JP2012230586A - プラント建設支援システム及び支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プラント間における配管ルート・部品形状などの詳細な変更に対応できる支援システム及び支援方法を提供する。
【解決手段】プラント建設支援装置１は、既設・新設プラントＤＢ群２のデータに基づいて既設プラントのＣＡＤ部品を機能情報と、空間情報と、設計情報に基づいてグループ化し、工程テンプレートを作成して工程テンプレートＤＢ２４に記録する実績工程テンプレート生成部１１と、新設プラントのＣＡＤ部品を既設・新設プラントＤＢ群２のデータに基づいてグループ化し、各グループに対して類似する既設プラントのＣＡＤ部品グループを判定し、類似する既設ＣＡＤ部品グループの工程テンプレートを用いて新たな工程を作成する工程生成部１２を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、プラントの建設、保守に係る分野における工程計画の立案支援に関するものである。

プラントの建設や保守においては、多数の製品の据付作業や保守作業を実施することから、現場作業順序を考慮した作業工程を綿密に計画し、作業進捗を管理することが、納期遵守の面で重要である。作業工程の計画では、現場監督者が、まずプラント建屋内の作業区域（原子力プラントではコンクリート壁に囲まれた部屋、通路等）毎に概略的な作業工程を作成し、次に設計図面や３Ｄ−ＣＡＤを参照しながら、経験・ノウハウを元に現場作業単位での具体的な詳細作業工程の作成を行っている。しかし、その部品点数の多さから、手作業で詳細作業工程を作成すると膨大な工数を要するため、高精度な詳細作業工程を自動的に生成する技術の開発が重要となる。自動的工程作成方法として、作業完了日などを基に抽出した過去の建設実績における類似の工程を利用して自動的に工程を生成する方法が考えられる。

上記にかかわる従来技術として、特許文献１、特許文献２が知られている。特許文献１では、空間情報に基づいて建屋を分割し、既設プラントの中で最も機器配置の類似したフロアを検索し、接続機器（配管、トレイ、ダクト）等の物量と工程計画とを再利用して新規プラントのフロア単位の製品据付工程を作成する。また、特許文献２では、過去の作業工程ネットワーク図の中から、構成が類似するネットワークをそのまま又は部分的に抽出して概略工程を作成する。さらに、事前に定義した作業順序に関する知識ルールに従って、抽出した複数のネットワーク同士を結合し、詳細工程を作成する。

特開平０７−１２９６６３号公報 特開平０５−２８２３２７号公報

しかし、特許文献１では、分割空間内に物量情報しかもたず部品の機能・空間・設計情報を含まないため、プラント間における配管ルート・部品形状などの詳細な変更に対応できない。また、特許文献２では工程情報のみから検討しているため、機器配置、配管ルート変更などの詳細な空間的変更に対応した工程を生成できない。

本発明は、エリア内の部品を複数グループに分け、各グループ毎に過去の類似箇所の作業実績を利用することで、前記課題を解決することを目的とする。

本発明は、既設・新設プラントデータベースに記録されたデータによりプラント建設の工程計画を作成するプラント建設支援装置と、入出力装置を有するプラント建設支援システムにおいて、前記プラント建設支援装置は、前記既設・新設プラントデータベースのデータに基づいて既設プラントのＣＡＤ部品を機能情報と、空間情報と、設計情報に基づいてグループ化し、工程テンプレートを作成して前記工程テンプレートデータベースに記録する実績工程テンプレート生成部と、新設プラントのＣＡＤ部品を前記既設・新設プラントデータベースのデータに基づいてグループ化し、各グループに対して類似する既設プラントのＣＡＤ部品グループを判定し、類似する既設ＣＡＤ部品グループの工程テンプレートを用いて新たな工程を作成する工程生成部を有することを特徴とする。

また、プラント建設支援システムにおいて、前記既設・新設プラントデータベースは、ＣＡＤ部品データベースと、工程・実績データベースと、工程−ＣＡＤ部品対応関係データベースと、工程テンプレートデータベースを有し、前記プラント建設支援装置の実績工程テンプレート生成部は、前記ＣＡＤ部品データベースと、工程・実績データベースと、工程−ＣＡＤ部品対応関係データベースのデータに基づいて既設プラントのＣＡＤ部品を機能情報と、空間情報と、設計情報に基づいてグループ化し、前記工程生成部は、新設プラントのＣＡＤ部品を前記ＣＡＤ部品データベースと工程・実績データベースと工程−ＣＡＤ部品対応関係データベースと工程テンプレートデータベースのデータに基づいてグループ化することを特徴とする。

また、プラント建設支援システムにおいて、前記実績工程テンプレート生成部は、既設プラントのＣＡＤ部品の機能情報と、空間情報と、設計情報に基づいてＣＡＤ部品をグループ化する製品グループ化部と、各グループに対し作業実績に基づいて工程テンプレートを作成する実績工程テンプレート生成部を有することを特徴とする。

また、プラント建設支援システムにおいて、前記工程生成部は、新設プラントのＣＡＤ部品の機能情報と、空間情報と、設計情報に基づいてＣＡＤ部品をグループ化する新設製品グループ化部と、新設プラントと既設プラントのグループの類似度を判定する類似箇所判定部と、類似グループの工程テンプレートを用いて工程を自動的に作成する新設工程生成部を有することを特徴とする。

また、プラント建設支援システムにおいて、前記入出力装置は条件入力部と結果表示部を有することを特徴とする。

また、プラント建設支援システムにおいて、前記入出力装置の結果表示部は、新設プラント製品のＣＡＤ部品と機能情報と、空間情報と、設計情報に基づく類似の既設プラント製品のＣＡＤ部品を表示するＣＡＤ表示部と、既設プラント製品の作業完了日を含む作業実績と新設プラント製品の作業開始予定日および作業完了予定日を含む工程計画を表示する工程表示部と、新設プラントと既設プラントＣＡＤ部品の類似判定に用いた機能情報と、空間情報と、設計情報を表示する属性表示部とを有することを特徴とする。

さらに、既設・新設プラントデータベースに記録されたデータによりプラント建設の工程計画を作成するプラント建設支援装置と入出力装置を有し、前記プラント建設支援装置は、前記既設・新設プラントデータベースのデータに基づいて既設プラントのＣＡＤ部品を機能情報と、空間情報と、設計情報に基づいてグループ化し、工程テンプレートを作成して前記工程テンプレートデータベースに記録する実績工程テンプレート生成部と、新設プラントのＣＡＤ部品を前記既設・新設プラントデータベースのデータに基づいてグループ化し、各グループに対して類似する既設プラントのＣＡＤ部品グループを判定し、類似する既設ＣＡＤ部品グループの工程テンプレートを用いて新たな工程を作成する工程生成部を有するプラント建設支援システムを用いたプラント建設支援方法において、機能・空間・設計情報に基づいて、既設プラント及び新設プラントのＣＡＤ部品をグループ化する部品グループ生成ステップと、前記部品グループ生成ステップにより生成される、既設プラントの部品グループ毎に、作業実績に基づいて部品単位の作業順序を判定し、部品グループの工程テンプレートを作成する工程テンプレート作成ステップと、前記部品グループ生成ステップにより生成される、新設プラントの部品グループ毎に、既設プラントの部品グループから類似のグループを判定し、該グループの工程テンプレートを利用して、新設プラントの工程を作成する工程生成ステップとを有することを特徴とする。

さらに、プラント建設支援方法において、前記部品グループ生成ステップにおける機能情報は系統、ラインを含み、空間情報は座標、機器・床・壁・天井との接続および距離、搬入口からの距離、足場・操作架台からの距離を含み、設計情報は口径、形状、耐圧試験範囲を含むことを特徴とする。

さらに、プラント建設支援方法において、前記工程テンプレート作成ステップにおける作業順序は、据付部品毎の作業開始日実績と作業完了日実績の少なくとも一方に基づいて部品単位の作業順序を作成し、工程テンプレートを作成することを特徴とする。

さらに、プラント建設支援方法において、前記工程生成ステップは前記機能情報、空間情報、設計情報を用いて、新設プラントの部品グループと既設プラントの部品グループの類似判定を行うことを特徴とする。

さらに、プラント建設支援方法において、前記工程生成ステップは新設プラントの部品グループ同士を部品の包含関係に基づき比較し、極大となる部品グループに関する、既設プラントの工程テンプレートを利用することを特徴とする。

本発明は、既設・新設プラントデータベースに記録されたデータによりプラント建設の工程計画を作成するプラント建設支援装置と、入出力装置を有するプラント建設支援システムにおいて、前記プラント建設支援装置は、前記既設・新設プラントデータベースのデータに基づいて既設プラントのＣＡＤ部品を機能情報と、空間情報と、設計情報に基づいてグループ化し、工程テンプレートを作成して前記工程テンプレートデータベースに記録する実績工程テンプレート生成部と、新設プラントのＣＡＤ部品を前記既設・新設プラントデータベースのデータに基づいてグループ化し、各グループに対して類似する既設プラントのＣＡＤ部品グループを判定し、類似する既設ＣＡＤ部品グループの工程テンプレートを用いて新たな工程を作成する工程生成部を有することにより、エリア内の部品を複数グループにグループ化し、各グループ毎に過去の類似箇所の作業実績を利用することで、高精度な工程を作成することが可能となる。

本発明のプラント建設支援装置の構成図。 本発明のプラント建設支援装置の表示画面を示す説明図。 本発明のＣＡＤ部品ＤＢのデータを示す説明図。 本発明の実績・工程ＤＢのデータを示す説明図。 本発明の工程−ＣＡＤ部品対応関係ＤＢのデータを示す説明図。 本発明の工程テンプレートＤＢのデータを示す説明図。 本発明の実績工程テンプレート生成部の処理フロー図 本発明の工程生成部の処理フロー図。 本発明の部品の対応付け処理フロー図。

以下に本発明の実施形態について、図を用いて説明する。
（プラント建設支援装置のシステム構成）
図１は本発明の一実施形態にかかるプラント建設支援装置の構成図である。このプラント建設支援装置１は、まず、実績工程テンプレート生成部１１により、既設プラントの既設・新設プラントＤＢ（データベース）群２のＣＡＤ部品ＤＢ２１、工程・実績ＤＢ２２、工程−ＣＡＤ部品対応関係ＤＢ２３のデータを用いて、既設プラントのＣＡＤ部品を機能・空間・設計情報に基づいて、製品グループ化部１１１によりグループ化し、各グループに対して作業実績に基づいて、実績工程テンプレート生成部１１２により工程テンプレートを作成し、結果を工程テンプレートＤＢ２４に格納しておく。

そして、工程生成部１２により、新設プラントのＣＡＤ部品ＤＢ２１、工程・実績ＤＢ２２、工程−ＣＡＤ部品対応関係ＤＢ２３のデータと、既設プラントの工程テンプレートＤＢ２４のデータを用いて、新設プラントのＣＡＤ部品を機能・空間・設計情報に基づいて新設製品グループ化部１２１によりグループ化し、各グループに対して、類似箇所判定部１２２により類似する既設プラントのＣＡＤ部品グループを判定し、該当グループの工程テンプレートを用いて新設工程生成部１２３により工程を自動的に作成する。工程を作成する際の入力条件・途中経過・最終結果は、条件入力部３１と結果表示部３２を有する入出力装置３により、ユーザが適宜確認し指定する。
（詳細工程生成装置の表示）
図２は本発明の一実施形態にかかるプラント建設支援装置の画面表示例である。画面は、新設プラント４Ａの属性表示部４Ａ１、工程表示部４Ａ２、ＣＡＤ表示部４Ａ３と、既設プラント４Ｂの属性表示部４Ｂ１、工程表示部４Ｂ２、ＣＡＤ表示部４Ｂ３を有する。

新設プラント４ＡのＣＡＤ表示部４Ａ３では、ユーザが工程を作成したい箇所（エリア単位や、ユーザが指定する任意の区画）の機器４Ａ３Ｅや配管（４Ａ１〜４Ａ３）などのＣＡＤ部品を表示する。また、既設プラント４ＢのＣＡＤ表示部４Ｂ３では、機能・空間・設計情報に基づいて判定される、新設プラント４Ａの部品グループに類似した部品グループを表示する。これにより類似箇所をユーザが確認することができ、類似箇所の作業実績を用いた工程生成の信頼性を高めることができる。

また、工程テンプレートＤＢ２４に格納されている、工程生成部１２により生成されたテンプレートＩＤと部品ＩＤの組合せを用いれば、グループ毎に色分け表示や、ＣＡＤ上に文字でグループ名を表示することができる。また、部品グループ化の際に使用した機能・空間・設計属性条件を属性表示部４Ａ１、４Ｂ１に表示することで、各部品グループの意味を認識しやすくなる。

さらに、後述する工程生成までの各処理（部品グループ化、類似部品グループ検索、工程テンプレート生成、工程生成）実行や結果表示タイミングをコントロールするボタンなどのユーザインタフェースがあれば、逐次ユーザが確認をとりながら工程を作成することが可能となり、工程の信頼性をさらに高めることができる。
（各種ＤＢのデータ構成）
次に、図１の各種ＤＢのデータ構成について、まずＣＡＤ部品ＤＢ２１のデータ構成について図３を用いて説明する。本発明で想定するＣＡＤ部品ＤＢ２１は少なくとも、部品ＩＤ、形状情報、座標情報、（部品が属する）製品ＩＤ、製品種別、部品長、接続部品名称、系統名称、ライン名称、耐圧名称、口径を含む。

形状情報とは部品形状を示し、直管／エルボー／直方体などを意味している。座標情報とは部品が空間内の存在位置を示し、例えば直管／エルボーであれば２つの円（上面、底面）の中心座標とその半径、直方体であれば１２本の線分情報（線分情報は２点の座標で与えられる）などの情報が入る。製品ＩＤとは部品が属する製品の識別子を示し、例えば大径配管１や、ポンプ１などの文字列が入る。すなわち、図３では、ＬＰ１＿１〜ＬＰ１＿３というＣＡＤ部品によって、ＬＰ１という配管製品（例えば大径配管のスプール）が構成されている。

製品種別は部品が属する製品種類を示し、製品ＩＤの上位概念を表している。例えば、大径配管スプールという製品ならば大径配管という製品種別に属し、ポンプならば機器という製品種別に属するため、それぞれ大径配管、機器といった文字列が入る。部品長は配管・トレイ・ダクトなど機器間を接続する製品に関して、ルート上における部品の長さを示し、５００ｍｍなどの数字が入る。エリア名には各ＣＡＤ部品が属するエリアの名称を示す文字列が入る。

接続部品は、各ＣＡＤ部品が接続する全部品の部品ＩＤのことである。ただし、接続する部品に対して、配管のように運転時に流体の流れる向きなどにより上下流が定義されている場合は、該情報も付与するものとする。系統は、原子力プラントにおける機器・配管の機能（役割）を示すものであり、定義された系統名称を示す文字列が入る。ラインは、上流設計にて定義される、機器、バルブなどの間を接続する一本の配管ルートのことであり、ライン名称として定義された文字列が入る。耐圧名称とは、プラント建設において、配管の漏れを確認する耐圧試験の範囲を示す文字列が入る。口径は配管の口径を示す数字が入る。

次に、工程・実績ＤＢ２２のデータ構成について図４を用いて説明する。本発明で想定する工程・実績ＤＢのデータは少なくとも、プラント名、エリア名、作業名、作業ＩＤ、作業開始予定日、作業完了予定日、作業完了実績日を含む。さらに、作業開始実績日を含んでいても良い。作業名称は作業の種類を表す文字列であり、例えば大径配管据付などが入る。作業名称は一つのエリア内で重複して存在していても良い。作業ＩＤは作業ごとに割り振られる識別子であり、最低でも一つのエリア内ではユニークなＩＤとする。作業開始予定日および作業完了予定日は作業工程を示す日付であり、作業開始実績日と作業完了実績日は、実際に作業を開始した日付、および完了した日付が入る。

次に、工程−ＣＡＤ部品対応関係ＤＢ２３のデータ構成について図５を用いて説明する。本発明で想定する工程−ＣＡＤ部品対応関係ＤＢ２３のデータは少なくとも、作業ＩＤ、部品ＩＤを有する。部品ＩＤは前記ＣＡＤ部品ＤＢ２１の部品ＩＤ、作業ＩＤは工程・実績ＤＢ２２の作業ＩＤが入る。これにより、部品と作業工程・実績の対応関係を表現することができる。

次に、工程テンプレートＤＢ２４のデータ構成について図６を用いて説明する。本発明において工程テンプレートは定型化した作業工程手順をいい、一定部品からなるグループを所定手順で組み立てる工程手順をいう。本発明で想定する工程テンプレートＤＢ２４のデータは、少なくともプラント名、エリア名、テンプレートＩＤ、機能条件、空間条件、設計条件、部品ＩＤ、作業順序を含む。テンプレートＩＤは各工程テンプレートに割当てられる識別子で、文字列が入る。本発明では、工程テンプレートは、各部品グループに対して一つ作成されるものであるため、テンプレートＩＤが部品グループの識別子でもある。すなわち、工程テンプレートＤＢ２４のテンプレートＩＤと部品ＩＤによって、部品グループも表現している。機能条件・空間条件・設計条件は、前記製品グループ化部１１１が部品グループを作成する際に使用した条件が入り、例えば、機能条件であれば系統名称などが入り、空間条件であれば機器出口／入口のどちらに接続しているかといった情報、設計条件であれば「口径が３００ｍｍ以上」などが入る。
（実績工程テンプレート生成部の処理）
次に、前記のプラント建設支援装置１を構成する各部の機能について詳細に説明する。まず、図７のフローチャートに従って、実績工程テンプレート生成部１１の処理ステップについて説明する。最初に、ＣＡＤ部品ＤＢ２１、実績・工程ＤＢ２２、工程−ＣＡＤ部品対応関係ＤＢ２３から、既設プラントのＣＡＤ部品データ、作業工程・作業実績データ、工程−ＣＡＤ部品データを読み込む（Ｓ２０１）。

次に、処理Ｓ２０２〜Ｓ２０４で部品グループ化を実施する。次に、各エリア内のＣＡＤ部品の有する機能・空間・設計情報のいずれか一つを用いてＣＡＤ部品をグループ化する（Ｓ２０２）。本発明では、機能情報は、系統名称／ライン名称／製品種別／製品名称を含み、空間情報は、ＣＡＤ部品の座標／機器・床・壁・天井との接続および距離／搬入口からの距離／足場・操作架台からの距離を含み、設計情報は、口径、形状、耐圧試験範囲、を含むものとする。すなわち、処理Ｓ２０２では、該情報のいずれか一つを用いて、ＣＡＤ部品ＤＢ２１のデータをグループ化する。

例えば、グループ化の例としては、同一系統の配管部品、同一ラインの配管部品、一定の空間内に存在するＣＡＤ部品（座標判定による）、機器の出口（または入口）部分に接続している連結のＣＡＤ部品、床または壁または天井に接続している連結のＣＡＤ部品、機器・床・壁・天井のそれぞれから１０００ｍｍ以内のＣＡＤ部品、床や足場や操作架台のそれぞれから１５００ｍｍ以内のＣＡＤ部品、口径が３００ｍｍ以上のＣＡＤ部品、直管のＣＡＤ部品、耐圧試験範囲毎のＣＡＤ部品などのグループ化が考えられる。これらのグループ化条件は事前に定義しておくか、または入出力装置２を介してユーザが指定する。

次に、上記機能・空間・設計情報の中から２つ以上の情報の組合せにより、ＣＡＤ部品をグループ化する（Ｓ２０３）。例えば、系統名称と口径を用いて、系統別にグループ化し、さらに口径が３００ｍｍ以上の部品とそうでない部品に細かくグループ化するなどである。

そして、グループ化の結果として、各グループに適当なＩＤを割り振り、工程テンプレートＤＢ２４に、テンプレートＩＤと部品ＩＤを適宜出力する（Ｓ２０４）。

次に、処理Ｓ２０５〜Ｓ２０７で、工程テンプレートを作成する。まず、処理Ｓ２０２〜Ｓ２０４により生成されたＣＡＤ部品グループ毎に、工程テンプレートＤＢ１Ｄに存在する部品ＩＤをキーとして、実績・工程ＤＢ２２から作業完了実績日を取得する（Ｓ２０５）。ここで、作業開始実績日が存在する場合はこれを取得しても良い。

次に、部品グループ内の部品毎の作業順序が分かるように、作業完了実績日の早い順に１から始まる整数などを割当てる（Ｓ２０６）。このとき、同一グループ内の部品において、作業完了実績日が同一の場合は、直前の作業完了部品からの距離や、上流から下流の順などに基づいて作業順序を決定すれば良い。その他にも、作業開始実績日の早い順に作業順序を決定しても良いし、作業開始実績日と作業完了実績日の平均値の早い順に作業順序を決定しても良い。

最後に、結果として、工程テンプレートＤＢ２４の作業順序に、部品毎に割当てた整数を出力する（Ｓ２０７）。

次に、図８のフローチャートを用いて、図２における工程生成部１２の処理ステップについて詳細に説明する。工程生成部１２では、まず、ユーザが入出力装置２を用いて、工程を生成するプラント・エリア・製品種別（配管・トレイ・ダクト）を入力する（Ｓ３０１）。次に、前記のＣＡＤ部品ＤＢ２１から、該入力情報に従って対象となるプラント・エリア・製品種別のＣＡＤ部品データを読込む（Ｓ３０２）。次に、該ＣＡＤ部品データに対して、前記ＣＡＤ部品グループ化処理２０２と同一の方法によりグループ化を実行する（Ｓ３０３）。そして、このとき、生成した各グループに対してユニークなＩＤを割り当て、該ＩＤをテンプレートＩＤとし、部品ＩＤとの対応関係を、工程テンプレートＤＢ２４に出力する（Ｓ３０４）。

次に、対象エリアの各部品グループに対して、既設プラント内で最も類似する部品グループを検索する（Ｓ３０５）。部品グループの類似性の判定は、ＣＡＤ部品ＤＢ２１に格納されているデータを用いて、前記機能・空間・設計情報に基づいた部品の対応付けを行い、「新設部品グループの部品総数」に対する「既設部品グループと対応付け可能な部品数」を類似度と定義することで可能である。

部品の対応付けは、例えば図９に示すようにして実施できる。まず、新設部品グループ内のある部品に関して、系統名称が一致する部品が既設部品グループ内に存在するかをチェックし（Ｓ４０１）、存在しない場合は該当なしと判定する（Ｓ４０６）。次に、前記処理４０１で系統名称が一致した既設部品の中で口径が一致する部品が存在するかをチェックし（Ｓ４０２）、存在しない場合は該当なしと判定する（Ｓ４０６）。次に、形状が一致する部品が存在するかをチェックし（Ｓ４０３）、存在しない場合は該当なしと判定する（Ｓ４０６）。

次に、機器や躯体（床・壁・天井）からのルート距離を算出し、比較する（Ｓ４０４）。ルート距離とは、機器から対象部品までの部品接続ルートの距離であり、ルート上の部品長の和を用いても良いし、ルート上の部品数を用いるなどでも良い。ルートの算出は、対象の部品から接続部品（ＣＡＤ部品ＤＢ２１に存在）を順次さかのぼり、機器や躯体に到達するまで繰り返すことで可能である。ルート距離の差分を算出し、記憶しておく。

次に、床面や壁、操作架台面、足場からの距離を算出し、比較する（Ｓ４０５）。部品と床面などの距離の算出は、ＣＡＤ部品ＤＢ２１の座標情報を用いれば可能である。例えば床面の場合、部品が持つ座標情報の内、最も小さいＺ座標の値と、床面を表すＣＡＤ部品が持つ座標情報の内、最も大きいＺ座標の値との差分をとることで可能である。算出した距離を記憶する。

ここでは、処理Ｓ４０４とＳ４０５で算出する距離は、完全一致ではなく、事前に閾値を設定しておき、閾値未満であれば類似と判定し、その結果複数の部品が類似候補として発見された場合に、最も距離に小さい部品を類似部品として判定するために用いる。前記の類似判定条件はユーザが入出力装置２を介して設定しても良い。例えば、口径に関する判定条件を、「完全一致」ではなく「閾値以内であれば類似」と変更しても良いし、「系統名称の一致」の代わりに「耐圧名称」の一致を条件に取り入れるなどしても良い。

以上のようにして、部品の対応付けを実施すると、ある新設部品グループとある既設部品グループの間で「新設部品グループ内の部品総数に対する対応付け可能な部品数」によって、部品グループ間の類似度を定義できる。これにより、該類似度が最も大きくなる既設部品グループが、対象の新設部品グループに最も類似する既設部品グループであると判定できる。

次に、図８に戻って、処理Ｓ３０３にて生成される部品グループの中でできるだけ部品数を多く含む部品グループを判定する（Ｓ３０６）。これは、まず処理Ｓ３０３で生成される新設プラントの部品グループは機能情報、空間情報、設計情報の任意の組合せに対して生成されるため、ある部品を含む部品グループが複数存在することに起因する。すなわち、部品グループが多数存在するため、どの部品グループの工程テンプレートを用いるかを選択する必要がある。

一つの方法として、できる限り部品数を多く含む部品グループを選択するということが考えられる。これは、小さな部品グループばかりを用いると、工程生成時にテンプレート間の並び替えのパターンが増え、実績工程テンプレートを利用する価値が減少してしまうためである。大きな部品グループの選択は、生成した部品グループ間の部品の包含関係を確認し、極大となる部品グループを選択すれば良い。ただし、構成する部品数が大きくなると、処理３０５にて判定した部品グループの類似度が低下すると考えられるため、入出力装置２を介して閾値を設定しておき、類似度が閾値を下回るような部品グループは選択しないという条件を付け加えても良い。

次に、部品間の対応関係に従って、工程テンプレート通りに部品毎の作業順序を生成する（Ｓ３０７）。このとき、前記処理Ｓ３０５の部品グループ間の部品対応付け処理において、対応付けが不可能であった部品に関しては、工程テンプレートの利用ではなく、事前定義のナレッジＤＢ内の作業順序生成ルールや、入出力装置２を介したユーザ指定により作業順序を生成する。

次に、部品グループ間の作業順序（すなわち、工程テンプレートの並び順）を、事前定義のナレッジＤＢ内の作業順序生成ルールや、入出力装置２を介したユーザ指定により生成する（Ｓ３０９）。例えば、「エリアの入口から遠い箇所を優先的に据付」、「機器の接続部を起点として、隣接配管を順次据付」というルールを適用すれば、ＣＡＤ部品ＤＢ２１から入口の座標を取得し、各部品グループの入口からの距離を算出する。このとき、部品グループ内の部品ごとの距離の平均値を用いても良いし、部品ごとの距離の最大値・最小値を用いても良い。

そして、機器に接続する部品グループの中で入口からの距離が最も遠い部品グループを実施し、順次その隣接部品グループｏｒ機器に接続する部品グループの内、入口から最も遠い部品グループの据付けるという作業順序を生成する。あるいは、部品グループの作業順序は、入出力装置３を介してユーザが任意に決定してもよい。例えば、ＣＡＤ表示部に表示されているＣＡＤ部品に対して、部品グループ毎にオブジェクトをグループ化および色分け表示し、ＣＡＤ上でユーザが選択した順に作業順序を生成するなどが考えられる。

最後に、各部品の作業開始予定日と作業完了予定日を決定する（Ｓ３１０）。最初の部品の作業開始予定日は、ユーザが入出力装置２を介して指定するか、または、事前に定義されたナレッジＤＢに格納されている「エリア引渡日から据付開始」などのルールを用いる。次に、事前に定義されたナレッジＤＢに格納されている部品毎の作業工数と、作業に要する作業員の数とを用いて部品毎に必要な工期を算出することで、作業順序に従って順次作業開始日と作業完了日を決定する。

１：プラント建設支援装置
１１： 実績工程テンプレート生成部
１１１：製品グループ化部
１１２：実績工程テンプレート生成部
１２：工程生成部
１２１：新設製品グループ化部
１２２：類似箇所判定部
１２３：新設工程生成部
２：既設・新設プラントＤＢ
２１：ＣＡＤ部品ＤＢ
２２：工程・実績ＤＢ
２３：工程−ＣＡＤ部品対応関係ＤＢ
２４：工程テンプレートＤＢ
３：入出力装置
３１：条件入力部
３２：結果表示部
４Ａ：新設プラント表示部
４Ａ１：新設プラント属性表示部
４Ａ２：新設プラント工程表示部
４Ａ３：新設プラントＣＡＤ表示部
４Ｂ：既設プラント表示
４Ｂ１：既設プラント属性表示部
４Ｂ２：既設プラント工程表示部
４Ｂ３：既設プラントＣＡＤ表示部

Claims (11)

1. 既設・新設プラントデータベースに記録されたデータによりプラント建設の工程計画を作成するプラント建設支援装置と、入出力装置を有するプラント建設支援システムにおいて、
   前記プラント建設支援装置は、前記既設・新設プラントデータベースのデータに基づいて既設プラントのＣＡＤ部品を機能情報と、空間情報と、設計情報に基づいてグループ化し、工程テンプレートを作成して前記工程テンプレートデータベースに記録する実績工程テンプレート生成部と、
   新設プラントのＣＡＤ部品を前記既設・新設プラントデータベースのデータに基づいてグループ化し、各グループに対して類似する既設プラントのＣＡＤ部品グループを判定し、類似する既設ＣＡＤ部品グループの工程テンプレートを用いて新たな工程を作成する工程生成部を有することを特徴とするプラント建設支援システム。
2. 請求項１に記載のプラント建設支援システムにおいて、前記既設・新設プラントデータベースは、ＣＡＤ部品データベースと、工程・実績データベースと、工程−ＣＡＤ部品対応関係データベースと、工程テンプレートデータベースを有し、
   前記プラント建設支援装置の実績工程テンプレート生成部は、前記ＣＡＤ部品データベースと、工程・実績データベースと、工程−ＣＡＤ部品対応関係データベースのデータに基づいて既設プラントのＣＡＤ部品を機能情報と、空間情報と、設計情報に基づいてグループ化し、前記工程生成部は、新設プラントのＣＡＤ部品を前記ＣＡＤ部品データベースと工程・実績データベースと工程−ＣＡＤ部品対応関係データベースと工程テンプレートデータベースのデータに基づいてグループ化することを特徴とするプラント建設支援システム。
3. 請求項１又は２に記載のプラント建設支援システムにおいて、前記実績工程テンプレート生成部は、既設プラントのＣＡＤ部品の機能情報と、空間情報と、設計情報に基づいてＣＡＤ部品をグループ化する製品グループ化部と、各グループに対し作業実績に基づいて工程テンプレートを作成する実績工程テンプレート生成部を有することを特徴とするプラント建設支援システム。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載のプラント建設支援システムにおいて、前記工程生成部は、新設プラントのＣＡＤ部品の機能情報と、空間情報と、設計情報に基づいてＣＡＤ部品をグループ化する新設製品グループ化部と、新設プラントと既設プラントのグループの類似度を判定する類似箇所判定部と、類似グループの工程テンプレートを用いて工程を自動的に作成する新設工程生成部を有することを特徴とするプラント建設支援システム。
5. 請求項請求項１乃至４のいずれかに記載のプラント建設支援システムにおいて、前記入出力装置は条件入力部と結果表示部を有することを特徴とするプラント建設支援システム。
6. 請求項５に記載のプラント建設支援システムにおいて、前記入出力装置の結果表示部は、
   新設プラント製品のＣＡＤ部品と機能情報と、空間情報と、設計情報に基づく類似の既設プラント製品のＣＡＤ部品を表示するＣＡＤ表示部と、既設プラント製品の作業完了日を含む作業実績と新設プラント製品の作業開始予定日および作業完了予定日を含む工程計画を表示する工程表示部と、新設プラントと既設プラントＣＡＤ部品の類似判定に用いた機能情報と、空間情報と、設計情報を表示する属性表示部とを有することを特徴とするプラント建設支援システム。
7. 既設・新設プラントデータベースに記録されたデータによりプラント建設の工程計画を作成するプラント建設支援装置と入出力装置を有し、前記プラント建設支援装置は、前記既設・新設プラントデータベースのデータに基づいて既設プラントのＣＡＤ部品を機能情報と、空間情報と、設計情報に基づいてグループ化し、工程テンプレートを作成して前記工程テンプレートデータベースに記録する実績工程テンプレート生成部と、新設プラントのＣＡＤ部品を前記既設・新設プラントデータベースのデータに基づいてグループ化し、各グループに対して類似する既設プラントのＣＡＤ部品グループを判定し、類似する既設ＣＡＤ部品グループの工程テンプレートを用いて新たな工程を作成する工程生成部を有するプラント建設支援システムを用いたプラント建設支援方法において、
   機能・空間・設計情報に基づいて、既設プラント及び新設プラントのＣＡＤ部品をグループ化する部品グループ生成ステップと、
   前記部品グループ生成ステップにより生成される、既設プラントの部品グループ毎に、作業実績に基づいて部品単位の作業順序を判定し、部品グループの工程テンプレートを作成する工程テンプレート作成ステップと、
   前記部品グループ生成ステップにより生成される、新設プラントの部品グループ毎に、既設プラントの部品グループから類似のグループを判定し、該グループの工程テンプレートを利用して、新設プラントの工程を作成する工程生成ステップと、
   を有することを特徴とするプラント建設支援方法。
8. 請求項７に記載のプラント建設支援方法において、前記部品グループ生成ステップにおける機能情報は系統、ラインを含み、空間情報は座標、機器・床・壁・天井との接続および距離、搬入口からの距離、足場・操作架台からの距離を含み、設計情報は口径、形状、耐圧試験範囲を含むことを特徴とするプラント建設支援方法。
9. 請求項７又は８に記載のプラント建設支援方法において、前記工程テンプレート作成ステップにおける作業順序は、据付部品毎の作業開始日実績と作業完了日実績の少なくとも一方に基づいて部品単位の作業順序を作成し、工程テンプレートを作成することを特徴とするプラント建設支援方法。
10. 請求項７乃至９のいずれかに記載のプラント建設支援方法において、前記工程生成ステップは前記機能情報、空間情報、設計情報を用いて、新設プラントの部品グループと既設プラントの部品グループの類似判定を行うことを特徴とするプラント建設支援方法。
11. 請求項７乃至１０のいずれかに記載のプラント建設支援方法において、前記工程生成ステップは新設プラントの部品グループ同士を部品の包含関係に基づき比較し、極大となる部品グループに関する、既設プラントの工程テンプレートを利用することを特徴とするプラント建設支援方法。

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