JP4850656B2 - 解析業務誘導装置、解析業務誘導方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、計算機、データベース及び各種ソフトウェアプログラムを用いて設計業務や解析業務の合理化、高効率化を支援する解析業務誘導装置及び解析業務誘導方法、並びにその方法を実行するプログラムに関する。

設計業務におけるＣＡＥによる解析作業の内容とその手順を設計テンプレートとして定義して、その設計テンプレートに記述された手順に沿って設計作業を誘導する手法が、特許文献１に記載されている。操作画面に表示される設計テンプレートには、各作業プロセスの内容を表すアイコンが作業の順番に配置されており、設計作業者は作業の順番に沿ってこのアイコンをピックして設計作業を進める。各作業プロセスには、この作業で必要なソフトウェアツール、参照すべき資料、作成すべき資料のフォーマット等が予め定義されており、設計作業者は作業プロセスのアイコンをピックすることにより、ここに定義されたソフトウェアツールや関連資料を使用することができる。

また、特許文献２には、製品や金型の設計開発において、上級設計者の知識や、設計手順を再利用できる形で蓄積し、短期間で設計フローを再構成し、設計経験の少ない初級者が理解できる形で次々に教示できる設計支援システムが示されている。設計者は設計支援システム上の教示画面に示される作業指示内容に従い作業を行うとともに、教示画面には、自動生成された設計作業フロー画面と具体作業フローチャートが示され、進行状況を確認しながら作業を進めることができる。
特開２００１−２９０８４６号公報（図１） 特開２００５−３０１３３６号公報（図１）

従来の業務誘導装置は、予め他者（有識者）が指定した業務プロセスを追って行くものであり、標準的な作業手順や作業内容に関しては設計情報や設計ツールを作業手順に沿って提供することはできるが、解析の目的や制約条件に応じて最も適切な手順を提供するものではない。ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析を使って実験の代替や現象解明をするために、何から着手して、どのように評価したらよいかがわからずに試行錯誤的なプロセスに陥り、適切なプロセスで解析作業が行えていない場合があり、本発明の目的は、適切な解析プロセスの形態をユーザに提供することにある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、適切な解析プロセスの形態をユーザに提供することを目的とする。

本発明は、解析プロセス蓄積手順と、解析目的入力手段と、優先項目入力手順と、解析プロセス生成手段と、解析プロセス表示手段と、解析プロセス実行手段と、解析プロセス蓄積手段を設け、何をしたいかという解析の目的に応じたモデリング手法、解析手法、解析結果の評価手法、これらに付随する制約条件としての計算に掛かる期間、コスト、計算機種類等の情報、さらに自動化率の情報を「解析情報ネットワーク」として解析プロセスデータベースに蓄積する。「解析情報ネットワーク」には過去の解析の実績やハード/ソフトインフラ環境、それらを用いた時の計算時間やコストに関する情報を蓄積する。そして（１）目的に応じた複数の解析プロセスを算出、（２）それらの期間・コストを評価、（３）入力された制約条件に基づく候補を優先順位付けして表示する。

各種ツールが取り揃えてあっても、何をどのように使ったらよいかがわからないケースがあり、そのような状況において、適切な解析プロセスをユーザに推奨することができる。

以下、本発明の一実施の形態を、添付図面を参照して説明する。

図１は本発明に係わる業務支援装置の一実施の形態の模式図である。１００はデータの入出力と演算のための計算機（コンピュータ装置）である。１１０は解析情報ネットワークの形態で解析プロセスを蓄積するための解析プロセスデータベースである。１２０は演算部であり、演算部１２０として、以下に示す各部を備える。

１２１はユーザが何の解析をしたいか、その際の制約条件は何かを入力するための解析目的入力部である。
１２２は解析プロセスデータベースに蓄積された解析の目的に応じたモデリング手法、解析手法、解析結果の評価手法、これらに付随する制約条件としての計算に掛かる期間、コスト、計算機種類の情報に基づき、複数の分岐プロセスを有する解析手段の中から解析目的に適した解析プロセスを導出する解析プロセス生成部である。
１２３は解析プロセス生成部で求めた複数の解析プロセスの候補を表示してユーザに選択させるための解析プロセス表示部である。
１２４は選択された解析プロセスによって解析作業を誘導するための解析プロセス実行部である。
１２５は解析履歴あるいは解析に関わる情報を入力して蓄積するための解析プロセス蓄積部である。

本例の装置による処理の大きな流れとしては、図１に示した演算部１２０に記載した構成要素の並びと同じであり、具体的には、ユーザが解析目的入力部１２１で、解析の目的を入力すると、解析プロセス生成部１２２で、それに適した解析プロセスを生成して、ユーザはその解析プロセスに従って操作を行うものである。

図２は、図１に示した演算部１２０における解析プロセス生成部１２２の処理例を示したフローチャートである。手順としては、目的に応じた複数の解析プロセスを算出し、それらの期間・コストを評価した後、入力された制約条件に基づく候補を優先順位付けして表示するものである。即ち、解析目的を評価する処理（ステップ２０１）、制約条件を評価する処理（ステップ２０２）、基本プロセスを導出する処理（ステップ２０３）、時間、コスト、使用計算機を導出する処理（ステップ２０４）、作業の容易度を評価する処理（ステップ２０５）、求めた作業プロセスを入力条件に基づき順位付けして表示する処理（ステップ２０６）とを順に実行する。

図３は図１で示した解析プロセスデータベース１１０に蓄積する解析情報ネットワークのデータの一例である。過去の様々な解析種類３０１に対応したプリプロセッサ３０２（モデリング手法）、ソルバー３０３（解析手法）、ポストプロセッサ３０４（解析結果の評価手法）を一連の解析プロセスとして蓄積する。解析種類３０１、プリプロセッサ３０２、ソルバー３０３、ポストプロセッサ３０４は、それぞれ複数のデータが蓄積させてある。図３の例では、解析種類３０１の大きな種類として、構造解析、衝撃解析、流体解析、電磁波解析、伝熱解析を用意してある。構造解析としては、線形静的解析、動的応力解析、熱伝導解析などを用意してある。衝撃解析としては、衝突／衝撃解析、塑性加工解析、貫通／破裂／破壊解析などを用意してある。流体解析としては、熱流体解析、空調解析などを用意してある。電磁波解析としては、電波放射解析、イミュニティ解析、アンテナ解析などを用意してある。伝熱解析としては、加熱炉温度解析、温度プロファイル解析などを用意してある。これらの詳細は、解析種類によって様々なものが想定される。

さらに制約条件としての計算に掛かる時間、計算コスト、計算機の種類等の情報、解析作業の容易さを表す自動化率の情報を現在のハード/ソフトインフラ環境に基づき上記の各手法に対して付加して、解析情報ネットワークを構築する。図３で細線で接続してあるルートが、解析種類３０１から順に各段階で、選択し得る分岐先を示している。

そして、図３中の太実線や破線で示したルートが過去の解析の事例を表している。例えば、別々の解析目的であっても同じプリプロセッサを用い、その後、異なるソルバーに分岐し、解析結果を評価するのに適したポストプロセッサに分岐するという解析プロセスを表現している。

即ち、過去の解析プロセスと、予め事実として設定しておける適切な分岐先とによって構築された解析情報ネットワーク上で、ユーザの入力した条件に基づき最適な解析プロセスを求めるものである。

図４は、図３に示したソルバーの詳細例を示したものである。この例では、ソルバーＳＯＬＶ１の属性として、小規模計算用ＳＯＬＶ１と、大規模計算用ＳＯＬＶ１とが用意してある。小規模計算用ＳＯＬＶ１については、ＰＣ（パーソナルコンピュータ装置）又はクラスタ計算機を計算に使用する分岐が用意してある。大規模計算用ＳＯＬＶ１については、クラスタ計算機又は大型計算機を計算に使用する分岐が用意してある。このようにして、計算規模に応じて、使用する計算機を適正なものに誘導する。

図５は解析情報ネットワークの各ノードのプロパティの一例である。この例では、計算規模に応じた計算時間、計算規模に応じた計算コスト、作業の容易さを示す自動化率、計算規模に応じた解析精度、その手法が使用されている頻度、その手法が使用される目的（製品、現象）を、優先する解析プロセスを提供するための指標として入力する。これらの幾つかの情報は解析プロセスが終了した後に自動的に抽出することもできる。プロパティの一例における、その他コメント、サブプロセス等については、この後の解析プロセスの表示と解析誘導の箇所で述べる。

図６は解析目的入力部１２１の操作画面の一例であり、解析の種類を選択する部分６０１、優先する解析プロセスを指定する部分６０２、過去の解析実績を検索する部分６０３、検索実行指示部分６０４から構成される。解析の種類には、例えば構造解析、衝撃解析、流体解析、電磁場解析、伝熱解析等があり、さらに、解析対象の製品や解析する現象等の情報をこの操作画面により与えて、前述の解析情報ネットワークにあてはめて基本的な解析プロセスを求める。優先する解析プロセスは、作業時間、計算コスト、解析精度、容易度を指定する。例えば緊急に解析しなければいけない事態においては作業時間を優先し、また、解析作業におけるツール類の操作に不慣れな場合には容易度を優先するといった指定が行える。これらの選択や入力を行った後、検索実行指示部分６０４で実行を指示する。過去の解析実績を検索する部分６０３を使用する際には、検索させたい製品名や現象などを入力して、その条件に合致するデータをデータベースから検索して表示させる。

図７は解析プロセスの表示画面の一例であり、解析目的により何れのツール（プリプロセッサ、ソルバー、ポストプロセッサ）を使うかといった基本的な解析プロセスは解析情報ネットワークから複数の候補が得られ、そこに、プロパティ情報から導出した作業時間、計算コスト、解析精度、容易度を、ユーザに指定された優先順位に基づき表示する。また、図７に示すように、プロパティ情報のその他コメント欄の情報を使って、解析プロセスの簡易説明表示７０１を、画面中に表示させてもよい。あるいは、図７に示す解析プロセスの候補一覧を表示せずに、図６に示した、解析プロセスの表示画面にてユーザが指定した優先する解析プロセスに従って、最適な候補をひとつだけに絞り込み、次に示す解析作業誘導処理に進むようにしてもよい。

図８は各解析作業に定義したサブプロセスの一例であり、ここではプリプロセッサＡＡを用いた解析モデル作成のプロセスを示している。このサブプロセスは形状データの作成、メッシュ生成、解析条件設定とから成り、プリプロセッサＡＡを用いた解析モデル作成作業を誘導する情報を提供する。このサブプロセスは解析情報ネットワークの中のサブプロセスが必要なノードのプロパティとして定義しておく。

図９は、解析プロセスが生成された場合に、その解析プロセスに基づいて、解析作業を誘導する画面の一例を示す。図９に示した表示９０１、９０２、９０３は、それぞれ本例の処理により選択されたプリプロセッサ、ソルバー、ポストプロセッサを実行する上でのサブプロセスであり、一連の作業を連続して行なえるように作業の順番に並べて表示する。以降は従来技術と同様に、ナビゲータ画面に示された手順に沿ってアイコンをピックして解析作業を進める。各作業ステップには、この作業で必要なソフトウェアツール、参照すべき資料、作成すべき資料のフォーマット等を予め定義しておくこともでき、作業者はアイコンをピックすることにより、ここに定義されたソフトウェアツールや関連資料を使用することができる。図９に示すように、コメントの欄を設けて、解析されたプロセスについてのコメントがある場合には、そのコメントを表示させてもよい。コメントは、操作者が入力してもよい。

なお、ここまで説明した本実施の形態による処理は、図１に示した業務支援装置を構成させて、その業務支援装置で実行させるようにしたが、処理手順をプログラム化して、汎用のコンピュータ装置などに実装して、同様の処理を行うようにしてもよい。

本発明に係わる業務支援装置の一実施の形態の模式図である。 一実施の形態による解析プロセス生成部の処理例のフローチャートである。 一実施の形態による解析情報ネットワークのデータの一例を示す説明図である。 一実施の形態による解析情報ネットワークにおける、計算規模に対する使用計算機を示す細ツリー構造例を示す説明図である。 一実施の形態による解析情報ネットワークにおける、各ノードのプロパティの一例を示す説明図である。 一実施の形態による解析目的入力部の操作画面の一例を示す説明図である。 一実施の形態による解析プロセスの表示画面の一例を示す説明図である。 一実施の形態による各解析作業に定義したサブプロセスの一例を示す説明図である。 一実施の形態による解析作業を誘導する画面の一例を示す説明図である。

符号の説明

１００…データの入出力と演算のための計算機、１１０…解析プロセスデータベース、１２０…演算部、１２１…解析目的入力部、１２２…解析プロセス生成部、１２３…解析プロセス表示部、１２４…解析プロセス実行部、１２５…解析プロセス蓄積部、２０１…解析目的評価処理部、２０２…制約条件評価処理部、２０３…基本プロセス導出処理部、２０４…時間、コスト、使用計算機の導出処理部、２０５…作業容易度評価処理部、２０６…作業プロセス表示処理部、３０１…解析種類、３０２…プリプロセッサ、３０３…ソルバー、３０４…ポストプロセッサ、６０１…解析種類選択部、６０２…優先解析プロセス指定部、６０３…過去解析実績検索部、６０４…検索実行指示部、７０１…解析プロセスの簡易説明表示、９０１…プリプロセッサを実行するサブプロセス、９０２…ソルバーを実行するサブプロセス、９０３…ポストプロセッサを実行するサブプロセス

Claims (5)

1. 計算機を用いた解析作業における、解析作業の手順を定義したテンプレートを基に解析作業を誘導する解析業務誘導装置において、
   解析プロセス蓄積手段と、
   解析を行う目的が入力される解析目的入力手段と、
   優先する解析プロセスの項目として、計算に掛かる期間とコストと解析精度とのいずれかが選択されて入力される優先項目入力手段と、
   前記解析目的入力手段で入力された解析目的に適合し、前記優先項目入力手段で入力された優先する項目に合致する条件の解析プロセスを、前記解析プロセス蓄積手段に蓄積された解析プロセスに基づいて生成させる解析プロセス生成手段と、
   前記解析プロセス生成手段で生成された解析プロセスを表示する解析プロセス表示手段とを有し、
   前記解析プロセス蓄積手段としての解析プロセスデータベースに蓄積する情報として、解析履歴または解析に関わる情報を蓄積し、
   前記解析プロセス生成手段は、前記優先項目入力手段で入力された計算に掛かる期間とコストと解析精度との内の指示された優先項目に合致する条件で、前記解析プロセス蓄積手段に蓄積された解析の目的に応じたモデリング手法の情報と、解析手法の情報と、解析結果の評価手法の情報とに基づき、複数の分岐プロセスを有する解析手法の中から解析目的に適した解析プロセスを導出し、導出した解析プロセスによって解析作業を誘導する画面を前記解析プロセス表示手段で表示することを特徴とする解析業務誘導装置。
2. 請求項１に記載の解析業務誘導装置において、
   前記解析プロセス蓄積手段としての解析プロセスデータベースに蓄積する情報として、解析プロセスにおける個々の作業の難易度の情報を備え、
   前記優先項目入力手段で選択される優先する解析プロセスの項目として容易度を備え、
   前記優先項目入力手段で容易度が選択された場合に、前記解析プロセス生成手段は、解析目的及び制約条件とから導出された解析プロセスに対する難易度を個々の作業の難易度に基づいて評価し、前記解析プロセス表示手段によって、解析プロセスと共にその解析プロセスの難易度を表示することを特徴とする解析業務誘導装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の解析業務誘導装置において、
   入力された解析目的及び制約条件に合致する複数の解析プロセスを、前記優先項目入力手段で選択された優先項目で順位付けして一覧表示する表示手段と、前記一覧表示の中から任意の解析プロセスを選択する選択手段を設け、
   選択された解析プロセスによって解析作業を誘導することを特徴とする解析業務誘導装置。
4. 計算機を用いた解析作業における、解析作業の手順を定義したテンプレートを基に解析作業を誘導する作業を前記計算機で行う解析業務誘導方法において、
   解析プロセスデータベースに蓄積する情報として、解析履歴または解析に関わる情報を蓄積する解析プロセス蓄積手順と、
   解析を行う目的が作業者により入力される解析目的入力手順と、
   優先する解析プロセスの項目として、計算に掛かる期間とコストと解析精度とのいずれかが作業者により選択されて入力される優先項目入力手順と、
   前記優先項目入力手順で選択された優先項目に合致する条件で、前記解析目的入力手順で入力された解析を行う目的に適合した解析プロセスを、前記解析プロセスデータベースに蓄積された解析プロセスに基づいて前記計算機で生成させる解析プロセス生成手順と、
   前記解析プロセス生成手順で生成された解析プロセスを、前記計算機に接続された表示手段で表示する解析プロセス表示手順とを有し、
   前記解析プロセス生成手順は、前記優先項目入力手順で入力された計算に掛かる期間とコストと解析精度との内の指示された優先項目に合致する条件で、前記解析プロセスデータベースに蓄積された解析の目的に応じたモデリング手法の情報と、解析手法の情報と、解析結果の評価手法の情報とに基づき、複数の分岐プロセスを有する解析手法の中から解析目的に適した解析プロセスを導出し、導出した解析プロセスによって解析作業を誘導する画面を前記表示手段で表示することを特徴とする解析業務誘導方法。
5. 計算機を用いた解析作業における、解析作業の手順を定義したテンプレートを基に解析作業を誘導する処理を前記計算機で行う実行するプログラムにおいて、
   解析プロセスデータベースに蓄積する情報として、解析履歴または解析に関わる情報を蓄積する解析プロセス蓄積手順と、
   解析を行う目的が作業者により入力される解析目的入力手順と、
   優先する解析プロセスの項目として、計算に掛かる期間とコストと解析精度とのいずれかが作業者により選択されて入力される優先項目入力手順と、
   前記優先項目入力手順で選択された優先項目に合致する条件で、前記解析目的入力手順で入力された解析を行う目的に適合した解析プロセスを、解析プロセスデータベースに蓄積された解析プロセスに基づいて生成させる解析プロセス生成手順と、
   前記解析プロセス生成手順で生成された解析プロセスを、前記計算機に接続された表示手段で表示する解析プロセス表示手順とを有し、
   前記解析プロセス生成手順は、前記優先項目入力手順で入力された計算に掛かる期間とコストと解析精度との内の指示された優先項目に合致する条件で、前記解析プロセスデータベースに蓄積された解析の目的に応じたモデリング手法の情報と、解析手法の情報と、解析結果の評価手法の情報とに基づき、複数の分岐プロセスを有する解析手法の中から解析目的に適した解析プロセスを導出し、導出した解析プロセスによって解析作業を誘導する画面を前記表示手段で表示することを特徴とするプログラム。
   

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