JP2024080052A - 設計支援装置、設計支援方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】より容易に要求仕様を満たす設計を行うことができる設計支援装置、設計支援方法、及びプログラムを提供する。【解決手段】設計支援装置１は、設計対象の製品の仕様を取得する取得部と、製品を構成する構成部品の組み合わせを示す製品構成を決定する予め設定された規則を用いて、取得部により取得された仕様を満たす各構成部品を特定する構成部品特定部と、蓄積されている設計モデルに対応する構成部品の仕様と取得部により取得された仕様との類似度を求め、求めた類似度に基づき、蓄積されている設計モデルの中から、構成部品特定部により特定された各構成部品の設計モデルをそれぞれ選択する設計モデル選択部と、設計モデル選択部により選択された各構成部品の設計モデルに基づき、設計対象の製品の設計モデルを生成するモデル生成部と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、設計支援装置、設計支援方法、及びプログラムに関する。

受注毎の個別の仕様に基づいて製造される製品の設計において、過去の設計データを活用することにより設計の効率化を図る技術が提案されている。例えば、特許文献１には、パラメータの変更操作のみで、過去に設計された３次元ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）モデルの寸法の変更を可能とするＣＡＤモデル作成システムが開示されている。

特開２００５－２９３０１４号公報

この設計支援装置において、設計者は、要求されている仕様（以下、単に要求仕様）に応じて、設計対象製品を構成する部品を予め決定しなければならない。しかし、多数の要求仕様を全て満たす部品を見つけ出すことは難しく、部品点数が増えるに従って設計に時間がかかる。また、特許文献１に記載の設計支援装置では、決定した部品に類似する過去に設計した部品を自ら特定して、その３次元ＣＡＤモデルの寸法を編集しなければならず、ＣＡＤモデルの作成にも手間がかかる。このように特許文献１に記載の技術では、設計を容易に行うことは困難であった。

本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、より容易に要求仕様を満たす設計を行うことができる設計支援装置、設計支援方法、及びプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本開示にかかる設計支援装置は、設計対象の製品の仕様を取得する取得部と、製品を構成する構成部品の組み合わせを示す製品構成を決定する予め設定された規則を用いて、取得部により取得された仕様を満たす各構成部品を特定する構成部品特定部と、蓄積されている設計モデルに対応する構成部品の仕様と取得部により取得された仕様との類似度を求め、求めた類似度に基づき、蓄積されている設計モデルの中から、構成部品特定部により特定された各構成部品の設計モデルをそれぞれ選択する設計モデル選択部と、設計モデル選択部により選択された各構成部品の設計モデルに基づき、設計対象の製品の設計モデルを生成するモデル生成部と、を備える。

本開示によれば、設計対象の製品の仕様を満たす構成部品を特定し、蓄積された設計モデルの中から、特定した各構成部品の設計モデルを選択して、設計対象の製品の設計モデルを生成する。したがって、より容易に要求仕様を満たす設計を行うことができる。

実施の形態に係る設計支援装置の機能構成を示すブロック図 図１に示す製品構成ロジックデータベースが記憶する製品構成ロジックテーブルの一例を示す図 図１に示す製品仕様データベースが記憶するモジュール仕様データの一例を示す図 実施の形態に係る設計支援装置の物理構成を示すブロック図 実施の形態に係る設計支援装置による３次元ＣＡＤモデル生成処理を示すフローチャート 実施の形態に係る設計支援装置の設計対象製品の構成の一例を示す図 図２に示す表示部により表示される入力画面の一例を表す図 図２に示す表示部により表示される選定結果表示画面の一例を表す図 実施の形態２に係る設計支援装置の機能構成を示すブロック図 実施の形態２に係る設計支援装置による３次元ＣＡＤモデル生成処理を示すフローチャート 図９に示す寸法変更部の指示により３次元ＣＡＤモデルの寸法を変更する処理の一例を表す図

以下、本開示の実施の形態に係る設計支援装置、設計支援方法、及びプログラムについて、図面を参照して説明する。

（実施の形態１）
本実施の形態に係る設計支援装置は、構成部品であるモジュールを組み立てることにより完成される製品の設計を支援する装置である。設計対象の製品は、その製品についての複数の要求仕様を満たすように、組み立てられるモジュールの種類、および、各モジュールの形状が決定される。設計支援装置は、製品の要求仕様を満たすように、モジュールの種類の組み合わせを示すモジュール構成を決定するルールと、過去に受注した製品の仕様に含まれるモジュールに関する仕様、および、その製品を構成する各モジュールの３次元ＣＡＤモデルを含む設計データとを記憶する。なお、モジュールとは、単体の部品又は部材、一部組み立てられた複数の部品又は部材等を含む中間材の総称である。設計支援装置は、顧客の要求仕様を満たす製品のモジュール構成を決定して、製品を構成する複数のモジュールの種類を特定する。設計支援装置は、過去に設計したモジュールの種類ごとの複数の３次元ＣＡＤモデルの中から、特定したモジュールの仕様の組み合わせと類似度の大きい仕様の組み合わせを有する設計済のモジュールの３次元ＣＡＤモデルをモジュールの種類毎に選定する。設計支援装置は、選定したモジュールの３次元ＣＡＤモデルを組み合わせて、設計対象製品の３次元ＣＡＤモデルを生成する。設計者は、設計支援装置により生成された個々のモジュールの３次元ＣＡＤモデルに対し、必要に応じて形状、属性パラメータ等の変更を行って、設計対象製品の３次元ＣＡＤモデルを完成させる。以下の説明では、設計対象の製品は、２つのサブシステムを備え、各サブシステムが複数のモジュールにより形成されるものである場合を例に説明する。ここで、サブシステムは、設計対象装置の一部を構成する相対的に大きな纏まりを意味し、複数のモジュールから構成される。

図１に示すように、設計支援装置１は、３次元ＣＡＤモデルを生成し、生成された３次元ＣＡＤモデルを記憶する３次元ＣＡＤシステム部１０と、製品の要求仕様に基づいて設計対象製品のモジュール構成を決定し、決定したモジュール構成に含まれるモジュールの種類毎に、そのモジュールに関する仕様の組み合わせとの類似度が大きい仕様の組み合わせを有する設計済のモジュールの３次元ＣＡＤモデルを選定する製品構成・種類選定部２０と、設計対象の製品のモジュール構成を決定するロジックと、設計済のモジュールの仕様を含む製品の仕様と、を記憶する実績・ロジックデータベース３０と、ユーザの操作を受け付ける入力装置４０と、製品構成・種類選定部２０による処理結果を表示する表示装置５０と、を備える。

３次元ＣＡＤシステム部１０は、設計者の操作に応じて設計対象の製品、モジュール、複数のモジュールにより形成されるサブシステム等の３次元の形状および配置を設計し、３次元ＣＡＤモデルを生成する。また、３次元ＣＡＤシステム部１０は、生成したこれらの３次元ＣＡＤモデルを記憶する。なお、３次元ＣＡＤシステム部１０は、モデル生成部の一例である。

製品構成・種類選定部２０は、設計対象の製品を構成するモジュールの種類の組み合わせを示すモジュール構成を決定する製品構成決定部２１と、設計済の製品を構成するモジュールの仕様の組み合わせと今回の設計対象製品のモジュール仕様の組み合わせとの類似度を算出して、算出した類似度に基づいて、モジュール設計に流用する３次元ＣＡＤモデルをモジュール毎に選定する流用モデル選定部２２と、を備える。なお、流用とは、設計済で保存されていた３次元ＣＡＤモデルを必要に応じて一部変更して、今回の設計に用いることを広く指す。

製品構成決定部２１は、設計対象の製品に含まれるモジュールの種類の組み合わせを示すモジュール構成をサブシステム毎に決定する。具体的に、製品構成決定部２１は、実績・ロジックデータベース３０に記憶されている、サブシステム毎のモジュール構成を決定するロジックを示す製品構成ロジックテーブルに基づいて、製品の要求仕様を満たすモジュール構成を決定する。

図２に示す通り、製品構成ロジックテーブルには、サブシステム１のモジュール構成のそれぞれのパターンを識別する「＃」と、設計対象の製品のモジュール構成がいずれのパターンであるかを特定するための、サブシステムの仕様を含む製品の仕様に関連するロジックを示す「製品仕様１」、「製品仕様２」、「製品仕様３」と、各モジュール構成に含まれるモジュールの種類を特定する情報を示す「モジュール１－Ａ」、「モジュール１－Ｂ」、「モジュール１－Ｃ」とを含む。例えば、２行目の「パターン１」のモジュール構成において、「パターン１」のセルと、「モジュール１－Ａ」、「モジュール１－Ｂ」、「モジュール１－Ｃ」のそれぞれのセルとが交差するセルに、それぞれＹＥＳを意味する「ｙ」が記載されているため、「パターン１」のモジュール構成は、「モジュール１－Ａ」、「モジュール１－Ｂ」、「モジュール１－Ｃ」の３種類のモジュールにより形成されることを示す。そして、「パターン１」のモジュール構成であると決定するロジックは、「製品仕様１」の仕様値は「１０」であり、「製品仕様２」の仕様は「Ａ」であり、製品仕様３の仕様値は「６００未満」であることを全て満たすものであることを示す。製品構成決定部２１は、設計対象製品のサブシステムの仕様を含む製品の要求仕様と、製品構成ロジックテーブルに設定されているモジュール構成のパターン毎のロジックとを比較して、設定されたロジックを満たすパターンを特定し、特定したパターンに設定されているモジュールの種類の組み合わせを、設計対象製品のモジュール構成に決定する。なお、製品構成決定部２１は、取得部、構成部品特定部の一例である。

図１に戻り、流用モデル選定部２２は、製品構成決定部２１により決定されたモジュール構成に含まれる各種類のモジュールに対して、設計済の同じ種類のモジュールの３次元ＣＡＤモデルの中から、いずれの３次元ＣＡＤモデルを流用するかを決定する。具体的に、流用モデル選定部２２は、モジュールの種類毎に、設計済のモジュールの仕様とそのモジュールの３次元ＣＡＤモデルとの対応付けを示すモジュール仕様データを用いて、設計対象製品のモジュールの仕様の組み合わせと設計済のモジュールの仕様の組み合わせの類似度を算出する。流用モデル選定部２２は、類似度が最も大きい仕様の組み合わせを有する設計済のモジュールの３次元ＣＡＤモデルを、今回の設計に流用する３次元ＣＡＤモデルとして決定する。

モジュールの種類が「モジュール１－Ａ」であるモジュールのモジュール仕様データの一例を示す図３の通り、モジュール仕様データは、過去のオーダを識別する情報である「オーダＩＤ」と、モジュールの３次元ＣＡＤモデルを識別する情報である「３Ｄモデル名」と、そのモジュールの仕様を示す「モジュール仕様１１」、「モジュール仕様１２」、「モジュール仕様１３」、「モジュール仕様１４」と、を含む。図示する例において、モジュールの種類が「モジュール１－Ａ」であるモジュールは、過去に４つの３次元ＣＡＤモデルが生成されたことを示し、それぞれの３次元ＣＡＤモデルを識別する情報である「３Ｄモデル名」は、「ＡＡ．ａｓｍ」、「ＡＢ．ａｓｍ」、「ＡＣ．ａｓｍ」、「ＡＤ．ａｓｍ」であることを示す。そして、例えば、「３Ｄモデル名」が「ＡＡ．ａｓｍ」であるモジュールを含む製品のオーダを識別する情報である「オーダＩＤ」は、「Ａ０００００１」であり、そのモジュールの「モジュール仕様１１」の仕様値は「１」であり、「モジュール仕様１２」の仕様は「Ａ」であり、「モジュール仕様１３」の仕様値は「５００」であり、「モジュール仕様１４」の仕様は「１０００」であることを示す。流用モデル選定部２２は、今回の設計対象製品を構成するモジュール「モジュール１－Ａ」の仕様の組み合わせと、モジュール仕様データに格納されているオーダ毎の複数の「モジュール１－Ａ」の仕様の組み合わせの類似度を算出し、類似度がもっとも大きい仕様の組み合わせを有するオーダに対応付けられた「モジュール１－Ａ」の３次元ＣＡＤモデルを、設計に流用する「モジュール１－Ａ」の３次元ＣＡＤモデルに決定する。類似度の算出方法の詳細については後述する。なお、流用モデル選定部２２は、設計モデル選択部の一例である。

図１に戻り、実績・ロジックデータベース３０は，設計対象製品のモジュール構成を決定するロジックを設定する製品構成ロジックデータベース３１と、設計済の製品を構成するモジュールの仕様とモジュールの３次元ＣＡＤモデルとの対応付けを記憶する製品仕様データベース３２と、を備える。

製品構成ロジックデータベース３１は、図２に例示する、設計対象の製品のモジュール構成を決定するロジックを示す製品構成ロジックテーブルを記憶する。製品構成ロジックデータベース３１には、サブシステムの種類毎に、モジュール構成を決定するルールがそれぞれ異なるテーブルに設定されて、記憶される。

図１に戻り、製品仕様データベース３２は、図３に例示する、設計済の製品を構成するモジュールの仕様と、そのモジュールの３次元ＣＡＤモデルとの対応付けを示すモジュール仕様データを記憶する。製品仕様データベース３２には、モジュールの種類毎に設計済のモジュールの仕様とそのモジュールの３次元ＣＡＤモデルとの対応付けを示すモジュール仕様データがそれぞれ異なるテーブルに設定されて、記憶される。

入力装置４０は、ユーザの操作を受け付ける。具体的に、ユーザは、入力装置４０を操作して、設計対象の製品の要求仕様を入力する。

表示装置５０は、ユーザからの、設計対象の製品の要求仕様の入力を受け付ける入力画面、および、流用モデル選定部２２により、いずれの３次元ＣＡＤモデルが選定されたかを示す処理結果画面を表示する。

以上説明した機能的構成を有する設計支援装置１は、物理的に、図４に示すように、プログラムに従った処理を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１と、揮発性メモリであるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１２と、不揮発性メモリであるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１３と、データを記憶する記憶部１４と、情報の入力を受け付ける入力部１５と、情報を可視化して表示する表示部１６と、を備え、これらが内部バス９９を介して接続されている。

ＣＰＵ１１は、記憶部１４に記憶されたプログラムをＲＡＭ１２に読み出して実行することにより、各種処理を実行する。ＣＰＵ１１は、プログラムにより提供される主要な機能として、３次元ＣＡＤシステム部１０と製品構成・種類選定部２０とによる各処理を実行する。

ＲＡＭ１２は、ＣＰＵ１１のワークエリアとして使用される。ＲＯＭ１３は、設計支援装置１の基本動作のためにＣＰＵ１１が実行する制御プログラム、ＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ）等を記憶する。

記憶部１４は、ハードディスクドライブを備え、ＣＰＵ１１が実行するプログラムを記憶し、プログラム実行の際に使用される各種データを記憶する。記憶部１４は、実績・ロジックデータベース３０として機能する。

入力部１５は、キーボード、マウス、通信装置等を備えるユーザインタフェースである。入力部１５は、入力装置４０として機能する。

表示部１６は、情報を可視化して表示する液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ等の表示装置である。表示部１６は、表示装置５０として機能する。

続いて、設計支援装置１の動作について、図５を用いて説明する。以下では、図６に示す通り、複数の種類のモジュールをそれぞれ備えるサブシステムであるサブシステム１とサブシステム２とを組み立てることにより製造される、３階層の製品構成を有する製品の３次元ＣＡＤモデルを生成する場合を例に説明する。

設計支援装置１の３次元ＣＡＤシステム部１０には、設計済の製品の３次元ＣＡＤモデルが記憶されている。設計者は、新たな製品の３次元ＣＡＤモデルを作成した場合、または、過去に設計された３次元ＣＡＤモデルを修正して新たな３次元ＣＡＤモデルを作成した場合、３次元ＣＡＤシステム部１０に、作成した３次元ＣＡＤモデルを記憶させることにより、３次元ＣＡＤモデルを蓄積する。設計者は、製品、サブシステム、および、モジュールそれぞれの３次元ＣＡＤモデルを、それらを識別するためのＩＤと紐付けて、３次元ＣＡＤシステム部１０に記憶させる。

設計支援装置１の製品構成ロジックデータベース３１には、図２に例示する設計対象の製品のモジュール構成を決定するロジックを示す製品構成ロジックテーブルが、モジュール構成を決定する単位であるサブシステムの種類毎に予めを記憶されている。具体的に、設計者は、モジュール構成に関連する製品の仕様を、サブシステムの種類毎に入力して、製品構成ロジックテーブルを作成し、製品構成ロジックデータベース３１に記憶させる。

また、設計支援装置１の製品仕様データベース３２には、図３に例示する、設計済のモジュールの仕様とモジュールの３次元ＣＡＤモデルとの対応付けを示すモジュール仕様データが、モジュールの種類毎に予めを記憶されている。具体的に、設計者は、モジュールの新たな３次元ＣＡＤモデルを作成して、３次元ＣＡＤシステム部１０に記憶させた場合、そのモジュールを含む製品のオーダを識別する「オーダＩＤ」と、３次元ＣＡＤモデルを識別するための情報である「３Ｄモデル名」と、モジュールに関する仕様と、を入力して、モジュール仕様データを更新する。

図５に戻り、設計者が、入力装置４０を操作して、設計対象の製品の種類を特定して、３次元ＣＡＤモデル生成処理の開始を要求すると、設計支援装置１は、処理を開始する。

設計者は、新たに受注した製品の要求仕様に基づいて、設計対象製品の仕様を入力する。設計支援装置１は、仕様の入力を受け付け（ステップＳ１１）、設計者により入力された仕様を取得する。具体的に、設計者は、図７に示す入力画面１１０を表示装置５０に表示させて、いずれかのタブ１１１を選択し、選択したレベルごとの仕様を、入力テーブル１１２に入力する。入力された各仕様は、設計支援装置１の製品構成決定部２１に送信される。

図５に戻り、製品構成決定部２１は、設計対象製品を構成する各サブシステムのモジュール構成を決定する（ステップＳ１２）。具体的に、サブシステム１のモジュール構成を決定する場合、製品構成決定部２１は、図２に示すサブシステム１の製品構成ロジックテーブルを参照して、製品構成ロジックテーブルに登録されたモジュール構成の複数のパターンの中から、ステップＳ１１で入力された要求仕様を満たすモジュール構成のパターンを選定する。図７に示す通り、ステップＳ１１で入力テーブル１１２に入力された仕様が、「製品仕様１」は「１０」であり、「製品仕様２」は「Ａ」であり、「製品仕様３」は「５００」であり、「製品仕様４」は「ＤＤ」である場合、製品構成決定部２１は、入力テーブル１１２に入力された各仕様が、製品構成ロジックテーブルに設定されているいずれのモジュール構成のパターンのロジックを満たすかを判定する。図示する例において、製品構成ロジックテーブルの「パターン１」のロジックは、「製品仕様１」は「１０」であり、「製品仕様２」は「Ａ」であり、「製品仕様３」は「＜６００」であり、入力テーブル１１２に入力された各仕様値は、これら全てを満たすため、製品構成決定部２１は、パターン１に登録されたモジュール構成を設計対象の製品のモジュール構成であると決定する。具体的に、「パターン１」のセルと、「モジュール１－Ａ」、「モジュール１－Ｂ」、「モジュール１－Ｃ」のそれぞれのセルとが交差するセルに、それぞれＹＥＳを意味する「ｙ」が記載されているため、製品構成決定部２１は、「モジュール１－Ａ」、「モジュール１－Ｂ」、「モジュール１－Ｃ」の３種類のモジュールから構成されるモジュール構成であることを、流用モデル選定部２２に送信する。次に、製品構成決定部２１は、サブシステム２について、同様の処理によりモジュール構成を決定し、流用モデル選定部２２に送信する

次に、流用モデル選定部２２は、ステップＳ１２で決定されたモジュール構成に含まれる各種類のモジュールに対し、設計済のモジュールの複数の３次元ＣＡＤモデルの中から設計に流用する３次元ＣＡＤモデルをモジュールの種類ごとに決定する（ステップＳ１３）。具体的に、流用モデル選定部２２は、以下の式（１）、（２）により、図３に例示するモジュール仕様データを参照して、設計済の仕様の組み合わせと、ステップＳ１１にて入力された要求仕様に含まれるモジュールの仕様の組み合わせとの類似度を求め、求めた類似度が最も大きい仕様の組み合わせを有するモジュールの３次元ＣＡＤモデルを、設計に流用する３次元ＣＡＤモデルとして決定する。

式（１）は、過去のオーダＸの仕様ｉの仕様と、設計対象製品のモジュールの仕様であるモジュール仕様ｉの仕様とが等しい場合に、オーダＸの仕様ｉのスコア値δ^ｉ _ｘは１であり、等しくない場合は０である関数を示している。例えば、「モジュール１－Ａ」の、設計に流用する３次元ＣＡＤモデルを決定する場合、流用モデル選定部２２は、図３のモジュール仕様データに含まれるモジュール仕様１１－１４のそれぞれの仕様と、ステップＳ１１で入力されたそれぞれの仕様とが等しいか否かにより、スコア値δ^ｉ _ｘを算出する。次に、流用モデル選定部２２は、以下の式（２）により、過去オーダＸの製品仕様と設計対象製品の仕様との類似度Ｓ_Ｘを算出する。

Ｓ_Ｘ＝１／Σ_ｋｗ_ｋ×Σ_ｉ（δ^ｉ _Ｘ×ｗ_ｉ） 式（２）

式（２）において、ｗ_ｉは，仕様ｉに対してあらかじめ設計者により設定された重みである。重みは、仕様ｉの類似度Ｓ_Ｘに対する重要度の大きさを表しており、重みが大きい仕様のほうが、重みが小さい仕様よりも、類似度Ｓ_Ｘに与える影響が大きいことを示している。また、ｋは、仕様ｉの個数を示している。

流用モデル選定部２２は、モジュール仕様データに含まれるオーダ毎に、式（１）、（２）により類似度を算出し、類似度が最も大きいオーダに対応付けられたモジュールの３次元ＣＡＤモデルを、設計に流用する３次元ＣＡＤモデルとして決定する。

図５に戻り、次に、流用モデル選定部２２は、図８に示す、算出した各オーダの類似度と、いずれの３次元ＣＡＤモデルを設計に流用するモデルとして選定したかを示す情報と、を含む選定結果表示画面１００を生成し、表示装置５０に表示させる（ステップＳ１４）。図示する通り、選定結果表示画面１００は、設計対象製品のモジュールの仕様を示す受注オーダ仕様テーブル１０１と、モジュール仕様データに、設計に流用するモデルとして選定された３次元ＣＡＤモデルをチェックの有無により表示する「選択」と、算出した各オーダの類似度を示す「類似度」との項目を追加した選定結果表示テーブル１０２とを含む。図示する例において、流用モデル選定部２２は、類似度が最も大きい「１」である、オーダＩＤ「Ａ０００００１」に対応付けられた、３Ｄモデル名「ＡＡ．ａｓｍ」を「モジュール１－Ａ」の設計に流用するモデルとして決定したことを示している。流用モデル選定部２２は、ステップＳ１２で決定されたサブシステム１、および、サブシステム２のモジュール構成に含まれる全ての種類のモジュールに対し、同様の処理により、設計に流用する３次元ＣＡＤモデルを決定し、モジュールの種類毎の選定結果表示画面１００を表示装置５０に表示させる。製品構成・種類選定部２０は、ステップＳ１２で決定した製品のモジュール構成、および、ステップＳ１４で決定した、設計に流用する３次元ＣＡＤモデルの識別情報である「３Ｄモデル名」を、モジュールの種類毎に３次元ＣＡＤシステム部１０へ送信する。なお、設計者が設計に流用するモジュールの３次元ＣＡＤモデルを決定してもよい。具体的に、流用モデル選定部２２は、図８に示す選定結果表示画面１００を表示装置５０に表示させ、いずれのモジュールの３次元ＣＡＤモデルを選択するかの入力を受け付ければよい。設計者は、選定結果表示画面１００に表示された情報を確認し、流用するモデルに決定したモジュールの３次元ＣＡＤモデルの「選択」のセルにチェックを入力することにより、流用モデル選定部２２は、いずれのモジュールの３次元ＣＡＤモデルが流用するモデルに選択されたかを判定する。

図５に戻り、次に、３次元ＣＡＤシステム部１０は、ステップＳ１２により決定されたモジュール構成、および、ステップＳ１３により選定された各モジュールの３次元ＣＡＤモデルに基づき、設計対象製品の３次元ＣＡＤモデルを生成する（ステップＳ１５）。具体的に、３次元ＣＡＤシステム部１０は、ステップＳ１３で送信された各モジュールの「３Ｄモデル名」をキーとして、３次元ＣＡＤシステム部１０に記憶されている３次元ＣＡＤモデルをそれぞれ読み出し、読み出した各３次元ＣＡＤモデルを組み合わせて、設計対象製品の３次元ＣＡＤモデルを生成する。３次元ＣＡＤシステム部１０は、生成した３次元ＣＡＤモデルに予め設定されている製品の仕様に関する属性パラメータのパラメータ値を、ステップＳ１１にて入力された各仕様値に変更して設計対象製品の３次元ＣＡＤモデルを完成させる。なお、属性パラメータは、属性情報の一例である。

以上のように、設計支援装置１により、設計対象の製品のモジュール構成を決定するロジックに基づいて、製品の要求仕様を満たす製品のモジュール構成が決定される。設計支援装置１は、決定したモジュールの種類毎に設計済のモジュールの３次元ＣＡＤモデルの中から、モジュール仕様の組み合わせの類似度が大きいモジュールの３次元ＣＡＤモデルが選定されて、設計対象製品の３次元ＣＡＤモデルが自動生成される。設計者は、設計支援装置１により生成されたモジュールの３次元ＣＡＤモデルに対し、必要に応じて入力装置４０を操作して、形状、サイズ、属性パラメータ等の変更を行って、設計対象製品の３次元ＣＡＤモデルを完成させることができる。そして、新たに設計されたモジュールの３次元ＣＡＤモデルをデータベースに蓄積していくことにより、様々な要求仕様に対応する３次元ＣＡＤを生成することができ、製品の設計を容易に行うことが可能となる。

（実施の形態２）
上記実施形態では、必要に応じて、設計支援装置１により生成された３次元ＣＡＤモデルの形状、又は、サイズをユーザが入力装置４０を操作して編集することにより、設計対象製品の３次元ＣＡＤモデルを完成させるものであった。これに対し、実施の形態２に係る設計支援装置１ａは、３次元ＣＡＤモデルの寸法を変更して、３次元ＣＡＤモデルの形状、又は、サイズを編集するものである。

具体的に、図９に示す設計支援装置１ａは、設計支援装置１が備える３次元ＣＡＤシステム部１０と、製品構成・種類選定部２０と、実績・ロジックデータベース３０と、入力装置４０と、表示装置５０と、を備える。製品構成・種類選定部２０は、設計支援装置１が備える製品構成決定部２１と、流用モデル選定部２２と、に加えて、３次元ＣＡＤモデルの寸法を変更する寸法変更部２３を備える。

寸法変更部２３は，流用モデル選定部２２で選定されたモジュール毎の３次元ＣＡＤモデルに対して、その３次元ＣＡＤモデルが有する寸法を変更する機能を有する。具体的に、寸法変更部２３は、ユーザにより入力された設計対象製品の要求仕様から寸法に関連する仕様を取得する。寸法変更部２３は、取得した仕様に含まれる寸法値と流用モデル選定部２２により選定された３次元ＣＡＤモデルに設定された寸法値とを比較して、差異があるか否かを判定し、差異があると判定した寸法の寸法値を新たな寸法値に変更する指示情報を生成する。寸法変更部２３は、生成した指示情報を、３次元ＣＡＤシステム部１０に送信する。３次元ＣＡＤシステム部１０は，受信した指示情報に従って、ステップＳ１４で生成された設計対象製品の３次元ＣＡＤモデルの寸法を変更する。

次に、設計支援装置１ａの動作について、図１０を参照して説明する。以下の説明では、図１１に示す通り、選定されたモジュールの３次元ＣＡＤモデルの筐体１２０のＸ軸方向の寸法を８００ｍｍから５００ｍｍに変更する場合を例に説明する。また、図１０において、図５に示したフローチャートと共通のステップを含むため、相違点を中心に説明する。

ステップＳ１１において、設計支援装置１ａは、仕様の入力を受け付け（ステップＳ１１）、設計者により入力されたモジュールのＸ軸方向の寸法は５００ｍｍあるという情報を含む仕様を取得する。入力された各仕様の情報は、設計支援装置１ａの製品構成決定部２１に送信される。

ステップＳ２１において、設計支援装置１ａの寸法変更部２３は、ステップＳ１３で選定されたモジュールの３次元ＣＡＤモデルの寸法を変更する処理を行う（ステップＳ２１）。具体的に、寸法変更部２３は、ステップＳ１１で取得したモジュールの寸法値と、ステップＳ１３で選定されたモジュールの３次元ＣＡＤモデルに含まれる筐体１２０のＸ軸方向の寸法値とを比較し、差異があるか否かを判定する。元の寸法値が８００ｍｍであり、取得した寸法値が５００ｍｍであるため、寸法変更部２３は、差異があると判定し、筐体１２０のＸ軸方向の寸法を５００ｍｍに変更すると決定する。寸法変更部２３は、筐体１２０のＸ軸方向の寸法を５００ｍｍに変更する旨を指示する指示情報を生成し、生成した指示情報を、３次元ＣＡＤシステム部１０に送信する。

ステップＳ１５において、３次元ＣＡＤシステム部１０は、受信した指示情報に従って、ステップＳ１３で選定されたモジュールの筐体１２０のＸ軸の寸法を５００ｍｍに変更した図１１に示す筐体１２１を生成し、新たな３次元ＣＡＤモデルを生成する。３次元ＣＡＤシステム部は、寸法を変更したモジュールの３次元ＣＡＤモデルとステップＳ１３で選定された他のモジュールの３次元ＣＡＤモデルとを組み合わせて、設計対象製品の３次元ＣＡＤモデルを生成する。

以上のように、設計支援装置１ａは、入力された寸法のパラメータ値に従って、３次元ＣＡＤモデルの寸法を変更する。これにより、ユーザは、３Ｄ－ＣＡＤを操作して、３次元ＣＡＤモデルの形状を変更する手間が省けるため、より容易に設計をすることが可能となる。

本開示の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。

本実施の形態において、製品の要求仕様、図２に示す製品構成ロジックテーブルに設定されるロジックを定義する仕様、および、図３に示すモジュール仕様データに設定されるモジュールの仕様は任意に設定してよい。例えば、これらの仕様は、サイズ、形状、材質、色、構造、品質、性能、規格、価格、納期、製造方法、安定供給の可否等、製品を具体化するために満たすべきあらゆる事項が含まれる。

本実施の形態において、設計支援装置１，１ａは、製品構成として、サブシステムを構成するモジュールの種類を決定するものとして説明したが、これに限られず、製品を構成する部品を決定するものであればよい。この場合、図２に例示する製品構成ロジックテーブルに、それぞれのパターン毎に部品の組み合わせを定義すればよい。

また、設計支援装置１，１ａは、過去の設計モデルの中からモジュールの３次元ＣＡＤモデルを選定して、設計対象製品の３次元ＣＡＤモデルを生成するものとして説明したが、これに限られず、製品を構成する部品の３次元ＣＡＤモデルを選定するものであればよい。この場合、図３に例示する製品仕様テーブルに、受注番号と部品の３次元ＣＡＤモデルを識別する情報と部品の仕様とが対応付けられて記憶されればよい。

また、上記実施の形態において、図７に示す仕様の入力画面は、製品、サブシステム１、サブシステム２、および、それぞれのモジュール毎にタブ１１１を有するものであったがこれに限られない。製品毎に１つのタブ１１１で表示されるテーブルに仕様を入力してもよいし、製品、サブシステム、モジュールといった製品構成の階層数と同数のタブ１１１により表示されるそれぞれテーブルに、それぞれの仕様を入力してもよい。

また、本実施の形態において、設計対象の製品は、２つのサブシステムを備え、各サブシステムが複数のモジュールにより形成されるものである場合を例に説明したが、製品の構成は任意である。例えば、製品は、サブシステムを備えず、複数のモジュールにより形成されるものであってもよいし、サブシステムを３つ以上備えるものであってもよい。

また、上記実施の形態において、３次元ＣＡＤを例に説明したが、２次元ＣＡＤにも適用可能である。

また、実績・ロジックデータベース３０が記憶する情報、又は、３次元ＣＡＤシステム部１０が記憶する３次元ＣＡＤモデルは、ネットワーク上に存在するクラウドサーバで一括管理され、製品構成・種類選定部２０は必要に応じて当該クラウドサーバにアクセスして情報の読み書きを行うようにしてもよい。この場合、設計支援装置１は実績・ロジックデータベース３０を備えなくてもよく、３次元ＣＡＤシステム部１０は、３次元ＣＡＤモデルを記憶しなくてもよい。

また、設計支援装置１は、専用の装置によらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。例えば、設計支援装置１における各機能を実現するためのプログラムを、コンピュータが読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記録媒体に格納して配布し、このプログラムをコンピュータにインストールすることにより、上述の各機能を実現することができるコンピュータを構成してもよい。

また、各機能をＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）とアプリケーションとの分担、またはＯＳとアプリケーションとの協同により実現する場合には、アプリケーションのみを記録媒体に格納してもよい。

本開示は、本開示の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、本開示を説明するためのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。つまり、本開示の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の開示の意義の範囲内で施される様々な変形が、本開示の範囲内とみなされる。

以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。

（付記１）
設計対象の製品の仕様を取得する取得部と、
製品を構成する構成部品の組み合わせを示す製品構成を決定する予め設定された規則を用いて、前記取得部により取得された仕様を満たす各構成部品を特定する構成部品特定部と、
蓄積されている設計モデルに対応する構成部品の仕様と前記取得部により取得された仕様との類似度を求め、求めた類似度に基づき、蓄積されている前記設計モデルの中から、前記構成部品特定部により特定された各構成部品の設計モデルをそれぞれ選択する設計モデル選択部と、
前記設計モデル選択部により選択された各構成部品の設計モデルに基づき、設計対象の製品の設計モデルを生成するモデル生成部と、
を備える設計支援装置。

（付記２）
前記規則には、製品の仕様の組み合わせと該製品の前記製品構成とが対応付けられて設定され、
前記構成部品特定部は、前記取得部により取得された仕様を満たす前記規則に設定された製品の仕様の組み合わせを特定し、特定した製品の仕様の組み合わせに対応付けられた製品構成に含まれる各構成部品を、設計対象の製品の各構成部品であると特定する、
付記１に記載の設計支援装置。

（付記３）
前記設計モデル選択部は、前記取得部により取得された仕様に含まれる構成部品に関する仕様との類似度が最も大きい仕様を有する構成部品の設計モデルを、前記構成部品特定部により特定された各構成部品の設計モデルに選択する、
付記１又は２に記載の設計支援装置。

（付記４）
前記取得部により取得された仕様に含まれる寸法と差異がある前記設計モデルの寸法を、前記取得部により取得された寸法に変更する寸法変更部、をさらに備える、
付記１から３のいずれか１つに記載の設計支援装置。

（付記５）
前記モデル生成部は、生成された製品の設計モデルに含まれる該製品の仕様に関する属性情報を、前記取得部により取得された仕様に基づいて変更する、
付記１から４のいずれか１つに記載の設計支援装置。

（付記６）
コンピュータが、
製品を構成する構成部品の組み合わせを示す製品構成を決定する予め設定された規則を用いて、設計対象の製品の仕様を満たす各構成部品を特定するステップと、
蓄積されている設計モデルに対応する構成部品の仕様と設計対象の製品の仕様に含まれる構成部品の仕様との類似度を求め、求めた類似度に基づき、蓄積されている前記設計モデルの中から、特定された各構成部品の設計モデルをそれぞれ選択するステップと、
選択された各構成部品の設計モデルに基づき、設計対象の製品の設計モデルを生成するステップと、
を含む設計支援方法。

（付記７）
コンピュータに、
製品を構成する構成部品の組み合わせを示す製品構成を決定する予め設定された規則を用いて、設計対象の製品の仕様を満たす各構成部品を特定する処理と、
蓄積されている設計モデルに対応する構成部品の仕様と設計対象の製品の仕様に含まれる構成部品の仕様との類似度を求め、求めた類似度に基づき、蓄積されている前記設計モデルの中から、特定された各構成部品の設計モデルをそれぞれ選択する処理と、
選択された各構成部品の設計モデルに基づき、設計対象の製品の設計モデルを生成する処理と、
を実行させるプログラム。

１，１ａ 設計支援装置、１０ ３次元ＣＡＤシステム部、１１ ＣＰＵ、１２ ＲＡＭ、１３ ＲＯＭ、１４ 記憶部、１５ 入力部、１６ 表示部、２０ 製品構成・種類選定部、２１ 製品構成決定部、２２ 流用モデル選定部、２３ 寸法変更部、３０ 実績・ロジックデータベース、３１ 製品構成ロジックデータベース、３２ 製品仕様データベース、４０ 入力装置、５０ 表示装置、９９ 内部バス、１００ 選定結果表示画面、１０１ 受注オーダ仕様テーブル、１０２ 選定結果表示テーブル、１１０ 入力画面、１１１ タブ、１１２ 入力テーブル、１２０，１２１ 筐体。

Claims (7)

1. 設計対象の製品の仕様を取得する取得部と、
   製品を構成する構成部品の組み合わせを示す製品構成を決定する予め設定された規則を用いて、前記取得部により取得された仕様を満たす各構成部品を特定する構成部品特定部と、
   蓄積されている設計モデルに対応する構成部品の仕様と前記取得部により取得された仕様との類似度を求め、求めた類似度に基づき、蓄積されている前記設計モデルの中から、前記構成部品特定部により特定された各構成部品の設計モデルをそれぞれ選択する設計モデル選択部と、
   前記設計モデル選択部により選択された各構成部品の設計モデルに基づき、設計対象の製品の設計モデルを生成するモデル生成部と、
   を備える設計支援装置。
2. 前記規則には、製品の仕様の組み合わせと該製品の前記製品構成とが対応付けられて設定され、
   前記構成部品特定部は、前記取得部により取得された仕様を満たす前記規則に設定された製品の仕様の組み合わせを特定し、特定した製品の仕様の組み合わせに対応付けられた製品構成に含まれる各構成部品を、設計対象の製品の各構成部品であると特定する、
   請求項１に記載の設計支援装置。
3. 前記設計モデル選択部は、前記取得部により取得された仕様に含まれる構成部品に関する仕様との類似度が最も大きい仕様を有する構成部品の設計モデルを、前記構成部品特定部により特定された各構成部品の設計モデルに選択する、
   請求項１又は２に記載の設計支援装置。
4. 前記取得部により取得された仕様に含まれる寸法と差異がある前記設計モデルの寸法を、前記取得部により取得された寸法に変更する寸法変更部、をさらに備える、
   請求項１又は２に記載の設計支援装置。
5. 前記モデル生成部は、生成された製品の設計モデルに含まれる該製品の仕様に関する属性情報を、前記取得部により取得された仕様に基づいて変更する、
   請求項１又は２に記載の設計支援装置。
6. コンピュータが、
   製品を構成する構成部品の組み合わせを示す製品構成を決定する予め設定された規則を用いて、設計対象の製品の仕様を満たす各構成部品を特定するステップと、
   蓄積されている設計モデルに対応する構成部品の仕様と設計対象の製品の仕様に含まれる構成部品の仕様との類似度を求め、求めた類似度に基づき、蓄積されている前記設計モデルの中から、特定された各構成部品の設計モデルをそれぞれ選択するステップと、
   選択された各構成部品の設計モデルに基づき、設計対象の製品の設計モデルを生成するステップと、
   を含む設計支援方法。
7. コンピュータに、
   製品を構成する構成部品の組み合わせを示す製品構成を決定する予め設定された規則を用いて、設計対象の製品の仕様を満たす各構成部品を特定する処理と、
   蓄積されている設計モデルに対応する構成部品の仕様と設計対象の製品の仕様に含まれる構成部品の仕様との類似度を求め、求めた類似度に基づき、蓄積されている前記設計モデルの中から、特定された各構成部品の設計モデルをそれぞれ選択する処理と、
   選択された各構成部品の設計モデルに基づき、設計対象の製品の設計モデルを生成する処理と、
   を実行させるプログラム。