JP4735138B2 - 設計支援システム及び設計支援方法 - Google Patents

Description

本発明は設計支援システム及び設計支援方法に関し、特に、車両に搭載されるユニットを複数の担当者が分担して設計する際の支援技術に関する。

従来のエンジン開発においては、先ず、エンジン担当者がエンジンの基本的な仕様、例えば、出力性能、排気性能、燃費性能などを決める。そして、エンジンを構成する部品の各担当者がそれを受け部品の開発内容を検討し、その結果決定されるエンジンの詳細仕様をエンジン担当者が取りまとめていた。

上記のエンジン開発手順において、エンジン担当者からの情報を基にそれぞれの部品担当者が各部品の検討を行うが、その際に他の影響を受ける部品についての情報の入手方法は、各担当者の知識に頼っていた。このように、他の影響を受ける部品の有無及び当該部品についての情報の入手方法が各担当者によってまちまちであったため、検討条件の抜け、洩れ及び検討内容の抜け、洩れが生じる場合があった。

また、エンジン担当者と部品担当者の間の情報交換のルールがなく、内容も一元管理されていなかったため、抜け、漏れ、情報の誤解釈などにより作業の手戻りが発生していた。

本発明の第１の特徴は、車両の仕様、前記車両に搭載するユニットの仕様、及び前記ユニットを構成する部品の仕様をそれぞれデータベース化して保持する統合仕様表と、前記部品の設計に必要な情報を前記統合仕様表から取り出し、前記部品の設計者へ前記部品の設計手順と共に提示する業務ナビゲーション部と、前記業務ナビゲーション部により提示された前記部品の設計に必要な情報および前記部品の設計手順に従って前記部品の設計者が検討した前記部品のスペックに対応する３次元形状を、立体的に表示するＣＡＤテンプレートと、関連変更検討テーブルとを有する設計支援システムであって、前記統合仕様表は、前記部品の設計者により入力された、前記部品のスペックが変更されたことを示す第１の記号又は前記部品のスペックが変更されていないことを示す第２の記号を、前記部品仕様データベースの部品変更内容に登録し、前記関連変更検討テーブルは、部品変更内容の中の前記第１の記号が記入された項目に関連する部品及び項目を選定し、部品スペックの中の該当する項目の「関連検討要」欄と「関連検討ステータス」欄に第３の記号を表示し、同時に前記第３の記号が記入された項目に関連する項目の表示色を変更し、前記ＣＡＤテンプレートは、前記部品の設計者により前記部品仕様データベースの部品変更内容の前記第１の記号の表示が選択されることで前記関連検討テーブルを表示し、選択した前記変更内容に関連して仕様検討が必要な部品を表示することを要旨とする。

本発明の第２の特徴は、車両の仕様、前記車両に搭載するユニットの仕様、及び前記ユニットを構成する部品の仕様をそれぞれデータベース化して保持する統合仕様表と、業務ナビゲーション部と、ＣＡＤテンプレートと、関連変更検討テーブルとを備える設計支援システムを用いた設計支援方法であって、前記業務ナビゲーション部が、前記部品の設計に必要な情報を前記統合仕様表から取り出し、前記部品の設計者へ前記部品の設計手順と共に提示する段階と、前記ＣＡＤテンプレートが、前記業務ナビゲーション部により提示された前記部品の設計に必要な情報および前記部品の設計手順に従って前記部品の設計者が検討した前記部品のスペックに対応する３次元形状を、立体的に表示する段階と、前記統合仕様表が、前記部品の設計者により入力された、前記部品のスペックが変更されたことを示す第１の記号又は前記部品のスペックが変更されていないことを示す第２の記号を、前記部品仕様データベースの部品変更内容に登録する段階と、前記関連変更検討テーブルが、部品変更内容の中の前記第１の記号が記入された項目に関連する部品及び項目を選定し、部品スペックの中の該当する項目の「関連検討要」欄と「関連検討ステータス」欄に第３の記号を表示し、同時に前記第３の記号が記入された項目に関連する項目の表示色を変更する段階と、前記ＣＡＤテンプレートは、前記部品の設計者により前記部品仕様データベースの部品変更内容の前記第１の記号の表示が選択されることで前記関連検討テーブルを表示し、選択した前記変更内容に関連して仕様検討が必要な部品を表示する段階とを有することを要旨とする。

本発明によれば、部品の仕様変更を行う際にそれに伴い仕様変更の検討が必要となる他の部品を表示することで、部品の検討の洩れを防ぎ、部品間の不整合が無くなり、設計品質が向上する設計支援システム及び設計支援方法を提供することが出来る。

以下図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図面の記載において同一あるいは類似の部分には同一あるいは類似な符号を付している。

図１に示すように、本発明の実施の形態に係わる設計支援システムは、エンジンの仕様、エンジンを搭載する車両の仕様、及びエンジンを構成する部品の仕様をそれぞれデータベース化して保持する統合仕様表１と、部品の設計に必要な情報を統合仕様表１から取り出し、部品の設計者へ部品の設計手順と共に提示する業務ナビゲーション部６と、業務ナビゲーション部６を用いて設計された部品を立体的に表示するＣＡＤテンプレート１１と、個々の部品スペックの影響有無を定義した関連変更検討テーブル３１とを有する。

なお、本発明の実施の形態では、本発明をエンジンの設計に適用した場合について述べるが、本発明は車両に搭載される、エンジン以外のユニットに対しても適用することができる。

統合仕様表１は、車両の仕様に関するデータを保持する車両仕様データベース２、エンジンの仕様に関するデータを保持するエンジン仕様データベース３、及び部品の仕様に関するデータを保持する部品仕様データベース４の機能を兼ね備えている。部品仕様データベース４は、部品変更内容３２と、部品スペック３３のデータを備えている。統合仕様表１は、各データベース２〜４に格納されたデータをまとめて一元管理している。統合仕様表１は、統合仕様表１が保持する２以上のデータ間に規定されている相互関係を示すデータをも更に保持する。例えば、互いに嵌合する部品があった場合、当該嵌合部品の相互関係についても統合仕様表１に記録・保持されている。

エンジン担当者或いは部品担当者は、統合仕様表１を使用して、部品変更内容３２に部品別の開発内容を登録する。ここでは、第１の記号としての「○」又は第２の記号としての「×」を入力する。統合仕様表１は、部品変更内容３２の内容と関連変更検討テーブル３１より部品スペック３３の中で個々の部品の変更内容に対して検討が必要なスペックを抽出する。

抽出された部品スペックには「検討要」欄に「○」、「検討ステータス」欄に「○」を表示し、表示色を変更する。

抽出された部品スペックについて、「検討ステータス」欄を「○」から「済」へ変更し、統合仕様表１にデータを登録して表示色を元に戻す。プロジェクト管理者は、「検討ステータス」欄を確認することにより、他部品の影響を考慮した設計がされているか否かを確認することが出来る。

統合仕様表１で部品変更内容５の変更項目のうち「○」の表示を選択すると、関連変更検討テーブル３１が表示され、選択した変更内容に関係する他の部品が表示される。

統合仕様表１で部品スペック３３の「検討要」欄の「○」表示を選択すると、関連変更検討テーブル３１が表示され、選択した部品スペックに関係する他の部品の変更内容が表示される。部品担当者は、自部品に影響を与える他部品を洩れなく確認しながらスペック検討を行うことが出来る。

このように、先ず、部品の変更内容を統合仕様表１の部品変更内容３２に入力する。その後、関連変更検討テーブル３１で関連検討項目を抽出して、統合仕様表１の部品スペック３３へ表示する。これにより、部品仕様間の関係を自動的に判断し、検討の抜け、洩れをなくし、手戻りを防止できる。また、設計手順を電子化することにより、担当者によるスペック検討の質のバラツキをなくし、内容の抜け、洩れ、情報の誤解釈などによる手戻りを無くすことが出来る。

エンジンを構成する部品の設計者は、業務ナビゲーション部６を使用して、業務ナビゲーション部６が提供する部品の設計手順及び部品の設計に必要な情報に従って当該部品を設計する。ここで、業務ナビゲーション部６が提供する「部品の設計に必要な情報」には、車両仕様データベース２、エンジン仕様データベース３及び部品仕様データベース４から引き出される情報が含まれる。なお、部品仕様データベース４から部品の設計に必要な情報が引き出されるのは、エンジンを構成する他の部品の検討結果が登録されている場合である。

業務ナビゲーション部６は、設計者による部品の設計を支援すると同時に、設計者が設計した当該部品のスペックを保持する部品設計データベース７の機能をも持つ。業務ナビゲーション部６は、設計者が設計した当該部品のスペックを部品設計データベース７に記憶すると共に、統合仕様表１の部品仕様データベース４にも登録する。即ち、部品担当者（設計者）が業務ナビゲーション部６を使用して検討した内容は、総て部品設計データベース７に登録され、また、この検討結果より決定されるエンジンの仕様はエンジン仕様データベース３に、他の部品担当者が必要とする部品の仕様については部品仕様データベース４にそれぞれ登録される。これにより、他の部品の設計者に対して、当該部品のスペックの検討結果を共有することができる。また、エンジン担当者は、部品の検討結果により決定されるエンジンの詳細な仕様について、統合仕様表１よりエンジン仕様データベース３を確認することにより、管理することができる。

前述したように、統合仕様表１は、統合仕様表１が保持する２以上のデータ間に規定されている相互関係を更に保持するため、業務ナビゲーション部６は、部品の設計者が設計した部品のスペックが相互関係を有する他のスペックを設計者に対して提示する。例えば、設計者が互いに嵌合する部品の一方のスペックを設計或いは変更した場合、業務ナビゲーション部６は、これと相互関係を有する他方のスペックについても同時に検討するように設計者に対して提示する。このように、部品の設計者は、当該部品のスペックだけでなく、同一部品の他のスペック或いは他の部品のスペックなどについて検討する必要があることを容易に認識することができる。

業務ナビゲーション部６は、基準書・標準書５、相場／実験データベース８、或いはＣＡＤテンプレート１１を使用して部品の設計を進めることを設計者に対して促す。設計者は、業務ナビゲーション部６を使用して部品の設計を行う際、業務ナビゲーション部６の指示に従い、基準書・標準書５、相場／実験データベース８、或いはＣＡＤテンプレート１１を使用して部品のスペックを検討し、部品の設計を進める。ＣＡＤテンプレート１１では、部品形状の３次元画像を所定の表示装置に表示して、設計者は、表示装置に表示された部品の３次元画像を参照して部品の設計を進めることができる。なお、ＣＡＤテンプレート１１には、３Ｄ形状データ１２が保持され、必要に応じて取り出される。

図２に示すように、図１のエンジン設計支援システムは、インターネット１７などの通信ネットワークを介して実現される。図１の統合仕様表１は、ルータ２４ａを介してインターネット１７に接続されたサーバ（ここでは、第１のサーバ１５）内に構築され、業務ナビゲーション部も統合仕様表１と同じ第１のサーバ１５内に構築されている。また、第２のサーバ１６も、ルータ２４ｂを介してインターネット１７に接続されている。第２のサーバ（ＣＡＤ用サーバ）１６には、図１の３Ｄ形状データ１２を含むＣＡＤテンプレート１１、基準書・標準書５、及び相場／実験データベース８が保持されている。

通常、１つのエンジンは複数の部品から構成され、エンジン全体の設計を担当するエンジン担当者及びエンジンを構成する各部品の設計を担当する複数の部品担当者が互いに情報を交換しながらエンジンの設計を進めている。これらのエンジン担当者及び部品担当者は、異なる場所において異なる通信端末を用いて、設計及び情報交換を行う。例えば、複数の事業所（ここでは、第１の事業所２２及び第２の事業所２３）がそれぞれルータ２４ａ、２４ｄを介してインターネット１７に接続されている。第１の事業所２２内では、ローカルエリアネットワーク１８を介して複数の通信端末１９ａ〜１９ｄが互いに接続されている。第２の事業所２３内でも、同様に、ローカルエリアネットワーク２０を介して複数の通信端末２１ａ〜２１ｄが互いに接続されている。エンジン担当者及び部品担当者は、通信端末１９ａ〜１９ｄ、２１ａ〜２１ｄをそれぞれ用いることにより、異なる場所において設計及び情報交換を行うことができる。具体的には、エンジン担当者及び部品担当者は、通信端末１９ａ〜１９ｄ、２１ａ〜２１ｄを用いて業務ナビゲーション部６を起動して、第１のサーバ１５内に構築されている統合仕様表１から部品の設計に必要な情報を取り出し、通信端末１９ａ〜１９ｄ、２１ａ〜２１ｄ上に設計手順と共に提示させる。

次に、図３を参照して、図１及び図２に示したエンジン設計支援システムを用いたエンジン設計支援方法を説明する。

（イ）先ずＳ０１段階において、エンジン担当者は、通信端末１９ａ〜１９ｄ、２１ａ〜２１ｄを用いて、開発を開始したエンジンの基本的な仕様を第１のサーバ１５内に構築された統合仕様表１に入力する。これにより、エンジンの基本的な仕様が統合仕様表１内のエンジン仕様データベース３に登録される。

（ロ）Ｓ０２段階において、各部品担当者が通信端末１９ａ〜１９ｄ、２１ａ〜２１ｄを用いて業務ナビゲーション部６を起動すると、業務ナビゲーション部６は、当該部品の設計に必要な情報を車両仕様データベース２、エンジン仕様データベース３及び部品仕様データベース４の中から取り出す。

（ハ）Ｓ０３段階において、業務ナビゲーション部６は、当該部品の部品担当者に対して、当該部品の設計手順を指示すると共に、当該部品の設計に必要な情報を提示する。Ｓ０４段階において、当該部品の部品担当者は、業務ナビゲーション部６による設計支援の元で、当該部品の設計を進める。この際、当該部品の部品担当者は、業務ナビゲーション部６の指示に従い、基準書・標準書５、相場／実験データベース８、或いはＣＡＤテンプレート１１を使用して検討して部品の設計を進める。

（ニ）Ｓ０５段階において、当該部品の部品担当者は、ＣＡＤテンプレート１１を起動して、部品形状の３次元画像を所定の表示装置に表示させ、表示装置に表示された部品の３次元画像を参照して部品の設計を進める。このとき、ＣＡＤテンプレート１１は、必要に応じて３Ｄ形状データ１２を取り出して表示する。

（ホ）Ｓ０６段階において、業務ナビゲーション部６は、当該部品の担当者が設計した部品のスペックが相互関係を有する他のスペックがあるか否かを調査して、ある場合にはその他のスペックを当該担当者に対して提示する。Ｓ０４段階乃至Ｓ０６段階は必要に応じて繰り返し実施され、Ｓ０４段階の部品の設計が進められる。

（ヘ）最後にＳ０７段階において、業務ナビゲーション部６は、設計者が設計した当該部品のスペックを部品設計データベース７に記憶すると共に、統合仕様表１の部品仕様データベース４に登録する。以上の手順にしたがって、エンジンを構成する各部品の担当者が当該部品の設計を進めることにより、エンジン全体の開発が行われる。

以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、統合仕様表１に部品変更内容３２を「○」又は「×」で入力すると、統合仕様表１内の部品仕様データベース４の部品変更内容３２に登録される。関連変更検討テーブル３１は、統合仕様表の部品変更内容３２の中の「○」が記入された項目に関連する部品及び項目を選定し、部品スペック３３の中の該当する項目の「関連検討要」欄と「関連検討ステータス」欄に「○」を表示する。同時に該当項目部分の表示色を変更する。これにより、ある部品の仕様変更を行う際にそれに伴い、仕様変更検討を必要とする部品名とその項目を表示することで部品の検討洩れを防ぎ、部品間の不整合が無くなり、設計品質が向上する。

統合仕様表１の部品変更内容３２の「関連検討ステータス」欄の「○」を「済」に変更し、統合仕様表１に登録すると、該当部分の表示色が元の色（例えば、白）に戻る。検討が必要な項目についての検討行為の有無（○or済）を入力し、担当者が意思表示することで、そこに記載されている情報の信頼性が増す。

統合仕様表１の部品変更内容３２の「○」表示（変更有り）を選択することで、関連変更検討テーブル３１が表示され、選択した変更内容に関連して仕様検討が必要な部品を表示する。これにより、エンジン担当者及び部品担当者がある部品の変更に影響する他の部品を洩れなく把握することが出来、検討洩れが無くなり、設計品質が向上する。

統合仕様表１の部品スペック３３の「関連検討要」欄の「○」表示を選択することで、関連変更検討テーブル３１が表示され、選択した項目に影響を与える他部品の変更内容を表示する。これにより、エンジン担当者及び部品担当者がある部品のスペックを検討する際にその項目に影響する他の部品の仕様変更内容を洩れなく把握でき、検討の条件の見落としを防止でき、設計品質が向上する。

この他、実施の形態によれば、以下の効果が得られる。

業務ナビゲーション部６がエンジン仕様データベース３より必要な情報を自動的に取り出し、部品担当者にその情報を元に部品を設計する手順として指示を出すことにより、部品担当者が部品のスペックを検討する際、必要なエンジンの仕様情報を探す必要がなく設計の効率が向上する。

また、部品担当者が業務ナビゲーション部６で部品のスペックを検討・入力すると、それが業務ナビゲーション部６内の部品設計データベース７に登録されるとともに、それにより定まるエンジンの仕様がエンジン仕様データベース３に登録される。このことにより、エンジン担当者は部品のスペックにより決まるエンジンの使用を自動的に入手することができ、情報の一元管理が実現され、設計の効率化が図れる。

更に、部品設計データベース７に登録されたデータのうち他の部品担当者と共有すべきデータは、統合仕様表１内の部品仕様データベース４にも登録され、情報を必要としている他の部品担当が業務ナビゲーション部６を用いてこの情報を取得することができる。部品担当者が部品スペックを検討する際、必要な他部品の情報を探す必要がなく設計の効率化が図れる。

更に、部品の設計者及びエンジンを構成する他の部品の設計者は、インターネット１７などの通信ネットワークを介して第１及び第２のサーバ１５、１６へアクセスすることにより、統合仕様表１内の情報を共有することができる。

更に、図３のフローチャートに示した一連の作業を、統合仕様表１及び業務ナビゲーション部６により電子システム化して、統合仕様表１及び業務ナビゲーション部６を連携させることにより情報の一元管理を行い、情報の受け渡しを自動化することができ、設計の効率化が図れる。

上記のように、本発明は、１つの実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。即ち、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ限定されるものである。

本発明の実施の形態に係わるエンジン設計支援システムを示すブロック図である。 インターネットなどの通信ネットワークを介して実現される図１のエンジン設計支援システムを示すブロック図である。 図１及び図２に示したエンジン設計支援システムを用いたエンジン設計支援方法を示すフローチャートである。

符号の説明

１…統合仕様表
２…車両仕様データベース
３…エンジン仕様データベース
４…部品仕様データベース
５…基準書・標準書
６…業務ナビゲーション部
７…部品設計データベース
８…相場／実験データベース
１１…ＣＡＤテンプレート
１２…３Ｄ形状データ
１５…第１のサーバ
１６…第２のサーバ
１７…インターネット
１８、２０…ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）
１９ａ〜１９ｄ、２１ａ〜２１ｄ…通信端末
２２…第１の事業所
２３…第２の事業所
２４ａ〜２４ｄ…ルータ
３１…関連変更検討テーブル
３２…部品変更内容
３３…部品スペック

Claims (6)

1. 車両の仕様、前記車両に搭載するユニットの仕様、及び前記ユニットを構成する部品の仕様をそれぞれデータベース化して保持する統合仕様表と、
   前記部品の設計に必要な情報を前記統合仕様表から取り出し、前記部品の設計者へ前記部品の設計手順と共に提示する業務ナビゲーション部と、
   前記業務ナビゲーション部により提示された前記部品の設計に必要な情報および前記部品の設計手順に従って前記部品の設計者が検討した前記部品のスペックに対応する３次元形状を、立体的に表示するＣＡＤテンプレートと、
   関連変更検討テーブル
   とを有する設計支援システムであって、
   前記統合仕様表は、前記部品の設計者により入力された、前記部品のスペックが変更されたことを示す第１の記号又は前記部品のスペックが変更されていないことを示す第２の記号を、前記部品仕様データベースの部品変更内容に登録し、
   前記関連変更検討テーブルは、部品変更内容の中の前記第１の記号が記入された項目に関連する部品及び項目を選定し、部品スペックの中の該当する項目の「関連検討要」欄と「関連検討ステータス」欄に第３の記号を表示し、同時に前記第３の記号が記入された項目に関連する項目の表示色を変更し、
   前記ＣＡＤテンプレートは、前記部品の設計者により前記部品仕様データベースの部品変更内容の前記第１の記号の表示が選択されることで前記関連検討テーブルを表示し、選択した前記変更内容に関連して仕様検討が必要な部品を表示する
   ことを特徴とする設計支援システム。
2. 前記統合仕様表は、前記部品の設計者により前記「関連検討ステータス」欄の前記第３の記号が検討行為が完了したことを示す「済」に変更された場合に、前記「関連検討ステータス」欄に「済」を登録し、前記第３の記号が記入された項目に関連する項目の表示色を元の色に戻すことを特徴とする請求項１記載の設計支援システム。
3. 前記ＣＡＤテンプレートは、前記部品の設計者により前記「関連検討要」欄の前記第３の記号の表示が選択されることで前記関連検討テーブルを表示し、選択した項目に影響を与える他部品の変更内容を表示することを特徴とする請求項１又は２記載の設計支援システム。
4. 車両の仕様、前記車両に搭載するユニットの仕様、及び前記ユニットを構成する部品の仕様をそれぞれデータベース化して保持する統合仕様表と、業務ナビゲーション部と、ＣＡＤテンプレートと、関連変更検討テーブルとを備える設計支援システムを用いた設計支援方法であって、
   前記業務ナビゲーション部が、前記部品の設計に必要な情報を前記統合仕様表から取り出し、前記部品の設計者へ前記部品の設計手順と共に提示する段階と、
   前記ＣＡＤテンプレートが、前記業務ナビゲーション部により提示された前記部品の設計に必要な情報および前記部品の設計手順に従って前記部品の設計者が検討した前記部品のスペックに対応する３次元形状を、立体的に表示する段階と、
   前記統合仕様表が、前記部品の設計者により入力された、前記部品のスペックが変更されたことを示す第１の記号又は前記部品のスペックが変更されていないことを示す第２の記号を、前記部品仕様データベースの部品変更内容に登録する段階と、
   前記関連変更検討テーブルが、部品変更内容の中の前記第１の記号が記入された項目に関連する部品及び項目を選定し、部品スペックの中の該当する項目の「関連検討要」欄と「関連検討ステータス」欄に第３の記号を表示し、同時に前記第３の記号が記入された項目に関連する項目の表示色を変更する段階と、
   前記ＣＡＤテンプレートは、前記部品の設計者により前記部品仕様データベースの部品変更内容の前記第１の記号の表示が選択されることで前記関連検討テーブルを表示し、選択した前記変更内容に関連して仕様検討が必要な部品を表示する段階
   とを有することを特徴とする設計支援方法。
5. 前記統合仕様表は、前記部品の設計者により前記「関連検討ステータス」欄の前記第３の記号が「済」に変更された場合に、前記「関連検討ステータス」欄に「済」を登録し、前記第３の記号が記入された項目に関連する項目の表示色を元の色に戻すことを特徴とする請求項４記載の設計支援方法。
6. 前記ＣＡＤテンプレートは、前記部品の設計者により前記「関連検討要」欄の前記第３の記号の表示が選択されることで前記関連検討テーブルを表示し、選択した項目に影響を与える他部品の変更内容を表示することを特徴とする請求項４又は５記載の設計支援システム。

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