JP5178417B2 - 設計支援装置、設計支援システム、設計支援方法および設計支援プログラム - Google Patents

Description

本発明は、製品の設計を支援するための設計支援装置、設計支援システム、設計支援方法および設計支援プログラムに関し、特に、設計者が行うべき作業内容を案内し提示する技術に関する。

一般に、新製品の意匠を開発したり、あるいは従来製品の意匠を改良するような場合、先ずアイデアを検討し、検討したアイデアからデザインを決定し、決定したデザインから金型データを作成する作業工程を踏む。これらの作業工程の簡略化、短縮化、効率化を図るために、設計者の設計を支援するソフトウエアとして、いわゆる設計ナビが実用化されている。設計ナビは、予めデータベースに設計に必要な種々の情報を登録しておき、これらの登録された情報を活用して意匠設計を支援しまたはナビゲートするものである。こうした設計ナビを利用することで、経験の浅い設計者であっても、設計ミスをすることなく、データベースに蓄積された経験者の経験を利用して設計を行うことが可能となる。

特許文献１は、機械設計支援方法に関し、製品の設計に必要となる設計仕様、構成部品、設計項目、設計仕様と構成部品の関係、設計項目と設計仕様または構成部品との関係を定義してデータベースに登録しておき、新たな製品の設計仕様が決定されると、データベースから一致する構成部品を自動で抽出し、さらに抽出された構成部品に関連する設計項目を自動で抽出し、抽出された設計項目から設計フロー（順番）を作成し、設計のナビゲートを行うものである。

上記した特許文献１による設計支援装置では、初めに、設計すべき製品に関する設計仕様（または製品仕様）をユーザ入力により決定し、決定された設計仕様から構成部品を自動抽出し、抽出された構成部品に関連する設計項目を自動抽出する。図１は、ナビゲーション装置の設計仕様の一部として、ケースサイズ、表示サイズ、製品の仕向けの入力／選択例を示している。ケースサイズでは、「定型１ＤＩＮ」、「定型２ＤＩＮ」、「ＤＩＮ規格外」の中から「定型２ＤＩＮ」が選択され、表示サイズでは、「定型１ＤＩＮ」、「定型２ＤＩＮ」、「異形パネル」から「定型２ＤＩＮ」が選択され、仕向けでは、「顧客」、「市場」から「顧客」が選択されている。これらの設計仕様が選択／決定されると、図１の右側に示すように、決定された設計仕様に対応する設計項目が自動的に抽出され、設計者は、抽出された設計項目の検討や確認作業を行う。さらに、設計項目が抽出されると、それらの設計項目についての設計フロー（順序）が自動的に作成される。

特許第３９３９３１０号公報

しかしながら、このような従来の設計支援装置は、図１に示すように設計仕様から構成部品または設計項目を自動抽出するものであるため、顧客が要求する製品の機能を実現し、かつ品質を満足する設計支援をすることができないという課題がある。

図２は、従来の設計支援装置の設計フローの一例である。この設計フローは、設計項目１０から始まり、そこから順に、設計項目２１、２２、設計項目３１、３２、３３、設計項目４１、４２、設計項目５０が時系列的に続いている。設計項目２１、２２は、設計項目１０が完了しなければ着手することができず、同様に、設計項目３１、３２、３３は、設計項目２１、２２が完了しなければ着手することができない。設計者は、このような設計フローに従い各設計項目の検討や確認作業を遂行すればよいため、経験が浅くとも、ミスを犯すことなく効率よく適切な設計を行うことができ、またベテランのノウハウ等を享受することができる。

しかしながら、図２に示したように、設計者は、設計フローに示された順序に従って設計項目を完了させなければならず、このことが、却って設計の効率を悪くさせることがある。例えば、経験豊富な熟練した設計者には、既知の設計項目が多く、そのような設計項目を後回しにして、未知の設計項目から着手したくとも、設計フロー上それが許されない場合があり、使い勝手がよくない。

さらに、図２に示すような設計フローに従う設計支援の場合、例えば設計者Ａが、設計項目２１および２２について作業を実行しているとき、設計者Ｂは、設計者Ａの作業が完了しなければ、自身の設計項目３１についての作業を行うことができず、チームで設計する場合には設計の効率化を図ることができない。

また、意匠開発プロセスは、複数の設計段階から構成されるのが一般的である。例えば、意匠開発プロセスは、図３に示すように、アイデアの構想を検討する構想検討段階ＤＲ−０（Design Review）、アイデアの詳細な設計を行う詳細設計段階ＤＲ−１、試作を作成する試作段階ＤＲ−２、製品を量産する量産段階から構成される。設計者は、構想検討段階ＤＲ−０、詳細設計段階ＤＲ−１において、製品やその構成部品に関し、材料、形状、品質、コスト等の面から種々の検討や設計を行い、これらの設計段階において設計支援装置が活用され、設計者の確認、検討や設計等の負担が軽減される。

図２に示すような設計フローを作成し、これをディスプレイに表示させることで、設計全体の流れまたは位置付けを理解することはできるが、それぞれの設計項目がどの設計段階にあるのかを即座に認識することができない。例えば、設計項目１０、２１、２２、３１、４１がＤＲ−０に該当し、設計項目３２、３３、４２、５０がＤＲ−２に該当するとき、設計項目３１がＤＲ−０なのか、ＤＲ−１なのかを即座に知ることができない。

本発明は、このような従来の課題を解決し、設計者にとって利便性が高い設計支援装置、設計支援システム、設計支援方法および設計支援プログラムを提供することを目的とする。
さらに本発明は、製品または構成部品に要求される機能を重視して製品設計を支援することができる設計支援装置、設計支援システム、設計支援方法および設計支援プログラムを提供することを目的とする。

本発明に係るコンピュータを用いて製品の設計を支援する設計支援装置は、製品またはその構成部品に要求される機能特性、機能特性を実現するための構成部品、製品またはその構成部品の品質特性、少なくとも前記機能特性と前記構成部品と前記品質特性のいずれか２つ以上の関係に基づいて関連付けされた複数の設計確認事項を登録する登録手段と、ユーザからの入力を受け取るユーザ入力手段と、前記登録手段に登録された機能特性と構成部品の関係に基づき機能特性と構成部品の対応関係をユーザに提示する対応関係提示手段と、ユーザ入力手段からの入力によって、前記提示された対応関係を変更することが可能であり、製品の機能特性と構成部品の対応関係を決定する対応関係決定手段と、前記決定された対応関係の機能特性に対応する品質特性を抽出する品質特性抽出手段と、前記決定された対応関係の構成部品と前記抽出された品質特性との関係から設計確認事項を抽出する設計確認事項抽出手段と、前記抽出された設計確認事項をユーザに提示する提示手段とを有する。

好ましくは前記提示手段はさらに、前記抽出された設計確認事項と前記抽出された品質特性と前記機能特性と前記構成部品のいずれか１つ以上を関連付けして提示する。好ましくは設計支援装置はさらに、前記決定された機能特性および構成部品と前記抽出された品質特性の関係に変更があったか否かを判定する判定手段を含み、前記提示手段は、前記判定手段により変更があったと判定されたとき、前記変更に基づき設計確認事項を識別して提示する。好ましくは前記提示手段は、判定手段により変更があったと判定されたとき、変更された構成部品、品質特性および機能特性の少なくとも１つを識別して提示する。

設計支援装置はさらに、前記提示手段によって提示された設計確認事項に関する作業を実行するための実行手段を含み、前記実行手段は、ユーザ入力手段からの選択に応じて製品の構成部品毎に作業の実行が可能であり、前記提示手段は、製品の構成部品をツリー構造で提示し、かつユーザ入力手段によって選択されている構成部品を識別して提示する。

好ましくは前記対応関係提示手段は、機能特性と構成部品との関係をマトリクス状に表示し、前記対応関係決定手段は、マトリクス表示から機能特性と構成部品との関連付けを行うことを可能とする。好ましくは設計支援装置はさらに、ユーザ入力手段からの入力に基づき製品の設計仕様を決定する設計仕様決定手段を含み、前記設計仕様は、設計段階とその期限に関する情報を含み、前記提示手段は、前記情報に基づき設計確認事項の期限と進捗状況を提示する。好ましくは前記設計確認事項は少なくともチェック項目を含み、前記提示手段は、複数のチェック項目の一覧を提示し、前記実行手段は、ユーザ入力手段からの選択に基づき任意のチェック項目の作業を可能にする。設計支援装置はさらに、製品毎の設計確認事項の進捗状況を提示する進捗状況提示手段を含むことができる。

本発明に係る設計支援システムは、前記設計支援装置と、前記設計支援装置とデータ通信可能な複数のユーザ処理端末とを有し、複数のユーザ処理端末は、ユーザからの入力を前記設計支援装置へ送信し、かつユーザからの入力に基づき前記設計支援装置から提示された情報を出力するディスプレイを含む。

さらに本発明に係る設計支援方法またはプログラムは、コンピュータを用いて製品の設計を支援するものであって、製品またはその構成部品に要求される機能特性、機能特性を実現するための構成部品、製品またはその構成部品の品質特性、少なくとも前記機能特性と前記構成部品と前記品質特性のいずれか２つ以上の関係に基づいて関連付けされた複数の設計設計確認事項を記憶装置に登録するステップと、ユーザからの入力を受け取るステップと、前記記憶装置に登録された機能特性と構成部品の関係に基づき機能特性と構成部品の対応関係をユーザに提示するステップと、ユーザ入力によって、前記提示された対応関係を変更することが可能であり、製品の機能特性と構成部品の対応関係を決定するステップと、前記決定された対応関係の機能特性に対応する品質特性を抽出するステップと、前記決定された対応関係の構成部品と前記抽出された品質特性との関係から設計確認事項を抽出するステップと、前記抽出された設計確認事項をユーザに提示するステップとを有する。

好ましくは設計支援方法またはプログラムはさらに、前記決定された機能特性および構成部品と前記抽出された品質特性の関係に変更があったか否かを判定するステップを含み、前記提示するステップは、前記判定するステップにより変更があったと判定されたとき、前記変更に基づいて設計確認事項を識別して提示する。好ましくは前記提示するステップは、判定するステップによる変更があったと判定されたとき、変更された構成部品、品質特性および機能特性の少なくとも１つを識別して提示する。

好ましくは設計支援方法またはプログラムはさらに、前記提示するステップによって提示された設計確認事項に関する作業を実行するステップを含み、前記実行するステップは、ユーザ入力からの選択に応じて製品の構成部品毎に作業の実行が可能であり、前記提示するステップは、製品の構成部品をツリー構造で提示し、かつユーザ入力によって選択されている構成部品に識別表示を与える。

本発明によれば、製品または構成部品に要求される機能特性と構成部品の対応関係から機能と品質とを関連付けた設計確認事項を自動的に抽出できるようにしたので、製品の機能と品質とを重視した設計支援を行うことができる。また、機能特性と構成部品との対応関係およびそれに対応して抽出された品質特性の関係から設計確認事項を提示するようにしたので、ユーザは、提示された設計確認事項の中から任意の設計確認事項を選択し、その作業を行うことが可能となる。このため、従来の設計支援装置のように必ずしも設計フローに拘束されないため、熟練した設計者等にとっての利便性が高まる。さらに機能特性に関連して品質特性を提示することで、ユーザは、構成部品および機能特性に該当する品質特性を容易に知ることができ、これを設計に活かすことができる。

以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本発明の設計支援装置は、好ましくは製品の意匠や機構設計において利用され、品質機能展開を活用し、製品の設計を支援するものである。

品質機能展開（ＱＦＤ（Quality Function Deployment）と称す）とは、顧客の要求を技術特性に変換して製品の設計品質を定めることである。ＱＦＤ作成の手順として、まず市場・顧客ニーズを収集して、彼らの目的や期待を考察して機種に必要な機能（要求機能）を見出す。次いで、要求機能を実現するための機種の構成やメカニズムを考える。そして最後に、要求される機能と構成部品とを対応つけて出力できる品質特性を設定する。品質特性を設定することにより、機種設計時に要求機能を選択すると、当該要求機能の品質特性を読み出し、読み出した品質特性と対応した構成部品を自動的に出力する。

次に、ＱＦＤに基づく三元表について説明する。三元表は、３種の要素を関連付けした表であり、その立体図を図４に示す。機能特性は、顧客ニーズを収集して「目的や期待」を考察して得られた「必要な機能」である。構成部品は、必要機能実現のための「構造やメカニズム」を考察して得られたものである。品質特性は、「出力特性」を設定して設計されるものである。

図５は、三元表の展開図である。三元表の展開図は、機能特性と構成部品の関係を示すマトリクス平面Ｍ１、機能特性と品質特性の関係を示すマトリクス平面Ｍ２、機能特性と構成部品との関係を示すマトリクス平面Ｍ３を表している。

マトリクス平面Ｍ１において、機能特性とこの機能特性を達成するための構成部品の関係が特定される。マトリクス平面Ｍ２において、機能特性と品質特性の関係が特定される。マトリクス平面Ｍ３において、品質特性と構成部品との関係が特定される。本実施例の設計支援装置では、マトリクス平面Ｍ１は入力であり、マトリクス平面Ｍ３は出力であり、マトリクス平面Ｍ２は入力と出力を関連付ける。設計者により機能特性と構成部品との関連が入力されると、機能特性に対応する品質特性が抽出され、選択された構成部品と品質特性の関連付けを得ることができる。構成部品と品質特性の関連付けは、設計検討において配慮すべきチェック項目を抽出するために用いることができる。図５に示す例では、マトリクス平面Ｍ１において、機能特性１と構成部品２、４の関係が選択されている。この関係の選択により、マトリクス平面Ｍ２において、機能特性１に対応する品質特性３、５が抽出される。そして、マトリクス平面Ｍ３において、選択された構成部品２、４と品質特性３、５の関係が出力される。構成部品と品質特性の関係は、より具体的な設計基準やチェック項目を特定する。

図６は、三元表を用いた変化点検証を説明する図である。三元表を用いた設計検討では、機能特性、品質特性、構成部品のいずれか１つが変われば、それに応じて他の要素も変わる。つまり、品質特性が変われば、それに応じて構成部品および機能特性が変更され、構成部品が変われば、それに応じて機能特性および品質特性が変わる。これらの変更は、顧客の要求、または設計者の設計変更により、設計段階の途中で変更することがある。例えば、図６に示すように、構成部品２が変われば、品質特性３、５が変わり、それに対応する機能特性１が変わることになる。

開発設計は、図３に示したように、構想検討段階ＤＲ−０、詳細設計段階ＤＲ−１、試作段階ＤＲ−２と時系列に進められる。後述するように、各設計段階には審議予定日が設定されており、その審議予定日がチェック項目の期限となる。従って、設計変更がどの設計段階において発生したのかを認識することは大事である。本実施例の三元表では、図６に示すように、構成部品と品質特性のマトリクス平面Ｍ３に各設計段階ＤＲ−０、ＤＲ−１、ＤＲ−２を割り当て、どの設計段階で変更が生じたのかを検証することができるようになっている。これにより、設計変更に伴い変更された各設計段階のチェック項目の識別が容易になる。

次に、本実施例の設計支援装置の概略構成を図７に示す。設計支援装置１００は、キーボード、マウス、タッチパネル等の操作によりユーザ入力インターフェースを提供する入力部１１０、ディスプレイ等に文字、図形等の情報を表示する表示部１２０、設計支援を実行するためのプログラムや設計支援に必要なデータ等を記憶する記憶部１３０、外部の端末装置とデータ通信しＬＡＮ等のネットワークを形成可能なするデータ通信部１４０、記憶部１３０に記憶された設計支援プログラムを実行し各部を制御する制御部１５０、これらを接続する内部バス１６０を含んでいる。

さらに本実施例の設計支援装置１００は、ネットワークを介して複数の利用者端末１７０、１８０と接続され、クライアントサーバによる設計支援システムを構成することができる。クライアントサーバシステムは、アプリケーションソフトやデータベースなどの情報を一括管理するサーバと、サーバが管理する情報を利用するクライアントコンピュータとを含み、サーバとクライアントコンピュータの相互でデータ通信を行うコンピュータシステムである。設計支援装置１００は、利用者端末１７０および１８０のクライアントコンピュータに対して、自身が保有する設計支援ソフトウエアを提供するサーバコンピュータである。設計支援装置１００は、利用者端末１７０、１８０からのユーザ入力に基づいて設計支援の処理を実行し、その処理結果を利用者端末へ出力する。例えば、利用者端末１７０から設計する製品の設計仕様を入力したり、ＱＦＤ理論に基づき機能特性、構成部品、品質特性を登録し、編集することが可能である。

さらに利用者端末１７０から設計支援装置１００が提供する掲示板等にメッセージをアップロードし、それを他の利用者に提供することができる。なお、図７に示す態様は一例であって、本発明は、必ずしもこのような態様に限定されるものではない。設計支援装置は、必ずしもクライアントサーバシステムである必要はなく、単一のコンピュータ装置によるスタンドアロンであってもよいし、また、利用者端末１７０、１８０のそれぞれに必要なソフトウエアやデータベースを格納するようにしてもよい。

記憶部１３０には、図４ないし図６に示したＱＦＤによる三元表を活用した設計支援をすることができるように、種々のデータや、設計者のノウハウ、経験則から定義された対応関係が予め登録されている。すなわち、製品またはその構成部品に要求される機能特性、機能特性を実現するための構成部品、製品またはその構成部品の品質特性、機能特性と品質特性の関係が登録される。さらに、品質特性と構成部品の関係からチェック項目を抽出するための関係が登録される。チェック項目は、設計配慮に対して確認または検討すべき事項であり、機能特性、品質特性および構成部品の３つの関係から特定されることになる。

さらに記憶部１３０には、過去に設計支援装置を用いて設計した製品に関する情報が蓄積され、蓄積された情報は、同機種または類似製品を新たに設計するときに利用される。さらに記憶部１３０は、チェック項目や設計段階を審議する審議書類のフォーマットや、利用者が記載した掲示板のメッセージなども併せて記憶する。

次に、記憶部１３０に記憶される設計支援プログラムについて説明する。設計支援プログラム２００の概要は、図８に示すように、掲示板などの情報を複数のユーザ間で共有することを可能にする情報共有機能２１０と、製品の設計支援を行う設計支援機能２２０と、製品の設計内容や問題点の閲覧を可能にする閲覧機能２３０とを有している。

情報共有機能２１０は、設計者の情報共有ツールとして掲示板を管理し、設計者の投稿や、投稿に対する返信を関連付けて記憶する掲示板管理部２１２と、進捗状況確認部２１４などを含む。進捗状況確認部２１４は、設計支援装置において設計中にあるすべての製品について機種毎の進捗状況を表示する。

設計支援機能部２２０は、新機種を登録しその設計仕様を決定する新機種登録部２２１と、ＱＦＤによる三元表を活用して新たな製品の設計検討を行う設計検討部２２２と、担当者の設計検討に対する承認結果を出力する設計検討承認部２２３と、設計段階の各チェック項目の審議結果や議事録を登録する実施結果登録部２２４と、製品設計後の不具合情報を登録する不具合登録部２２５と、製品設計に関するナレッジや審議資料などを検索する検索部２２６とを含む。

閲覧機能２３０は、他製品の設計内容を閲覧する設計検討閲覧部２３２と、登録された設計段階（ＤＲ−０、ＤＲ−１、ＤＲ−２等）の設計検討の実施結果を閲覧する実施結果閲覧部２３４と、他製品の登録された不具合情報を閲覧する不具合閲覧部２３６とを含む。閲覧機能２３０が、設計内容、実施結果、不具合情報を提供することで、設計者は以前に設計した他製品の設計内容等を参照しながら設計を進めることができる。

次に、図８に示す設計検討部の詳細について説明する。図９は、設計検討部の機能ブロック図である。設計検討部２２２は、機種選択部３００、三元表編集部３１０、編集結果反映部３２０、ＱＦＤ編集部３３０、品質機能展開表作成部３４０、作業実行部３５０を含んでいる。

ユーザが利用者端末１７０から設計支援装置１００にアクセスすると、利用者端末１７０のディスプレイにログイン画面が表示される。ユーザは、ログイン画面からユーザＩＤおよびパスワードを入力すると、設計支援装置１００は、ユーザの認証を行う。認証されると、図１０に示すようなメインメニュー画面が利用者端末１７０に表示される。メインメニュー画面には、図８に示した情報共有機能２１０、設計支援機能２２０、閲覧機能２３０の各機能に対応した「情報共有」、「開発」、「閲覧」のメニューが表示される。「情報共有」には、「掲示板」、「全機種の進捗状況を確認する」などが項目が表示され、「開発」には、「新機種を登録する」、「機種情報を変更する」、「設計検討を行う」などの項目が表示され、「閲覧」には、「多機種の設計検討を閲覧する」、「設計検討後の不具合を閲覧する」等の項目が表示される。ユーザは、これらのメニューから所望の項目を選択することができる。但し、ユーザに与えられた権限によって選択することができない項目も存在する。また、メインメニュー画面の下欄には、機種登録がされたことを知らせる新着情報などがハイライト表示される。

メインメニュー画面の「開発」から「新規機種を登録する」がユーザによって選択されると、図８に示す新機種登録部２２１は、図１１に示すような新機種登録画面を利用者端末１７０のディスプレイに表示する。新機種登録画面は、例えば、顧客を示すビジネスユニット（ＢＵ）、製品カテゴリ、機種名、ベース機種、意匠製品ランク、呼称、仕向地、生産地などが表示され、それぞれの項目のプルダウンメニューから仕様を入力することができる。さらに、新機種に関する情報が入力されると、ここには図示しないが、新機種の開発イベント、開発日程、開発担当者の登録が行われる。開発イベントとは、設計段階とその審議予定日であり、図３に示すような構想検討段階ＤＲ−０、詳細設計段階ＤＲ−１、試作段階ＤＲ−２とそれらの審議予定日である。審議予定日は、後述するように、各設計段階のチェック項目の期限である。なお、開発イベント、開発日程、設計担当者は、権限のある設計責任者が登録をする。このようにして新たに設計する製品機種について設計仕様が決定される。さらに、登録された開発イベントによって、図６に示すマトリクス平面Ｍ３における設計段階の割当てが設定される。

また、図１０に示すメインメニュー画面の「開発」の中から「設計検討を行う」の項目が選択されると、機種選択部３００は、図１２に示すような機種選択画面を利用者端末１７０のディスプレイに表示する。新機種選択画面は、新機種登録画面で登録された新機種の一覧を表示する。ユーザは、一覧表示された機種の中から担当になっている機種を選択することができ、機種選択部３００は、選択された機種についての開発支援画面を利用者端末１７０に表示する。

図１３Ａは、開発支援画面の例である。開発支援画面には、開発日程・ＤＲタブ、チェック項目タブ、テンプレートタブ、不具合事例タブが設けられている。開発日程・ＤＲタブが選択されると、図１３Ａに示すようにイベント一覧４００と、審議対象書類一覧４１０が表示される。イベント一覧４００には、イベント、結果、議事録、審議予定日、完了日の項目が設けられ、イベントには、機種に設定されている設計段階ＤＲ−０、ＤＲ−１、ＤＲ−２等が表示され、それに対応する結果、審議予定日、完了日が表示される。審議対象書類一覧４１０には、書類名称、ＤＲ審議資料、審議結果、メモ、フォーマットの項目が設けられ、ＤＲ審議資料の書類を参照することができる。図１３Ａには、書類名称の例が示されている。

開発支援画面のチェック項目タブが選択されると、図１４Ａに示すような画面が表示される。チェック項目一覧４４０に今回の機種の設計においてチェックするすべてのチェック項目が表示される。これらのチェック項目は、ＱＦＤによる三元表を活用して決定された機能特性、品質特性および構成部品の関係から自動的に抽出される。チェック項目には、チェック時期、チェックが完了した否かを示すボックス、関連項目、ナレッジ、添付、適用外、チェック者、承認状況、承認者、チェック日時などの項目が含まれる。これらの項目は、担当者または、権限のある設計責任者が入力する。

チェック項目一覧４４０に表示されるチェック項目は、進捗状況に応じて色分けして表示することも可能である。例えば、次のイベントまでに承認されなければならないチェック項目は赤色でハイライト表示される。あるいは、次のイベントまでの期間がｘ日以上のチェック項目を青色、次のイベントまでの期間がｘ日以下のチェック項目を黄色、設定したイベントを全て完了しているチェック項目を緑色、設定したイベント日程よりも遅れているチェック項目をオレンジ色で表示するようにしてもよい。これにより、チェック項目の進捗状況を一目して確認することができる。なおチェック項目タブが選択されると、後述するように製品の構成部品のツリー構造が表示されるようになっている。

さらに、開発支援画面には、関連ＱＦＤ項目４５０が表示される。関連ＱＦＤ項目４５０には、製品の構成部品毎に、三元表を利用して編集された機能特性とこれに対応する品質特性が表示される。

開発支援画面においてテンプレートタブが選択されると、現在準備されているテンプレートの仕様書の一覧が表示される。ユーザは、一覧からテンプレートを選択し、これに利用して書類を作成することができる。なお作成した書類は、実施結果登録部２２４によって登録される。

開発支援画面において不具合事例タブが選択されると、不具合登録部２２５によって現在までに登録された設計完了後の不具合事例の一覧が表示される。不具合事例の一覧には、機種名、問題点、原因、対策、添付資料および関連構造が記載されている。不具合事例を事前に確認することで、同様な不具合が生じることを回避することができる。

開発支援画面に共通して、画面の上部にはチェック項目進捗確認部４２０が表示される。チェック項目進捗確認部４２０には、三元表から導き出された今回チェックすべきチェック項目の数と、チェック項目が完了した数とが表示される。図１３Ａ、１４Ａでは、チェック項目が未だ抽出されていないので、件数の部分は「**」で表示されている。図１３Ｂ、図１４Ｂは、後述するように三元表の編集結果が反映された開発支援画面であり、例として、チェック項目の数であり、「全５０１０件中１０２０件のチェックが完了であり、承認待ちは、１４６件である」と表示されている。

さらに開発支援画面には、ユーザインターフェースを提供する幾つかの機能選択ボタン４３０が設けられている。例えば、製品の構成部品のツリー構造を表示させるボタン、三元表の編集を開始するボタン、三元表の編集を反映するボタン、ＱＦＤの編集ボタン、品質機能展開を作成するボタンなどが設けられている。

次に、三元表編集部３１０の機能について説明する。開発支援画面の三元表編集ボタン４３０がユーザによって選択されると、三元表編集部３１０は、図１５に示すような三元表画面を利用者端末１７０のディスプレイに表示する。三元表画面の縦軸には、標準で登録してある複数の機能特性、横軸には標準で登録されている複数の構成部品がマトリクス状に表示される。例えば、オーディオ・ビジュアル・ナビゲーションシステムの外装や筐体を設計において、機能特性として、「ＣＤ、ＤＶＤ等のメカユニットは修理交換性がよいこと」、「ＨＤＤのコネクタが抜けないこと」などが表示される。

機能特性と構成部品との標準状態の対応関係は、機種のカテゴリまたは類似する機種毎に、記憶部１３０に予め登録されている。図中、○印は、両者が関係付けられていることを示している。三次元編集部３１０は、マウスによって機能特性が選択されると、選択された行をハイライトし（図中、ハッチングで示す）、ハイライトした行にカーソルを移動させると選択された構成部品がハイライトし、その状態でマウスの右クリックで選択されると、交差部分に「○」を設定する。また、三元表にない機能特性や構成部品を追加することも可能であり、これは権限のあるユーザによって実行される。

設計者は、三元表画面を検討し、必要であれば標準状態において設定されている対応関係を外し、他の対応関係を設定し、最終的に、設計する製品の機能特性と構成部品との対応関係を決定する。ここで標準状態とは、記憶部１３０に登録されている関係から得られる状態である。但し、記憶部１３０に登録された内容は、後に変更することが可能である。

三元表の編集が完了し、三元表画面に含まれる「内容変更を機種に反映」ボタンが押下されると、編集内容が反映される。編集結果反映部３２０は、三元表で編集された機能特性と構成部品の関係に基づき、機能特性に対応する品質特性を検索し、品質特性と構成部品との関係を得、その関係から特定されるチェック項目を自動的に抽出し、これを開発支援画面へ反映する。上記したように記憶部１３０には、機能特性、品質特性および構成部品の関係から特定されるチェック項目の関係が登録されており、その関係に基づきチェック項目が抽出される。

図１３Ｂ、三元表の編集結果が反映された開発支援画面の例であり、開発日程・ＤＲタブが選択された状態を示し、図１４Ｂは、チェック項目タブが選択された状態を示している。図１４Ｂに示すように、関連ＱＦＤ項目４５０には、「分類」、「要求内容」、「設計目標／設計目標の達成方法」、「スペック」、「従来製品又は他社製品」の項目が含まれている。「分類」には、機能特性の分類が表示され、「要求内容」には分類の中から選択された機能特性が表示され、「スペック」には品質特性が表示される。チェック項目一覧４４０には、構成部品と品質特性の関係から抽出された複数のチェック項目が表示されている。このＱＦＤの編集結果は、開発支援画面に反映される。

次に、開発支援画面においてＱＦＤ編集ボタンが選択されると、ＱＦＤ編集部３３０は、ＱＦＤ画面を利用者端末１７０に表示する。図１７は、ＱＦＤ画面の例を示している。ＱＦＤ画面には、機能特性のカテゴリのツリー構造４６０とセル編集４７０が表示される。セル編集４７０は、ツリー構造で選択された機能特性を「要求内容」に表示し、これに対応する品質特性を「スペック」に表示する。セル編集４７０の設計目的、設計目標の達成方法および課題等はブランクであり、ここに設計者は、必要な情報を入力することができる。また、添付ファイルの登録、自社製品または他社製品情報、解析値、実測値などを入力することもできる。

次に、開発支援画面のＱＦＤシート出力ボタンが選択されると、品質機能展開表作成部３４０は、ＱＦＤ編集部３３０によって編集された内容に基づき品質機能展開表（ＱＦＤシート）を作成する。作成されたＱＦＤシートは、記憶部に保存したり、プリンタから出力することができる。

次に、設計者による設計業務を遂行するときの動作について説明する。設計者は、メインメニュー画面から「設計検討を行う」を選択し、機種選択画面から設計検討を実施する機種を選択する。次に、開発支援画面においてチェック項目タブを選択すると、作業実行部３５０は、図１６Ｂに示すような開発支援画面を表示し、かつ開発支援画面上に図１８に示すような構成部品のツリー構造５００を表示する。なお図１６Ｂに示す開発支援画面は、いくつかのチェック項目についてのチェックが終了された状態を示し、ＱＦＤ編集による編集結果を反映している。

設計者は、製品Ａの構成部品のツリー構造５００から設計検討をする所望の構成部品を選択することができる。例えば、構成部品のツリー構造５００から１階層目の「構成部品ａ」が選択されると、構成部品ａがアクティブとなり、そこに詳細メニュー５１０が表示される。詳細メニュー５１０には、「検討実施」、「検討完了」、「多機種閲覧」、「チェック項目出力」などの選択項目が表示される。

構成部品ａについての「検討実施」が選択されると、作業実行部３５０は、図１６Ｂに示すような開発支援画面において、構成部品ａについてチェック項目一覧４４０とＱＦＤ関連項目４５０とを表示する。作業実行部３５０はさらに、ツリー構造５００において、構成部品ａが選択されていることを示す識別表示５２０を表示する。図の例では、「構成部品ａ」をハイライトさせているが（図中、ハッチング表示）、構成部品ａの先頭に識別マークを付与するようにしてもよい。

作業実行部３５０は、担当者が選択した構成部品ａを、他の担当者か選択しようとした場合、その選択を拒否し、同一機種の同一構成部品の重複した検討を禁止する。例えば、利用者端末１７０を介して製品Ａの構成部品ａが設計検討の対象として選択されているとき、利用者端末１８０を介して製品Ａの構成部品ａが設計検討の対象として選択され得ないが、製品Ａの他の構成部品を設計検討の対象として選択することは可能である。このように担当者は、ツリー構造５００の構成部品に付与された識別表示を見ることで、設計検討を実施することができる構成部品またはそうでない構成部品を容易に知ることができる。さらに、製品の設計を複数の担当者、すなわちチーム設計する場合であっても、複数の設計者が同時に製品の設計検討作業を実行することができる。

また、担当者は、開発支援画面に表示されているチェック項目の確認、検討を行う。図１６Ｂに示すように、チェック項目一覧４４０には、すべての設計段階（ＤＲ−０、ＤＲ−１、ＤＲ−２等）において確認、検討すべきチェック項目がリストアップされている。各チェック項目がどの設計段階にあるのか示され、それらの期限は、開発日程・ＤＲタブを選択すれば、図１３Ｂに示す審議予定日として示される。担当者は、チェック項目を必ずしも順序通りに実行する必要はなく、チェック項目一覧の中から任意のチェック項目を選択し、その検討を行うことができる。熟練した設計者であれば、既知のチェック項目を後回しにし、未知のチェック項目から着手することができる。

チェック項目のチェックが完了すると、担当者は、チェック終了を示すチェックをボックスに入力する。担当者が承認依頼ボタンを選択すると、チェック完了結果が承認者へ電子メール等によって伝えられる。承認者は、審議対象書類等を閲覧し、チェック項目の承認の有無を入力する。これに応答して設計検討承認部２２３は、その承認結果を開発支援画面に反映する。また、実行作業部３５０は、チェック期限が迫っているチェック項目をハイライト表示することで、担当者の注意を喚起するようにしてもよい。

また、開発支援画面において、担当者が関連ＱＦＤ項目４５０を選択すると、作業実行部３５０は、選択された機能特性と品質特性に関連する構成部品が識別できるように、ツリー構造５００において識別表示を与えることができる。さらに、チェック項目一覧４４０の対応するチェック項目にも識別表示を与えることができる。識別表示は、ハイライト表示であってもよいし、先頭に識別マークを付与するものであってもよい。担当者は、これらの識別表示や識別マークを参照することで、機能特性、品質特性、構成部品、チェック項目の相互関連を知ることができる。

また、担当者は、当初に行った設計を変更することができる。上記したように、開発支援画面には、三元表に対応する情報が提示されているが、顧客等の要求に応じて、機能特性、品質特性、または構成部品を変更することができる。担当者によって三元表編集ボタンが選択されると、三元表編集部３１０により図１５に示す三元表画面が表示される。三元表画面において機能特性と構成部品の関係に変更が生じると、作業実行部３５０は、図６に示すようなマトリクス平面Ｍ３から変更が生じたチェック項目を特定し、かつ変更されたチェック項目がどの設計段階に属するのかを判定する。そして、三元表編集部３１０に変更した識別を提示すると共に、作業実行部３５０は、変更内容があったことが分かるような識別を開発支援画面に提示する。

好ましくは作業実行部３５０は、開発支援画面において、設計変更があれば、関連ＱＦＤ項目４５０の該当する機能特性および品質特性に変更があったことを示す識別表示を与え、かつチェック項目一覧４４０の該当するチェック項目に変更があったことを示す識別表示を与える。さらに、図１８に示す構成部品のツリー構造５００において、該当する構成部品に変更があったことを示す識別表示を与える。これにより、担当者は、変更があった機能特性、品質特性、または構成部品の検証を重点的に行うことができる。さらにチェック項目には、設計段階（ＤＲ−０、ＤＲ−１、ＤＲ−２）が表示されるため、どの設計段階に変更が生じたのかを即座に認識することができる。

次に、全機種の進捗状況の確認について説明する。図１０に示すメインメニュー画面において、「全機種の進捗状況を確認する」が選択されると、進捗状況確認部２１４（図８を参照）は、図１９に示すような進捗状況確認画面を利用者端末に表示する。進捗状況確認画面は、設計支援装置に登録されている全機種の進捗状況を設計段階毎に提示する。進捗状況は、複数の配色を用いて複数の進捗状況を表すことができる。例えば、次の審議日を経過している場合には、当該機種は赤色で表示され、次の審議日まで残り３日であれば、当該機種は黄色で表示され、次の審議日まで残り１０日であれば、当該機種は青色で表示され、予定通り設計検討が完了している場合には、当該機種は緑色で表示される。これにより機種毎の進捗状況を容易に認識することができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明に係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

従来の設計支援装置における設計仕様の入力と設計項目の抽出の関係を示す図である。 従来の設計支援装置により作成された設計フローの例を示す図である。 一般的な製品開発プロセスを説明する図である。 三元表の立体図である。 図４に示す三元表の２次元展開図である。 三元表を利用した変化点検証の説明図である。 本発明の実施例に係る設計支援装置の構成を示すブロック図である。 本実施例の設計支援プログラムの概要を示す図である。 図８に示す設計検討部の機能ブロック図である。 メインメニュー画面の例である。 新機種登録画面の例である。 機種選択画面の例である。 開発支援画面の例を示し、開発日程タブが選択されたときの表示例である。 三元表編集結果が反映されたときの開発支援画面の例である。 開発支援画面の例を示し、チェック項目タブが選択されたときの表示例である 三元表編集結果が反映されたときの開発支援画面の例である。 三元表画面の例である。 三元表編集を反映した開発支援画面の例である。 設計検討時の開発支援画面の例である。 ＱＦＤ画面の例である。 構成部品のツリー構造の表示例である。 機種毎の進捗状況確認画面の例である。

符号の説明

４００：イベント一覧
４１０：審査対象書類一覧
４２０：チェック項目進捗確認部
４３０：機能選択ボタン
４４０：チェック項目一覧
４５０：ＱＦＤ関連項目
４６０：ツリー構造
４７０：セル編集
５００：構成部品のツリー構造
５１０：詳細メニュー
５２０：識別表示

Claims (22)

1. コンピュータを用いて製品の設計を支援する設計支援装置であって、
   製品またはその構成部品に要求される機能特性、機能特性を実現するための構成部品、製品またはその構成部品の品質特性、少なくとも前記機能特性と前記構成部品と前記品質特性のいずれか２つ以上の関係に基づいて関連付けされた複数の設計確認事項を登録する登録手段と、
   ユーザからの入力を受け取るユーザ入力手段と、
   前記登録手段に登録された機能特性と構成部品の関係に基づき機能特性と構成部品の対応関係をユーザに提示する対応関係提示手段と、
   ユーザ入力手段からの入力によって、前記提示された対応関係を変更することが可能であり、製品の機能特性と構成部品の対応関係を決定する対応関係決定手段と、
   前記決定された対応関係の機能特性に対応する品質特性を抽出する品質特性抽出手段と、
   前記決定された対応関係の構成部品と前記抽出された品質特性との関係から設計確認事項を抽出する設計確認事項抽出手段と、
   前記抽出された設計確認事項をユーザに提示する提示手段と、
   を有する設計支援装置。
2. 前記提示手段はさらに、前記抽出された設計確認事項と前記抽出された品質特性と前記機能特性と前記構成部品のいずれか１つ以上を関連付けして提示する、請求項１に記載の設計支援装置。
3. 設計支援装置はさらに、前記決定された機能特性および構成部品と前記抽出された品質特性の関係に変更があったか否かを判定する判定手段を含み、前記提示手段は、前記判定手段により変更があったと判定されたとき、前記変更に基づき設計確認事項を識別して提示する、請求項１に記載の設計支援装置。
4. 前記提示手段は、前記判定手段により変更があったと判定されたとき、変更された構成部品、品質特性および機能特性の少なくとも１つを識別して提示する、請求項３に記載の設計支援装置。
5. 設計支援装置はさらに、前記提示手段によって提示された設計確認事項に関する作業を実行するための実行手段を含み、
   前記実行手段は、ユーザ入力手段からの選択に応じて製品の構成部品毎に作業の実行が可能であり、
   前記提示手段は、製品の構成部品をツリー構造で提示し、かつユーザ入力手段によって選択されている構成部品を識別して提示する、請求項１に記載の設計支援装置。
6. 前記対応関係提示手段は、機能特性と構成部品との関係をマトリクス状に表示し、前記対応関係決定手段は、マトリクス表示から機能特性と構成部品との関連付けを行うことを可能とする、請求項１に記載の設計支援装置。
7. 設計支援装置はさらに、ユーザ入力手段からの入力に基づき製品の設計仕様を決定する設計仕様決定手段を含み、前記設計仕様は、設計段階とその期限に関する情報を含み、前記提示手段は、前記情報に基づき設計確認事項の期限と進捗状況を提示する、請求項１に記載の設計支援装置。
8. 前記設計確認事項は、少なくともチェック項目を含み、前記提示手段は、複数のチェック項目の一覧を提示し、前記実行手段は、ユーザ入力手段からの選択に基づき任意のチェック項目の作業を可能にする、請求項５に記載の設計支援装置。
9. 設計支援装置はさらに、製品毎の設計確認事項の進捗状況を提示する進捗状況提示手段を含む、請求項１に記載の設計支援装置。
10. 請求項１ないし９いずれか１つに記載の設計支援装置と、
    前記設計支援装置とデータ通信可能な複数のユーザ処理端末とを有し、
    複数のユーザ処理端末は、ユーザからの入力を前記設計支援装置へ送信し、かつユーザからの入力に基づき前記設計支援装置から提示された情報を出力するディスプレイを含む、設計支援システム。
11. コンピュータを用いて製品の設計を支援する設計支援方法であって、
    製品またはその構成部品に要求される機能特性、機能特性を実現するための構成部品、製品またはその構成部品の品質特性、少なくとも前記機能特性と前記構成部品と前記品質特性のいずれか２つ以上の関係に基づいて関連付けされた複数の設計確認事項を記憶装置に登録するステップと
    ユーザからの入力を受け取るステップと、
    前記記憶装置に登録された機能特性と構成部品の関係に基づき機能特性と構成部品の対応関係をユーザに提示するステップと、
    ユーザ入力によって、前記提示された対応関係を変更することが可能であり、製品の機能特性と構成部品の対応関係を決定するステップと、
    前記決定された対応関係の機能特性に対応する品質特性を抽出するステップと、
    前記決定された対応関係の構成部品と前記抽出された品質特性との関係から設計確認事項を抽出するステップと、
    前記抽出された設計確認事項をユーザに提示するステップと、
    を有する設計支援方法。
12. 設計支援方法はさらに、前記決定された機能特性および構成部品と前記抽出された品質特性の関係に変更があったか否かを判定するステップを含み、
    前記提示するステップは、前記判定するステップにより変更があったと判定されたとき、前記変更に基づき設計確認事項を識別して提示する、請求項１１に記載の設計支援方法。
13. 前記提示するステップは、前記判定するステップにより変更があったと判定されたとき、変更された構成部品、品質特性および機能特性の少なくとも１つを識別して提示する、請求項１２に記載の設計支援方法。
14. 設計支援方法はさらに、前記提示するステップによって提示された設計確認事項に関する作業を実行するステップを含み、
    前記実行するステップは、ユーザ入力からの選択に応じて製品の構成部品毎に作業の実行が可能であり、
    前記提示するステップは、製品の構成部品をツリー構造で提示し、かつユーザ入力によって選択されている構成部品に識別表示を与える、請求項１１に記載の設計支援方法。
15. 設計支援方法はさらに、ユーザ入力に基づき製品の設計仕様を決定するステップを含み、前記設計仕様は、設計段階とその期限に関する情報を含んでおり、前記提示するステップは、前記情報に基づき設計確認事項の期限と進捗状況を提示する、請求項１１に記載の設計支援方法。
16. 前記設計確認事項は、少なくともチェック項目を含み、前記提示するステップは、複数のチェック項目の一覧を提示し、前記実行するステップは、ユーザ入力手段からの選択に基づき任意のチェック項目の作業を可能にする、請求項１１に記載の設計支援方法。
17. 製品の設計を支援する設計支援プログラムであって、コンピュータに、
    製品またはその構成部品に要求される機能特性、機能特性を実現するための構成部品、製品またはその構成部品の品質特性、少なくとも前記機能特性と前記構成部品と前記品質特性のいずれか２つ以上の関係に基づいて関連付けされた複数の設計確認事項を記憶装置に登録するステップと、
    ユーザからの入力を受け取るステップと、
    前記記憶装置に登録された機能特性と構成部品の関係に基づき機能特性と構成部品の対応関係をユーザに提示するステップと、
    ユーザ入力によって、前記提示された対応関係を変更することが可能であり、製品の機能特性と構成部品の対応関係を決定するステップと、
    前記決定された対応関係の機能特性に対応する品質特性を抽出するステップと、
    前記決定された対応関係の構成部品と前記抽出された品質特性との関係から設計確認事項を抽出するステップと、
    前記抽出された設計確認事項をユーザに提示するステップと、
    を実行させる設計支援プログラム。
18. 設計支援プログラムはさらにコンピュータに、前記決定された機能特性および構成部品と前記抽出された品質特性の関係に変更があったか否かを判定するステップを実行させ、
    前記提示するステップは、前記判定するステップにより変更があったと判定されたとき、変更された設計確認事項を識別して提示する、請求項１７に記載の設計支援プログラム。
19. 前記提示するステップは、変更された構成部品、品質特性および機能特性の少なくとも１つを識別して提示する、請求項１８に記載の設計支援プログラム。
20. 設計支援プログラムはさらにコンピュータに、前記提示するステップによって提示された設計確認事項に関する作業を実行するステップを実行させ、
    前記実行するステップは、ユーザ入力からの選択に応じて製品の構成部品毎に作業の実行が可能であり、
    前記提示するステップは、製品の構成部品をツリー構造で提示し、かつユーザ入力によって選択されている構成部品を識別して提示する、請求項１７に記載の設計支援プログラム。
21. 設計支援プログラムはさらにコンピュータに、ユーザ入力に基づき製品の設計仕様を決定するステップを実行させ、前記設計仕様は、設計段階とその期限に関する情報を含んでおり、前記提示するステップは、前記情報に基づき設計確認事項の期限と進捗状況を提示する、請求項１７に記載の設計支援プログラム。
22. 前記設計確認事項は、少なくともチェック項目を含み、前記提示するステップは、複数のチェック項目の一覧を提示し、前記実行するステップは、ユーザ入力手段からの選択に基づき任意のチェック項目の作業を可能にする、請求項１７に記載の設計支援プログラム。

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