JP3263769B2 - プラント統合ｃａｅシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、統合設計・製造一貫シ
ステムに係り、特に３次元レイアウト計画ＣＡＤシステ
ムと発電プラントコンストラクションＣＡＥシステムと
を組み合わせ、プラント建設計画を行うのに好適なプラ
ント統合ＣＡＥシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の原子力発電プラントにおいては、
原子炉、タービン、ポンプ、弁及び制御装置等の大小様
々の多数の機器で構成され、これら機器を、配管及びケ
ーブル等で有機的に結合することにより、発電プラント
としての機能を発揮することができる。これらの機器
は、用途・目的に応じ、原子炉建屋、タービン建屋ある
いは補機建屋に適切に収納・配置されているため、配管
及びケーブル等の機器を結合する要素が複雑かつ多量と
なり、これらが適切に配置されているか否かが、プラン
トの運転操作性・保守点検性に大きく係ってくる。この
ため、プラントの配置計画では、建屋・主要機器の配置
を決め、次いで主要配管ルートを計画し、統合的に試行
錯誤によって追加・修正を加え、レイアウトを決定して
いる。

【０００３】特に、配管のレイアウトは、約１００系統
に対し、長さ数百キロメートルで口径も約３０種類あ
り、内部流体も主蒸気から海水までと多岐にわたり、放
射線量やメンテナンス性等を考慮し、限られた建屋内を
効率的にレイアウトしなければならない。したがって、
高い技術力と豊富な経験をベースに試行錯誤的に計画す
る必要があり、多大なマンパワーを要している。これら
レイアウト計画の効率を上げるため、これまでカラーコ
ンポジット図（配管、ケーブルトレイ及び空調ダクトを
重ねた図面）やプラスチックモデルを導入し、干渉対策
や保守点検性等の調整を行い設計効率を向上してきた
が、レイアウトの追加又は変更等に対する迅速な対応に
は、まだ大きなマンパワーをかけているのが現状であ
る。

【０００４】一方、３Ｄ（３次元）−ＣＡＤ（Computer
Added Design）システム利用による各種設計図面は、
躯体、機器、配管及び各種構造物を初めとする各種計画
物による数多くの線分が発生し、見難い（判読し難い）
図面のままであり、わかりやすい計画図及び製作手配の
施工図を作成するために、躯体の不要線分の除去作業に
多大なマンパワーをかけているのが現状である。

【０００５】さらに、プラント建設計画は、プラントの
プロットプラン及び概略建屋配置計画をベースに、着工
から運転開始までの建設工期が顧客側から与えられ、建
設物量がエンジニアリング・設計とともに変更となって
いく状況下で過去の建設計画の実績を考慮しながら、土
木業者、建築業者、機械業者及び顧客との間を総合調整
しながら建設基本計画から詳細計画へと進める方法であ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のプラント統合Ｃ
ＡＥシステムにあっては、建設詳細計画は、以下の理由
によって技術と豊富な経験を持つ建設技術者が関連部門
と多くの調整を繰り返しながら計画することから、最適
化には多大なマンパワーがかかっていた問題がある。 (1）顧客要求の主要工期を満たすべき工程が各業者間で
異なり、画一的に定まらない。 (2）建設物量が不明なことから、工程的に現地で詳細計
画を立てることは、制約が多く困難である。 (3）建設情報がまだ十分でない状況下での計画のため、
過去の実績・経験がべースになることから、土木及び建
築側との総合調整に時間がかかる。 (4）建設計画図及び配置図等で各種構造物や躯体間の重
なり、各種計画物(配管、機器他)の線の重なり、交叉が
かなりの個所で発生するため、スムーズかつ正確な建設
計画や検討がし難い。 (5）前記(2）及び(3）の理由によってケーススタディに
限界があり、最適化及び精度のよい詳細計画に基づいた
物流・人員計画ができ難い。 本発明の目的は、系統計画より予防保全に至る全工程を
統合して処理することのできるプラント統合ＣＡＥシス
テムを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】原子力発電プラントの最
適配置計画を立てるため、統合設計・製造一貫システム
として開発した３Ｄ−ＣＡＤシステムは、実機プラント
のレイアウト計画及び生産設計に適している。これらの
３次元プラントモデルのデータを、上流側の計画設計・
製作設計・施工設計及び下流側の建設・保守計画にわた
るプラントトータルライフ一貫システムで有効活用する
ことは効果が倍増する。特にプラントモデルの有効活用
の一つの方法としては、最適なプラント建設計画及びプ
ロジェクト管理に多大なマンパワーを要していることの
解決策に有効である。さらに、各種計画図及び施工図等
の出力図面内容に関しては、より判り易く読み取り易く
するための修正作業等に多大なマンパワーを要してお
り、その解決策として自動化処理を考える必要がある。
そこで、本発明の要旨は対話形ＣＡＤ等の従来の技術を
ベースに、いろいろなコンピュータシミュレーション及
びコンピュータグラフィックスの最新技術を使用し、３
次元プラントレイアウト計画ＣＡＤシステムと発電プラ
ントコンストラクションＣＡＥ（Computer Added Engin
eering）システムとを組合わせたプラント統合ＣＡＥシ
ステムを構築することにある。

【０００８】

【０００９】前記の目的を達成するため、本発明に係る
プラント統合ＣＡＥシステムは、少なくとも配管レイア
ウト設計データと、配管レイアウト設計データを用いて
作成した設計図面の図面データ及び建設データとを格納
するデータベースを備え、指定した図面データを格納し
た少なくとも一つのアプリケーションシステムによりデ
ータベースより検索し、指定した作業範囲の図面データ
を自動修正しかつ不要線分を除去した修正図面を表示
し、かつ修正図面のレイアウト評価を行う第１ＣＡＥシ
ステムと、指定したデータを格納した少なくとも一つの
プログラムによりデータベースより検索し、少なくとも
据付シミュレーションを行う第２ＣＡＥシステムとを備
え、第１ＣＡＥシステムは、アプリケーションシステム
としてシステムメモリに不要線分除去プログラムを格納
しており、不要線分除去プログラムは、図面より少なく
とも二つの躯体を指定して取り出し、それぞれの躯体間
の位置関係を自動判定しかつそれぞれの躯体の優先順位
に従い線分種別、表示又は非表示の判定を行うものであ
る構成とする。

【００１０】また第１ＣＡＥシステム及び第２ＣＡＥシ
ステムのそれぞれは、演算装置と入出力制御装置と表示
装置と通信制御装置とを具備するとともに、通信回線を
経由してデータベースに接続されている構成でもよい。

【００１１】さらに第１ＣＡＥシステムは、さらにアプ
リケーションシステムとしてそれぞれのシステムメモリ
に自動レイアウトプログラム、対話レイアウトプログラ
ム、及びレイアウト評価プログラムを格納している構成
でもよい。

【００１２】そして第２ＣＡＥシステムは、アプリケー
ションシステムとしてそれぞれのシステムメモリに生産
設計・ＦＡプログラム及び据付シミュレーションプログ
ラムを格納している構成でもよい。

【００１３】

【００１４】

【作用】本発明によれば、データベースと、複数のアプ
リケーションシステムと、３次元表示する手段とよりな
る自動レイアウトシステムを開発したため、配管レイア
ウト作業の機械化が、知識工学的手法を応用し、設計ク
ライテリアを知識としてコンピュータで取扱うことが可
能となる。次に、補助システムとしての対話レイアウト
システムにより、自動レイアウトシステムで計画したル
ートを設計者がチェックし対話形式で修正可能となる。
また、レイアウト評価システム（グラフィックモデルシ
ミュレーションシステム（３次元表示する手段））が、
プラスチックモデルで社内調整し顧客レビューを行うこ
とに替わる手段となる。データベースシステムを導入し
たので、以上の三つのシステムを効率よく稼働させ、か
つ設計データの一元化が図られる。

【００１５】以上、四つのシステムを中心として組み合
わせたものが、「３次元プラントレイアウト計画ＣＡＤ
システム」である。

【００１６】このようにして計画したレイアウトデータ
をデータベースに登録し、生産ＣＡＤやＣＡＭ・ＦＡ用
データとして使用することにより、特に、移動ＦＡ工場
は、ニーズに応じて現地から現地へ移動できる小口径管
のＦＡシステムであり、製作情報をデータベースから電
話回線を通じて入手して稼働する配管加工工場となり、
発電プラントのレイアウト計画設計およびプラント建設
計画が効率よく行われ、最適なプラント計画、設計およ
び建設が実現される。

【００１７】

【実施例】始めにシステムの概要及び構成を図１〜図３
を参照しながら説明する。 （イ）システムの概要 本プラント統合ＣＡＥシステムは、図１に示すように発
電プラントにおける系統計画設計をはじめとして建設、
試運転及び予防保全にいたるまでの一貫したシステムで
あり、各システムを統合データベースの下で統合して一
元化を行ない、下記（ａ),(ｂ),(ｃ）に示すようにプラ
ントの最適設計、生産性向上及び信頼性向上は勿論、プ
ラント総合技術力強化及び総合建設効率向上を図ったも
のである。

【００１８】 知識工学導入による配管、ケーブルトレイ及び （ａ） 最適設計 ダクトルートの最適配置 データベースによるデータの有効活用（参考データ の検索性向上） 設計期間の短縮（工期短縮） 設計技術管理の合理化 設計変更対応の迅速化 ＣＡＤ／ＣＡＭ連係総合システム （ｂ） 生産性向上 工程管理データのシステム化 生産管理データのシステム化 施工図・製作図の標準化 設計ドキュメントの標準化 ＮＣテープ作成等生産情報受渡し効果の向上 プラント保守性 （ｃ） 信頼性向上 見やすい図面 部品の標準化 設計手順の標準化 設計変更管理の合理化 データベースによるデータの一元化管理 品質向上 （ロ）システムの構成 本プラント統合ＣＡＥシステムは、系統計画から予防保
全にいたるまでの９つのシステムで構成されており、Ｃ
ＡＤ／ＣＡＥシステムの高度化／自動化を図るととも
に、データベース、ネットワーク及び設計業務運用・管
理の統合化を図るものであり、各々のシステムとサブシ
ステムの構成は以下（ａ）〜（ｉ）に示す通りである。
図４は、本プラント統合ＣＡＥシステム内における各シ
ステム間のネットワーク状況を示すものである。

【００１９】（ａ）系統計画システム（図１のＡ） 系統設計 系統ＣＡＤ 計測点 計器 ケーブル仕様 ケーブル電気機器 モータ 盤、ラック シーケンス 10 遮蔽設計 11 安全設計 （ｂ）配置・配管計画システム（図１のＢ,Ｃ） 配置 レイアウト計画 プラント基本情報 標準部品 エリア （ｃ）機器設計システム（図１のＢ） 機器設計 （ｄ）製作設計システム（図１のＥ） 配管応力解析 製作施工設計 材料発注 弁 （ｅ）製造システム（図１のＥ） 機器生産設計 大径管ＦＡ 小径管ＦＡ 資材管理 （ｆ）検査及び建設システム（図１のＥ１,Ｆ１） 建設（コンストラクション） 物量管理 工事成果管理 工事管理 製品保管 購入品管理 （ｇ）試運転システム（図１のＧ） 試運転計画 試運転検査記録 （ｈ）予防保全システム（図１のＨ） 予防保全 改造、増設工事 設備管理 （ｉ）管理関係システム 工程管理 図書管理 期限管理 予算管理 本発明の一実施例を図１及び図２，３を参照しながら説
明する。図１及び図２，３に示すように、系統計画設計
Ａ、機器配置計画設計Ｂ、配管レイアウト計画設計Ｃ、
施工計画設計Ｅ、検査計画Ｅ１、試運転計画Ｇ及び予防
保全計画Ｈに関する情報を格納する３次元ＣＡＤデータ
ベースＧ１と、検査Ｅ１、建設作業シュミレーションＦ
１、評価Ｆ２、スケジューリングＦ３、プロジェクト管
理Ｆ４に関する情報を格納する建設ＣＡＥデータベース
Ｇ１とを少なくとも複数の基本図形及び系統別（図４８
参照）に集約しそれぞれのデータの検索範囲を限定して
なるデータベースＧ１，Ｇ２を備え、データベースＧ
１，Ｇ２と接続して３次元ＣＡＤデータベースＧ１及び
建設ＣＡＥデータベースＧ２内のそれぞれのデータを検
索し、それぞれのデータをワークフローに従って使用
し、かつ少なくとも互いの干渉をチェックしながら処理
するとともにデータを生成し、その生成されたそれぞれ
のデータを系統計画設計Ａより予防保全計画Ｈに至る上
流側工程と下流側工程との間で入出力させる処理を実行
し、その処理結果を設計評価Ｄするとともに生成したそ
れぞれのデータをデータベースＧ１，Ｇ２に格納する複
数のアプリケーションシステム８〜１０，３０，３１，
１０１，１９，２０，３２，３３，３４と、それぞれの
工程を連続して３次元表示する手段５，１６とを具備し
たトータルシステムである構成とする。

【００２０】そして少なくとも配管レイアウト設計デー
タ２３〜３９と、配管レイアウト設計データ２３〜３９
を用いて作成した設計図面の図面データ及び建設データ
とを格納するデータベースＧ１，Ｇ２を備え、指定した
図面データを格納した少なくとも一つのプログラムによ
りデータベースＧ１，Ｇ２より検索し、指定した作業範
囲の図面データを自動修正しかつ不要線分を除去した修
正図面を表示し、かつ修正図面のレイアウト評価を行う
第１ＣＡＥシステム１と、指定したデータを格納した少
なくとも一つのアプリケーションシステム（プログラ
ム）８〜１０，３０，３１，１０１，１９，２０，３
２，３３，３４によりデータベースＧ１，Ｇ２より検索
し、少なくとも据付シミュレーションを行う第２ＣＡＥ
システム１２とを備えた構成でもよい。

【００２１】本実施例は、複数のＣＡＥ（Computer Add
ed Engineering）システムを含んでいる。これらのＣＡ
Ｅシステムは、通信回線を経由して互いに接続されてい
る。図２，３は、本実施例のＣＡＥシステムのうち、機
械、電気計装、空調系の配管、機器及び建築・躯体関係
のレイアウト設計を実施する１つの第１ＣＡＥシステム
１と、配管の生産設計、ＦＡ（組立て）、検査、建設作
業シミュレーション、試運転及び予防保全を実施する１
つの第２ＣＡＥシステム１２及び各システムメモリを示
している。配管のレイアウト設計を行う第１ＣＡＥシス
テム１と、配管の生産設計・ＦＡ及び据付シミュレーシ
ョンを行う第２ＣＡＥシステム１２のシステムメモリは
複数設けられ、これらのシステムメモリは、通信回線２
２に接続される。

【００２２】第１ＣＡＥシステム１は、中央演算装置
（ＣＰＵ）２、ＣＰＵ２に接続された入出力制御装置
３、作業メモリ４、表示装置であるディスプレイ５、入
出力制御装置であるキーボード６、マウス７、メモリ
（システムメモリ）８，９，１０，３０，３１，１０１
及び通信制御装置１１を備える。ディスプレイ（３次元
表示する手段）５、キーボード６、マウス７、及びメモ
リ８，９，１０，３０，３１，１０１は、入出力制御装
置３に接続され、通信制御装置１１はＣＰＵ２及び通信
回線２２に接続される。メモリ８は、レイアウト設計を
行う自動レイアウトプログラムを、メモリ９は自動レイ
アウト結果をもとに、一部修正・追加を行うための対話
レイアウトプログラムを、メモリ１０は、躯体関係の図
面作成における不要線分除去プログラムを、メモリ３０
は、機械、電気計装及び空調関係の配管設計仕様に関す
る系統計画プログラムを、メモリ３１は、プラント建屋
全般の躯体情報及び各種系統機器仕様に関するプログラ
ムを、メモリ１０１は、自動及び対話レイアウト処理さ
れた結果の機能性、操作性及び総合調整についての評価
を行うレイアウト評価プログラムを記憶する。

【００２３】第２ＣＡＥシステム１２は、ＣＰＵ１３に
接続された入出力制御装置１４、ＣＰＵ１３に接続され
た作業メモリ１５、表示装置であるディスプレイ１６、
入力制御装置であるキーボード１７、マウス１８および
メモリ（システムプログラム）１９，２０，３２，３
３，３４を備える。ディスプレイ１６、キーボード１
７、マウス１８及びメモリ１９，２０，３２，３３，３
４は入出力制御装置１４に接続され、通信制御装置２１
はＣＰＵ１３及び通信回線２２に接続される。メモリ１
９は、生産ＣＡＤ(Computer Added Design)やＣＡＭ・
ＦＡ用の生産設計・ＦＡプログラムを、メモリ２０は、
建設作業、評価、スケジューリング及びプロジェクト管
理を行うための据付シミュレーションプログラムを、メ
モリ３２は、プラント全般の検査及び評価を行うための
検査プログラムを、メモリ３２は、プラント試運転計画
及び記録を行うための試運転プログラムを、メモリ３４
は、運転中のプラントの保守管理を行うための予防保全
プログラムを記憶する。

【００２４】メモリ２３は、レイアウト計画設計のう
ち、自動レイアウト設計データを記憶するメモリ２３Ａ
及び設計対象物間の相互の設計データを記憶するメモリ
２３Ｂを備えており、通信回線２２を経由して、第１Ｃ
ＡＥシステム１と第２ＣＡＥシステム１２とに接続され
る。

【００２５】メモリ２４は、レイアウト計画設計のう
ち、対話レイアウト設計データを記憶するメモリ２４Ａ
を備えており、通信回線２２を経由して、第１ＣＡＥシ
ステム１と第２ＣＡＥシステム１２とに接続される。

【００２６】メモリ２５は、配置図等の図面作成上、不
必要となる線分を除去する処理において、不要線分除去
設計データ２５Ａ及び躯体配置設計を記憶するメモリ２
５Ｂを備えており、通信回線２２を経由して、第１ＣＡ
Ｅシステム１と第２ＣＡＥシステム１２とに接続され
る。

【００２７】メモリ２６は、レイアウト計画設計結果の
評価データである機能性、操作性、及び総合調整につい
てのデータを記憶するメモリ２６Ａを備えており、通信
回線２２を経由して、第１ＣＡＥシステム１と第２ＣＡ
Ｅシステム１２とに接続される。

【００２８】メモリ２７は、生産設計・ＦＡに関するデ
ータを記憶するメモリ２７Ａを備えており、通信回線２
２を経由して、第１ＣＡＥシステム１と第２ＣＡＥシス
テム１２とに接続される。

【００２９】メモリ２８は、据付シミュレーションに関
する設計のうち、建設作業関係データ、評価データ、ス
ケジューリングデータ及びプロジェクト管理データを記
憶するメモリ２８Ａを備えており、通信回線２２を経由
して、第１ＣＡＥシステム１と第２ＣＡＥシステム１２
とに接続される。

【００３０】メモリ３５は、系統計画に関する設計のう
ち、機械、電気、空調関係の配管計装線図データを記憶
するメモリ３５Ｂを備えており、通信回線２２を経由し
て、第１ＣＡＥシステム１と第２ＣＡＥシステム１２と
に接続される。

【００３１】メモリ３６は、躯体及び機器に関す設計の
うち、各系統機器データと壁、床及び梁等の躯体データ
を記憶するメモリ３６Ａと、躯体及び機器の仕様の詳細
データを記憶するメモリ３６Ｂとを備えており、通信回
線２２を経由して、第１ＣＡＥシステム１と第２ＣＡＥ
システム１２とに接続される。

【００３２】メモリ３７は、検査関係において、運転中
のプラントの検査評価データを記憶するメモリ３７Ａを
備えており、通信回線２２を経由して、第１ＣＡＥシス
テム１と第２ＣＡＥシステム１２とに接続される。

【００３３】メモリ３８は、試運転に関する計画のう
ち、試運転計画記録データを記憶するメモリ３８Ａを備
えており、通信回線２２を経由して、第１ＣＡＥシステ
ム１と第２ＣＡＥシステム１２とに接続される。

【００３４】メモリ３９は、予防保全に関する計画のう
ち、運転中のプラントのメンテナンス支援、監視診断支
援データを記憶するメモリ３９Ａを備えており、通信回
線２２を経由して、第１ＣＡＥシステム１と第２ＣＡＥ
システム１２とに接続される。

【００３５】次に図２，３に基づいて、第１ＣＡＥシス
テム１でレイアウトデータの修正をする際の処理内容に
ついて説明する。設計者は、レイアウト設計に関する躯
体及び機器データを入力し、レイアウト計画設計システ
ムを起動して、これから行おうとする自動レイアウト及
び対話レイアウトのための躯体又は機器関係の名称、も
しくは対象作業範囲をキーボード６、又はマウス７を使
って指定する。指定された対象データは、自動レイアウ
ト処理によりメモリ２３Ａから取り出され、ＣＰＵ２を
介して作業メモリ４に格納されるとともにディスプレイ
５に表示される。作業メモリ４は、所定の設計作業中に
使用するプログラム、データ及び設計によって得られた
データを一時的に記憶する。設計者はディスプレイ５に
表示されたデータを見ながら、対話形式でレイアウトデ
ータの修正処理を行う。修正されたデータは作業メモリ
４に格納される。

【００３６】次に、対話レイアウト処理によりメモリ２
４Ａから取り出された対象データは、ＣＰＵ２を経由し
て作業メモリ４に格納されるとともにディスプレイ５に
表示される。作業メモリ４は、所定の設計作業中に使用
するプログラム、データ及び設計によって得られたデー
タを一時的に記憶する。設計者はディスプレイ５に表示
されたデータを見ながら、対話形式でレイアウトデータ
の修正処理を行う。修正されたデータは作業メモリ４に
格納される。

【００３７】次に、対話レイアウト処理における不要線
分除去の処理によりメモリ２５Ａ，２５Ｂから取り出さ
れ、ＣＰＵ２を経由して作業メモリ４に格納されるとと
もにディスプレイ５に表示される。作業メモリ４は、所
定の設計作業中に使用するプログラム、データ及び設計
によって得られたデータを一時的に記憶する。設計者は
ディスプレイ５に表示されたデータを見ながら、対話形
式でレイアウトデータの修正処理を行う。修正されたデ
ータは作業メモリ４に格納される。

【００３８】レイアウト評価処理により、メモリ２６Ａ
から取り出された対象データは、ＣＰＵ２を介して作業
メモリ４に格納されるとともにディスプレイ５に表示さ
れる。作業メモリ４は、所定の設計作業中に使用するプ
ログラム、データ及び設計によって得られたデータを一
時的に記憶する。設計者はディスプレイ５に表示された
データを見ながら、対話形式でレイアウトデータの修正
処理を行う。修正されたデータは作業メモリ４に格納さ
れる。

【００３９】次に、図２，３に基づいて、第２ＣＡＥシ
ステム１２の生産設計・ＦＡ設計データ及び据付シミュ
レーション設計データによる処理内容について説明す
る。

【００４０】設計者は、生産設計・ＦＡ及び据付関係の
データを入力し、これから行おうとする生産設計・ＦＡ
処理や据付シミュレーションの関係データ（機器名称
他）の名称、もしくは対象作業範囲をキーボード１７、
又はマウス１８を使って指定する。指定された対象デー
タは、生産設計・ＦＡ処理により２７Ａから取り出さ
れ、ＣＰＵ１３を経由して作業メモリ１５に格納される
とともにディスプレイ１６に表示される。作業メモリ１
５は、所定の設計作業中に使用するプログラム、データ
及び設計によって得られたデータを一時的に記憶する。
設計者はディスプレイ１６に表示されたデータを見なが
ら、対話形式で処理を行う。処理されたデータは作業メ
モリ１５に格納される。

【００４１】次に、据付シミュレーション処理によりメ
モリ２８Ａから取り出された対象データは、ＣＰＵ１３
を経由して作業メモリ１５に格納されるとともにディス
プレイ１６に表示される。作業メモリ１５は、所定の設
計作業中に使用するプログラム、データ及び設計によっ
て得られたデータを一時的に記憶する。設計者はディス
プレイ１６に表示されたデータを見ながら、対話形式で
処理を行う。処理されたデータは作業メモリ１５に格納
される。

【００４２】以下、本実施例の内容について図１を用い
て説明する。従来の配管レイアウト作業を機械化するた
め、本システムでは知識工学的手法を応用し、設計クラ
ィテリアを知識としてコンピュータで取扱うことが可能
な、自動レイアウトシステムである。自動レイアウトシ
ステムで計画したルートを設計者がチェックし、対話形
式で修正可能なように、対話レイアウトシステムを補助
システムとして有している。また、従来プラスチックモ
デルで社内調整し検討を行ってきたが、これに替わる手
法として、レイアウト評価システム（グラフィックモデ
ルシミュレーションシステム）を作成してある。これら
の三つのシステムを効率よく稼働させ、かつ設計データ
の一元化を図るため、データベースシステムを導入して
いる。

【００４３】以上の四つのシステムを中心として組み合
わせたものが、３次元プラントレイアウト計画ＣＡＤシ
ステムである。このようにして計画したレイアウトデー
タをデータベースに登録し、生産ＣＡＤやＣＡＭ・ＦＡ
用データとして使用する。特に、移動ＦＡ工場は、ニー
ズに応じて現地から現地へ移動できる小口径管のＦＡシ
ステムであり、製作情報をデータベースから電話回線を
通じて入手し、稼働する配管加工工場である。

【００４４】以下、図１に示すシステムフローを用い
て、各処理内容について説明する。 (1）［系統計画（Ａ）］ 本システムは、機械、電気計装及び空調関係の系統計画
設計を行うとともに、各々の配管関係の計装線図情報を
データベースに登録するシステムである。

【００４５】(2）［躯体及び機器入力（Ｂ）］ 本システムは、発電プラントの建屋の壁、床及び梁の計
画設計並びに配置情報のデータベース登録、各種系統機
器の設計データ（外形と配置）及び詳細仕様データのデ
ータベース登録を行うシステムである。

【００４６】(3）［自動レイアウトシステム（Ｃ１）］ 本システムは、配管ルートの始点から終点までを最短距
離で結び、しかも設計クライテリアを反映することによ
り熟練者と同等のレイアウト計画が可能な自動レイアウ
トシステムである。

【００４７】処理内容は以下（ａ)〜(ｆ）に示す通りで
ある。 (a）躯体・機器配置情報及びＰ＆ＩＤ（配管計装線図）
情報等の配管レイアウトに必要な情報をデータベースか
ら自動的に読み込む。 (b）読み込まれた躯体・機器等の障害物データをもと
に、レイアウト空間を３次元的に自動メッシュ分割し、
その情報をコンピュータに登録する。 (c）口径の大きい配管又は重要な配管を優先的に選定
し、レイアウト順序を決定する。 (d）設計クライテリアを基に、ルート探索の際に守らな
ければならない制約条件を設定する。 (e）設計クライテリアを守りながら、始点から終点まで
を最短距離となるようルート探索を行う。 (f）ルート探索結果（位置座標）をデータベースへ自動
的に登録する。 また、前記（ｂ)〜(ｆ）を繰り返すことにより、複数本
の自動レイアウトが可能となる。

【００４８】(4）［対話レイアウトシステム（Ｃ２）］ 本システムは、自動レイアウトによって計画されたレイ
アウト結果を、設計者が長年にわたって培ってきた経験
及び知識をもとに、一部修正・追加を行うシステムであ
る。さらに、レイアウト結果を計画図として自動的に出
力する。

【００４９】本システムは、これらの処理を設計者がコ
ンピュータと対話しながら行うシステムとした。対話レ
イアウトシステムを開発するに当たって、対話処理の応
答性を高速化するため下記項目（イ）、（ロ）及び
（ハ）の処理に重点を置いている。 〈イ〉図形処理の高速化、〈ロ〉データ構造のコンパク
ト化、〈ハ〉不要線分除去、〈イ〉、〈ロ〉及び〈ハ〉
の内容について、以下の(a）、(b）及び(c）で説明す
る。 (a）図形処理の高速化（Ｃ２１） ３次元の立体図形の処理としては投影データの作成、干
渉チェック、断面形状の作成、かくれ線処理等がある
が、システムの応答性は投影データ作成の処理時間によ
って決まる。本システムでは投影データ作成処理を、基
本立体単位に専用の作画プログラムを用意することによ
り処理の高速化を図った。例えば、円柱では中心軸の方
向と表示方向のなす角により円、長円、長方形のタイプ
に分類できる。

【００５０】(b）データ構造のコンパクト化 基本立体の組合せで記述する方法は、データ構造のコン
パクト化にもつながる。本システムでは立体を面、稜線
及び頂点の関係を厳密に記述するＢ−Ｒｅｐｓ（Bounda
ry Representation）方法ではなく、基本立体間の組合
せ方だけを記述するＣＳＧ（Construction Solid Geome
try）方法を用いた。また配管、トレイ及びダクトのル
ート形状は、ルートの断面形状をルートの曲がり点から
なる点列で記述するものとした。これらの方法により検
索時間を最小化したコンパクトなデータ構造が実現でき
る。

【００５１】(c）不要線分除去処理（Ｃ２３） 次に、設計図面作成システムにおいては、不要な線分を
除去する必要があり、不要線分除去作業の考え方を図５
に示す処理フローを用いて以下に説明する。

【００５２】本システムは、３Ｄ−ＣＡＤの設計データ
を利用してプラント建設における設計図面を自動的に作
成するシステムにおいて、図面を見やすくする為に各種
設計図面における躯体の不要線分を除去する必要があ
る。特に、作図項目として躯体を含む設計図面（埋込金
物図／スリーブ図、躯体寸法要求図及び機器配置図等）
を従来のＣＡＤシステムの編集機能のみを活用して作成
すると、不要線分の除去作業に多大な時間と労力を要す
る。

【００５３】不要線分の除去作業の考え方を図５〜図２
５及び表１〜表６を参照しながら説明する。 (イ)不要線分除去の基本的な考え方 図１１〜図１４に示すように、必要とする各断面図（壁
断面、床断面、床下断面）における作業範囲と視野方向
について設定を行う。図１０において、各々、壁断面図
に対する作業範囲及び視野方向（Ａ−Ａ）を設定する
と、Ａ−Ａ線断面図の壁断面は図１５に示す表示とな
る。又、図１３において、各々、床断面図に対する作業
範囲及び視野方向（Ｂ−Ｂ）を設定すると、Ｂ−Ｂ線断
面図の床断面は図１６に示すような表示となる。さら
に、図１４において、各々、床下断面図に対する作業範
囲及び視野方向（Ｃ−Ｃ）を設定すると、Ｃ−Ｃ線断面
図の床下断面図は図１７に示すような表示となる。

【００５４】(ロ)躯体の切出しと線分種別 図１８〜図２１において躯体を作業範囲（ビューボリュ
ーム）で切出した時の面を認識し、その面を構成する線
分に対しては以下のように分類される。まず、Ａ方向か
ら見える面は図１９に示すような線表示／非表示とな
る。次に、Ｂ方向から見た面は図２０に示すような線表
示／非表示となる。また、Ｃ方向から見た面は図２１に
示すような線表示／非表示となる。

【００５５】(ハ)躯体面を構成する線分の分類 図２２〜図２５に示すように、２つの躯体をＹ軸の＋方
向から見た場合、指定の作業範囲で切出した時に見える
面を構成する線分に対して、躯体の位置関係に基づいて
下記のように分類する。 Ｙａ：面ＡのＹ軸方向の値（座標値） Ｙｂ：面ＢのＹ軸方向の値（座標値） Ｐ１〜Ｐ８：面Ａ、Ｂを形成する点 １１〜１４：干渉点 各躯体の位置関係を分類し、面を構成する線分に対して
線分種別及び表示／非表示を決定する。

【００５６】以下、図５〜図２５により、不要線分除去
作業内容について説明する。 （不要線分除去作業内容）不要線分除去作業の処理フロ
ーは図５に示すとおりであり、処理フローにより、各ス
テップごとの処理内容については以下に示すとおりであ
る。

【００５７】(a）ステップＡ 入力データの読み込みを行うステップであり、対象躯体
情報である配置データ、形状データ、種別データ及び座
標（回転角）データの読み込みを行う（処理フロー図６
参照）。

【００５８】(b）ステップＢ 作業範囲の躯体を切出し、見える表面を検出するステッ
プであり、対象躯体Ａ，Ｂの作業範囲の認識をし、各々
の躯体Ａ，Ｂの切出しを行う（処理フロー図７参照）。

【００５９】(c）ステップＣ 指定された二つの躯体Ａ，Ｂを取り出し、躯体間の位置
関係（座標値）を認識するステップである（処理フロー
図８参照）。

【００６０】(d）ステップＤ 躯体間の位置関係についての判定を行う。Ｙａを面Ａの
Ｙ軸方向の座標値及びＹｂを面ＢのＹ軸方向の座標値と
した場合、各々の値により、下記（イ)〜(ハ）の区分を
行う。 ケース(イ)：Ｙａmax≦Ｙｂmin 図２３に示すように、対象躯体Ａの隠線部分を破線で表
示を行う。（ステップＧで処理する。） ケース(ロ)：Ｙｂmin＜Ｙａmax＜Ｙｂmax 図２４に示すように、対象躯体Ａの隠線部分は表示しな
いようにする。（ステップＩで処理する。） ケース(ハ)：Ｙａmax＝Ｙｂmax この場合、ステップＥに移り、図２５に示すとおり、躯
体間に重なりの有無により、処理を区分化する。 （重なり有の場合：ステップＨで処理。） （重なり無の場合：ステップＪで処理。） (e）ステップＨ (イ)躯体間に重なりが有った場合 重複線分処理に関する躯体線分の優先順位を示す表１，
２に基づいて躯体線分の表示／非表示及び線種（稜線、
仮想稜線）の判定を行う。

【００６１】

【表１】

【００６２】

【表２】

【００６３】以下、ステップＨにおける処理内容につい
て、図９を用いて説明する。 （Ｈ１ステップ）作業範囲の確認を行う。 （Ｈ２ステップ）視野方向の確認を行う。 （Ｈ３ステップ）躯体の切り出しと線分種別を行う。 （Ｈ４ステップ）対象躯体ａのＹ軸方向の座標値Ｙａの
読取りを行う。 （Ｈ５ステップ）対象躯体ｂのＹ軸方向の座標値Ｙｂの
読取りを行う。 （Ｈ６ステップ）線分種別、表示／非表示決定を表１，
２に示す優先順位により決定を行う。

【００６４】優先順位表１，２及び表３の重複線分処理
の例により、処理内容を以下に記述する。

【００６５】

【表３】

【００６６】 先ず、表１，２の躯体種別の壁（ＷＡ
ＬＬ）ＣＷ同志の線分が重複した場合、Ｘ記号が表示さ
れる。 Ｘ記号の場合の処理は、表１，２の備考欄に記載の
ように、重複部分の線分が削除される。 表３の重複線分処理の例を示すように、、につ
いては、＊１の欄に示すように梁とＴＧ架台との場合
（ＣＣ／ＣＢ）は、重複線分が除去される。 また、表３の＊３の欄に示すように、開口部と床との場
合（ＤＯＰ／ＣＦ）は、ＤＯＰ（開口部）側の線分が優
先され、ＣＦ（床）側の重複線分が除去される。

【００６７】（Ｈ７ステップ）Ｈ６ステップの判定処理
に従い、重複線分の除去が行われる。

【００６８】(f）ステップＪ (イ)躯体間の重なりがない場合 同一面線分処理に関する優先順位表４，５に基づいて、
躯体線分の表示／非表示及び線種（稜線、仮想稜線）の
判定を行う。

【００６９】

【表４】

【００７０】

【表５】

【００７１】以下、ステップＪにおける処理内容につい
て、図１０を用いて説明する。 （Ｊ１ステップ）作業範囲の確認を行う。 （Ｊ２ステップ）視野方向の確認を行う。 （Ｊ３ステップ）躯体の切り出しと線分種別を行う。 （Ｊ４ステップ）対象躯体ａのＹ軸方向の座標値Ｙａの
読取りを行う。 （Ｊ５ステップ）対象躯体ｂのＹ軸方向の座標値Ｙｂの
読取りを行う。 （Ｊ６ステップ）線分種別、表示／非表示決定を表４，
５に示す優先順位により決定を行う。

【００７２】優先順位表４，５及び表６の同一面線分処
理の例により、処理内容を以下に説明する。

【００７３】

【表６】

【００７４】 先ず、表４，５の躯体種別の壁（ＷＡ
ＬＬ）ＣＷ同志の線分が接している場合、Ｘ記号が表示
される。 Ｘ記号の場合の処理は、備考欄に記載のように、接
触部の線分が削除される。 表６の同一面線分の不要線分除去の例に示すよう
に、及びについては＊４の欄に示すように、壁同志
の場合（ＣＷ同志）は、同一面接触部の線分が除去され
る。同様に、表４，５の＊５の欄に示すように、梁と柱
の場合(ＣＢ／ＣＣ）は、○印及び△印が表示され、表
４，５の備考欄に記載のように破線表示となり、その例
を表６の＊５の欄に表示のとおりである。また、表６の
＊６の欄に示すように、開口部と床の場合（ＤＯＰ／Ｃ
Ｆ）は実線表示、床と床同志の場合（ＣＦ同志）は同一
面接触部の線分が除去される。

【００７５】（Ｊ７ステップ）Ｊ６ステップの判定処理
に従い、重複線分の除去が行われる。

【００７６】次に図２，３、図５、図２６〜図３４、表
１，２、表４，５及び表６を用いて、前記各手順の実施
例を説明する。実施例の説明は、図５に示す作業フロー
に基づいて説明を行う。先ず柱Ａ、Ｂの躯体情報を読み
込んだ後、設計者は図面化する範囲の設定と視野方向の
設定を行う。図２６に示すように、２つの躯体（柱Ａ，
Ｂ）について、視野方向は柱Ａ，ＢをＰ方向（Ｙ軸の＋
方向）から見た場合とし、範囲は図面化する範囲を破線
部のようにする〔ステップＢ〕。この指示に応じて、第
１ＣＡＥシステム１により不要線分除去プログラム１０
が起動して、指示された柱Ａ，Ｂに関して通信回線２２
を介し、第２ＣＡＥシステム１２により、対応するデー
タ、すなわち、柱Ａ，Ｂの位置関係を示す座標値をメモ
リ２３Ｂより取り出す。次に、メモリ２３Ｂより取り出
されたデータを通信回線２２を介して不要線分除去プロ
グラム１０に渡し、不要線分除去プログラム１０によ
り、その内容は作業メモリ４に格納されると共にディス
プレイ５に表示される〔ステップＣ〕。

【００７７】次に、柱Ａ，Ｂの上下方向（Ｙ方向）の位
置関係についての判定を行う。この場合、下記の３ケー
スについて考える必要がある。 《ケースI》Ｙａを面ＡのＹ軸方向の座標値、Ｙｂを面
ＢのＹ軸方向の座標値とした場合。図２７における柱
Ａ，Ｂの位置関係は、柱Ａの上面に柱Ｂが乗った位置の
場合、すなわち、柱Ｂ全体が柱Ａの上面より上位の位置
に有る場合であり、（ａ）式の位置関係にある。 Ｙa max≦Ｙb min …（ａ） 《ケースII》図２８，２９における柱Ａ，Ｂの位置関係
は、柱Ａの上面と、柱Ｂの上面が同一レベル（Ｙ軸座標
値が等しい）にあり、柱Ａ，Ｂが接触している状態（図
２８）と、柱Ａ，Ｂが互いにくい込んでいる状態（図２
９）の場合であり、（ｂ）式の位置関係にある。 Ｙa max＝Ｙb max …（ｂ） 《ケースIII》図３０における柱Ａ，Ｂの位置関係は、
柱Ａに柱Ｂの一部がくい込んだ状態であり、かつ柱Ａの
上面よりも、柱Ｂの底面が下の場合であり、（ｃ）式の
位置関係にある。 Ｙb min＜Ｙa max＜Ｙb max …（ｃ） 図２６において、指定された柱Ａ，Ｂに関して、第１Ｃ
ＡＥシステム１により対応するデータを不要線分除去プ
ログラム１０により柱Ａ，Ｂ間の位置関係を示す座標値
をメモリ２３Ｂ，２５Ｂより取り出し、通信回線２２を
介してその内容を不要線分除去プログラム１０に渡すこ
とにより作業メモリ４に格納されるとともにディスプレ
イ５に表示される〔ステップＤ〕。

【００７８】｜優先線分の判断｜ 前記のように、柱Ａ，Ｂの位置関係について各々認識し
た後、面を構成する各線分について、躯体（柱）の隠線
部分の処理、そして重複線分の処理や、同一面線分の処
理について判断を行う。優先線分の判断処理は、図５に
示す不要線分除去作業フローにより行う。

【００７９】以下、図５をもとに、ケースI，II，IIIの
場合についての処理方法と構成について説明する。 《ケースI》この場合、柱Ａ全体が柱Ｂの下に位置した
場合であり、図５の作業フローにおいてケース（ａ）の
処理となり、第１ＣＡＥシステム１における不要線分除
去プログラム１０により、通信回線２２を介して不要線
分除去、設計データ２５Ａを取り出し、その内容を通信
回線２２を介して不要線分除去プログラム１０に移しま
す。渡された内容は不要線分除去プログラム１０により
作業メモリ４に格納されるとともにディスプレイ５に図
３１に示すような形状が表示され、視野方向Ｐにより柱
Ａが柱Ｂにより隠れてしまう線について破線で表示する
〔ステップＧ〕。

【００８０】《ケースII》この場合、柱ＡとＢの上面が
同レベルにあり、柱Ａ，Ｂ間に重なりがある場合とない
場合の２つの場合が考えられる。 (イ)．柱ＡとＢが接している状態 これは、躯体間に重なりがない場合であり、図５に示す
作業フローにおいてケース（ｂ）の処理となり、第１Ｃ
ＡＥシステム１における不要線分除去プログラム１０に
より、通信回線２２を介して不要線分除去設計データ２
５Ａを取り出し、その内容を通信回線２２を介し、不要
線分除去プログラム１０に渡す。

【００８１】(ロ)．柱ＡとＢが互いにくい込んだ状態 これは、躯体間に重なりが発生している場合であり、図
５に示す作業フローにおいてケース（ｂ）の処理とな
り、第１ＣＡＥシステム１における不要線分除去プログ
ラム１０により、通信回線２２を介して不要線分除去設
計データ２５Ａを取り出し、その内容を通信回線２２を
介して不要線分除去プログラム１０に渡す〔ステップ
Ｅ〕。

【００８２】《ケースIII》この場合、柱Ａ，Ｂの一部
がくい込んだ状態にあり、図５に示す作業フローにおい
てケース（ｃ）の処理となり、第１ＣＡＥシステム１に
おける不要線分除去プログラム１０により、通信回線２
２を介して、不要線分除去設計データ２５Ａを取り出
し、その内容を通信回線２２を介して不要線分除去プロ
グラム１０に渡す。渡された内容は不要線分除去プログ
ラム１０により作業メモリ４に格納されるとともにディ
スプレイ５に図３４に示すような形状が表示され、視野
方向Ｐにより、柱Ａが柱Ｂにより隠れてしまう線につい
ては表示しない〔ステップＩ〕。

【００８３】次に、《ケースII》において柱Ａ，Ｂの上
面が同一レベルにあり、柱Ａ，Ｂ間に重なりがある場
合、及びない場合の優先処理（イ)，(ロ）について以下
説明を行う。

【００８４】(イ)．柱Ａ，Ｂ間に重なりがない場合（柱
Ａ，Ｂが互いに接している状態） これは、柱間に重なりがない場合であり、図５に示す作
業フローにおいてケース(ｂ)の場合のステップＪの処理
となり、同一面線分処理に関する優先処理を行う〔ステ
ップＪ〕。

【００８５】ここで、同一面線分処理に関する優先処理
の為のルールデータは第１ＣＡＥシステム１における不
要線分除去プログラム１０に内蔵されており、同一面線
分処理の考え方についての規準データにより、以下のよ
うに処理される。 先ず、表４，５の躯体種別の柱（ＣＣ）同士の線分
が接している場合、×記号が表示される。 ×記号の場合の処理は、接触部の線分が削除とな
る。 表６に示すように、同一躯体の場合は、同一面接触
部の線分が除去される。次に躯体種別が異種同士の場合
は、表４，５のテーブルに従い処理を行う。 表４，５（＊５）の欄に示すように、（○印）又は
（△印）が表示される。 ○印の場合は実線、△印の場合は破線となる。 以上、処理された内容は、不要線分除去プログラム１０
により作業メモリ４に格納されるとともに、ディスプレ
イ５に図３２に示すような形状が表示される。

【００８６】(ロ)．柱Ａ，Ｂ間に重なりがある場合（柱
ＡとＢが互いにくい込んだ状態） これは、躯体間に重なりがある場合であり、図５に示す
作業フローにおいてケース（ｂ）の場合のステップＨの
処理となり、重複線分処理に関する優先処理を行う。 ここで、第１ＣＡＥシステム１における不要線分除去プ
ログラム１０に内蔵されている重複線分処理の考え方に
ついての規準データを示す表１，２により、以下のよう
にする。 先ず、表１，２の躯体種別の柱（ＣＣ）同士の線分
が接している場合、×記号が表示される。 ×記号の場合の処理は、重複部の線分が削除とな
る。 表３に示すように、同一躯体の場合、重複している
線分が除去される。次に、躯体種別が異種同士の場合
は、表１，２に示すように、重複した場合、どちらの躯
体の線分を優先（残す）するかをテーブル化しておき、
そのテーブルに従い処理を行う。 以上、処理された内容は、不要線分除去プログラム１０
により、作業メモリ４に格納されると共に、ディスプレ
イ５に図３３に示すような形状が表示される〔ステップ
Ｈ〕。

【００８７】なお、表１，２に記載している重複線分処
理の場合の優先処理の考え方についての規準は、躯体を
構成する主要構造物である柱、梁、ＴＧ架台及びブロー
アウトパネルについてを優先表示することを第１条件と
し、下記の(イ)〜(ル)の考え方とする。まず、柱、梁、
ＴＧ架台及びブローアウトパネルに関しては、次の(イ)
〜(ニ）の考え方とする。 （イ）柱（ＣＣ）は、全てのものに優先する。 （ロ）梁（ＣＤ）は、柱以外の全てのものに優先する。 （ハ）ＴＧ架台（ＤＴＧ）は、柱、梁以外の全てのもの
に優先する。 （ニ）ブローアウトパネル（ＤＢＰ）は柱、梁及びＴＧ
架台以外の全てのものに優先する。

【００８８】次に、ハッチ及び開口部に関しては次の
（ホ)〜(ル)の考え方とする。 （ホ）(イ)〜(ニ)を優先することを前提とし、ハッチは
開口部以外のものに優先する。 （ヘ）(イ)〜(ニ)を優先することを前提とし、開口部
は、(イ)〜(ニ)以外のものに優先とする。 （ト）鉄板壁は、(イ)〜(ニ)を優先とすることを前提と
し、ハッチ及び開口部以外のものに優先する。 （チ）後打壁は、(イ)〜(ニ)を優先とすることを前提と
し、ハッチ、開口部及び鉄板壁以外のものに優先する。 （リ）将来設置壁は、(イ)〜(ニ)を優先とすることを前
提とし、床及び壁のみに優先する。 （ヌ）カーブ及び階段は、(イ)〜(ニ)を優先とすること
を前提とし、かつハッチ及び開口部以外のものに優先す
る。 （ル）ブロック壁は、(イ)〜(ニ)を優先とすることを前
提とし、床及び壁のみに優先する。

【００８９】次に、実施例２として、躯体種別の異なっ
た同志で、角度をつけた位置関係にある場合について以
下説明する。図３５に示すように、２つの躯体（柱Ａ，
壁Ｂ）について、視野方向は、柱Ａ，壁ＢをＱ方向（Ｙ
軸の＋方向）から見た場合とし、範囲は、図面化する範
囲を破線部のように設定する〔ステップＢ〕。この指示
に応じて、第１ＣＡＥシステム１により不要線分除去プ
ログラム１０が起動して、指示された柱Ａ，壁Ｂに関し
て通信回線２２を介し、第２ＣＡＥシステム１２によ
り、対応するデータ、即ち、柱Ａ，壁Ｂの位置関係を示
す座標値及び角度データをメモリ２３Ｂより取り出す。

【００９０】次に、メモリ２３Ｂより取り出されたデー
タを通信回線２２を介して不要線分除去プログラム１０
に渡し、不要線分除去プログラム１０により、その内容
は作業メモリ４に格納されると共にディスプレイ５に表
示される〔ステップＣ〕。

【００９１】次に、柱Ａ，壁Ｂの上下方向（Ｙ方向）の
位置関係についての判定を行う。この場合、下記の４ケ
ースについて考える必要がある。 《ケースＩ》Ｙaを面ＡのＹ軸方向の座標値，Ｙbを面Ｂ
のＹ軸方向の座標値とした場合。

【００９２】図３６における柱Ａ，壁Ｂの位置関係は、
柱Ａの上面に壁Ｂが乗った位置の場合、すなわち、壁Ｂ
全体が柱Ａの上面より上位の位置にある場合であり、角
度αが付いた状態で（ｄ）式の位置関係にある。 Ｙa max≦Ｙb min …（ｄ） 《ケースII》図３７における柱Ａ，壁Ｂの位置関係は、
柱Ａに壁Ｂがくい込んでいる状態の場合であり、角度α
が付いた状態で（ｅ）式の位置関係にある。 Ｙb max＞Ｙa max＞Ｙb min …（ｅ） 《ケースIII》図３８における柱Ａ，壁Ｂの位置関係
は、柱Ａに壁Ｂの一部が側面において接している状態で
あり、角度αが付いた状態で（ｆ）式の位置関係にあ
る。 Ｘa max＝Ｘb min …（ｆ） 《ケースIV》図３９における柱Ａ，壁Ｂの位置関係は、
柱Ａの下面に壁Ｂが位置している場合であり、角度αが
付いた状態で（ｇ）式の位置関係にある。 Ｙa min≧Ｙb max …（ｇ） 図３５において、指定された柱Ａ，壁Ｂに関して、第１
ＣＡＥシステム１により対応するデータを不要線分除去
プログラム１０により柱Ａ，壁Ｂ間の位置関係を示す座
標値、及び角度データをメモリ２３Ｂ，２５Ｂより取り
出し、通信回線２２を介してその内容を不要線分除去プ
ログラム１０に渡すことにより作業メモリ４に格納され
るとともにディスプレイ５に表示される〔ステップ
Ｄ〕。

【００９３】｜優先線分の判断｜ 前記のように、柱Ａ，壁Ｂの位置関係について各々認識
した後、面を構成する各線分について、躯体（柱，壁）
の隠線部分の処理、そして重複線分の処理や、同一面線
分の処理について判断を行う。優先線分の判断処理は、
図５に示す不要線分除去作業フローにより行う。

【００９４】以下、図５をもとめ、ケースI，II，III，
IV の場合についての処理方法と構成について説明す
る。 《ケースＩ》この場合、図３６に示すように柱Ａ全体が
柱Ｂの下に位置した場合であり、図５の作業フローにお
いてケース（ａ）の処理となり、第１ＣＡＥシステム１
における不要線分除去プログラム１０により、通信回線
２２を介して不要線分除去設計データ２５Ａを取り出
し、その内容を通信回線２２を介して不要線分除去プロ
グラム１０に移します。渡された内容は、不要線分除去
プログラム１０により作業メモリ４に格納されると共に
ディスプレイ５に図４０に示すような形状が表示され、
視野方向Ｑにより柱Ａが壁Ｂにより隠れてしまう線につ
いて破線で表示する〔ステップＧ〕。

【００９５】《ケースII》この場合、図３７に示すよう
に、柱Ａの中に壁Ｂの一部が、点“Ｊ”の位置を境にし
てくい込んだ状態に位置し、かつ、壁Ｂの一部が柱Ａの
上に位置した場合であり、壁Ｂが柱Ａに対して角度αを
有した状態となっている〔ステップＤ１〕。これは図５
の作業フローにおいてケース（ａ）の処理となり、第１
ＣＡＥシステム１における不要線分除去プログラム１０
により、通信回線２２を介して不要線分除去設計データ
２５Ａを取り出し、その内容を通信回線２２を介して不
要線分除去プログラム１０に移します。渡された内容
は、不要線分除去プログラム１０により作業メモリ４に
格納されるとともにディスプレイ５に図４１に示すよう
な形状が表示され、視野方向Ｑにより柱Ａが壁Ｂにより
隠れてしまう線、壁Ｂが柱Ａにより隠れてしまう線につ
いて、各々破線で表示する〔ステップＧ〕。

【００９６】《ケースIII》この場合、図３８に示すよ
うに、柱Ａと壁Ｂの一部が接した状態にあり、柱Ａと壁
Ｂ間に重なりがない場合であり、図５の作業フローにお
いてケース（ｂ）の処理となり、同一面線分処理に関す
る優先処理を行う。ここで、同一面線分処理に関する優
先処理の為のルールデータは第１ＣＡＥシステム１にお
ける不要線分除去プログラム１０に内蔵されており、同
一面線分処理の考え方についての規準データにより、以
下のように処理される。 先ず、表４，５の躯体種別の柱（ＣＣ）と壁（Ｃ
Ｗ）の線分が接している場合、※×，※△が表示され
る。 ※付の※×の場合は、床断面の場合の処理の仕方を
意味し、削除となる。※△の場合は、床下／壁断面の場
合の処理の仕方を意味し、破線となる。 以上、処理された内容は、不要線分除去プログラム１０
により作業メモリ４に格納されるとともに、ディスプレ
イ５に図４２に示すような形状が表示される〔ステップ
Ｊ〕。

【００９７】《ケースIV》図３９に示すように柱Ａ全体
の下に壁Ｂが位置した場合であり、躯体間の位置関係が
《ケースＩ》とは正反対の状態であり、図５の作業フロ
ーにおいてケース（９）の処理となり、第１ＣＡＥシス
テム１における不要線分除去プログラム１０により、通
信回線２２を介して不要線分除去設計データ２５Ａを取
り出し、その内容を通信回線２２を介して不要線分除去
プログラム１０に移す。渡された内容は、不要線分除去
プログラム１０により作業メモリ４に格納されると共に
ディスプレイ５に図４３に示すような形状が表示され、
視野方向Ｑにより壁Ｂが柱Ａにより隠れてしまう線につ
いて破線で表示する〔ステップＧ〕。

【００９８】以上、レイアウト設計計画システムの内容
について説明したが、さらに本プラント統合ＣＡＥシス
テムは下記の機能を有している。

【００９９】〈ニ〉レイアウトデータの表示高速化 本システムは、プラント統合ＣＡＥシステムの１サブシ
ステムとして３Ｄ−ＣＡＤ入力システムで作成された３
次元プラントレイアウトデータを入力情報として、高
速，高品質のコンピュータグラフィックス技術を用い
て、レイアウトデータのリアルな表現を可能にするとと
もに建屋内歩行及び機器分解等のリアルタイムダイナミ
ックシミュレーションが実行できるシステムである。以
下、（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に本システムの特
徴を説明する。

【０１００】（ａ）画像処理手法により高速，高品質処
理が可能である。 （ｂ）ライティング及びテクスチャーマッピングの採用
により、よりリアルな表現が可能である。 ３次元データにテキスチャーマッピング処理を施して、
手軽によりリアリティのある画像が作成でき、かつ回転
等のビューの変更がリアルタイムで行える。テキスチャ
ーマッピング処理手順は図４４に示すとおりである。各
ステップの処理内容は以下のとおりである。

【０１０１】（ステップＡ）：マッピング対象（３次元
オブジェクト）の選択……３次元オブジェクトの中から
テキスチャーマッピングする物を選択する。 （ステップＢ）：写真（テキスチャー）の選択……でき
る限り実物に近い写真で正面から写した写真を使用す
る。 （ステップＣ）：イメージスキャナーによる写真の画像
化……イメージスキャナーを使用して写真の画像データ
（デジタル）化を行う。 （ステップＤ）：画像データの編集……画像データの任
意の位置の色をサンプリングして、それを任意の位置に
ペーストする編集及び不必要な部分を透明にするため、
その部分を黒に変更することが可能である。 （ステップＥ）：マッピングデータの作成……３次元デ
ータとテキスチャーデータとの関連付けをするため、コ
マンドを使用してマッピングデータを作成する。

【０１０２】（ｃ）建屋内歩行及び機器分解等のシミュ
レーション機能が充実している。機器分解において、動
作対象のマテハン機器に関するデータは階層構造で定義
される。すなわち、マテハン機器の各モジュールをその
動きに合わせて親子関係で定義することにより容易にマ
テハン機器の動作を定義できる。図４５において、モジ
ュール４及びモジュール５は、各々単独に動くが、その
親のモジュール２とモジュール１の動きに合わせた動き
もする。なおそのマテハンに関する全てのイベントには
以下に示す４つの種類がある。 マテハン機器の動作（動作対象マテハン機器の指定
及び現在の位置からの相対移動） 視点及び参照点位置の変更（視点の現在位置からの
相対移動） 移動対象機器の取付け及び取外し指定 シミュレーション時間幅の指定 （ｄ）Ｃ言語の採用等によりプログラムのコンパクト化
及びメモリ管理の最適化が図られている。

【０１０３】(5）［レイアウト評価システム（Ｄ）］ 本システムは、自動レイアウト及び対話レイアウトシス
テムにより計画された配管，トレイ及びダクトのレイア
ウトを評価するシステムである。レイアウトの評価は基
本計画段階及び計画完了後の各ステップで行う。評価内
容については次に記載のとおりである。 （イ）機能性評価 設計者がレイアウト計画を行いながら実施可能であり、
いつでも見たい時に評価結果を画面表示できる。その主
機能は下記（ａ)〜(ｄ）に示す通りである。 (a）Ｐ＆ＩＤとの整合性 (b）ドレン溜りの有無 (c）ベント抜きの有無 (d）弁位置の妥当性 （ロ）操作性評価 配管、トレイ及びダクトのレイアウト総合調整の段階
で、動作シミュレーション機能を用いることにより、主
として次のような評価を行うことができる。 (a）通路性 (b）機器搬出入性 (c）ＩＳＩ（供用期間中検査） (d）弁操作性 (e）弁分解点検作業性 （ハ）総合調整評価 評価の最終段階として配管、トレイ及びダクトの個別に
進められるレイアウト結果を総合調整し、評価する手段
としてグラフィックモデルシミュレーション手法を用い
た。従来のプラスチックモデルと比較すると、この方式
には次のような特徴がある。

【０１０４】(a）コンピュータモデルの作成がレイアウ
ト計画設計と同時にできる。 (b）対話処理機能（縮尺度スケール，作業者モデル表示
等）。 (c）デザインレビューで、コメントに対応したレイアウ
トデータの変更がオンラインでできる。

【０１０５】(6)［３次元ＣＡＤデータベースシステム
（Ｇ１）］ 本システムは、上流側のレイアウト計画から下流側の施
工設計及びＣＡＭ・ＦＡシステムで扱うデータを一元管
理し、設計者に常に最新の情報を提供するものである。
さらに、種々のデータ整合性、信頼性及び機密保護を保
証し、エンジニアリング業務の迅速かつ円滑な運用を支
援する。本システムは、図４７に示すサブシステムから
構成されている。これらのサブシステムの機能を表７に
示す。

【０１０６】

【表７】

【０１０７】本システムの主な特徴を以下に説明する。 （イ）データ構造 本システムのデータ構造を図４６に示すように分類する
ことができる。 （ロ）３次元図形データの表現法 ＣＡＤシステムによりレイアウト計画された３次元図形
データ群は、エンジニアリングデータベースに登録管理
される。これらの３次元図形データは、単純な基本図形
（四角柱、円柱、円錐台など計１５個）の組み合わせ及
び接続定義情報による結合関係により表現した。また、
３次元図形データの配置位置は、次に示す関係で表現さ
れている。

【０１０８】プラント座標系 → 建屋座標系 → 部
品座標系 → 基本図形座標系 図４８に３次元図形データのデータベース構造例を示
す。このような表現形式を採用したのは、以下の理由に
よる。 （ａ）データベース構造がコンパクトになり、データ量
が少なくてすむ。 （ｂ）複雑な部品も簡単に表現できる。 （ｃ）部品の形状変更が容易に行なえる。

【０１０９】（ハ）高速エリア検索キー 高速エリア検索キーの目的は、データ管理、保護及びデ
ータの圧縮化等の負荷に起因するデータ検索の応答性の
劣化を回避すること、及びより効率のよい検索を行なう
ことにある。高速エリア検索キーは、プラント建屋の柱
心で囲まれた１区画を１エリアNoとして、プラント名＋
建屋名＋フロア名＋エリアNoで構成している。これを個
々の３次元図形データに格納することにより、検索範囲
が限定でき、アプリケーションプログラムの読み込むデ
ータ数を最小限にとどめ、応答時間を速くすることがで
きた。

【０１１０】（ニ）共通データの統合化 従来各プログラムが重複してもっていた配管、トレイ及
びダクトの標準部品の寸法、重量情報をはじめ、法規等
で定められた設計基準や社内基準に至るまで、広範囲の
標準データを整理し、統合化してデータベースに登録し
た。この結果、常に信頼性の高い最新の設計基準データ
を取り出すことができる。

【０１１１】さらに、本プラント統合ＣＡＥシステム
は、下記の機能を有している。 （ホ）３Ｄ−ＣＡＤデータロード表示高速化 発電プラント建屋内のデータ量は膨大なものとなり、効
率的なＣＡＤ設計を運用するため、データロードの高速
化が必要である。この高速化を計る手段として、以下に
示す（ａ),(ｂ),(ｃ）の３つの機能を開発した。

【０１１２】（ａ）ファイルサーバ上へのデータ集約 図４９に示すように最適ネットワーク形態として、高性
能ファイルネットワークファイルサーバを導入し、物理
的なデータ転送時間の短縮化を図ることにより、データ
ロード時間の削減が可能である。

【０１１３】（ｂ）各ディレクトリィ内に含まれるデー
タファイル数の最適化 図５０に示すように３Ｄ−ＣＡＤデータ構造として、形
状データ格納ディレクトリィの細分化と階層化を図り、
ファイル検索時間の最適化を行なうことにより、データ
ロード時間の削減が可能である。

【０１１４】（ｃ）データ管理エリア８分割化 図５１に示すように３Ｄ−ＣＡＤデータ管理方法とし
て、データの管理エリア８分割化を図ることにより、デ
ータロード時間の削減が可能である。

【０１１５】以上のデータベースシステムを開発したこ
とにより、次のような効果がある。

【０１１６】（ｉ）データの一元化を行なうことによ
り、上流側の計画設計から下流側のＣＡＭ・ＦＡ、据付
まで一気にデータの受け渡しができ、設計データの信頼
性が確保された。

【０１１７】（ii）基本設計データを初期登録すること
により設計効率向上が図れた。

【０１１８】(7)［コンストラクションＣＡＥシステム
（Ｆ１）］ 建設詳細計画作業を機械化するため、本システムではコ
ンピュータグラフィック技術を応用し、ビジュアルな高
速・高精細シミュレーションシステムを開発した。以
下、図５２を用いて説明する。建設作業シミュレーショ
ンシステムは３次元レイアウト計画ＣＡＤ、仮設計画Ｃ
ＡＤ、製作・施工設計ＣＡＤ及び配管製作等のＣＡＭ・
ＦＡから決定された３次元モデルデータ、エンジニアリ
ングデータ、据付け最小ユニットデータ及び工事計画に
必要なベースデータ（マスタスケジュール、マテリアル
ハンドリング機器及び原単位データ）をデータベースに
登録し、必要なデータと有機的に連係させてシミュレー
ションを行うフィールドシミュレーション(Ｆ−ＣＡ
Ｄ)、機器搬入・仮開口シミュレーション（Ｔ−ＣＡ
Ｄ）及び据付け手順シミュレーション（ＨＩ−ＳＩＭ）
で構成されている。

【０１１９】（イ）建設作業シミュレーション（Ｆステ
ップ） (a）ヤード・クレーンシミュレーション（Ｆ−ＣＡＤ） 本システムは、周辺条件がめまぐるしく変化する屋外ヤ
ードの工事計画及びクレーン等マテリアルハンドリング
機種の使用計画の検討及び最適化を目的としたシミュレ
ーションシステムである。

【０１２０】(b）搬入・仮開口シミュレーション（Ｔ−
ＣＡＤ） 本システムは、従来、主に図面を用いて行っていた搬入
計画をＣＡＤ化したものであり、計画者がコンピュータ
と対話しながら行うシステムである。 (c）据付け手順シミュレーションシステム（ＨＩ−ＳＩ
Ｍ） 据付け手順は、従来、技術と豊富な経験を持つ建設技術
者によって、機器配置図，配管計画・施工図，工事工程
等をベースに決められている。このため、据付最小ユニ
ット数が膨大なために検討が多岐にわたること、最適な
手順計画を得るのに多くの時間を要すること等の問題が
あった。これらの問題を解決し、経験の少ない計画者及
び末端の建設作業者までが容易に作業手順を理解できる
システムである。

【０１２１】（ロ）評価システム（ＨＩ−ＲＯＴＯ／Ｈ
Ｉ−ＵＮＩＴ）（Ｆ２ステップ） 異なる職種及び異なる能力を持つ建設作業員による現場
をコンピュータモデルで再現し、種々の建設作業の詳細
な人間動作シミュレーションを実行することによって、
より正確な作業所要時間の算出、及び計画された手順ど
おりの据付けの妥当性の評価を支援するものである。

【０１２２】（ハ）スケジューリングシステム（ＨＩ−
ＣＰＭ）（Ｆ３ステップ） 本システムは、工程の入力、表示、調整、出力及び実績
管理ができる一貫した工程計画管理システムである。特
に工程解析手法の一つであるＣＰＭ（クリティカル パ
ス メソッド）法をベースとして自動工程最適化機能を
加えて、対話式修正機能を持ち、より最適な工程を効率
的に作成できるシステムである。

【０１２３】（ニ）プロジエクト管理システム（Ｆ４ス
テップ） 本システムは、物流管理システム（ＰＯＣ）、工事管理
システム（ＣＡＲＡＶＡＮ）及び据付け管理支援システ
ム（Ｃ−ＤＳＳ）の３システムから構成されている。工
場と現地はオンライン化されているため、工場及び現地
のどちらでも必要なときに必要なデータが得られ、現地
実績データの的確な把握、予実算管理及び各種レポート
発行機能による高精度で多角的なプロジエクト管理が可
能となる。

【０１２４】(8)［生産設計ＦＡ（Ｅ）］ 本システムは、上流側システムである計画及び設計デー
タに基づいて機械、電気計装及び空調関係につき、施工
データによる設計製作を行うシステムである。 (9)［検査（Ｅ１）］ 本システムは、運転中のプラントの常時監視、場内の保
守管理を行うとともに、プラント全般の検査データの評
価を行うシステムである。 (10)［試運転（Ｇ）］ 本システムは、プラントの試運転についての試運転計画
及び検査の記録の情報を登録するとともに、起動試験の
評価を行うシステムである。 (11)［予防保全（Ｈ）］ 本システムは、運転中のプラントのメンテナンス支援及
び監視診断支援を行うとともに、プラント設備データの
検索及び点検保守に関してビジュアル表示等を行うシス
テムである。

【０１２５】(12)［建設ＣＡＥシステムに関するデータ
ベースシステム（Ｇ２）］ ３次元プラント建設計画ＣＡＥシステムに関連するデー
タベースシステムは、図５２及び図５３に示すように大
きく３種類に分割できる。これらのデータベースは、建
設計画ＣＡＥシステム（据付け手順シミュレーションシ
ステム、スケジュール管理システム及びプロジェクト管
理システム等）で使用しており、設計の上流側に位置す
る３Ｄ−ＣＡＤデータベースから、３次元形状データ及
び設計情報等を取り込み、建設計画で発生した各種情報
を登録し一元化管理している。本データベースはリレー
ショナルデータベースを採用しており、エンジニアリン
グデータベースによく見受けられるデータ構造の変更及
びデータ項目の追加，変更，削除等に柔軟に対応でき、
さらにハードウェア環境を考慮して、それぞれのデータ
ベースをホストコンピュータ、ミニコンピュータあるい
は高性能グラフィックワークステーション上に適材適所
配置している。次に、それぞれのデータベースの主な内
容及び特徴について説明する。

【０１２６】（１）Ｃ−ＣＡＥデータベース Ｃ−ＣＡＥ（コンストラクションＣＡＥ）データベース
は、建設計画を行う各種ＣＡＤシステムのデータを一元
化している。これらのＣＡＤシステムは、大量のデータ
のロード・アンロードが発生するため、応答性の観点か
ら大量データのロード・アンロードに弱いリレーショナ
ルＤＢＭＳ(Ｄata Ｂase ＭanagementＳystem）の欠点
をカバーするため、一旦データベースからＡＳＣＩＩ
（Ａmerican Ｓtandard Ｃode for Ｉnformation Ｉnte
r-change）ファイルへコピーして、データのロード・ア
ンロードに要する時間の最小化を図っている。またその
際に、ＤＢＭＳの整合性環境から離れてしまうため、ロ
ードしたデータにロックフラグを立て、同一データが同
一タイミングでトランザクションを起こさないよう考慮
し、データの整合性と信頼性とを確保している。

【０１２７】（２）ＣＰＭデータベース ＣＰＭ（Ｃritical Ｐath Ｍethod）データベースは、
工程計画に必要な情報を、上流側のＣ−ＣＡＥデータベ
ースで作成された据付け手順情報をベースに、詳細工程
管理を行うための情報（作業名、作業期間、先行作業
名、資源名、必要資源量、ＣＰＭ、ネットワークデータ
等）を一元化している。

【０１２８】（３）ＣＤＢデータベース ＣＤＢ（Ｃommodity Ｄata Ｂase）データベースは、物
量、図書、現地成果管理情報等を工場〜現地間で運用し
ている。この際、現地へのデータ転送が確実に行われて
いることをチェックするため、現地コンピュータで転送
データ処理が正常終了した後、再び工場ヘフィードバッ
クし、整合性チェックを実施し、データの不整合や転送
ミスをなくしている。

【０１２９】以上のように、従来の発電プラントの設計
作業では困難であった各種レイアウト計画、建設計画、
そして適切なる図面作成方法に関する設計作業が、知識
工学、ＣＡＤ、ＣＡＭ及びコンピュータグラフィック等
の最新技術を取り入れた新しい設計手法を導入すること
により、下記に示すような効果が期待できる。

【０１３０】(1） 自動レイアウトシステムにより、設
計迅速化が図れ、計画段階で種々のケーススタディがで
き、系統的な最適レイアウト計画が可能である。 (2） 対話レイアウトシステムにより、配管、トレイ、
ダクトの３次元図形処理及びコンピュータモデルの作成
・変更・追加が容易となった。 (3） レイアウト評価システムにより、Ｐ＆ＩＤとの整
合性等の機能性評価、弁分解点検作業性等の操作性評価
を行い、計画段階での問題点の摘出が図れる。 (4） 総合調整評価及びレビューにグラフィックモデル
シミュレーション手法を用いることにより、変更・追加
等にも即座に対応でき、設計時間の低減が図れる。 (5） 各種図面（計画図、配置図及び施工図等）の不要
線分除去処理（ラインイルミネーション）が、システム
的に可能となり、作図項目として躯体を含む設計図面作
成時間を大幅に削減できる。 (6）計画設計データは、データベースを介して生産設計
ＣＡＤ・ＣＡＭ・ＦＡシステムへ連携されるため、設計
データ転記誤り等によるトラブル防止ができる。 以上により、プラントレイアウト計画設計の効率向上が
期待できる。

【０１３１】一方、発電プラントの建設計画に３Ｄ−Ｃ
ＡＤ、コンピュータシミュレーション、コンピュータグ
ラフィック等の最新技術を取り入れた新しい計画手法と
して、発電プラントコンストラクションＣＡＥシステム
を開発した。本システムを実機プラントに適用すること
により、プラントのレイアウト計画から建設計画に至る
トータルシステムとして、次のような効果が期待でき
る。 (1） Ｃ−ＣＡＥシステムは、３Ｄ−ＣＡＤで計画され
た範囲の最適建設計画ができる。又、本システムは３Ｄ
−ＣＡＤモデル、据付け最小ユニット、作業項目、及び
スケジュールそれぞれの関係を一つ一つ定義し、修正す
ることができる。 (2） 建設作業シミュレーションシステムによる手順の
最適化ができ、建設スケジュールの精度向上が可能にな
った。また、種々のシミュレーションによる最適化アプ
ローチが可能になった。 (3） 評価システムにより、実際の建設段階での問題発
生前に計画段階での搬入性、据付性及び作業性等を人間
動作シミュレーションを行い、計画段階での問題点の摘
出が図れ、先手解決ができる。

【０１３２】(4） スケシューリングシステムにより、
資源の配分、工数積算を最適化し、現場建設上の混乱と
再工事の発生を低減し資源の有効活用による必要資源の
低減が図れる。

【０１３３】(5） プロジェクト管理システムにより、
据付け品の納期が明確に定義され、ジャストインの物流
管理が可能となる。また、工事進捗状況・成果をディリ
ーに把握でき、その問題点を早期に発見できる。

【０１３４】(6） データベースシステムに登録された
各種プロジェクト管理データに基づいて、必要な報告書
が出力される。また、データベースを介して工事支援シ
ステムへ連携され、建設支援ロボット開発の加速が期待
できる。

【０１３５】(7） 工事計画が非常に複雑で、工事にか
かわる技術者が十分なトレーニングを必要とする場合
に、Ｃ−ＣＡＥは３次元モデル、工事計画のアニメーシ
ョン画像及び躯及び搬出入機器に関する図面に不要線分
除去処理（ラインイルミネーション）を反映したことに
より、見やすく判り易い図面となり、注釈の付いた図面
を使いながら工事計画、作業者のトレーニング及び工事
計画のいろいろな側面からの評価や種々検討に利用する
ことができ、より効率的な工事計画が可能となる。

【０１３６】以上により、プラント建設計画の効率向上
が可能となり、工場計画部門と現地のコミュニケーショ
ンが改善され、質の高いプラント建設を短工期に、かつ
工事の安全を確保しながら建設できることが期待され
る。

【０１３７】

【発明の効果】本発明によれば、データベースに格納さ
れた各データを高速で検索でき、かつ系統計画より予防
保全に至る全工程を干渉チェックしながら処理できると
ともに、各工程を３次元表示できるので、設計計画迅速
化と建設計画最適化とが図られ、また建設スケジュール
の精度が向上して短工期でプラント建設が可能となる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。

【図２】本発明の一実施例の機器構成を示す図である。

【図３】本発明の一実施例の機器構成を示す図である。

【図４】図２，３の各システム間のネットワークを示す
図である。

【図５】図１のＣＡＥシステム上で実行される処理手段
を示す説明図である。

【図６】図１のＣＡＥシステム上で実行される処理手段
を示す説明図である。

【図７】図１のＣＡＥシステム上で実行される処理手段
を示す説明図である。

【図８】図１のＣＡＥシステム上で実行される処理手段
を示す説明図である。

【図９】図１のＣＡＥシステム上で実行される処理手段
を示す説明図である。

【図１０】図１のＣＡＥシステム上で実行される処理手
段を示す説明図である。

【図１１】不要線分除去の基本的な考え方を説明する図
である。

【図１２】不要線分除去の基本的な考え方を説明する図
である。

【図１３】不要線分除去の基本的な考え方を説明する図
である。

【図１４】不要線分除去の基本的な考え方を説明する図
である。

【図１５】不要線分除去の基本的な考え方を説明する図
である。

【図１６】不要線分除去の基本的な考え方を説明する図
である。

【図１７】不要線分除去の基本的な考え方を説明する図
である。

【図１８】躯体の切出しと線分種別を説明する図であ
る。

【図１９】躯体の切出しと線分種別を説明する図であ
る。

【図２０】躯体の切出しと線分種別を説明する図であ
る。

【図２１】躯体の切出しと線分種別を説明する図であ
る。

【図２２】躯体面を構成する線分の分類を説明する図で
ある。

【図２３】躯体面を構成する線分の分類を説明する図で
ある。

【図２４】躯体面を構成する線分の分類を説明する図で
ある。

【図２５】躯体面を構成する線分の分類を説明する図で
ある。

【図２６】躯体間の位置関係の判定手順を説明する図で
ある。

【図２７】躯体間の位置関係の判定手順を説明する図で
ある。

【図２８】躯体間の位置関係の判定手順を説明する図で
ある。

【図２９】躯体間の位置関係の判定手順を説明する図で
ある。

【図３０】躯体間の位置関係の判定手順を説明する図で
ある。

【図３１】躯体間の位置関係の表示例を示す図である。

【図３２】躯体間の位置関係の表示例を示す図である。

【図３３】躯体間の位置関係の表示例を示す図である。

【図３４】躯体間の位置関係の表示例を示す図である。

【図３５】角度を有する躯体間の位置関係の判定手順を
説明する図である。

【図３６】角度を有する躯体間の位置関係の判定手順を
説明する図である。

【図３７】角度を有する躯体間の位置関係の判定手順を
説明する図である。

【図３８】角度を有する躯体間の位置関係の判定手順を
説明する図である。

【図３９】角度を有する躯体間の位置関係の判定手順を
説明する図である。

【図４０】角度を有する躯体間の位置関係の表示例を示
す図である。

【図４１】角度を有する躯体間の位置関係の表示例を示
す図である。

【図４２】角度を有する躯体間の位置関係の表示例を示
す図である。

【図４３】角度を有する躯体間の位置関係の表示例を示
す図である。

【図４４】テキスチャーマッピング処理手順を説明する
図である。

【図４５】各モジュールの動きを説明する図である。

【図４６】データベースシステムの構成図である。

【図４７】データベースのデータ構造を説明する図であ
る。

【図４８】データベースの構造例を示す図である。

【図４９】データベースのデータ集約を説明する図であ
る。

【図５０】データベースのデータ構造を説明する図であ
る。

【図５１】データベース内のデータ管理エリアを説明す
る図である。

【図５２】データベースの種類を説明する図である。

【図５３】データベースの種類を説明する図である。

【符号の説明】

１ 第１ＣＡＥシステム ２ 中央演算装置 ３ 入出力制御装置 ４ 作業メモリ ５ ディスプレイ ６ キーボード ７ マウス ８ メモリ ９ メモリ １０ メモリ １１ ２１…通信制御装置 １２ 第２ＣＡＥシステム １３ …中央演算装置 １５ 作業メモリ １６ ディスプレイ １７ キーボード １８ マウス １９ メモリ ２０ メモリ ２１ 通信制御装置 ２２ 通信回線 ２３〜２８ メモリ ３０〜３９ メモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北浦 渉 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 佐藤 正三 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (56)参考文献 東芝レビュー 47巻 第12号 914− 917頁 待場浩ほか「原子力発電プラン トのエンジニアリングに 日立評論 72巻 10号 27−38頁 好 永俊昭ほか「原子力発電プラントコンス トラクションＣＡＥシ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 17/50 630 G06F 17/50 610

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも配管レイアウト設計データ
   と、該配管レイアウト設計データを用いて作成した設計
   図面の図面データ及び建設データとを格納するデータベ
   ースを備え、指定した前記図面データを格納した少なく
   とも一つのプログラムにより前記データベースより検索
   し、指定した作業範囲の図面データを自動修正しかつ不
   要線分を除去した修正図面を表示し、かつ該修正図面の
   レイアウト評価を行う第１ＣＡＥシステムと、指定した
   データを格納した少なくとも一つのアプリケーションシ
   ステムにより前記データベースより検索し、少なくとも
   据付シミュレーションを行う第２ＣＡＥシステムとを備
   え、 第１ＣＡＥシステムは、アプリケーションシステムとし
   てシステムメモリに不要線分除去プログラムを格納して
   おり、不要線分除去プログラムは、図面より少なくとも
   二つの躯体を指定して取り出し、それぞれの躯体間の位
   置関係を自動判定しかつそれぞれの躯体の優先順位に従
   い線分種別、表示又は非表示の判定を行うものである こ
   とを特徴とするプラント統合ＣＡＥシステム。
2. 【請求項２】 第１ＣＡＥシステム及び第２ＣＡＥシス
   テムのそれぞれは、演算装置と入出力制御装置と表示装
   置と通信制御装置とを具備するとともに、通信回線を経
   由してデータベースに接続されていることを特徴とする
   請求項１記載のプラント統合ＣＡＥシステム。
3. 【請求項３】 第１ＣＡＥシステムは、さらにアプリケ
   ーションシステムとしてそれぞれのシステムメモリに自
   動レイアウトプログラム、対話レイアウトプログラム、
   及びレイアウト評価プログラムを格納していることを特
   徴とする請求項１または２記載のプラント統合ＣＡＥシ
   ステム。
4. 【請求項４】 第２ＣＡＥシステムは、アプリケーショ
   ンシステムとしてそれぞれのシステムメモリに生産設計
   ・ＦＡプログラム及び据付シミュレーションプログラム
   を格納していることを特徴とする請求項１乃至３のいず
   れか１項に記載のプラント統合ＣＡＥシステム。