JP5140509B2 - 設計事例検索装置,設計事例検索プログラム - Google Patents
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Description
また,企業には,熟練者による多数の過去の設計事例の情報が蓄積されている。そのため,新たな受注品についての設計は,多くの場合,複数の過去の設計事例における設計項目の内容の組合せにより対応できる。この場合,設計項目ごとに,その設計項目との因果関係が強い要求項目の内容が同じ又は近似する過去の設計事例を参照すればよい。
従って,過去の製品の設計事例ごとに要求仕様の実績データと設計の実施内容を表す設計実績データとが対応付けられた設計事例データベースを検索するシステムは,有効な設計業務の支援ツールとなる。
一方,特許文献1には,複数項目からなる検索条件を満たすデータをデータベースから検索できなかった場合に,その検索条件を緩和した代替検索条件を生成し,その代替検索条件を満たすデータの検索を再実行する情報検索装置について示されている。
例えば,ある設計項目の内容を決定する際に,設計者が,その設計事項との因果関係の強い要求仕様の項目(要求項目)とその内容を検索キーに設定したとする。この場合,検索システムにより,設定された検索キーに基づいて前記設計事例データベースが検索され,当該設計事項についての過去の設計事例が出力(通知)され,それが設計案の候補となる。また,特許文献1に示される技術によれば,設計者により設定された検索キー(検索条件)により十分な検索結果が得られなかった場合,検索キーにおける要求項目の削除等により検索条件が緩和されて再度の検索がなされる。
以上に示した例では,未熟練の設計者は,受注品の要求仕様に関し,設計項目ごとに検索キーとすべき要求項目を熟練設計者から教示を受ければ,前記設計事例データベースを活用した設計業務を行いつつ,当該受注品に関する設計の知識を習得できる。
しかしながら,日々の設計業務の中で,具体的な設計事案ごとにその設計事案についての知識を習得するだけでは,設計業務の熟練に長期間を要するという問題点があった。
従って,本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり,その目的とするところは,具体的な設計事案に対応する過去の設計事例のデータを設計案として提供できるとともに,その設計案に関連する他の過去の設計事例のデータを提供することにより,未熟練設計者の効率的な設計知識の習得を支援する設計事例検索装置及びそのプログラムを提供することにある。
(1)前記設計事例データベースの中から,前記要求仕様の入力データに基づく仕様を満たす前記要求仕様の実績データに対応する前記設計実績データを検索する一次検索手段。
(2)予め定められた選択規則に従って前記一次検索手段により検索された前記設計実績データの内容の中からそれらを代表するものを選択する代表設計実績データ選択手段。
(3)前記設計事例データベースの中から,前記代表設計実績データ選択手段の選択結果と内容が同じ他の前記設計実績データに対応する前記要求仕様の実績データを検索する二次検索手段。
(4)前記一次検索手段の検索結果,前記代表設計実績データ選択手段の選択結果及び前記二次検索手段の検索結果を併せて出力する処理結果出力手段。
ここで,前記予め定められた選択規則が,前記一次検索手段により検索された前記設計実績データの中で内容が同じであるデータの件数が最多であるデータの内容を前記代表するデータ内容として選択する規則であることが考えられる。
さらに,前記二次検索手段により,その設計案と同じ設計が実施されているが,当該設計事案とは要求仕様の内容が異なる他の過去の設計事例のデータが提供される。その結果,設計者は,具体的な設計事案ごとに,当該設計事案に関する要求仕様と設計結果との対応関係の知識と,設計結果が共通するが要求仕様が異なる過去の設計事例における要求仕様と設計結果との対応関係の知識とを同時に習得できる。
また,本発明に係る設計事例検索装置が,さらに次の(5)に示される構成要素を備えれば好適である。
(5)前記一次検索手段による検索が複数項目のデータからなる前記要求仕様の入力データに基づいて行われた場合に,前記要求仕様の入力データから一部の項目のデータを除いた残りのデータに基づく前記一次検索手段による検索をさらに実行させる一次検索制御手段。
これにより,設計者が,ある設計項目との関連が強いと考える要求仕様の項目についてデータ入力を行った場合に,入力データの項目が多すぎた場合でも,一部の項目が削除された検索条件基づくデータ検索(一次検索)が行われる。その検索結果から,設計者は,ある設計項目の内容決定の際に着目すべき要求仕様の項目がいずれであるかを把握しやすい。
(6)前記一次検索手段により得られた複数の検索結果を,前記設計事例データベースにおける複数のフィールド項目のデータに基づくクラスタリング処理(クラスタ解析処理)によって複数のクラスタに分類する第1のクラスタリング手段。なお,この場合,前記処理結果出力手段が,前記一次検索手段により得られた複数の検索結果を,前記第1のクラスタリング手段により分類されたクラスタごとに区分して出力する。
(7)前記二次検索手段により得られた複数の検索結果を,前記設計事例データベースにおける複数のフィールド項目のデータに基づくクラスタリング処理によって複数のクラスタに分類する第2のクラスタリング手段。なお,この場合,前記処理結果出力手段が,前記二次検索手段により得られた複数の検索結果を,前記第2のクラスタリング手段により分類されたクラスタごとに区分して出力する。なお,前記フィールド項目には,要求仕様の項目や設計事項の項目の他,設計日や要求仕様を出した客先情報に関する項目等が含まれ得る。
これにより,設計者は,クラスタ分類の結果から,要求仕様のデータ,設計実績データ及びその他の項目のデータについて,それらの内容の一致或いは差異の状況を容易に比較でき,その比較は,データ相互間の関係に関する知識を深めるに役立つ。
また,本発明は,以上に示した本発明に係る設計事例検索装置が備える各構成要素が実行する処理をコンピュータに実行させる設計事例検索プログラムとして捉えることもできる。
ここに,図1は本発明の実施形態に係る設計事例検索装置の一例である検索サーバXを含む設計データ検索システムAの概略構成図,図2は検索サーバXの概略構成を表すブロック図,図3は検索サーバXによる設計事例検索処理の手順を表すフローチャート,図4は検索サーバXの検索対象である設計事例データベースのデータ構成図,図5は検索サーバXが端末から取得するデータの入力画面の一例を表す図,図6は検索サーバXの検索結果を表示する端末の画面の一例を表す図である。
図1に示されるように,前記設計データ検索システムAは,前記検索サーバXと端末2とを有し,それらがイントラネットやインターネット等のネットワーク1を通じて相互に通信可能に構成されている。
前記検索サーバXは,1又は複数の前記端末2から前記ネットワーク1を通じてデータ検索のサービス要求を受信し,そのサービス要求に応じた検索結果の情報を前記ネットワーク1を通じてそのサービス要求を行った前記端末2に送信する計算機である。
図4に示されるように,前記設計事例データベースd1は,過去の製品の設計事例ごとに,要求仕様の実績データd11と設計の実施内容を表す設計実績データd12とが対応付けられたレコードデータが後述する記憶部14に記憶されデータベースである。
また,前記設計事例データベースd1における各レコードデータには,過去の製品の設計事例を識別する情報である"事例No."のデータや,"設計日"のデータ等の付属データd10も含まれている。
前記設計事例データベースd1において,前記要求仕様の実績データd11,前記設計実績データd12及び前記付属データd10それぞれは,複数のフィールド項目に区分されており,そのフィールド項目ごとにデータ内容(値)が設定されてレコードデータを構成している。
そして,前記検索サーバXは,製品の要求仕様の入力データに基づいて,前記設計事例データベースd1を検索し,その検索結果を前記端末2に対して出力する。
前記検索サーバXは,前記設計事例データベースd1の検索に用いる前記要求仕様の入力データを,前記端末2から前記ネットワーク1を通じて取得する。
前記演算部11は,CPU,ROM,RAM等からなる演算手段であり,後述する各種プログラムを並列的に実行するものである。
前記操作表示部12は,不図示の液晶ディスプレイ等の表示デバイスと,キーボードやマウス等の入力デバイスを備え,当該検索サーバXにおける各種情報の入力処理及び表示処理を行うマンマシンインターフェースである。
前記通信制御部13は,前記ネットワーク1を介して,前記端末2との間で所定の通信プロトコル(TCP/IP等)に準拠した通信制御を行う通信インターフェースである。
前記記憶部14は,ハードディスク等の記憶装置であり,前記演算部11により実行される各種プログラム及びそのプログラムの実行の際に参照或いは記録される各種データが記憶されている。
本実施形態では,前記演算部11により実行されるプログラムとして,設計事例検索プログラムp1及びウェブサーバプログラムp2が予め前記記憶部14に記憶されている。また,前記設計事例検索プログラムp1の実行の際に参照される前記設計事例データベースd1も予め前記記憶部14に記憶されている。
また,前記端末2には,ウェブブラウザのプログラムがインストールされている。前記表示デバイスにデータ入力画面を表示させつつ前記検索サーバXへ送信するデータを入力する処理や,前記検索サーバXから受信した検索結果を表示デバイスに表示する処理は,ウェブブラウザを通じて実行される。
具体的には,前記検索サーバXにおける前記演算部11は,前記ウェブサーバプログラムp2を実行することにより,データ入力用の画面データやデータ表示用の画面データを生成して前記端末2に送信する。また,前記演算部11は,前記データ入力用の画面データの送信に応じて返信されてくる入力データを受信する。各画面データは,例えば,HTMLやJavaScript(サン・マイクロシステムズ・インコーポレーテッドの登録商標,以下同じ)等によって記述されたデータである。
前記検索サーバXにおいて,前記演算部11は,前記設計事例検索プログラムp1を実行することにより以下の処理を行う。なお,以下に示されるS1,S2,…は,前記演算部11が前記設計事例検索プログラムp1を実行して行う処理手順(ステップ)の識別符号を表す。
まず,前記演算部11は,前記端末2からのデータ検索のサービス要求の受信有無を監視する(S1)。
そして,データ検索のサービス要求が受信されると,前記演算部11は,サービス要求の送信元である前記端末2に対し,データ入力用の画面データを送信するとともに,その端末2で入力されたデータを受信する(S2)。
前記設計項目・客先要求仕様入力画面は,設計者による前記端末2の操作に応じて次の3種類のデータが入力される画面である。
その入力データの1つは,前記端末2の利用者である設計者がこれから設計しようとする設計項目(以下,設計対象項目d2という)である。
入力データの2つ目は,客先から要求された製品の要求仕様の項目d31及びその内容d32(値)のデータである。以下,ここで入力される要求仕様の項目d31を要求仕様入力項目,その内容d32を要求仕様入力値,それらを総称して要求仕様入力データd3という。
入力データの3つ目は,前記検索サーバXにおいて前記演算部11が検索結果についてクラスタリング処理を行う際にクラスタリングの対象とするデータの項目(以下,クラスタリング項目d41,d42という)である。このクラスタリング項目d41,d42には,前記設計事例データベースd1における複数のフィールド項目が設定される。
また,後述するように,前記検索サーバXにおいては,2種類のデータ検索が行われるが,その一方の検索結果に適用される第1のクラスタリング項目d41と,他方の検索結果に適用される第2のクラスタリング項目d42とが個別に入力される。なお,前者の検索を要求仕様一致検索,後者の検索を設計値一致検索と称する。
続いて,前記演算部11は,前記設計事例データベースd1にアクセスし,ステップS3で設定した検索キーと前記要求仕様実績データd11の内容とが一致するレコードデータを検索する(S4)。このレコードデータには,前記設計実績データd12が含まれる。即ち,ステップS4において,前記演算部11は,前記設計事例データベースd1の中から,前記要求仕様入力データd3に基づく仕様を満たす前記要求仕様実績データd11に対応づけられた前記設計実績データd12を検索する。この検索処理が,前記要求仕様一致検索の処理である。
後述するように,前記要求仕様一致検索の処理は,検索条件を緩和しつつ複数回実行されるが,その第1回目の処理においては,複数の前記要求仕様入力項目d31及びそのデータ内容(前記要求仕様入力値d32)からなる前記要求仕様入力データd3の全てが検索キーとして用いられる。
また,前記要求仕様一致検索の処理は,2段階で実行される2種類の検索処理のうち前段に実行される一次検索処理である。なお,ステップS4の検索結果は,前記記憶部14に一時記憶される。
ステップS6において,前記演算部11は 予め定められた選択規則に従って,前記一次検索結果における前記設計実績データd12の内容(値)の中から,それらを代表するものを,前記設計対象項目d2についての設計案として選択する(S6,代表設計実績データ選択処理)。但し,前記演算部11は,前記要求仕様一致検索により最初に前記設定件数以上の検索結果が得られたときにのみ,この代表設計実績データ選択処理(S6)を行う。
例えば,前記演算部11は,前記一次検索結果における前記設計実績データd12の中で,内容(値)が同じであるデータの件数が最多であるデータの内容(値)を前記設計案(代表するデータ内容)として選択する。
次に,前記演算部11は,ステップS4での検索処理(一次検索処理)により得られた複数の検索結果(レコードデータ)を,前記設計事例データベースd1における前記第1のクラスタリング項目d41のデータに基づくクラスタリング処理(クラスタ解析処理)によって複数のクラスタに分類する(S7,第1のクラスタリング処理)。このクラスタリング処理は,例えば,k平均法などの分割最適化手法によるクラスタリング処理である。なお,ステップS7の検索結果は,前記記憶部14に一時記憶される。
即ち,前記演算部11は,その時点の検索キーから一部の項目のデータを除去し,残りのデータを新たな検索キーとして設定する(S9)とともに,その検索キーに基づく2回目以降の前記要求仕様一致検索(S4)及びその他の処理(S5〜S7)を実行する。
例えば,前記要求仕様入力データd3に複数の前記要求仕様項目d31の優先順位の情報が付加され,前記演算部11が,その優先順位に従って1つずつ前記要求仕様項目d31を削減した残りの項目及びその内容を新たな検索キーとして設定する。或いは,前記演算部11が,前記要求仕様入力データd3における全ての前記要求仕様項目d31から1つ以上の前記要求仕様項目d31を削減する場合に考え得る全てのパターンの検索キーを順次設定することも考えられる。
また,前記終了条件は,例えば,前記要求仕様一致検索の事項回数が予め定められた上限回数に達したことや,検索キーに設定される前記要求仕様項目d31が最後の1つとなるまで,前記要求仕様一致検索が実行されたこと等が考えられる。
続いて,前記演算部11は,前記設計事例データベースd1にアクセスし,ステップS10で設定した検索キーと前記設計実績データd11の内容とが一致し,かつ,前記要求仕様入力データd3に基づく仕様を満たさないレコードデータを検索する(S11,二次検索 )。このレコードデータには,前記要求仕様実績データd11が含まれる。即ち,ステップS11において,前記演算部11は,前記設計事例データベースd1の中から,前記代表設計実績データ選択処理S6の選択結果(前記設計実績データd12の代表値)と内容が同じ他の前記設計実績データd12に対応付けられた前記要求仕様実績データd11のうち,前記要求仕様入力データに基づく仕様を満たさないデータを検索する。この検索処理が,前記設計値一致検索の処理である。この設計値一致検索の処理は,2段階で実行される2種類の検索処理のうち後段に実行される二次検索処理である。なお,ステップS11の検索結果は,前記記憶部14に一時記憶される。
ステップS13において,前記演算部11は,ステップS11での検索処理(二次検索処理)により得られた複数の検索結果(レコードデータ)を,前記設計事例データベースd1における前記第2のクラスタリング項目d42のデータに基づくクラスタリング処理(クラスタ解析処理)によって複数のクラスタに分類する(S13,第2のクラスタリング処理)。この第2のクラスタリング処理の手法も,ステップS7で行われる第1のクラスタリング処理の手法と同じである。なお,ステップS13の検索結果は,前記記憶部14に一時記憶される。
なお,前記演算部11は,ステップS13の処理の終了後,前述したステップS1へ処理を戻す。
図6に示されるように,前記検索結果出力画面においては,前記設計対象項目d2,前記要求仕様入力項目d31及び前記第1のクラスタリング項目d41について,前記要求仕様一致検索(S4:一次検索)の検索結果である一次検索結果d5,d6が一覧表示される。なお,図6において,記号d2aで示されるデータが,前記一次検索結果d5,d6における前記設計対象項目d2についてのデータである。また,図6において,検索項目の削除(検索条件の緩和)が行われない1回目の前記要求仕様一致検索の検索結果にd5,検索項目の削除(検索条件の緩和)の後に行われる2回目以降の前記要求仕様一致検索の検索結果にd6の符号が付されている。
また,前記一次検索結果d5は,前記第1のクラスタリング処理(S7)によって分類されたクラスタの識別符号d9a(クラスタID)ごとに区分して画面表示される。
さらに,前記検索結果出力画面においては,前記要求仕様入力項目d31及び前記第2の検索項目d42について,前記設計値一致検索(S11:二次検索)の検索結果である二次検索結果d7が一覧表示される。
また,前記二次検索結果d7は,前記第2のクラスタリング処理(S13)によって分類されたクラスタの識別符号d9bごとに区分して画面表示される。
さらに,前記設計値一致検索(S11)により,その前記設計案と同じ設計が実施されているが,当該設計事案とは要求仕様の内容が異なる他の過去の設計事例のデータ(前記二次検索結果d7)が提供される。その結果,設計者は,具体的な設計事案ごとに,当該設計事案に関する要求仕様と設計結果との対応関係の知識と,設計結果が共通するが要求仕様が異なる過去の設計事例における要求仕様と設計結果との対応関係の知識とを同時に習得できる。
前記要求仕様入力データにの項目が多すぎた場合でも,その一部の項目が削除された検索条件基づくデータ検索結果が前記検索サーバXから提供される。そのため,設計者は,ある設計項目の内容決定の際に着目すべき要求仕様の項目がいずれであるかを把握しやすい。
設計者は,クラスタ分類の結果から,複数の項目のデータについて,それらの内容の一致或いは差異の状況を容易に比較でき,その比較は,データ相互間の関係に関する知識を深めるに役立つ。
以上に示したように,前記検索サーバXは,未熟練設計者の効率的な設計知識の習得を支援するものとなっている。
しかしながら,前記要求仕様実績データd11が前記要求仕様入力データd3に基づく仕様を満たす場合の他の例としては,以下のような例も考えられる。
・要求仕様が数値で表される性能等である場合に,前記要求仕様実績データd11の値が,前記要求仕様入力データd3の値に対して予め定められた許容範囲にあること。
・前記要求仕様実績データd11の値が低いほど高性能であるときには前記要求仕様入力データd3の値以下であること。
・前記要求仕様実績データd11の値が高いほど高性能であるときには前記要求仕様入力データd3の値以上であること。
また,前記設計事例データベースd1は,前記検索サーバXとは異なる計算機の記憶装置に記憶されてもよい。
また,複数の計算機により前記検索サーバXの機能を分担して実現された構成も考えられる。
1 :ネットワーク
2 :端末
11:演算部
12:操作表示部
13:通信制御部
14:記憶部
d1:設計事例データベース
S1,S2,…:処理手順(ステップ)
Claims (6)
- 製品の要求仕様の入力データに基づいて,過去の製品の設計事例ごとに要求仕様の実績データと設計の実施内容を表す設計実績データとが対応付けられたデータが記憶手段に記憶された設計事例データベースを検索し,その検索結果を出力する設計事例検索装置であって,
前記設計事例データベースの中から,前記要求仕様の入力データに基づく仕様を満たす前記要求仕様の実績データに対応する前記設計実績データを検索する一次検索手段と,
予め定められた選択規則に従って前記一次検索手段により検索された前記設計実績データの内容の中からそれらを代表するものを選択する代表設計実績データ選択手段と,
前記設計事例データベースの中から,前記代表設計実績データ選択手段の選択結果と内容が同じ他の前記設計実績データに対応する前記要求仕様の実績データを検索する二次検索手段と,
前記一次検索手段の検索結果,前記代表設計実績データ選択手段の選択結果及び前記二次検索手段の検索結果を併せて出力する処理結果出力手段と,
を具備してなることを特徴とする設計事例検索装置。 - 前記一次検索手段による検索が複数項目のデータからなる前記要求仕様の入力データに基づいて行われた場合に,前記要求仕様の入力データから一部の項目のデータを除いた残りのデータに基づく前記一次検索手段による検索をさらに実行させる一次検索制御手段を具備してなる請求項1に記載の設計事例検索装置。
- 前記一次検索手段により得られた複数の検索結果を,前記設計事例データベースにおける複数のフィールド項目のデータに基づくクラスタリング処理によって複数のクラスタに分類する第1のクラスタリング手段を具備し,
前記処理結果出力手段が,前記一次検索手段により得られた複数の検索結果を,前記第1のクラスタリング手段により分類されたクラスタごとに区分して出力してなる請求項1又は2のいずれかに記載の設計事例検索装置。 - 前記二次検索手段により得られた複数の検索結果を,前記設計事例データベースにおける複数のフィールド項目のデータに基づくクラスタリング処理によって複数のクラスタに分類する第2のクラスタリング手段を具備し,
前記処理結果出力手段が,前記二次検索手段により得られた複数の検索結果を,前記第2のクラスタリング手段により分類されたクラスタごとに区分して出力してなる請求項1〜3のいずれかに記載の設計事例検索装置。 - 前記予め定められた選択規則が,前記一次検索手段により検索された前記設計実績データの中で内容が同じであるデータの件数が最多であるデータの内容を前記代表するデータ内容として選択する規則である請求項1〜4のいずれかに記載の設計事例検索装置。
- 要求仕様の入力データに基づいて,過去の設計事例ごとに要求仕様の実績データと設計の実施内容を表す設計実績データとが対応付けられたデータが記憶手段に記憶された設計事例データベースを検索し,その検索結果を出力する処理をコンピュータに実行させる設計事例検索プログラムであって,
コンピュータに,
前記設計事例データベースの中から,前記要求仕様の入力データに基づく仕様を満たす前記要求仕様の実績データに対応する前記設計実績データを検索する一次検索処理と,
予め定められた選択規則に従って前記一次検索処理により検索された前記設計実績データの内容の中からそれらを代表するものを選択する代表設計実績データ選択処理と,
前記設計事例データベースの中から,前記代表設計実績データ選択処理の選択結果と内容が同じ他の前記設計実績データに対応する前記要求仕様の実績データを検索する二次検索処理と,
前記一次検索処理の検索結果,前記代表設計実績データ選択処理の選択結果及び前記二次検索処理の検索結果を併せて出力する処理結果出力処理と,
を実行させてなることを特徴とする設計事例検索プログラム。
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