JP2021089455A - 配置設計支援装置、配置設計支援方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】配管支持部品を配管に対して適切な位置および姿勢で配置設計する作業を効率化する。【解決手段】配置設計支援装置２００は、ＣＡＤデータ取得部２１１、記憶部２２０、配置設計部２１２を備える。ＣＡＤデータ取得部２１１は、設計空間に配置された機器および配管の位置姿勢情報を含むＣＡＤデータを取得する。記憶部２２０は、配管を支持する配管支持部品の配置設計規則が規定された配置設計ルールを記憶する。配置設計部２１２は、ＣＡＤデータと配置設計ルールとに基づいて、配管支持部品の配置位置および配置姿勢を設計し、この設計内容を反映した新たなＣＡＤデータを生成する。【選択図】図８

Description

本発明は、配置設計支援装置、配置設計支援方法及びプログラムに関する。

プラントにおける機器、配管等の配置設計を支援するための技術の開発が進められている。例えば、特許文献１は、熱応力解析により配管の設計経路の妥当性を評価し、この評価結果に応じて配管の経路および配管を支持する配管支持部品の配置を検討する配管設計システムを開示している。また、特許文献２は、プラント内の配置要素間を接続するコンベアを支持する支柱を、コンベアの全長に応じて始点から終点に向かって一定間隔で配置するレイアウト設計装置を開示している。

特開２００４−２４０６８４号公報 特開平９−３０５６４３号公報

特許文献１が開示する技術は、配管支持部品のモデル配置および配置設計の妥当性の評価結果に応じた調整作業は設計者の手作業によるものである。また、特許文献２が開示する技術は、支柱の位置の調整および干渉チェックを設計者が手動で行う必要がある。このように、特許文献１および特許文献２の技術は、いずれも、配管支持部品配管に対して適切な位置および向きに配置設計する作業に時間を要してしまう虞があり、配置設計の作業の効率化を図ることが困難である。

本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたものであり、配管支持部品を配管に対して適切な位置および姿勢で配置設計する作業を効率化することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明に係る配置設計支援装置は、ＣＡＤデータ取得手段、記憶手段、配置設計手段を備える。ＣＡＤデータ取得手段は、設計空間に配置された機器および配管の位置姿勢情報を含むＣＡＤデータを取得する。記憶手段は、配管を支持する配管支持部品の配置設計規則が規定された配置設計ルールを記憶する。配置設計手段は、ＣＡＤデータと配置設計ルールとに基づいて、配管支持部品の配置位置および配置姿勢を設計し、この設計内容を反映した新たなＣＡＤデータを生成する。

本発明に係る配置設計支援装置は、機器および配管が配置されたＣＡＤデータと、配置設計ルールとに基づいて、配管を支持する配管支持部品の配置位置および配置姿勢を設計する配置設計手段を有する。このため、本発明によれば、配管支持部品の配置設計において設計者の手作業を必要とせず、配管支持部品を配管に対して適切な位置および姿勢で配置設計する作業を効率化することができる。

本発明の実施の形態に係る配置設計支援システムの構成を示すブロック図 ＣＡＤ装置のハードウェア構成を示すブロック図 ＣＡＤ装置の機能構成を示すブロック図 ＣＡＤ装置が生成するＣＡＤデータに含まれる情報を説明するための図 配置設計支援装置が生成するＣＡＤデータに含まれる情報を説明するための図 配管支持部品の構造を説明するための図 配置設計支援装置のハードウェア構成を示すブロック図 配置設計支援装置の機能構成を示すブロック図 配置設計ルールに規定される配置可能領域を説明するための図 配管支持部品と機器とが干渉する状態を説明するための図 配置設計ルールに規定された干渉回避策を説明するための図 配管支持部品配置エラー一覧テーブルの一例を示す図 配管支持部品コスト表の一例を示す図 配置設計支援処理の流れを示すフローチャート

以下、本発明の実施の形態に係る配置設計支援システムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明の実施の形態に係る配置設計支援システム１は、プラント内の機器、配管、部品等の適切な配置設計を支援するシステムであり、図１に示すように、設計者の操作に応じて機器、配管、部品等の形状および配置を設計するＣＡＤ装置１００と、予め設定された設計ルールに基づいて配管を支持する配管支持部品の適切な配置設計を支援する配置設計支援装置２００とを含む。ＣＡＤ装置１００と配置設計支援装置２００とは、ネットワークＮＷを介して相互に通信可能に接続されている。ネットワークＮＷは、単一の通信プロトコルに準拠したネットワークだけではなく、異なる通信プロトコルに準拠した複数のネットワークで構成され得る。通信プロトコルは、周知の有線および無線の通信規格から選択され、例えば、無線通信プロトコルとしては、Ｗｉ−Ｆｉ（Wireless Fidelity）（登録商標）等の無線ＬＡＮ（Local Area Network）が適用される。

なお、ＣＡＤ装置１００と配置設計支援装置２００との間の通信は、ネットワークＮＷを介するものに限られず、例えば、シリアル通信、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）通信等の有線通信規格あるいはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）等の近距離無線通信規格に基づく通信であってもよい。

（ＣＡＤ装置１００）
ＣＡＤ装置１００は、設計者の操作に応じて、部品の形状および配置を表す３次元のＣＡＤデータを生成するとともに、このＣＡＤデータが示す３次元形状を表示画面上に仮想的に表示する装置である。

（ＣＡＤ装置１００のハードウェア構成）
ＣＡＤ装置１００は、物理的には、図２に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３、補助記憶装置１０４、表示装置１０５、入力装置１０６、通信装置１０７を備える。これらの各部は、バスラインＢＬを介して相互に電気的に接続されている。

ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２または補助記憶装置１０４に格納されたプログラムをＲＡＭ１０３上に読み出して実行することにより、ＣＡＤ装置１００の各種機能を実現する処理装置である。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２または補助記憶装置１０４に予め格納されたＣＡＤプログラムを実行することにより、３次元ＣＡＤデータを生成する。

ＲＯＭ１０２は、ＣＰＵ１０１が実行する各種プログラムやプログラム実行の際に使用する各種固定データ等を記憶する不揮発性メモリである。

ＲＡＭ１０３は、ＲＯＭ１０２または補助記憶装置１０４から読み出されたプログラムやデータを一時的に保持する揮発性メモリであり、ＣＰＵ１０１の作業領域として使用される。

補助記憶装置１０４は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶内容が書き換え可能な不揮発性の記憶装置である。補助記憶装置２０４は、例えば、ＣＰＵ１０１が実行するプログラム、そのプログラム実行の際に用いられるデータ、そのプログラム実行により生成されたデータを記憶する。

表示装置１０５は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ等の画像表示装置であり、ＣＰＵ１０１の制御に従って、各種画像を表示する。表示装置１０５は、例えば、ＣＡＤデータが示す三次元形状を表示画面上に表示する。

入力装置１０６は、キーボード、マウス、スイッチボタン等の操作入力装置であり、設計者による各種操作を受け付け、受け付けた操作に応じた操作信号をＣＰＵ１０１に供給する。なお、入力装置１０６は、表示装置１０５の表示画面とこれに重ねて設けられたタッチセンサとを有するタッチパネルであってもよい。この場合、入力装置１０６は、タッチパネルにおける利用者の接触動作に係る接触位置や接触態様等のタッチセンサによる検出結果に応じた操作信号をＣＰＵ１０１に供給する。

通信装置１０７は、配置設計支援装置２００と通信するための通信インタフェースである。通信装置１０７は、ＣＰＵ１０１の制御に従って、ネットワークＮＷを介して配置設計支援装置２００との間で各種データを送受信する。

（ＣＡＤ装置１００の機能構成）
ＣＡＤ装置１００は、機能的には、図３に示すように、制御部１１０、記憶部１２０、表示部１３０、操作部１４０、通信部１５０を備える。

制御部１１０は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３等を備え、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０３または記憶部１２０に記憶された各種の制御プログラムを読み出してＲＡＭ１０３上で実行することにより、ＣＡＤ装置１００の各構成部位を制御する。

制御部１１０は、例えば、操作部１４０を介して受け付けた設計者による操作に基づいてＣＡＤデータを生成し、生成したＣＡＤデータを記憶部１２０に格納する。

また、制御部１１０は、通信部１５０を介して配置設計支援装置２００から受信したＣＡＤデータ送信要求信号に応じて、送信対象であるＣＡＤデータを記憶部１２０から読み出し、通信部１５０を制御して配置設計支援装置２００に送信する。

ここで、ＣＡＤ装置１００の制御部１１０が生成するＣＡＤデータについて説明する。制御部１１０は、図４に示す設計空間１０内に配置された配管１１、配管連結部品１２Ａ，１２Ｂ、機器１３Ａ，１３Ｂの各々の、位置および姿勢を示す位置姿勢情報、形状を示す形状情報等を含む。位置は、例えば、設計空間１０に設定された座標系における座標により表現される。また、姿勢は、例えば、設計空間１０に設定された座標系における基準座標軸に対する角度により表現される。なお、図４では、配置面１０Ｆに配置された機器、配管、部品のうち、代表的なもののみに符号を付し、それ以外のものについては符号の図示を省略している。

配管１１は、例えば、配置面１０Ｆに配置された機器１３同士を接続する電気ケーブル、通信ケーブル等を収容するパイプ部材である。ＣＡＤデータにおいて、配管１１は、機器１３Ａ，１３Ｂとの干渉を避けてその経路が設計されている。

配管連結部品１２Ａ，１２Ｂは、２つの配管１１の間に配置してこれらの配管１１を連結する部材である。配管連結部品１２Ａは、例えば、２つの配管１１を軸方向で連結する際に用いられる。ここで、配管の軸方向とは、配管の中心軸に沿った方向である。一方、配管連結部品１２Ｂは、例えば、２つの配管１１の軸方向を互いに直交して連結させる際に用いられる。なお、以下の説明では、配管連結部品１２Ａと配管連結部品１２Ｂとを特に区別しない場合には、これらを「配管連結部品１２」と総称する場合がある。

機器１３Ａ，１３Ｂは、配置面１０Ｆに設置される、プラントを構成する電気機器である。本実施の形態では、直方体状の電気機器を機器１３Ａ、円柱状の電気機器を機器１３Ｂと称するものとする。なお、以下の説明では、機器１３Ａと機器１３Ｂとを特に区別しない場合には、これらを「機器１３」と総称する場合がある。

配置設計支援装置２００は、図５に示すように、ＣＡＤ装置１００から取得したＣＡＤデータに、配管支持部品１４を、適宜、配置設計した新たなＣＡＤデータを生成する。

配管支持部品１４は、配管１１を配置面１０Ｆの上方で支持する部材である。配管支持部品１４は、例えば、金属製の薄板をＬ字形に折曲して形成され、図６において上下方向に延びる起立部１４Ａと、起立部１４Ａに対して直交する方向に延びる台座部１４Ｂとを備える。台座部１４Ｂは、接着、ボルト締結等により配置面１０Ｆ上に固定される。配管支持部品１４は、さらに、台座部１４Ｂが形成された側とは反対側の起立部１４Ａの面に設置された保持部１４Ｃを備える。保持部１４Ｃは、ポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂材から形成され、配管１１を保持する保持機構を有する部位である。保持部１４Ｃは、例えば、配管１１を部分的に把持または掴持した状態で配置面１０Ｆの上方で保持する。なお、配管１１の保持方法としては、保持部１４Ｃに設けられた貫通孔に配管１１を挿通することにより保持するものであってもよい。また、配管支持部品１４は、起立部１４Ａの設置面における保持部１４Ｃの高さ位置を変更可能な高さ調節機構を有していてもよい。

図３に戻り、記憶部１２０は、補助記憶装置１０４により実現され、制御部１１０が実行する各種プログラム、入力データおよび送受信データ等の各種データを記憶する。記憶部１２０は、例えば、制御部１１０が生成したＣＡＤデータ、部品のサイズ、形状等を示す部品モデル情報等を記憶する。

表示部１３０は、表示装置１０５により実現され、制御部１１０の制御に従って、各種画像を表示画面に表示する。表示部１３０は、例えば、ＣＡＤデータが示す設計対象の画像を表示する。

操作部１４０は、入力装置１０６により実現され、設計者の操作、ＣＡＤデータを生成するために必要となる各種データの入力等を受け付ける。操作部１４０は、例えば、受け付けた操作に応じた操作信号を生成して制御部１１０に供給する。

通信部１５０は、通信装置１０７により実現され、制御部１１０の制御に従って、ネットワークＮＷを介して配置設計支援装置２００との間でデータの送受信を行う。通信部１５０は、例えば、配置設計支援装置２００から受信した送信要求信号で指定されたＣＡＤデータを配置設計支援装置２００に送信する。

（配置設計支援装置２００）
配置設計支援装置２００は、設計空間１０における配管支持部品１４の適正な配置設計を支援する装置である。具体的には、配置設計支援装置２００は、予め規定された配置設計ルールに基づいて、配管１１を指示する配管支持部品１４の配置位置および配置姿勢を設計する。配置条件を満たさない配管支持部品１４を適正な位置および姿勢で配置するべく調整する機能を有する。

（配置設計支援装置２００のハードウェア構成）
配置設計支援装置２００は、ＣＡＤ装置１００と同様、物理的には、図７に示すように、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、補助記憶装置２０４、表示装置２０５、入力装置２０６、通信装置２０７を備える。これらの各部は、バスラインＢＬを介して相互に電気的に接続されている。

ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２または補助記憶装置２０４に格納されたプログラムをＲＡＭ２０３上に読み出して実行することにより、配置設計支援装置２００の各種機能を実現する処理装置である。

ＲＯＭ２０２は、ＣＰＵ２０１が実行する各種プログラムやプログラム実行の際に使用する各種固定データ等を記憶する不揮発性メモリである。

ＲＡＭ２０３は、ＲＯＭ２０２または補助記憶装置２０４から読み出されたプログラムやデータを一時的に保持する揮発性メモリであり、ＣＰＵ２０１の作業領域として使用される。

補助記憶装置２０４は、ＨＤＤ、ＳＳＤ等の記憶内容が書き換え可能な不揮発性の記憶装置である。補助記憶装置２０４は、例えば、ＣＰＵ２０１が実行するプログラム、そのプログラム実行の際に用いられるデータ、そのプログラム実行により生成されたデータを記憶する。

表示装置２０５は、ＬＣＤ、ＰＤＰ、有機ＥＬディスプレイ等の画像表示装置であり、ＣＰＵ２０１の制御に従って、各種画像を表示する。表示装置２０５は、例えば、部品を適正に配置することができない際のエラー通知画像を表示画面上に表示する。

入力装置２０６は、キーボード、マウス、スイッチボタン等の操作入力装置であり、設計者による各種操作を受け付け、受け付けた操作に応じた操作信号をＣＰＵ２０１に供給する。なお、入力装置２０６は、表示装置２０５の表示画面とこれに重ねて設けられたタッチセンサとを有するタッチパネルであってもよい。この場合、入力装置２０６は、タッチパネルにおける利用者の接触動作に係る接触位置や接触態様等のタッチセンサによる検出結果に応じた操作信号をＣＰＵ２０１に供給する。

通信装置２０７は、ＣＡＤ装置１００と通信するための通信インタフェースである。通信装置２０７は、ＣＰＵ２０１の制御に従って、ネットワークＮＷを介してＣＡＤ装置１００との間で各種データを送受信する。

（配置設計支援装置２００の機能構成）
配置設計支援装置２００は、機能的には、図８に示すように、制御部２１０、記憶部２２０、表示部２３０、操作部２４０、通信部２５０を備える。

制御部２１０は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３等を備え、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２または記憶部１２０に記憶された各種の制御プログラムを読み出してＲＡＭ１０３上で実行することにより、配置設計支援装置２００の各構成部位を制御する。制御部２１０は、ＣＡＤデータ取得部２１１、配置設計部２１２、干渉判定部２１３、設計エラー報知部２１４、コスト計算部２１５、コスト評価部２１６、コスト報知部２１７を有する。ここで、ＣＡＤデータ取得部２１１、配置設計部２１２、干渉判定部２１３、設計エラー報知部２１４は、配管支援部品１４の配置位置および配置姿勢の設計に係る機能を実現する機能部位である。また、コスト計算部２１５、コスト評価部２１６、コスト報知部２１７は、配置設計部２１２により配置設計された配管支援部品１４のコストの計算および評価に係る機能を実現する機能部位である。

ＣＡＤデータ取得部２１１は、ＣＡＤ装置１００からＣＡＤデータを取得する。ＣＡＤデータ取得部２１１は、例えば、ユーザの操作に応じて、ＣＡＤデータの送信を要求する送信要求信号を通信部２５０を介してＣＡＤ装置１００に送信することにより、ＣＡＤ装置１００からＣＡＤデータを取得する。ＣＡＤデータ取得部２１１は、本発明のＣＡＤデータ取得手段の一例である。

配置設計部２１２は、ＣＡＤデータ取得部２１１がＣＡＤ装置１００から取得したＣＡＤデータに含まれる配管１１および配管連結部品１２の位置姿勢情報と、記憶部２２０に記憶された配置設計ルールとに基づいて、配管支持部品１４の配置位置および配置姿勢を設計する。また、配置設計部２１２は、設計空間１０において配置設計した配管支持部品１４の配置位置および配置姿勢をＣＡＤ装置１００から取得したＣＡＤデータに追加した新たなＣＡＤデータを生成し、記憶部２２０に格納する。また、配置設計部２１２は、通信部を制御して、配管支持部品１４に関する情報を反映したＣＡＤデータをＣＡＤ装置１００に供給する。配置設計部２１２は、本発明の配置設計手段の一例である。

ここで、配置設計ルールは、配管１１に対して配管支持部品１４を配置する際の各種の規則が規定されている。また、設計ルール情報には、配管１１の断面サイズ、支持高さ等に応じて採用すべき配管支持部品１４の種類が規定されている。

配置設計ルールには、例えば、図９に示すように、連結部分の撓みを抑制するため、配管連結部品１２Ａの中心Ａ，Ｂ，Ｃから予め定められた距離Ｌだけ離れた点を中心とする特定範囲の領域を配管支持部品１４の配置可能領域ＰＡとして設定することが規定されている。図９では、配管１１のハッチングが施されている領域が配置可能領域である。なお、配置可能領域ＰＡは、厳密には、配管支持部品１４の保持部１４Ｃが装着される領域である。

また、配置設計ルールには、例えば、図１０Ａに示すように、上記の要件に従って配置した配管支持部品１４の台座部１４Ｂが予め配置されている周辺の機器１３と干渉する場合には、図１０Ｂに示すように、配管支持部品１４を配管１１の軸方向を跨いで反対側に移動させて配管支持部品１４の配置位置および配置姿勢を修正するという干渉回避策が規定されている。また、図９を参照して説明した配置可能領域ＰＡについては、干渉を回避するために、連結部分の撓みを抑制し得る範囲内において、配管連結部品１２の中心から予め定められた距離Ｌよりも更に離れた点を中心とする特定範囲の領域を配置可能領域ＰＡとしてもよい。

図８に戻って、干渉判定部２１３は、配置設計部２１２が設計した配管支持部品１４の配置位置および配置姿勢と、ＣＡＤデータ取得部２１１がＣＡＤ装置１００から取得したＣＡＤデータに含まれる機器１３の位置姿勢情報とに基づいて、設置空間１０内において配管支持部品１４が占める空間と機器１３が占める空間とが重複する空間の有無を検出し、その検出結果に応じて両者が干渉しているか否かを判定する。干渉判定部２１３は、本発明の干渉判定手段の一例である。

設計エラー報知部２１４は、配置設計部２１２が設置空間１０において配管支持部品１４の配置位置および配置姿勢を設計できない場合に、その旨をユーザに報知する。設計エラー報知部２１４は、例えば、図１１に示す配管支持部品配置エラー一覧テーブル２１４Ａを作成し、表示部２３０の表示画面に表示して設計の不具合を報知する。配管支持部品配置エラー一覧テーブル２１４Ａは、図１１に示すように、配管支持部品を配置できない配管１１を識別するための「配管名」、位置姿勢情報としての「Ｘ座標」、「Ｙ座標」、「Ｚ座標」、設計エラーの理由と対処案を含む「エラー理由」が対応付けられている。設計エラー報知部２１４は、配管支持部品配置エラー一覧テーブル２１４Ａの表示以外の方法により、配管支持部品１４が配置設計できない旨をユーザに報知してもよい。

コスト計算部２１５は、記憶部２２０に格納されたコスト情報を参照し、配置設計部２１２が設計空間１０内において配置設計した配管支持部品１４の合計コストを算出する。コスト情報には、配管支持部品１４の種別毎の単価が登録されている。コスト計算部２１５は、本発明のコスト計算手段の一例である。

コスト評価部２１６は、記憶部２２０に格納された、配管支持部品１４のコストの許容条件を示すコスト条件情報に基づいて、コスト計算部２１５が計算した配管支持部品１４の合計コストを評価する。コスト条件情報には、例えば、配管支持部品１４のコストの許容条件として、コスト計算部２１５が計算した配管支持部品１４の合計コストが予め設定されたコスト上限値とコスト下限値の間の範囲であることが規定されている。コスト評価部２１６は、本発明のコスト評価手段の一例である。

コスト報知部２１７は、配置設計部２１２が設計空間１０において配置設計した配管支持部品１４の累計コスト、合計コスト等を示す配管支持部品コスト表を生成し、表示部２３０の表示画面に表示する。例えば、図１２に示す配管支持部品コスト表２１７Ａは、配管支持部品１４を識別する「配管支持部品ＩＤ」、配管支持部品１４の種別毎の形状を示す「形状種別」、「単価」、「数量」、配管支持部品１４の種別毎の累計コストである「金額」が対応付けられ、設計空間１０において配置設計された配管支持部品１４の数量および合計コストが把握できるようになっている。

記憶部２２０は、補助記憶装置１０４により実現され、制御部２１０が実行する各種プログラム、入力データおよび送受信データ等の各種データを記憶する。記憶部２２０は、例えば、配置設計ルール、コスト情報、コスト条件情報、配置設計部２１２が生成したＣＡＤデータ等を記憶する。記憶部２２０は、本発明の記憶手段の一例である。

表示部２３０は、表示装置２０５により実現され、制御部２１０の制御に従って、各種画像を表示画面に表示する。表示部２３０は、例えば、ＣＡＤデータが示す設計対象の画像、配管支持部品配置エラー一覧テーブル２１４Ａ、配管支持部品コスト表２１７Ａを表示する。

操作部２４０は、入力装置２０６により実現され、ユーザの操作、各種データの入力等を受け付ける。操作部２４０は、例えば、受け付けた操作に応じた操作信号を生成して制御部２１０に供給する。

通信部２５０は、通信装置２０７により実現され、制御部２１０の制御に従って、ネットワークＮＷを介してＣＡＤ装置１００との間でデータの送受信を行う。通信部２５０は、例えば、ＣＡＤ装置１００から受信したＣＡＤデータに配管支持部品１４の設計内容を追加して更新されたＣＡＤデータをＣＡＤ装置１００に送信する。

次に、図１３に示すフローチャートを参照して、配置設計支援装置２００の制御部２１０が実行する配置設計支援処理について説明する。配置設計支援処理は、ＣＡＤ装置１００から取得したＣＡＤデータに基づいて、配管１１に対して配管支持部品１４を適切な位置および姿勢で配置設計する処理である。制御部２１０、例えば、配置設計支援装置２００の電源オンに応答して、配置設計支援処理を開始する。

制御部２１０は、配置設計支援処理を開始すると、まず、ＣＡＤデータを取得したか否かを判定する（ステップＳ１０１）。制御部２１０のＣＡＤデータ取得部２１１は、通信部２５０を介してＣＡＤ装置１００からＣＡＤデータを受信したか否かに応じて、ＣＡＤデータを取得したか否かを判定する。ＣＡＤデータを取得していないと判定した場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、制御部２１０は、ＣＡＤデータを取得するまでステップＳ１０１の処理を繰り返す。

一方、ＣＡＤデータを取得していないと判定した場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、制御部２１０は、配管１１および配管連結部品１２の位置姿勢情報を抽出する（ステップＳ１０２）。制御部２１０は、ステップＳ１０１においてＣＡＤ装置１００から取得したＣＡＤデータから設計空間１０に配置された配管１１および配管連結部品１２の位置情報を抽出する。

続いて、制御部２１０は、設計ルールに基づいて、配管支持部品１４の配置位置および配置姿勢を設計する（ステップＳ１０３）。制御部２１０の配置設計部２１２は、ステップＳ１０２において抽出した配管１１および配管連結部品１２の位置姿勢情報と、記憶部２２０に記憶された配置設計ルールとに基づいて、配管１１に対して配置する配管支持部品１４の位置および姿勢を設計する。

次に、制御部２１０は、配管支持部品１４と機器１３とが干渉するか否かを判定する（ステップＳ１０４）。制御部２１０の干渉判定部２１３は、例えば、ステップＳ１０３において配置設計部２１２が設計した配管支持部品１４の配置位置および配置姿勢と、ステップＳ１０１においてＣＡＤ装置１００から取得したＣＡＤデータに含まれる機器１３の位置姿勢情報とに基づいて、設置空間１０内において配管支持部品１４が占める空間と機器１３が占める空間とが重複する空間の有無を検出し、その検出結果に応じて両者が干渉しているか否かを判定する。

配管支持部品１４と機器１３とが干渉すると判定した場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、制御部２１０は、干渉する配管支持部品１４の配置位置および配置姿勢を調整する（ステップＳ１０５）。制御部２１０の配置設計部２１２は、設計ルールに基づいて、例えば、配管支持部品１４を配管１１の軸方向を跨いで反対側に移動させて配管支持部品１４の配置位置および配置姿勢を調整する。

そして、制御部２１０は、配管支持部品１４と機器１３との干渉が解消されたか否かを判定する（ステップＳ１０６）。制御部２１０の干渉判定部２１３は、ステップＳ１０４と同様、調整後の配管支持部品１４の配置位置および配置姿勢と、ＣＡＤ装置１００から取得したＣＡＤデータに含まれる機器１３の位置姿勢情報とに基づいて、設置空間１０内において配管支持部品１４が占める空間と機器１３が占める空間とが重複する空間の有無を検出し、その検出結果に応じて両者が干渉しているか否かを判定する。

例えば、配管支持部品１４と機器１３との新たな干渉が検出されたことにより、配管支持部品１４と機器１３と干渉が解消されていないと判定した場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、制御部２１０は、設計エラーを報知する（ステップＳ１０７）。制御部２１０の設計エラー報知部２１４は、機器１３と干渉せずに配管支持部品１４を配管１１に対して配置することができない旨を報知する。上述したように、設計エラー報知部２１４は、配管支持部品配置エラー一覧テーブル２１４Ａを生成し、表示部２３０の表示画面に表示する。

ステップＳ１０４において配管支持部品１４と機器１３とが干渉しないと判定した場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、または、ステップＳ１０６において配管支持部品１４と機器１３との干渉が解消されたと判定した場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、または、ステップＳ１０７の処理を実行した後、制御部２１０は、配置設計した配管支持部品１４のコストを算出する（ステップＳ１０８）。制御部２１０のコスト計算部２１５は、記憶部２２０に格納されたコスト情報を参照し、設計空間１０内において配置設計した配管支持部品１４の合計コストを算出する。

続いて、制御部２１０は、配管支持部品１４の調整が必要であるか否かを判定する（ステップＳ１０９）。制御部２１０のコスト評価部２１６は、記憶部２２０に格納された、配管支持部品１４のコストの許容条件を示すコスト条件情報を参照し、設計空間１０内において配置設計した配管支持部品１４の合計コストが、適正コスト情報が示すコスト上限値を超えているか否か、または、コスト下限値を下回っているか否かに応じて、配管支持部品１４の調整が必要であるか否かを判定する。

配管支持部品１４の調整が必要であると判定した場合（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）、制御部２１０は、配管支持部品１４の種類および個数を調整する（ステップＳ１１０）。制御部２１０の配置設計部２１２は、配置設計ルールを参照し、より安価な配管支持部品１４に代替可能であるか、配管支持部品１４の個数を削減することが可能であるか等を再検討し、設計空間１０内における配管支持部品１４の配置設計を修正する。ステップＳ１１０の処理を実行した後、制御部２１０は、ステップＳ１０４に処理を戻し、配管支持部品１４と機器１３との干渉チェックを実施する。

ステップＳ１０９において配管支持部品１４の調整が必要ではないと判定した場合（ステップＳ１０９：ＮＯ）、制御部２１０は、配管支持部品コスト表２１７Ａを表示する（ステップＳ１１１）。制御部２１０のコスト報知部２１７は、設計空間１０において配置設計した配管支持部品１４の累計コスト、合計コスト等を示す配管支持部品コスト表２１７Ａを表示部２３０の表示画面に表示する。

続いて、制御部２１０は、設計空間１０において配置設計した配管支持部品１４の配置位置および配置姿勢をＣＡＤ装置１００から取得したＣＡＤデータに反映する（ステップＳ１１２）。制御部２１０の配置設計部２１２は、設計空間１０において配置設計した配管支持部品１４の配置位置および配置姿勢を示す情報をＣＡＤデータに追加し、記憶部２２０に格納する。また、配置設計部２１２は、配管支持部品１４に関する情報を追加したＣＡＤデータをＣＡＤ装置１００に供給する。

ステップＳ１１２の処理を実行した後、制御部２１０は、処理をステップＳ１０１に戻す。なお、配置設計支援処理は、例えば、配置設計支援装置２００の電源がオフされるまで、または、ユーザによる停止の指示があるまで、繰り返し実行される。

以上に述べたように、本実施の形態に係る配置設計支援装置２００は、ＣＡＤ装置１００から取得した機器１３および配管１１が配置されたＣＡＤデータと、配置設計ルールとに基づいて、配管を支持する配管支持部品の配置位置および配置姿勢を設計する配置設計手段を有する。このため、配置設計支援装置２００は、配管支持部品の配置設計において設計者の手作業を必要とせず、配管支持部品を配管に対して適切な位置および姿勢で配置設計する作業を効率化することができる。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の変形および応用が可能である。

上記の実施の形態では、ＣＡＤ装置１００において生成されたＣＡＤデータに基づいて、配置設計支援装置２００が配管１１に対する配管支持部品１４の位置および姿勢を設計するものとして説明した。しかし、ＣＡＤ装置１００および配置設計支援装置２００がそれぞれ有する機能をいずれか一方の装置が兼ね備えてもよい。これにより、配置設計支援システム１をより少ない装置台数で実現することができ、導入コスト、運用コストを低減させることが可能である。

上記の実施の形態において、例えば配置設計支援装置２００の制御部２１０を構成するＣＰＵ２０１が実行する制御プログラムは、ＲＯＭ２０２に予め記憶されていた。しかしながら、本発明は、これに限定されず、上記の各種処理を実行させるための動作プログラムを、既存の汎用コンピュータや、フレームワーク、ワークステーション等に実装することにより、上記の実施の形態に係る配置設計支援装置２００に相当する装置として機能させてもよい。

このようなプログラムの提供方法は任意であり、例えば、コンピュータが読取可能な記録媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）−ＲＯＭ）等に格納して配布してもよいし、インターネットをはじめとするネットワーク上のストレージにプログラムを格納しておき、これをダウンロードさせることにより提供してもよい。

また、上記の処理をＯＳ（Operating System）とアプリケーションプログラムとの分担、または、ＯＳとアプリケーションプログラムとの協働によって実行する場合には、アプリケーションプログラムのみを記録媒体やストレージに格納してもよい。また、搬送波にプログラムを重畳し、ネットワークを介して配信することも可能である。例えば、ネットワーク上の掲示板（Bulletin Board System：BBS）に上記プログラムを掲示し、ネットワークを介してプログラムを配信してもよい。そして、このプログラムを起動し、ＯＳの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、上記の処理を実行するべく設計してもよい。

１…配置設計支援システム、１０…設計空間、１０Ｆ…配置面、１１…配管、１２，１２Ａ，１２Ｂ…配管連結部品、１３，１３Ａ，１３Ｂ…機器、１４…配管支持部品、１４Ａ…起立部、１４Ｂ…台座部、１４Ｃ…保持部、１００…ＣＡＤ装置、１０１…ＣＰＵ、１０２…ＲＯＭ、１０３…ＲＡＭ、１０４…補助記憶装置、１０５…表示装置、１０６…入力装置、１０７…通信装置、１１０…制御部、１２０…記憶部、１３０…表示部、１４０…操作部、１５０…通信部、２００…配置設計支援装置、２０１…ＣＰＵ、２０２…ＲＯＭ、２０３…ＲＡＭ、２０４…補助記憶装置、２０５…表示装置、２０６…入力装置、２０７…通信装置、２１０…制御部、２１１…ＣＡＤデータ取得部、２１２…配置設計部、２１３…干渉判定部、２１４…設計エラー報知部、２１５…コスト計算部、２１６…コスト評価部、２１７…コスト報知部、２２０…記憶部、２３０…表示部、２４０…操作部、２５０…通信部、ＢＬ…バスライン、ＮＷ…ネットワーク

Claims (5)

1. 設計空間に配置された機器および配管の位置姿勢情報を含むＣＡＤデータを取得するＣＡＤデータ取得手段と、
   前記配管を支持する配管支持部品の配置設計規則が規定された配置設計ルールを記憶する記憶手段と、
   前記ＣＡＤデータと前記配置設計ルールとに基づいて、前記配管支持部品の配置位置および配置姿勢を設計し、この設計内容を反映した新たなＣＡＤデータを生成する配置設計手段と、を備える、
   配置設計支援装置。
2. 前記配置設計手段が設計した前記配管支持部品の配置位置および配置姿勢と、前記ＣＡＤデータとに基づいて、前記配管支持部品と前記機器とが干渉するか否かを判定する干渉判定手段、を備え、
   前記配置設計ルールには、前記配管支持部品と前記機器との干渉を解消するための配置設計規則が規定されており、
   前記配置設計手段は、前記干渉判定手段の判定結果に応じて、前記配管支持部品の配置位置および配置姿勢を調整する、
   請求項１に記載の配置設計支援装置。
3. 前記配置設計手段が前記設計空間において配置設計した前記配管支持部品のコストを計算するコスト計算手段と、
   前記記憶手段が更に記憶するコストの許容条件を示すコスト条件情報に基づいて、前記コスト計算手段が計算した前記配管支持部品のコストを評価するコスト評価手段と、を備え、
   前記配置設計手段は、前記コスト評価手段の評価結果に応じて、前記配管支持部品の配置位置および配置姿勢を調整する、
   請求項１または２に記載の配置設計支援装置。
4. 設計空間に配置された機器および配管の位置姿勢情報を含むＣＡＤデータを取得し、
   前記ＣＡＤデータと、前記配管を支持する配管支持部品の配置設計規則が規定された配置設計ルールとに基づいて、前記配管支持部品の配置位置および配置姿勢を設計し、この設計内容を反映した新たなＣＡＤデータを生成する、
   配置設計支援方法。
5. コンピュータを、
   設計空間に配置された機器および配管の位置姿勢情報を含むＣＡＤデータを取得するＣＡＤデータ取得手段、
   前記ＣＡＤデータと、前記配管を支持する配管支持部品の配置設計規則が規定された配置設計ルールとに基づいて、前記配管支持部品の配置位置および配置姿勢を設計し、この設計内容を反映した新たなＣＡＤデータを生成する配置設計手段、
   として機能させるプログラム。

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