JP4672028B2 - プラント建設向け作業シミュレーションシステム - Google Patents

Description

本発明は、プラント建設計画を効率化する作業シミュレーションシステムに関するものである。

近年、電力需要の増大にもとづき、原子力発電所の建設に対する要求が全世界的に高まってきている。このため、発電所建設の作業は国内外を問わず行われるようになっており、件数も増大している。発電所等プラントの建設においては、予定地の地盤整備，建屋の建設，機器の搬入，据付，配管など様々な種類の作業が平行して行われる。またこれらの作業は、建築，土木，製造など異なる事業主体が同意を形成し、それぞれの指揮のもとに実施している。

建設作業を実施するまでには、大別して三種類の作業段階を経ることが想定される。すなわち、設計，調達、及び建設である。まず設計の段階においては、事業主体間での検討にもとづいて、プラント建屋及び内部の設計の他、建屋内部に据え付ける機器のレイアウト，搬入手順，スケジュール設定，搬入前の仮置き場所設定，搬入用重機の種別設定や稼動範囲設定などを行う。次に調達の段階では、設計段階で要求された資材，機材等を調達する。この際、定められたスケジュールに従って建設場所に資材類が搬入されるよう作業を行う。最後に建設の段階においては、設計段階で定められた搬入手順をもとに、重機類を用いて作業を行う。重機等を稼動させるのは、他の事業主体との干渉が発生しないように、設計段階で定められた稼動範囲内とする。このように、調達や建設の段階における作業内容に対しては、設計の段階での検討結果が大きく影響を与えることが考えられる。よって、各段階での手戻りを減らし全体の作業実施を円滑化させるには、可能な限り効率的で精度の高い作業計画を、設計の段階にて実現することが重要となる。なお、このような効率的で精度の高い作業計画を設計段階にて実現する場合、通常は熟練者が担当することが多かった。しかし近年のプラント建設への要求増大に伴い、設計の件数が増加しているため、熟練者以外でも効率的な作業計画を作成できることが要求されてきている。

設計の段階において、原子力発電所などのプラント建設計画を作成するに当たり、計画者は、建屋への機器の搬入手順や、搬入時に利用する重機類の種別など複数の条件を調整する。この調整によって、全体的な効率を実現する上で最も適した計画を作成する。

計画を作成する際、従来の技術では、機器や配管のレイアウトを、計画者の要求により２次元ＣＡＤ図面や３次元ＣＡＤモデルへと変換する機能を有していた。これらの変換を行うことにより、作成したレイアウトにおける機器，配管の具体的な位置関係を容易に把握可能としている。また計画者は、提供されるダイアログを通して値を指定することにより、レイアウトに含まれる機器，配管の座標を変更することが可能となっている。さらに、設定したレイアウトにもとづいて建設作業を行った場合にかかる配管物量のコストを算出することにより、計画者がコストを意識したレイアウトを行うことを可能としている。

この他の従来技術では、建設作業に用いるクレーンなどの重機について、作業のための重機使用計画を設定する機能を持つ。計画者は重機の種別を選択することが可能であり、さらに選択した重機を利用した場合の作業計画を入力する機能を持つ。入力した作業計画は他の工程とともに、同じ時間軸を保持する工程サイクル編集画面のウィンドウに表示することが可能である。同様に、作業に必要となる職種や人員数を別途入力することで、工程サイクル編集画面のウィンドウに表示を反映させることができる。

ここで、上述した第一の従来技術では、設定したレイアウトにもとづいて配管を行った場合にかかるコストを算出可能となっている。しかしながら建設作業を行う場合には、配管自体のコストの他に、搬入作業に必要となる機材等の運用費や、調達した配管類を作業開始時期まで仮に保持しておく仮置き場所の確保に要する費用なども発生しうる。これらの要因を考慮し、全体的にかかる費用を低減することで建設作業を効率化させるには、配管の実施に伴うコストのみを最小化させることが必ずしも最適な解ではないと言える。すなわち、配管物量のコストを下げたことによりレイアウトが複雑化すると、建設の際に詳細な作業を要求されることで運用費が高騰し、結果的に全体的にかかる費用が増加する可能性がある。

また、上述した第二の従来技術では、クレーンなどの重機の作業計画や、作業に必要となる人員数を入力，表示する機能を持つ。しかしながら、それぞれの間で連携を取り、一方の変更を他方へ反映させる機能はない。例えば、重機の作業計画に変更が発生し、使用する重機の台数が増加した場合、新たな計画を反映させウィンドウに表示させることは可能である。だが、実際には同時に重機を運用するための人員数を増やすことも要求されるにもかかわらず、計画者が明示的に人員数の変更を入力しない限り、ウィンドウの表示へは変更が反映されない。

特開２００７−１６４７７１号公報 特開平０９−２６８７６０号公報

上記従来技術に鑑み、本願の発明が解決しようとする課題は、プラント建設作業の効率に影響する要因は複数あり、その内の少数のみを最適化しても必ずしも建設作業全体の効率化を実現できない問題点を改善することにある。

本発明は、建設作業全体の効率化を実現させるため、利用者による指示入力に対して評価分析内容を反映させ相互に関連のある設定値入力手段の間で指示入力内容が入力範囲内に収まるよう調整することを最も主要な特徴とするものである。

そして、本発明のプラント建設向け作業シミュレーションシステムは、システムに指示入力を与える入力手段と、指示入力にもとづいて建設作業に使用するクレーンの種別を定める重機種別設定値入力手段と、定められたクレーンの種別から作業時の運用費を算出する運用指標算出手段と、定められたクレーンの動作範囲となる基盤の配置を定める基盤配置設定値入力手段と、基盤配置から基盤を構築するための費用を算出する基盤構築指標算出手段と、指示入力にもとづいて作業を実施する期間を定める作業期間設定値入力手段と、入力した作業期間から作業費用を算出する作業期間指標算出手段と、指示入力にもとづいて据付の対象となる機器の仕様を定める据付対象物設定値入力手段と、入力した据付対象物の仕様から対象物を据付前に建屋付近へ仮に設置する場所を占有するための費用を算出する仮置き指標算出手段と、指示入力にもとづいて機器の据付期日を定める据付マイルストン設定値入力手段と、入力した据付マイルストンから据付作業費を算出する据付作業指標算出手段と、前記運用指標算出手段と前記基盤建設指標算出手段と前記作業期間指標算出手段と前記仮置き指標算出手段と前記据付作業指標算出手段から入力した指標値をもとに必要となる費用の総計を結果として算出するトータル指標値算出手段と、算出した結果を分析し評価を行う評価分析手段と、利用者による指示入力に対して評価分析内容を反映させ相互に関連のある設定値入力手段の間で指示入力内容が入力範囲内に収まるよう調整する調整支援手段を備えることを特徴とするものである。

また、本発明のプラント建設向け作業シミュレーションシステムは、入力したクレーンの種別から作業量の高低差を示す作業平準度を算出する運用指標算出手段と、入力した基盤配置から基盤構築作業における作業平準度を算出する基盤構築指標算出手段と、入力した作業期間から期間内における作業平準度を算出する作業期間指標算出手段と、入力した据付対象物の仕様から対象物を据付前に建屋付近へ仮に設置する作業を行う際の平準度を算出する仮置き指標算出手段と、入力した据付マイルストンから各据付作業の平準度を算出する据付作業指標算出手段と、前記運用指標算出手段と前記基盤建設指標算出手段と前記作業期間指標算出手段と前記仮置き指標算出手段と前記据付作業指標算出手段から入力した指標値をもとに全体的な作業平準度の総計を結果として算出するトータル指標値算出手段とを備えることを特徴とするものである。

また、本発明のプラント建設向け作業シミュレーションシステムは、入力したクレーンの種別から作業時に必要となる基盤面積を算出する運用指標算出手段と、入力した基盤配置から基盤面積を算出する基盤構築指標算出手段と、入力した作業期間から期間内に必要となる基盤の面積を算出する作業期間指標算出手段と、入力した据付対象物の仕様から対象物を据付前に建屋付近へ仮に設置する際に重機が必要とする基盤面積を算出する仮置き指標算出手段と、入力した据付マイルストンから各据付作業費において必要となる基盤の面積を算出する据付作業指標算出手段と、前記運用指標算出手段と前記基盤建設指標算出手段と前記作業期間指標算出手段と前記仮置き指標算出手段と前記据付作業指標算出手段から入力した指標値をもとに必要となる基盤面積の累計を結果として算出するトータル指標値算出手段とを備えることを特徴とするものである。

また、本発明のプラント建設向け作業シミュレーションシステムは、入力したクレーンの種別から作業時に対応できる運用モード数を算出する運用指標算出手段と、入力した基盤配置から構築しうる基盤レイアウトの数を算出する基盤構築指標算出手段と、入力した作業期間から適用可能な作業計画の数を算出する作業期間指標算出手段と、入力した据付対象物の仕様から対象物を据付前に建屋付近へ仮に設置する場所の組み合わせ数を算出する仮置き指標算出手段と、入力した据付マイルストンから適用可能な作業計画の数を算出する据付作業指標算出手段と、前記運用指標算出手段と前記基盤建設指標算出手段と前記作業期間指標算出手段と前記仮置き指標算出手段と前記据付作業指標算出手段から入力した指標値をもとに対応可能な条件を持つ作業計画数の総計を結果として算出するトータル指標値算出手段とを備えることを特徴とするものである。

また、本発明のプラント建設向け作業シミュレーションシステムは、入力したクレーンの種別から作業に要する期間を算出する運用指標算出手段と、入力した基盤配置から基盤を構築するために要する期間を算出する基盤構築指標算出手段と、入力した作業期間から各作業工程を実施するのに要する期間を個別に算出する作業期間指標算出手段と、入力した据付対象物の仕様から対象物を据付前に建屋付近へ仮に設置する作業を行うために要する期間を算出する仮置き指標算出手段と、入力した据付マイルストンから据付マイルストンごとに要する作業期間を算出する据付作業指標算出手段と、前記運用指標算出手段と前記基盤建設指標算出手段と前記作業期間指標算出手段と前記仮置き指標算出手段と前記据付作業指標算出手段から入力した指標値をもとに必要となる作業期間の総計を結果として算出するトータル指標値算出手段とを備えることを特徴とするものである。

本発明のプラント建設向け作業シミュレーションシステムによれば、利用者による指示入力に対して評価分析内容を反映させることで相互に関連のある設定値入力手段の間で指示入力内容が入力範囲内に収まるよう調整するため、利用者の入力誤りによる評価分析結果の誤差拡大を防ぐという利点がある。

また、プラント建設に関する複数の指標を算出する手段と、それらを統合した指標を算出する手段とによりプラント建設全体に関わる評価分析結果を得られるため、局所的な改善にとどまらず全体的なプラント建設の効率化を図ることができる利点がある。プラント建設作業の計画を行う利用者は、作業の平準度の最適化を図る計画を作成することが可能となる。

以下、本発明の実施形態を説明する。

本発明のプラント建設向け作業シミュレーションシステムによれば、相互に関連のある設定値入力手段の間で指示入力内容が入力範囲内に収まるよう調整したり、プラント建設全体に関わる評価分析結果を得られるようにしたりするという目的を、システム内に指示入力内容の調整支援手段を設けることによって、指示入力内容を調整可能となるように実現したものである。

図１は、本発明におけるプラント建設向け作業シミュレーションシステムのブロック図である。

入力手段１０１は、キーボードやマウスといった入力機器を備え、これらを通して利用者からの入力を受け付けて、システムに指示入力を送出する。重機種別設定値入力手段１０２は、指示入力にもとづいて、建設作業に使用するクレーンの種別を定めるとともに、クレーン種別ごとにおける形状，重量，揚重能力，稼動範囲といった仕様を保持し、要求に応じてこれらを送出する。運用指標算出手段１０３は、重機種別設定値入力手段１０２からの入力にもとづいて、設定された種別のクレーンを用いて作業を行った場合におけるクレーンの運用費を算出する。基盤配置設定値入力手段１０４は、指示入力にもとづいて、基盤と呼ぶクレーンの動作範囲の配置を決定するとともに、基盤形状にもとづく基盤構築費用，基盤構築期間といった仕様を保持し、要求に応じてこれらを送出する。基盤構築指標算出手段１０５は、基盤配置設定値入力手段１０４からの入力にもとづいて、整地，舗装の実施など基盤を構築するために要する費用を算出する。作業期間設定値入力手段１０６は、指示入力にもとづいて、作業を実施する期間を定めるとともに、期間にもとづく作業人員の単位，作業費用単位といった仕様を保持し、要求に応じてこれらを送出する。作業期間指標算出手段１０７は、作業期間設定値入力手段１０６からの入力にもとづいて、作業期間内に要するクレーンのオペレータ費用を算出する。据付対象物設定値入力手段１０８は、指示入力にもとづいて、据付作業の対象となる熱交換器や格納容器といった機器の種別を定めるとともに、機器の種別ごとにおける形状，重量，仮置き面積といった仕様を保持し、要求に応じてこれらを送出する。仮置き指標算出手段１０９は、据付対象物設定値入力手段１０８からの入力にもとづいて、据付作業の対象となる機器を作業実施に向けて据付場所となる建屋の付近へ仮に設置する際、その場所を占有するのに要求される費用を算出する。据付マイルストン設定値入力手段１１０は、指示入力にもとづいて、作業の対象となる機器を据え付ける期日を定めるとともに、据え付ける期日の前後関係の拘束条件，据付間隔の拘束条件といった仕様を保持し、要求に応じてこれらを送出する。据付作業指標算出手段１１１は、据付マイルストン設定値入力手段１１０からの入力にもとづいて、期日ごとの据付作業に要する費用を算出する。そして、トータル指標値算出手段１１２は、前述の運用指標算出手段１０３，基盤構築指標算出手段１０５，作業期間指標算出手段１０７，仮置き指標算出手段１０９、及び据付作業指標算出手段１１１からの入力にもとづいて、建設作業全体で必要となる費用を算出する。評価分析手段１１３は、トータル指標値算出手段１１２において算出した費用を分析し、利用者がプラント建設を計画する上で判断の要因となる工程や機器の配置状態、またそれらを実現する際に必要となる費用といった評価情報を作成する。出力手段１１４は、ディスプレイやプリンタ，補助記憶装置といった出力機器を備え、評価分析手段１１３から入力した評価情報を利用者に対して出力する。調整支援手段１１５は、入力手段１０１から入力した利用者の指示入力を前述の重機種別設定値入力手段１０２，基盤配置設定値入力手段１０４，作業期間設定値入力手段１０６，据付対象物設定値入力手段１０８、及び据付マイルストン設定値入力手段１１０に指示入力を与える際、評価分析手段１１３から入力した評価情報をもとに、上述の各設定値入力手段の間で相互に関連するものを検出し、一方への指示入力が行われている場合に、他方の指示入力が評価情報によって規定される入力範囲に収まるように指示入力の値を調整して各設定値入力手段へ送出するようにする。

次に、上述のプラント建設向け作業シミュレーションシステムを用いて、クレーンの種別設定に伴った基盤配置設定値の変更処理を行う例を、図２，図３及び図４を用いて示す。

本発明におけるプラント建設向け作業シミュレーションシステムの動作を開始すると、最初にステップ２０１の処理を行う。このステップにおける出力手段１１４の保持するディスプレイの表示例を図３に示す。ディスプレイには、終了ボタン３０１，クレーン種別設定値入力欄３０２，基盤配置設定値入力欄３０３，作業期間設定値入力欄３０４，据付対象物設定値入力欄３０５，据付マイルストン設定値入力欄３０６、及び処理実行ボタン３０７を表示している。ステップ２０１では、入力手段１０１より利用者の入力を読み込み、処理をステップ２０２に移す。ステップ２０２では、利用者からの入力が本発明におけるプラント建設向け作業シミュレーションシステムの処理全体を終了させる要求かどうかを判定する。処理全体を終了させる要求であった場合は処理を終了し、それ以外の場合は処理をステップ２０３に移す。処理全体を終了させる要求は、終了ボタン３０１を実行した場合に発行される。それ以外の要求は、処理実行ボタン３０７を実行した場合に発行される。ステップ２０３では、ステップ２０１にて読み込んだ利用者からの入力より、システムに対する指示を示す指示入力を取得し、処理をステップ２０４に移す。指示入力には、クレーン種別設定値入力欄３０２，基盤配置設定値入力欄３０３，作業期間設定値入力欄３０４，据付対象物設定値入力欄３０５，据付マイルストン設定値入力欄３０６の内いずれか一つ以上の欄に記入された値が用いられる。ステップ２０４では、評価分析手段１１３から調整支援手段１１５に対して評価情報の入力があるかどうかを判定する。評価情報の入力がある場合は処理をステップ２０５に移し、それ以外の場合は処理をステップ２０６に移す。ステップ２０５では、評価分析手段１１３より入力した評価情報をもとに、利用者の指示入力を調整し、処理をステップ２０６に移す。ステップ２０６では、指示入力を対応する設定値入力手段、すなわち重機種別設定値入力手段１０２，基盤配置設定値入力手段１０４，作業期間設定値入力手段１０６，据付対象物設定値入力手段１０８、及び据付マイルストン設定値入力手段１１０の内いずれか一つ以上に対して送出し、処理をステップ２０７に移す。ステップ２０７では、各設定値入力手段への指示入力にもとづいて、設定値を対応する指標算出手段、すなわち運用指標算出手段１０３，基盤構築指標算出手段１０５，作業期間指標算出手段１０７，仮置き指標算出手段１０９，据付作業指標算出手段１１１の内いずれか一つ以上に対して送出し、処理をステップ２０８に移す。ステップ２０８では、入力した設定値にもとづいて算出した指標、すなわち運用指標算出手段１０３ではクレーンの運用費，基盤構築指標算出手段１０５では基盤を構築するために要する費用，作業期間指標算出手段１０７では作業期間内に要するクレーンのオペレータ費用，仮置き指標算出手段１０９では機器の仮置き場所を占有するのに要求される費用，据付作業指標算出手段１１１では期日ごとの据付作業に要する費用をトータル指標値算出手段１１２に対して送出し、処理をステップ２０９に移す。ステップ２０９では、各指標算出手段から入力した費用より、プラント建設作業全体で必要となる費用を算出し、処理をステップ２１０へ移す。ステップ２１０では、ステップ２０９にて算出した費用を分析し、工程や機器の配置状態、またそれらを実現する際に必要となる費用といった評価情報を作成し、これを出力手段１１４及び調整支援手段１１５に対して送出し、処理をステップ２１１に移す。ステップ２１１では、ステップ２１０にて作成した評価情報を出力手段１１４に対して出力し、処理をステップ２０１に移す。

この処理における出力手段１１４の保持するディスプレイの表示例を図４に示す。この例では、ステップ２１０にて作成した評価情報に含まれるプラント建設作業全体で必要となる費用が、想定費用出力欄４０１に想定費用という項目で表示されている。また、敷地配置図４０２には、重機種別設定値入力手段１０２において設定するクレーンの種別、基盤配置設定値入力手段１０４において設定するクレーン動作範囲を示す基盤４０５、及び据付対象物設定値入力手段１０８において設定する機器の仮置き配置４０７が示されている。さらに工程表４０３には、作業期間設定値入力手段１０６において設定する作業期間、及び据付マイルストン設定値入力手段１１０において設定する据付期日が示されている。

ここで、本発明におけるプラント建設向け作業シミュレーションシステムの調整支援手段１１５の動作に関する例を、図５及び図６を用いて示す。この処理の流れを図５に示す。動作を開始すると、ステップ５０１では、対象となる設定値全体の調整が完了したかどうかを判定する。完了した場合は処理を終了し、それ以外の場合は処理をステップ５０２に移す。ステップ５０２では、一つの設定値について、既に利用者が入力した設定値と、対応する設定値入力手段が保持する仕様の示す設定値の範囲とを比較し、処理をステップ５０３に移す。ステップ５０３では、ステップ５０２にて比較した値が範囲を超過しているかどうかを判定する。超過している場合は処理をステップ５０４に移し、それ以外の場合は処理をステップ５０１に移す。ステップ５０４では、ステップ５０２にて比較対照とした設定値の範囲に収まるように利用者の入力した設定値を更新し、出力手段１１４に出力して、処理をステップ５０５に移す。ステップ５０５では、ステップ５０４にて出力した更新済み設定値を、利用者が承諾したかどうかを判定する。承諾した場合は処理をステップ５０７に移し、それ以外の場合は処理をステップ５０６に移す。ステップ５０６では、利用者に設定値の入力を要求し、得られた設定値をもとに再度調整を行わせるよう、処理をステップ５０１に移す。ステップ５０７では、ステップ５０４にて出力した更新済み設定値を新たな設定値として利用し、他の設定値について調整を行わせるよう、処理をステップ５０１に移す。

上述の処理の流れを用いて設定値の調整を行う際において、基盤配置設定値を更新する例を示す。この例では、評価分析手段１１１から入力した評価情報をもとに、入力手段１０１を通じて利用者の与える指示入力以外の項目を調整支援手段１１５において調整するものである。すなわち、クレーン種別設定値が既に定められている状態で評価情報が作成されていて、基盤配置設定値を調整する場合について示す。この状態では、クレーン種別設定値入力欄３０２において利用者の入力した“タイプ１モードＢ”のクレーン種別をもとに、ステップ２０６からステップ２１１を通じて評価情報が既に作成されている。処理をステップ２０１に移し、利用者からの入力を読み込む。ここでは、基盤配置設定値入力欄３０３に入力した基盤面積を読み込む。次にステップ２０２において、入力が本発明におけるプラント建設向け作業シミュレーションシステムの処理全体を終了させる要求かどうかを判定し、全体終了への要求ではないため処理をステップ２０３に移す。ステップ２０３では、利用者からの入力に含まれる指示入力を読み込む。この場合は、基盤面積を示す基盤配置設定値を読み込む。ステップ２０４では、評価情報が既に存在しているかどうかを判定し、存在しているため処理をステップ２０５に移す。ステップ２０５では、図５に示す流れで設定値の調整を行う。最初にステップ５０１にて設定値全体の調整が完了したかどうかを判定する。ここではまだ完了していないため処理をステップ５０２に移す。ステップ５０２にて、図６における基盤配置設定値入力欄３０３へ新たに利用者が入力した基盤面積の値である“７００”と、重機種別設定値入力手段１０２の保持する仕様をもとに、利用者の入力した“タイプ１モードＢ”のクレーン種別の稼動範囲、すなわち“９００以上”とを比較する。続いてステップ５０３にて値が範囲を超過しているかどうかを判定する。この場合は超過しているため処理をステップ５０４へ移す。ステップ５０４にて、設定値を更新し、出力手段１１４の保持するディスプレイに内容を表示する。

表示の例を図６に示す。表示の構成は図３と類似しているが、さらに更新確認ダイアログ６０１を表示させている。更新確認ダイアログ６０１には、利用者の入力した設定値が値の範囲を超えていることを示すメッセージと、更新済み設定値とを記載している。この内容を表示した状態でステップ５０５にて、更新済み設定値を利用者が承認したかどうかを判定する。利用者が“はい”ボタンを操作した場合は承認したことを意味し、“いいえ”ボタンを操作した場合は承認しなかったことを意味する。この例では“はい”ボタンを操作したものとして処理を行った例を示す。“はい”ボタンの操作により、判定の結果処理をステップ５０７に移す。ステップ５０７にて更新済み設定値を新たな設定値として利用し、他の設定値について調整を行わせるよう、処理をステップ５０１に移す。これにより、建設作業に利用する基盤面積は、タイプ１モードＢのクレーンが稼動可能な広さである９００を設定することになる。このように、利用者が明示的に設定値を調整、入力する負荷を担うことなく、基盤面積を調整することが可能となる。

次に、本発明のプラント建設向け作業シミュレーションシステムにおいて、指標値として作業の平準度を用いる例を、図７を用いて示す。ここで作業の平準度とは、プラント建設工程の各段階における作業者数の増減の割合を示すもとのする。作業者数が工程の各段階において頻繁に増えたり減ったりする場合には、作業の平準度は低くなる。また作業者数が工程の各段階においておおむね増減しない場合には、作業の平準度は高くなる。作業の平準度が高くなると、各作業者に対して継続的に一定量の作業を担当してもらうことができ作業者ごとの作業効率が高くなる。この結果として工期の短縮，作業コストの低減等を実現できることを示している。

指標値として作業の平準度を用いる場合のシステムのブロック図は、図１に示すものと同等である。各算出手段において算出する値が作業の平準度に関わるものとなる。運用指標算出手段１０３では、重機種別設定値入力手段１０２にて設定したクレーンの種別から、作業の平準度を算出する。例えば、クレーンの数を二台に設定している場合は、どちらかあるいは二台ともクレーンを動作させることができるため、作業の停止期間を短縮することができ、作業の平準度は高まる。基盤構築指標算出手段１０５では、基盤配置設定値入力手段１０４にて設定した基盤配置から、作業の平準度を算出する。例えば、基盤の面積をより広く設定することにより、クレーン等の稼動範囲に余裕を持たせることができ、本来作業の間に発生するクレーン移動時の切り返しといった予備的な作業に費やされる時間を低減させられるため、作業の平準度は高まる。作業期間指標算出手段１０７では、作業期間設定値入力手段１０６にて設定した作業期間から、作業の平準度を算出する。例えば、作業期間を長く設定することにより、作業を完了させるまでに要求される期間に余裕を持たせることができるため、作業の平準度は高まる。仮置き指標算出手段１０９では、据付対象物設定値入力手段１０８にて設定した据付対象物の仕様から、作業の平準度を算出する。例えば、仮置きする機器が複数ある場合に互いの間隔を広げて配置することにより、据付作業時の干渉を回避する場面を低減させることができるため、干渉回避という予備的な作業に費やされる時間を低減させ、作業の平準度は高まる。据付作業指標算出手段１１１では、据付マイルストン設定値入力手段１１０にて設定した据付マイルストンから、作業の平準度を算出する。例えば、据付マイルストンの間隔を広げることにより、一つのマイルストンを完了させるまでに要求される期間に余裕を持たせることができるため、作業の平準度は高まる。

指標値として作業の平準度を用いる場合の処理の流れは、図２及び図５に示すものと同等である。各ステップにおいて、比較や入出力の対象とする値が平準度に関わるものとなる。この処理の流れを用いることで、プラント建設作業の計画を行う利用者は、作業の平準度の最適化を図る計画を作成することが可能となる。

この実施例において出力手段１１４が保持するディスプレイへの出力内容の例を図７に示す。図４と同様な敷地配置図４０２と工程表４０３の他、システムの出力する想定作業平準度を想定作業平準度出力欄７０１に示し、また結果として得られる作業量の推移を示す作業量表７０２を表示している。

指標値として作業のための基盤面積を用いる例を、図８を用いて示す。ここで作業のための基盤面積とは、クレーンなどの重機が稼動する範囲の面積を示すもとのする。クレーンによる作業が広範囲にわたる場合、あるいはより大型の種別のクレーンを利用する場合は、基盤面積を広くする。作業範囲を狭められる場合、あるいはより小型の種別のクレーンに手作業が行える場合には、基盤面積を狭くする。ここで、特に重量機器を据え付けるために利用するクレーンは重量が大きく、作業を行わせるためには稼動範囲の舗装など整備を行う必要がある。このため、基盤面積を低減できれば、整備のための費用を削減したり、機器の仮置き場所や他の事業主体が利用する領域との干渉を避けたりすることが可能となる。この結果として、工期の短縮，作業コストの低減等を実現できる。

指標値として基盤面積を用いる場合のシステムのブロック図は、図１に示すものと同等である。各算出手段において算出する値が基盤面積に関わるものとなる。運用指標算出手段１０３では、重機種別設定値入力手段１０２にて設定したクレーンの種別から、必要となる基盤面積を算出する。例えば、使用するクレーンの種別をより小型のものに設定している場合は、クレーンの移動に要する面積を低減させることができるため、必要となる基盤面積を低減することができる。基盤構築指標算出手段１０５では、基盤配置設定値入力手段１０４にて設定した基盤配置から、必要となる基盤面積を算出する。例えば、基盤の配置を集約させることにより、分散させた場合に比べて共用できる部分を増やせる可能性があるため、必要となる基盤面積を低減することができる。作業期間指標算出手段１０７では、作業期間設定値入力手段１０６にて設定した作業期間から、必要となる基盤面積を算出する。例えば、作業期間を長く設定することにより、作業を完了させるまでに要求される期間に余裕を持たせることができるため、据付作業の対象となる機器を同時に多数仮置きする必要性が低下し、必要となる基盤面積を低減することができる。仮置き指標算出手段１０９では、据付対象物設定値入力手段１０８にて設定した据付対象物の仕様から、必要となる基盤面積を算出する。例えば、仮置きする機器が複数ある場合に互いの間隔を広げて配置することにより、据付作業時の干渉を回避する場面を低減させることができるため、干渉回避という予備的な作業に費やされる稼動面積を低減させ、必要となる基盤面積を低減することができる。据付作業指標算出手段１１１では、据付マイルストン設定値入力手段１１０にて設定した据付マイルストンから、必要となる基盤面積を算出する。例えば、据付マイルストンの間隔を広げることにより、一つのマイルストンを完了させるまでに要求される期間に余裕を持たせることができるため、据付作業の対象となる機器を同時に多数仮置きする必要性が低下し、必要な基盤面積を低減することができる。

指標値として基盤面積を用いる場合の処理の流れは、図２及び図５に示すものと同等である。各ステップにおいて、比較や入出力の対象とする値が基盤面積に関わるものとなる。この処理の流れを用いることで、プラント建設作業の計画を行う利用者は、必要となる基盤面積の最適化を図る計画を作成することが可能となる。

この実施例において出力手段１１４が保持するディスプレイへの出力内容の例を図８に示す。図４と同様な敷地配置図４０２と工程表４０３の他、システムの出力する想定基盤面積を想定基盤面積出力欄８０１に表示している。なお、敷地配置図４０２には、算出された基盤配置８０２を太線で囲まれた枠にて表示している。

指標値として作業の運用モード数を用いる例を、図９を用いて示す。ここで作業の運用モード数とは、同じ条件で選択可能な作業計画の数を示すもとのする。作業期間が短く制限されていて複数の作業計画を用意できない場合や、重機の稼動範囲が限定されていて稼動経路の選択肢が少ない場合には、作業の運用モード数は減少する。また作業期間に余裕があり作業の進行状況に応じて複数の計画からいずれかを選べる場合や、重機の稼動範囲に余裕があり稼動経路の選択肢が多い場合には、作業の運用モード数は増加する。作業の運用モード数が増加すると、作業の進行状況に応じて複数の計画からいずれかを選択することによってより効率的な作業内容を適用することが可能となる。この結果として工期の短縮，作業コストの低減等を実現できる。

指標値として作業の運用モード数を用いる場合のシステムのブロック図は、図１に示すものと同等である。各算出手段において算出する値が作業の運用モード数に関わるものとなる。運用指標算出手段１０３では、重機種別設定値入力手段１０２にて設定したクレーンの種別から、作業の運用モード数を算出する。例えば、クレーンの数を二台に設定している場合は、どちらかあるいは二台ともクレーンを動作させることができるため、作業の方式を複数設定することができ、作業の運用モード数は増加する。基盤構築指標算出手段１０５では、基盤配置設定値入力手段１０４にて設定した基盤配置から、作業の運用モード数を算出する。例えば、基盤の面積をより広く設定することにより、クレーン等の稼動範囲に余裕を持たせることができ、クレーンの稼動経路を増加させることができるため、作業の運用モード数は増加する。作業期間指標算出手段１０７では、作業期間設定値入力手段１０６にて設定した作業期間から、作業の運用モード数を算出する。例えば、作業期間を長く設定することにより、作業を完了させるまでに要求される期間に余裕を持たせることができるため、作業の方式を複数設定することができ、作業の運用モード数は増加する。仮置き指標算出手段１０９では、据付対象物設定値入力手段１０８にて設定した据付対象物の仕様から、作業の運用モード数を算出する。例えば、仮置きする機器が複数ある場合に互いの間隔を広げて配置することにより、クレーンの稼動範囲に余裕を持たせることができるため、クレーンの稼動経路を増加させ、作業の運用モード数は増加する。据付作業指標算出手段１１１では、据付マイルストン設定値入力手段１１０にて設定した据付マイルストンから、作業の運用モード数を算出する。例えば、据付マイルストンの間隔を広げることにより、一つのマイルストンを完了させるまでに要求される期間に余裕を持たせることができるため、作業の方式を複数設定することができ、作業の運用モード数は増加する。

指標値として作業の運用モード数を用いる場合の処理の流れは、図２及び図５に示すものと同等である。各ステップにおいて、比較や入出力の対象とする値が運用モード数に関わるものとなる。この処理の流れを用いることで、プラント建設作業の計画を行う利用者は、作業の運用モード数の最適化を図る計画を作成することが可能となる。

この実施例において出力手段１１４が保持するディスプレイへの出力内容の例を図９に示す。図４と同様な敷地配置図４０２と工程表４０３の他、システムの出力する想定モード数を想定モード数出力欄９０１に、また結果として得られる運用モードを一つずつ選択してディスプレイに出力させるための運用モードリスト９０２を表示している。

指標値として作業に要する期間を用いる例を、図１０を用いて示す。ここで作業に要する期間とは、プラント建設工程の開始から完了までに要する時間を示すもとのする。作業内容に比べて使用可能な重機類が少ない場合や作業人員が少ない場合には、結果として計画される作業に要する期間は長くなる。またより大きな重量物を取り扱える重機類が多く用意可能な場合や作業人員が多い場合には、結果として計画される作業に要する期間を短くすることができる。作業に要する期間が短くなると、作業を行うための基盤等を利用する期間を短縮することができる。この結果として作業コストの低減等を実現できる。

指標値として作業の平準度を用いる場合のシステムのブロック図は、図１に示すものと同等である。各算出手段において算出する値が作業に要する期間に関わるものとなる。運用指標算出手段１０３では、重機種別設定値入力手段１０２にて設定したクレーンの種別から、作業に要する期間を算出する。例えば、クレーンの数を二台に設定している場合は、どちらかあるいは二台ともクレーンを動作させることができるため、作業の停止期間を短縮することができ、作業に要する期間は短縮される。基盤構築指標算出手段１０５では、基盤配置設定値入力手段１０４にて設定した基盤配置から、作業に要する期間を算出する。例えば、基盤の面積をより広く設定することにより、クレーン等の稼動範囲に余裕を持たせることができ、本来作業の間に発生するクレーン移動時の切り返しといった予備的な作業に費やされる時間を低減させられるため、作業に要する期間は短縮される。作業期間指標算出手段１０７では、作業期間設定値入力手段１０６にて設定した作業期間から、個別の工程における作業に要する期間を算出する。例えば、作業期間を短く設定することにより、個別の工程における作業に要する期間を分配する。これらを個別に最適化することによって、全体的な作業に要する期間を短縮する。仮置き指標算出手段１０９では、据付対象物設定値入力手段１０８にて設定した据付対象物の仕様から、作業に要する期間を算出する。例えば、仮置きする機器が複数ある場合に互いの間隔を広げて配置することにより、据付作業時の干渉を回避する場面を低減させることができるため、干渉回避という予備的な作業に費やされる時間を低減させ、作業に要する期間を短縮する。据付作業指標算出手段１１１では、据付マイルストン設定値入力手段１１０にて設定した据付マイルストンから、作業に要する期間を算出する。例えば、据付マイルストンの間隔を狭めることにより、一つのマイルストンを完了させる作業に要する期間を短縮する。

指標値として作業に要する期間を用いる場合の処理の流れは、図２及び図５に示すものと同等である。各ステップにおいて、比較や入出力の対象とする値が期間に関わるものとなる。この処理の流れを用いることで、プラント建設作業の計画を行う利用者は、作業に要する期間の最適化を図る計画を作成することが可能となる。

この実施例において出力手段１１４が保持するディスプレイへの出力内容の例を図１０に示す。図４と同様な敷地配置図４０２と工程表４０３の他、システムの出力する想定作業期間を想定作業期間出力欄１００１表示している。また、工程表４０３の示す開始から完了までの期間は想定作業期間と同等である。

以上、本発明におけるプラント建設向け作業シミュレーションシステムの実施例を示したが、本発明におけるプラント建設向け作業シミュレーションシステムにて用いている各設定値入力手段及び各指標算出手段の数及び種類は増減させることが可能である。すなわち、より多くの指標をもとにプラント建設計画を行う場合には設定値入力手段及び対応する指標算出手段を増設し、より少ない指標をもとにプラント建設計画を行う場合には設定値入力手段及び対応する指標算出手段を減少させる。これにより、必要十分な指標をもとにプラント建設計画を作成することを可能にしている。

本発明は、プラント建設計画を効率化する作業シミュレーションシステムに関するものであり、また、例えば、本発明におけるプラント建設向け作業シミュレーションシステムの備える出力手段１１４を用いて、効率的なプラント建設計画を顧客に対してプレゼンテーションする用途にも適用できる。

プラント建設向け作業シミュレーションシステムのブロック図である。 プラント建設向け作業シミュレーションシステムの処理の流れを示した図である。 設定値を入力する際における出力手段の保持するディスプレイの表示を示した図である。 プラント建設費用を指標とした分析評価を行った結果を出力手段の保持するディスプレイにて表示した図である。 利用者による指示入力を調整する処理の流れを示した図である。 利用者による指示入力を更新する際に出力手段の保持するディスプレイに表示する確認ダイアログを示した図である。 指標値として作業の平準度を用いた場合における出力手段の保持するディスプレイの表示を示した図である。 指標値として作業のための基盤面積を用いた場合における出力手段の保持するディスプレイの表示を示した図である。 指標値として作業の運用モード数を用いた場合における出力手段の保持するディスプレイの表示を示した図である。 指標値として作業に要する期間を用いた場合における出力手段の保持するディスプレイの表示を示した図である。

符号の説明

１０１ 入力手段
１０２ 重機種別設定値入力手段
１０３ 運用指標算出手段
１０４ 基盤配置設定値入力手段
１０５ 基盤構築指標算出手段
１０６ 作業期間設定値入力手段
１０７ 作業期間指標算出手段
１０８ 据付対象物設定値入力手段
１０９ 仮置き指標算出手段
１１０ 据付マイルストン設定値入力手段
１１１ 据付作業指標算出手段
１１２ トータル指標値算出手段
１１３ 評価分析手段
１１４ 出力手段
１１５ 調整支援手段
３０１ 終了ボタン
３０２ クレーン種別設定値入力欄
３０３ 基盤配置設定値入力欄
３０４ 作業期間設定値入力欄
３０５ 据付対象物設定値入力欄
３０６ 据付マイルストン設定値入力欄
３０７ 処理実行ボタン
４０１ 想定費用出力欄
４０２ 敷地配置図
４０３ 工程表
６０１ 更新確認ダイアログ
７０１ 想定作業平準度出力欄
７０２ 作業量表
８０１ 想定基盤面積出力欄
８０２ 基盤配置
９０１ 想定モード数出力欄
９０２ 運用モードリスト
１００１ 想定作業期間出力欄

Claims (5)

1. クレーン種別ごとにおける仕様を保持し、システムに指示入力を与える入力手段からの指示入力にもとづいて建設作業に使用するクレーンの種別を定める重機種別設定値入力手
   段と、
   入力したクレーンの種別から作業量の高低差を示す予め定めた作業平準度を算出する運用指標算出手段と、
   基盤形状にもとづく仕様を保持し、前記入力手段からの指示入力にもとづいてクレーン
   の動作範囲となる基盤の配置を定める基盤配置設定値入力手段と、
   入力した基盤配置から基盤構築作業における予め定めた作業平準度を算出する基盤構築指標算出手段と、
   期間にもとづく仕様を保持し、前記入力手段からの指示入力にもとづいて作業を実施す
   る期間を定める作業期間設定値入力手段と、
   入力した作業期間から期間内における予め定めた作業平準度を算出する作業期間指標算出手段と、
   据付作業の対象となる機器の種別ごとにおける仕様を保持し、前記入力手段からの指示入力にもとづいて据付の対象となる機器の仕様を定める据付対象物設定値入力手段と、
   入力した据付対象物の仕様から対象物を据付前に建屋付近へ仮に設置する作業を行う際の予め定めた平準度を算出する仮置き指標算出手段と、
   前記入力手段からの指示入力にもとづいて機器の据付期日を定める据付マイルストン設
   定値入力手段と、
   入力した据付マイルストンから各据付作業の予め定めた平準度を算出する据付作業指標算出手段と、
   前記運用指標算出手段と前記基盤建設指標算出手段と前記作業期間指標算出手段と前記仮置き指標算出手段と前記据付作業指標算出手段から入力した指標値をもとに全体的な作業平準度の総計を結果として算出するトータル指標値算出手段と、
   算出した結果とその要因である入力した設定値を含む評価情報の送信を行う評価分析手
   段と、
   前記評価情報を受信し、相互に関連のある設定値入力手段の間で指示入力内容が入力範囲内に収まるよう調整するため、既に利用者が入力した設定値と、対応する設定値入力手段が保持する仕様の示す設定値の範囲とを比較し、比較した値が範囲を超過しているかどうかを判定し、比較対照とした設定値の範囲に収まるように利用者の入力した設定値を更新し、出力手段に出力して、出力した更新済み設定値を、利用者が承諾したかどうかを判定し、前記承諾したかどうかの判定で承諾した場合は更新済み設定値を新たな設定値として利用し、又は前記承諾したかどうかの判定で承諾しなかった場合は利用者に設定値の入力を要求して得られた設定値をもとに再度調整を行わせ、比較対照とした設定値の範囲内に収まるよう調整する調整支援手段を備えることを特徴とするプラント建設向け作業シミュレーションシステム。
2. 請求項１において、
   定められたクレーンの種別から作業時の予め定めた運用費を算出する運用指標算出手段と、
   基盤配置から基盤を構築するための予め定めた費用を算出する基盤構築指標算出手段と、
   入力した作業期間から予め定めた作業費用を算出する作業期間指標算出手段と、
   入力した据付対象物の仕様から対象物を据付前に建屋付近へ仮に設置する場所を占有するための予め定めた費用を算出する仮置き指標算出手段と、
   入力した据付マイルストンから予め定めた据付作業費を算出する据付作業指標算出手段と、
   前記運用指標算出手段と前記基盤建設指標算出手段と前記作業期間指標算出手段と前記仮置き指標算出手段と前記据付作業指標算出手段から入力した指標値をもとに必要となる費用の総計を結果として算出するトータル指標値算出手段とを備えることを特徴とするプラント建設向け作業シミュレーションシステム。
3. 請求項１において、
   入力したクレーンの種別から作業時に必要となる予め定めた基盤面積を算出する運用指
   標算出手段と、
   入力した基盤配置から予め定めた基盤面積を算出する基盤構築指標算出手段と、
   入力した作業期間から期間内に必要となる予め定めた基盤の面積を算出する作業期間指
   標算出手段と、
   入力した据付対象物の仕様から対象物を据付前に建屋付近へ仮に設置する際に重機が必
   要とする予め定めた基盤面積を算出する仮置き指標算出手段と、
   入力した据付マイルストンから各据付作業費において必要となる予め定めた基盤の面積
   を算出する据付作業指標算出手段と、
   前記運用指標算出手段と前記基盤建設指標算出手段と前記作業期間指標算出手段と前記
   仮置き指標算出手段と前記据付作業指標算出手段から入力した指標値をもとに必要となる
   基盤面積の累計を結果として算出するトータル指標値算出手段と
   を備えることを特徴とするプラント建設向け作業シミュレーションシステム。
4. 請求項１において、
   入力したクレーンの種別から作業時に対応できる予め定めた運用モード数を算出する運
   用指標算出手段と、
   入力した基盤配置から構築しうる基盤レイアウトの予め定めた運用モード数を算出する
   基盤構築指標算出手段と、
   入力した作業期間から適用可能な作業計画の予め定めた運用モード数を算出する作業期
   間指標算出手段と、
   入力した据付対象物の仕様から対象物を据付前に建屋付近へ仮に設置する場所の組み合
   わせ数の予め定めた運用モード数を算出する仮置き指標算出手段と、
   入力した据付マイルストンから適用可能な作業計画の予め定めた運用モード数を算出す
   る据付作業指標算出手段と、
   前記運用指標算出手段と前記基盤建設指標算出手段と前記作業期間指標算出手段と前記
   仮置き指標算出手段と前記据付作業指標算出手段から入力した指標値をもとに対応可能な
   条件を持つ運用モード数の総計を結果として算出するトータル指標値算出手段と
   を備えることを特徴とするプラント建設向け作業シミュレーションシステム。
5. 請求項１において、
   入力したクレーンの種別から作業に要する予め定めた期間を算出する運用指標算出手段
   と、
   入力した基盤配置から基盤を構築するために要する予め定めた期間を算出する基盤構築
   指標算出手段と、
   入力した作業期間から各作業工程を実施するのに要する予め定めた期間を個別に算出す
   る作業期間指標算出手段と、
   入力した据付対象物の仕様から対象物を据付前に建屋付近へ仮に設置する作業を行うた
   めに要する予め定めた期間を算出する仮置き指標算出手段と、
   入力した据付マイルストンから据付マイルストンごとに要する予め定めた作業期間を算
   出する据付作業指標算出手段と、
   前記運用指標算出手段と前記基盤建設指標算出手段と前記作業期間指標算出手段と前記
   仮置き指標算出手段と前記据付作業指標算出手段から入力した指標値をもとに必要となる
   作業期間の総計を結果として算出するトータル指標値算出手段と
   を備えることを特徴とするプラント建設向け作業シミュレーションシステム。

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