JP3865587B2 - モジュール性評価方法、モジュール性評価プログラム、モジュール性評価プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、モジュール性評価方法、モジュール性評価プログラム、モジュール性評価プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に工業製品はそれぞれの機能を持った部品の複雑な組み合わせであり、使用済み製品をそのまま再使用するのでなければ、分解・解体の過程が必ずある。可能な限り分解をしないで後処理できる設計を実現するため、モジュール性により製品全体から検討することが大切である。製品設計は、必要な分解・解体の深さや方法による種類が多様であり、当面の手分解の効率を上げる技術対策も一つの目標として必要ではあるが、なぜ分解しなければならないのかという原点に立ち返って再検討し、その結果を製品設計に反映させることも必要である。
【0003】
近年、製品のリサイクルを考えた製品設計が求められている。環境保全問題は、単に技術だけで解決できる課題ではないが、資源の循環を適切にコントロールして各種の相反する条件をクリアし、生活レベルを低下することなくより良い技術的方策を見出す必要があろう。製品や資源の循環型の社会では、工業製品のライフサイクル・アセスメントによる評価を改善する手掛かりとして、特に、リデュース(減量)、リユース(再使用)、リサイクル(再原料化)の3Rがキーワードとなっている。それらを推進するための技術的な面を掘り下げてみれば、推奨される製品設計においては、可能な限り多面的に資源循環上の要求を満足するモジュラー構造を採用することである。
【0004】
モジュラー構造におけるモジュールとは、いくつかの部品要素のまとまりであり、ある役割を持たせるように設計した単位である。複雑な製品であれば、そのモジュールを単位として一括した処理操作できる。よって、資源循環が非常に合理的になるので、役割に応じて、どのような処理操作が必要となっているかを明らかにすることがモジュール設計のひとつの鍵になる。製品に利用されている資源は、製品の生涯にわたって、いろいろな過程を経て形を変えていく。したがって、モジュールを考える場合は、原則的に全過程を熟知する必要があり、製品や部品等の機能に関連する情報をモジュラー構造の属性に反映させて、合理的で調和のとれた統合設計が実現されなければならない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
モジュラー構造による合理化について更に検討すると、モジュールは部品と同様に一つのまとまりとして扱うことが出来る単位であるから、省エネルギーの視点からは、製作工程の種類、材料の種類、分解・解体・分別の方法、使用後の処理の方法など各フェーズにおける操作数が少ないほど、モジュラー構造とする長所が得られる。そして、技術的な対応もしやすくなる。たとえば機能上から多くの部品からなる製品であっても、モジュールを構成する部品の素材が同一であれば、使用後の処理操作を等しく出来る場合があり、モジュールの内部まで解体・分解する必要がなくなる。このように属性が共通な部品をまとめてモジュール化できれば、使用部品の減少と同じ効果を得ることが出来る。処理方法を合理化するモジュールを作るためには、モジュール間の相互関係をどのように客観的に表現するかということを考えなければならない。また、工業製品の生涯を資源の循環という一つの側面から捕らえれば、各フェーズで必要となる処理に関連して環境調和型設計に配慮すべき必要がある。
【0006】
そこで、本発明は、以上の点に鑑み、部品要素の属性選択や配置選択による得失の反映できるモジュール性測度及びモジュール性評価値を用いて、製品設計の定量的客観的評価を行うことを目的とする。本発明は、モジュールの属性及びモジュール間の関連性に基づき、資源循環のうえで合理的な製品設計を実現することを目的とする。また、本発明は、モジュール構成による合理化によって、簡易解体と部品のリユースや転用を可能にするために、資源循環を考慮した設計を実現することを目的とする。本発明は、各部品の機能を維持し、使用材のリデュースを行おうとする設計を実現することを目的とする。また、本発明は、資源循環に対処し、資源素材の有効活用を可能とする設計を実現することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決手段によると、
処理部が、部品名に対応した属性を記憶したデータを部品属性ファイルから、部品名及び属性を読み取るステップと、
処理部が、部品属性ファイルから読取られた部品名及び属性に基づき、各属性に該当する部品の集合、及び、複数の属性の組み合わせを求めるステップと、
処理部が、求められた属性の組み合わせ毎に、その組み合わせに含まれる部品の重なりの割合を表す適合率を求めるステップと、
処理部が、求められた適合率に、各属性の組み合わせに対する重みをつけた値を総和することより、第1モジュール性測度を求めるステップと、
処理部が、求められた第1モジュール性測度をモジュール性測度ファイルに記憶するステップと
を含むモジュール性評価方法、モジュール性評価プログラム、モジュール性評価プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体を提供する。
【0008】
【発明の実施の形態】
1.モジュラー構造生成とモジュール性測度
環境保全のためには、製品の本来の目的とすべき機能を保った上で、いくつかの要件を満たすようにしなければならない。そこで、本発明では、「属性」という概念を取り入れて、環境保全への対応を検討する。まず、モジュールの生成と構成法を説明し、つぎに、その良否を定量的に評価する方法を説明する。
【0009】
まず、製品を構成する部品(要素)の集合{x1,x2,…,xm}をSで表現する。そして、属性kという観点から部品(要素)xiと部品(要素)xjが同一視できれば(xi〜xj)kと表わし、同値であると呼ぶ。属性(属性の種類)kとは、特に設計得失に関連するものであり、予め適宜のものを適宜の数任意に設定することができる。例えば、材料種、後処理方法、製作(又は部品)コストのランク、体積、重量、製作の難易度、毒性、製品(又は部品)寿命、消耗部品又は耐久部品の区別、等である。さらに属性kという観点から同値である要素の集合はSの部分集合Vk(x)を形成する。ここで、xとは、製品を構成する部分についての部品(要素)の集合である。なお、ここで、部品間の関係は、同値に限らず予め決められた類似範囲を含むようにしてもよい。
【0010】
たとえば「属性」として材料(material)を選べば、要素の同値関係は(xi〜xj)mat、その同値要素からなる集合はVmat(x)と表現することができる。この他に使用後の処理の観点、保守管理性の観点、価格価値の観点など、いろいろな属性に関して同値関係を定めることが出来る。実際には主要ないくつかの属性(観点)において同値性を同時に満たすような要素の集合を抽出し、モジュールを構成する候補と考える。一般には次のようにVk(x)の積集合を考える。
【0011】
Vi(x)∩Vj(x)∩Vk(x)∩・・・ (1)
ここで、説明のために一つの観点kから製品構造を分割し、モジュールの可能性を探ってみる。
【0012】
図1に、製品構造を表すデザイン・ストラクチャ・マトリックス(DSM)の説明図を示す。欄外のアルファベットは部品名をあらわし、行も列も同一の正方行列である。各元の数値はその行の部品と列の部品の一致する程度を示す。ここでは、例えば、部品A,B,C,D,Eの相互について、属性kが完全に一致するときの関連度「1」から、まったく関連がない関連度「4」まで関連度をランク付けすることが出来る。なお、このようなランク付けの階数は自由に選べる。部品間の属性のランク付けに基づいて製品の構成に従ってモジュールとして一つになりうる部品をまとまりとして順序付ければ(行と列を入れ替えれば)対角上にいくつかのブロックマトリックスになる。例えば、「1」の値に基づき部品A〜Eを隣り合うように配列することで、「1」のブロックマトリックス101〜103等が求まる。この例では、ブロックマトリックス102に示される部品BとCが、属性kについて同一であるかが示される。同様にブロックマトリックス103に示される部品DとEが属性kについて同一であるかが示される。モジュールとしてひとつになり得る部品をまとめる方法としては、例えば、次のように実行すればよい。一例として、部品Bの行を例にとると、部品Aが「3」、Bが「1」、Cが「1」、Dが「4」、Eが「4」であり、一致する度合いの高い「1」を示すものは、自己の部品B以外に、部品Cであると判断される。よって、部品BとCとが連続して順序づけられる。このブロックマトリックスを構成する部品群(以下クラスターと記す)は一つのモジュールを構成する候補となる。
【0013】
このような操作をいくつかの観点からDSMで検討し、各クラスター間に共通して属する部品群(積集合)が多ければ多いほど、その製品はモジュール性が高いことになる。一般には共通部分は限定されるため少ない部品によるモジュラー構造となるが、設計変更などにより部品属性をそろえてモジュール性を改善する検討の機会を得ることができる。
【0014】
なお、各部品はそれぞれに役割が与えられているので、それを果たすため、製品又は部品の機能上から各部品の配置関係を定めなければならない。したがって、同一属性を有する部品群はモジュール候補であるが、それをそのままモジュールとすることは出来ない場合がある。その場合は部品群(クラスター)をそれぞれの機能に支障ないところまで分割し、新たにクラスターを再構成する。この再構成された部品群をVk(x)とする。なお、上述の例えば、x={A、B、C、D、E}となる。
【0015】
以上のような準備をしてから、つぎに、クラスター間属性適合率mpを次式で定義する。ただし、pは各属性の組合せの識別子(番号)、また、記号| |は部品数である。
【0016】
mp=|Vi(x)∩Vj(x)|/|Vi(x)∪Vj(x)| (2)
上式は同値関係演算子(・〜・)iと(・〜・)jに対して得られるクラスターを基に与えられ、共に満足する部品の割合が多くなれば、この例では関連度「1」に近づく。部品群Vk(x)の組み合わせによって様々なmp値が得られるので、本発明では、製品の主要な属性適合率の総和もって設計特性を評価する。それが第一モジュール性測度M1である。すなわち
【0017】
ここに、Σは、pについての総和である。また、wpは、属性配慮の価値判断によって重みをつけるパラメータである。重みwpの使い方によっては、たとえば部品の大きさや価格などのほか、毒性など環境へのインパクトがある場合の軽重を、このパラメータを介して配慮することができる。具体的には、製品ごとに固有なパラメータとなるはずであり、生産現場でのデータや、使用者からのフィードバック情報により、重みwpを経験的に判断して付与する道を探ることになる。
【0018】
次に評価法の一貫性を図るため、部品の空間配置の観点からも第二モジュール性測度M2を導入して評価する。すなわち、製品を構成する部品はその機能を果たすため空間的に適切に配置する必要があり、そのような制限下では、構成部品の属性が等しいクラスターであっても、それを分割してモジュールを設計しなければならない。そこでモジュール数が増える得失も評価しなければならない。この評価は、分割しないで済むモジュール内接合の得点総数の割合によって定める。部品間の接合には色々なレベルのものが考えられるので、点数でランク付けを行う。たとえば、分離の対象としなくて済めば、後処理のために分解・解体・分離するための負担がなくなるので、その割合を第2モジュール性測度M2として評価する。これは、環境調和型製品の設計上非常に重要である。そこで、次の様に第二モジュール性測度M2を導入する。
【0019】
M2=(モジュール内の接合強度の総和)/(製品内の接合強度の総和) (4)
【0020】
ここに、接合強度とは、部品間の接合状態を数値化して表現した重みGnである。たとえば、溶接の時「15」、ボルトナット締めの時「2」、スナップフットの時「1」、結合していない時「0」などのランク付けである。式(4)は各種類の接合数に重みを掛けて和をとり、その比を計算すればよい。
【0021】
特別な場合として、第二モジュール性測度M2が最大値「1」となり、このときDSM上では全ての接合を示す要素が1つの対角ブロック(「1」の行列部分)内に含まれる場合、製品は単一モジュールそのものとなり使用後に分解・解体無用となる。現実的には単一モジュールにはならない場合がほとんどであるので0≦M2≦1の値である。
【0022】
最後に、製品レベルの評価を行うために、2つのモジュール性測度M1及びM2から評価するとすれば、モジュール性評価値Mは、次のようになる。
【0023】
M=αM1+(1−α)M2 (5)
ここにαは、2つの測度の軽重を付けて評価するためのパラメータである。(0≦α≦1)
【0024】
2. モジュール性測度評価装置及び方法
図2に、本発明のモジュール性測度評価装置の構成図を示す。このモジュール性測定装置は、表示部1、入出力部2、処理部(CPU)3、プログラム記憶部4、画像処理部5、記憶部6、バス7を備える。記憶部6は、製品構造ファイル61、部品属性ファイル62、連結強度ファイル63、属性適合率の重みwp予め記憶した重みwpファイル64、M1−M2間比率の重みαを予め記憶した重みαファイル65、属性適合率mpファイル66、モジュール性測度ファイル67等を含む。
【0025】
表示部1は、中間結果、最終結果等の出力情報、各ファイルに記憶された設定値、初期値等の入力情報を、操作者の指示により又は自動的に適宜表示する。入出力部2は、各ファイルに対して予め設定値又は初期値等の情報の入力、モジュール性測定プログラムの入力、出力情報や入力情報を他の装置又は媒体に出力等を行う。CPU3は、装置全体のファイル読出し/書込み処理、データ転送処理等の各種処理及び制御を行うと共に、モジュール性測定プログラムを実行する。プログラム記憶部4は、モジュール性測定プログラムが記憶され、CPU3によりロードされる。画像処理部5は、中間結果や最終結果等を画像処理して、表示部1に表示する。記憶部6は、後述するように各種データを記憶する。バス7は、各部を接続しデータを伝送する手段であり、内部バス等が使用される。
【0026】
図3に、本発明のモジュール性測度評価方法についてのフローチャートを示す。以下に、具体的にモジュール性測度の値を算出し、それにより製品の構造依存性を実証する。部品数に制限は無いが、説明の便宜のため、一例として、5つの部品(または下位のモジュール)からなる製品を例にして、可能となるモジュール構成を示し、それに対するモジュール性測度を求める方法を示す。ここで、部品名をA,B,C,D,Eとする。また、属性kとしては、一例として、材料属性として材料1及び2に、後処理属性としてリサイクル及び焼却を定める。
【0027】
モジュール性測度プログラムがスタートすると、CPU3は、モジュール性測度ファイル67に記憶されたM初期値を0にセットする(S101)。ここで、モジュール性測度ファイル67には、第1及び第2モジュール性測度M1及びM2、モジュール性評価値Mが記憶される。つぎに、操作者は、入出力部2により、評価製品の設計状態を入力する(S103)。ここでは、例えば、使用部品、その属性、連結状態、評価のための各種重み等を設定する。
【0028】
図4に、部品名に対応して属性(材料種及び後処理)を記憶した部品属性ファイル62の説明図を示す。この例では、部品A,D,Eが材料1で、部品B,Cが材料2とする。また、使用後の処理として、部品A,B,Cはマテリアル・リサイクル(リサイクル)、部品D,Eはサーマル・リサイクル(焼却)とされるものとする。
【0029】
次に、図5に、部品の空間配置をトポロジカルに表現した説明図を示す。図5(a)のように、この例では、部品属性テーブル62に基づき属性(材料種と後処理)が一致する部品をひとつのモジュールとしてまとめることにより、破線で囲ったような3つのモジュラー構造になる。図5(b)のように製品構造ファイル61は、このモジュール番号に対応して、モジュールに含まれる部品を記憶する。なお、上述した図1のようなDSMを製品構造ファイル61として記憶してもよい。また、部品属性ファイル62で示した各属性の一致度に応じて関連度を求め、それによって製品構造ファイル61を作成するようにしてもよい。
【0030】
つぎに、図6に、DSMを利用する部品要素間の連結強度ファイル63の説明図を示す。図のようなDSMで表現すれば、太い実線の四角301〜303がモジュールを構成する部品関係を示し、また、各マトリックス中に記入した数値が対応する部品間の連結強度を示す。連結強度ファイル63には、このような情報がマトリックス状に適宜記憶される。また、この数値と連結種との関係は、部品間連結強度ファイルとして記憶することができる。この例では便宜のため、接合は全てスナップフィット(接合強度 1)とした。そのうち、太い実線枠によると、部品B−C間の接合はモジュール内接合であるが、部品A−B間の接合はモジュール外接合となっている。
【0031】
以上のような各種設計状態が準備されると、CPU3は表示部1により、モジュールを構成を変更する否かを表示し、操作者によりそれが判断する(S105)。なお、モジュール構成では、例えば、部品属性の相互参照により、共通する部品毎にクラスターを構成してから、製品として機能する単位まで分けてモジュールとする。ステップS105でモジュール構成を変更する場合には、操作者は入出力部2を用いてその旨入力し、CPU3は、モジュールの再構成を実行する(S107)。モジュール再構成では、各部品(要素)連結関係を操作者が入出力部2により適宜設定する。設定されたデータは、記憶部6の所定のファイルに記憶される。つぎに、ステップS105でモジュール構成を変更しない場合、又は、ステップS107でモジュールを再構成した場合、CPU3は、記憶部6を参照して、モジュール性評価値Mを計算する(S109)。すなわち、モジュール構成の与えられた製品に対し、上述の式にしたがって、記憶部6の部品属性データ、連結強度データ、各種重みデータ等を用いて、モジュール性評価値Mを計算する。
【0032】
図7に、モジュール性評価値を計算するためのフローチャートを示す。
まず、CPU3は、部品属性ファイル62を読み取り(S201)、Vk(x)及び属性の組合わせを求める(S202)。
ここでは、
Vmat1(x)={A,D,E}
Vmat2(x)={B,C}
Vrcycle(x)={A,B,C}
Vincin(x)={D,E}
となる。よって、属性の組合わせの識別子pは、材料属性(mat1又はmat2)と後処理属性(rcycle又はincin)との組み合わせの数だけ定められる。
【0033】
つぎに、CPU3は、各属性組合せ、識別子pについて属性適合率mpを求める。
m1 =|Vmat1(x)∩Vrcycle(x)|/|Vmat1(x)∪Vrcycle(x)|=1/5
m2 =|V mat1(x)∩Vincin(x)|/|Vmat1(x)∪Vinsin(x)|=2/3
m3 =|V mat2(x)∩Vrcycle(x)|/|Vmat2(x)∪Vrcycle(x)|=2/3
m4 =|V mat2(x)∩Vincin(x)|/|Vmat2(x)∪Vinsin(x)|=0/4=0
【0034】
ここで、図8に、部品の属性の重なりの割合である属性適合率mpを記憶した属性適合率ファイル66の説明図を示す。属性適合率mpファイル66には、上述の各mp値が記憶される。
【0035】
CPU3は、以上のように求めた属性適合率mpにより、式(3)を用いて第一モジュール性測度M1を計算する(S203)。ただし、それぞれの部品の体積や重さの違いや、その他の価値や寿命などの違いによって重みwiを考えることも出来るが、製品固有のデータは現場からのフィードバックにより与えるべきものとし、ここでは便宜上、重みは考えず均等とする。よって、次式のようになる。
M1=(1/3)(1/5+2/3+2/3)=23/45
また、CPU3は、求められた第1モジュール性測度M1をモジュール性測度ファイル67に記憶する。
【0036】
次に、CPU3は、部品要素間の接合が同一モジュール内にある割合を示す第二モジュール性測度M2を調べる。まず、CPU3は、連結強度ファイル63を読取る(S205)。次にCPU3は、全接合(A−B,B−C,C−D,D−E間)のうち、モジュール内接合(B−C,D−E間)の割合を、式(4)により求める(S207)。この場合、2/4となる。また、CPU3は、求められた第2モジュール性測度M2をモジュール性測度ファイル67に記憶する。
【0037】
つぎに、製品レベルのモジュール性測度は、重みのを記憶した重みαファイル65から、重みαを読出す(S209)。次に、CPU3は、モジュール性評価値Mを式(5)により評価する(S211)。たとえばαを0.5として(M1とM2の平均値)定められていれば、この例では、次のようになる。
M=(1/2)(23/45+2/4)=0.506
また、CPU3は、求められたモジュール性評価値Mをモジュール性測度ファイル67に記憶する。
【0038】
このようにして、モジュール性評価値Mが求まり、先のフローチャートに戻る。つぎに、CPU3は、使用部品、その配置、連続状態、属性を、モジュール性評価値M、第1及びモジュール性測度M1及びM2等とともに又はこれらのうち適宜のデータを表示部1の画面に表示する(S111)。CPU3は、モジュール性評価値Mが既にモジュール性測度ファイル67に記憶されている値より大きくなったか(S113)、又は、設計変更回数が予め定められた上限回数に達したか(S115)を判断し、いずれかに該当する場合は、今回ステップS103又はS107で設定された設計状態を改良された設計状態として、表示部1に出力する(S119)。設計者(操作者)の再計算の要求が入出力部2から入力された場合、又は、ステップS113及びS115のいずれにも該当しない場合は、設計者は、表示部1を用いて部品属性、連続状態、各種重み等の変更を入力し(S117)、CPU3は、記憶部6の各ファイルに入力データを記憶し、ステップS103に戻り、処理を繰り返す。
【0039】
3.部品配置とモジュール性測度
つぎに、部品の配置によってモジュール性測度がどのような値を示すかを説明する。
図9は、単一の材料から作られた製品において、複数通りの後処理パターンを想定した場合の説明図を示す。図9(a)は、後処理として、部品A〜Cをリサイクルし、部品D,Eを焼却としたものである。図9(b)と図9(c)は、後処理の配置を変えたバリエィションである。
【0040】
前述のモジュール性測度の計算方法にならって求めれば、それぞれM値が0.625,0.417,0.100となる。このように値が異なる最大の誘因は部品配置によって、製品を分解するときに解放しなければならない接合個所の数による。モジュール間の接合数は、後処理の違いにより、図9(a)では接合C−Dの1つ、図9(b)ではB−CとD−Eの2つ、そして図9(c)では全ての接合の4つである。この例では後処理上、もっとも優れた設計は、M値に基づき値が大きい図9(a)と判断できる。
【0041】
次に、図10は、ある2つのモジュール間の接合が複数になる場合にM値がどのように変化するかを示す説明図である。一例として、第1のモジュールは部品A〜C、第2のモジュールは部品D,Eを含む。モジュール間の接合数は、図10(a)〜(d)に示されるように、それぞれ1〜4となっている。接合数が1から4まで増えるにしたがって、M値は、上述と同様に求めると、順に0.625、0.550、0.500、0.464と減っていく。M値は、ある部品を取り付けるとき、接合個所が少なくなれば分解しやすいという一般的な常識にも一致する。
【0042】
つぎに、図11は、直列の接合状態で、材料属性のパターンを変化されたときの説明図である。単一材料の場合の図9や図10と比較すれば、図11(a)のように、材料属性と後処理属性が順序よく配置された時のM=0.875を除けば、図11(b)、(c)のM値は、材料種が増えたために低下(悪化)している。逆に考えれば、製品の機能上から部品配置に制約があれば、まず材料の種類を減らすことにより、M値を改善することができることが分かる。
【0043】
以上の例から、本発明のモジュール性測度評価装置及び方法は、資源循環を容易にするモジュラー構造製品を定量的に評価できる一つの指針となる。ここで注意しなければならないことは、M値は、相対的な評価により同種製品の設計改善に利用する目的で提案されたものである。絶対的評価は製品の機能目的が異なれば、属性や重みの与え方のみならず経験的データの解釈も異なり、統一的な基準設定に研究の余地が残っているためである。
【0044】
本発明のモジュール性評価方法は、モジュール性評価(処理)プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体、モジュール性評価(処理)プログラムを含みコンピュータの内部メモリにロード可能なプログラム又はプログラム製品、モジュール性評価(処理)プログラムを含みコンピュータが使用可能な記録媒体にストアされたプログラム又はプログラム製品等により提供されることができる。
【0045】
【発明の効果】
本発明によると、以上のように、部品要素の属性選択や配置選択による得失の反映できるモジュール性測度及びモジュール性評価値を用いて、製品設計の定量的客観的評価を行うことができる。本発明によると、モジュールの属性及びモジュール間の関連性に基づき、資源循環のうえで合理的な製品設計を実現することができる。また、本発明によると、モジュール構成による合理化によって、簡易解体と部品のリユースや転用を可能にするために、資源循環を考慮した設計を実現することができる。本発明によると、各部品の機能を維持し、使用材のリデュースを行おうとする設計を実現することができる。また、本発明によると、資源循環に対処し、資源素材の有効活用を可能とする設計を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】製品構造を表すデザイン・ストラクチャ・マトリックス(DSM)の説明図。
【図2】本発明のモジュール性測度評価装置の構成図。
【図3】本発明のモジュール性測度評価方法についてのフローチャート。
【図4】部品名に対応して属性(材料種及び後処理)を記憶した部品属性ファイル62の説明図。
【図5】部品の空間配置をトポロジカルに表現した説明図。
【図6】DSMを利用する部品要素間の連結強度ファイル63の説明図。
【図7】モジュール性評価値を計算するためのフローチャート。
【図8】部品の属性の重なりの割合である属性適合率mpを記憶した属性適合率ファイル66の説明図。
【図9】単一の材料から作られた製品において、複数通りの後処理パターンを想定した場合の説明図。
【図10】ある2つのモジュール間の接合が複数になる場合にM値がどのように変化するかを示す説明図。
【図11】直列の接合状態で、材料属性のパターンを変化されたときの説明図。
【符号の説明】
1 表示部
2 入出力部
3 CPU
4 プログラム記憶部
5 画像処理部
6 記憶部
7 バス
61 製品構造ファイル
62 部品属性ファイル
63 連結強度ファイル
64 属性適合率の重みwpファイル
65 M1−M2間比率の重みαファイル
66 属性適合率mpファイル
67 モジュール性測度ファイル
Claims (10)
- 処理部が、部品名に対応した属性を記憶したデータを部品属性ファイルから、部品名及び属性を読み取るステップと、
処理部が、部品属性ファイルから読取られた部品名及び属性に基づき、各属性に該当する部品の集合、及び、複数の属性の組み合わせを求めるステップと、
処理部が、求められた属性の組み合わせ毎に、次式により適合率m p を求めるステップと、
m p =|V i (x)∩V j (x)|/|V i (x)∪V j (x)|
ただし、
pは各属性の組合せの識別子、
記号| |は部品数、
i,jは属性、
V k (x)は属性kという観点から同値である要素の部品群、
xは製品を構成する部分についての部品の集合
処理部が、求められた適合率に、各属性の組み合わせに対する重みをつけた値を総和することより、第1モジュール性測度を求めるステップと、
処理部が、求められた第1モジュール性測度をモジュール性測度ファイルに記憶するステップと
を含むモジュール性評価方法。 - 前記適合率は、第1の属性に該当する部品集合と、第2の属性に該当する部品集合との、交わりと結びとの割合により求めることを特徴とする請求項1に記載のモジュール性評価方法。
- 処理部が、各部品間の接合強度を記憶した連結強度ファイルから接合強度を読み取り、前記連結強度ファイル又はモジュールの連結関係を表すモジュール構造を記憶した製品構造ファイルからモジュール内接合又はモジュール外接合を表すデータを読み取るステップと、
処理部が、前記連結強度ファイル又は前記製品構造ファイルから読み取られた接合強度とモジュール内接合又はモジュール外接合を表すデータとに基づき、製品内の各部品の接合強度の総和に対するモジュール内接合の接合強度の総和を計算し、第2モジュール性測度を求めるステップと、
処理部が、求められた第2モジュール性測度をモジュール性測度ファイルに記憶するステップと
をさらに含む請求項1又は2に記載のモジュール性評価方法。 - 処理部が、第1及び第2モジュール性測度を重みをつけて加算することで、モジュール性評価値を求めるステップと、
処理部が、求めたモジュール性評価値をモジュール性測度ファイルに記憶するステップと
をさらに含む請求項3に記載のモジュール性評価方法。 - 部品名に対応した属性を部品属性ファイルに記憶すること、
属性が同一の部品をまとめたモジュールを表すデータを製品構造ファイル又は連結強度ファイルに記憶すること、
モジュール内接合又はモジュール外接合を識別するための情報と、各部品間の連結強度情報を連結強度ファイルに記憶すること
のいずれか又は複数を行うことにより設計状態を入力するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のモジュール性評価方法。 - 第1及び第2モジュール性測度、モジュール性評価値、モジュール構造及び属性情報のいずれか又は複数を、モジュール性測度ファイル、部品属性ファイル、製品構造ファイル又は連結強度ファイルから読取り、表示装置に表示するステップをさらに含むことを特徴とする請求項4に記載のモジュール性評価方法。
- 求められたモジュール性評価値と、既にモジュール性測度ファイルに記憶されているそれとを比較することで、モジュール性評価値が大きいモジュール構造を改良されたものとして求めることを特徴とする請求項4に記載のモジュール性評価方法。
- 部品属性、モジュール構造、連結強度、各種重みのいずれか又は複数を入力してモジュール構成を変更又は再構成するステップと、
変更又は再構成された情報により第1モジュール性測度を求めることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載のモジュール性測度評価方法。 - 処理部が、部品名に対応した属性を記憶したデータを部品属性ファイルから、部品名及び属性を読み取る手順と、
処理部が、部品属性ファイルから読取られた部品名及び属性に基づき、各属性に該当する部品の集合、及び、複数の属性の組み合わせを求める手順と、
処理部が、求められた属性の組み合わせ毎に、次式により適合率m p を求める手順と、
m p =|V i (x)∩V j (x)|/|V i (x)∪V j (x)|
ただし、
pは各属性の組合せの識別子、
記号| |は部品数、
i,jは属性、
V k (x)は属性kという観点から同値である要素の部品群、
xは製品を構成する部分についての部品の集合
処理部が、求められた適合率に、各属性の組み合わせに対する重みをつけた値を総和することより、第1モジュール性測度を求める手順と、
処理部が、求められた第1モジュール性測度をモジュール性測度ファイルに記憶する手順と
をコンピュータに実行させるためのモジュール性評価プログラム。 - 処理部が、部品名に対応した属性を記憶したデータを部品属性ファイルから、部品名及び属性を読み取る手順と、
処理部が、部品属性ファイルから読取られた部品名及び属性に基づき、各属性に該当する部品の集合、及び、複数の属性の組み合わせを求める手順と、
処理部が、求められた属性の組み合わせ毎に、次式により適合率m p を求める手順と、
m p =|V i (x)∩V j (x)|/|V i (x)∪V j (x)|
ただし、
pは各属性の組合せの識別子、
記号| |は部品数、
i,jは属性、
V k (x)は属性kという観点から同値である要素の部品群、
xは製品を構成する部分についての部品の集合
処理部が、求められた適合率に、各属性の組み合わせに対する重みをつけた値を総和することより、第1モジュール性測度を求める手順と、
処理部が、求められた第1モジュール性測度をモジュール性測度ファイルに記憶する手順と
をコンピュータに実行させるためのモジュール性評価プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
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