JP2014174708A - 設計支援装置及び設計支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】所定の表示条件において表示負荷を軽減することを課題とする。
【解決手段】３次元形状データが格納されている３Ｄ形状ＤＢ２１と、簡略データを格納している標準カタログＤＢ２４と、３Ｄ形状データに描画されている部品データを抽出し、当該抽出された部品データに該当する部品に関する特徴量を抽出する抽出部１０２と、前記特徴量を基に、前記部品データに前記簡略データを割り当てるマッチング部１０３と、前記抽出部１０２が抽出した部品に関する特徴量を基に、前記割り当てられた簡略データを取得し、所定の表示条件を満たす場合、部品データを前記簡略データに置換して表示部に表示する表示処理部１０６と、を有することを特徴とする
【選択図】図１

Description

プラント設備等の設計を支援する設計支援装置及び設計支援方法に関する。

プラント設備等の設計におけるユーザの負担を軽減するための技術が近年要求されている。
このような技術として特許文献１〜４が開示されている。
特許文献１に記載の技術は、配管経路の設計において、具体的な購入品と３Ｄ（Dimension）モデルを対応付けることによってプラント設計を実現するものである。また、特許文献１に記載の技術は、空間的干渉や構造強度を計算し、さらに設計成立性を判定し、その設計成立性に従って配管経路を修正するものである。

そして、特許文献２に記載の技術は、プラントの製品調達情報を含む総合エンジニアリング支援システムであり、プラントの製品調達を含むプロジェクト管理において、干渉チェック、解析結果の反映、情報交換の仕組み、及び、共有化を行うものである。

さらに、特許文献３に記載の技術は、固有形式のＣＡＤ（Computer Aided Design）データと、統合ＤＢ（Data Base）(標準形式)との間のデータ構造を対応付けるマッピングツールを有している。そして、このマッピングツールは、異種のＣＡＤシステムにより作成された部分的なＣＡＤデータ交換を行うものである。

また、特許文献４に記載の技術は、モデルと視点の間の距離が、元のモデルのメッシュ表現を簡略化して表現する際の選択に使用されるものである。

特開２０１０−２１１７３６号公報 特開２００８−８４０５１号公報 特開２００５−３０１６３０号公報 特開２００２−１８３２２８号公報

プラントの見積もり・設計・建設・運転・保守といったプラントライフサイクル等にかかわる３Ｄ部品モデルは多種の部品データ、フォーマットで表現されており、形状データのみの標準化によるＣＡＤデータの共通表現を行うことは難しい。このため、設計、調達、建設及び保全といった各フェーズで利用するＣＡＤ装置が異なる場合、各ＣＡＤ装置に対応するフォーマットに変換するためのデータ変換処理プログラムの開発・利用や再入力が必要となる。しかし、このようなデータ変化処理が行われることで、ＣＡＤデータ作成工数の増大、入力ミス、及び、作成データの誤差の蓄積が招かれている。さらに、例えば、大規模プラントの大量の複雑な３Ｄモデル形状表現をするためには、高速グラフィクス表示性能を有するＰＣ（Personal Computer）が必要となる。

このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、所定の表示条件において表示負荷を軽減することを課題とする。

前記した課題を解決するため、本発明は、所定の表示条件が満たされる場合、３次元形状データにおける部品データを簡略データで置換して表示することを特徴とする。

本発明によれば、所定の表示条件において表示負荷を軽減することができる。

第１実施形態に係る設計支援システムの構成例を示す図である。 詳細な部品データによる３Ｄ形状データの例を示す斜視図である。 各部品データが簡略データに置換された例を示す斜視図である。 第１実施形態に係るカタログデータの例を示す図である。 第１実施形態に係る設計支援処理の全体的な手順を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る画層種別判別処理の手順を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る抽出処理の手順を示すフローチャートである。 第１実施形態に係るマッチング処理の手順を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る手動割当画面の例を示す図である。 第１実施形態に係る検証処理の手順を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る編集処理の手順を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る編集画面の例を示す図である。 第１実施形態に係る表示処理の手順を示すフローチャートである。 第１実施形態に係るプラント表示画面例を示す図である（簡略）。 第１実施形態に係るプラント表示画面例を示す図である（詳細）。 第１実施形態に係るデータ交換処理の手順を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る交換データの例を示す図である。 第２実施形態に係る設計支援システムの構成例を示す図である。 ３Ｄ計測装置から得られる３Ｄ形状データから特徴量を抽出する手法を示す図である。

次に、本発明を実施するための形態（「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。

《第１実施形態》
まず、図１〜図１７を参照して、本発明に係る第１実施形態を説明する。
［システム構成］
図１は、第１実施形態に係る設計支援システムの構成例を示す図である。
第１実施形態における設計支援システムＺは、２台の３Ｄ ＣＡＤ装置２Ａ，２Ｂと、１台の２Ｄ ＣＡＤ装置３と、設計支援装置１とを有している。
３Ｄ ＣＡＤ装置２Ａは、部品の３Ｄ ＣＡＤ設計図等を生成するＣＡＤ装置である。３Ｄ ＣＡＤ装置２Ａで作成されたＣＡＤデータは、形状に関する情報のみで属性情報が付加されていてもよいし、属性情報が付加されていなくてもよい。つまり、本実施形態における設計支援システムＺは、ＣＡＤデータにおける属性情報を考慮しなくてもよく、ＣＡＤ装置にインストールされているＣＡＤソフトウェア毎に異なるフォーマットを考慮しなくてもよい。

３Ｄ ＣＡＤ装置２Ａで作成された３Ｄ ＣＡＤデータ（以下、３Ｄ形状データ（３次元形状データ）と称する）は３Ｄ形状ＤＢ（第２の記憶部）２１に格納される。
２Ｄ ＣＡＤ装置３は、系統図等の情報を作成するＣＡＤ装置である。２Ｄ ＣＡＤ装置３で作成された系統図等のＣＡＤデータ（系統データ）は系統ＤＢ２２に格納される。
３Ｄ ＣＡＤ装置２Ｂは、カタログ情報付３Ｄ部品ＤＢ２３に格納されている情報を基に、プラントの３Ｄ ＣＡＤ設計図等を作成するＣＡＤ装置である。つまり、３Ｄ ＣＡＤ装置２Ｂはカタログ情報付３Ｄ部品ＤＢ２３に格納されている情報を基準ライブラリ情報として利用することにより、プラントの３Ｄ ＣＡＤ設計図等を作成する。

設計支援装置１は、３Ｄ ＣＡＤ装置２Ａで作成された属性情報が付加されていない（非インテリジェントな）３Ｄ形状データを基に、特徴量を抽出する。そして、設計支援装置１は、抽出した特徴量等を基に、３Ｄ形状データ中の部品データをカタログデータに割り当てる。さらに、設計支援装置１は、カタログデータを割り当てられた部品データをカタログ情報付３Ｄ部品ＤＢ２３に格納する。そして、設計支援装置１は、所定の表示条件を満たす場合、カタログデータにおける簡略データで部品データを置換して表示する。ここで、簡略データとは、部品データの形状を簡略化した形状データである。
また、設計支援装置１はカタログデータを利用してデータ容量を小さくした交換データを生成し、他のＣＡＤ装置へ送信する。このような交換データを生成、送信することで、設計支援システムＺ内のＣＡＤ装置がカタログデータを共有していれば、各ＣＡＤ装置は交換データを基に３Ｄ形状データを復元することが可能である。

設計支援装置１は、メモリ１０、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０、記憶装置２０、表示装置４０及び入力装置５０を有している。
メモリ１０には、処理部１００と、この処理部１００で実行されている画層種別判別部１０１、抽出部１０２、マッチング部１０３、検証部１０４、編集部１０５、表示処理部１０６、データ交換部１０７が、記憶装置２０に格納されているプログラムをＣＰＵ３０が実行することによって具現化されている。
また、記憶装置２０は、３Ｄ形状ＤＢ２１、系統ＤＢ２２、カタログ情報付３Ｄ部品ＤＢ２３、標準カタログＤＢ（第１の記憶部）２４を有している。なお、本実施形態において、３Ｄ形状ＤＢ２１、系統ＤＢ２２、カタログ情報付３Ｄ部品ＤＢ２３、標準カタログＤＢ２４は、ＨＤ（Hard Disk）等の記憶装置２０を想定しているが、主記憶装置等のメモリ１０に形成されるものでもよい。

画層種別判別部１０１は、３Ｄ ＣＡＤデータである３Ｄ形状データから部品の種別毎に部品の３Ｄ形状データが描画されている画層が、どの種別の部品を描画している画層であるかを判定する。
抽出部１０２は、画層中に描画されている部品データを抽出し、その特徴量を算出する。
マッチング部１０３は、抽出され、特徴量が算出された部品データを、標準カタログＤＢ２４に格納されているカタログデータに割り当てる。
検証部１０４は、不具合部品の検証等を行う。
編集部１０５は、カタログデータが割り当てられていない部品データや、検証部１０４で不具合が確認された部品データの編集を行う。
表示処理部１０６は、所定の条件を満たしている場合、簡略データを表示装置４０に表示し、所定の条件を満たしていない場合は詳細な部品データを表示装置４０に表示する。
データ交換部１０７は、他のＣＡＤ装置との間でデータを交換するための交換データを生成し、送信する。交換データについては後記する。

３Ｄ形状ＤＢ２１には、３Ｄ ＣＡＤ装置２Ａで作成された３Ｄ形状データが格納されている。３Ｄ形状データは、複数の部品の形状データ（以降、部品データと称する）からなるＣＡＤデータであり、属性情報は記述されていない。なお、３Ｄ形状データに属性情報が記述されていてもよい。
系統ＤＢ２２には、２Ｄ ＣＡＤ装置３で作成された系統データが格納されている。系統データは、配管ラインデータ等、部品間の系統図等の２Ｄ ＣＡＤデータである。

標準カタログＤＢ２４は、各部品に関するカタログデータが格納されている。カタログデータは後記して説明する。なお、カタログデータはメーカ側で作成されてもよいし、設計支援装置１のユーザが作成してもよい。
カタログ情報付３Ｄ部品ＤＢ２３には、部品データや、部品データが割り当てられたカタログデータが格納されている。
表示装置４０はディスプレイ等であり、入力装置５０はキーボードや、マウス等である。

［３Ｄ形状データ例］
図２は、詳細な部品データによる３Ｄ形状データの例を示す斜視図であり、図３は図２の各部品データが簡略データに置換された例を示す斜視図である。
設計支援装置１は、図２に示すような属性情報を有しておらず、複雑（詳細）な３Ｄ形状データにおける部品データ（機器２０１、弁・配管２０２，２０３）の接続位置を正確におさえつつ、部品データをカタログデータに割り当てる。そして、表示条件に応じて、カタログデータに対応付けられている簡略データで、部品データを置換することで、図３に示すような簡略データ（機器３０１、弁・配管３０２，３０３）を表示する。これにより、表示処理速度を向上させることができる。

［カタログデータ］
図４は、第１実施形態に係るカタログデータの例を示す図である。ここで、図４（ａ）は弁のカタログデータを示し、図４（ｂ）は配管のカタログデータを示す。
カタログデータは、標準カタログＤＢ２４に格納されている情報である。
例えば、図４（ａ）に示すように弁のカタログデータは、ベンダ名、製品名、部品データ、簡略データ、価格、納入実績、部品ＩＤ（Identification）等の各欄を有している。
ここで、部品データの欄は、該当する弁の詳細な部品データのファイル名であり、簡略データは、該当する簡略データのファイル名等である。また、部品ＩＤは、その部品（図４（ａ）の例では弁）を一意に特定するためのデータである。

また、図４（ｂ）に示すように配管のカタログデータは、呼び径、規格、材料コード、材料名、外径、肉厚、寸法単位、部品ＩＤを有している。そして、部品ＩＤは、その配管を一意に特定するためのデータである。これらのうち、呼び径、外径、肉厚等は特徴量に相当する量である。ここで、規格とは規格名が格納される欄であり、外径は配管の外径が格納される欄である。
なお、本実施形態ではカタログデータにおいて、個々の部品についてのデータ（つまり、図４のカタログデータにおける各レコード）をカタログ部品データと称することとする。

［フローチャート］
次に、図５〜図１７を参照して、第１実施形態に係る設計支援処理の説明を行う。

（全体処理）
図５は、第１実施形態に係る設計支援処理の全体的な手順を示すフローチャートである。
なお、図５における各処理の詳細は後記して説明する。
まず、ユーザが入力装置５０を介して各種モードの指定を行う（Ｓ１０１）。ここで指定されるモードは割当モードや、データ交換モード等である。割当モードは、後記するマッチング処理において部品データに対するカタログデータの割り当てを自動で行うか、手動で行うかを指定する情報である。また、データ交換モードはデータ交換の際、交換データ中に詳細な部品データを含むか、詳細な部品データを含まないかを指定する情報である。

そして、画層種別判別部１０１が、３Ｄ形状データにおける画層に描画されている部品の種別を判別する画層種別判別処理を行う（Ｓ１０２）。
次に、抽出部１０２が、各画層に描画されている部品データを抽出し、部品データ毎に特徴量を算出する抽出処理を行う（Ｓ１０３）。
そして、マッチング部１０３が、算出された特徴量を基に部品データをカタログデータに割り当てるマッチング処理を行う（Ｓ１０４）。

続いて、検証部１０４が３Ｄ形状データにおける部品データを簡略データに置換した場合に部品間のギャップや、干渉が生じていないかといった不具合が生じていないか否かを判定する検証処理を行う（Ｓ１０５）。
そして、編集部１０５が、ステップＳ１０４でカタログデータへの割り当てが行われなかった部品データや、ステップＳ１０５で不具合が確認された部品データについて編集を行う編集処理を行う（Ｓ１０６）。

次に、処理部１００は、入力装置５０を介して表示指示が入力されたか否かを判定する（Ｓ１０７）。
ステップＳ１０７の結果、表示処理が入力されていない場合（Ｓ１０７→Ｎｏ）、処理部１００はステップＳ１０９へ処理を進める。
ステップＳ１０７の結果、表示指示が入力された場合（Ｓ１０７→Ｙｅｓ）、表示処理部１０６が、表示条件に応じて、詳細な部品データを表示装置４０に表示したり、簡略データを表示装置４０に表示したりする表示処理を行う（Ｓ１０８）。

そして、処理部１００は、入力装置５０を介してデータ交換指示が入力されたか否かを判定する（Ｓ１０９）。
ステップＳ１０９の結果、データ交換指示が入力されていない場合（Ｓ１０９→Ｎｏ）、処理部１００は処理を終了する。
ステップＳ１０９の結果、データ交換指示が入力されていた場合（Ｓ１０９→Ｙｅｓ）、データ交換部１０７が、後記する交換データを生成し、他のＣＡＤ装置へ生成した交換データを送信するデータ交換処理を行い（Ｓ１１０）、処理部１００は処理を終了する。

（画層種別判別処理）
図６は、第１実施形態に係る画層種別判別処理の手順を示すフローチャートである。図６に示す処理は図５のステップＳ１０２の詳細な処理であり、３Ｄ形状データを構成する画層が、どの種別の部品データを描画している画層かを判別する処理である。
ここで、画層とは３Ｄ形状データを構成するものである。通常、ＣＡＤデータを作成する際、すべての部品を一様に描画するのではなく、配管には配管の画層、機器には機器の画層といった具合に部品の種別によって画層を変えて描画するのが一般的である。なお、どの画層にどの種別の部品が記載されているかを示す画層の種別の情報は属性情報に属さない情報である。

まず、画層種別判別部１０１が画層数をセットする（Ｓ２０１）。この処理は、画層種別判別部１０１が３Ｄ形状データにおける画層数をカウントすることで行われる。
なお、このとき、処理数が「０」に初期化される。
そして、画層種別判別部１０１は処理数が画層数に一致しているか否かを判定することによって、すべての画層について完了したか否かを判定する（Ｓ２０２）。
ステップＳ２０２の結果、すべての画層について完了している場合（Ｓ２０２→Ｙｅｓ）、処理部１００は図５のステップＳ１０３へ処理をリターンする。

ステップＳ２０２の結果、すべての画層について完了していない場合（Ｓ２０２→Ｎｏ）、画層種別判別部１０１は、処理対象となっている画層の種別が「配管」であるか否かを判定する（Ｓ２０３）。
ステップＳ２０３の結果、「配管」である場合（Ｓ２０３→Ｙｅｓ）、画層種別判別部１０１は、処理対象となっている画層を配管画層として記憶装置２０に一時記憶し（Ｓ２０４）、処理数を１カウントアップした後、ステップＳ２０２へ処理を戻す。

ステップＳ２０３の結果、「配管」でない場合（Ｓ２０３→Ｎｏ）、画層種別判別部１０１は、処理対象となっている画層の種別が「トレイ」であるか否かを判定する（Ｓ２０５）。
ステップＳ２０５の結果、「トレイ」である場合（Ｓ２０５→Ｙｅｓ）、画層種別判別部１０１は、処理対象となっている画層をトレイ画層として記憶装置２０に一時記憶し（Ｓ２０６）、処理数を１カウントアップした後、ステップＳ２０２へ処理を戻す。

ステップＳ２０５の結果、「トレイ」でない場合（Ｓ２０５→Ｎｏ）、画層種別判別部１０１は、処理対象となっている画層の種別が「ダクト」であるか否かを判定する（Ｓ２０７）。
ステップＳ２０７の結果、「ダクト」である場合（Ｓ２０７→Ｙｅｓ）、画層種別判別部１０１は、処理対象となっている画層をダクト画層として記憶装置２０に一時記憶し（Ｓ２０８）、処理数を１カウントアップした後、ステップＳ２０２へ処理を戻す。

ステップＳ２０７の結果、「ダクト」でない場合（Ｓ２０７→Ｎｏ）、画層種別判別部１０１は、処理対象となっている画層の種別が「機器」であるか否かを判定する（Ｓ２０９）。
ステップＳ２０９の結果、「機器」である場合（Ｓ２０９→Ｙｅｓ）、画層種別判別部１０１は、処理対象となっている画層を機器画層として記憶装置２０に一時記憶し（Ｓ２１０）、処理数を１カウントアップした後、ステップＳ２０２へ処理を戻す。

ステップＳ２０９の結果、「機器」でない場合（Ｓ２０９→Ｎｏ）、画層種別判別部１０１は、処理対象となっている画層の種別が「躯体」であるか否かを判定する（Ｓ２１１）。
ステップＳ２１１の結果、「躯体」である場合（Ｓ２１１→Ｙｅｓ）、画層種別判別部１０１は、処理対象となっている画層を躯体画層として記憶装置２０に一時記憶し（Ｓ２１２）、処理数を１カウントアップした後、ステップＳ２０２へ処理を戻す。

ステップＳ２１１の結果、「躯体」でない場合（Ｓ２１１→Ｎｏ）、画層種別判別部１０１は、画層種別判別部１０１は、処理対象となっている画層を残っている画層種別である鉄骨画層として記憶装置２０に一時記憶し（Ｓ２１３）、処理数を１カウントアップした後、ステップＳ２０２へ処理を戻す。
なお、本実施形態では、画層種別が「配管」、「トレイ」、「ダクト」、「機器」、「躯体」、「鉄骨」からなるとしているが、例えば、弁等、これら以外の画層種別があってもよい。

（抽出処理）
図７は、第１実施形態に係る抽出処理の手順を示すフローチャートである。図７に示す処理は、図５のステップＳ１０３の詳細な処理であり、図６の処理で判別された画層から部品データを抽出し、抽出された部品データの特徴量を抽出する処理である。
なお、図７では、抽出処理の代表例として、「配管」に対する処理を示す。「トレイ」、「ダクト」、「機器」、「躯体」及び「鉄骨」のそれぞれについても同様の処理が行われるが、その処理内容は同様であるので図示及び説明を省略する。

まず、抽出部１０２は、配管オブジェクトを有する配管画層におけるすべての配管オブジェクトについて処理を完了したか否かを判定する（Ｓ３０１）。なお、本実施形態では、ＣＡＤデータ上の部品データを「オブジェクト」と称し、個々の部品のデータであり、個別に記憶装置２０等に格納可能であり、他の装置へ送信可能なデータを「データ」と称することとする。ステップＳ３０１の処理は、配管画層において未処理のオブジェクトが存在するか否かで判定される。
ステップＳ３０１の結果、すべての配管オブジェクトについて処理を完了している場合（Ｓ３０１→Ｙｅｓ）、抽出部１０２は図５のステップＳ１０４へ処理をリターンする。
ステップＳ３０１の結果、すべての配管オブジェクトについて処理を完了していない場合（Ｓ３０１→Ｎｏ）、抽出部１０２は処理対象となっている配管オブジェクトのタイプが「円柱」であるか否かを判定する（Ｓ３０２）。タイプの判定は、抽出部１０２が配管オブジェクトの外形と、予め記憶装置２０に格納されている配管タイプの外形サンプルとを比較し、その一致率が所定値以上であるか否かによってなされてもよい。

ステップＳ３０２の結果、処理対象となっている配管オブジェクトのタイプが「円柱」である場合（Ｓ３０２→Ｙｅｓ）、抽出部１０２は処理対象となっている配管オブジェクトを部品データとして抽出する。そして、抽出部１０２は抽出した部品データの外径及び配管長を３Ｄ形状データから算出し（Ｓ３０３）、算出した外径及び配管長を特徴量とする。さらに、抽出部１０２は、特徴量を抽出された部品データに紐付けて記憶装置２０に一時記憶する（Ｓ３１５）。そして、抽出部１０２はステップＳ３０１に処理を戻す。

ステップＳ３０２の結果、配管オブジェクトのタイプが「円柱」でない場合（Ｓ３０２→Ｎｏ）、抽出部１０２は処理対象となっている配管オブジェクトのタイプが「トーラス」であるか否かを判定する（Ｓ３０４）。
ステップＳ３０４の結果、処理対象となっている配管オブジェクトのタイプが「トーラス」である場合（Ｓ３０４→Ｙｅｓ）、抽出部１０２は処理対象となっている配管オブジェクトを部品データとして抽出する。そして、抽出部１０２は抽出した部品データの外径（小半径）、曲げ半径（大半径）及び２つの角度を３Ｄ形状データから算出し（Ｓ３０５）、算出した外径、曲げ半径及び２つの角度を特徴量とする。さらに、抽出部１０２は、特徴量を抽出された部品データに紐付けて記憶装置２０に一時記憶する（Ｓ３１５）。そして、抽出部１０２はステップＳ３０１に処理を戻す。

ステップＳ３０４の結果、配管オブジェクトのタイプが「トーラス」でない場合（Ｓ３０４→Ｎｏ）、抽出部１０２は処理対象となっている配管オブジェクトのタイプが「円柱合成」であるか否かを判定する（Ｓ３０６）。
ステップＳ３０６の結果、処理対象となっている配管オブジェクトのタイプが「円柱合成」である場合（Ｓ３０６→Ｙｅｓ）、抽出部１０２は処理対象となっている配管オブジェクトを部品データとして抽出する。そして、抽出部１０２は抽出した部品データの外径及び配管長を３Ｄ形状データから算出し（Ｓ３０７）、算出した外径及び配管長を特徴量とする。さらに、抽出部１０２は、特徴量を抽出された部品データに紐付けて記憶装置２０に一時記憶する（Ｓ３１５）。そして、抽出部１０２はステップＳ３０１に処理を戻す。

ステップＳ３０６の結果、配管オブジェクトのタイプが「円柱合成」でない場合（Ｓ３０６→Ｎｏ）、抽出部１０２は処理対象となっている配管オブジェクトのタイプが「円錐台」であるか否かを判定する（Ｓ３０８）。
ステップＳ３０８の結果、処理対象となっている配管オブジェクトのタイプが「円錐台」である場合（Ｓ３０８→Ｙｅｓ）、抽出部１０２は処理対象となっている配管オブジェクトを部品データとして抽出する。そして、抽出部１０２は抽出した部品データの外径及び配管長を３Ｄ形状データから算出し（Ｓ３０９）、算出した外径及び配管長を特徴量とする。さらに、抽出部１０２は、特徴量を抽出された部品データに紐付けて記憶装置２０に一時記憶する（Ｓ３１５）。そして、抽出部１０２はステップＳ３０１に処理を戻す。

ステップＳ３０８の結果、配管オブジェクトのタイプが「円錐台」でない場合（Ｓ３０８→Ｎｏ）、抽出部１０２は処理対象となっている配管オブジェクトのタイプが「複合ソリッド」であるか否かを判定する（Ｓ３１０）。
ステップＳ３１０の結果、処理対象となっている配管オブジェクトのタイプが「複合ソリッド」である場合（Ｓ３１０→Ｙｅｓ）、抽出部１０２は処理対象となっている配管オブジェクトを部品データとして抽出する。そして、抽出部１０２は抽出した部品データの外径及び面間寸法を３Ｄ形状データから算出し（Ｓ３１１）、算出した外径及び配管長を特徴量とする。さらに、抽出部１０２は、特徴量を抽出された部品データに紐付けて記憶装置２０に一時記憶する（Ｓ３１５）。そして、抽出部１０２はステップＳ３０１に処理を戻す。

ステップＳ３１０の結果、配管オブジェクトのタイプが「複合ソリッド」でない場合（Ｓ３１０→Ｎｏ）、抽出部１０２は処理対象となっている配管オブジェクトのタイプが「円盤」であるか否かを判定する（Ｓ３１２）。
ステップＳ３１２の結果、処理対象となっている配管オブジェクトのタイプが「円盤」である場合（Ｓ３１２→Ｙｅｓ）、抽出部１０２は処理対象となっている配管オブジェクトを部品データとして抽出する。そして、抽出部１０２は抽出した部品データの外径、鋼管外径及び厚さを３Ｄ形状データから算出し（Ｓ３１３）、算出した外径、鋼管外径及び厚さを特徴量とする。さらに、抽出部１０２は、特徴量を抽出された部品データに紐付けて記憶装置２０に一時記憶する（Ｓ３１５）。そして、抽出部１０２はステップＳ３０１に処理を戻す。

ステップＳ３１２の結果、配管オブジェクトのタイプが「円盤」でない場合（Ｓ３１２→Ｎｏ）、この配管オブジェクトはどのタイプにも該当しないことになるため、抽出部１０２は処理対象となっている残った配管オブジェクトを部品データとして一括して抽出する。そして、抽出部１０２は抽出した部品データの外径及び各寸法（ｘ、ｙ、ｚ）を３Ｄ形状データから算出し（Ｓ３１４）、算出した外径及び各寸法を特徴量とする。さらに、抽出部１０２は、特徴量を抽出された部品データに紐付けて記憶装置２０に一時記憶する（Ｓ３１５）。そして、抽出部１０２はステップＳ３０１に処理を戻す。

なお、ステップＳ３０３，Ｓ３０５，Ｓ３０７，Ｓ３０９，Ｓ３１１，Ｓ３１３の処理において、特徴量が紐付けられるとき、抽出部１０２は特徴量の名称と特徴量の数値とを対応付けて記憶されることが望ましい。
なお、図４（ａ）に示すように弁等には特徴量を定めることができないので、オブジェクトが弁である場合は抽出部１０２は、弁のタイプから該当する弁の部品データを抽出するが、特徴量を算出することはしない。

（マッチング処理）
図８は、第１実施形態に係るマッチング処理の手順を示すフローチャートである。図８に示す処理は図５のステップＳ１０４の詳細な処理であり、図７に示す抽出処理で抽出された各部品オブジェクトの特徴量に基づいて、部品データにカタログデータを割り当てる処理である。
なお、図８では、マッチング処理の代表例として、「配管」と判定された部品データに対する処理を示す。「トレイ」、「ダクト」、「機器」、「躯体」及び「鉄骨」のそれぞれについても同様の処理が行われるが、その処理内容は同様であるので図示及び説明を省略する。

まず、マッチング部１０３は、標準カタログＤＢ２４からカタログデータを読み込む（Ｓ４０１）。カタログデータは、図４で示される情報である。

次に、マッチング部１０３は系統ＤＢ２２から系統データ（配管ラインデータ及び流体情報を読み込む（Ｓ４０２）。流体情報とは、配管等を通る流体の種別に関する情報である。例えば、流体情報としては、「油」、「水」、「蒸気」等がある。この流体情報は、後に部品データを検索する際の検索キーとなる。
その後、マッチング部１０３は、すべての配管オブジェクトについて処理が完了したか否かを判定する（Ｓ４０３）。
ステップＳ４０３の結果、すべての配管オブジェクトについて処理を完了している場合（Ｓ４０３→Ｙｅｓ）、処理部１００は図５のステップＳ１０５へ処理をリターンする。

ステップＳ４０３の結果、すべての配管オブジェクトについて処理を完了していない場合（Ｓ４０３→Ｎｏ）、マッチング部１０３は処理対象となっている配管オブジェクトが「直管」である否かを判定する（Ｓ４０４）。マッチング部１０３は、配管オブジェクトの特徴量を基に、処理対象となっている配管オブジェクトが「直管」であるか否かを判定する。

ステップＳ４０４の結果、「直管」である場合（Ｓ４０４→Ｙｅｓ）、マッチング部１０３は、処理対象となっている配管オブジェクトの特徴量とカタログデータに格納されている値との一致度を算出する（Ｓ４２１）。一致度としては、図７で算出された特徴量と、カタログデータに格納されている値との差の二乗和等が考えられる。
このようにすることで、オブジェクトと、カタログデータとの特徴量が一致しなくても、すべてのカタログ部品データと一致しないとして除外されることを防止することができる。

続いて、マッチング部１０３は、算出した一致度の高い順に現在処理対象となっている配管オブジェクトの種別毎に（ここでは、直管）カタログデータをソーティングする（Ｓ４２２）。なお、弁のように特徴量が存在しない場合、マッチング部１０３は一致度を算出せず、例えば、外形の一致度等を基にソーティングを行ってもよい。つまり、部品データの特徴量や、外形が類似性のための情報となる。
次に、マッチング部１０３は、図５のステップＳ１０１で指定された割当モードが「自動」であるか否かを判定する（Ｓ４２３）。割当モードは、部品データにカタログデータを割り当てる際に、マッチング部１０３が自動で割り当てるか、ユーザが手動で割り当てるかを決定するモードである。

ステップＳ４２３の結果、割当モードが「自動」ではない場合（Ｓ４２３→Ｎｏ）、すなわち、割当モードが手動である場合、ユーザは表示装置４０に表示されている手動割当画面（図９で後記）を操作する。これにより、処理対象となっている部品データに対するカタログデータの手動割当が行われる（Ｓ４２４）。

ステップＳ４２３の結果、割当モードが「自動」である場合（Ｓ４２３→Ｙｅｓ）、マッチング部１０３は、処理対象となっている部品データにカタログデータを割り当てる自動割当処理を行う（Ｓ４２５）。ここで、マッチング部１０３は処理対象となっている部品データに紐付けられている特徴量を基にカタログデータを検索し、特徴量が一致するカタログ部品データを検索する。そして、特徴量が一致するカタログ部品データがある場合、例えば、カタログデータの部品データの欄に処理対象となっている部品データのファイル名を格納する。

そして、マッチング部１０３は、ステップＳ４２４や、ステップＳ４２５でカタログデータを割り当てられた部品データや、カタログデータを、カタログ情報付３Ｄ部品ＤＢ２３に格納する。なお、部品データのファイル名は、この段階でマッチング部１０３によって自動的に割り当てられてもよいし、表示装置４０にファイル名を入力する画面が表示され、ユーザが入力装置５０を介してファイル名を入力してもよい。
このように、マッチング部１０３は、部品データと簡略データとの類似性を基に、前記部品データに対する簡略データの割り当てを行う。

次に、マッチング部１０３は処理対象となっている部品データが未割当部品であるか否かを判定する（Ｓ４２６）。ここで、未割当部品とはステップＳ４２４の処理や、ステップＳ４２５の処理で、カタログデータ中に特徴量が一致するカタログ部品データをみつけることができなかった部品データである。
ステップＳ４２６の結果、処理対象となっている部品データが未割当部品ではない場合（Ｓ４２６→Ｎｏ）、マッチング部１０３はステップＳ４０３へ処理を戻す。

ステップＳ４２６の結果、処理対象となっている部品データが未割当部品である場合（Ｓ４２６→Ｙｅｓ）、マッチング部１０３は処理対象となっている部品データに未割当フラグを紐付けることで未割当部品として記憶装置２０に一時記憶し（Ｓ４２７）、ステップＳ４０３へ処理を戻す。

一方、ステップＳ４０４の結果、「直管」でない場合（Ｓ４０４→Ｎｏ）、マッチング部１０３は処理対象となっている配管オブジェクトが「エルボ」である否かを判定する（Ｓ４０５）。
ステップＳ４０５の結果、「エルボ」である場合（Ｓ４０５→Ｙｅｓ）、マッチング部１０３は、処理対象となっている部品データについてステップＳ４２１〜Ｓ４２７の処理を行う。

また、ステップＳ４０５の結果、「エルボ」でない場合（Ｓ４０５→Ｎｏ）、マッチング部１０３は処理対象となっている配管オブジェクトが「分岐管」である否かを判定する（Ｓ４０６）。
以下、同様にして、処理対象となっている配管オブジェクトが「レデューサ」、「弁」、「フランジ」であれば（Ｓ４０７、Ｓ４０８，Ｓ４０９→Ｙｅｓ）、それぞれの部品データについてステップＳ４２１〜Ｓ４２７の処理を行う。
処理対象となっている配管オブジェクトが「直管」、「エルボ」、「分岐管」、「レデューサ」、「弁」、「フランジ」のいずれでもない場合（Ｓ４０９→Ｎｏ）、マッチング部１０３はステップＳ４２７へ処理を進ませ、未割当部品データとして記憶装置２０に一時記憶する。そして、マッチング部１０３はステップＳ４０３へ処理を戻す。

（手動割当画面）
図９は、第１実施形態に係る手動割当画面の例を示す図である。
手動割当画面９０１は、図８のステップＳ４２４の処理で表示されるものであり、カタログ部品リスト画面９０２と、カタログ部品３Ｄ表示画面９０３とで構成される。
カタログ部品リスト画面９０２は、処理対象となっている部品データの特徴量と一致度が高いものから順に（つまり、図８のステップＳ４２２で行われたソーティングの結果順に）カタログデータにおけるカタログ部品データがリスト表示される。
そして、ユーザが、入力装置５０を介してカタログ部品リスト画面９０２に表示されているリストのうちの１つのレコードが選択する。すると、マッチング部１０３は、選択したレコード（ドットで示されている）におけるカタログ部品データに対応付けられている簡略データを３Ｄアイソメビューでカタログ部品３Ｄ表示画面９０３に表示する。

なお、マッチング部１０３は系統データに格納されている配管ラインデータと、処理対象となっている部品の配管ライン中の位置とを表示してもよい。
このようにして、ユーザは手動割当画面９０１による目視確認の後、選択ボタンを選択入力することで、カタログ部品リスト画面９０２で選択されているカタログ部品データが処理対象となっている部品データに割り当てられる。具体的には、カタログデータの部品データの欄に、処理対象となっている部品データのファイル名が格納される。
なお、手動割当画面９０１において、処理対象となっている部品データが表示されてもよい。

なお、図９に示す「ノズル １００Ａ」のように、カタログデータに記載されている情報がカタログ部品３Ｄ表示画面９０３に表示されてもよい。
また、選択ボタン９１１が選択入力されると、該当する簡略データが処理対象となっている部品データに割り当てられ、キャンセルボタン９１２が選択入力されると、前回割り当てられた簡略データがキャンセルされるようにしてもよい。

（検証処理）
図１０は、第１実施形態に係る検証処理の手順を示すフローチャートである。図１０に示す処理は図５のステップＳ１０５の詳細な処理であり、カタログデータを割り付けた部品データを、簡略データに置換したときの接続点や、ギャップ・干渉の検証を行う処理である。
まず、検証部１０４はカタログ情報付３Ｄ部品ＤＢ２３から部品データを１つ読み込む（Ｓ５０１）。
続いて、検証部１０４はすべての部品データについて処理が完了したか否かを判定する（Ｓ５０２）。
ステップＳ５０２の結果、すべての部品について処理が完了している場合（Ｓ５０２→Ｙｅｓ）、処理部１００は図５のステップＳ１０６へ処理をリターンする。

ステップＳ５０２の結果、すべての部品について処理が完了していない場合（Ｓ５０２→Ｎｏ）、検証部１０４は、部品データに紐付けられている未割当フラグを参照する。そして、検証部１０４はステップＳ５０１で読み込まれた部品データが未割当部品であるか否かを判定する（Ｓ５０３）
ステップＳ５０３の結果、未割当部品である場合（Ｓ５０３→Ｙｅｓ）、検証部１０４はステップＳ５０１へ処理を戻す。

ステップＳ５０３の結果、未割当部品ではない場合（Ｓ５０３→Ｎｏ）、検証部１０４は部品データが格納されているカタログ部品データから簡略データを取得し、３Ｄ形状データにおける部品データの箇所を、取得した簡略データで置換する（Ｓ５０４）。
そして、検証部１０４は、部品データが簡略データで置換された状態における接続点を確認する（Ｓ５０５）。ここで、接続点とは置換された簡略データと、３Ｄ形状データ上の部品データとの接続点等である。そして、確認されるものとしては、簡略データの接続点と配管の位置とがずれていないか否か等である。

続いて、検証部１０４は、部品データが簡略データで置換された状態における部品間のギャップや、干渉の有無を検証する（Ｓ５０６）。ここで、検証部１０４は部品データが簡略データで置換された場合に、不要なギャップが生じていたり、逆に他の部品との間に干渉が生じていたりしていないか否かを検証する。
そして、モデル変更部は、ステップＳ５０５や、ステップＳ５０６における検証の結果、部品間のギャップや、干渉等の不具合が検出されたか否かを判定する（Ｓ５０７）。

ステップＳ５０７の結果、不具合が検出されていない場合（Ｓ５０７→Ｎｏ）、検証部１０４は、ステップＳ５０１へ処理を戻す。
ステップＳ５０７の結果、不具合が検出された場合（Ｓ５０７→Ｙｅｓ）、検証部１０４は不具合が検出された部品データに不具合情報を紐付けることで該当する部品データを不具合部品データとして記憶装置２０に一時記憶する（Ｓ５０８）。そして、検証部１０４はステップＳ５０１へ処理を戻す。

（編集処理）
図１１は、第１実施形態に係る編集処理の手順を示すフローチャートである。図１１に示す処理は図５のステップＳ１０６の詳細な処理であり、未割当部品の部品データや、図１０の検証処理で不具合が検出された部品データの編集を行う処理である。
まず、編集部１０５は部品データを１つ読み込む（Ｓ６０１）。
続いて、編集部１０５はすべての部品データについて処理が完了したか否かを判定する（Ｓ６０２）。
ステップＳ６０２の結果、すべての部品データについて処理が完了している場合（Ｓ６０２→Ｙｅｓ）、処理部１００は、図５のステップＳ１０７へ処理をリターンする。

ステップＳ６０２の結果、すべての部品について処理が完了していない場合（Ｓ６０２→Ｎｏ）、編集部１０５は、ステップＳ６０１で読み込んだ部品データが未割当部品であるか否かを判定する（Ｓ６０３）。部品データが未割当部品であるか否かは、編集部１０５が部品データに紐付けられている未割当フラグを参照することによって行われる。
ステップＳ６０３の結果、未割当部品ではない場合（Ｓ６０３→Ｎｏ）、編集部１０５は、ステップＳ６０１で読み込んだ部品データに不具合があるか否かを判定する（Ｓ６０４）。ここで、不具合とは図１０で検出される接続点の不具合や、部品間ギャップや、干渉等である。
ステップＳ６０３の結果、不具合がない場合（Ｓ６０４→Ｎｏ）、編集部１０５はステップＳ６０１へ処理を戻す。

一方、ステップＳ６０３の結果、未割当部品である場合（Ｓ６０３→Ｙｅｓ）、又は、ステップＳ６０４の結果、不具合がある場合（Ｓ６０４→Ｙｅｓ）、編集部１０５は、図１１に示す編集画面を表示装置４０に表示する（Ｓ６２１）。

そして、ユーザは、編集画面を介して、簡略データの編集や、不具合を編集する編集処理を行う（Ｓ６２２）。つまり、ユーザは編集画面を用いて、カタログデータが割り当てられていない部品データの簡略データを作成したり、不具合が検出された簡略データの形状を変更したりする等の編集処理を行う。
続いて、編集部１０５は、ステップＳ６２２の編集結果をカタログデータに追加登録する（Ｓ６２３）。具体的には、不具合を編集した場合は、カタログデータにおいて簡略データのファイル名を上書保存すればよい。また、未割当部品の簡略データを新たに作成した場合は、カタログデータに新たなカタログ部品データ（つまり、図４におけるレコード）を追加し、その部品データの欄に処理対象となっている部品データのファイル名が格納され、簡略データの欄に新たに作成された簡略データのファイル名が格納される。
さらに、編集部１０５は、処理対象となっている部品データに対して、編集フラグを紐付けるとともに、編集した簡略データを部品データに紐付け（Ｓ６２４）、ステップＳ６０１へ処理を戻す。

（編集画面）
図１２は、第１実施形態に係る編集画面の例を示す図である。
編集画面１２０１は、編集対象部品リスト画面１２０２と、３Ｄ編集画面１２０３とを有してなる。
編集対象部品リスト画面１２０２は、未割当部品の部品データや、図１０の検証処理で不具合が検出された部品データの特徴量がリスト形式で表示されている。
ユーザが、入力装置５０を介して編集対象部品リスト画面１２０２に表示されているリストのうちの１つのレコードが選択すると、編集部１０５は、選択されレコード（ドットで示されている）における簡略データを３Ｄ編集画面１２０３に３Ｄ表示する。なお、選択したレコードに対応する部品データが未割当部品である場合、３Ｄ編集画面１２０３には何も表示されない。
ユーザは不具合が解消されるよう３Ｄ編集画面に表示された部品データ形状の変形等を行う。
また、選択されたレコードが未割当部品に対応するレコードである場合、３Ｄ編集画面１２０３には何も表示されないので、ユーザは一から簡略データを作成する。
このようにすることで、不具合が検出されたり、割当可能な簡略データが検出されなかったりした部品データについても適切な簡略データを割り当てることができる。

このとき、編集部１０５が部品データから特徴量を一部でも抽出することができたならば、その値を３Ｄ編集画面１２０３等に表示し、ユーザが特徴量から簡略データのパラメータを指定したり、属性値を入力したりしてもよい。このようにすることでユーザは３Ｄ編集画面１２０３において数値指定による簡略データの編集ができる。
また、編集画面１２０１において選択されている部品データの詳細な形状が表示されてもよい。このようにすることで、ユーザは部品データを参照しながら、簡略データの編集や、新たに簡略データの作成を行うことができる。
なお、選択ボタン１２１１が選択入力されると編集された簡略データが上書き保存又は新規保存され、キャンセルボタン１２１２が選択入力されると編集中の簡略データが編集前の状態に戻る等としてもよい。
また、編集部１０５は、新たに作成した簡略データを基に、図９に示す手動割当画面９０を表示し、ユーザが新たに作成した簡略データを部品データに割り当てるようにしてもよい。この際、マッチング部１０３が図８に示す処理を行って、新たに作成した簡略データを部品データに割り当てるようにしてもよい。

（表示処理）
図１３は、第１実施形態に係る表示処理の手順を示すフローチャートである。図１３に示す処理は図５のステップＳ１０８の詳細な処理であり、所定の表示条件を満たす場合は部品データを簡略データで置換して表示する処理である。
まず、ユーザは入力装置５０を介して、表示範囲を指定する（Ｓ７０１）。表示範囲の指定方法は後記して説明する。
続いて、表示処理部１０６は、指定された表示範囲で表示される部品データを読み込む（Ｓ７０２）。各部品データは、部品データの抽出元である３Ｄ形状データに紐付けられている。なお、表示処理部１０６はどのような形式で図１４、図１５に示すプラント表示画面１４０１を表示するかといった情報である表示オプションを読み込んでもよい。
そして、表示処理部１０６は指定された表示範囲が詳細エリアより小さいか否か（所定の表示条件）を判定する（Ｓ７０３）。詳細エリアとは、これ以下の狭いエリアであれば詳細な部品データを表示し、これ以上の広いエリアであれば簡略データを表示するといったエリアであり、予めユーザによって指定されているエリアである。

ステップＳ７０３の結果、詳細エリアより小さい場合（Ｓ７０３→Ｙｅｓ）、表示処理部１０６は指定された表示範囲内に表示される部品データ数（表示部品数）が、予めユーザによって指定されている所定数より少ないか否か（所定の表示条件）を判定する（Ｓ７０４）。
ステップＳ７０４の結果、表示部品数が所定数より少ない場合（Ｓ７０４→Ｙｅｓ）、表示処理部１０６は詳細な部品データを、図１５で後記するプラント表示画面１４０１として表示装置４０に表示する（Ｓ７０５）。その後、処理部１００は図５のステップＳ１０９の処理へリターンする。なお、本実施形態におけるステップＳ７０３、Ｓ７０４で「Ｙｅｓ」と判定される場合が、所定の表示条件が満たされる場合である。同様に、本実施形態におけるステップＳ７０３、Ｓ７０４で「Ｎｏ」と判定される場合が、所定の表示条件が満たされない場合である。

ステップＳ７０３の結果、詳細エリア以上である場合（Ｓ７０３→Ｎｏ）、又は、表示部品数が所定数以上である場合（Ｓ７０４→Ｎｏ）、表示処理部１０６は表示される各部品データに紐付けられている簡略データを取得する。そして、表示処理部１０６は、取得した簡略データを、図１４で後記するプラント表示画面１４０１として表示装置４０に表示する（Ｓ７０６）。その後、処理部１００は図５のステップＳ１０９の処理へリターンする。
このようにすることで、設計支援装置１は自身の表示負荷を軽減することができる。

（プラント表示画面）
図１４及び図１５は、第１実施形態に係るプラント表示画面例を示す図である。
図１４におけるプラント表示画面１４０１は、ノード表示画面１４０２と、３Ｄ表示画面１４０３とを有している。
ノード表示画面１４０２には、プラント（図１４では「プラントＡ」）における階層構造が表示される。ユーザは入力装置５０を介してノード表示画面におけるノードを選択し、選択ボタンが選択入力されることで、ステップＳ７０１における表示範囲の指定が行われる。
また、ノード表示画面１４０２でユーザがノードを指定すると、１つ下の階層のノードが表示されてもよい。
なお、ノード表示画面１４０２のノードは、系統データに含まれる情報を基に生成されるものである。つまり、系統データには、プラントの階層構造に関するデータが格納されている。

図１４の例では、「プラントＡ」の下位階層にある「建屋Ｔ」についての形状が３Ｄ表示されている。なお、図１４、図１５の例において、そのエリアより狭いエリアでは詳細な形状が３Ｄ表示される詳細エリアは「エリアＡ」（図１５参照）であるものとする。つまり、ここでは、エリアＡより狭いエリアか、エリアＡ以上の広いエリアであるかが所定の表示条件となる。
ここで、「建屋Ｔ」における機器１４１１や、配管１４２１，１４２２等は詳細エリアである「エリアＡ」（図１５参照）より広い。そのため、３Ｄ形状データにおける部品データが、カタログデータに登録されている簡略データに置換された状態で３Ｄ表示画面１４０３に表示されている。
このように、広い表示範囲において大量に部品データが表示されたとしても、３Ｄ形状データにおける部品データを簡略データに置換して表示することにより、表示負荷の大幅な軽減が可能となり、表示速度の大幅な向上が望める。

なお、選択ボタン１４１１が選択入力されると、ノード表示画面１４０２で選択されているエリアの３Ｄ形状が表示されてもよい。そして、キャンセルボタン１４１２が選択入力されると、ノード表示画面１４０２で選択されているエリアの選択状態が解除されるようにしてもよい。

図１５では、ノード表示画面１４０２において「建屋Ｔ」の下位階層における「エリアＡ」のさらに下位階層の「機器０１」が選択された状態である。
図１５では、ここで、「機器０１」は詳細表示エリアである「エリアＡ」より小さいので、３Ｄ表示画面１４０３に詳細な形状が３Ｄ表示されている。つまり、３Ｄ形状データ中の部品データが簡略データに置換されない状態で表示されている。
このように、詳細な形状を確認したいエリアであり、かつ、部品データ数が少ない場合には、詳細な形状が３Ｄ表示されることで、ユーザは機器近傍の詳細な空間配置や部品の干渉状況を確認することができる。

（データ交換処理）
図１６は、第１実施形態に係るデータ交換処理の手順を示すフローチャートである。図１１に示す処理は図５のステップＳ１１０の詳細な処理であり、カタログデータを基に他のＣＡＤ装置等との部品データの交換を行う処理である。
まず、データ交換部１０７はデータ交換モードを読み込む（Ｓ８０１）。ここで、データ交換モードは、データ交換の際、交換データ中に詳細な部品データを含むか、詳細な部品データを含まないかといった情報であり、図５のステップＳ１０１でユーザが入力装置５０を介して指定したものである。なお、ステップＳ８０１の処理は省略可能である。
次に、ユーザは入力装置５０を介して交換データ範囲を指定する（Ｓ８０２）。交換データ範囲は、この範囲内にある部品データに関する情報を交換データとする範囲であり、例えば、図１３の表示範囲の指定と同様の手法等で指定される。
続いて、データ交換部１０７は読み込まれた交換データ範囲内の部品データを読み込み（Ｓ８０３）、図１７で後記する交換データを生成する（Ｓ８０４）。
そして、データ交換部１０７は、他のＣＡＤ装置等に対して生成した交換データを送信し（Ｓ８０５）、処理部１００は図５の処理を終了する。

（データ交換情報）
図１７は、第１実施形態に係る交換データの例を示す図である。
図１７に示す交換データは、格納されている部品種別、部品ＩＤ、配置、方向等を有している。ここで、配置は３Ｄ形状データにおける部品データの配置位置であり、方向は３Ｄ形状データにおける部品データの設置方向である。
本実施形態では、各ＣＡＤ装置、設計支援装置１間でカタログデータを共有しているものとしている。そのため、図１７に示すような交換データが送られたＣＡＤ装置等は、部品ＩＤを基に簡略データや、部品データをカタログデータから取得し、配置位置や、設置方向等を基に簡略データや、部品データを配置する。このようにすることで、他のＣＡＤ装置等でも図１４や、図１５の３Ｄ表示画面１４０３に示すようなプラント表示画面を表示することができる。つまり、少ない送信データ量で、各装置間において情報を共有することが可能となる。
また、図５のステップＳ１０１で指定されるデータ交換モードが詳細な部品データを含むモードであれば、図１７に示す交換データに詳細な部品データのファイル名が格納されるようにしてもよい。なお、ここでは、部品ＩＤが簡略データを識別すための識別情報となっている。

なお、交換データには、部品が設置されているプラントや、建屋等の情報や、系統データに関する情報が含まれていてもよい。
このようにすることで、軽量な交換データを異種ＣＡＤシステム間のデータ交換に利用することができるので、通信負荷を軽減し、データの授受・共有の効率化を図ることができる。

以上からなる第１実施形態による設計支援システムＺによれば、属性情報のない３Ｄ ＣＡＤデータをカタログデータと効率的に結びつけることができ、調達品としての物量集計や調達システムとの連携動作を効率化することができる。

《第２実施形態》
第２実施形態では、現場計測のデータにも規格部品の対応付けを行える設計支援システムＺの適用例を説明する。
＜システム構成＞
図１８は、第２実施形態に係る設計支援システムの構成例を示す図である。なお、図１８において図１と異なる箇所について説明する。
設計支援システムＺａは、レーザ計測装置等の３Ｄ計測装置４を備えている点が図１に示す設計支援システムＺと異なっている。
３Ｄ計測装置４は、プラント内の部品をレーザ計測等することによりプラント内の３Ｄ点群データを取得し、その３Ｄ点群データを３Ｄ形状データとして設計支援装置の３Ｄ形状ＤＢ２１に格納するものである。

＜特徴量＞
図１９は、３Ｄ計測装置から得られる３Ｄ形状データから特徴量を抽出する手法を示す図である。
図１９では、３Ｄ計測装置４（図１８）により抽出された３Ｄ点群データ（３次元点群データ）１８００を画層種別判別部１０１が直管（配管）として認識した場合、抽出部１０２が図６に相当する処理において特徴量を統計的解析により求める。このとき求められる特徴量は、配管の境界線情報１８０１、中心線情報１８０２、配管径情報１８０３、配管長１８０４等である。
特徴量を抽出したあとのカタログデータの割当に関しては、第１実施形態の処理と同様のため、説明を省略する。

第２実施形態に係る設計支援システムによれば、３Ｄ計測装置４から得られる３Ｄ点群データに対するカタログデータに割り当てが可能となり、調達部品等の対応付けが効率的に実現することができる。

なお、表示処理部１０６は、図１４や、図１５で干渉等の不具合が生じていた箇所を強調表示してもよい。

なお、本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を有するものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、前記した各構成、機能、各部１００〜１０７、記憶装置２０等は、それらの一部又は、すべてを、例えば集積回路で設計すること等によりハードウェアで実現してもよい。また、図１及び図１７で示すように、前記した各構成、機能等は、ＣＰＵ３０等のプロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、記憶装置２０に格納すること以外に、メモリ１０や、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、又は、ＩＣ（Integrated Circuit）カードや、ＳＤ（Secure Digital）カード、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の記録媒体に格納することができる。
また、各実施形態において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんどすべての構成が相互に接続されていると考えてよい。

１ 設計支援装置
２Ａ，２Ｂ ３Ｄ ＣＡＤ装置
３ ２Ｄ ＣＡＤ装置
４ ３Ｄ計測装置（３次元計測装置）
２０ 記憶装置
２１ ３Ｄ形状ＤＢ（第２の記憶部）
２２ 系統ＤＢ
２３ カタログ情報付３Ｄ部品ＤＢ
２４ 標準カタログＤＢ（第１の記憶部：簡略データを含む）
１００ 処理部
１０１ 画層種別判別部
１０２ 抽出部
１０３ マッチング部
１０４ 検証部
１０５ 編集部
１０６ 表示処理部
１０７ データ交換部
１４０１ プラント表示画面
１４０２ ノード表示画面
１４０３ ３Ｄ表示画面

Claims (9)

1. 簡略化された部品の形状データである簡略データが格納されている第１の記憶部と、
   部品の形状データの集合体である３次元形状データが格納されている第２の記憶部と、
   前記第２の記憶部に格納されている３次元形状データから、当該３次元形状データに描画されている部品の形状データである部品データを抽出する抽出部と、
   前記抽出した部品データと前記第１の記憶部に格納されている簡略データの類似性を基に、前記部品データに前記簡略データを割り当てるマッチング部と、
   所定の表示条件を満たす場合、３次元形状データにおける部品データの部分を前記割り当てられた簡略データに置換して表示部に表示する表示処理部と、
   を有することを特徴とする設計支援装置。
2. 前記簡略データを識別する識別情報を少なくとも含む交換データを生成し、外部装置へ前記生成した交換データを送信するデータ交換部を、
   さらに有することを特徴とする請求項１に記載の設計支援装置。
3. 前記マッチング部は、
   前記部品データに関する情報である部品情報と、前記簡略データに関する情報である簡略情報とを比較することで、前記部品データに前記簡略データを割り当て、
   対応する前記簡略データが検出されなかった前記部品データについて、手動で前記部品データと前記簡略データとを対応付けるための画面を表示する
   ことを特徴とする請求項１に記載の設計支援装置。
4. 前記簡略データには、特徴量が対応付けられており、
   前記抽出部は、
   前記部品データを抽出する際に、前記部品データの特徴量を算出し、
   前記マッチング部は、
   前記部品データに対応する部品に特有の特徴量と、前記簡略データの特徴量との一致度を算出し、
   前記一致度の高い順に、前記簡略データに関する情報を表示する
   ことを特徴とする請求項３に記載の設計支援装置。
5. 前記簡略データを割り当てることができない前記部品データが存在する場合、当該部品データに該当する前記簡略データを作成するための画面を前記表示部に表示する編集部
   をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の設計支援装置。
6. 前記３次元形状データにおける部品データを、前記割り当てられた簡略データに置換したとき、前記置換された簡略データと、前記３次元形状データにおける他の部品との間に、所定の大きさ以上のギャップ又は干渉を含む不具合が存在するか否かを判定する検証部と、
   前記検証部によって、前記不具合が検出された場合、前記簡略データを編集するための画面を前記表示部に表示する編集部と、
   をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の設計支援装置。
7. 前記３次元形状データは、３次元計測装置によって計測された３次元点群データである
   ことを特徴とする請求項１に記載の設計支援装置。
8. 簡略化された部品の形状データである簡略データが格納されている第１の記憶部と、部品の形状データの集合体である３次元形状データが格納されている第２の記憶部と、を有する設計支援装置が、
   前記第２の記憶部に格納されている３次元形状データから、当該３次元形状データに描画されている部品の形状データである部品データを抽出し、
   前記前記抽出した部品データと前記第１の記憶部に格納されている簡略データの類似性を基に、前記部品データに前記簡略データを割り当て、
   所定の表示条件を満たす場合、３次元形状データにおける部品データの部分を前記割り当てられた簡略データに置換して表示部に表示する
   ことを特徴とする設計支援方法。
9. 前記設計支援装置は、
   前記簡略データを識別する識別情報を少なくとも含む交換データを生成し、外部装置へ前記生成した交換データを送信する
   ことを特徴とする請求項８に記載の設計支援方法。

Images