JP2019200489A - 設計支援装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】設計変更に対応できる旨の情報又は設計変更に対応できない旨の情報を出力しない場合に比べ、設計変更が完成する前において設計変更が製造ラインを再構築しないで対応可能な範囲であるか否かを知る。【解決手段】設計支援装置２００は、設計変更に関する情報を取得する取得手段と、設計変更について、現在の製造ラインの設備に対して、冶具又は部品の交換により対応できる場合には、設計変更に対応できる旨の情報を出力し、設計変更について、現在の製造ラインの設備に対して、冶具又は部品の交換によっても対応できない場合には、設計変更に対応できない旨の情報を出力する、出力手段とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、設計支援装置及びプログラムに関する。

特許文献１には、生産ライン計画情報から生産ライン動作をシミュレーションする生産シミュレーション部１１と、シミュレーション結果が目標生産能力および目標投資費用に近くなるようにするために必要な生産能力および／または投資費用となる少なくとも一つの設備を対策情報記憶部１５から選択して生産シミュレーション部へ出力する対策手段分析部１２からなり、対策手段分析部１２で選択された設備により再度シミュレーションを実行することで生産ラインの計画に対して生産能力と投資費用が最適となる設備を自動的に選択する生産ライン計画支援装置が記載されている。

特許文献２には、量的拡大の投資額及び生産能力の関係を記憶する手段と、質的改善の投資額及び生産能力の関係を記憶する手段と、製品生産に要する経常的費用を算出する手段とから、量的拡大の投資額と質的改善の投資額と製品生産に要する経常的費用との総額が最小となるような、量的拡大の投資額及びその投資時期、質的改善の投資額及びその投資時期を示す投資計画を算出する生産計画を実現する設備人員計画の立案装置が記載されている。

特許文献３には、工場における現状設備を用いた従来モデルと現状設備を増減させた新案モデルとを作成し、作業者と生産する機種とに関するデータ、及び生産量のデータを元にシミュレータでそれぞれのモデルにおける生産状況をシミュレートする。そしてそのシミュレート結果から両モデルに要するコストを算出し、該コストを比較して従来モデルに対する新案モデルを評価して、設備の増減の可否を判断できるようにした設備投資評価システムが記載されている。

特許文献４には、製品毎に質問や影響度等を記憶したデータベースと、データベースから評価すべき製品を選択する製品選択部と、評価すべき製品に対する複数の評価方法の内から１つを選択する評価方法選択部と、選択された評価方法にそって製品を構成する各部品毎に評価を実行する評価実行部と、質問に対する回答結果に基づき組立てへの影響度を計算する影響度計算部と、影響度等を表示する表示装置と、で構成される製品設計支援システムが記載されている。

特開２００６−０３１３６０号公報 特開２００３−３１６８６０号公報 特開２００４−０５４３５８号公報 特開２００２−１４９７０８号公報

ところで、製品の設計が終了すると製品を製造するための製造ラインが構築され、製品の製造が開始される。製造ラインが構築された製品に対して設計変更が行われることがある。この場合、設計変更した製品は、すでに構築された製造ライン（現在の製造ライン）で製造できることが好ましい。このため、行おうとする設計変更が製造ラインを再構築しないで対応可能な範囲であるか否かを、設計変更が完成する前において知ることが求められる。
本発明は、設計変更に対応できる旨の情報又は設計変更に対応できない旨の情報を出力しない場合に比べ、設計変更が完成する前において設計変更が製造ラインを再構築しないで対応可能な範囲であるか否かを知ることを目的とする。

請求項１に記載の発明は、設計変更に関する情報を取得する取得手段と、前記設計変更について、現在の製造ラインの設備に対して、冶具又は部品の交換により対応できる場合には、当該設計変更に対応できる旨の情報を出力し、前記設計変更について、前記現在の製造ラインの設備に対して、冶具又は部品の交換によっても対応できない場合には、当該設計変更に対応できない旨の情報を出力する、出力手段とを備える設計支援装置である。
請求項２に記載の発明は、前記現在の製造ラインの設備に関する情報を取得する他の取得手段と、前記取得手段により取得された前記設計変更に関する情報と、前記他の取得手段により取得された前記現在の製造ラインの設備に関する情報から当該現在の製造ラインの設備の対応可能な範囲を越えるか否かによって行われる、当該現在の製造ラインの設備が当該設計変更に対応できるか否かの判定の結果に関する情報を取得するさらに他の取得手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の設計支援装置である。
請求項３に記載の発明は、前記現在の製造ラインは、複数の作業工程から構成され、当該現在の製造ラインの設備は、当該作業工程ごとに対応付けられており、前記現在の製造ラインの設備は、前記設計変更に関する情報によって特定される前記作業工程に対応する設備であることを特徴とする請求項２に記載の設計支援装置である。
請求項４に記載の発明は、前記設計変更に関する情報と、前記現在の製造ラインの設備に関する情報を取得して、製造ラインを模擬的に構築し、当該現在の製造ラインの設備が当該設計変更に対応できるか否かの判定を行う模擬手段を備え、前記さらに他の取得手段は、前記模擬手段から、前記判定の結果を取得することを特徴とする請求項２又は３に記載の設計支援装置である。
請求項５に記載の発明は、設計図面を作成する設計図面作成手段を備え、前記取得手段は、前記設計図面作成手段において、設計変更前の図面と設計変更後の図面とに差分が発生した場合に、当該差分を前記設計変更の情報として取得することを特徴とする請求項１に記載の設計支援装置である。
請求項６に記載の発明は、前記設計図面作成手段は、設計変更後の図面を表示する表示手段を備え、前記出力手段は、前記表示手段が、設計変更後の図面とともに、前記設計変更に対応できる旨の情報又は当該設計変更に対応できない旨の情報を表示するように、当該設計変更に対応できる旨の情報又は当該設計変更に対応できない旨の情報を出力することを特徴とする請求項５に記載の設計支援装置である。
請求項７に記載の発明は、コンピュータを、設計変更に関する情報を取得する取得手段と、前記設計変更について、現在の製造ラインの設備に対して、冶具又は部品の交換により対応できる場合には、当該設計変更に対応できる旨の情報を出力し、前記設計変更について、前記現在の製造ラインの設備に対して、冶具又は部品の交換によっても対応できない場合には、当該設計変更に対応できない旨の情報を出力する、出力手段として機能させるプログラムである。

請求項１、７に記載の発明によれば、設計変更に対応できる旨の情報又は設計変更に対応できない旨の情報を出力しない場合に比べ、設計変更が完成する前において設計変更が製造ラインを再構築しないで対応可能な範囲であるか否かを知ることができる。
請求項２に記載の発明によれば、現在の製造ラインの設備に関する情報を取得しない場合に比べ、対応可能な範囲であるか否かの判定が容易にできる。
請求項３に記載の発明によれば、現在の製造ラインの設備が作業工程に対応付けられた設備でない場合に比べ、対応可能な範囲であるか否かの判定がより容易にできる。
請求項４に記載の発明によれば、模擬手段を備えない場合に比べ、対応可能な範囲であるか否かの判定がさらに容易にできる。
請求項５に記載の発明によれば、差分が発生した場合に差分の情報を取得しない場合に比べ、設計変更をやり直すための手戻りが少なくなる。
請求項６に記載の発明によれば、表示手段が設計変更に対応できる旨の情報又は設計変更に対応できない旨の情報を表示しない場合に比べ、設計者が設計変更に対する判定を認識しやすい。

製品を設計する設計システムを説明する図である。 設計支援装置のハードウエア構成の一例を説明する図である。 設備情報ＤＢに蓄積された設備情報の一例を示す図である。 設備が旋盤、フライス盤及びボール盤であるとした場合における設計システムの動作を説明するフローチャートである。 製造している現在の製品である、こけしを説明する図である。（ａ）は、表示デバイスの表示画面に表示された三面図、（ｂ）は、製造に用いた設備などを示す。 設計変更した、こけしを説明する図である。（ａ）は、表示デバイスの表示画面に表示された三面図、（ｂ）は、設計変更の前後における設備などを示す。 設計変更した、こけしを説明する図である。（ａ）は、表示デバイスの表示画面に表示された三面図、（ｂ）は、設計変更の前後における設備などを示す。 設計変更した、こけしを説明する図である。（ａ）は、表示デバイスの表示画面に表示された三面図、（ｂ）は、設計変更の前後における設備などを示す。 設計変更した、こけしを説明する図である。（ａ）は、表示デバイスの表示画面に表示された三面図、（ｂ）は、設計変更の前後における設備などを示す。

ここでは、製品の設計が終了し、この製品を製造するための製造ラインが既に構築されている状態を前提とする。この状態には、製品の製造が開始された状態、製造が開始される直前の状態、又は過去に製品の製造が行われた状態などが該当する。いずれの場合も、製造に必要な設備が導入され、製造ラインが既に構築されている。なお、製造ラインとは、製品の製造のための一連の作業工程であって、それぞれの作業工程ごとに対応付けられた設備が備えられている。

この状態において、製品に対して設計変更が行われると、既に構築されている製造ラインが、製品の製造に対応し得ない場合がありうる。設計変更が完了した後において、製品の製造を開始しようとした段階で、現在の設備で対応できない範囲の設計変更であることが分かると、改めて設計変更を行うことが必要となったり、製造ラインの再構築が必要となったりする。いずれの場合であっても、コスト及び時間（期間）を要することになり、製品の市場への投入が遅れることになる。

そこで、本実施の形態では、設計支援装置により、設計者が行う設計変更が既に構築された製造ラインで対応可能な範囲か否かを、設計変更が完成する前に分かるようにしている。以下において、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。

［設計システム１］
図１は、製品を設計する設計システム１を説明する図である。設計システム１は、設計装置１００と、設計支援装置２００と、製造シミュレータ３００と、設備情報データベース（以下では、設備情報ＤＢと表記する。）４００とを備える。図１では、設計支援装置２００については、機能ブロックを示している。ここで、設計装置１００が設計図面作成手段の一例であり、製造シミュレータ３００は、模擬手段の一例である。

設計装置１００は、これから製造しようとする製品を設計者が設計するための処理手段である。なお、設計装置１００は、設計装置本体１１０と、表示デバイス１２０と、入力デバイス１３０とを備える。設計装置１００は、後述する図３に示す、設計支援装置２００のハードウエア構成と同様な構成を有するコンピュータとして構成されている。そして、設計装置１００には、設計装置１００をいわゆるＣＡＤ（Computer-Aided Design）端末として機能させるためのアプリケーションソフトウエアがインストールされている。ここで、表示デバイス１２０は、表示手段の一例である。

設計装置１００における表示デバイス１２０は、液晶や有機ＥＬなどを用いたディスプレイなどの情報を表示する表示手段である。設計装置１００における入力デバイス１３０は、キーボード、マウス、タブレットなどであって、コマンドなどの情報を入力する入力手段である。設計者は、表示デバイス１２０に表示される設計図面などを見ながら、入力デバイス１３０を操作して、設計装置本体１１０により、これから製造しようとする製品の設計を行う。つまり、設計者は、設計装置１００により、これから製造しようとする製品の設計図面を作成する。

前述したように、設計者は、既に製造ラインが構築された製品の設計変更を行う。よって、設計者は、製造ラインが構築された製品の設計図面に基づいて、設計変更した設計図面を作成する。ここで、前者の製造ラインが構築された製品を現在の製品と表記し、その設計図面を設計変更前の設計図面と表記する。また、設計変更した製品の設計図面を設計変更後の設計図面と表記する。

また、設計装置１００において設計された設計図面は、情報（電子データ）として、他の装置（設計支援装置２００、製造シミュレータ３００など）に送られる。そこで、情報としての設計図面を設計図面情報と表記することがある。なお、設計図面と設計図面情報とを区別しないで用いることがある。

設計支援装置２００は、設計者による製品の設計を支援する処理装置である。設計支援装置２００は、後述する図２に示すハードウエア構成を有するコンピュータとして構成されている。そして、設計支援装置２００には、設計を支援する機能を実現させるためのアプリケーションソフトがインストールされている。設計支援装置２００の機能については、後述する。

製造シミュレータ３００は、製品の設計図面に基づいて製品の製造をシミュレーション（模擬）する処理装置である。製造シミュレータ３００は、製品の設計図面から製品の製造に必要な製造ライン、製造ラインに必要となる設備などをシミュレートする。また、製造シミュレータ３００は、行おうとする設計変更の箇所（設計変更箇所）と、設計変更に関係する設備とを取得すると、設計変更後の製品がその設備で製造可能か否かを判定する。

設備情報ＤＢ４００は、現在の製品を製造している製造ラインに設けられている設備などの情報を蓄積する。なお、設備などの情報としては、製品を製造している現在の製造ラインを構成する作業工程に対応付けられた設備（現在の設備）についての情報、現在の設備で対応可能な範囲についての情報、現在の設備において保有する（手持ちの）治具又は部品の交換により（交換で）対応可能な範囲についての情報を含が含まれる。ここでは、これらの情報を設備情報と表記する。なお、例えば、設備が旋盤の場合、治具とは、加工部材を保持するチャックのように、消耗しない部材である。一方、部品とは、加工部材を切削加工するバイトのように、使用によって消耗する部材（消耗品）である。

ここで、設計装置１００、設計支援装置２００、製造シミュレータ３００及び設備情報ＤＢ４００は、必ずしも個別の装置として構成されていることを要しない。例えば、設計支援装置２００の機能を実現するアプリケーションソフトウエアが、設計装置１００にインストールされてもよい。つまり、設計装置１００が、設計支援装置２００を兼ねてもよい。また、製造シミュレータ３００の機能を実現するアプリケーションソフトウエアが、設計支援装置２００にインストールされてもよい。つまり、設計支援装置２００が、製造シミュレータ３００を兼ねてもよい。さらに、製造シミュレータ３００の機能を実現するアプリケーションソフトウエアが、設計支援装置２００の機能を実現するアプリケーションソフトウエアとともに、設計装置１００にインストールされてもよい。つまり、設計装置１００が、設計支援装置２００及び製造シミュレータ３００を兼ねてもよい。

そして、図１では、設計装置１００、設計支援装置２００及び製造シミュレータ３００を分けて示したが、図１に示す設計支援装置２００と製造シミュレータ３００とを合わせて、設計支援装置としてもよい。また、図１に示す設計装置１００と設計支援装置２００とを合わせて、設計支援装置としてもよい。そして、設計装置１００、設計支援装置２００及び製造シミュレータ３００を合わせて、設計支援装置としてもよい。なお、これらが、設備情報ＤＢ４００をさらに含んでもよい。

さらに、設計装置１００、設計支援装置２００、製造シミュレータ３００及び設備情報ＤＢ４００は、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）で接続されている場合の他、メトロポリタン・エリア・ネットワーク（ＭＡＮ）、ワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）、インターネット、イントラネットなどに用いられる有線ネットワーク、無線ネットワーク、これらが複合されたネットワークなどを介して接続されていてもよい。

（設計支援装置２００）
図１により、本実施の形態が適用される設計支援装置２００の機能ブロックを説明する。
設計支援装置２００は、設計図面情報取得部２１０と、設計変更箇所特定部２２０と、設備情報取得部２３０と、判定結果情報取得部２４０と、判定結果情報出力部２５０とを備える。ここで、設計図面情報取得部２１０及び設計変更箇所特定部２２０は、取得手段の一例であり、設備情報取得部２３０は、他の取得手段の一例であり、判定結果情報取得部２４０は、さらに他の取得手段の一例であり、判定結果情報出力部２５０は、出力手段の一例である。

設計図面情報取得部２１０は、設計装置１００から設計者の作成した設計図面に関する情報を取得する。ここでは、設計者は、設計変更を行うので、設計図面情報には、設計変更前の設計図面に関する情報と設計変更後の設計図面に関する情報とが含まれる。
設計変更箇所特定部２２０は、設計図面情報取得部２１０が取得した設計変更前後の設計図面に関する情報の差分を抽出し、差分を設計変更箇所として特定する。

設備情報取得部２３０は、設計変更箇所特定部２２０が特定した設計変更箇所に基づいて、設計変更（設計変更箇所）に関係する設備の情報（設備情報）を、設備情報ＤＢ４００が蓄積する設備情報を検索して取得する。なお、設計変更に関係する設備情報とは、設計変更前の現在の製品を製造する製造ラインの作業工程に対応付けられた設備の情報であって、設計変更された部分に関係する設備の情報である。この情報については、後に詳述する。

ここで、製造シミュレータ３００は、設計変更箇所特定部２２０が特定した設計変更箇所に関する情報（設計変更箇所情報）と、設備情報取得部２３０が取得した設計変更箇所に関係する設備情報とを取得して、設計変更が現在の設備で対応可能な範囲であるか否かを判定する。なお、製造シミュレータ３００による判定の結果としては、例えば、設計変更が現在の設備で対応可能な範囲である場合は、「対応可能」と判定する。設計変更が保有する治具又は部品の交換で対応可能な範囲である場合は、「交換で対応可能」と判定する。設計変更が現在の設備では対応できず、治具又は部品の交換でも対応できない範囲である場合は、「対応不可」と判定する。そして、設計変更が現在の設備で対応可能な範囲であるか否かの判定ができない場合には、「判定不能」と判定する。なお、「対応不可」と判定する場合とは、設計変更が現在の設備の対応可能な範囲（境界）を越えた場合、且つ、治具又は部品の交換で対応可能な範囲（境界）を越えた場合（範囲外になった場合）である。

判定結果情報取得部２４０は、製造シミュレータ３００から、設計変更が現在の設備で対応可能な範囲であるか否かの判定の結果（判定結果）に関する情報を取得する。

判定結果情報出力部２５０は、判定結果情報取得部２４０が取得した判定結果に関する情報を設計装置１００に送る。

設計装置１００は、判定結果情報出力部２５０から取得した判定結果に関する情報に基づいて、表示デバイス１２０に判定結果を表示する。なお、判定結果は、設計変更後の設計図面が表示された表示画面（後述する図５（ａ）などに示す表示画面１２１）に設けられた判定結果表示ボックス（後述する図５（ａ）などに示す表示画面１２１内の判定結果表示ボックス１１２）の色で示されてもよい。例えば、「対応可能」を緑、「交換で対応可能」を黄、「対応不可」を赤、「判定不能」を紫などとすればよい。表示デバイス１２０の表示画面に、設計変更を行おうとしている設計図面とともに、判定結果が色で表示されることで、設計者は、判定結果の認識が容易になる。なお、判定結果は、設計図面と並べて表示してもよく、設計図面に重ねて表示してもよい。また、判定結果は、色の他、文字で表示してもよく、音で表示してもよい。また、これらを組み合わせて用いてもよい。

設計者は、表示デバイス１２０に表示された判定結果を視認することで、行った設計変更が現在の設備により対応可能な範囲であるか否かを知る。設計者は、設計変更が「対応不可」と判定された場合、さらなる設計変更を行って、「対応可能」又は「交換で対応可能」と判定されるように、設計変更し直すことが可能になる。つまり、設計変更が製造ラインを再構築しないで対応可能な範囲であるか否かを、設計変更が完了する前の段階で知ることができる。これにより、設計変更が完了した後の製品の製造を開始しようとした段階で、現在の設備で対応可能でない範囲の設計変更であることが分かるという事態の発生が抑制される。

ここで、設計支援装置２００を使用するタイミングについて説明する。
設計者が、設計変更の作業を行う際、行いたい設計変更が現在の設備で対応可能な範囲であるか否かの判定を知りたいタイミングにおいて、設計装置１００に判定を求める旨の指示（情報）を行ってもよい。この場合、設計変更前後の設計図面情報が、設計装置１００から設計支援装置２００に送られる。これにより、設計支援装置２００は、取得した設計図面情報に基づいて行われた設計変更に対する判定結果を出力する。

また、設計支援装置２００が、設計装置１００において行われている設計変更、つまり設計変更前後の設計図面情報を予め定められたタイミングで取得して、行われた設計変更に対する判定結果を出力するようにしてもよい。予め定められたタイミングとは、例えば、設計者が設計変更前の設計図面の一部を変更したタイミングである。設計者が設計変更前の設計図面の一部を変更したタイミングで、行われた設計変更に対する判定結果が出力されることで、設計者が設計変更をやり直すために必要な手戻り量が少なくなる。

そして、予め定められたタイミングとは、予め定められた時間間隔で設定されたタイミング、設計者が一連の設計変更の操作を行った後、予め定められた時間において操作がないタイミング、設計者が設計図面に関するファイルを保存したタイミングなどであってもよい。このように、設計支援装置２００が予め定められたタイミングで、設計図面情報を取得して、判定結果を出力することで、設計者が設計変更をやり直すために必要な手戻り量が少なくなる。なお、設計者が設計図面に関するファイルを保存したタイミングの場合には、設計者は、次にファイルを開いたときに判定結果を知ることになる。この場合であっても、設計者が設計変更を完成させる前に行われれば、設計者が設計変更をやり直すために必要な手戻り量が少なくなる。

［ハードウエア構成］
図２は、設計支援装置２００のハードウエア構成の一例を説明する図である。前述したように、設計支援装置２００は、コンピュータとして構成されている。
設計支援装置２００は、ＣＰＵ２１と、ＲＯＭ２２と、ＲＡＭ２３と、ＨＤＤ２４と、通信用入出力インターフェイス（通信ＩＦ）２５と、入出力インターフェイス（入出力ＩＦ）２６と、入出力ＩＦ２６に接続された表示デバイス２７と、入出力ＩＦ２６に接続された入力デバイス２８と、バス２９とを備える。なお、設計支援装置２００は、表示デバイス２７及び／又は入力デバイス２８を備えなくてもよい。

ＲＯＭ２２は、電源の供給がない場合でも記憶した（書き込まれた）データを保持する不揮発メモリである。ＲＯＭ２２は、例えば、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリなどである。ＲＯＭ２２は、設計支援装置２００として動作させるためのアプリケーションソフトウエア（プログラム）やプログラムが用いる定数や変数の初期値などのデータを記憶する。

ＲＡＭ２３は、電源の供給が絶たれると記憶したデータが失われる揮発メモリである。ＲＡＭ２３は、ＲＯＭ２２より、データの読み書きが高速である。ＲＡＭ２３は、例えばＤＲＡＭである。ＲＡＭ２３は、ＲＯＭ２２に記憶されたプログラムやデータが読み出され、実行可能な状態に展開されるとともに、設計支援装置２００を動作させるためのデータを記憶するワークエリアとして使用される。

ＨＤＤ２４は、電源の供給がない場合でも記憶した（書き込まれた）データを保持する書き換え可能な不揮発メモリであって、大容量のデータを記憶する。ＨＤＤ２４は、ＲＯＭ２２と同様に、設計支援装置２００として動作させるためのアプリケーションソフトウエア（プログラム）やプログラムが用いる定数や変数の初期値などのデータを記憶してもよい。

バス２９は、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、ＨＤＤ２４、通信ＩＦ２５、及び入出力ＩＦ２６に接続され、ＣＰＵ２１の制御によって、プロラムやデータの入出力を可能にする。
通信ＩＦ２５は、設計支援装置２００と設計装置１００及び製造シミュレータ３００とのインターフェイスである。通信ＩＦ２５は、図面情報を取得する設計図面情報取得部２１０、製造シミュレータ３００が行った判定結果を取得する判定結果情報取得部２４０及び判定結果を出力する判定結果情報出力部２５０として機能する。

入出力ＩＦ２６は、表示デバイス２７及び入力デバイス２８に接続されている。表示デバイス２７は、図面などを画像として視認するＬＣＤなどのディスプレイである。入力デバイス２８は、ＣＰＵ２１に指示を与えるためのデバイスであって、キーボード、マウス、タッチパネルなどである。設計支援装置２００では、表示デバイス２７及び／又は入力デバイス２８を備えなくともよい。

ＣＰＵ２１は、電源が投入されると、ＲＯＭ２２（又は、ＨＤＤ２４）に記憶されたプログラムやデータを読み出して、ＲＡＭ２３上に実行可能な状態に展開する。そして、プログラムを実行する。プログラムの実行に伴い、ＨＤＤ２４、通信ＩＦ２５、入出力ＩＦ２６とデータのやり取りを行う。

上記では、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３及びＨＤＤ２４を設けたが、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３及びＨＤＤ２４のいくつかを、書き換え可能な不揮発メモリによって構成してもよい。書き換え可能な不揮発メモリとしては、フラッシュメモリなどを用いればよい。また、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３をＣＰＵ２１と一体に構成してもよい。この場合、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３を書き換え可能な不揮発メモリによって構成してもよい。書き換え可能な不揮発メモリとしては、フラッシュメモリなどを用いればよい。

以上においては、設計支援装置２００は、ＲＯＭ２２又はＨＤＤ２４に保持されたアプリケーションソフトウエア（プログラム）によって、情報を処理する装置であるコンピュータとして動作するとして説明した。この場合、ＲＡＭ２３上に実行可能な形態で展開されたアプリケーションソフトウエア（プログラム）によって、図１に示した設計支援装置２００の各部（設計変更箇所特定部２２０、設備情報取得部２３０）が構成され、設計支援装置２００としての機能が実行される。

なお、前述したように、設計者が操作する設計装置１００も、図２に示したハードウエア構成と同様なハードウエア構成を有している。なお、設計装置１００に接続された表示デバイス１２０と図２の表示デバイス２７とが対応し、設計装置１００に接続された入力デバイス１３０が、図２の入力デバイス２８に対応する。

前述したように、設計支援装置２００の機能がアプリケーションソフトウエアとして、設計装置１００に組み込まれる場合には、設計支援装置２００の機能を実現するアプリケーションソフトウエアが、設計装置１００の機能を実現するアプリケーションソフトウエアとともに、ＲＯＭ２２又はＨＤＤ２４に保持される。また、製造シミュレータ３００の機能を実現するアプリケーションソフトウエアが、設計支援装置２００に組み込まれてもよい。さらに、設計支援装置２００の機能及び製造シミュレータ３００の機能を実現するアプリケーションソフトウエアが、設計装置１００に組み込まれてもよい。

また、ＨＤＤ２４が設備情報ＤＢ４００の機能を兼ねてもよい。

［設備情報ＤＢ４００の蓄積する設備情報］
設備情報ＤＢ４００は、製品を製造する製造ラインにおける作業工程ごとに対応付けられた設備に関する情報（設備情報）を蓄積している。設備情報は、設計変更前の製品（現在の製品）を製造する設備の情報、この設備で対応可能な範囲、この設備に用いる交換可能な治具又は部品、及び交換可能な治具又は部品で対応可能な範囲に関する情報を含む。なお、交換可能な治具又は部品は、現在保有している治具又は部品である。

図３は、設備情報ＤＢ４００に蓄積された設備情報の一例を示す図である。図３では、蓄積された設備情報を表形式で示している。ここでは、一例として、製造ラインは、旋盤Ａと、フライス盤と、ボール盤とをそれぞれ設備とする作業工程で構成されているとする。

図３には、設備、治具又は部品（治具／部品）、範囲、加工対象の部材（加工部材）、加工部材のサイズ、及び加工の状態（加工）が示されている。「設備」としては、旋盤Ａ、フライス盤及びボール盤を示している。「治具／部品」として、現在用いられている治具又は部品（現在と表記）、交換可能な治具又は部品（交換と表記）を示している。「範囲」として、右側に示す数値などが、現在における加工の範囲（製品）、又は、交換可能な治具又は部品における対応可能な範囲（対応可能範囲）であることを示している。「加工部材」として、加工対象の部材の形状を示している。「加工部材のサイズ」として、製品の場合の加工部材のサイズを、対応可能範囲の場合の加工可能な加工部材のサイズの範囲を示している。そして、「加工」として、製品の場合の加工の状態を、対応可能範囲の場合の加工の範囲を示している。

以下、図３を参照しつつ、旋盤Ａ、フライス盤及びボール盤のそれぞれを説明する。
（１）旋盤Ａ
設計変更前の製品（現在の製品）に対しては、右片刃バイトＡを取り付けた旋盤Ａにより、長さ２２０ｍｍ×径５０ｍｍの丸棒を加工部材として、１２ｍｍの切削加工を行っている。この右片刃バイトＡの対応可能範囲は、長さ２５０ｍｍ×径８０ｍｍまでの丸棒に対する２０ｍｍまでの切削加工である。
治具又は部品の交換による対応可能範囲は、長さ２５０ｍｍ×径８０ｍｍまでの丸棒に対して、右片刃バイトＢへの交換による４０ｍｍまでの切削加工、突刃バイトへの交換による２０ｍｍまでの切削加工、又は、中ぐりバイトへの交換による５０ｍｍまでの切削加工である。

（２）フライス盤
設計変更前の製品（現在の製品）に対しては、横３００ｍｍ×縦２００ｍｍ×厚さ７ｍｍの板部材に対して幅２ｍｍ、深さ２ｍｍの溝加工を行っている。このフライス盤の対応可能範囲は、横１０〜９００ｍｍ×縦１０〜６００ｍｍ×厚さ５〜４０ｍｍの板部材に対する幅２ｍｍにおいて深さ５ｍｍまでの溝加工である。
なお、治具又は部品の交換による対応可能範囲は、幅１ｍｍにおいて深さ５ｍｍまでの溝加工である。また、別の治具又は部品の交換による対応可能範囲は、幅３ｍｍにおいて深さ１０ｍｍまでの溝加工である。

（３）ボール盤
設計変更前の製品（現在の製品）に対しては、径１０ｍｍのドリルビットにより、板部材に対して深さ２０ｍｍの穴加工が行われている。この径１０ｍｍのドリルビットの対応可能範囲は、深さ５０ｍｍまでの穴加工である。
なお、治具又は部品の交換による対応可能範囲は、径０．５ｍｍのドリルビットへの交換による深さ５０ｍｍまでの穴加工、径１．０ｍｍのドリルビットへの交換による深さ３０ｍｍまでの穴加工、径１．５ｍｍのドリルビットへの交換による深さ３０ｍｍまでの穴加工である。また、径２．０ｍｍのドリルビットへの交換による深さ５０ｍｍまでの穴加工、径２．５ｍｍのドリルビットへの交換による深さ５０ｍｍまでの穴加工、径１５．０ｍｍのドリルビットへの交換による深さ１００ｍｍまでの穴加工である。そして、径３０．０ｍｍのホールカッターへの交換による深さ１５ｍｍまでの穴加工、径５０．０ｍｍのホールカッターへの交換による深さ３０ｍｍまでの穴加工、径１００．０ｍｍのホールカッターへの交換による深さ１００ｍｍまでの穴加工である。さらに、径４０〜２００ｍｍのサークルカッターへの交換による深さ１５ｍｍまでの穴加工である。

［フローチャート］
次に、設計システム１の動作をフローチャートにより説明する。ここでは、設計支援装置２００及び製造シミュレータ３００を中心として説明する。
図４は、設備が旋盤、フライス盤及びボール盤であるとした場合における設計システム１の動作を説明するフローチャートである。
以下では、図１に示した設計システム１を参照しつつ、図４のフローチャートを説明する。

まず、設計支援装置２００の設計図面情報取得部２１０によって、設計装置１００から設計図面情報が取得され、設計変更箇所特定部２２０により、設計変更箇所が特定される（ステップ１０１。図４では、Ｓ１０１と表記する。以下同様である。）。

すると、設備情報取得部２３０により、特定された設計変更箇所に関する情報（設計変更箇所情報）を基にして、設備情報ＤＢ４００から、設計変更箇所に関係する設備情報が取得される（ステップ１０２）。

ここで、設計変更箇所特定部２２０により、設計変更箇所情報と、設備情報取得部２３０により取得された設計変更に関係する設備情報とから、設計変更に関係する作業工程に対応付けられた設備が「旋盤」であるか否かが判断される（ステップ１０３）。そして、ステップ１０３で肯定（ＹＥＳ）の判断がされた場合、つまり設計変更に関係する作業工程に対応付けられた設備が「旋盤」である場合には、製造シミュレータ３００によって、設計変更箇所と現在の旋盤の対応可能範囲との差分（旋盤の対応可能範囲との差分）が算出される（ステップ１０４）。

一方、ステップ１０３で否定（ＮＯ）の判断がされた場合、つまり設計変更に関係する作業工程に対応付けられた設備が「旋盤」でない場合には、設計変更に関係する作業工程に対応付けられた設備が「フライス盤」であるか否かが判断される（ステップ１０５）。そして、ステップ１０５で肯定（ＹＥＳ）の判断がされた場合、つまり設計変更に関係する作業工程に対応付けられた設備が「フライス盤」である場合には、製造シミュレータ３００によって、設計変更箇所と現在のフライス盤の対応可能範囲との差分（フライス盤の対応可能範囲との差分）が算出される（ステップ１０６）。

一方、ステップ１０５で否定（ＮＯ）の判断がされた場合、つまり設計変更に関係する作業工程に対応付けられた設備が「フライス盤」でない場合には、設計変更に関係する作業工程に対応付けられた設備が「ボール盤」であるか否かが判断される（ステップ１０７）。そして、ステップ１０７で肯定（ＹＥＳ）の判断がされた場合、つまり設計変更に関係する作業工程に対応付けられた設備が「ボール盤」である場合には、製造シミュレータ３００によって、設計変更箇所と現在のボール盤の対応可能範囲との差分（ボール盤の対応可能範囲との差分）が算出される（ステップ１０８）。

なお、ステップ１０７で否定（ＮＯ）の判断がされた場合、つまり設計変更に関係する作業工程に対応付けられた設備が「ボール盤」でない場合には、「判定不能」と判定される（ステップ１１４）。この場合は、設計変更に関係する作業工程に対応付けられた設備が「旋盤」、「フライス盤」及び「ボール盤」のいずれでもない場合である。

そして、製造シミュレータ３００によって、ステップ１０４で算出された旋盤の対応可能範囲との差分、ステップ１０６で算出されたフライス盤の対応可能範囲との差分、ステップ１０８で算出されたボール盤の対応可能範囲との差分が、現在の設備（図３の治具／部品の欄における「現在」）で対応可能な範囲か否かが判定される（ステップ１０９）。そして、ステップ１０９において、肯定（ＹＥＳ）の判定がされた場合、つまり製造ラインの現在の設備で対応可能な範囲である場合には、「対応可能」と判定される（ステップ１１０）。

一方、ステップ１０９において、否定（ＮＯ）の判断がされた場合、つまり製造ラインの現在の設備で対応可能な範囲にない場合、治具又は部品の交換によって対応可能な範囲（図３の治具／部品の欄における「交換」）であるか否かが判断される（ステップ１１１）。そして、ステップ１１１において、肯定（ＹＥＳ）の判断がされた場合、つまり治具又は部品の交換で対応可能な範囲である場合には、「交換で対応可能」と判定される（ステップ１１２）。

そして、ステップ１１１において、否定（ＮＯ）の判断がされた場合、つまり治具又は部品の交換によって対応可能な範囲にない場合には、「対応不可」と判定される（ステップ１１３）。

設計支援装置２００の判定結果情報取得部２４０によって、製造シミュレータ３００からそれぞれの判定の結果（判定結果）に関する情報を取得し、判定結果情報出力部２５０によって、設計装置１００に出力される（ステップ１１５）。そして、設計装置１００からの表示結果が、表示デバイス１２０の表示画面（後述する図５（ａ）などに示す表示画面１２１）に設けられた判定結果表示エリア（後述する図５（ａ）などに示す表示画面１２１の判定結果表示エリア１２２）に色で示される（ステップ１１６）。なお、示される色については、ステップ１１０、１１２、１１３、１１４に、判定結果とともに示している。

以下では、「こけし」を製品（商品）とした実施例を説明する。
（現在の製品）
図５は、製造している現在の製品である、こけし５００を説明する図である。図５（ａ）は、表示デバイス１２０の表示画面１２１に表示された三面図、図５（ｂ）は、製造に用いた設備などを示す。図５（ａ）の三面図とは、こけし５００の設計図面であって、正面図、側面図及び上面図である。寸法の単位はｍｍである。なお、図５（ａ）の、表示デバイス１２０の表示画面１２１には、判定結果表示エリア１２２が設けられている。

図５（ａ）に示すように、こけし５００は、球状の頭部と円柱状の胴体とを備えている。そして、図５（ｂ）に示すように、こけし５００は、旋盤Ａ（図３における旋盤Ａ）により右片刃バイトＡ（図３における右片刃バイトＡ）を使用して製造されている。なお、現在の製品は、設計変更前であるので、判定結果表示エリア１２２には、「対応可能」を意味する「緑」が表示されている。

（設計変更１）
次に、こけし５００を設計変更して、こけし５１０を設計したとする。
図６は、設計変更した、こけし５１０を説明する図である。図６（ａ）は、表示デバイス１２０の表示画面１２１に表示された三面図、図６（ｂ）は、設計変更の前後における設備などを示す。図６（ａ）の三面図とは、こけし５１０の設計図面であって、正面図、側面図及び上面図である。寸法の単位はｍｍである。図６（ｂ）には、設計変更前のこけし５００の製造に用いた設備及び設計変更後のこけし５１０の製造に用いる設備などが示されている。

図６（ａ）に示すように、こけし５１０は、球状の頭部と、長手方向の中央部（ウエスト）を細くした円柱状の胴体とを備えている。この場合、設計変更箇所特定部２２０により、図５（ａ）と図６（ａ）との設計図面における差分から、設計変更箇所は、胴体の中央部（ウエスト）の細くした部分αであることが特定される（図４のステップ１０１）。また設備情報取得部２３０により、設計変更箇所に関係する作業工程に対応付けられた設備は、旋盤Ａであると特定される（ステップ１０２）。すると、製造シミュレータ３００により、この胴体の細くした部分αが、現在の設備で対応可能な範囲であるか否かが判定される（ステップ１０９）。この場合、胴体における細くした部分αは、旋盤Ａにより対応可能であり、且つ右片刃バイトＡで対応可能であって、治具又は部品の交換が不要である。よって、製造シミュレータ３００により、「対応可能」と判定される（ステップ１１０）。

よって、設計装置１００に接続された表示デバイス１２０の表示画面１２１に設けられた判定結果表示エリア１２２は、「緑」が維持される（ステップ１１６）。

（設計変更２）
次に、こけし５００を設計変更して、こけし５２０を設計したとする。
図７は、設計変更した、こけし５２０を説明する図である。図７（ａ）は、表示デバイス１２０の表示画面１２１に表示された三面図、図７（ｂ）は、設計変更の前後における設備などを示す。図７（ａ）の三面図とは、こけし５２０の設計図面であって、正面図、側面図及び上面図である。寸法の単位はｍｍである。図７（ｂ）には、設計変更前のこけし５００の製造に用いた設備及び設計変更後のこけし５２０の製造に用いる設備などが示されている。

図７（ａ）に示すように、こけし５２０は、球状の頭部と、長手方向の中央部（ウエスト）を細くした円柱状の胴体とを備えている。また、胴体は、下方からえぐられている。この場合、設計変更箇所特定部２２０により、図５（ａ）と図７（ａ）との設計図面における差分から、設計変更箇所は、胴体の中央部（ウエスト）の細くした部分α及び胴体の下方からえぐられた部分βであると特定される（図４のステップ１０１）。また設備情報取得部２３０により、設計変更箇所に関係する作業工程の設備は、旋盤Ａであると特定される（ステップ１０２）。すると、製造シミュレータ３００により、この胴体の細くした部分α及びえぐられた部分βが、現在の設備で対応可能な範囲であるか否かが判定される（ステップ１０９）。この場合、胴体における細くした部分αは、旋盤Ａにより対応可能であり、且つ右片刃バイトＡで対応可能であって、治具又は部品の交換は不要である。しかし、下方からえぐられた部分βは、旋盤Ａに取り付けられている右片刃バイトＡでは加工できないため、保有する中ぐりバイトに交換して加工することが必要である。そこで、製造シミュレータ３００により、「交換で対応可能」と判定される（ステップ１１２）。

よって、設計装置１００における表示デバイス１２０の表示画面１２１に設けられた判定結果表示エリア１２２が、「緑」から「黄」に変化する（ステップ１１６）。

（設計変更３）
次に、こけし５００を設計変更して、こけし５３０を設計したとする。
図８は、設計変更した、こけし５３０を説明する図である。図８（ａ）は、表示デバイス１２０の表示画面１２１に表示された三面図、図８（ｂ）は、設計変更の前後における設備などを示す。図８（ａ）の三面図とは、こけし５３０の設計図面であって、正面図、側面図及び上面図である。寸法の単位はｍｍである。図８（ｂ）には、設計変更前のこけし５００の製造に用いた設備及び設計変更後のこけし５３０の製造に用いる設備などが示されている。

図８（ａ）に示すように、こけし５３０は、球状の頭部と、円柱状の胴体とを備えている。なお、胴体は、長手方向の中央部（ウエスト）を細くし、脇が掘られている。この場合、設計変更箇所特定部２２０により、図５（ａ）と図８（ａ）との設計図面における差分から、設計変更箇所は、胴体の中央部（ウエスト）の細くした部分γ及び脇の掘られた部分δであることが特定される（図４のステップ１０１）。また、設備情報取得部２３０により、設計変更箇所に関係する作業工程に対応付けられた設備は、旋盤Ａであると特定される（ステップ１０２）。すると、製造シミュレータ３００により、この胴体の中央部（ウエスト）の細くした部分γ及び脇の掘られた部分δが、現在の設備で対応可能な範囲か否かが判定される（ステップ１０９）。この場合、胴体の中央部（ウエスト）の細くした部分γ及び脇の掘られた部分δの加工は、現在の右片刃バイトＡでは対応できず、また、保有する他のバイトでも対応できない。つまり、新たなバイトの購入が必要となり、これに伴い新たなチャックの購入も必要となることが分かった。そこで、製造シミュレータ３００により、「対応不可」と判定される（ステップ１１３）。

よって、設計装置１００における表示デバイス１２０の表示画面１２１に設けられた判定結果表示エリア１２２が、「緑」から「赤」に変化する（ステップ１１６）。

（設計変更４）
さらに、こけし５００を設計変更して、こけし５４０を設計したとする。
図９は、設計変更した、こけし５４０を説明する図である。図９（ａ）は、表示デバイス１２０の表示画面１２１に表示された三面図、図９（ｂ）は、設計変更の前後における設備などを示す。図９（ａ）の三面図とは、こけし５４０の設計図面であって、正面図、側面図及び上面図である。寸法の単位はｍｍである。図９（ｂ）には、設計変更前のこけし５００の製造に用いた設備及び設計変更後のこけし５４０の製造に用いる設備などが示されている。

図９（ａ）に示すように、こけし５４０は、球状の頭部と、角柱状の胴体とを備えている。なお、胴体の角柱の長手方向の一面には、小型のこけしが埋め込まれている。この場合、設計変更箇所特定部２２０により、図５（ａ）と図９（ａ）との設計図面における差分から、設計変更箇所は、胴体の角柱部分εと、角柱の長手方向の一面に設けられた小型のこけしζであると特定される（図４のステップ１０１）。また設備情報取得部２３０により、設計変更箇所に関係する作業工程に対応付けられた設備は、旋盤Ａであると特定される（ステップ１０２）。すると、製造シミュレータ３００により、胴体の角柱部分εと、角柱の長手方向の一面に設けられた小型のこけしζとが、現在の設備で対応可能な範囲であるか否かが判定される（ステップ１０９）。この場合、胴体の角柱部分εと角柱の長手方向の一面に設けられた小型のこけしζとの加工は、旋盤Ａでは対応できず、保有する設備であるフライス盤やボール盤でもできない。そこで、製造シミュレータ３００により、「判定不能」と判定される（ステップ１１４）。

よって、設計装置１００における表示デバイス１２０の表示画面１２１に設けられた判定結果表示エリア１２２が、「緑」から「紫」に変化する（ステップ１１６）。

以上説明したように、設計支援装置２００により、設計者は、設計変更が完了する前の設計段階において、行おうとする設計変更が現在の設備で対応可能な範囲であるか否か、又は、現在の設備において保有する治具又は部品の交換で対応可能な範囲であるか否かが分かる。よって、現在の設備において対応不可能な範囲の設計変更を意図しないで行うことが抑制される。

なお、設計変更に関する情報を取得する取得手段と、設計変更について、現在の製造ラインの設備に対して、冶具又は部品の交換により対応できる場合には、設計変更に対応できる旨の情報を出力し、設計変更について、現在の製造ラインの設備に対して、冶具又は部品の交換によっても対応できない場合には、設計変更に対応できない旨の情報を出力する、出力手段を、プログラムによってコンピュータに機能させることができる。このとき、プログラムは、記憶媒体に格納して提供してもよく、また、通信手段によって提供してもよい。その場合、「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」の発明として捉えてもよい。

「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」とは、プログラムのインストール、実行、プログラムの流通などのために用いられる、プログラムが記録されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体をいう。
なお、記録媒体には、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）フォーラムによって策定された規格に基づくＤＶＤ、コンパクトディスク（ＣＤ）、ブルーレイ・ディスク（Blue-ray（登録商標） Disk）、光磁気ディスク（ＭＯ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープ、ＨＤＤ、ＲＯＭ、フラッシュメモリなどが含まれる。

以上、本発明の実施形態について説明した。本発明の技術的思想の範囲から逸脱しない様々な変更や構成の代替は、本発明に含まれる。

１…設計システム、１００…設計装置、１１０…設計装置本体、１２０…表示デバイス、１２１…表示画面、１２２…判定結果表示エリア、１３０…入力デバイス、２００…設計支援装置、２１０…設計図面情報取得部、２２０…設計変更箇所特定部、２３０…設備情報取得部、２４０…判定結果情報取得部、２５０…判定結果情報出力部、３００…製造シミュレータ、４００…設備情報データベース（ＤＢ）

Claims (7)

1. 設計変更に関する情報を取得する取得手段と、
   前記設計変更について、現在の製造ラインの設備に対して、冶具又は部品の交換により対応できる場合には、当該設計変更に対応できる旨の情報を出力し、
   前記設計変更について、前記現在の製造ラインの設備に対して、冶具又は部品の交換によっても対応できない場合には、当該設計変更に対応できない旨の情報を出力する、出力手段と
   を備える設計支援装置。
2. 前記現在の製造ラインの設備に関する情報を取得する他の取得手段と、
   前記取得手段により取得された前記設計変更に関する情報と、前記他の取得手段により取得された前記現在の製造ラインの設備に関する情報から当該現在の製造ラインの設備の対応可能な範囲を越えるか否かによって行われる、当該現在の製造ラインの設備が当該設計変更に対応できるか否かの判定の結果に関する情報を取得するさらに他の取得手段と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の設計支援装置。
3. 前記現在の製造ラインは、複数の作業工程から構成され、当該現在の製造ラインの設備は、当該作業工程ごとに対応付けられており、
   前記現在の製造ラインの設備は、前記設計変更に関する情報によって特定される前記作業工程に対応する設備であることを特徴とする請求項２に記載の設計支援装置。
4. 前記設計変更に関する情報と、前記現在の製造ラインの設備に関する情報を取得して、製造ラインを模擬的に構築し、当該現在の製造ラインの設備が当該設計変更に対応できるか否かの判定を行う模擬手段を備え、
   前記さらに他の取得手段は、前記模擬手段から、前記判定の結果を取得することを特徴とする請求項２又は３に記載の設計支援装置。
5. 設計図面を作成する設計図面作成手段を備え、
   前記取得手段は、前記設計図面作成手段において、設計変更前の図面と設計変更後の図面とに差分が発生した場合に、当該差分を前記設計変更の情報として取得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. 前記設計図面作成手段は、設計変更後の図面を表示する表示手段を備え、
   前記出力手段は、前記表示手段が、設計変更後の図面とともに、前記設計変更に対応できる旨の情報又は当該設計変更に対応できない旨の情報を表示するように、当該設計変更に対応できる旨の情報又は当該設計変更に対応できない旨の情報を出力することを特徴とする請求項５に記載の設計支援装置。
7. コンピュータを、
   設計変更に関する情報を取得する取得手段と、
   前記設計変更について、現在の製造ラインの設備に対して、冶具又は部品の交換により対応できる場合には、当該設計変更に対応できる旨の情報を出力し、
   前記設計変更について、前記現在の製造ラインの設備に対して、冶具又は部品の交換によっても対応できない場合には、当該設計変更に対応できない旨の情報を出力する、出力手段として
   機能させるプログラム。