力してもらい（ステップＳ３０８）、候補が採択された場合は（ステップＳ３０９で“Ｙｅｓ”）、利用者に追加作業領域の登録に必要な追加登録データを入力してもらったのちに（ステップＳ３１２）、採択された候補の作業領域を追加登録して（ステップＳ３１３）呼出し元に制御を戻す。また、ステップＳ３０８で候補が採択されなかった場合は（ステップＳ３０９で“Ｎｏ”）ステップＳ３０１に処理を戻す。

取得した処理方法が“手動で再配置”であった場合は、再配置処理実行部３４は、ステップＳ３１０に処理を進めて、図１４に例示するように、指定された使用期間中において未使用となっているすべての領域である再配置可能な領域の範囲（図１４の斜線部以外の領域）をヤード図面５０上に表示し、その範囲内で再配置先の追加作業領域５６の配置の指定入力を受け付け（ステップＳ３１１）、ステップＳ３１２以下で受け付けた追加作業領域５６の追加登録を実行する。

また、図８において「中止」ボタンがクリックされた場合は、処理方法として“キャンセル”が取得され、再配置処理実行部３４は、そのまま呼出し元に制御を戻して処理を終了する。

図４は、図３のステップＳ３０４にて呼び出され再配置先候補探索部３４１の機能を具現化する、再配置先候補探索サブルーチンの動作を示したフローチャートである。

再配置先候補探索サブルーチンが呼び出されると、再配置先候補探索部３４１は、まずステップＳ４０１からＳ４０３の処理によって、ヤード内で追加作業領域を再配置可能な矩形領域の抽出を行う。ステップＳ４０１では、指定された使用期間における未使用の領域（図１４のヤード図面５０内の斜線部以外の領域）の中から、指定された追加作業領域５３（図６参照）の横方向（ｘ軸方向）のサイズａよりも横幅が小さい部分（図１０の斜線部）を除外する。続いて、ステップＳ４０２では、同様に追加作業領域５３の縦方向（ｙ軸方向）のサイズｂよりも縦幅が小さい部分（図１１の斜線部）を除外する。その結果、ステップＳ４０３では、図１２に示した３つの矩形領域５４ａ，５４ｂ，５４ｃが追加作業領域５３を再配置可能な領域として抽出されることになる。

次に、再配置先候補探索部３４１は、再配置可能な領域がなければ（ステップＳ４０４で“Ｎｏ”）呼出し元に制御を戻し、再配置可能な領域があれば（ステップＳ４０４で“Ｙｅｓ”）、ステップＳ４０５からＳ４０７の処理によって、各矩形領域の中から再配置先の候補を決定してソートする。

ステップＳ４０５では、抽出された各矩形領域内で、所定の評価指標に対応した方法によって再配置先候補の位置を決定する。例えば、指定された追加作業領域５３からの距離が小さいことを評価指標とするのであれば、図１３に示すように、各矩形領域内で追加作業領域５３からの距離が最も小さい領域５５ａ，５５ｂ，５５ｃの３つを、再配置先候補として決定する。次に、ステップＳ４０６ではそれら各再配置先候補の評価指標を算出し、ステップＳ４０７にて再配置先候補を算出した評価指標によってソートし、その結果を呼出し元に引き渡して処理を終了する。例えば、図１３に示した例であれば、領域５５ｃを第一候補、領域５５ａを第二候補、領域５５ｂを第三候補とする探索結果が呼出し元に引き渡される。

なお、以上は、ヤード内に新たな作業領域を追加登録する場合についての説明であるが、同様にして、すでに配置済みの作業領域を削除したり、作業領域の配置や使用期間を変更したり、作業領域の登録情報を参照したり変更したりすることもできる。

以上説明したように、第一実施形態に係る作業領域配置支援装置によれば、利用者がヤード内に追加したい追加作業領域の配置及び使用期間を指定して登録しようとしたときに、配置済みの他の作業領域との干渉の有無が自動的にチェックされ、干渉が発生する場合は干渉が発生しないようにその領域を再配置するので、作業領域間の干渉の発生を防ぐことが可能となる。

＜第二実施形態＞
第二実施形態は、新たに追加して配置する追加作業領域が、建屋に搬入する機器を仮置きしたり、機器を組み上げたりするための作業領域である場合に、クレーンによる搬入作業に関する評価指標を使用して再配置を行うものである。

図１５は、本発明の第二実施形態に係る作業領域配置支援装置の構成を示す機能ブロック図である。第二実施形態に係る作業領域配置支援装置１ａは、図１に示した第一実施形態の作業領域配置支援装置１の作業領域管理部３０に、工程管理システム１４との連携を行う工程管理システム連携部３５が追加された構成となっている。以下、第一実施形態との差異に的を絞り、各構成要素について説明する。

工程管理システム１４は、プラントの建設計画全体を管理するコンピュータシステムであり、機器の据付などの作業スケジュール、機器の設置位置などの設備設計情報、及び、搬入作業に使用するクレーンの性能情報（定格荷重、定格速度など）を保有している。作業領域管理部３０ａに備えられた工程管理システム連携部３５は、再配置先候補探索部３４１ａなどからの要求に応じて工程管理システム１４が保有している前記の情報を取得する。

領域情報記憶部４１ａには、工程管理システム連携部３５によって取得された作業スケジュールにもとづいて、各作業領域に設置されるクレーンや仮置きされる搬入機器の識別情報とその設置期間または仮置き期間とが追加して記憶される。ヤード図面情報記憶部４２ａには、工程管理システム連携部３５によって取得された設備設計データにもとづいて、搬入作業に使用されるクレーンと搬入機器の設置または搬入位置及び図面データが追加して記憶される。

再配置先候補探索部３４１ａは、図４のステップＳ４０５からＳ４０７において再配置先の候補を決定しソートするときに、クレーンによる搬入作業に関する評価指標の算出に必要な各種の情報を工程管理システム１４から取得するよう工程管理システム連携部３５に要求し、取得した情報にもとづいて評価指標を算出する。

クレーンを用いた搬入作業は、玉掛け／玉外し、巻上げ／巻下げ、ブーム起伏、旋回／移動の各作業を組み合わせることによって行われるが、このうち、玉掛け／玉外し及び巻上げ／巻下げの作業時間は作業領域の場所には依存しないものと考えられるので、評価指標の計算からは除外してもよい。

なお、追加作業領域に仮置きされる搬入機器の識別情報は、図２のステップＳ２０５において、追加作業領域の配置を指定入力した直後に、利用者が追加して入力するものとし、その情報が再配置先候補探索部３４１ａによって参照されるものとする。

搬入対象となる機器の質量が比較的小さく、ブーム角度によるクレーンの定格荷重が問題にならない場合には、クレーンの旋回動作に伴う搬入作業時間が小さいことを評価指標として使用するとよい。図１６と図１７とは、作業領域５２ａに設置された固定式クレーン９ａによって搬入作業が行われる搬入機器９２を仮置きするための追加作業領域を再配置するときの搬入作業時間を比較した説明図である。固定式クレーン９ａのブーム９１のブーム角度が同一である場合、追加作業領域は図１６の矩形５７ａと図１７の矩形５７ｂとの間の任意の位置に再配置可能であるが、矩形５７ａの位置からの搬入経路９３ａの旋回角度が最も小さくなるので、矩形５７ａからの搬入作業時間が最小であるものと計算される。

上記の計算においては、搬入経路には何らの制限もないものとしたが、プラントによっては既設の機器の上空を通過するような搬入作業が禁止されている場合もある。そのような場合は、既設機器９４の上空を通過する図１６の搬入経路９３ａや図１７の搬入経路９３ｂは選択できないので、クレーンの旋回方向を反時計回りに変更する必要がある。その結果、図１８の矩形５７ｃの位置からの搬入経路９３ｃの旋回角度が最も小さくなり、矩形５７ｃからの搬入作業時間が最小であるものと計算される。

搬入対象となる機器の質量が大きく、ブーム角度によってはクレーンの定格荷重を上回る場合には、クレーンの吊り余裕度が大きいことを評価指標として使用するとよい。クレーンの吊り余裕度とは、ブーム角度に応じたクレーンの定格荷重から搬入機器の質量を差し引いた値を定格荷重で割った値であり、例えば、定格荷重が１００ｔで搬入機器の質量が７０ｔであるときの吊り余裕度は、０．３となる。この吊り余裕度は、ブーム角が大きい（垂直に近い）ほど大きくなる。例えば、図１６から図１８の固定式クレーン９ａであれば、上から見たブーム９１の長さが最も短くなる図１９の矩形５７ｄの位置が、最もブーム角が大きく、矩形５７ｄの位置が吊り余裕度が最大であるものと計算される。

移動式のクレーンを使って搬入作業を行う場合、重量物を吊り下げたままのクレーンの移動には危険が伴い、また、移動範囲の分だけ地盤を強化する必要が生じるので、クレーンの移動距離が小さいことを評価指標として使用してもよい。例えば、図２０と図２１とを比較した場合、図２０の矩形５７ｅの方が図２１の矩形５７ｆよりも移動式クレーン９ｂの移動距離９５が小さいものと計算される。

なお、以上説明したこれらクレーンによる搬入作業に関する評価指標は、それぞれ単独で使用するのではなく、それぞれの評価指標の値に所定の重みを乗じて足し合わせて使用するようにしてもよい。

以上説明したように、第二実施形態に係る作業領域配置支援装置によれば、利用者がヤード内に追加して登録しようとした作業領域が配置済みの他の作業領域と干渉する場合の再配置先の候補を、クレーンによる搬入作業に関する評価指標にもとづいて決定するので、クレーンによる搬入作業の能率を加味した作業領域の管理が可能となる。

本発明による作業領域配置支援装置において出力されるヤード図面は、プラント建設計画や進捗状況などを顧客に説明する用途にも活用することができる。

１，１ａ 作業領域配置支援装置
１０ 作業領域配置処理部（作業領域配置処理手段）
１４ 工程管理システム
２ 入出力手段
２０ 入出力制御部（表示制御手段）
２１ ヤード図面表示操作部
２２ 使用計画バー表示操作部
２３ 日付選択スライダ表示操作部
２４ 案内ウィンドウ表示操作部
３，３ａ 制御手段
３０，３０ａ 作業領域管理部
３１，３１ａ 領域情報表示部
３２，３２ａ 領域情報登録部
３３ 干渉領域検出部
３４，３４ａ 再配置処理実行部
３４１，３４１ａ 再配置先候補探索部
３４２ 再配置位置取得部
３５ 工程管理システム連携部（工程管理システム連携手段）
４，４ａ 記憶手段
４１，４１ａ 領域情報記憶部
４２，４２ａ ヤード図面情報記憶部
５０ ヤード図面
５１ａ,５１ｂ，５１ｃ 固定領域
５２ａ,５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ，５２ｅ，５２ｆ 作業領域
５３，５６ 追加作業領域
５４ａ，５４ｂ，５４ｃ 矩形領域
５５ａ，５５ｂ，５５ｃ 領域（再配置先候補）
５７ａ,５７ｂ，５７ｃ，５７ｄ，５７ｅ，５７ｆ 矩形（再配置先候補）
６０ 使用計画一覧
６１，６１ａ，６１ｂ，６２ 使用計画バー
７０ 日付選択スライダ
７１ 日付バー
７２ ノブ
８ マウスポインタ
８０ 案内ウィンドウ
９ａ 固定式クレーン
９ｂ 移動式クレーン
９１ ブーム
９２ 搬入機器
９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄ，９３ｅ，９３ｆ 搬入経路
９４ 既設機器
９５ 移動距離

Claims (13)

1. 所定区域内に使用期間と占有面積とが異なる２以上の作業領域を配置する配置計画作成作業を支援する装置であって、
   前記所定区域内に配置済みの各作業領域の位置、形状及び使用期間のデータを記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶されたデータを参照して、時間軸上の任意時点における作業領域の配置状況を表す前記所定区域の上面図を表示手段に表示させる表示制御手段と、
   前記所定区域内に追加して配置したい追加作業領域の位置、形状及び使用期間の入力を受け付け、前記記憶手段に記憶されたデータを参照して、受け付けた前記追加作業領域が他の配置済みの作業領域と干渉しないと判定した場合に、当該追加作業領域を前記記憶手段に追加して記憶させる作業領域配置処理手段と
   を備えることを特徴とする作業領域配置支援装置。
2. 前記作業領域配置処理手段は、
   受け付けた前記追加作業領域が他の配置済みの作業領域と干渉すると判定した場合に、当該追加作業領域と干渉する配置済みの他の作業領域である干渉作業領域を検索し、
   前記表示制御手段は、
   前記所定区域の上面図上に前記干渉作業領域を識別可能に表示させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の作業領域配置支援装置。
3. 前記表示制御手段は、
   前記所定区域の上面図とともに、配置済みの他の作業領域の使用期間を前記表示手段にバー表示させ、
   前記作業領域配置処理手段によって、受け付けた前記追加作業領域が他の配置済みの作業領域と干渉すると判定された場合に、その干渉先の他の作業領域に対応する前記バー上に、干渉が存在する期間を識別可能に表示させるとともに、
   その中から１の期間が選択入力された場合に、当該期間における作業領域の配置状況を表す前記所定区域の上面図を表示させる
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の作業領域配置支援装置。
4. 前記作業領域配置処理手段は、
   受け付けた前記追加作業領域が他の配置済みの作業領域と干渉すると判定した場合に、前記追加作業領域の使用期間において未割当てとなっている未割当て領域の中で、前記追加作業領域を再配置可能な位置の候補を所定の評価指標にもとづいて探索する
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の作業領域配置支援装置。
5. 前記作業領域配置処理手段は、
   受け付けた前記追加作業領域が他の配置済みの作業領域と干渉すると判定した場合に、前記追加作業領域の使用期間において未割当てとなっている未割当て領域を抽出して前記所定区域の上面図上に表示させ、前記未割当て領域内において再配置する追加作業領域の位置と形状とを受け付けて、前記記憶手段に追加して記憶させる
   こと特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の作業領域配置支援装置。
6. 前記作業領域配置処理手段が使用する前記所定の評価指標は、
   受け付けた前記追加作業領域の位置と前記候補の位置とに対応する２つの作業領域間の距離が小さいことである
   ことを特徴とする請求項４に記載の作業領域配置支援装置。
7. 工程管理システムから、前記追加作業領域に仮置きされる機器の搬入先の位置と、その搬入に用いるクレーンの設置位置及び移動範囲と、前記クレーンの性能情報とを取得する工程管理システム連携手段
   をさらに備え、
   前記作業領域配置処理手段が使用する前記所定の評価指標は、
   前記候補の位置から前記搬入先の位置までの前記仮置きされる機器のクレーンによる搬入作業時間が小さいことである
   ことを特徴とする請求項４に記載の作業領域配置支援装置。
8. 前記工程管理システム連携手段は、
   前記工程管理システムから、既設の機器の設置位置をさらに取得し、
   前記作業領域配置処理手段は、
   前記既設の機器の上空を前記仮置きされる機器が通過しないという制約のもとで、前記追加作業領域を再配置可能な候補の位置を探索する
   ことを特徴とする請求項７に記載の作業領域配置支援装置。
9. 前記工程管理システム連携手段は、
   前記工程管理システムから、前記追加作業領域に仮置きされる機器の質量をさらに取得し、
   前記作業領域配置処理手段が使用する前記所定の評価指標は、
   前記仮置きされる機器の質量と前記クレーンの定格荷重とを用いて算出されるクレーンの吊り余裕度が大きいことを含む
   ことを特徴とする請求項７に記載の作業領域配置支援装置。
10. 前記工程管理システム連携手段は、
    前記工程管理システムから、前記追加作業領域に仮置きされる機器の質量をさらに取得し、
    前記作業領域配置処理手段が使用する前記所定の評価指標は、
    前記仮置きされる機器の質量と前記クレーンの定格荷重とを用いて算出されるクレーンの移動距離が小さいことを含む
    ことを特徴とする請求項７に記載の作業領域配置支援装置。
11. 所定区域内に使用期間と占有面積とが異なる２以上の作業領域を配置する配置計画作成作業を支援する装置が実行する方法であって、
    前記所定区域内に配置済みの各作業領域の位置、形状及び使用期間のデータを記憶する記憶手段に記憶されたデータを参照して、時間軸上の任意時点における作業領域の配置状況を表す前記所定区域の平面図を表示手段に表示させ、前記所定区域内に追加して配置したい追加作業領域の位置、形状及び使用期間の入力を受け付ける受付工程と、
    前記記憶手段に記憶されたデータを参照して、前記追加作業領域の使用期間において前記所定区域内で未割当てとなっている未割当て領域を抽出する領域抽出工程と、
    前記受付工程において受け付けた位置と形状とによって指定された領域が、前記未割当て領域内に含まれると判定した場合に、当該追加作業領域を前記記憶手段に追加して記憶させる作業領域登録工程と
    を備えることを特徴とする作業領域配置支援方法。
12. コンピュータを、請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の作業領域配置支援装置が備える各手段として機能させるためのプログラム。
13. 請求項１２に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
    

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