JP2021124785A - 管理装置、管理プログラム、及び管理システム - Google Patents

管理装置、管理プログラム、及び管理システム Download PDF

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Abstract

【課題】三次元形状を有する製品が製造されるまでの各工程において得られた製品に関する属性を工程毎に分散して管理する場合よりも、属性を他工程で活用しやすいように管理することができる管理装置、管理プログラム及び管理システムを提供する。【解決手段】製品情報の管理システム１において、管理装置２０は、収集規則に従って、製品が製造されるまでの各工程で得られた属性データを自律的に収集し、重畳規則に従って、収集した属性データを製品のＣＡＤデータに関する属性としてＣＡＤデータに対応付けて管理する。【選択図】図１

Description

本発明は、管理装置、管理プログラム、及び管理システムに関する。
特許文献１には、工作機に対する制御用データである加工情報および該加工情報に関連する加工支援情報を含む板金加工情報の管理を行う板金加工統合支援システムであって、加工側における実加工の際の実加工情報及び該実加工情報の基礎とされた固有属性情報を収集し、収集された前記実加工情報および前記固有属性情報を前記板金加工情報に帰還する板金加工統合支援システムが開示されている。
特許文献２には、加工用ＮＣデータに基づき金属加工装置を用いて金型を加工するＣＡＭシステムと、前記加工後の金型の修正箇所を計測して計測点群データを取得する計測システムと、前記計測点群データから前記修正箇所の詳細形状モデルデータを生成する部分詳細形状処理手段と、を備え、前記ＣＡＭシステムは、前記加工用ＮＣデータに前記詳細形状モデルデータを重ね合せる重ね合せインターフェースを有する重ね合わせ修正型ＣＡＤ・ＣＡＭシステムが開示されている。
特許文献３には、物体の基準形状を表す所定データ形式の基準形状モデル、または前記基準形状モデルを導出可能なデータを記憶する記憶手段と、前記基準形状モデルに対応して製作された物体の三次元形状情報を求め、当該形状情報を前記所定データ形式に変換して実測形状モデルを作成する実測形状モデル作成手段と、前記実測形状モデルを前記基準形状モデルで補完することにより、前記製作された物体の形状を表す前記所定データ形式の実物形状モデルを作成する補完手段と、を備える形状モデル作成装置が開示されている。
特許文献４には、物体の三次元幾何形状情報及び属性情報を入力する入力手段と、当該入力手段より入力された三次元幾何形状情報及び属性情報を格納する格納手段と、検索情報を入力する検索情報入力手段と、当該検索情報入力手段より入力された検索情報に基づいて、前記格納手段を検索する検索手段と、当該検索手段による検索結果として得られた三次元幾何形状情報及び属性情報により、物体の２次元投影像を作成する作成手段と、当該作成手段により作成された２次元投影像を表示させる表示制御手段を有する三次元画像処理装置が開示されている。
特許文献５には、三次元ＣＡＤデータを生成する三次元ＣＡＤデータ作成部と、数値解析のための解析モデルを生成する解析モデル生成部と、前記解析モデルを対象に数値解析を行う解析計算部と、数値解析結果を評価しやすい形式に可視化する解析結果評価部を有してなる解析支援ＣＡＥ装置において、少なくとも地形、標高、地質、湖沼、河川、植生のいずれかを含む自然環境に関する国土空間データ、及び少なくとも行政区分、土地利用、文化財、公共施設、住居、道路、鉄道、地価のいずれかと、少なくとも行政区分の用途地域境界線及び人口分布の一方を含む社会環境に関する国土空間データを含んでなる数値地図情報データをディジタルデータとして格納するデータベースを備え、前記解析モデル生成部は、前記データベースから前記数値地図情報データを読み出し、解析モデルの一部をなす２次元の地図生成に利用できるデータ形式に変換して２次元の地図をコンピュータ内部に生成する手段を有し、前記解析結果評価部は、解析結果表示する際に、少なくとも前記数値地図情報データに含まれる社会環境に関する国土空間データを、解析結果に重ねて表示する手段を有する解析支援ＣＡＥ装置が開示されている。
特開２００１−２１９３４１号公報 特開２００８−２９９４８９号公報 特開２００３−１９６３２６号公報 特開Ｈ６−２１５１０５号公報 特許第３９４０８３４号公報
コンピュータにおける処理速度の高速化やデータ記憶容量の増大に伴い、製品の設計や製造現場では、例えば三次元ＣＡＤ、三次元ＣＡＥ、三次元ＣＡＴ、及び三次元プリンタといった三次元データを扱う三次元設計ツールが広く導入されている。
しかしながら、製品が製造されるまでの各工程で用いられる三次元設計ツールで得られた各種データが部門毎や個人毎に管理されてしまうと、同じ製品に関するデータが様々な場所に分散して管理されることになる。こうした場合、例えば下流工程を担当するユーザが上流工程で得られたデータを参考にして業務を行おうとすると、必要なデータを探し出すまでに労力を費やしてしまい、本来の業務の生産性が低下してしまうことがある。また、例えば上流工程を担当したユーザが、試行錯誤の末に得られた要求仕様を満たす製品の設計データだけを下流工程に渡すようなことがある。こうした場合、下流工程を担当するユーザは、上流工程で要求仕様を満たす設計データを作り出すまでの過程で試行錯誤しながら得られた各種データを参考にしながら、様々な角度から別の視点で製品の検討を行うことが困難になる。また、上流工程であっても、過去のデータを参考にして設計を行う場合、過去の業務において下流工程で試行錯誤しながら得られたデータを参考にして、様々な角度から別の視点で製品の検討を行うことが困難になる。
本発明は、三次元形状を有する製品が製造されるまでの各工程において得られた製品に関する属性を工程毎に分散して管理する場合よりも、属性を他工程で活用しやすいように管理することができる管理装置、管理プログラム、及び管理システムを提供することを目的とする。
第１態様に係る管理装置はプロセッサを備え、前記プロセッサは、三次元形状によって表される製品に関する属性データを収集する収集規則に従って、ユーザの指示がない場合であっても前記製品が製造されるまでの各工程で得られた前記製品に関する属性データを自律的に収集し、前記製品の三次元形状データと前記製品に関する属性データの対応付けを規定する重畳規則に従って、収集した前記属性データを前記製品の三次元形状データに関する属性として対応付け、前記製品の三次元形状データと前記製品に関する属性を管理する。
第２態様に係る管理装置は、第１態様に係る管理装置において、前記製品の三次元形状データに対応付ける属性のうち、同じ種類の属性に２つ以上の属性データが収集されている場合、前記２つ以上の属性データが収集された属性種類に対して前記製品に関する代表属性データを特定し、前記製品の三次元形状データに少なくとも前記製品に関する代表属性データを対応付けた統合データを用いて、前記製品の三次元形状データと前記製品に関する属性を管理する。
第３態様に係る管理装置は、第１態様または第２態様に係る管理装置において、前記収集規則が前記各工程における業務の流れに沿って規定されている。
第４態様に係る管理装置は、第１態様〜第３態様の何れかの態様に係る管理装置において、前記プロセッサは、ユーザが検討した検討条件と異なる条件で前記製品を設計した場合に得られる前記製品に関する属性データを収集する。
第５態様に係る管理装置は、第１態様〜第４態様の何れかの態様に係る管理装置において、前記製品に関する代表属性データが、他の属性データに比べて前記製品の仕様を最も満たしている属性データを表す。
第６態様に係る管理装置は、第１態様〜第５態様の何れかの態様に係る管理装置において、前記プロセッサは、三次元形状データによって表される前記製品の箇所が予め定めた指定条件を満たす場合、前記指定条件を満たす前記製品の箇所における三次元形状データに対して前記製品に関する新たな属性データを重畳する。
第７態様に係る管理装置は、第６態様に係る管理装置において、前記プロセッサは、前記指定条件を満たす前記製品の箇所における三次元形状データ及び属性データから前記製品の多次元特徴量を算出し、前記製品の多次元特徴量を前記製品の三次元形状データに対応付ける。
第８態様に係る管理装置は、第１態様〜第７態様の何れかの態様に係る管理装置において、前記プロセッサは、前記製品の三次元形状データを、複数に分割された三次元の領域の組み合わせによって構成した三次元形状データに変換する。
第９態様に係る管理装置は、第８態様に係る管理装置において、前記プロセッサは、前記複数に分割された三次元の領域の解像度を変えることで、前記製品の三次元形状データを必要な精度で定義する。
第１０態様に係る管理装置は、第１態様〜第８態様の何れかの態様に係る管理装置において、前記プロセッサは、三次元形状データによって表される前記製品の箇所が予め定めた指定条件を満たす場合、前記指定条件を満たす前記製品の箇所における解像度を、前記指定条件を満たしていない前記製品の箇所における解像度より高くした属性データを前記製品の三次元形状データに重畳する。
第１１態様に係る管理装置は、第１態様〜第１０態様の何れかの態様に係る管理装置において、前記プロセッサは、複数の解像度で表される前記製品の三次元形状データを収集し、各々の解像度で表される前記製品の三次元形状データに基づいて算出した前記製品の多次元特徴量を各々の解像度に対応した前記製品の三次元形状データに対応付ける。
第１２態様に係る管理装置は、第１態様〜第１１態様の何れかの態様に係る管理装置において、前記重畳規則は、三次元形状データによって表される前記製品が配置された三次元空間における前記製品に関する属性データとの対応付けを規定している。
第１３態様に係る管理装置は、第１２態様に係る管理装置において、前記プロセッサは、前記重畳規則に従って前記製品の三次元形状データに前記製品に関する属性データを対応付ける場合、前記製品に関する属性データの属性値を加工した上で前記製品の三次元形状データに対応付ける。
第１４態様に係る管理装置は、第１３態様に係る管理装置において、前記製品に関する属性データが３値以上の値または連続した属性値によって表される場合、前記プロセッサは、前記製品に関する属性データが取り得る属性値を２値に変換した上で前記製品の三次元形状データに対応付ける。
第１５態様に係る管理装置は、第１３態様または第１４態様に係る管理装置において、前記プロセッサは、前記製品に関する属性データを対応付ける三次元形状データの解像度と、三次元形状データから得られる前記製品に関する属性データの解像度を調整する。
第１６態様に係る管理装置は、第１５態様に係る管理装置において、前記プロセッサは、三次元形状データから得られる前記製品に関する属性データの解像度を調整する前の属性データを、解像度を調整した後の属性データと共に前記製品の統合データで管理する。
第１７態様に係る管理装置は、第４態様に係る管理装置において、前記プロセッサは、前記製品の検討条件数が予め定めた数に達するまで、前記プロセッサの処理の負荷状況に応じて前記異なる条件の各々に基づいた前記製品に関する三次元形状データ及び属性データを生成する処理の開始時期を制御する。
第１８態様に係る管理装置はプロセッサを備え、前記プロセッサは、製品の三次元形状データに前記製品に関する属性データを対応付けた統合データを記憶する記憶装置から、指定された検索条件を満たす統合データを取得し、取得した前記製品の統合データに含まれる三次元形状データに対応付けられた少なくとも１つの前記製品に関する属性データの属性値を、ユーザの要求に応じた内容に変換した上で出力する。
第１９態様に係る管理装置は、第１８態様に係る管理装置において、前記要求が、ユーザが前記製品の統合データを用いて行う作業に対する前記製品に関する属性の出力要求である場合、前記プロセッサは、前記製品に関する属性データの属性値をユーザの作業内容に応じた形式に変換して出力する。
第２０態様に係る管理装置は、第１９態様に係る管理装置において、前記製品の三次元形状データが、複数に分割された三次元の領域の組み合わせによって構成されている場合、前記プロセッサは前記製品の三次元形状データを、前記製品の表面を複数の平面及び曲面の少なくとも一方の形成面を用いて構成した三次元形状データに変換し、変換後の三次元形状データに、ユーザの作業内容に応じて形式を変換した前記製品に関する属性データの属性値を対応付けて出力する。
第２１態様に係る管理装置は、第１８態様に係る管理装置において、前記要求が、装置に自律的に行わせる作業に対する前記製品に関する属性の出力要求である場合、前記プロセッサは、前記製品に関する属性データの属性値を前記装置の作業内容に応じた形式に変換して出力する。
第２２態様に係る管理装置は、第１８態様〜第２１態様の何れかの態様に係る管理装置において、前記プロセッサは、前記要求を行ったユーザに設定されているユーザ属性に応じて、前記製品の統合データから取得する前記製品に関する属性データの選択及び属性データの変換内容の選択を行う。
第２３態様に係る管理装置は、第１８態様〜第２２態様の何れかの態様に係る管理装置において、前記プロセッサは、検索対象となる前記製品の統合データで管理される前記製品の三次元形状データ及び前記製品に関する属性データの少なくとも一方を、解像度の低い方から解像度の高い方に向かって段階的に検索する。
第２４態様に係る管理装置は、第１８態様〜第２３態様の何れかの態様に係る管理装置において、前記プロセッサは、複数の検索条件を受け付けた場合、前記製品の統合データが前記複数の検索条件のうち、最初の検索に用いられる主検索条件に一致すれば、他の検索条件の少なくとも１つを満たしていない場合であっても前記複数の検索条件を満たす統合データとして取得する。
第２５態様に係る管理装置は、第２４態様に係る管理装置において、前記プロセッサは、前記主検索条件を満たす前記製品の統合データの三次元形状データに、前記他の検索条件の少なくとも１つによって検索対象として指定されている属性が対応付けられていない場合、前記主検索条件を満たす前記製品の統合データを参考情報として出力する。
第２６態様に係る管理プログラムは、コンピュータに、三次元形状によって表される製品に関する属性データを収集する収集規則に従って、ユーザの指示がない場合であっても前記製品が製造されるまでの各工程で得られた前記製品に関する属性データを自律的に収集し、前記製品の三次元形状データと前記製品に関する属性データの対応付けを規定する重畳規則に従って、収集した前記属性データを前記製品の三次元形状データに関する属性として対応付け、前記製品の三次元形状データと前記製品に関する属性を管理する処理を実行させるためのプログラムである。
第２７態様に係る管理システムは、第１態様〜第２５態様の何れかの態様に係る管理装置と、前記管理装置で管理される前記製品の三次元形状データ及び前記製品に関する属性の少なくとも一方を用いた作業が行われる作業用装置とを含む。
第１態様、第１８態様、第２６態様、及び第２７態様によれば、三次元形状を有する製品が製造されるまでの各工程において得られた製品に関する属性データを工程毎に分散して管理する場合よりも、属性データを他工程で活用しやすいように管理することができる、という効果を有する。
第２態様によれば、属性の種類毎に、属性を代表する属性データを設定することができる、という効果を有する。
第３態様によれば、各工程で設計された製品の三次元形状データや製品の解析結果に基づく属性データを、業務の流れに沿って統合データで一元的に管理することができる、という効果を有する。
第４態様によれば、ユーザが検討しなかった検討条件に対応した属性データも統合データで一元的に管理することができる、という効果を有する。
第５態様によれば、統合データで管理されている何れの属性データが、最終的に製品に採用された属性データであるか確認することができる、という効果を有する。
第６態様によれば、検討済みの属性データのみを統合データで管理する場合と比較して、下流工程のユーザに有益な情報を提供することができる、という効果を有する。
第７態様によれば、製品の特定の箇所を、形状だけでなく多次元特徴量を用いて検索することができる、という効果を有する。
第８態様によれば、製品の三次元形状データと属性データとの対応付けをボクセルで管理することができるようになる、という効果を有する。
第９態様によれば、三次元形状データを必要な精度で定義できるようになる、という効果を有する。
第１０態様によれば、単一の解像度の属性データしか統合データで管理していない場合と比較して、製品の特定の箇所に対する属性データの検索精度を向上させることができる、という効果を有する。
第１１態様によれば、製品の形状だけでなく製品の多次元特徴量を用いた製品の検索に対応することができる、という効果を有する。
第１２態様によれば、三次元形状データと属性データとの対応付けを重畳規則によって変化させることができる、という効果を有する。
第１３態様によれば、加工前の属性データの属性値を三次元形状データに対応付けておく場合よりも、ユーザが設定した検索条件を満たす統合データの検索処理を単純化することができる、という効果を有する。
第１４態様によれば、属性データの検索に対して既存の検索アルゴリズムを利用することができる、という効果を有する。
第１５態様によれば、製品の三次元形状データ及び属性データを、低い解像度から高い解像度に向かって段階的に検索することができる、という効果を有する。
第１６態様によれば、製品の加工前における属性データの属性値同士を比較することができる、という効果を有する。
第１７態様によれば、管理装置で既に実行されている処理に影響を与えることなく、ユーザが検討しなかった検討条件に対応した三次元形状データ及び属性データを生成することができる、という効果を有する。
第１９態様によれば、検索された統合データに含まれる変換前の属性データの属性値をユーザに出力する場合と比較して、ユーザの作業効率を向上させることができる、という効果を有する。
第２０態様によれば、製品の形状をユーザの要求する表示形式にあわせて表示することができる、という効果を有する。
第２１態様によれば、ユーザが必要とする情報をユーザの操作を介すことなく、検索された統合データに基づいて自動的に装置から取得することができる、という効果を有する。
第２２態様によれば、ユーザが取得したい属性データや属性データの変換内容を指定することなく、検索された統合データからユーザの作業に必要となる属性データを、ユーザが利用しやすいデータ形式に変換して出力することができる、という効果を有する。
第２３態様によれば、検索条件を満たす製品の三次元形状データ及び属性データの少なくとも一方を検索する際に、解像度が最も高い三次元形状データまたは属性データを検索対象とする場合と比較して、検索時間を短縮することができる、という効果を有する。
第２４態様によれば、複数の検索条件をすべて満たす統合データを取得する場合と比較して、ユーザによって参考となる統合データを多く出力することができる、という効果を有する。
第２５態様によれば、複数の検索条件のうち、何れか１つの検索条件を満たす統合データを取得する場合と比較して、取得した統合データの中に含まれる、ユーザにとって参考にならない統合データの数を減少させることができる、という効果を有する。
管理システムの構成例を示す図である。 統合データの一例を示す図である。 スナップフィットの一例を示す図である。 キー溝、Ｄカット面、及び止め輪溝の一例を示す図である。 造形方向の異なるスナップフィットの一例を示す図である。 統合データの他の一例を示す図である。 管理装置の機能構成例を示す図である。 統合部の機能構成例を示す図である。 管理装置における電気系統の要部構成例を示す図である。 管理処理の流れの一例を示すフローチャートである。 代表属性データの特定例を示す図である。 代表属性データの他の特定例を示す図である。 ＣＡＤデータの一例を示す図である。 属性値の分布例を示す図である。 属性データの解像度がＣＡＤデータの解像度より低い場合におけるＣＡＤデータのデータ点と属性のデータ点の対応例を表す図である。 属性値の補間例を示す図である。 ＣＡＤの解像度が属性データの解像度より低い場合におけるＣＡＤデータのデータ点と属性のデータ点の対応例を表す図である。 属性のデータ点の間引き例を示した図である。 属性のデータ点の他の間引き例を示した図である。 解像度を調整した場合における調整前の属性のデータ点と調整後の属性のデータ点の対応情報の一例を示す図である。 解像度を調整した場合における調整前の属性のデータ点と調整後の属性のデータ点の対応情報の他の一例を示す図である。 統合部の他の機能構成例を示す図である。 管理処理の流れの一例を示すフローチャートである。 検索部の機能構成例を示す図である。 検索処理の流れの一例を示すフローチャートである。 開発途中の製品における統合データの一例を示す図である。 検索条件の一例を示す図である。 検索条件に対する検索結果の一例を示す図である。 参考情報の一例を示す図である。 検索条件に対する検索結果の出力例を示す図である。 検索条件に対する参考情報の出力例を示す図である。 検索条件に対する検索結果の他の出力例を示す図である。
以下、本実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、同じ構成要素及び同じ処理には全図面を通して同じ符号を付与し、重複する説明を省略する。
図１は、本実施の形態に係る製品情報の管理システム１の構成例を示す図である。管理システム１は作業用装置１０と管理装置２０を含み、作業用装置１０と管理装置２０は通信回線２で接続される。
通信回線２は有線回線であっても無線回線であってもよく、有線回線と無線回線が混在した回線であってもよい。また、通信回線２は社内ＬＡＮ(Local Area Network)のような専用回線であっても、インターネットのように不特定多数のユーザと回線を共有する公衆回線であってもよい。
作業用装置１０は、各工程を担当するユーザが製品の設計や製造を行うために利用する装置である。製品が製造されるまでの各工程でユーザによって利用される装置であれば、作業用装置１０の種類に制約はない。例えば製品の設計に用いられる設計ツール、構造解析のように設計した製品の特性を解析する解析ツール、射出成型や三次元プリンタのように製品を設計データに従って製造する製造装置、及び製造された製品の寸法や重量等が要求仕様を満たしているかを検査する検査装置は作業用装置１０の一例である。また、管理システム１に含まれる作業用装置１０の数にも制約はない。
管理システム１を用いて行われる製品の設計から製造までの各工程の流れには様々な形態が存在するが、以下に何らかの形状を伴う製品の設計が製造されるまでの工程の一例について説明する。
設計者は例えばＣＡＤ(Computer-Aided Design)等の設計ツールを用いて、要求仕様を満たす製品の形状を設計し、製品が実際に要求仕様を満たしているかを様々な視点で評価する評価者にＣＡＤデータを渡す。ＣＡＤデータは、製品の三次元形状を表す三次元形状データの一例である。本実施の形態では、製品の三次元形状を表す三次元形状データを単にＣＡＤデータと呼ぶが、三次元形状データがＣＡＤデータに限定されるものではない。例えば三次元形状データはポリゴンデータ、サーフェスデータ、ボクセルデータ等の他の形式によって表されるものであってもよい。
評価者は、ＣＡＥ(Computer-Aided Engineering)等の解析ツールを用いて、ＣＡＤデータで表される製品の解析を行う。具体的には、製品に力を加えた場合に製品の部分毎にかかる応力、製品の歪み量、強度等を計算し、その解析結果を設計者に通知する。
また、射出成型で製品を製造した場合の樹脂、金属、ゴムなどの材料の流動性のように製造技術と密接にかかわるような解析項目が要求されている場合には、評価者は製造技術に精通した製造準備者に製品が製造加工上の制約を満たすか否かの解析を依頼して、解析結果の報告を製造準備者から受けてもよい。こうした評価は解析内容に応じた担当の評価部門で繰り返し行われる。
評価者によって製品は要求仕様を満たしていると評価された場合、設計者は上長にＣＡＤデータの承認依頼を行い、承認されたＣＡＤデータに公差、表面性状、及び溶接位置等の製品の製造に必要な情報（製品製造情報:[Product Manufacturing Information：PMI])を付与してＣＡＤデータを保管するデータベース（以降、「ＣＡＤデータＤＢ」という）に保管する。この際、設計者は用紙に印刷して使用する、製品の形状を表した２次元の図面を作成してＣＡＤデータＤＢに登録してもよい。なお、「ＤＢ」とはデータベース(Database)の略語である。評価者は評価した製品毎に製品の解析データを解析データＤＢに保管する。
以降、製品の製造は承認されたＣＡＤデータに基づいて製造部門で行われるが、ＣＡＤデータから製品の寸法や体積を算出すれば、製品に用いられる材料の使用量が判明するため製品の製造コストの見積もりが可能になる。また、PMIを参照することで例えば溶接箇所の数等が得られるため、必要となる人員や設備等の見積もりが可能となる。このように上流工程で得られたデータは、下流工程の担当者によって様々な形で活用される。以降では、設計者、評価者、見積もり担当者、及び製造準備者のように、製品が製造されるまでの各工程に携わる何れかの者を「ユーザ」ということにする。また、ＣＡＤデータ、解析データ、及び検査データ等の業務上で生成される製品に関わる情報を総称して「データ」ということがある。
本実施の形態に係る管理システム１は、各々の工程で用いられる作業用装置１０で生成された各々のデータを当該データが保管されているデータベースから収集して、製品のＣＡＤデータに重畳して管理する。以降では、ＣＡＤデータから得られる各種データによって表される項目を製品に関する「属性」と呼び、属性におけるデータを「属性データ」という。したがって、ＣＡＤデータに基づく製品の解析データは属性データの一例である。
製品に関する属性には、製品の形状によって影響を受ける三次元的な数値の分布の他、製品が存在する空間に定義された三次元座標によって表される点と物理量（例えばスカラ及びベクトルの少なくとも一方）の組み合わせによって表されるもの、及びＣＡＤデータを基本要素に分割し、分割した要素毎に対応付けられるようなものがある。
例えば製品にかかる圧力分布、圧力の方向、製品に風が吹きつけられた場合に製品の周りに生じる気流の向き、ＣＡＤデータに基づき製品を製造した場合の材料の流れに関する解析データ、製品に熱が加えられた場合の温度変化を表すシミュレーション結果、製品の色分布、製品に使用されている材料の分布、実際に製造された製品の寸法とＣＡＤデータ上での寸法の差分等は、製品に関する属性データの一例である。
管理システム１では、ＣＡＤデータに重畳した属性データを統合データ４として管理する。図２は、管理システム１で管理される統合データ４の一例を示す図である。図２の例では、ＣＡＤデータに対して、構造解析データ、流動解析データ、計測データ、特徴抽出データ、及び詳細形状属性が重畳されており、構造解析データ、流動解析データ、計測データ、特徴抽出データ、及び詳細形状属性がＣＡＤデータによって表される製品に関する属性の属性種類をしており、これらの重畳される属性の属性データは主として三次元空間に分布するデータである。当然ながら、三次元以外の属性データ、例えば、抽出された特徴抽出データの数や、状況を記述したテキストなども属性データとして統合することができる。
統合データ４では、ユーザが試行錯誤しながら設計したＣＡＤデータのバージョン（「Ｖｅｒ」と称す）毎に関連する属性データが重畳される。
例えばユーザは製品に対して最初にＶｅｒ１のＣＡＤデータを生成して構造解析を行ったところ、ＣＡＤデータＶｅｒ１に対する構造解析結果を示す構造解析データＶｅｒ１により修正点が見つかったため、ＣＡＤデータＶｅｒ２を生成したとする。ＣＡＤデータＶｅｒ２に対する構造解析データＶｅｒ２は修正点が改善されたことを示したが、修正点を改善することで製品の他の箇所に新たな問題が発生したため、念のためにユーザはＣＡＤデータＶｅｒ３を生成したとする。ＣＡＤデータＶｅｒ３に対する構造解析データＶｅｒ３は新たな問題が改善されたことを示したが、製品の隙間が製品の要求仕様ぎりぎりになることがわかったとする。
このように製品の設計が進むことで、Ｖｅｒ１〜Ｖｅｒ３の３種類のＣＡＤデータが生成され、各々のＣＡＤデータに対してＶｅｒ１〜Ｖｅｒ３の構造解析データがそれぞれ１対１で対応付けられることになる。
ユーザはＣＡＤデータＶｅｒ２とＣＡＤデータＶｅｒ３のどちらを採用すればよいかを判断するため、Ｖｅｒ２とＶｅｒ３のＣＡＤデータに基づいて製品を試作することにしたとする。そのため、ユーザは２種類の製造条件（製造条件１及び製造条件２）を設定し、ＣＡＤデータＶｅｒ２を用いて製造条件１で試作した場合の流動解析結果を表す流動データ１、ＣＡＤデータＶｅｒ２を用いて製造条件２で試作した場合の流動解析結果を表す流動データ２、ＣＡＤデータＶｅｒ３を用いて製造条件１で試作した場合の流動解析結果を表す流動データ３、及びＣＡＤデータＶｅｒ３を用いて製造条件２で試作した場合の流動解析結果を表す流動データ４が得られた。なお、流動解析とは、例えば射出成型機から製品の金型に射出された樹脂の流れ方や熱の広がりを解析し、成型時に発生する製品の不良箇所等の予測に用いる。また、製造条件とは金型を用いた製品の製造に関する各種設定値の組み合わせであり、例えば金型の製品形状部分への樹脂注入口であるゲートの数等を規定する。
こうした流動解析を行うことで、ＣＡＤデータＶｅｒ２及びＣＡＤデータＶｅｒ３の各々に対して２つの流動データが対応付けられることになる。
流動解析データを検討した結果、流動データ２及び流動データ３に比べて流動データ１及び流動データ４が優れていたため、ＣＡＤデータＶｅｒ２で表される製品の試作品を製造条件１で製造すると共に、ＣＡＤデータＶｅｒ３で表される製品の試作品を製造条件２で製造し、各々の試作品の形状を３Ｄスキャナで計測して、計測データ１と計測データ４を得たとする。なお、３Ｄスキャナで計測した計測データであることを限定するものではなく、例えば基準面と計測対象個所の組み合わせで規定された検査シートによる検査器具を用いた手動による計測結果、または画像、映像、接触式等の各種検査装置などによる計測結果を三次元的な情報に変換したものであってもよい。
したがって、ＣＡＤデータに対して構造解析データ、流動解析データ、及び計測データが図２に示すように重畳される。このようにユーザの作業内容により、ＣＡＤデータには属性データが１対１で重畳される場合や１対複数で重畳される場合がある。
また、ＣＡＤデータＶｅｒ２に流動データ１及び流動データ２が対応付けられているように、ＣＡＤデータに重畳される属性データに関して複数の属性データが対応付けられる場合もあり、ユーザはＣＡＤデータに重畳する属性の種類や属性データを目的に応じて選択してもよい。
例えばユーザは、ＣＡＤデータＶｅｒ２で表される製品の試作品を製造条件１に従って複数製造した場合、製造した試作品の全数の計測データをＣＡＤデータＶｅｒ２に重畳してもよく、選択した少なくとも１つの試作品の計測データをＣＡＤデータＶｅｒ２に重畳してもよい。また、ユーザは、試作品のうち、要求仕様に最も近い形状を有する試作品の３Ｄ計測データと、要求仕様から最もはずれている形状を有する試作品の計測データをＣＡＤデータＶｅｒ２に重畳してもよい。ＣＡＤデータＶｅｒ２に重畳する計測データは試作品の寸法だけでなく、例えば要求仕様に対する最大誤差及び最小誤差、要求仕様に対する平均誤差、並びに、試作品の形状の判定結果を重畳してもよい。
その上で、ユーザはＣＡＤデータに重畳された属性データの中から各属性を代表する属性データを特定する。各属性を代表する属性データは「代表属性データ」と呼ばれる。
代表属性データの特定方法については後ほど詳細に説明するが、一例として各属性において最終的に採用した属性値が代表属性データとなることがある。すなわち、上記で説明した例において、計測データ１が得られた試作品に用いられたＣＡＤデータを最終的な製品のＣＡＤデータとして採用したとすれば、ＣＡＤデータではＶｅｒ２、構造解析データではＶｅｒ２、流動解析データでは流動データ１、３Ｄ計測データでは計測データ１が各属性の代表属性データとなる。図２では代表属性データを太枠で囲んで表している。
更に、ＣＡＤデータで表される製品の形状に、特定の名称が付与されているような特徴のある形状が含まれる場合、特徴のある形状を詳細形状属性としてＣＡＤデータに重畳してもよい。以降では、ユーザの間でその名称や形状に対して共通の認識が得られるような特徴のある形状を「詳細形状」ということにする。
詳細形状には、例えば図３に示すようなスナップフィット５や、図４に示すようなキー溝６、Ｄカット面７、及び止め輪溝８等が存在する。
スナップフィット５とは、樹脂のばね特性を利用して、ねじ等を用いることなく製品の部品同士を嵌合させるために用いられる形状のことをいう。キー溝６とは、歯車等の部品を軸に取り付けるために用いられる締結部品（「キー」という）を差し込むための溝であり、止め輪溝８とは、軸の円周方向に沿って切られた溝のことであり、部品を軸に取り付けるリング状の止め輪が差し込まれる溝である。Ｄカット面７とは、軸の円周上の一部を表面が平らになるように加工した面のことであり、加工面を軸方向に向かって眺めた場合、アルファベットの“Ｄ”の形状に似ていることからこうした名前が付けられている。加工面は１面以外に対向した２面、直交した２面などの場合もある。
この他、詳細形状には「ねじ」や「シボ」が含まれる。シボとは、製品の表面に施される表面加工のことであり、様々なパターン形状が存在する。
こうした製品の詳細形状属性をＣＡＤデータに重畳することで、後ほど説明する製品の検索機能において、製品全体の形状で統合データ４を検索する機能を提供するだけでなく、指定された詳細形状属性を含む製品の統合データ４を検索する機能を提供するようにしている。
なお、ＣＡＤデータに対する詳細形状属性の重畳については、後ほど図２２に示す統合部２０Ａの機能構成例を用いて説明する。
製品を射出成型ではなく３Ｄプリンタを用いて製造する場合、製品のどの面を底面として製造すればよいかを決定する必要がある。これは、３Ｄプリンタの場合、樹脂を１層ずつ積み重ねて製品を造形するため、積層方向の強度が積層方向と直交する方向の強度よりも弱くなるためである。
したがって、図３に示したようなスナップフィット５を有する製品を３Ｄプリンタで造形する場合、図５に示すように、スナップフィット５の方向が積層方向と直交するような角度で造形されることが好ましい。
このように、ユーザはＣＡＤデータによって表される製品をどのような角度から造形すれば、強度不足に陥りやすい肉薄部や、危険なぐらつきや反りを有する箇所が少なくなるかをシミュレーション等により解析することがある。
当該解析結果は特徴抽出データとして、解析を行った角度毎に製品と対応付けて特徴抽出ＤＢに保管される。図２に示すように、統合データ４はこうした特徴抽出データもＣＡＤデータに重畳して管理する。図２の例では、角度１よりもぐらつきの危険度の大きい箇所が少ない角度２が特徴抽出データの代表属性データとして特定されている。
製品を３Ｄプリンタで造形する場合には製品の金型は不要であり、それに伴い製造条件も不要となることから、ＣＡＤデータ、構造解析データ、詳細形状属性、及び特徴抽出データが統合データ４で管理されることになる。
このように、統合データ４には各属性の代表属性データだけでなく、最終的に採用されなかった、設計上何らかの問題があるようなデータ（失敗データ）もＣＡＤデータに重畳されて管理される。
図６は、管理システム１で管理される統合データ４の他の一例を示す図である。
例えばユーザが最初に設計したＣＡＤデータＶｅｒ１の構造解析データＶｅｒ１からＣＡＤデータＶｅｒ１に修正点が見つかったため、ＣＡＤデータＶｅｒ２を生成したとする。このＣＡＤデータＶｅｒ２の構造解析を行ったところ、ＣＡＤデータＶｅｒ２には修正点がなかったため、ＣＡＤデータＶｅｒ２を用いて製造条件１で試作した場合の流動解析結果を表す流動データ１と、ＣＡＤデータＶｅｒ２を用いて製造条件２で試作した場合の流動解析結果を表す流動データ２を得たとする。
２つの流動解析データを検討した結果、流動データ２に比べて流動データ１が優れていたため、ＣＡＤデータＶｅｒ２を用いて製造条件１で製造した試作品の形状を３Ｄスキャナで計測した計測データを計測データ１とする。
したがって、最終的に採用した属性データを代表属性データとすれば、ＣＡＤデータではＶｅｒ２、構造解析データではＶｅｒ２、流動解析データでは流動データ１、計測データでは計測データ１が各属性における属性データの代表属性データとなる。
こうした製品を３Ｄプリンタで造形する場合、既に説明したように造形の角度が重要になるが、３Ｄプリンタでの製品の造形に精通した熟練のユーザであれば、試行錯誤しなくても、過去の知見に基づいて製品に最も適した造形の角度を１度で決定することができる。したがって、図６に示した統合データ４には、角度１で表される１つの特徴抽出データだけがＣＡＤデータＶｅｒ２に重畳されている。なお、製品を３Ｄプリンタで造形する場合、ＣＡＤデータ、構造解析データ、詳細形状属性、及び特徴抽出データが統合データ４で管理されることになる。
このように、ユーザには製品の設計や製造に影響を与える検討条件を様々に変化させながら製品の設計及び製造を行うユーザもいれば、製品に対する最適な検討条件を一目で見抜き、１種類の検討条件だけで製品の解析等を行うユーザも存在する。検討条件の数が予め定めた数（以降、「規定条件数」という）に達していない場合、管理装置２０は後ほど説明するように、異なる検討条件で製品を設計した場合に得られるＣＡＤデータや属性データも収集する。なお、属性データを収集するとは、具体的には製品の属性毎に属性データを収集することを意味する。また、製品の製造条件も属性の一例であり、例えば流動解析データと対応付けられて統合データ４で管理される。
図７は管理システム１に含まれる管理装置２０の機能構成例を示す図である。管理装置２０は、製品が製造されるまでの各工程で得られた製品に関する属性データを収集ルールに従って自律的に収集し、ＣＡＤデータと属性データを統合して統合データ４を生成する統合部２０Ａと、ユーザによって指定された検索条件を満たす統合データ４を検索し、検索した統合データ４に含まれる属性の属性データをユーザの要求に従って変換した上で出力する検索部２０Ｂを含む。
図８は、統合部２０Ａの機能構成例を示す図である。図８に示すように統合部２０Ａはインターフェース部２１、収集ルール設定部２２、収集部２３、編集部２４、重畳ルール設定部２５、重畳部２６、及び統合データＤＢ１３を含む。更にインターフェース部２１は、通信部２１Ａ及びＵＩ(User Interface)部２１Ｂを含む。
インターフェース部２１は、ユーザ及び作業用装置１０から指示や各種データを受け付けると共に、ユーザに対して統合データ４の検索結果を通知したり、作業用装置１０に対して指定した処理を行うように要求したりするためのインターフェース機能を提供する。インターフェース部２１は、作業用装置１０とは通信部２１Ａが通信回線２を通じて各種データの受信や指定した処理の要求を行い、ユーザとはＵＩ部２１Ｂを通じてユーザからの指示の受け付けや管理装置２０での処理結果を通知する。
収集ルール設定部２２は、インターフェース部２１で受け付けたユーザの指示に従って、統合データ４で管理する属性データの収集ルール（収集規則ともいう）を設定する。
収集部２３は、収集ルール設定部２２で設定された収集ルールに従って、作業用装置１０及び作業用装置１０で生成された製品に関する属性が保管されているデータベースの少なくとも一方から、収集ルールで指定された製品に関する属性及びＣＡＤデータを通信回線２経由で収集する。
編集部２４は、収集部２３が収集したＣＡＤデータ及び属性データの重畳準備を行う。具体的には、編集部２４は、収集部２３が収集したＣＡＤデータ及び属性データに対して代表属性データを特定すると共に、収集したＣＡＤデータや属性データの数が規定条件数に達していない場合には、収集したＣＡＤデータや属性データの検討条件とは異なる検討条件を規定条件数に達するまで作成し、異なる検討条件に基づいて作業用装置１０に製品の設計作業や解析作業を要求する。その上で、編集部２４は、異なる検討条件に対応したＣＡＤデータや属性データを収集部２３に収集させる。また、編集部２４は、後述する重畳部２６でＣＡＤデータと属性データが重畳されるようにＣＡＤデータの解像度と属性データの解像度をあわせる修正処理を行う。
なお、解像度とは隣り合うデータ間の間隔のことであり、データ間の間隔が短くなるほど製品に関するデータのデータ密度が高くなるため、ＣＡＤデータによって表される製品の形状や属性が詳細に表されることになる。
重畳ルール設定部２５は、インターフェース部２１で受け付けたユーザの指示に従って、ＣＡＤデータと属性データの対応付けを規定する重畳ルール（重畳規則ともいう）を設定する。
重畳部２６は、重畳ルール設定部２５で設定された重畳ルールに従って、ＣＡＤデータに属性データを重畳し、ＣＡＤデータと属性データの重畳関係を管理する統合データ４を生成して統合データＤＢ１３に記憶する。
なお、検索部２０Ｂの機能構成例については後ほど説明する。
次に、管理装置２０における電気系統の要部構成例について説明する。
図９は、管理装置２０における電気系統の要部構成例を示す図である。管理装置２０は例えばコンピュータ３０を用いて構成される。
コンピュータ３０は、管理装置２０に係る処理を制御するＣＰＵ(Central Processing Unit)３１、コンピュータ３０を管理装置２０として機能させる管理プログラムを記憶するＲＯＭ(Read Only Memory)３２、ＣＰＵ３１の一時的な作業領域として使用されるＲＡＭ(Random Access Memory)３３、不揮発性メモリ３４、及び入出力インターフェース(Ｉ／Ｏ)３５を備える。そして、ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、不揮発性メモリ３４、及びＩ／Ｏ３５がバス３６を介して各々接続されている。
不揮発性メモリ３４は、不揮発性メモリ３４に供給される電力が遮断されても、記憶したデータが維持される記憶装置の一例であり、例えば半導体メモリが用いられるがハードディスクを用いてもよい。不揮発性メモリ３４は、必ずしもコンピュータ３０に内蔵されている必要はなく、例えばコンピュータ３０に着脱可能な可搬型の記憶装置であってもよい。
Ｉ／Ｏ３５には、例えば通信ユニット３７及びＵＩユニット３８が接続される。
通信ユニット３７は通信回線２と接続され、通信回線２に接続される作業用装置１０、設計した製品に関するＣＡＤデータや属性データが記憶されるデータベース、及び例えばファイルサーバのような外部装置との間でデータ通信を行う通信プロトコルを備える。
ＵＩユニット３８は、管理装置２０とユーザとのインターフェースを提供するユニットである。ＵＩユニット３８は、ユーザの指示を受け付けてＣＰＵ３１に通知すると共に、ＣＰＵ３１によって処理された情報をユーザに通知する。ＵＩユニット３８にはユーザの指示を受け付けるため、例えばキーボードやマウスといった入力デバイス、及び、処理した情報をユーザに通知するためのＬＥＤ(Light Emitting Diode)や液晶ディスプレイといった出力デバイスが用いられる。
図１０は、管理装置２０のＣＰＵ３１によって実行される管理処理の流れの一例を示すフローチャートである。
管理処理を規定する管理プログラムは、例えば管理装置２０のＲＯＭ３２に予め記憶されている。管理装置２０のＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２に記憶される管理プログラムを読み込み、管理処理を実行する。
なお、ここでは一例として、設計ツールを備えた作業用装置１０の記憶装置に製品のＣＡＤデータが保管され、各種解析ツールを備えた各々の作業用装置１０の記憶装置に解析内容に応じた属性データが保管されているものとする。
ユーザが予め設定した収集ルールの条件が成立した場合、ステップＳ１０において、ＣＰＵ３１は、収集対象として指定された製品のデータを作業用装置１０から収集する。
例えばユーザは製品のデータ収集が必要になったと判断した時に、その都度、管理装置２０に対して収集指示を行ってもよいが、収集ルールを設定しておけばＣＰＵ３１が収集ルールを参照し、収集ルールの条件が成立したと判定した場合に、ＣＰＵ３１は自律的に製品のデータ収集を開始する。
収集ルールに規定される収集内容に制約はなく、例えば指定した種類のツールでデータの保存が行われた場合や、保存されたデータ数が指定値に達した場合や、保存されたデータ量が指定量に達した場合や、また、保存されたデータのファイル名が指定したファイル名規則に従っている場合というように、作業用装置１０でのユーザの作業状況に応じて製品のデータを収集するか否かを判断する収集ルールを規定してもよい。
また、例えば指定した時間になった場合や、予め定めた間隔毎というように、時間に関する条件を満たした場合に製品のデータを収集する収集ルールを規定してもよい。
また、例えば外部装置に記憶されているユーザのスケジュール情報を参照し、ユーザの設計作業及び解析作業を邪魔しないように、ユーザが会議に出席している時間帯や出張している期間にデータの収集を行うような、ユーザのスケジュールに同期させて製品のデータを収集する収集ルールを規定してもよい。
また、例えば承認済みのデータが保管されるデータベースといった特定のデータ保管領域にデータが保管された場合に、データの収集を行うような収集ルールを規定してもよい。
更に、例えば製品の設計及び製造の各工程における業務の流れに沿って収集ルールを規定してもよい。具体的には、設計したＣＡＤデータや解析結果の承認が上長によって行われた場合や、各工程における作業が終了し、次の工程に移行するタイミングで製品のデータを収集する収集ルールを規定してもよい。
ステップＳ２０において、ＣＰＵ３１はステップＳ１０で収集したデータに基づいて、データの編集を行う。
データの編集には様々な処理が存在するが、そのうちの１つとして、例えばＣＰＵ３１は、収集したＣＡＤデータ及び属性データの各々に対して代表属性データの特定を行う。代表属性データの特定方法には様々な方法が存在するが、ＣＰＵ３１が収集したＣＡＤデータ及び属性種類毎の属性データをＵＩユニット３８に表示し、ユーザが選択したＣＡＤデータにユーザが選択した属性種類を対応付け、選択された属性種類の各々に対して、更にユーザが選択した属性データを代表属性データとすればよい。ユーザが、選択した各々の属性種類に対して最終的に採用した属性値を選択すれば、代表属性データは実際の製品に適用されている属性値ということになる。
また、ＣＰＵ３１は、予め設定された特定ルール（特定規則ともいう）に従って製品の代表属性データを特定してもよい。
特定ルールは、他の属性データに比べて製品の仕様が最も定義されている属性データの条件を規定したルールであり、ＣＰＵ３１は、特定ルールを満たす属性データを製品の代表属性データとして特定する。具体的には、ユーザが作業用装置１０において最も長い時間にわたって閲覧や利用していた属性データ、最も多くのユーザが閲覧や利用した属性データ、または最も製品の要求仕様を満足した属性データを代表属性データとするルール等が特定ルールとして設定される。
こうした特定ルールを満たすか否かを判定するために用いられる付加情報は、特定ルールの内容に応じて、ＣＰＵ３１がステップＳ１０で製品のデータと共に各々の作業用装置１０または外部装置から収集する。
特定ルールはユーザによって予め設定され、例えば不揮発性メモリ３４に記憶されるが、ユーザが複数の特定ルールを設定しておき、ＣＰＵ３１が、収集した付加情報によって表されるユーザの作業傾向に基づいて、何れか１つの特定ルールを選択するようにしてもよい。例えば、ＣＰＵ３１は、初めのうちは代表属性データの候補をＵＩユニット３８に表示し、その中からユーザが代表属性データとして選択した属性の選択傾向を学習し、学習した選択傾向からユーザに最適な特定ルールを選択するようにしてもよい。特定ルールを選択した後は、ユーザから特定ルールの変更指示を受け付けるまで、選択した特定ルールに従って代表属性データを特定する。
ＣＰＵ３１は、予め１つのＣＡＤデータを代表属性データとして特定した後に、特定したＣＡＤデータと対応付けられる各属性における複数の属性値の中から代表属性データを特定してもよい。図１１の例は、特定の属性における属性データＡ、属性データＢ、及び属性データＣの３つの属性データの中から、代表属性データのＣＡＤデータに対応付ける代表属性データを１つ特定する状況を表している。
また、ＣＰＵ３１は、複数のＣＡＤデータの各々に対して予め各属性における属性データを対応付けておき、複数の対応付けの中から何れか１つの対応付けを代表属性データの対応付けとして選択してもよい。例えば図１２に示すように、ＣＡＤデータＶｅｒ１と属性データＡ、ＣＡＤデータＶｅｒ２と属性データＡ２、及びＣＡＤデータＶｅｒ３と属性データＡ３をそれぞれ予め対応付けておき、この中から何れか１つの対応付けによって表されるＣＡＤデータと属性データの組み合わせを各々の属性における代表属性データの対応付けとしてもよい。
ステップＳ１０で収集した製品のデータは、ユーザが検討した条件に基づいたデータということになるが、下流工程ではユーザが検討した条件に基づく製品のデータだけでは、製品のデータを活用しようとしても不十分な状況が発生することがある。
例えば、下流工程で別の製品のＣＡＤデータに対して規定の製造条件を設定して流動解析を行ったところ、製品の反りが要求仕様よりも大きくなってしまうため、過去に設計された製品の製造条件を参考にして製品の反りを抑えたいという状況が発生したり、製品を３Ｄプリンタで造形しようとした場合に、どのような角度で造形すればよいかわからないため、過去に設計された製品の造形角度を参考にしたいという状況が発生したりすることがある。
こうした状況において、ユーザが最終結論として導いた設計データしか過去の製品の統合データ４に含まれない場合、製品の形状は類似しているのに、製品の反りが抑えられた製造条件がＣＡＤデータに重畳されていなかったり、様々な造形角度に対する特徴抽出データが重畳されていなかったりすることになる。
また、ユーザの中には様々な製造条件や造形角度を試したにもかかわらず、製品の製造に最終的に採用しなかった失敗データを統合データ４に登録せずに、自分だけが使う参考資料として保管するユーザも存在する。
したがって、別の製品を担当する他のユーザは、参考にできそうな過去の製品の統合データ４を参照しても、必ずしも問題点の解決につながりそうな情報を得られるとは限らないことになり、再度、自らが試行錯誤しながら問題点の解決を行うことになる。
したがって、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１０でデータを収集した製品について、ユーザが検討した条件、すなわち、統合データ４に含まれる各属性の属性データが得られた場合の検討条件とは異なる検討条件（「追加検討条件」という）を生成し、追加生成条件に基づいてＣＡＤデータで表される製品の解析を行った場合の解析結果を解析項目に対する新たな属性値として生成する。
追加検討条件には、ユーザによる検討済みの条件に対して例えば射出成型におけるゲートの数や設置位置といった製品の製造条件を変えた値、製品に加える力や方向といった構造解析条件を変えた値、及び特徴抽出データにおける製品の肉薄箇所、及び反りやぐらつきの危険度合いを判定する判定閾値を変えた値が設定される。
また、製品を３Ｄプリンタで造形する場合の造形の角度に関しては、任意の角度を追加検討条件に設定可能であるが、角度を設定するのではなく、縦、横、及び高さを表すＸＹＺ座標系で定義されたＣＡＤデータによって表される製品を３Ｄプリンタに配置した場合に、２つの軸に沿った辺によって構成される製品の何れの面を３Ｄプリンタでの造形時の底面とするかを指定してもよい。
また、ＣＰＵ３１は、ＣＡＤデータで表される製品の形状を囲むバウンディングボックスの体積が最小となる製品の角度を算出し、バウンディングボックスの縦、横、及び高さのうち、最も短い長さの辺が３Ｄプリンタで造形する場合の高さ方向となるような角度での特徴抽出データを取得する追加検討条件を設定してもよい。この場合、樹脂の積層回数が最小になるため、製品の製造に要する時間が短縮される角度として頻繁に利用されることから、ＣＰＵ３１はユーザが当該角度での特徴抽出データを検討していない場合、ユーザの指示がなくても追加検討条件に設定してもよい。
また、ＣＰＵ３１は、バウンディングボックスの縦、横、及び高さのうち、最も短い辺と、その次に短い辺で表される面が、製品を３Ｄプリンタで造形する場合の底面となるような角度での特徴抽出データを取得する追加検討条件を設定してもよい。この場合、１台の３Ｄプリンタで１度に製造できる製品の数が最大となるため、製品の製造効率を高める角度として頻繁に利用されることから、ＣＰＵ３１はユーザが当該角度での特徴抽出データを検討していない場合、ユーザの指示がなくても追加検討条件に設定してもよい。
更に、ＣＰＵ３１は、ＣＡＤデータで表される製品を回転させ、３Ｄプリンタで製品を造形する場合に必要となるサポート材が最小になる角度や、最下点の数が最小になる角度を算出して、ユーザが当該角度での特徴抽出データを検討していない場合、ユーザの指示がなくても追加検討条件に設定してもよい。
また、ＣＰＵ３１は、収集したＣＡＤデータの解像度と異なる解像度を追加検討条件に設定してもよい。この場合、設定した解像度で表されるＣＡＤデータが得られることになる。
なお、ＣＡＤデータの解像度とは、製品の三次元形状データをポリゴンやボクセルなどで表す場合における分解能のことを表す。例えばポリゴンなら三角形の細かさ、ボクセルなら１辺のサイズ等である。また、属性データの解像度とは、属性データをサンプリングして扱うときのサンプリング間隔等である。解像度が高くなるほど製品に関するデータのデータ密度が増すため、ＣＡＤデータによって表される製品の形状や属性が詳細に表されることになる。
段階的に解像度が変化するＣＡＤデータが得られるように複数の解像度を追加検討条件に設定すれば、同じ製品を粗い形状で表したＣＡＤデータや細部の形状まで詳細に表したＣＡＤデータというように、同じ製品に対して解像度が異なる複数のＣＡＤデータが得られることになる。
ＣＰＵ３１は、製品の形状の複雑度合いやＣＡＤデータで表される製品における属性データの解像度を参照して、追加検討条件に設定するＣＡＤデータの解像度を決定してもよい。
ＣＰＵ３１は、収集したＣＡＤデータに対してユーザが検討した各属性の検討条件数が予め定めた規定数未満の場合、各属性における製品の検討条件数が予め定めた規定数に達するまで追加検討条件を設定し、追加検討条件に基づいて生成された属性値を取得する。なお、各属性で検討する検討条件数は属性毎に異なる値を設定してもよい。
ＣＰＵ３１は、設計内容及び解析内容に応じて、設計及び解析を担当する作業用装置１０を特定し、特定した作業用装置１０に対して追加検討条件を送信して製品の再設計及び再解析を実施させ、追加設計情報を送信した各々の作業用装置１０から追加検討条件に基づいて算出した属性値を収集する。なお、ＣＰＵ３１は、管理装置２０に製品の設計ツールや解析ツールが備えられている場合には、追加検討条件を作業用装置１０に送信せず、管理装置２０で追加検討条件に基づいた属性値を生成してもよい。
作業用装置１０に追加検討条件に基づく製品の再設計及び再解析を実施させる場合、ＣＰＵ３１は製品の再設計及び再解析を実施させる前に、製品の再設計及び再解析を依頼する作業用装置１０の負荷状況を確認し、例えば負荷率が予め定めた閾値以下の場合に、追加検討条件と共に製品の再設計及び再解析を指示する設計解析指示を作業用装置１０に送信することが好ましい。
また、管理装置２０で追加検討条件に基づいた属性値を生成する場合、ＣＰＵ３１は自身の負荷状況を確認し、例えば負荷率が予め定めた閾値以下の場合に、追加検討条件に基づいた属性値の生成を行うことが好ましい。
一方、ＣＰＵ３１は、下流工程において製品の形状の検討を行いやすくするため、ＣＡＤデータをユーザが指定した表現形式に変換してもよい。ＣＡＤデータの表現形式に制約はなく、例えばサーフィス、ポリゴン、及びボクセル等の表現形式が用いられる。
このうち、ボクセルとは、製品の三次元形状を構成する基本要素であり、ＣＰＵ３１は、ＣＡＤデータによって表される製品の形状をボクセルの組み合わせによって表現する。例えばボクセルには正方体が用いられるが、正方体に限らず、直方体、三角錐、球、及び円柱等の他の三次元要素を用いてもよい。
ボクセルには、例えば色、強度、材質、質感といった情報を設定できることから、ボクセルの有無及びボクセルに設定した情報によって、製品の形状だけでなく、製品の色や材質等を対応付けることができる。
なお、「質感」とは、製品の反射率、透過率、光沢、表面性状等の色だけではない物性情報や触り心地を表す情報である。
ステップＳ３０において、ＣＰＵ３１は、各々のＣＡＤデータに製品の属性を重畳した統合データ４を作成し、製品のＣＡＤデータと属性を一元的に管理する。この場合、ＣＰＵ３１は、少なくとも各属性に対して代表属性データが含まれるように統合データ４を作成する。
ＣＡＤデータに対して製品の属性をどのように重畳するかを示す規則は、例えば不揮発性メモリ３４に予め記憶された重畳ルールで設定される。解析対象となるＣＡＤデータの向きを変更することなく解析ツールで解析を行う場合には、解析の結果として得られた属性値の位置を変更する必要がないため、得られた属性の属性値をそのままの三次元分布でＣＡＤデータに重畳するという規則を重畳ルールに設定しておけばよい。
しかしながら、解析ツールで解析を行う場合、様々な検討条件に基づいて解析を行うことがあるため、ＣＡＤデータによって表される製品の向きを変更した上で解析を行うことがある。このようにＣＡＤデータによって表される製品の向きと、解析時に用いたＣＡＤデータによって表される製品の向きが異なる場合、ＣＡＤデータに重畳する属性値の三次元分布をＣＡＤデータによって表される製品の向きにあわせてから重畳する必要がある。
こうした場合における属性値の三次元分布とＣＡＤデータの重畳方法には、例えばベストフィットあわせ、バウンディングボックスあわせ、中心あわせ、及び重心あわせ等が存在する。
ベストフィットあわせとは、ＣＡＤデータによって表される製品の三次元形状と、属性値の三次元分布から想定される製品の三次元形状が最も一致するように調整した上で、ＣＡＤデータに対応する位置の属性値を重畳する方法である。
バウンディングボックスあわせとは、ＣＡＤデータによって表される製品のバウンディングボックスと、属性値の三次元分布から想定される製品のバウンディングボックスが一致するように調整した上で、ＣＡＤデータに対応する位置の属性値を重畳する方法である。
中心あわせとは、ＣＡＤデータによって表される製品の三次元形状の中心点と、属性値の三次元分布から想定される製品の三次元形状の中心点をあわせ、各々の三次元形状ができるだけ一致するように調整した上で、ＣＡＤデータに対応する位置の属性値を重畳する方法である。
また、重心あわせとは、ＣＡＤデータによって表される製品の重量分布を用いて製品の重心点を算出し、中心あわせにおける中心点を重心点に変えた重畳方法である。
当然のことながら、ＣＰＵ３１は、ユーザが指示する向きにＣＡＤデータに重畳する属性値の三次元分布を回転させ、ＣＡＤデータに重畳してもよい。
なお、製品の属性毎に異なる重畳ルールを設定してもよい。同じ属性であれば、ＣＡＤデータに重畳する属性値が代表属性データであるか否かにかかわらず、同じ重畳ルールに従ってＣＡＤデータに製品の属性を重畳することが好ましい。
なお、ＣＰＵ３１は、重畳ルールに従ってＣＡＤデータに属性を重畳する場合、属性値を加工した上でＣＡＤデータに重畳することがある。
例えば解析ツールでは製品の解析に各種数値演算を伴う処理を行うことがあるため、解析対象となるＣＡＤデータの解像度にあわせて解析を行うと、解析結果が出力されるまでの時間が許容範囲を超えることがある。したがって、解析ツールでは解析対象となるＣＡＤデータの解像度を実際の解像度よりも低くした上で解析を行う場合がある。
こうした、ＣＡＤデータの解像度と属性データの解像度の不一致は、解析ツールの解析結果だけに生じる現象ではない。例えば製品に関する物理量を測定するセンサの数によって計測対象となる物理量の解像度が変化することから、センサの計測値もＣＡＤデータの解像度と異なることがある。また、ユーザが製品の予め指定した箇所の物理量だけを計測するような場合にも、計測結果の解像度とＣＡＤデータの解像度と異なることがある。
図１３は、解析対象となるＣＡＤデータの一例を示す図である。これに対して図１４は、図１３に示すＣＡＤデータの解像度を低下させて構造解析した場合に得られるミーゼスひずみの属性値の分布例を示す図である。
図１３及び図１４に示すように、解析ツールでは解像度を低下させて構造解析を行ったため、解析結果から得られるミーゼスひずみの解像度は、図１３に示すＣＡＤデータの解像度よりも低くなる。
こうした場合、ＣＡＤデータを構成する製品の１つ１つのデータ点（以降、「ＣＡＤデータのデータ点１１」という）に対して、ミーゼスひずみという属性を表す１つ１つのデータ点（以降、「属性のデータ点１２」という）におけるひずみ値を対応付ける場合、解像度が異なるため、ＣＡＤデータのデータ点１１に属性のデータ点１２を１対１に重畳することができない。
図１５はこうした状況をわかりやすく説明するため、解像度の違いを２次元で表した例を示している図である。ＣＡＤデータに重畳する属性データの解像度が重畳先のＣＡＤデータの解像度より低い場合、単位体積あたりにおける属性のデータ点１２の数がＣＡＤデータのデータ点１１の数より少なくなる。
したがって、ＣＡＤデータに重畳する属性データの解像度が重畳先のＣＡＤデータの解像度より低い場合には、ＣＡＤデータの解像度にあわせて属性値を補間し、ＣＡＤデータに重畳する必要がある。
属性値の補間には、例えば補間関数を用いた方法が用いられる。
図１６は、補間関数を用いた属性値の補間例を示す図である。説明の便宜上、２次元空間での補間例について説明するが、三次元空間における属性値の補間も同様の考えを適用することができる。
図１６に示す位置に存在するＣＡＤデータのデータ点１１に重畳する属性値をその周辺に存在する複数の属性のデータ点１２（図１６の例では４つの属性のデータ点１２）の属性値から算出する場合、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に沿ったそれぞれの属性のデータ点１２からＣＡＤデータのデータ点１１までの距離により、属性のデータ点１２における属性値を比例配分して求めればよい。
例えば属性のデータ点１２Ａにおける属性値をＶ(xn,yn+1)、属性のデータ点１２Ｂにおける属性値をＶ(xn+1,yn+1)、属性のデータ点１２Ｃにおける属性値をＶ(xn+1,yn)、及び属性のデータ点１２Ｄにおける属性値をＶ(xn,yn)とする。また、ＣＡＤデータのデータ点１１のＸ軸方向の位置が、Ｘ軸方向に沿って隣り合う属性のデータ点１２間をｐ：(１−ｐ)に分割した位置ｘで表され、かつ、ＣＡＤデータのデータ点１１のＹ軸方向の位置が、Ｙ軸方向に沿って隣り合う属性のデータ点１２をｑ：(１−ｑ)に分割した位置ｙで表される場合、ＣＡＤデータのデータ点１１における属性値Ｖ(x,y)は（１）式によって表される。
Figure 2021124785
なお、属性値の補間に用いる属性のデータ点１２（図１６に示した例の場合、属性のデータ点１２Ａ〜１２Ｄ）を特に「補間用属性のデータ点１２」と呼び、その数や範囲はユーザによって指定される。
三次元空間において属性値の補間を行う場合には、補間用属性のデータ点１２とＣＡＤデータのデータ点１１の間のＺ軸方向に沿った距離の関係に従って、補間用属性のデータ点１２における属性値をＺ軸方向に比例配分し、（１）式に加えればよいことになる。
このように、ＣＰＵ３１は、属性のデータ点１２間に存在するＣＡＤデータのデータ点１１における属性値を、補間用属性のデータ点１２における属性値を用いて関数で近似する。ここでは一例として属性値の補間に線形関数を用いたが、公知の非線形関数を用いてもよい。
特に属性値が有限要素法を用いた解析によって得られた値であれば、節点解から要素解を近似することで、要素内における任意の位置の属性値を用いて補間することもできる。
また、属性値の補間対象となるＣＡＤデータのデータ点１１に最も近い属性のデータ点１２における属性値を、当該ＣＡＤデータのデータ点１１における属性値としてもよく、更に、補間用属性のデータ点１２における各々の属性値の平均値、中央値、及び最頻値といった統計量を当該ＣＡＤデータのデータ点１１における属性値にしてもよい。
上記では、ＣＡＤデータの解像度が属性データの解像度より高い場合についての属性値の補間方法について説明したが、状況によってはＣＡＤデータの解像度が属性データの解像度より低いことがある。こうした場合、ＣＰＵ３１は、属性値を間引いてＣＡＤデータに重畳する必要がある。
図１７は、ＣＡＤデータの解像度が属性データの解像度より低い状況をわかりやすく説明するため、２次元で表した例を示している図である。
ＣＡＤデータの解像度が属性データの解像度より低い場合、単位体積あたりにおけるＣＡＤデータのデータ点１１の数は、属性のデータ点１２の数より少なくなる。
こうした場合、例えばＣＰＵ３１は、ＣＡＤデータの解像度と属性データの解像度が一致するように属性のデータ点１２を間引き、ＣＡＤデータのデータ点１１から最も近い位置にある属性のデータ点１２の属性値を、各々のＣＡＤデータのデータ点１１における属性値としてＣＡＤデータに重畳する。
図１８は、属性のデータ点１２を間引く様子を示した図である。図１８の例の場合、領域３９に含まれる属性のデータ点１２が間引かれた後、ＣＡＤデータのデータ点１１Ａには属性のデータ点１２Ａの属性値、ＣＡＤデータのデータ点１１Ｂには属性のデータ点１２Ｂの属性値、ＣＡＤデータのデータ点１１Ｃには属性のデータ点１２Ｃの属性値、及びＣＡＤデータのデータ点１１Ｄには属性のデータ点１２Ｄの属性値というように、ＣＡＤデータのデータ点１１Ａ〜１１Ｄからそれぞれ最も近い位置にある属性のデータ点１２Ａ〜１２Ｄが重畳されている。
また、ＣＰＵ３１は、ＣＡＤデータに重畳する属性のデータ量を予め定めたデータ量とするために必要となる属性のデータ点１２の間引き量を予め算出してから、算出した間引き量に従って属性のデータ点１２を等間隔に間引いてもよい。例えば、属性データのデータ量を８分の１にするためには、ＣＰＵ３１は７個置きに属性のデータ点１２を残し、それ以外の属性のデータ点１２を間引くようにすればよい。その上で、残った属性のデータ点１２から最も近い位置にあるＣＡＤデータのデータ点１１に、それぞれ当該属性のデータ点１２における属性値を重畳すればよい。
なお、この場合、属性のデータ点１２の間引き量によっては、一部のＣＡＤデータのデータ点１１だけに属性値が重畳されることがある。
属性のデータ点１２の間引き方法は上記の例に限られず、例えば図１９に示すように１つのＣＡＤデータのデータ点１１を囲むように枠４０を設定し、枠４０に含まれる属性のデータ点１２における各々の属性値の平均値、中央値、及び最頻値といった統計量を枠４０内のＣＡＤデータのデータ点１１における属性値とした上で、枠４０内に含まれるすべての属性のデータ点１２を間引いてもよい。
また、ＣＰＵ３１は、詳細形状属性やユーザによる製品のアノテーションの結果から、製品の特徴的な箇所や重要な箇所を抽出し、抽出した箇所における属性のデータ点１２のみ残すようにして、それ以外の属性のデータ点１２を間引いてもよい。
ＣＰＵ３１は、属性データの解像度を調整した場合、下流工程で解像度を調整する前の属性データの属性値を参考にしたい状況が発生することに備え、解像度を調整する前の本来の属性データの属性値もＣＡＤデータに重畳して統合データ４に保管しておくことが好ましい。具体的には、ＣＰＵ３１は、調整前の属性データの解像度と同じ解像度を有するＣＡＤデータを取得し、当該ＣＡＤデータに調整前の属性データの属性値を重畳すればよい。すなわち、統合データ４には、解像度を調整する前の属性データが重畳されたＣＡＤデータと、解像度を調整した後の属性データが重畳されたＣＡＤデータが含まれることになる。
また、ＣＰＵ３１は、属性データの解像度を調整した場合、調整前の属性データの属性値と調整後の属性データの属性値との関係がわかる対応情報を生成し、解像度の調整を行った属性データと対応付けて統合データ４に記憶してもよい。
例えば図１６に示したように４つの属性のデータ点１２から特定の位置にあるＣＡＤデータのデータ点１１の属性値を補間した場合、ＣＰＵ３１は、補間により新たに生成される各々の属性のデータ点１２に対して属性のデータ点１２を一意に表す識別子を振り直し、図２０に示すような解像度の調整前における属性のデータ点１２と調整後の属性のデータ点１２との対応付けを表す対応情報を生成する。
また、例えば７個置きに属性のデータ点１２を残し、それ以外の属性のデータ点１２を間引く調整を行った場合、ＣＰＵ３１は、残った各々の属性のデータ点１２に対して識別子を振り直し、図２１に示すような解像度の調整前における属性のデータ点１２と調整後の属性のデータ点１２との対応付けを表す対応情報を生成する。
これにより下流工程では、例えばＣＡＤデータのデータ点１１から、当該ＣＡＤデータのデータ点１１に重畳された属性種類において、解像度を調整する前の属性値の分布状況が統合データ４から得られることになり、ユーザは、例えば解像度を調整する前の属性データの属性値同士を比較する等の検討を行うことができるようになる。
管理装置２０では、上記のようにＣＡＤデータ及び属性データの解像度を調整する以外にも、下流工程における統合データ４の検索の利便性を考慮して、属性値を加工した属性データをＣＡＤデータに重畳することがある。
製品から特徴抽出データを抽出する場合、ＣＰＵ３１は三次元空間上のサンプリング間隔において、ＣＡＤデータが存在するか存在しないかの２値の分布から任意の特徴に合致する領域を抽出すればよい。
しかしながら、例えば製品の強度データのように、属性値が３値以上の値または連続値で表される属性からも同様に特徴抽出データを抽出したい場合が考えられる。
ＣＰＵ３１は、こうした属性値が３値以上の値または連続値で表される属性データ（「多値属性データ」という）に対してユーザが指定した閾値を用いて、例えば閾値以上の属性値であれば「１」、閾値未満の属性値であれば「０」というように属性の各データ点１２における属性値が２値で表されるように変換し、変換結果を新たな属性データとしてＣＡＤデータに重畳してもよい。このように属性データの属性値を２値化することで、ＣＰＵ３１は、製品から特徴抽出データを抽出するアルゴリズムを利用することができる。
なお、特定の属性種類の属性データに関して複数の閾値で属性値を２値化してもよく、この場合、各々の閾値で２値化された複数の新たな属性データをＣＡＤデータに重畳すればよい。
以上により、図１０に示した管理処理を終了する。
次に、図８に示した統合部２０Ａの機能構成例の変形例を図２２に示す。図２２に示す統合部２０Ａの機能構成例が図８に示した統合部２０Ａの機能構成例と異なる点は、特徴検出条件設定部１４、特徴検出部１５、特徴情報登録部１６、特徴量算出部１７、及び特徴量登録部１８が追加された点である。
特徴検出条件設定部１４は、インターフェース部２１を通じてユーザから受け付けた形状に関する製品の特徴を表す情報に従って、製品の特定の箇所を指定する指定条件の一例である特徴検出条件を設定する。
形状に関する製品の特徴を表す情報とは、製品の部分的な形状、及び製品に施される加工等によって、製品の特定の箇所を指定することができる情報である。例えばスナップフィット５、キー溝６、Ｄカット面７、及び止め輪溝８等の詳細形状属性や、穴あけ、タップ、面取り、研磨、及びメッキ等の製品に対する後加工情報や、ばね及び歯車といったＣＡＤデータには表現されないが加工が行われる特定加工情報は、形状に関する製品の特徴を表す情報の一例である。
なお、特徴検出条件には、特徴検出条件を満たす製品の箇所に対する処理内容も設定される。例えばユーザは特徴検出条件を満たす製品の箇所の形状や属性を詳細に記録しておきたいと思った場合、既に統合データ４で管理されているＣＡＤデータの解像度より解像度の高いＣＡＤデータの作成要求や、他の箇所よりも属性データの解像度を高めて解析するように指示した解析要求を処理内容として設定する。
特徴検出部１５は、特徴検出条件設定部１４で設定された特徴検出条件を満たす製品の箇所を製品のＣＡＤデータを参照して検出する。そして、検出した製品の箇所に対して、特徴検出条件に設定された処理内容を実行し、特徴検出条件によって指定された製品の箇所における特徴情報を取得する。特徴検出条件によって指定された製品の箇所を表すＣＡＤデータや詳細形状属性等の属性は特徴情報の一例である。
特徴情報登録部１６は、製品の統合データ４に含まれるＣＡＤデータに、特徴検出部１５で検出された製品の箇所に対する特徴情報を重畳して統合データ４に登録する。
特徴量算出部１７は、後ほど説明するように製品の特徴量を用いた製品の検索に対応するため、特徴検出条件によって指定された製品の箇所の特徴量を算出する。製品の特徴量とは、製品の特徴を検索可能な内容で表した物理量であり、スカラ値及びベクトル値の少なくとも一方によって表される。例えば、製品のＣＡＤデータがボクセルで構成されている場合、積層されたボクセル１層分の面を画像とみなした場合の面積ヒストグラムや面積変化率が製品の特徴量となる。
製品の特徴を特徴量で表しておくことにより、例えばＣＡＤデータを参照して製品の形状そのものを比較するのではなく、形状の特徴量を比較することで、参考にしたい製品の統合データ４を検索することができる。
特徴量登録部１８は、特徴量算出部１７で算出した特徴量を、特徴量の算出元となった製品のＣＡＤデータに重畳して統合データ４に登録する。
図２３は、図２２に示した統合部２０Ａの機能構成例に基づいて、管理装置２０のＣＰＵ３１によって実行される管理処理の流れの一例を示すフローチャートである。
管理処理を規定する管理プログラムは、例えば管理装置２０のＲＯＭ３２に予め記憶されている。管理装置２０のＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２に記憶される管理プログラムを読み込み、管理処理を実行する。
図２３に示す管理処理が、図１０に示した管理処理と異なる点はステップＳ４０〜Ｓ８０が追加された点であり、その他の処理は図１０に示した管理処理と同じである。したがって、以降では図１０に示した管理処理と異なる点について説明する。
ステップＳ３０で、各々のＣＡＤデータに製品の属性データを重畳した統合データ４が作成された後、ステップＳ４０が実行される。
ステップＳ４０において、ＣＰＵ３１は、ユーザから何らかの特徴検出条件を受け付けたか否かを判定する。特徴検出条件を受け付けていない場合には図２３に示す管理処理を終了する。一方、特徴検出条件を受け付けている場合にはステップＳ５０に移行する。
ステップＳ５０において、ＣＰＵ３１は、ステップＳ３０で統合データ４を作成した製品のＣＡＤデータを参照して、製品の形状から特徴検出条件を満たす箇所を検出する。
ＣＰＵ３１は、検出した製品の箇所に対して、特徴検出条件に設定された処理内容を実行する。
例えば処理内容に「ＣＡＤデータの高解像度化」が指定されていた場合、ＣＰＵ３１は、特徴検出条件を満たす箇所の解像度が、特徴検出条件を満たしていない箇所の解像度より高くなるようなＣＡＤデータを、設計ツールを備えた作業用装置１０に設計させ、作業用装置１０から当該ＣＡＤデータを収集する。管理装置２０に製品の設計ツールが備えられている場合には、ＣＰＵ３１は、管理装置２０で処理内容に従ったＣＡＤデータを生成してもよい。
また、処理内容に「属性データの高解像度化」が指定されていた場合、ＣＰＵ３１は、特徴検出条件を満たす箇所に関して、処理内容で指定された属性データの解像度が、特徴検出条件を満たしていない箇所の解像度より高くなるような解析データを、解析ツールを備えた作業用装置１０に計算させ、作業用装置１０から当該解析データを収集する。管理装置２０に製品の解析ツールが備えられている場合、ＣＰＵ３１は、管理装置２０で処理内容に従った解析データを生成してもよい。
ＣＰＵ３１は、特徴検出条件を満たす箇所における属性データの解像度が、特徴検出条件を満たさない箇所における属性データの解像度より高くなるような解析データを収集または生成した場合、特徴検出条件を満たす箇所における属性データの解像度と同じ解像度を有した、特徴検出条件を満たす箇所の形状を表すＣＡＤデータを収集または生成した上でＣＡＤデータをボクセルで構成し、各々のボクセルに高解像度化された属性データの属性値を重畳してもよい。
また、処理内容に「属性の詳細化」が指定されていた場合、ＣＰＵ３１は、特徴検出条件を満たす箇所に関して、特徴検出条件を満たさない箇所よりも重畳される属性種類を増やす等の処理を行い、重畳される属性の詳細化を行う。
例えば特徴検出条件によって指定された製品の箇所がスナップフィット５、キー溝６、Ｄカット面７、及び止め輪溝８等の製品製造情報が存在しない形状であった場合、ＣＰＵ３１は、検出結果に従ってその有無や数を詳細形状属性として製品のＣＡＤデータに重畳する。
なお、ＣＡＤデータで表された製品の配置方向によっては、特徴検出条件で指定された特徴を有する製品の箇所を検出することが困難な場合があるため、このような場合、ＣＰＵ３１は、ＣＡＤデータを回転させながら特徴検出条件に類似した特徴を有する箇所を検出するようにしてもよい。
例えば特徴検出条件によって指定された製品の箇所がスナップフィット５である場合、ＣＰＵ３１は、ぐらつきの先端に過剰オーバーハングがつながっている箇所をスナップフィット５であるとして検出するが、スナップフィット５のぐらつきの検出には方向依存性が存在するため、図５に示した方向に配置された製品のＣＡＤデータからぐらつきを検出することは困難であることが知られている。したがって、ＣＰＵ３１は、ＣＡＤデータを回転させながら特徴検出条件に類似した特徴を有する箇所を検出して、スナップフィット５の有無や数といった特徴情報を取得する。
特徴検出条件によって指定された製品の箇所がＤカット面７である場合、ＣＰＵ３１は、円筒面に対してその一部が平面となっている箇所をＤカット面７として検出する。
特徴検出条件によって指定された製品の箇所がキー溝６である場合、ＣＰＵ３１は、円筒面の一部に長丸穴または四角穴のような穴がある箇所をキー溝６として検出する。
特徴検出条件によって指定された製品の箇所が止め輪溝８である場合、ＣＰＵ３１は、円筒面の軸方向に段差がある箇所を止め輪溝８として検出する。
なお、円筒面の検出はHough変換による円柱の当てはめ等、公知の検出手法を適用してもよい。
また、特徴検出条件によって指定された製品の箇所が後加工情報や特定加工情報によって表されている場合、ＣＰＵ３１は、該当する情報を製品製造情報または製品の図面データから抽出し、特徴検出条件を満たす箇所の属性データとしてＣＡＤデータに重畳する。
図２３のステップＳ６０において、ＣＰＵ３１は、ステップＳ５０で検出した特徴検出条件を満たす箇所の特徴情報をＣＡＤデータに重畳して統合データ４に登録する。
ステップＳ７０において、ＣＰＵ３１は、特徴検出条件によって指定された製品の箇所の特徴量を算出する。特徴検出条件によって指定された製品の箇所のみを対象として特徴量を算出することで、指定された特定の形状の数や位置関係等の特徴量を取得することができる。
なお、ＣＰＵ３１は、特徴検出条件によって指定された製品の箇所の特徴量を算出する例について説明したが、当然のことながら、統合データ４に含まれるＣＡＤデータ全体または属性データ全体に対する特徴量も算出する。
例えば製品における応力が予め定めた閾値を超える部分の体積（またはボクセル数）を特徴量として取得してもよい。また、例えばＣＰＵ３１は、解像度が異なる複数のＣＡＤデータに対してそれぞれ指定された項目に関する特徴量を予め算出しておけば、製品の特徴量を用いて最初は解像度の低いＣＡＤデータに対して検索を行い、段階的に解像度の高いＣＡＤデータに対して検索を行うというような検索方法にも対応することができる。
ＣＡＤデータや属性データの解像度が高くなるほど、単位体積あたりに含まれるＣＡＤデータのデータ点１１及び属性のデータ点１２の数が増加するため、特徴量の算出に要する時間も長くなる。したがって、ＣＰＵ３１は、解像度が基準解像度より低いＣＡＤデータや属性データに対しては製品全体の特徴量を算出し、解像度が基準解像度より高いＣＡＤデータや属性データに対しては、製品の一部分のみの特徴量を算出するようにしてもよい。
なお、算出した特徴量と特徴量の算出元である製品の識別番号とを対応付けたデータベースを別途作成し、ユーザが入力した特徴量と類似する製品の識別番号を当該データベースから検索するような処理を行えば、複数の統合データ４に順次アクセスして、ユーザが入力した特徴量と類似する特徴量を有する製品を検索する場合よりも、検索時間を短縮することができる。
ステップＳ８０において、ＣＰＵ３１は、ステップＳ７０で算出した特徴量を、特徴量の算出元となった製品のＣＡＤデータに重畳した上で統合データ４に登録し、図２３に示す管理処理を終了する。
次に、図７に示した管理装置２０の検索部２０Ｂの処理について説明する。
既に説明したように、統合データ４には、様々な形状の製品に関する、様々な設計条件、解析条件、及び製造条件等の検討条件に対応した属性データが一元的に保管されている。したがって、管理装置２０は、下流工程のユーザや、新たな製品の設計及び製造に携わっているユーザに、当該ユーザが抱えている設計上及び製造上の問題点を解決できるような参考になる製品の形状や属性データを、ユーザの要望する出力形態で出力する機能を有する。
図２４は、検索部２０Ｂの機能構成例を示す図である。図２４に示すように検索部２０Ｂはインターフェース部２１、取得部２７、変換部２８、及び統合データＤＢ１３を含む。このうち、インターフェース部２１及び統合データＤＢ１３は、図８に示した統合部２０Ａと共通に用いられる機能部である。すなわち、統合部２０Ａの処理によって、統合データＤＢ１３には予め複数の製品に関する統合データ４が記憶されているものとする。
取得部２７は、ユーザが入力した検索条件を満たす統合データ４を、統合データＤＢ１３から検索して取得する。ユーザは、管理装置２０のＵＩ部２１Ｂを操作して検索条件を入力してもよく、また、通信部２１Ａを通じて作業用装置１０から管理装置２０に検索条件を入力してもよい。
変換部２８は、検索条件を満たした統合データ４に含まれるＣＡＤデータ及びＣＡＤデータに重畳されている属性データの属性値の少なくとも一方を、ユーザの要求に従って変換した上で出力する。データをどのように変換するかを規定した指示は、インターフェース部２１から出力要求として変換部２８に通知される。
本実施の形態に係る「出力」とは、ＵＩユニット３８に画像として表示する形態、用紙等の記録媒体に印刷して出力する形態、作業用装置１０や外部装置で利用できるようにデータとして送信したり、記憶装置に記憶したりする形態の何れの形態であってもよい。
図２５は、ユーザから検索開始指示を受け付けた場合に、管理装置２０のＣＰＵ３１によって実行される検索処理の流れの一例を示すフローチャートである。
検索処理を規定する管理プログラムは、例えば管理装置２０のＲＯＭ３２に予め記憶されている。管理装置２０のＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２に記憶される管理プログラムを読み込み、検索処理を実行する。
まず、ステップＳ１００において、ＣＰＵ３１は、ユーザから統合データ４の検索条件を受け付けたか否かを判定する。
検索条件の内容に制約はなく、例えば検索条件は、検索したい具体的な製品名や製品の識別番号、属性の種類及び属性データの属性値の範囲、特定のユーザが携わった製品の統合データ４を検索するためのユーザ名、特定の期間に統合データＤＢ１３に登録された製品の統合データ４を検索するための期間、及び特定の部門や工程が関わった製品の統合データ４を検索するための工程名や部門名等を少なくとも１つ組み合わせて構成される。また、検索条件を満たす製品の各属性データにおける代表属性データだけ、または代表属性データ以外の属性データだけを検索するといった検索条件の指定も可能である。
更に、検索条件として複数の検索条件を指定することも可能である。この場合、第１検索条件、第２検索条件、・・・、第Ｎ検索条件（Ｎは正の整数）というように、各々の検索条件に検索順序を表す番号が設定される。
検索条件を受け付けていない場合にはステップＳ１００の判定処理を繰り返し実行してユーザによる検索条件の入力を監視する。一方、検索条件を受け付けた場合には、ステップＳ１１０に移行する。
ステップＳ１１０において、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１００で受け付けた検索条件を満たす統合データ４を統合データＤＢ１３から検索して取得する。
検索条件が複数設定されている場合、ＣＰＵ３１は、各々の検索条件を用いて統合データ４を段階的に絞り込む。
複数の検索条件による統合データ４の段階的な絞り込みに関して具体的に説明するため、新たに製品を開発しているユーザ（開発ユーザ）が、過去の製品の統合データ４を参考にして製品の開発を進める場面で行う検索例について説明する。
図２６は、開発途中の製品における統合データ４の一例を示す図である。図２６の統合データ４では、製品の形状の初期案であるＣＡＤデータＶｅｒ１が作成され、ＣＡＤデータＶｅｒ１に、ＣＡＤデータＶｅｒ１に対する構造解析結果である構造解析データＶｅｒ１と、仮に製品を３Ｄプリンタで造形した場合に得られる特徴抽出データが重畳されている。
これに対して、開発ユーザが開発中の製品を射出成型で製造するか３Ｄプリンタで製造するかを決定したいと考えた場合に、開発中の製品と類似した過去の製品が射出成型で製造されているのか、それても３Ｄプリンタで製造されているのかを参考にして決定すればよいことに気づき、製品の形状、構造解析データ、及び特徴抽出データに対してそれぞれ開発中の製品と類似しているとみなすことができる属性値の範囲を指定した検索条件を設定したとする。
図２７は、この開発ユーザが設定した検索条件の一例を示す図である。図２７の検索条件によれば、第１検索条件では、代表属性データによって表される製品の形状の類似度が開発中の製品の形状と６０％以上であるようなＣＡＤデータを有する統合データ４を検索するための検索条件が設定されている。また、第２検索条件では、応力による最大変位量が±１ｍｍ以上であるような構造解析データを有する統合データ４を検索するための検索条件が設定されている。また、第３検索要件では、ぐらつきや反りといった各項目に関して危険度の大きい箇所（危険大の箇所）が０箇所であるような特徴抽出データを有する統合データ４を検索するための検索条件が設定されている。
ＣＰＵ３１は、図２７に示した検索条件を受け付けた場合、まず、主検索条件である第１検索条件を満たす属性データの属性値を含む統合データ４を統合データＤＢ１３から取得する。ＣＰＵ３１は、取得した統合データ４において、第１検索条件を満たす属性値と対応付けられている、第２検索条件で指定された属性データの属性値に対して第２検索条件を満たすか否かを判定し、次に、第１検索条件を満たす属性値と対応付けられている、第３検索条件で指定された属性データの属性値に対して第３検索条件を満たすか否かを判定し、１つの検索条件だけを満たす統合データ４と、２つの検索条件を満たす統合データ４と、３つすべての検索条件を満たす統合データ４に分類する。その上で、ＣＰＵ３１は分類結果を検索結果として出力する。
すなわち、ＣＰＵ３１は、まず第１検索条件で製品の属性は別として、形状が開発中の製品に類似した製品の統合データ４だけを統合データＤＢ１３から抽出し（粗ふるい）、構造設計データの属性値を用いて絞り込み、特徴抽出データに対する要求によって参考になる統合データ４を特定している。
図２８は、図２７に示した検索条件に対する統合データ４の検索結果の一例を示す図である。図２８の例の場合、統合データＩＤが“０５”、“２３”、及び“１６”の統合データ４が３つすべての検索条件を満たす統合データ４であり、統合データＩＤが“０４”、“０３”、及び“１１”の統合データ４が２つの検索条件を満たす統合データ４であり、統合データＩＤが“０９”の統合データ４が１つの検索条件を満たす統合データ４である。
仮に、ＣＰＵ３１が図２７に示した第１検索条件、第２検索条件、及び第３検索条件のＡＮＤ条件、すなわち、すべての検索条件を満たす統合データ４だけを統合データＤＢ１３から取得した場合、統合データＩＤが“０５”、“２３”、及び“１６”の統合データ４しか出力されないことになる。しかしながら、例えば第２検索条件は満たさなくても第１検索条件及び第３検索条件を満たす統合データ４に、開発ユーザの参考となる情報が含まれるような場合もある。したがって、ＣＰＵ３１は、統合データ４が複数の検索条件のうち第１検索条件を満たせば、第２検索条件以降の検索条件の少なくとも１つの検索条件を満たしていない場合であっても、統合データＤＢ１３から取得して出力することが好ましい。
一方、ＣＰＵ３１が図２７に示した第１検索条件、第２検索条件、及び第３検索条件のＯＲ条件、すなわち、第１検索条件から第３検索条件の何れか１つの検索条件を満たす統合データ４を統合データＤＢ１３から取得した場合、例えば製品の形状に関する代表属性データの類似度が６０％未満の統合データ４であっても、第２検索条件及び第３検索条件の少なくとも一方を満たせば統合データＤＢ１３から取得されることになる。例えば開発ユーザがプリンタの筐体を設計しているのに、参考としてボールペンの形状を表す統合データ４が出力されても参考にならないように、この場合に取得された統合データ４は、製品全体の形状が開発中の製品とは類似していないので、開発者に有益な統合データ４となる可能性は低い。したがって、粗ふるいとしての役割を担う第１検索条件を満たさない統合データ４は、統合データＤＢ１３から取得して出力しない方が好ましい。
なお、ＣＰＵ３１は、検索条件を段階的に適用していくのではなく、検索対象を段階的に変化させて、目的とする統合データ４を検索するようにしてもよい。例えば複数の解像度のＣＡＤデータが含まれる複数の統合データ４の中から、指定した形状と類似するＣＡＤデータを検索する場合、最初から最も解像度の高いＣＡＤデータを用いて１つ１つ形状の類似度を判定してしまうと、データの密度が高いため、検索時間が長くなる。したがって、ＣＰＵ３１は、まず最も低い解像度のＣＡＤデータに対して形状が類似しているか否かの判定を行い、形状が類似していれば、当該製品における更に解像度の高いＣＡＤデータに対して形状が類似しているか否かの判定を行う処理を行い、各々の判定で形状が類似していると判定された場合のみ、最後に最も解像度の高いＣＡＤデータを用いて形状の類似度を判定することが好ましい。
このように検索対象を段階的に変化させることで、最初から最も解像度の高いＣＡＤデータを用いて１つ１つ形状の類似度を判定するよりも、検索時間が短縮することになる。
なお、検索対象となる統合データ４に、必ずしも検索条件で指定した属性が含まれるとは限られない。例えば図２７に示した検索条件に従って統合データ４を検索したところ、第１検索条件と第３検索条件を満たすが、例えばＣＡＤデータに対して構造解析を行う前に製品の形状に関して問題が見つかった等の理由によって構造解析が行われず、そのため、応力による変位量が重畳されていない統合データ４も存在する。
こうした統合データ４の場合、いくら第１検索条件を満たすといっても第２検索条件が判定不能であるため、第１検索条件のみを満たす図２８における統合データＩＤが“０９”の統合データ４と異なり、検索条件を満たす統合データ４として出力しない方が好ましい。
しかしながら、同じ統合データ４に含まれる別のバージョンのＣＡＤデータに対しては特に問題点が見つからなかったことから構造解析が行われ、応力による変位量が重畳されていることがあり、こうした情報が開発ユーザの参考になることも考えられる。
したがって、ＣＰＵ３１は、第１検索条件を満たす製品の統合データ４の属性に、第２検索条件以降の少なくとも１つによって検索対象として指定されている属性種類が重畳されていない場合、検索条件を満たす統合データ４としてではなく参考情報として出力する。
図２９は、参考情報として出力された統合データ４の検索結果の一例を示す図である。統合データＩＤが“１２”で示される統合データ４では第１検索条件を満たすＣＡＤデータに対して構造解析データが重畳されておらず、統合データＩＤが“２９”、及び“０８”で示される統合データ４では第１検索条件を満たすＣＡＤデータに対して特徴抽出データが重畳されていないため、参考情報として図２８に示した検索結果とは区別して出力される。
図２９において、例えば統合データＩＤが“１２”で示される統合データ４の最終的に採用された別のバージョンのＣＡＤデータにおいて、例えば当該別のバージョンのＣＡＤデータで表される製品での応力に対する最大変位量が１ｍｍ以下である場合、開発ユーザは当該別のバージョンのＣＡＤデータを参考にすれば、製品をどのような形状にすれば最大変位量を１ｍｍ以下に抑える形状にすることができるのか、その知見を得ることができる。
ステップＳ１２０において、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１１０で取得した統合データ４（以降、「取得した統合データ４」という）の検索条件を満たすＣＡＤデータ及び各種属性の属性データにおける属性値をどのように変換して出力するのかを規定した出力要求を受け付けたか否かを判定する。
出力要求を受け付けていない場合にはステップＳ１２０の処理を繰り返し実行して、出力要求の受付状況を監視する。一方、出力要求を受け付けた場合にはステップＳ１３０に移行する。なお、ＣＰＵ３１は、検索条件と出力要求を別々に受け付けるのではなく、ステップＳ１００で検索条件と出力要求を一緒に受け付けるようにしてもよい。
ステップＳ１３０において、ＣＰＵ３１は、取得した統合データ４を出力要求の内容に応じた形式に変換する。
出力要求が、例えば取得した統合データ４を参考にして別の製品の開発を行ったり、上流工程で設計されたＣＡＤデータに対して各種解析を行うため、統合データ４から該当するＣＡＤデータを取得したりというように、ユーザが製品の形状や属性データを確認しながら行う、いわゆる、ユーザによって行われる作業での利用を目的とした統合データ４の出力要求である場合、ＣＰＵ３１は、取得した統合データ４をユーザの作業内容に応じた形式に変換する。
具体的には、ユーザの作業内容が製品の概略形状や概略属性がわかれば十分であるような作業内容である場合、高解像度のデータがそのまま出力されてもユーザによってメリットがなく、反対に、高解像度ゆえにデータの出力に時間がかかってしまい、ユーザの作業効率が低下する。したがって、ＣＰＵ３１は、出力用に予め定められた解像度までデータ点を間引いて軽量化したデータを出力してもよい。こうしたＣＰＵ３１の処理はLOD(Level of Detail)と呼ばれる。
また、ユーザの作業内容が製品の輪郭形状がわかれば十分であるような作業内容であって、取得した統合データ４のＣＡＤデータがボクセルで構成されている場合、ＣＰＵ３１は、取得した統合データ４のＣＡＤデータによって表される製品の形状を、三角形等の形状をしたポリゴンを組み合わせて構成し、ポリゴンで表される領域毎に属性データを重畳したデータを出力してもよい。当然のことながら、ポリゴンで表した製品の形状に基づいて、製品の形状をサーフィスで表すように変換してもよい。また、ＣＰＵ３１は、サーフェスで表せない、解析結果や計測結果の三次元的な数値の分布のようなデータに対してＣＡＤデータやサーフェスデータに重畳表示されるようにボリュームレンダリングを行ってもよい。
また、ＣＰＵ３１は、取得した統合データ４のＣＡＤデータに重畳された属性データをそのまま数値で出力するのではなく、対応する製品の箇所を属性データの属性値の大きさによって色分けして、製品の形状を表すようにしてもよい。この際、色分けして表示する属性の数に制約はなく、例えば複数の属性が指定された場合、製品の同じ箇所に重畳された複数の属性における各々の属性データの属性値を用いて演算を行い、その演算結果によって得られる数値を新たな属性値とみなして、対応する製品の箇所を当該新たな属性値の大きさによって色分けすればよい。複数種類の属性における属性データの属性値から新たな属性値を得るための演算の内容に制約はない。
また、ユーザは、検索条件に設定した内容に関して興味を示していると考えられる。例えば図２７の検索条件における第２検索条件でユーザは、応力による最大変位量が±１ｍｍ以上という条件を設定していることから、最大変位量が±１ｍｍ未満の箇所には興味を示さないと考えられる。したがって、ＣＰＵ３１は、最大変位量が±１ｍｍ未満となるような、検索条件を満たしていない製品の箇所や属性値に対してクリッピングやフィルタリングを行ってからデータを出力してもよい。
反対に、ＣＰＵ３１は、検索条件を満たす製品の箇所や属性値を、そうでない製品の箇所や属性値と区別して出力するようにしてもよい。
また、ＣＰＵ３１は、取得した複数の統合データ４を出力する場合、比較しやすいように、属性データの属性値を正規化してからＣＡＤデータに重畳して出力するようにしてもよい。
ＣＰＵ３１は、ユーザの作業内容と管理装置２０が実行すべき変換処理の内容を予め定義している処理テーブルを参照して、検索条件を満たすデータをユーザの作業内容に応じた形式に変換し、変換後のＣＡＤデータに変換後の属性データの属性値を対応付けて出力する。
一方、出力要求が、ユーザによって行われる作業での利用を目的とした統合データ４の出力要求ではなく、データが入力されると自律的に作業を行う作業用装置１０での利用を目的とした統合データ４の出力要求である場合、ＣＰＵ３１は、取得した統合データ４を作業用装置１０の作業内容に応じた形式に変換する。
例えば製品の寸法や体積等を入力すると、製品の製造に使用される材料の使用量を算出して製品の製造コストの見積もりを行う作業用装置１０が設置されている場合に、ＣＰＵ３１はユーザから当該作業用装置１０に製造コストの見積もりを行わせる指示を受け付けると、取得した統合データ４のうち、ユーザが指定した統合データ４から計測データと体積を取得して製品の製造コストの見積もりを行う作業用装置１０に送信する処理を行う。これにより、製品の製造コストの見積もりを行う作業用装置１０をユーザが操作することなく、製品の製造コストが自動で算出されることになる。
このように、指定された統合データ４から作業用装置１０で用いられるＣＡＤデータや特定の属性種類の属性データだけを抽出する処理も、作業用装置１０の作業内容に応じてデータ形式を変換するデータ変換の一例である。
なお、製品の設計及び製造での工程毎に用いられる製品の属性種類、解像度、及び製品の形状や属性データの表示方法は固定化されている。例えば構造解析を行う工程では、解析対象となるＣＡＤデータが必要であり、構造解析に適した解像度の範囲が決められている場合がある。また、製品の設計及び製造の各工程では専門的知識が必要とされることから、１人のユーザが複数の工程を担当するといった状況は発生しづらい。
したがって、ＣＰＵ３１は、例えば検索条件を入力したユーザの名前、担当工程、担当製品名、及び所属部署といったユーザの個人情報や分類情報を表すユーザ属性を取得し、検索条件を入力したユーザが、取得した統合データ４の中からどのような属性種類や解像度のデータを必要としているのか、及び属性データに対してどのような変換が必要であるのかをユーザから出力要求を受け付けなくてもユーザの属性から判断して、必要となる属性種類及び属性データの選択や属性値の変換処理を行い、その結果を出力するようにしてもよい。
なお、ユーザが必要としている種類の属性データであっても、特定の工程ではすべての属性値は必要なく、予め定めた範囲以内に含まれる属性値しか必要ないという状況も存在する。したがって、ＣＰＵ３１は、ユーザの属性に応じて予め定めた範囲に含まれる属性値だけを出力するようにしてもよい。
ユーザの属性と、ユーザが必要とする属性種類、解像度、属性データの属性値の変換内容、及び属性値の範囲との対応関係を規定したユーザテーブルは、例えば不揮発性メモリ３４に予め記憶しておけばよい。
図２５のステップＳ１４０において、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１３０で変換した統合データ４の内容を出力して、図２５に示す検索処理を終了する。
図３０は、図２７に示した検索条件に対する統合データ４の検索結果を表した図２８の検索結果に対応した出力例を示す図である。また、図３１は、図２７に示した検索条件に対する統合データ４の参考情報を表した図２９の参考情報に対応した出力例を示す図である。図３０及び図３１は、それぞれ検索結果及び参考情報をＵＩユニット３８に表示した場合の表示例を表している。
図３０及び図３１の表示例では、図２７に示した第１検索条件〜第３検索条件のうち、いくつの条件を満たしているかを表す一致条件数によって、表示位置のソート及び色分けが行われている。当然のことながら、ＣＰＵ３１は、図３２に示すように、検索条件を満たしている属性値と検索条件を満たしていない属性値とを区別して表示してもよい。
以上、実施の形態を用いて本発明について説明したが、本発明は実施の形態に記載の範囲には限定されない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。例えば、本発明の要旨を逸脱しない範囲で処理の順序を変更してもよい。
実施の形態では、一例として各処理をソフトウェアで実現する形態について説明したが図１０、図２３、及び図２５に示した各フローチャートと同等の処理を、例えばＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)、またはＰＬＤ(Programmable Logic Device)に実装し、ハードウェアで処理させるようにしてもよい。この場合、各処理をそれぞれソフトウェアで実現した場合と比較して、処理の高速化が図られる。
このように、汎用的なプロセッサの一例であるＣＰＵ３１を、例えばＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＰＬＤ、ＧＰＵ(Graphics Processing Unit)、及びＦＰＵ(Floating Point Unit)といった特定の処理に特化した専用のプロセッサに置き換えてもよい。
また、各実施の形態におけるプロセッサの動作は、１つのＣＰＵ３１によって実現されるのではなく、複数のプロセッサによって実現されるものであってもよい。更に、各実施形態におけるプロセッサの動作は、物理的に離れた位置に存在する複数のコンピュータ３０に含まれるプロセッサが協働して実現するものであってもよい。
上述した実施の形態では、管理プログラムがＲＯＭ３２にインストールされている形態を説明したが、これに限定されるものではない。管理プログラムは、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記録された形態で提供することも可能である。例えば管理プログラムを、ＣＤ(Compact Disc)−ＲＯＭ、またはＤＶＤ(Digital Versatile Disc)−ＲＯＭ等の光ディスクに記録した形態で提供してもよい。また、管理プログラムを、例えばＵＳＢ(Universal Serial Bus)メモリやメモリカードといった可搬型の半導体メモリに記録した形態で提供してもよい。
更に、管理装置２０は通信ユニット３７を通じて、通信回線２に接続された外部装置から本実施の形態に係る管理プログラムを取得するようにしてもよい。
１ 管理システム、２ 通信回線、４ 統合データ、５ スナップフィット、６ キー溝、７ Ｄカット面、８ 止め輪溝、１０ 作業用装置、１１（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ） ＣＡＤデータのデータ点、１２（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ） 属性のデータ点、１３ 統合データＤＢ、１４ 特徴検出条件設定部、１５ 特徴検出部、１６ 特徴情報登録部、１７ 特徴量算出部、１８ 特徴量登録部、２０ 管理装置、２０Ａ 統合部、２０Ｂ 検索部、２１ インターフェース部、２１Ａ 通信部、２１Ｂ ＵＩ部、２２ 収集ルール設定部、２３ 収集部、２４ 編集部、２５ 重畳ルール設定部、２６ 重畳部、２７ 取得部、２８ 変換部、３０ コンピュータ、３１ ＣＰＵ、３２ ＲＯＭ、３３ ＲＡＭ、３４ 不揮発性メモリ、３５ Ｉ／Ｏ、３６ バス、３７ 通信ユニット、３８ ＵＩユニット、３９ 領域、４０ 枠

Claims (27)

  1. プロセッサを備え、
    前記プロセッサは、
    三次元形状によって表される製品に関する属性データを収集する収集規則に従って、ユーザの指示がない場合であっても前記製品が製造されるまでの各工程で得られた前記製品に関する属性データを自律的に収集し、
    前記製品の三次元形状データと前記製品に関する属性データの対応付けを規定する重畳規則に従って、収集した前記属性データを前記製品の三次元形状データに関する属性として対応付け、
    前記製品の三次元形状データと前記製品に関する属性を管理する
    管理装置。
  2. 前記製品の三次元形状データに対応付ける属性のうち、同じ種類の属性に２つ以上の属性データが収集されている場合、
    前記２つ以上の属性データが収集された属性種類に対して前記製品に関する代表属性データを特定し、
    前記製品の三次元形状データに少なくとも前記製品に関する代表属性データを対応付けた統合データを用いて、前記製品の三次元形状データと前記製品に関する属性を管理する
    請求項１記載の管理装置。
  3. 前記収集規則が前記各工程における業務の流れに沿って規定されている
    請求項１または請求項２記載の管理装置。
  4. 前記プロセッサは、ユーザが検討した検討条件と異なる条件で前記製品を設計した場合に得られる前記製品に関する属性データを収集する
    請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の管理装置。
  5. 前記製品に関する代表属性データが、他の属性データに比べて前記製品の仕様を最も満たしている属性データを表す
    請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の管理装置。
  6. 前記プロセッサは、三次元形状データによって表される前記製品の箇所が予め定めた指定条件を満たす場合、前記指定条件を満たす前記製品の箇所における三次元形状データに対して前記製品に関する新たな属性データを重畳する
    請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の管理装置。
  7. 前記プロセッサは、前記指定条件を満たす前記製品の箇所における三次元形状データ及び属性データから前記製品の多次元特徴量を算出し、
    前記製品の多次元特徴量を前記製品の三次元形状データに対応付ける
    請求項６記載の管理装置。
  8. 前記プロセッサは、前記製品の三次元形状データを、複数に分割された三次元の領域の組み合わせによって構成した三次元形状データに変換する
    請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の管理装置。
  9. 前記プロセッサは、前記複数に分割された三次元の領域の解像度を変えることで、前記製品の三次元形状データを必要な精度で定義する
    請求項８記載の管理装置。
  10. 前記プロセッサは、三次元形状データによって表される前記製品の箇所が予め定めた指定条件を満たす場合、前記指定条件を満たす前記製品の箇所における解像度を、前記指定条件を満たしていない前記製品の箇所における解像度より高くした属性データを前記製品の三次元形状データに重畳する
    請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の管理装置。
  11. 前記プロセッサは、複数の解像度で表される前記製品の三次元形状データを収集し、
    各々の解像度で表される前記製品の三次元形状データに基づいて算出した前記製品の多次元特徴量を各々の解像度に対応した前記製品の三次元形状データに対応付ける
    請求項１〜請求項１０の何れか１項に記載の管理装置。
  12. 前記重畳規則は、三次元形状データによって表される前記製品が配置された三次元空間における前記製品に関する属性データとの対応付けを規定している
    請求項１〜請求項１１の何れか１項に記載の管理装置。
  13. 前記プロセッサは、前記重畳規則に従って前記製品の三次元形状データに前記製品に関する属性データを対応付ける場合、前記製品に関する属性データの属性値を加工した上で前記製品の三次元形状データに対応付ける
    請求項１２記載の管理装置。
  14. 前記製品に関する属性データが３値以上の値または連続した属性値によって表される場合、
    前記プロセッサは、前記製品に関する属性データが取り得る属性値を２値に変換した上で前記製品の三次元形状データに対応付ける
    請求項１３記載の管理装置。
  15. 前記プロセッサは、前記製品に関する属性データを対応付ける三次元形状データの解像度と、三次元形状データから得られる前記製品に関する属性データの解像度を調整する
    請求項１３または請求項１４記載の管理装置。
  16. 前記プロセッサは、三次元形状データから得られる前記製品に関する属性データの解像度を調整する前の属性データを、解像度を調整した後の属性データと共に前記製品の統合データで管理する
    請求項１５記載の管理装置。
  17. 前記プロセッサは、前記製品の検討条件数が予め定めた数に達するまで、前記プロセッサの処理の負荷状況に応じて前記異なる条件の各々に基づいた前記製品に関する三次元形状データ及び属性データを生成する処理の開始時期を制御する
    請求項４記載の管理装置。
  18. プロセッサを備え、
    前記プロセッサは、製品の三次元形状データに前記製品に関する属性データを対応付けた統合データを記憶する記憶装置から、指定された検索条件を満たす統合データを取得し、
    取得した前記製品の統合データに含まれる三次元形状データに対応付けられた少なくとも１つの前記製品に関する属性データの属性値を、ユーザの要求に応じた内容に変換した上で出力する
    管理装置。
  19. 前記要求が、ユーザが前記製品の統合データを用いて行う作業に対する前記製品に関する属性の出力要求である場合、
    前記プロセッサは、前記製品に関する属性データの属性値をユーザの作業内容に応じた形式に変換して出力する
    請求項１８記載の管理装置。
  20. 前記製品の三次元形状データが、複数に分割された三次元の領域の組み合わせによって構成されている場合、
    前記プロセッサは前記製品の三次元形状データを、前記製品の表面を複数の平面及び曲面の少なくとも一方の形成面を用いて構成した三次元形状データに変換し、変換後の三次元形状データに、ユーザの作業内容に応じて形式を変換した前記製品に関する属性データの属性値を対応付けて出力する
    請求項１９記載の管理装置。
  21. 前記要求が、装置に自律的に行わせる作業に対する前記製品に関する属性の出力要求である場合、
    前記プロセッサは、前記製品に関する属性データの属性値を前記装置の作業内容に応じた形式に変換して出力する
    請求項１８記載の管理装置。
  22. 前記プロセッサは、前記要求を行ったユーザに設定されているユーザ属性に応じて、前記製品の統合データから取得する前記製品に関する属性データの選択及び属性データの変換内容の選択を行う
    請求項１８〜請求項２１の何れか１項に記載の管理装置。
  23. 前記プロセッサは、検索対象となる前記製品の統合データで管理される前記製品の三次元形状データ及び前記製品に関する属性データの少なくとも一方を、解像度の低い方から解像度の高い方に向かって段階的に検索する
    請求項１８〜請求項２２の何れか１項に記載の管理装置。
  24. 前記プロセッサは、複数の検索条件を受け付けた場合、前記製品の統合データが前記複数の検索条件のうち、最初の検索に用いられる主検索条件に一致すれば、他の検索条件の少なくとも１つを満たしていない場合であっても前記複数の検索条件を満たす統合データとして取得する
    請求項１８〜請求項２３の何れか１項に記載の管理装置。
  25. 前記プロセッサは、前記主検索条件を満たす前記製品の統合データの三次元形状データに、前記他の検索条件の少なくとも１つによって検索対象として指定されている属性が対応付けられていない場合、前記主検索条件を満たす前記製品の統合データを参考情報として出力する
    請求項２４記載の管理装置。
  26. コンピュータに、
    三次元形状によって表される製品に関する属性データを収集する収集規則に従って、ユーザの指示がない場合であっても前記製品が製造されるまでの各工程で得られた前記製品に関する属性データを自律的に収集し、
    前記製品の三次元形状データと前記製品に関する属性データの対応付けを規定する重畳規則に従って、収集した前記属性データを前記製品の三次元形状データに関する属性として対応付け、
    前記製品の三次元形状データと前記製品に関する属性を管理する処理を実行させる
    管理プログラム。
  27. 請求項１〜請求項２５の何れか１項に記載の管理装置と、
    前記管理装置で管理される前記製品の三次元形状データ及び前記製品に関する属性の少なくとも一方を用いた作業が行われる作業用装置と
    を含む管理システム。
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