JP3014840B2 - 制約条件緩和方式及びこれを有する設計支援装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、設計支援を目的とした
コンピュ−タ・ソフトウェアの分野で、多様な属性項
目、属性値のバリエ−ションをもつ製品について、顧客
の要求を満たす製品の属性値を制約に基づいて自動的に
決定していく過程において、適当な設計解が見出せない
場合に、代替の設計解を求めるための制約条件緩和方式
及びこれを有する設計支援装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、多様な属性項目、属性値のバリエ
−ションをもつ製品の属性値を決定する方法としては、
ビデオディスク装置等により製品カタログを表示し、こ
の製品カタログの中から選択することにより、営業技術
者が顧客の要求に合う属性値を決定いくものであった。
また、制約を用いて属性値を決定するための従来の方法
としては、特開平２−２４９０３２号公報に記載のよう
に、複数の仕事を複数の従業員に対して割付けるような
スケジュ−リングの問題に対して、例えば、「困難な仕
事は熟練者に割付ける」、「超過勤務はさせな
い」．．．といった制約に抵触しないかどうかチェック
しながら、仕事と従業員の組合せの状態を順次推論し、
もし満足するスケジュ−ル解がないときには、即ち、何
れかの制約に抵触して全ての仕事を割り付けることがで
きないため、仕事と従業員の組合せの状態の推論が中断
したときは、推論の状況に基づいて制約間の優先度を計
算し、最も優先度の低い制約を緩和してスケジュ−ル解
を求めていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来技
術では、決定しようとする製品の属性値が全ての制約を
満たす設計ができるように営業技術者を支援する配慮が
なされておらず、顧客の要求内容を満たさない属性値を
誤って選択してしまうという問題があった。

【０００４】また、顧客の要求を満たす設計解は、通常
の製品の設計においては、可能な限り推奨されている標
準機種や標準レイアウトを用いて決定するが、要求の内
容によっては、標準の制約からでは設計解が見出せない
ため、コストがかかっても特殊な部品やレイアウトを取
らざるを得ない場合がある。このような非標準の制約に
基づいて決定して代替の設計解を見出すために、製品カ
タログを参照する必要があり、属性値の選択に時間を要
するという問題があった。

【０００５】さらに、上記特開平２−２４９０３２号公
報に記載の従来技術では、制約は、設計に関するもので
はなく、スケジュ−ル決定に関するものであり、また、
制約の優先度の大小により、複数の制約を推論に使用す
るか、または使用しないということを決める点しか考慮
されていない。このため、多様なバリエ−ションをもつ
製品の設計において整合性のとれた設計解を求められな
い場合には、各制約の中で使用できる範囲をさらに分類
しておき、この分類を基にして段階的に制約緩和するこ
とにより、要求に対してできるだけ近い代替の設計解が
得る機能がないという問題があった。

【０００６】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
なくし、顧客の要求を満たす設計解が標準制約からでは
見出せない場合に、非標準制約へと制約緩和を行ない、
代替の設計解を見出すことが可能な制約緩和方式及びこ
れを有する設計支援装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による制約緩和方式は、制約をテ−ブルや等
式、不等式等で表現される属性項目間の関係とし、各属
性の取り得る値の範囲を製造コストの高低、製作日数の
長短、工業規格内外等に基づき、各々製造コストの低い
範囲、製作日数の短い範囲、工業規格内の範囲を標準制
約、製造コストの高い範囲、製作日数の長い範囲、工業
規格外の範囲を非標準制約として分類し、これに基づい
て制約の緩和を行うものである。

【０００８】このために、要求する設計対象の属性値を
入力する要求属性値入力手段と、要求を満たす設計解を
出力する設計解出力手段と、設計対象の属性項目と属性
値を登録する属性定義知識ベ−スと、属性値間の制約を
登録する制約知識ベ−スと、制約知識ベ−ス中の制約の
内から属性値を決定するための推論／演算に使用する制
約を取り出して格納するアクティブ制約知識格納手段
と、該アクティブ制約知識格納手段に格納された制約と
既に属性定義知識ベ−スに設定されている属性値とを用
いて、未定の属性に対する属性値の推論／演算を行なう
推論／演算手段と、属性値間の整合性をチェックする属
性間矛盾検出手段とからなるオブジェクト指向設計シス
テムにおいて、最初、標準制約をアクティブ制約知識格
納手段に格納して、推論／演算手段により推論／演算を
行なうが、該属性間矛盾検出手段で与えた顧客の要求に
合う設計解、即ち属性値の組合せが見つからない場合に
は、制約緩和手段により、ボトルネックな制約を見出
し、１つもしくは複数の標準制約から１つもしくは複数
の非標準制約へと制約を段階的に緩和するものであり、
緩和された制約をアクティブ制約知識格納手段に格納
し、推論／演算手段により推論／演算を行なうことで、
整合性のとれた設計解を見つけ出すものである。

【０００９】また、本発明による設計支援装置は、上記
制約条件緩和方法により、制約緩和結果に基づいて設計
解を求め、図面出力や手配を行なう。

【００１０】

【作用】本発明による制約緩和方式では、要求属性値入
力手段により、画面表示された属性を選択して顧客の要
求する属性値を入力すると、入力した属性値が属性定義
知識ベ−スに設定される。また、アクティブ制約知識格
納手段の中には、最初、標準制約が格納されており、属
性定義知識ベ−スへの属性値の入力が終了すると、推論
／演算手段がアクティブ制約知識格納手段中の制約と属
性定義知識ベ−スの入力済の属性値とを用いて、未だ設
定されていない属性項目の属性値を推論／演算し、属性
定義知識ベ−スにその属性値を値を設定する。

【００１１】このようにして属性定義知識ベ−スに属性
値が設定されると、属性間矛盾検出手段が設定済の属性
値間の整合性をチェックする。これらに矛盾がないとき
には、推論／演算手段は動作を実行し続けて設計解を求
める。矛盾があって設計解が見出せないときには、該属
性間矛盾検出手段が制約緩和手段に矛盾の発生をメッセ
−ジ送信する。制約緩和手段はボトルネックな制約を見
出し、１つもしくは複数の標準制約から１つもしくは複
数の非標準制約へと制約を段階的に緩和し、緩和された
制約をアクティブ制約知識格納手段に格納し、推論／演
算手段によって推論／演算を行なう。推論／演算手段
は、非標準制約を用いて属性値を求め、属性定義知識ベ
−スに設定する。属性間矛盾検出手段が再度チェックを
行ない、矛盾がなければ、推論／演算手段が動作を実行
し続け、全ての属性値が矛盾なく求まれば、設計解とし
て設計解出力手段により出力する。

【００１２】これにより、顧客の要求を満たす設計解
を、通常の標準機種や標準レイアウトを用いて決定でき
ない場合、コストが増加したり、特殊な部品やレイアウ
トになるような非標準の制約に基づいて代替の設計解を
見出すことができる。

【００１３】また、この結果に基づき図面出力や手配を
行なうことが可能である。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。第１図はオブジェクト指向設計システムに用いた本
発明による制約緩和方式の一実施例を示す概略機能構成
図であって、１０１は顧客の要求する属性値を入力する
要求属性値入力手段、１０２はこの要求を満たす設計解
を出力する設計解出力手段、１０３は製品の仕様を属性
項目名であるスロット名と属性値であるスロット値の組
からなるフレ−ムで記述し、格納する属性定義知識ベ−
ス、１０４は設定済の属性値及びアクティブ制約知識に
基づいて未設定の属性値の推論／演算を行ない、該属性
定義知識ベ−ス１０３中の属性値スロットに値を設定す
る推論／演算手段、１０５は属性間の制約を登録する制
約知識ベ−ス、１０６は該制約知識ベ−ス１０５の内、
推論／演算に使用する制約を取り出して格納するアクテ
ィブ制約知識格納手段、１０７は該推論／演算手段１０
４により該属性定義知識ベ−ス１０３に設定される属性
値間に矛盾がないかチェックする属性間矛盾検出手段、
１０８は属性間の整合性チェックに問題が生じた場合に
制約緩和を実行する制約緩和手段である。

【００１５】同図において、属性定義知識ベース１０３
には、製品に対する属性項目の名称（属性名）と各属性
名の取り得る値の範囲（属性値範囲）とが格納されてい
る。また、各属性名毎に、属性名に対する属性値を格納
するためのスロットが設けられている。このスロットに
格納された属性値を、以下、スロット値といい、スロッ
トに対する属性名をスロット名という。さらに、かかる
スロット名、スロット値をまとめてフレームという。

【００１６】要求属性値入力手段１０１によって所望製
品のメニューを要求すると、この製品に対する属性名、
属性値範囲を示すメニューが生成される。顧客は、この
メニューを見て、所望の属性名に対して属性値を設定す
ることができ、営業技術者はこれらの属性値を要求属性
値入力手段１０１から入力する。入力された各属性値
は、属性定義知識ベース１０３において、対応するスロ
ット名（属性名）のスロツトにスロット値として格納さ
れる。

【００１７】一方。制約知識ベース１０５には、テ−ブ
ルや等式、不等式等で表現される属性項目間の関係を示
す制約が格納されている。制約には、標準制約と非標準
制約とがある。要求属性値入力手段１０１が属性定義知
識ベース１０３への属性値の入力が完了すると、アクテ
ィブ制約知識格納手段１０６は制約知識ベース１０５か
ら所望の制約を読み出して格納する。このとき読み出さ
れる制約は標準制約である。そこで、推論／演算手段１
０４は、アクティブ制約知識格納手段１０６に設定され
た制約と属性定義知識ベース１０３のフレーム中のスロ
ットに設定された属性値とに基づいて、推論／演算し、
その結果得られた他の属性値を属性定義知識ベース１０
３の所定のスロットに設定する。これと共に、属性間矛
盾検出手段１０７は、推論／演算手段１０４の推論／演
算により、属性定義知識ベース１０３に設定された属性
値間に矛盾が有るか否かをチェックする。矛盾がないと
きには、属性定義知識ベース１０３に格納された各属性
項目名とともに夫々の属性値が設計解として設計解出力
手段１０２から出力される。

【００１８】属性間矛盾検出手段１０７でのチェックで
属性値間に矛盾が有ることがわかると、属性間矛盾検出
手段１０７は制約緩和手段１０８にこの矛盾が生ずるス
ロットをメッセージする。これにより、制約緩和手段１
０８はボトルネックな制約を制約知識ベース１０５で探
索する。この場合、これまで使用した制約のうちで緩和
できる制約が有るか否かを調べ、緩和できる制約が有れ
ば、この制約に対する非標準制約を選択し、これを、ア
クティブ制約知識格納手段１０６において、対応する標
準制約に替えて登録する。そして、再び、推論／演算手
段１０４が、アクティブ制約知識格納手段１０６に設定
された制約と属性定義知識ベース１０３のフレーム中の
スロットに設定された属性値とに基づいて、推論／演算
し、その結果得られた他の属性値を属性定義知識ベース
１０３の所定のスロットに設定する。このときも、属性
間矛盾検出手段１０７は属性定義知識ベース１０３に設
定された属性値間に矛盾が有るか否かをチェックし、以
下同様に、属性値間に矛盾がないようになるまで繰り返
される。

【００１９】このようにして、顧客の要求に対し、これ
を満たす設計解を標準制約だけでは決定できない場合に
は、非標準制約で制約を緩和して整合性のとれた設計解
を見出すことができる。

【００２０】図２は図１の手段を実施するためのハ−ド
ウェアの一構成例を示すものであり、２０１はワ−クス
テ−ションのシステム装置、２０２はディスプレイ装
置、２０３はキ−ボ−ド、２０４はマウス、２０５は設
計解を印刷するプリンタ、２０６は属性定義知識ベ−ス
１０３及び制約知識ベ−ス１０５を蓄積した外部記憶装
置である。

【００２１】次に、対象製品をエレベ−タとしてこの実
施例をさらに具体的に説明するが、ここで、まず、エレ
ベータについて、図１５により説明する。但し、図１５
（ａ）はエレベータの全体構造を示す斜視図であって、
同図（ｂ）はエレベータの横断面図であり、５０は乗り
かご、５１は機械室、５２は巻上げ機、５３は昇降路、
５４は釣合い錘、５５はロープ、５６はドアである。

【００２２】図１５（ａ）、（ｂ）において、エレベ−
タは、主として、人や荷物を乗せる乗りかご５０、この
乗りかご５０と釣合いをとるためにロ−プ５５で結ばれ
た釣合い錘５４、及び乗りかご５０と釣合い錘５４とを
上下させる巻上げ機５２から構成されており、これらが
昇降路５３、機械室５１に配置される。かかるエレベ−
タの構造は、建物の中でエレベ−タが設置される昇降路
５３の間口寸法、奥行き寸法である「昇降路間口」、
「昇降路奥行」や、乗りかご５０に乗せることの可能な
重量である「積載荷重」といった顧客の要求する属性値
に対して適するように、各パ−トの属性値、即ち、乗り
かご５０の内側の間口寸法、奥行き寸法である「かご内
法間口」、「かご内法奥行」や乗りかご５０の外側の間
口寸法、奥行き寸法である「かご外法間口」、「かご外
法奥行」等の属性値を設定することによって決まる。

【００２３】ここで、各パ−トの属性値は多様なバリエ
−ションをもっており、複数の属性項目の値の組合せに
制約が存在するため、かかる属性値は、この制約を満た
すかどうかチェックしながら設定される。

【００２４】図４にエレベ−タの属性を表わす属性定義
知識ベ−ス１０３の中のフレ−ム、スロットを示す。ま
た、図５に制約と属性項目の関係、図６及び図７に制約
知識ベ−ス１０５中の各制約の内容を夫々示している。

【００２５】制約は、複数の属性値間で満たすべき組合
せを示すテ−ブル、数式、不等式等によって表わされ
る。例えば、図５において、制約１は「積載荷重」と
「かご内法間口」、「かご内法奥行」の値の整合性のと
れた組合せのテ−ブルを示している。制約２、制約３は
乗りかご５０の側板の厚みのために満たすべき制約であ
り、制約４、制約５は乗りかご５０や釣合い錘５４が昇
降路５３に衝突せずに上下するために満たすべき制約で
ある。

【００２６】これらの制約は、図１における推論／演算
手段１０４によって制約中の何れかの属性値が設定され
ると、自動的に制約中の他の属性値を求めるといったよ
うに双方向で用いられる。例えば、制約１で「積載荷
重」が「１０５０ｋｇ」と設定された場合、図６に示す
ように、「かご内法間口」と「かご内法奥行」の値は夫
々「１９５０ｍｍ」、「１３００ｍｍ」と決まって属性
定義知識ベース１０３のスロットに自動的に設定され、
逆に「かご内法間口」と「かご内法奥行」との値が夫々
「１５５０ｍｍ」、「１１００ｍｍ」と設定された場合
には、「積載荷重」は「７００ｋｇ」と決まって属性定
義知識ベース１０３のスロットに自動的に設定される。

【００２７】制約２、制約３についても、「かご内法間
口」と「かご内法奥行」とが決まると、図６において、
自動的に「かご外法間口」と「かご外法奥行」とが計算
されてスロットに設定される。逆に、「かご外法間口」
と「かご外法奥行」とが決まると、自動的に「かご内法
間口」と「かご内法奥行」とが計算されてスロットに設
定される。

【００２８】制約４、制約５については、「かご外法間
口」と「かご外法奥行」とが設定され、「昇降路間口」
と「昇降路奥行」も既に顧客の要求する属性値として設
定されている場合には、不等式が成り立つか否かをチェ
ックする。

【００２９】また、特に、制約１については、図６の値
の組合せは標準制約を表わし、この組合せで設計解が得
られない場合には、図１の制約緩和手段１０８により、
図７に示すような非標準制約に制約が緩和され、この中
の値の組合せから整合性のとれたものを見出して属性定
義知識ベース１０３のスロットに値を設定する。

【００３０】図３は図１に示した実施例を用いて製品の
属性値の決定を行なう際の処理手順を示すフロ−チャ−
トである。

【００３１】図３において、まず、要求属性値入力手段
１０１でエレベ−タの属性名と各属性名毎の属性値範囲
とからなるメニュ−を生成し、ディスプレイ装置２０２
（図２）に表示する（ステップ３０１)。営業技術者
は、キーボード２０３やマウス２０４を操作して顧客に
よって所定の属性名に対して要求された属性値を入力す
る（ステップ３０２）。ここで、図８に示すように、顧
客の要求として、例えば属性名「積載荷重」に対して属
性値「８００ｋｇ」が、属性名「昇降路間口」に対して
属性値「２１００ｍｍ」が、属性名「昇降路奥行」に対
して属性値「２２００ｍｍ」が夫々入力されたとする
と、これら入力属性値は属性定義知識ベ−ス１０３中の
対応するフレ−ムのスロットに設定される（ステップ３
０３)。

【００３２】かかる入力が終わると（ステップ３０
４)、アクティブ制約知識格納手段１０６に、初めは、
制約知識ベ−ス１０５から標準制約が読み出されて格納
される（ステップ３０５）。次に、推論／演算手段１０
４が起動し、アクティブ制約知識格納手段１０６の中の
制約と属性定義知識ベ−ス１０３の既にフレ−ム中のス
ロットに設定された上記属性値に基づいて、推論／演算
手段１０４が推論／演算を実行する（ステップ３０
６）。上記のように属性名「積載荷重」の属性値 が
「８００ｋｇ」であることから、図６に示す制約１によ
り、属性名「かご内法間口」と属性名「かご内法奥行」
との属性値が夫々「１６５０ｍｍ」、「１１５０ｍｍ」
と決まり、これら属性値が属性定義知識ベ−ス１０３の
これら属性名に対応するスロットに、夫々スロット名と
して、設定される。

【００３３】次いで、図６に示す制約２及び制約３によ
り、これら属性名「かご内法間口」と属性名「かご内法
奥行」の属性値から属性名「かご外法間口」、属性名
「かご外法奥行」の属性値が夫々「１７００ｍｍ」、
「１３５０ｍｍ」と決まり、同様に、これら属性値が属
性定義知識ベ−ス１０３のこれら属性名に対応するスロ
ットに、夫々スロット名として、設定される。（ステッ
プ３０７)。

【００３４】ここで、属性間矛盾検出手段１０７が以上
の属性値が設定済みのスロット間で整合性がとれている
か否かをチェックする（ステップ３０８)。かかるチェ
ックは図６に示す制約４、制約５によるものであって、
属性名「かご外法間口」、「かご外法奥行」の属性値が
夫々「１７００ｍｍ」、「１３５０ｍｍ」であるから、
属性名「昇降路間口」、「昇降路奥行」の属性値は夫々
「２０５０ｍｍ」、「１８００ｍｍ」以上でなければな
らない。このとき、顧客によって要求された属性名「昇
降路間口」の属性値は「２１００ｍｍ」、属性名「昇降
路奥行」の属性値は「２２００ｍｍ」であるから、夫々
の属性値は制約４、制約５を満たしており、整合性がと
れている（矛盾がない）ことになる。

【００３５】このように整合性がとれている場合には
（ステップ３０９）、属性間矛盾検出手段１０７は推論
／演算手段１０４に異常がないことをメッセ−ジ送信し
（ステップ３１１）、他に実行可能な制約があれば（ス
テップ３１２）、推論／演算手段１０４は処理を続行す
る。他に実行可能な制約がなく、全ての属性名に対する
属性値が決まっていなければ（ステップ３１０）、ステ
ップ３０２に戻って新たな属性値の入力待ちとなる。そ
して、全ての属性名に対する属性値が決まると（ステッ
プ３１０）、そのときの属性名に対する属性値を設計解
として設計解出力手段１０２（図１）から出力し、プリ
ンタ２０５（図２）によってプリントアウトする。図９
はこのときの設計解を示す。

【００３６】最初顧客が要求した属性値は上記のような
ものであったが、その後、顧客から、属性値のうち、属
性名「積載荷重」の属性値を「８００ｋｇ」から「１０
００ｋｇ」に増やしたいという変更要求があったとする
と、営業技術者はこの要求に対応できるか検討する必要
があり、このため、まず、要求属性値入力手段１０１に
より、属性名「積載荷重」の属性値を「８００ｋｇ」か
ら「１０００ｋｇ」に変更する（ステップ３０２）。こ
れにより、属性定義知識ベ−ス１０３中の対応するスロ
ットに、属性値「８００ｋｇ」の代りに、この属性値
「１０００ｋｇ」が設定される（ステップ３０３）。そ
して、再び、推論／演算手段１０４により、制約１（図
６）から属性名「かご内法間口」、「かご内法奥行」の
属性値が夫々「１７５０ｍｍ」、「１４００ｍｍ」と設
定されて属性定義知識ベ−ス１０３に格納され、次い
で、制約２、３（図６）から属性名「かご外法間口」、
「かご外法奥行」の属性値が夫々「１８００ｍｍ」、
「１６００ｍｍ」と設定されて属性定義知識ベ−ス１０
３に格納され、さらに、制約４、５（図６）を用いて属
性名「昇降路間口」、「昇降路奥行」の属性値がチェッ
クされる（ステップ３０５〜３０８）。

【００３７】この場合、制約５（属性名「昇降路奥行」
の属性値に対する不等式）は満たされるが、制約４（属
性名「昇降路間口」の属性値の不等式）は、顧客が要求
する属性値が「２１００ｍｍ」であるのに対し、制約４
が満たすべき属性値は「２１５０ｍｍ」以上であること
が必要となるから、図１０に示すように、制約４は満た
されないことになる。

【００３８】このように整合性が取れない場合には（ス
テップ３０９）、属性間矛盾検出手段１０７が制約緩和
手段１０８に整合性の取れないことをメッセ−ジ送信す
る（ステップ３１３）。制約緩和手段１０８は、この整
合性が取れないというメッセ−ジを受け取ると、制約知
識ベース１０５でボトルネックな制約を探索する。この
場合、顧客によって属性名「積載荷重」の属性値が変更
されたので、この属性に関連する制約１から制約５まで
について緩和できるか否かを調べる。その結果、制約１
については、図７に示すように、非標準制約が制約知識
ベ−ス１０５に登録されているので、これを制約知識ベ
−ス１０５から読み取ってアクティブ制約知識格納手段
１０６に格納する（ステップ３１４）。

【００３９】推論／演算手段１０４は、アクティブ制約
知識格納手段１０６に格納された非標準制約と属性定義
知識ベース１０３の属性値が設定済みのスロットとを基
にして、再び推論／演算を実行する（ステップ３０
６）。このようにして緩和された制約１により、属性名
「積載荷重」の属性値が「１０００ｋｇ」のときには、
属性名「かご内法間口」、「かご内法奥行」の取り得る
属性値の組合わせは、図７において、非標準制約で「１
６５０ｍｍ」と「１４５０ｍｍ」、「１７５０」と「１
３５０」、「１８５０ｍｍ」と「１３００ｍｍ」、「１
９５０ｍｍ」と「１２５０ｍｍ」の４通りがあり、夫々
について整合性を満たすかどうか順次チェックしてい
く。

【００４０】この例では、属性名「かご内法間口」、
「かご内法奥行」の属性値が夫々「１６５０ｍｍ」、
「１４５０ｍｍ」のとき、制約２、制約３（図６）によ
り、属性名「かご外法間口」、「かご外法奥行」の属性
値は「１７００ｍｍ」、「１６５０ｍｍ」となり、属性
間矛盾検出手段１０７が制約４、制約５（図６）によっ
て属性名「昇降路間口」、「昇降路奥行」の属性値をチ
ェックすると、これらは夫々「２０５０ｍｍ」、「２１
００ｍｍ」以上必要となるが、顧客が要求したこれら属
性名「昇降路間口」、「昇降路奥行」の属性値は夫々
「２１００ｍｍ」、「２２００ｍｍ」であるから、不等
式で表わされる制約４、制約５を満たしていることがわ
かる。

【００４１】なお、上記した他の３つの属性値の組合わ
せ「１７５０」と「１３５０」、「１８５０ｍｍ」と
「１３００ｍｍ」、「１９５０ｍｍ」と「１２５０ｍ
ｍ」では、整合性は満たされない。

【００４２】従って、属性値の組合わせ「１６５０ｍ
ｍ」、「１４５０ｍｍ」により、属性値がすべて整合性
のとれた状態で決定しているので、図１１に示すこのと
きの属性名に対する属性値が設計解として設計解出力手
段１０２から出力され（ステップ３１５）、プリンタ２
０５（図２）でプリントアウトされる。なお、この例で
は、一度の制約緩和で設計解が求められたが、もし、ス
テップ３０６〜ステップ３１５の一連の処理を、全ての
属性値が整合性のとれた状態で決まるまで、繰り返す。

【００４３】以上のように、顧客の要求に対し、これを
満たす設計解を標準制約だけでは決定できない場合に
は、制約を非標準制約に緩和して整合性のとれた設計解
を見出すことができる。

【００４４】また、制約１について、標準制約、非標準
制約を例えば図１２のように表わすことにより、制約緩
和手段１０８によって制約を非標準制約に緩和し、製造
コストは割増しとなるが、顧客が要求する寸法を満たす
代替の設計解を見出すことも可能である。

【００４５】さらに、制約１について、標準制約、非標
準制約を例えば図１３のように表わすことにより、制約
緩和手段１０８によって非標準制約に制約を緩和し、製
作日数は長くなるが、顧客が要求する寸法を満たす代替
の設計解を見出すことも可能である。

【００４６】さらにまた、制約１について、標準制約、
非標準制約を例えば図１４のように表わすことにより、
制約緩和手段１０８によって非標準制約に制約を緩和
し、工業規格外の代替の設計解を見出すことも可能であ
る。

【００４７】なお、上記実施例においては、さらに、制
約緩和理由生成手段を設けることにより、推論／演算の
実行過程の途中や制約緩和時の処理内容を記録してお
き、これらを設計解が生成された理由として出力するよ
うにすることができ、これにより、顧客に設計解がどの
ようにして得られたかを説明することが可能となる。

【００４８】また、上記実施例においては、さらに、制
約緩和候補選択手段を設けることにより、複数の制約緩
和候補が存在する場合、対話的に緩和する制約を営業技
術者が選択できるようにし、これでもって、選択された
制約を用いて制約緩和することにより、顧客の要求を満
たす設計解を見つけ出すことも可能である。

【００４９】さらに、この実施例を設計支援装置に適用
し、上記のようにして得られた設計解に基づいて、図面
出力や手配を行なうようにすることもできる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による制約
条件緩和方法によれば、多様な属性項目、属性値のバリ
エ−ションをもつ製品について、顧客の要求を満たす製
品の属性値を制約に基づいて自動的に決定していく過程
で適当な設計解が見出せない場合でも、制約を緩和して
代替の設計解を求めることができるので、営業技術者は
顧客の要求に迅速に対応して結果を提示することがで
き、顧客レスポンスの向上を図ることができる。

【００５１】また、本発明による設計支援装置によれ
ば、上記制約条件緩和方法に基づいて設計解が得られる
から、製品の仕様設計を効率良く実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】オブジェクト指向設計支援システムに用いた本
発明による制約条件緩和方法の一実施例を示す機能構成
図である。

【図２】図１に示した実施例の利用形態を示すハ−ドウ
ェア構成図である。

【図３】図１に示した実施例の処理手順を示すフロ−チ
ャ−トである。

【図４】図１における属性定義知識ベ−スの中のエレベ
−タの属性を表わすフレ−ム、スロットの説明図であ
る。

【図５】エレベ−タの属性と属性間の制約を示す説明図
である。

【図６】図１における制約知識ベ−ス中の各制約の内容
を示す図である。

【図７】図６に示した制約１に関する非標準制約の内容
を示す図である。

【図８】図１に示した実施例での要求属性値の入力画面
を示す図である。

【図９】図８に示した要求属性値によって得られる設計
解の一例を示す図である。

【図１０】図８に示す要求に対して「積載荷重」の属性
値の変更により、属性値間に矛盾が発生した例を表わす
図である。

【図１１】図１０に示した例に対して、制約緩和実行に
より得られた設計解を示す図である。

【図１２】標準制約を製造コストの安い範囲とし、非標
準制約を製造コストの高い範囲に分類することを表わす
図である。

【図１３】標準制約を製作日数の短い範囲とし、非標準
制約を製作日数の長い範囲に分類することを表わす図で
ある。

【図１４】標準制約を工業規格品の範囲とし、非標準制
約を工業規格外の範囲に分類することを表わす図であ
る。

【図１５】エレベ−タの構成を示す図である。

【符号の説明】

１０１ 要求属性値入力手段 １０２ 設計解出力手段 １０３ 属性定義知識ベ−ス １０４ 推論／演算手段 １０５ 制約知識ベ−ス １０６ アクティブ制約知識格納手段 １０７ 属性間矛盾検出手段 １０８ 制約緩和手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤坂 信悟 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社 日立製作所 生産技術研究所 内 (72)発明者 勝田 勝義 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社 日立製作所水戸工場内 (72)発明者 有野 正治 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社 日立製作所水戸工場内 (56)参考文献 特開 平３−147070（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 17/50 G06F 9/44 550 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 要求する設計対象の所望属性項目毎に属
   性値を入力する要求属性値入力手段と、 該設計対象の属性項目毎に入力された該属性値を登録す
   る属性定義知識ベ−スと、分類された属性項目間の関係を表わす制約に対する標準
   制約と、該標準制約よりも緩和された該制約に対する非
   標準制約とを 登録する制約知識ベ−スと、 該制約知識ベ−ス中の制約の内から属性値を決定するた
   めの推論／演算に使用する制約を取り出して格納するア
   クティブ制約知識格納手段と、 該アクティブ制約知識格納手段に格納された制約と、該
   属性定義知識ベ−スに既に設定された属性値とを用い
   て、該属性値が未定の属性に対する推論／演算を行なう
   推論／演算手段と、 属性値間の整合性をチェックする属性間矛盾検出手段
   と、 要求を満たす設計解を出力する設計解出力手段とから成
   るオブジェクト指向設計システムにおいて、 入力された該設計対象の属性項目毎の該属性値を該属性
   定義知識ベ−スに登録すると、該制約知識ベ−スから該
   標準制約を読み出して該アクティブ制約知識格納手段に
   格納し、 該アクティブ制約知識格納手段に格納された該標準制約
   と該属性定義知識ベ−スに登録された属性値とをもと
   に、該推論／演算手段により推論／演算を行なって他の
   所定の属性項目に対する属性値を生成して該属性定義知
   識ベ−スに登録するとともに、該属性間矛盾検出手段に
   より、属性値間の矛盾の有無を検出し、 属性値間に矛盾がない場合には、該属性定義知識ベ−ス
   に登録された該属性値を設計解として該設計解出力手段
   から出力し、 属性値間に矛盾がある場合には、該制約知識ベ−スが所
   定の該非標準制約を選択して該アクティブ制約知識格納
   手段に格納し、該アクティブ制約知識格納手段に格納さ
   れた該非標準制約と該属性定義知識ベ−スに登録された
   入力属性値とをもとに、緩和した制約のもとに該推論／
   演算手段により推論／演算を行なって他の所定の属性項
   目に対する属性値を生成して該属性定義知識ベ−スに登
   録するとともに、該属性間矛盾検出手段により、属性値
   間の矛盾の有無を検出し、属性値間に矛盾がない場合に
   は、該属性定義知識ベ−スに登録された該属性値を設計
   解として該設計解出力手段から出力することを特徴とす
   る制約条件緩和方式。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記標準制約と前記非標準制約を製造コスト増加の値の
   範囲で分類される複数のカテゴリに夫々対応付け、制約
   条件の緩和に使用する ことを特徴とする制約条件緩和方
   式。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記標準制約と前記非標準制約を製作日数増加の値の範
   囲で分類される複数のカテゴリに夫々対応付け、制約条
   件の緩和に使用する ことを特徴とする制約条件緩和方
   式。
4. 【請求項４】 請求項１において、 前記標準制約を工業規格品の範囲とし、前記非標準制約
   を工業規格外の範囲に分類し、全属性項目内で特殊な属
   性値の部分を明確にできることを特徴とする制約条件緩
   和方式。
5. 【請求項５】 請求項１において、 設計解の生成された理由を説明するための制約緩和理由
   生成手段を設けたことを特徴とする制約条件緩和方式。
6. 【請求項６】 請求項１において、 複数の制約緩和候補が存在し、 対話的に該制約緩和候補のいずれかを緩和した制約とし
   て選択するための制約緩和候補選択手段を設け、 選択された該制約緩和候補を用いて制約を緩和すること
   により、顧客の要求を満たす設計解を見つけ出すことを
   特徴とする制約条件緩和方式。
7. 【請求項７】 請求項１、２、３、４、５または６記載
   の制約条件緩和方式を利用し、得られた設計解に基づい
   て図面出力や手配を行なうことを特徴とする設計支援装
   置。