JP2020166383A - 造形業者選定支援システム、および、造形業者選定支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】依頼者側の要求仕様を満たす造形部品提供を可能とするとともに、適切に業者を選定する。【解決手段】造形業者選定支援システムは、ユーザが入力した造形条件、要求仕様、および各業者の条件に基づき造形プロセスをシミュレーションして造形レシピを作成する造形レシピ作成部６３と、要求仕様を満たす造形リストに係る業者および当該造形レシピを出力する推薦リスト出力部６５とを備える。造形レシピ作成部６３は、前記造形レシピに係る業者または装置に、前記造形レシピを出力する。【選択図】図１２

Description

本発明は、造形業者選定支援システム、および、造形業者選定支援方法に関する。

三次元プリンタ等の付加製造装置は、造形品のＣＡＤデータを使って、付加製造（アディティブ・マニュファクチャリング、積層造型、造形）により短時間で試作品または製品を製造するものである。付加製造装置の用途は、設計段階での形状確認のための試作品の製造のみならず、航空分野、医療関係分野における精密品まで幅広く活用されている。付加製造装置は製造の自由度が高く、従来困難であった複雑な形状を製作可能である。

付加製造装置の方式には、例えば、強いレーザ光で金属粉末を溶融させ、固化させた層を積み上げていく粉末床溶融結合法（パウダーベッド法）等がある。粉末床溶融結合法は、造形形状の断面を包含する領域に粉末を１層ごとに敷き詰め、造形形状がある箇所をレーザや電子ビームなどで溶融・結合する方式である。指向性エネルギー堆積方式は、パウダーデポジション法ともよばれ、造形形状がある箇所に粉末を供給してレーザなどで溶融・結合する方式である。

近年、付加製造装置を使って試作品を製造する造形業者が多く出現している。

特許文献１には、設計情報及び納品条件を入力し、設計情報に基づく加工が可能なひとつ以上の加工設備を抽出し、納品条件を満たすための加工条件を前記加工設備の各々の属性情報に応じて生成し、加工条件を満たす加工が可能な見積もり結果に基づいて、依頼内容を決定する発明が記載されている。

特開２０１６−２０６８７７号公報

しかし、造形業者の保有する付加製造装置の方式や条件が異なっているため、各造形業者毎に、部品のＣＡＤデータ等の設計データから付加製造装置に適用する製造データ（造形レシピ）に変更する必要があり、依頼者側が造形業者を適切に比較して選定することは容易でない。
また、造形業者側は、各造形業者の保有設備に対応する造形レシピ案を作成し、造形可否の検討を行う。しかし、これには膨大な手間がかかるため、造形条件の厳しい場合には、造形業者側にて十分な検討が行われずに造形不可と判断される可能性があり、これにより、依頼者側が造形業者を適切に選定できない場合がある。
そこで、本発明は、依頼者側の要求仕様を満たす造形部品提供を可能とするとともに、適切に業者を選定することを課題とする。

前記した課題を解決するため、本発明の造形業者選定支援システムは、ユーザが入力した造形条件、要求仕様、および各造形業者の条件に基づき造形プロセスをシミュレーションした造形レシピを作成する造形レシピ作成部と、前記要求仕様を満たす造形リストに係る業者および当該造形レシピを出力する推薦リスト出力部と、を備えることを特徴とする。

本発明の造形業者選定支援方法は、コンピュータが、ユーザが入力した造形条件、要求仕様、および各業者の条件に基づき造形プロセスをシミュレーションした造形レシピを作成するステップと、前記要求仕様を満たす造形リストに係る業者および当該造形レシピを出力するステップと、を実行することを特徴とする。
その他の手段については、発明を実施するための形態のなかで説明する。

本発明によれば、依頼者側の要求仕様を満たす造形部品提供を可能とするとともに、適切に業者を選定することが可能となる。

本実施形態における造形レシピ提供システムの構成図である。 比較部の処理を示すフローチャートである。 造形レシピ補正部の処理を示すフローチャートである。 ユーザが要望する形状の斜視図である。 ユーザが要望する形状の側面図である。 造形プロセスをシミュレーションした結果の斜視図である。 造形プロセスをシミュレーションした結果の側面図である。 逆方向のモーフィングを仕様形状に加えた補正後形状の斜視図である。 逆方向のモーフィングを仕様形状に加えた補正後形状の側面図である。 仕様形状を示す側面図である。 仕様形状に対する造形による形状を示す側面図である。 逆方向のモーフィングを仕様形状に加えた補正後形状の側面図である。 造形不可抽出部の処理の一例を示すフローチャートである。 造形不可抽出部の処理の他の例を示すフローチャートである。 造形不可抽出部によって抽出された造形不可の箇所とその理由が表示されたユーザ表示画面である。 材料データベースの一例を示す図である。 造形装置データベースの一例を示す図である。 標準レシピデータベースの一例を示す図である。 サポートデータベースの一例を示す図である。 造形レシピ補正データベースの一例を示す図である。 本実施形態における造形業者選定支援システムの構成図である。 造形不可リスト出力部の処理の他の例を示すフローチャートである。 造形レシピを積層造形プラットフォームに蓄積しない例を示す図である。 造形業者選定支援処理のシーケンス図である。

以降、本発明を実施するための形態を、各図を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施形態における造形レシピ提供システムの構成図である。
造形レシピ提供システムは、例えば不図示のユーザ端末とクラウドサーバとが通信可能に接続されて構成される。造形レシピ提供システムは、一般的な積層造形に必要な情報を入力するため、入出力部１１と、部品形状入力部１４と、材料選択部１２と、装置選択部１３と、モデル作成部２１とを備える。

入出力部１１は、ユーザが各種情報を入力して、システムが要求仕様内であると判定した造形形状や、システムが造形不可と判定した箇所と原因とを出力する部位であり、例えばユーザが所有する端末である。
ここで造形依頼者側から造形依頼をする際に提供される要求仕様としては、希望形状に関する情報、使用材料に関する情報、造形品の形状や品質に関する情報、売買条件などが該当する。
形状に関する情報としては、形状図面や、ＣＡＤデータなどの形状データが該当する。
使用材料に関する情報としては、組成や混在する不純物量、粉末の場合は粒径・粒度等、ワイヤ状の場合は径など、材料形状に関する情報、特定メーカの製品番号等、現物を持ち込む場合にはサンプル等が該当する。
造形結果として得られる造形品の形状に関する情報としては、寸法公差や、表面粗さ等が該当する。また、造形品の品質に関する情報としては、造形品の密度、材料組織（相状態、結晶構造等）、材料の均一度、残留応力/ひずみ等、強度（硬度、靱性）、熱伝導率、比熱、熱収縮等が該当する。
売買条件としては、価格、納期、数量などが該当する。

部品形状入力部１４は、造形する形状をモデル作成部２１に入力する部位である。材料選択部１２は、原料の粉末名とベースプレートの材質名を選択してモデル作成部２１に入力する部位である。装置選択部１３は、レーザの移動速度などの装置条件および、その他の造形条件をモデル作成部２１に入力する部位である。

造形レシピ提供システムは更に、標準レシピデータベース３１と、サポートデータベース３２、材料データベース３３、造形装置データベース３４、造形レシピ補正データベース３５を備える。
標準レシピデータベース３１は、造形レシピを作成するにあたり、使用する装置、材料名等に基づき特定される所定の造形条件（標準レシピ）をモデル作成部２１が参照するためのデータベースである。

サポートデータベース３２は、目的物の通常の部分とは別であり、かつ造形完了後は、取ってしまう部分を形成するためのデータベースである。サポートデータベース３２は、モデル作成部２１が参照する。空中に浮かんだ部分を造形する場合、その下の部分に何も無いと、造形物が落下してしまい空中に留まることができない。また、粉末の上に造形する場合でも、その下に十分な放熱性と強度を有する物体がないと、要求した形状が得られにくい。その為、一時的にサポート材を置き、その上に通常の部分を形成する。

材料データベース３３は、造形レシピで用いられる材料と降伏曲面との関係や、材料と線膨張係数との関係、材料とヤング率との関係、材料とポアソン比との関係、材料と密度との関係、材料と熱伝導率との関係、材料と比熱との関係を格納するデータベースである。金属材料と樹脂材料、セラミック材料、ゴム材料、ゲル材料など、材料のカテゴリーごとに、格納する項目を変えてもよい。これにより、材料ごとに異なる造形プロセスのシミュレーション用いることも、可能となる。加えて、金属材料の中でも、ステンレス鋼、アルミニウム合金、ニッケル合金、チタン合金、マルエージング鋼、合金工具鋼、銅合金など、さらに細かく分類してもよい。
造形装置データベース３４は、付加製造装置と熱伝達境界条件との関係、付加製造装置と輻射境界条件との関係、付加製造装置とベープレート拘束条件との関係、付加製造装置と装置内雰囲気との関係、付加製造装置と入熱条件との関係、幾何的な制約とを格納するデータベースである。これらの特性名とモデルの近似方法と特性値とを格納するデータベースとしてもよい。入熱条件は、レーザまたは電子ビームなどの熱源の出力、熱源の走査速度、熱源のスポット径、熱源の走査パス情報、熱源の形状などを必要に応じて含める。
モデル作成部２１は、標準レシピデータベース３１とサポートデータベース３２に基づき、部品形状入力部１４と材料選択部１２と装置選択部１３から得られた情報から造形モデルを作成し、シミュレーション部２２に入力する。

造形レシピ提供システムは更に、シミュレーション部２２、および、比較部２３、造形レシピ補正部２４、要求仕様入力部１５、造形不可抽出部１６を備える。
シミュレーション部２２は、材料データベース３３と造形装置データベース３４に基づき、モデル作成部２１が作成した造形モデルによって形成される形状をシミュレーションし、比較部２３に入力する。

要求仕様入力部１５は、入出力部１１上でユーザが入力した要求仕様を比較部２３に入力する部位である。

比較部２３は、ユーザが入力した要求仕様と、シミュレーション部２２がシミュレーションした形状とを比較して、形状が要求仕様内であるか否かを判定する部位である。比較部２３は、形状が要求仕様内であれば入出力部１１にその旨を表示させ、形状が要求仕様外であれば、造形レシピ補正部２４にその箇所と原因とを出力する。

造形レシピ補正部２４は、造形レシピ補正データベース３５に基づき、入力された形状と要求仕様外の箇所と原因から部品形状を補正して、モデル作成部２１に戻す。なお、部品形状が補正できないか、または規定反復数に到達するか、規定反復時間を経過したならば、造形不可抽出部１６にその旨を出力する。

造形不可抽出部１６は、入出力部１１に要求仕様外の箇所と原因とを出力する。これによりユーザは、どのように部品形状を補正すればよいかを知ることができる。

図２は、比較部２３の処理を示すフローチャートである。
最初、比較部２３は、造形プロセスシミュレーション結果から要求仕様項目に該当する結果を抽出し（Ｓ１０）、抽出した結果と要求仕様を比較する（Ｓ１１）。

比較部２３は、抽出した結果が要求仕様を満たすか否かを判定する（Ｓ１２）。比較部２３は、抽出した結果が要求仕様を満たすならば（Ｙｅｓ）、要求仕様内のフラグを返す（Ｓ１３）。比較部２３は、抽出した結果が要求仕様を満たさないならば（Ｎｏ）、要求仕様外のフラグを返す（Ｓ１４）。

図３は、造形レシピ補正部２４の処理を示すフローチャートである。
造形レシピ補正部２４は、試行回数が反復回数の上限を超えたか否かを判定する。（Ｓ２０）。造形レシピ補正部２４は、試行回数が反復回数の上限を超えたならば（Ｙｅｓ）、ステップＳ２９に進み、補正不可のフラグを返すと、図３の処理を終了する。造形レシピ補正部２４は、反復回数の上限を超えていないならば（Ｎｏ）、ステップＳ２１に進み、モーフィング可能か否かを判定する。ここでシミュレーション部２２による結果が無いならば、モーフィング不能である。

造形レシピ補正部２４は、モーフィング不能ならば（Ｎｏ）、ステップＳ２５に進む。造形レシピ補正部２４は、モーフィング可能ならば（Ｙｅｓ）、造形プロセスシミュレーション結果の変形量に指定の倍率をかけて部品形状をモーフィングし、モーフィングが成功したか否かを判定する（Ｓ２３）。造形レシピ補正部２４は、モーフィングに成功したならば（Ｙｅｓ）、補正可のフラグを返して（Ｓ２４）、図３の処理を終了する。このとき、再びモデル作成部２１に補正した形状が渡されて、造形プロセスシミュレーションモデルが作成される。

造形レシピ補正部２４は、モーフィングに失敗したならば（Ｎｏ）、ステップＳ２５に進む。以下、モーフィングによる部品形状補正の例について、詳細を説明する。図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ、図６Ｂは、モーフィングにより部品の形状補正可能な例を示す図である。
図４Ａは、ユーザが要望する形状８１の斜視図である。図４Ｂは、形状８１の側面図である。シミュレーション部２２は、これら図４Ａ、図４Ｂで示されるユーザの要望の形状８１にかかる造形プロセスシミュレーションを行う。

図５Ａは、造形プロセスをシミュレーションした結果８２の斜視図である。図５Ｂは、結果８２の側面図である。これら図５Ａ、図５Ｂで示された結果８２のように、造形物の変形が生じるため、要求仕様を満たさない。ここで軸方向のパラメータＺｉは、造形後の変形量より、要求仕様外となる。そのため比較部２３は、要求仕様外のフラグを返し、造形レシピ補正部２４は、モーフィングにより形状の変更を行う。

図６Ａは、逆方向のモーフィング（−Ｚi）を仕様形状に加えた補正後形状８３の斜視図である。図６Ｂは、補正後形状８３の側面図である。
造形レシピ補正部２４は、造形後の変形量より要求仕様外となった軸方向のパラメータＺｉを打ち消すため、逆方向のモーフィング（−Ｚｉ）を仕様形状に加え、補正後形状８３とする。補正後形状８３について、上記した造形プロセスシミュレーションを実施し、同様に要求仕様を満たすか否かを判定する。
以降、モーフィングをくりかえして要求仕様を満たす補正量（Ｚｊ）が特定されるならば、造形レシピの補正が完了する。補正量は、変形量に係数をかけた値でもよく、変形量の関数にしてもよい。

図７Ａから図７Ｃは、モーフィングにより部品の形状補正が困難な例を示す図である。
図７Ａは、仕様形状８４を示す側面図である。図７Ｂは、仕様形状８４に対する造形による形状８５を示す側面図である。仕様形状８４に対する造形後の形状８５の左上端部の変形量は、Ｚｉとなる。よって、この変形量Ｚｉを打ち消すため、逆方向のモーフィング（−Ｚｉ）を行う。

図７Ｃは、逆方向のモーフィング（−Ｚi）を仕様形状に加えた補正後形状８６の側面図である。
補正後形状８６は、他面と干渉する部位８６１が発生し、結果として実現し得ない設計形状となる。この場合、モーフィングによる部品形状補正のみでは造形が困難であり、モーフィングが失敗したことを判定する。

ステップＳ２５において、造形レシピ補正部２４は、姿勢が変更可能か否かを判定する。例えば指定の角度刻みで造形物の姿勢を変更した場合、造形レシピ補正部２４は、全姿勢を試し終えていたら、姿勢が変更不能と判定する。造形レシピ補正部２４は、姿勢が変更可能ならば（Ｙｅｓ）、姿勢を変更し（Ｓ２６）、ステップＳ２４に進み、補正可のフラグを返して（Ｓ２４）、図３の処理を終了する。

造形レシピ補正部２４は、姿勢が変更不能ならば（Ｎｏ）、標準レシピが変更可能か否かを判定する（Ｓ２７）。造形レシピ補正部２４は、全ての標準レシピを試し終えていたら、標準レシピが変更不能と判定する。
造形レシピ補正部２４は、標準レシピが変更可能ならば（Ｙｅｓ）、標準レシピを変更し（Ｓ２８）、補正可のフラグを返して（Ｓ２４）、図３の処理を終了する。

造形レシピ補正部２４は、標準レシピが変更不能ならば（Ｎｏ）、補正不可のフラグを返して（Ｓ２９）、図３の処理を終了する。このとき、造形不可抽出部１６に補正不可の箇所とその原因が渡される。

図８は、造形不可抽出部１６の処理の一例を示すフローチャートである。
造形不可抽出部１６は、試した全姿勢の中で最も要求仕様に近い造形レシピを抽出する（Ｓ３０）。造形不可抽出部１６は更に、要求仕様外の箇所と項目、予測値を抽出し、造形レシピとともに表示し（Ｓ３１）、図８の処理を終了する。

図９は、造形不可抽出部１６の処理の他の例を示すフローチャートである。
造形不可抽出部１６は、試した姿勢ごとに最も要求仕様に近い造形レシピを抽出する（Ｓ４０）。造形不可抽出部１６は更に、姿勢ごとに要求仕様外の箇所と項目、予測値を抽出し、要求仕様に近い順に造形レシピとともに表示し（Ｓ４１）、図９の処理を終了する。

図１０は、造形不可抽出部１６によって抽出された造形不可の箇所とその理由が表示された表示画面４である。
この表示画面４には、左側に部品形状ペイン４１が表示され、右側に造形予測ペイン４２が表示されている。部品形状ペイン４１には、逆Ｌ字型の部品５１と、部品５１を右側下部から支えるサポート５２とが表示されている。造形予測ペイン４２には、熱によって変形した部品５１ａと、変形した部品５１ａから離間したサポート５２ａとが表示されている。部品５１ａとサポート５２ａとは、造形不可の箇所である。

部品形状ペイン４１と造形予測ペイン４２には、それぞれ造形不可の箇所が対比可能に表示されている。部品形状ペイン４１の下側には、「ＣＡＤ」と表示されている。造形予測ペイン４２の下側には、「造形予測」と表示されている。造形予測ペイン４２の上側には更に、造形不可の理由４３として「サポート耐力許容外」が表示されている。

この表示画面４に基づき、ユーザは造形物の形状を変更し、または要望条件を緩和することが考えられる。要望条件の緩和とは、例えば公差を大きくすることや、物性条件範囲を広げたり、物性条件を低くすることをいう。更にユーザは、使用材料を変更し、または装置の設定を変更することが考えられる。例えば、レーザ出力等の装置の稼働条件を変更することである。これにより、造形不可であった造形レシピを修正し、造形可能とすることができる。

図１１は、材料データベース３３の一例を示す図である。
材料データベース３３には、材料名欄と特性名欄、モデル欄、特性値欄を含んでいる。ここで材料名欄には、造形に用いられる材料名が格納される。特性名欄には、この材料で規定したい特性名が格納されており、ここでは「降伏曲面」と、「線膨張係数」が格納されている。モデル欄には、モデルの形成方法が格納される。特性値欄には、材料名・モデル・特性名で規定される特性値が格納される。

具体的にいうと、Ａ材料の降伏曲面を、複合硬化によって形成した場合、その特性値は温度２５℃における相当塑性歪０％の降伏応力は５００ＭＰａであり、相当塑性歪み１％の降伏応力は５５０ＭＰａであり、相当塑性歪み２％の降伏応力は６００ＭＰａである。

Ａ材料の線膨張係数の特性値は、温度：２５℃において線膨張係数が１．０×１０^−５であり、温度５００℃において線膨張係数が１．５×１０^−５であり、温度１，０００℃において線膨張係数が２．０×１０^−５である。

Ｂ材料の降伏曲面を、移動硬化によって直線状に形成した場合、その特性値は温度２５℃における相当塑性歪０％の降伏応力は５００ＭＰａであり、相当塑性歪み２％の降伏応力は６００ＭＰａである。

図１２は、造形装置データベース３４の一例を示す図である。
造形装置データベース３４は、装置名欄と特性名欄、モデル欄、特性値欄を含んでいる。
装置名欄には、造形に用いられる装置名が格納される。特性名欄には、この装置で規定したい特性名が格納されており、ここでは「雰囲気ガス名」と、「雰囲気ガス密度」と、「予熱温度」と、「オーバーハング角下限」が格納されている。モデル欄には、モデルの形成方法が格納される。特性値欄には、特性名とモデルで規定される特性値が格納される。

具体的にいうと、ａ装置の雰囲気ガス名は、Ａｒガスであり、雰囲気ガス密度は、ブズネスク近似における係数１が１．０であり、係数２が０．００１である。ａ装置の予熱温度は１００℃であり、オーバーハング角の下限は４５°である。更にその下には、ｂ装置の雰囲気ガス名は、Ｎ₂ガスである旨が記載されている。

図１３は、標準レシピデータベース３１の一例を示す図である。
標準レシピデータベース３１は、レシピ名欄と特性名欄、モデル欄、特性値欄を含んでいる。なお、この標準レシピデータベース３１においてモデル欄には情報が格納されていない。
レシピ名欄には、造形に用いられる装置名と材料名の組合せが格納される。特性名欄には、装置による動作名が格納され、特性値欄には、その動作における特性値が格納される。

具体的にいうと、Ａ材料をａ装置にて用いる場合、ａ装置のレーザ出力は１００Ｗであり、その走査速度は１，０００ｍｍ／ｓである。Ｂ材料をｂ装置にて用いる場合、ｂ装置の電子ビーム出力は５００Ｗである。

図１４は、サポートデータベース３２の一例を示す図である。
サポートデータベース３２は、サポート名欄と特性名欄、モデル欄、特性値欄を含んでいる。なお、このサポートデータベース３２において、モデル欄には情報が格納されていない。

具体的にいうと、サポートＩの耐圧力は１０ＭＰａであり、除去レベルはペンチで除去可能なレベル１である。サポートＪの耐圧力は５００ＭＰａであり、除去レベルは機械加工で除去可能なレベル３である。

図１５は、造形レシピ補正データベース３５の一例を示す図である。
造形レシピ補正データベース３５は、補正種類欄と特性名欄、モデル欄、特性値欄を含んでいる。なお、この造形レシピ補正データベース３５においてモデル欄には情報が格納されていない。

具体的にいうと、逆変形Ａを適用する場合、逆変形係数は−１．０である。つまり、要求仕様外の箇所を、そのまま逆方向に変形させてモデルを補正することを示す。
逆変形Ｂを適用する場合、逆変形係数は−０．１である。つまり、要求仕様外の箇所の１０分の１だけ逆方向に変形させてモデルを補正することを示す。

図１６は、本実施形態における造形業者選定支援システムの構成図である。
造形業者選定支援システムは、ユーザが造形業者を適切に選定することを支援するものである。造形業者選定支援システムは、ユーザ入出力部１１ａと、部品形状入力部１４と、材料選択部１２と、要求仕様入力部１５とを備える。ユーザ入出力部１１ａは、図１に示した入出力部１１と同様な機能を備えている。これらユーザ入出力部１１ａと、部品形状入力部１４と、材料選択部１２と、要求仕様入力部１５とは、ユーザの有するコンピュータが所定のプログラムを実行することにより具現化される。

造形業者選定支援システムは更に、業者抽出部６１と、装置抽出部６２と、造形レシピ作成部６３と、抽出部６４と、推薦リスト出力部６５と、造形不可リスト出力部６６とを備えている。業者抽出部６１と、装置抽出部６２と、造形レシピ作成部６３と、抽出部６４と、推薦リスト出力部６５と、造形不可リスト出力部６６とは、例えばクラウド上のサーバが所定のプログラムを実行することにより具現化される。

業者抽出部６１は、ユーザが入力した部品形状情報と材料情報と要求仕様情報を、案件通知部７２により業者入出力部７１に送信する。業者入出力部７１は、外部から業者に提示する情報が入力され、業者が入力した各種情報を外部に出力する部位であり、例えば業者が所有する端末である。この業者入出力部７１は、応札意思入力部７３によって、各業者の応札の意思を業者抽出部６１に伝える。これにより業者抽出部６１は、応札の意思を示した業者を抽出する。

装置抽出部６２は、材料・装置・標準レシピデータベース３６に基づき、ユーザが入力した部品形状情報および材料情報、要求仕様情報から、応札の意思を示した業者のうち造形が可能な装置を有するものを抽出する。なお、材料・装置・標準レシピデータベース３６とは、図１に示した標準レシピデータベース３１と、サポートデータベース３２と、材料データベース３３と、造形装置データベース３４と、造形レシピ補正データベース３５のことをいう。

造形レシピ作成部６３は、図１に示したモデル作成部２１とシミュレーション部２２と、比較部２３と、造形レシピ補正部２４に相当する。造形レシピ作成部６３は、造形依頼者が入力した造形条件、要求仕様、および各造形業者の条件に基づき造形プロセスをシミュレーションして造形レシピを作成する。造形レシピ作成部６３が作成した造形レシピは、造形レシピデータベース３７に格納され、業者入出力部７１から参照可能となる。

抽出部６４は、要求仕様を満たす造形が可能な業者と装置との組合せを抽出するものである。抽出部６４は、要求仕様を満たす造形が可能な業者と装置との組合せを抽出したならば、その情報を推薦リスト出力部６５に出力する。推薦リスト出力部６５は、材料と装置と造形レシピのデータに基づき、要求仕様を満たす造形リストに係る造形業者および造形レシピ、納期、価格のリストをユーザ入出力部１１ａに出力する。

抽出部６４は、或る業者と装置との組合せでは要求仕様を満たさなかったならば、業者、装置、造形不可の箇所およびその理由とを造形不可リスト出力部６６に出力する。造形不可リスト出力部６６は、ユーザ入出力部１１ａと受注判定部７６に、業者、装置、造形不可の箇所およびその理由のリストを出力する。これにより造形不可リスト出力部６６は、要求仕様から外れた箇所と理由とをユーザ（造形依頼者）と造形レシピに係る造形業者に伝えることができる。造形不可リスト出力部６６は更に、異なる業者において共通する箇所と理由で造形不可となったならば、ユーザ入出力部１１ａに対して仕様緩和提案を出力する。この処理を、後記する図１７で説明する。

受注判定部７６は、造形不可の箇所と理由とが入力されたならば、改善案作成部７５にその情報を出力する。改善案作成部７５は、造形不可の箇所と理由から、その改善案を作成して業者入出力部７１に出力する。業者は、業者入出力部７１を介して改善案を確認すると、その改善案を許諾するか否かを選択する。業者が、業者入出力部７１により改善案を許諾したならば、改善案許諾部７４を介して材料・装置・標準レシピデータベース３６に、その改善案を反映させる。

ユーザは、ユーザ入出力部１１ａに表示された推薦リストから、何れかの業者を選定して発注する。ユーザ入出力部１１ａの発注は、発注部１７を介して、業者側の受注判定部７６に出力される。ユーザ入出力部１１ａは、発注期限を指定して発注してもよい。これにより、失注しそうな業者にチャンスを与えることができる。
受注判定部７６は、受注した旨と、材料と装置と造形レシピのデータを業者入出力部７１に出力する。

図１７は、造形不可リスト出力部６６の処理の他の例を示すフローチャートである。
造形不可リスト出力部６６は、業者、装置、造形不可の箇所およびその理由が入力されると、図１７の処理を開始する。
造形不可リスト出力部６６は、ステップＳ７０〜Ｓ７６において、造形不可の箇所およびその理由について繰り返す。

最初、造形不可リスト出力部６６は、異なる業者においても造形不可の箇所およびその理由が共通しているか否かを判定する（Ｓ７１）。造形不可リスト出力部６６は、造形不可の箇所およびその理由が共通していないならば（Ｎｏ）、造形不可の箇所およびその理由をリストに追加して（Ｓ７５）、ステップＳ７６の処理に進む。

造形不可リスト出力部６６は、造形不可の箇所およびその理由が共通するならば（Ｙｅｓ）、仕様の変更または緩和の提案（仕様緩和提案）を生成する（Ｓ７２）。
ユーザ側で要求仕様を変更しても造形品の入手を希望する場合が多く想定される。例えば、問題とならない範囲での形状の変更の他、一部品を複数部品の複合物に変更したり、後加工工程を前提とした形状に変更する等、形状を再設計することが可能である。表面粗度や、寸法変動が大きい場合には公差範囲を大きくする提案、材料内部の均一性や、残留応力等の要求物性条件範囲に該当しない場合には、物性条件を低く設定する提案の他、形状の変更や造形速度を遅くする、材料の変更等、条件の変更の提案を行う。
なお、造形条件を変更する場合には、造形業者側の装置の設定の変更が必要となる場合がある。その場合には、造形業者側への打診の送信、回答の受領を待ってユーザへの提案や、造形シミュレーションを行う。

造形不可リスト出力部６６は、生成された仕様緩和提案が有るか否かを判定する（Ｓ７３）。造形不可リスト出力部６６は、生成された仕様緩和提案が無いならば（Ｎｏ）、ステップＳ７５の処理に進む。造形不可リスト出力部６６は、生成された仕様緩和提案が有るならば（Ｙｅｓ）、造形不可の箇所およびその理由、仕様緩和提案をリストに追加し（Ｓ７４）、ステップＳ７６の処理に進む。

ステップＳ７６において、造形不可リスト出力部６６は、すべての造形不可の箇所およびその理由について繰り返したか否かを判定する。造形不可リスト出力部６６は、すべての造形不可の箇所およびその理由について繰り返していないならば、ステップＳ７０に戻る。造形不可リスト出力部６６は、すべての造形不可の箇所およびその理由について繰り返したならば、図１７の処理を終了する。

図１８は、造形レシピを積層造形プラットフォーム６に蓄積しない例を示す図である。
ユーザは、ユーザ入出力部１１ａを介して部品形状や要求仕様等を積層造形プラットフォーム６に入力する。積層造形プラットフォーム６は、例えばクラウド上のサーバであり、計算機６０と、造形不可理由データベース３８と、造形不可ルール生成部６７と、造形不可ルールデータベース３９と、造形可否回答部６８と、条件提示部６９とを備えている。

計算機６０は、サーバの計算資源であり、図１６の業者抽出部６１と、装置抽出部６２と、造形レシピ作成部６３と、抽出部６４と、推薦リスト出力部６５と、造形不可リスト出力部６６に相当する。計算機６０は、例えば業者７ａが業者入出力部７１によって応札の意思を示したならば、材料・装置・標準レシピデータベース３６に基づき、業者７ａとその造形装置７７が造形可能か否かを判定する。

計算機６０は、造形不可と判定したならば、その理由を造形不可理由データベース３８に蓄積する。計算機６０は、造形可能と判定したならば、納期と価格とをユーザ入出力部１１ａに出力する。また、特定の業者７ａに造形が決定し、受注情報が入力された際には、その造形レシピを業者７ａの造形装置７７に出力する。

造形不可ルール生成部６７は、造形不可理由データベース３８に格納された造形不可の理由に基づき、造形不可となるルールを生成し、そのルールを造形不可ルールデータベース３９に蓄積する。

造形可否回答部６８は、造形不可ルールデータベース３９に格納された造形不可となるルールに基づき、造形可否をユーザ入出力部１１ａに出力する。

業者７ｂの材料・装置・標準レシピデータベース３６は、計算機６０に公開されておらず、代わりに計算機７０を備えている。業者７ｂにおいて、業者入出力部７１が応札の意思を出力すると、計算機７０が造形レシピを作成して、造形レシピデータベース３７に蓄積する。これにより、業者７ｂは、材料・装置・標準レシピデータベース３６と造形レシピデータベース３７とを外部から秘匿することができる。

図１９は、造形業者選定支援処理のシーケンス図である。
ユーザ入出力部１１ａが、積層造形プラットフォーム６に仕様等を連絡する（Ｓ５０）。すると、積層造形プラットフォーム６は、各業者入出力部７１ａ〜７１ｃに案件を通知する（Ｓ６０）。各業者は、案件に応じて応札の意思を入力する。ここで業者入出力部７１ａ，７１ｂは応札の意思を返しており（Ｓ５２）、業者入出力部７１ｃは応札の意思を返していない。

次に積層造形プラットフォーム６は、業者ｂの造形レシピの作成を試みる（Ｓ５３）。積層造形プラットフォーム６は、業者ｂでは造形不可であると判定し、造形不可の旨を業者入出力部７１ｂに返す（Ｓ５４）。

次に積層造形プラットフォーム６は、業者ａの造形レシピの作成を試みる（Ｓ５５）。積層造形プラットフォーム６は、業者ａは造形可能であると判定すると、推薦リストとしてユーザ入出力部１１ａに出力し（Ｓ５６）、造形可の旨を業者入出力部７１ａに返す（Ｓ５７）。

業者入出力部７１ａは、積層造形プラットフォーム６を介して、納期と価格とをユーザ入出力部１１ａに出力する（Ｓ５８）。ユーザ入出力部１１ａは、発注を業者入出力部７１ａに出力する（Ｓ５９）。

（変形例）
本発明は上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。例えば上記した実施形態は、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、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。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・置換をすることも可能である。

上記の各構成、機能、処理部、処理手段などは、それらの一部または全部を、例えば集積回路などのハードウェアで実現してもよい。上記の各構成、機能などは、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て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、ファイルなどの情報は、メモリ、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）などの記録装置、または、フラッシュメモリカード、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などの記録媒体に置くことができる。

各実施形態に於いて、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、製品上必ずしも全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、殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
本発明の変形例として、例えば、次の（ａ）〜（ｃ）のようなものがある。

（ａ） 造形レシピ補正部による反復は、規定の反復回数に限定されず、反復時間で規定してもよい。
（ｂ） 姿勢変更における１回あたりの回転角度は任意に設定してもよい。
（ｃ） 本発明は粉末床溶融結合法に限定されない。結合部噴射法、指向性エネルギー堆積法、材料吐出堆積法、材料噴射堆積法、シート積層法、液層光重合法などの任意の造形方法に適用してもよい。

１１ 入出力部
１２ 材料選択部
１３ 装置選択部
１４ 部品形状入力部
１５ 要求仕様入力部
１６ 造形不可抽出部
２１ モデル作成部
２２ シミュレーション部
２３ 比較部
２４ 造形レシピ補正部
３１ 標準レシピデータベース
３２ サポートデータベース
３３ 材料データベース
３４ 造形装置データベース
３５ 造形レシピ補正データベース
３６ 材料・装置・標準レシピデータベース
３７ 造形レシピデータベース
３８ 造形不可理由データベース
３９ 造形不可ルールデータベース
４ 表示画面
４１ 部品形状ペイン
４２ 造形予測ペイン
４３ 造形不可理由メッセージ
５１，５１ａ 部品
５２，５２ａ サポート
６ 積層造形プラットフォーム
６０ 計算機
６１ 業者抽出部
６２ 装置抽出部
６３ 造形レシピ作成部
６４ 抽出部
６５ 推薦リスト出力部
６６ 造形不可リスト出力部
６７ 造形不可ルール生成部
６８ 造形可否回答部
６９ 条件提示部
７ａ 業者
７ｂ 業者
７０ 計算機
７１，７１ａ〜７１ｃ 業者入出力部
７２ 案件通知部
７３ 応札意思入力部
７４ 改善案許諾部
７５ 改善案作成部
７６ 受注判定部
７７ 造形装置

Claims (9)

1. ユーザが入力した造形条件および要求仕様、および複数の造形装置または業者のそれぞれに関連付けられた造形条件に基づき造形プロセスをシミュレーションして造形レシピを作成する造形レシピ作成部と、
   前記要求仕様を満たす造形レシピに係る業者または装置を出力する推薦リスト出力部と、
   を備え、
   前記造形レシピ作成部は、前記造形レシピに係る業者または装置に、前記造形レシピを出力する、
   ことを特徴とする業者選定支援システム。
2. 前記造形レシピ作成部が作成した造形レシピが前記要求仕様を満たさなかった場合、前記要求仕様を満たさない箇所を含む情報を、前記ユーザと前記造形レシピに係る業者の少なくともいずれか一方に出力する造形不可リスト出力部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の業者選定支援システム。
3. 前記造形不可リスト出力部は更に、前記造形レシピ作成部が作成した造形レシピが前記要求仕様を満たさなかった場合、前記要求仕様を満たさない箇所に加えて理由を含む情報を、前記ユーザと前記造形レシピに係る業者の少なくともいずれか一方に出力する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の業者選定支援システム。
4. 前記造形不可リスト出力部は更に、複数の業者において共通する箇所が前記要求仕様を満たさなかった場合、前記要求仕様を満たさない箇所を検討点として前記ユーザに出力する、
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の業者選定支援システム。
5. 前記造形不可リスト出力部は更に、複数の業者において共通する箇所が前記要求仕様を満たさなかった場合、前記要求仕様を満たさない箇所の改善提案を生成し、生成した改善提案を前記ユーザに出力する、
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の業者選定支援システム。
6. 前記造形条件は、部品形状の条件と材料の条件とを含んでいる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の業者選定支援システム。
7. 前記要求仕様を満たす造形リストに係る業者が入力した納期および価格の条件を受け付けて、前記ユーザに出力する条件提示部、
   を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の業者選定支援システム。
8. 前記造形プロセスの方式は、粉末床溶融結合法、結合部噴射法、指向性エネルギー堆積法、材料吐出堆積法、材料噴射堆積法、シート積層法、液層光重合法のうち何れかである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の業者選定支援システム。
9. コンピュータが、
   ユーザが入力した造形条件、要求仕様、および各業者の条件に基づき造形プロセスをシミュレーションして造形レシピを作成するステップと、
   前記要求仕様を満たす造形リストに係る業者および当該造形レシピを出力するステップと、
   を実行することを特徴とする業者選定支援方法。

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