JP5968780B2 - プロセスのシミュレーション方法及び装置、並びに該方法を実行するコンピュータ・プログラム・コードを含むコンピュータ読取可能媒体 - Google Patents

Description

本出願は、キャビティ充填、相変態／凝固の組合せの冷却、それに続くキャビティからの部品の除去を含むプロセスのシミュレーションに関する。特に、本出願は、このようなプロセスのシミュレーションの表示方法に関する。

射出成形プロセスまたは鋳造プロセスの真の３−Ｄシミュレーションは、多くの方程式の複雑なシステムを含む。これらの複雑な計算に対処するためにシミュレーション方法の効率を改善すべく過去において進展が見られた。最新のワークステーションまたはＰＣの最適化されたソフトウェアおよび処理能力によって、このようなシミュレーションは職場での実施が可能であり、すなわち、結果が純粋な科学研究分野以外では適切と言えるほど素早く得られ、研究開発部門、鋳造工場、および射出成形品のメーカーにおいて技術者によって適用される。

これらのプロセスのシミュレーション用ソフトウェアの次世代版は、多くのパラメータを設定して入力する必要のあるセットアッププロセスによってユーザーを誘導するように設計される。ユーザーによっては、このようなシステムは概観することだけでなく変更を加えることも難しいと感じている。

計算能力が次第に安価に提供されるようになるにつれ、またコンピュータが次第に強力になるにつれ、ユーザーは実際にシミュレーションを実行することよりもパラメータの設定により多くの時間を費やすことが多くなる。

それゆえ、効率的でさらに使用および操作が容易なシミュレーションパラメータの概観および制御をユーザーに提供するユーザーインターフェース、装置、コンピュータプログラマブル媒体、および方法の必要性が存在する。

こうした背景をもとに、本出願人は、生産される構成要素または物品の構造的表示画面に加えてプロセス自体のグラフィック概観を提供することが有利であることに気付いた。本出願人は、機能的に連結される種々の表示画面を使用することによって非同期修正を行なえるツールを提供することが有利であることに気付いた。

この目的は、命令を受け取り実行するように構成された少なくとも１つのプロセッサを備えるコンピュータで鋳造または成形プロセスをシミュレーションする方法を提供することによって実現され、上記方法は、少なくとも１つの幾何学的要素（３３５）のコンピュータ化された幾何モデル（３２２）を提供するステップと、上記コンピュータモデル（３２２）を表示するステップと、構成要素（３２４、３２６、３２８、３３５）を示す入力を受信し、その入力に応じて上記構成要素を更新するステップと、プロセスに対して少なくとも１つの処理工程オブジェクト（３７８）を表示するステップであって、上記処理工程オブジェクトは１つまたは複数のプロセスパラメータに関連している、プロセスに対して少なくとも１つの処理工程オブジェクト（３７８）を表示するステップと、処理工程オブジェクト（３７８）を示す入力を受信し、その入力に応じて上記パラメータを更新するステップと、少なくとも１つの構成要素（３３５）に対して上記プロセスのシミュレーションを実行するステップであって、処理工程オブジェクト（３７８）の関連するパラメータおよびイベント時刻に従って各処理工程をシミュレーションする、少なくとも１つの構成要素（３３５）に対して上記プロセスのシミュレーションを実行するステップとを備える。

また、この目的は、ダイキャスティングまたは成形プロセスをシミュレーションする装置を提供することによって実現され、上記装置は、少なくとも１つの構成要素（３３５）のコンピュータモデル（３２２）を提供する手段と、上記コンピュータモデル（３２２）を表示する手段と、構成要素（３２４、３２６、３２８、３３５）を示す入力を受診し、その入力に応じて上記構成要素を更新する手段と、プロセスに対して少なくとも１つの処理工程オブジェクト（３７８）を表示する手段であって、上記処理工程オブジェクトは１つまたは複数のプロセスパラメータに関連している、プロセスに対して少なくとも１つの処理工程オブジェクト（３７８）を表示する手段と、処理工程オブジェクト（３７８）を示す入力を受信し、その入力に応じて上記パラメータを更新する手段と、少なくとも１つの構成要素（３３５）に対する上記プロセスのシミュレーションを実行する手段と、処理工程オブジェクト（３７８）の関連するパラメータおよびイベント時刻に従って各処理工程をシミュレーションする手段とを備える。

また、この目的は、ダイキャスティングまたは成形プロセスをシミュレーションするソフトウェアコードを有するコンピュータ読取可能媒体を提供することによって実現され、少なくとも１つの構成要素（３３５）のコンピュータモデル（３２２）を提供する上記コンピュータ読取可能媒体ソフトウェアコードと、上記コンピュータモデル（３２２）を表示するソフトウェアコードと、構成要素（３２４、３２６、３２８、３３５）を示す入力を受信し、その入力に応じて上記構成要素を更新するソフトウェアコードと、プロセスに対する少なくとも１つの処理工程オブジェクト（３７８）を表示するソフトウェアコードであって、上記処理工程オブジェクトは１つまたは複数のプロセスパラメータに関連している、プロセスに対する少なくとも１つの処理工程オブジェクト（３７８）を表示するソフトウェアコードと、処理工程オブジェクト（３７８）を示す入力を受信し、その入力に応じて上記パラメータを更新するソフトウェアコードと、少なくとも１つの構成要素（３３５）に対して上記プロセスのシミュレーションを実行するソフトウェアコードであって、処理工程オブジェクト（３７８）の関連するパラメータおよびイベント時刻に従って各処理工程をシミュレーションする、少なくとも１つの構成要素（３３５）に対して上記プロセスのシミュレーションを実行するソフトウェアコードと、を有するコンピュータ読取可能媒体を提供することによって実現される。

方法、装置、コンピュータ読取可能媒体、およびユーザーインターフェースのさらなる優位性、特徴、および特性は、「発明を実施するための形態」から明らかになるであろう。

本記載の以下の詳細部分では、本明細書の教示を以下の図面に示す例示的な実施形態を参照してさらに詳しく説明する。

本明細書における教示による装置の図である。 本明細書における教示による装置の概略図である。 一実施形態による装置からの一連のスクリーンショットを示す。 一実施形態による装置からの一連のスクリーンショットを示す。 一実施形態による方法のフローチャートを示す。 一実施形態による装置からのスクリーンショットを示す。 一実施形態による装置からのスクリーンショットを示す。 一実施形態による装置からのスクリーンショットを示す。 一実施形態による装置からのスクリーンショットを示す。 一実施形態による装置からのスクリーンショットを示す。 一実施形態による装置からのスクリーンショットを示す。 一実施形態による装置からのスクリーンショットを示す。 一実施形態による装置からのスクリーンショットを示す。 一実施形態による装置からのスクリーンショットを示す。 一実施形態による装置からのスクリーンショットを示す。

以下の「発明を実施するための形態」では、本出願の教示によるユーザーインターフェース、方法、およびソフトウェア製品を例示的な実施形態を参照して詳しく説明する。
装置１００の一実施形態が、コンピュータ端末１００の形で図１に詳しく示される。コンピュータ端末１００は、この例では、ディスプレイ画面１０３と、キーパッド１０４と、この例ではコンピュータマウス１０５であるカーソル制御入力手段の形をとったナビゲーション手段とを有するデスクトップコンピュータ１００である。また、コンピュータ端末は、内部構成要素が収納されるキャビネット１０２を有する。

装置１００の他の実施形態は、移動通信端末、携帯端末、（ＰＤＡ）、ラップトップコンピュータ、パームトップコンピュータ、またはノートブックコンピュータ、あるいはメインフレームコンピュータなどが相応しいことに留意されたい。

コンピュータ端末１００の内部構成要素、ソフトウェア、およびプロトコル構造を図２を参照して説明する。コンピュータ端末は、コンピュータ端末の全体的な動作に関与し、市販のＣＰＵ（「中央演算処理装置」）、ＤＳＰ（「ディジタル信号プロセッサ」）、またはその他の電子式プログラム可能論理回路によって実施され得るコントローラ２００を有する。コントローラ２００は、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、リード・オンリー・メモリ（ＲＯＭ）、電気的消去可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、またはこれらの任意の組合せなど、関連する電子メモリ２１０を有する。メモリ２１０はコントローラ２００によって様々な目的で使用され、それらの目的の１つはコンピュータ端末における様々なソフトウェアのプログラム命令によって使用されるデータを記憶するためである。ソフトウェアは、実時間オペレーティングシステム２２０、マン・マシン・インターフェース（ＭＭＩ）用ドライバ２３０、アプリケーションハンドラー２４０、および様々なアプリケーションを含む。アプリケーションは、プロセス・シミュレーション・アプリケーション２５０、コンピュータ支援設計アプリケーション２６０、ならびにファイル転送や電子メールメッセージ送受信のためのアプリケーションのような様々な他のアプリケーション２７０を含みうる。

また、ＭＭＩ２３０は、１つまたは複数のハードウェアコントローラを含み、当該ハードウェアコントローラはＭＭＩドライバとともにナビゲーション入力手段２３９／１０５などの様々な他の入力／出力デバイスだけでなく第１のディスプレイ２３３／１０３およびキーパッド２３６／１０４と連携する。

従来技術のシステムでは、ユーザーには、必要なパラメータを書き込まねばならない一連の入力フィールドまたはウィンドウが提示された。
最後のパラメータが設定されると、ユーザーはシミュレーションを開始する。

同じプロセスをシミュレーションするために複数の表示画面を用意し、シミュレーションされるプロセスのこれらの表示画面を連結するようにコントローラを構成することに気付くことで、より柔軟性がありかつ使用しやすいユーザーインターフェースが実現される。

図３に示すユーザーインターフェースを用いて例示的な実施形態に従って、射出成形プロセスまたは鋳造プロセスの数値シミュレーションがコンピュータ上で実行される。
図３は、上記のような装置で実施されているこのようなユーザーインターフェースのスクリーンショット画面３０３を示す。説明ではコンピュータ端末に言及しているが、本明細書の教示はシミュレーション計算を実施してデータをディスプレイに表示できる任意の装置に適用されてよい。

図３ａは、画法幾何学表示画面または構成要素入力表示画面ウィンドウ３２０をさらに備えるアプリケーションウィンドウ３１０を備えるスクリーンショット画面を示す。シミュレーションされる鋳造／成形構成要素あるいは物品や対応する成形のモデルまたは幾何モデル３２２は、画法幾何学表示画面３２０に示される。モデル３２２は、少なくとも１つの構成要素を備える。この例では、モデルは、３つの構成要素、Ｃｏｍｐ １ ３２４、Ｃｏｍｐ ２ ３２６、およびＣｏｍｐ Ｎ ３２８を備える。

一実施形態では、コントローラは、さらに、構成要素ウィンドウ３３０を表示するように構成される。コントローラは、モデル３２２に備えられる構成要素３２４、３２６、３２８に対応する構成要素データオブジェクト３３５を表示するように構成される。この例では、３つのオブジェクト３３５が表示される。論点を明確にするために、１つのオブジェクトのみが参照符号３３５で標識される。この例では、「Ｃｏｍｐ １」と標識されたオブジェクトは構成要素Ｃｏｍｐ １ ３２４に対応し、「Ｃｏｍｐ ２」と標識されたオブジェクトは構成要素Ｃｏｍｐ ２ ３２６に対応し、「Ｃｏｍｐ Ｎ」と標識されたオブジェクトは構成要素Ｃｏｍｐ Ｎ ３２８に対応することを理解されたい。

コントローラが、オブジェクト３３５を構成要素３２４、３２６、および３２８にリンクさせるように構成される。
コントローラが、さらに、構成要素３２４、３２６、または３２８を示す入力を受信し、その入力に応じて選択された対応するオブジェクト３３５にマークを付けるように構成される。

コントローラが、さらに、オブジェクト３３５を示す入力を受信し、その入力に応じて選択された対応する構成要素３２４、３２６、または３２８にマークを付けるように構成される。

コントローラが、さらに、選択されたオブジェクトまたは構成要素に関する入力を受信し、その入力に応じて構成要素データオブジェクト３３５と構成要素３２４、３２６、および３２８の両方を更新するように構成される。

一実施形態では、コントローラは、さらに、材料特性ウィンドウ３４０を表示するように構成される。コントローラは、さらに、材料ウィンドウ３４０において材料データオブジェクト３４５を表示するように構成される。各材料データオブジェクトは、材料データオブジェクトによってシミュレーションされる材料に関する情報を伝達する。

一実施形態では、コントローラは、材料特性オブジェクト３４５が対応する構成要素データオブジェクト３３５とリンクするように構成される。
一実施形態では、コントローラは、材料特性オブジェクト３４５が対応する構成要素３２４、３２６、３２８とリンクするように構成される。

コントローラが、さらに、選択された材料特性オブジェクト３４５、構成要素データオブジェクト３３５、または構成要素３２４、３２６、３２８に関する入力を受信し、その入力に応じて他の構成要素データオブジェクト３３５、材料特性データオブジェクト３４５、および構成要素３２４、３２６、および３２８の少なくとも１つを更新するように構成される。

鋳造は多くの幾何学的構成要素で構成されてもよく、これらの構成要素の全部または各々は同じ材料（鋳造合金）を有し、コントローラはこれらを単一材料として処理するように構成されることに留意されたい。さらに、構成要素は複数の材料から成ってもよく、すなわち、複合鋳造材料であってもよいことに留意されたい。

一実施形態では、コントローラは、さらに、オブジェクト３５０、３５５、３６０を示す少なくとも１つのモードを表示するように配置される。オブジェクト３５０、３５５、３６０を示す各モードは、シミュレーション用の入力モードに対応する。

コントローラが、オブジェクト３５０、３５５、３６０を示すモードで入力を受信し、その入力に応じて対応する入力画面を表示するように構成される。
このようなモードの例は、プロジェクト表示画面、幾何学表示画面、定義表示画面、シミュレーション表示画面、データベース表示画面、および結果表示画面である。

一例では、１つのモードは構成要素表示画面であり、対応する入力画面は図３ａに示される。
一例では、１つのモードはプロセス図であり、対応する入力画面は図３ｂに示される。

一例では、１つのモードはダイアログ表示画面である。ユーザーは、必要なパラメータ、定数、特性、および限界を入力することに関するシミュレーションプロセスを段階的に組み立てるよう提示される。

一例では、ダイアログ表示画面は、プロセス表示画面に組み入れられる。
複数の表示画面が同時に表示されてもよいことに留意されたい。さらに、表示画面は互いにリンクされており、１つの表示画面に入力すると他のすべての表示画面において更新がなされることに留意されたい。

図３ｂは、プロセス概観ウィンドウ３７１をさらに備えるアプリケーションウィンドウ３１０を備えるスクリーンショット画面を示す。
一実施形態では、コントローラが各処理工程の目的を示すアイコンまたは他のグラフィカルシンボル３７５を表示するように構成される。例は、前処理、鋳込み、および凝固である。

一実施形態では、プロセス表示画面ウィンドウ３７０は、少なくとも１つの処理工程分離部３７６を備える。これによって、どんな要素がどの処理工程に属するかについての概要が明確に示される。

このような一実施形態では、コントローラは、パラメータオブジェクト３７７を表示するように構成される。コントローラは、パラメータオブジェクト３７７に関連するパラメータに関するデータを表示するように構成される。このような一実施形態では、コントローラは、さらに、パラメータオブジェクトを示す入力を受信し、その入力に応じて関連するパラメータに関するデータが表示されるウィンドウを表示するように構成される。一実施形態では、コントローラは、さらに、表示されたウィンドウで入力を受信し、その入力に応じてパラメータ値を更新するように構成される。

この実施形態では、パラメータオブジェクトのグラフ表現はパラメータ値のグラフ表現である。パラメータ値は、プロセス中のパラメータ変化の様子のグラフとして表示されてもよい。

一実施形態では、プロセス表示画面ウィンドウ３７０は、プロセス・フロー・ウィンドウ３７２を備える。
一実施形態では、コントローラは、プロセス・フロー・ウィンドウ３７２に少なくとも１つの処理工程オブジェクト３７８を表示するように構成される。一実施形態では、処理工程オブジェクト３７８は、少なくとも１つの処理工程に対応する。プロセス・フロー・オブジェクトに備えられる処理工程は、プロセス概観ウィンドウに表示されるものと同じである必要がない。

一実施形態では、処理工程オブジェクト３７８ａは、１つの処理工程を備える。
一実施形態では、処理工程オブジェクト３７８ｂは、複数の処理工程または集合ステップを備える。集合ステップの例は、シミュレーションされる鋳造プロセス全体または射出成形プロセスを表わすために使用される「キャスティング」と呼ばれるステップである。

一実施形態では、処理工程オブジェクト３７８は、処理工程を示すラベルを備える。
一実施形態では、処理工程オブジェクトは、プロセス固有の条件や基準に関連する。一実施形態では、コントローラは、処理工程オブジェクト３７８を示す入力を受信し、その入力に応じて関連する条件に対するデータが表示されるウィンドウを表示するように構成される。一実施形態では、コントローラは、さらに、表示されたウィンドウで入力を受信し、その入力に応じて条件値を更新するように構成される。

一実施形態では、プロセス表示画面ウィンドウ３７０はタイムラインウィンドウ３７３を備える。
一実施形態では、コントローラは、タイムラインウィンドウ３７３においてプロセス・タイミング・オブジェクト３７９を表示するように構成される。一実施形態では、プロセス・タイミング・オブジェクト３７９は、処理工程オブジェクト３７８に関連する。一実施形態では、プロセス・タイミング・オブジェクト３７９は、シミュレーションされるプロセスのどの段階で、処理工程オブジェクト３７８によって表わされている処理工程が実施されなければならないかを示すイベント時刻に関連する。

一実施形態では、コントローラは、タイミングオブジェクトを時刻またはタイムスタンプに関連付けるように構成される。この時刻またはタイムスタンプは、処理工程を開始すべき時点（場合によっては、相対的時刻）を示す。

一実施形態では、コントローラは、タイミングオブジェクトを条件に関連付けるように構成される。この条件は、処理工程を開始すべき特別な条件または状況（構成要素が特定温度に達しているなど）を示す。

一実施形態では、コントローラは、ラベルの付いているプロセス・タイミング・オブジェクト３７９を表示するように構成され、ラベルはプロセス・タイミング・オブジェクトが関連している処理工程を示す。

一実施形態では、コントローラは、ラベルの付いているプロセス・タイミング・オブジェクト３７９を表示するように構成され、ラベルはプロセス・タイミング・オブジェクトが関連しているイベント時刻を示す。

一実施形態では、コントローラは、プロセス・タイミング・オブジェクトを示す入力を受信して、その入力に応じてイベント時刻およびプロセスパラメータの少なくとも何れかが変更され得るウィンドウを表示するように構成される。

一実施形態では、コントローラは、境界条件などのプロセスを管理する入力パラメータを受信するように構成される（図１０参照）。
一実施形態では、コントローラは、イベント時刻に対応するタイムラインウィンドウ３７３内のある位置にプロセス・タイミング・オブジェクトを表示するように構成される。

一実施形態では、コントローラは、プロセス・タイミング・オブジェクト３７９を示すドラッグ・アンド・ドロップ入力を受信し、その入力に応じてプロセス・タイミング・ウィンドウを新たなイベント時刻に移動し、それに応じてプロセス・タイミング・オブジェクト３７９のイベント時刻を更新するように構成される。

一実施形態では、処理工程分離部３７６は、イベント時刻と一致して表示される。
一実施形態では、コントローラは、プロセス・タイミング・オブジェクトが関連するイベント時刻を明確にマーキングするイベント時刻インジケータ３８１を備えるものとしてプロセス・タイミング・オブジェクトを表示するように構成される。

その結果、構成要素は、プロセス・タイミング・オブジェクト３７９を通じて処理工程オブジェクト３７８に関連する。
一実施形態では、構成要素は処理工程オブジェクトと直接関連する。

一実施形態では、処理工程オブジェクトは、イベント時刻に関連する。このような実施形態では、イベント時刻は、他のイベント時刻が指定されない限り、関連する構成要素に対して処理工程が実施されねばならない時刻である。たとえば、このような他のイベント時刻は構成要素に関連するプロセス・タイミング・オブジェクト３７９によって指定されてもよい。それゆえ、処理工程オブジェクト３７８およびプロセス・タイミング・オブジェクト３７９の両方に関連している構成要素３３５は、２つのイベント時刻に関連している可能性がある。

一実施形態では、プロセス・タイミング・オブジェクト３７９に対するイベント時刻は、処理工程がシミュレーションで実施されねばならないとき決定的であろう。
これによって、処理工程を一群の構成要素に対して広範に規定することができ、この後、具体的な構成要素３３５に対して特に修正することができる。

図３ｂの例では、処理工程３７８ｂは、２つの構成要素３３５ａおよび３３５ｂに関連している。第１のプロセス・タイミング・オブジェクト３７９ａは、処理工程オブジェクト３７８ｂおよび構成要素「Ｃｏｍｐ ２」３３５ｂと関連している。第２のプロセス・タイミング・オブジェクト３７９ｂは、他の構成要素「Ｃｏｍｐ
１」３３５ａを除き同じ処理工程オブジェクト３７８ｂに関連する。図から、２つのプロセス・タイミング・オブジェクト３７９ａおよび３７９ｂは異なるイベント時刻を有することは明らかである。この例では、第１のプロセス・タイミング・オブジェクト３７９ｂが処理工程オブジェクト３７８ａと同じイベント時刻を有することが図に示される。プロセスのシミュレーション実行中に、処理工程オブジェクト３７８ａに対応する処理工程は、構成要素「Ｃｏｍｐ １」３３５ａに対する第１のイベント時刻３７９ｂと、構成要素「Ｃｏｍｐ ２」３３５ｂに対する第２のイベント時刻３７９ｃとにおいて実行される。

一実施形態では、プロセス表示画面ウィンドウ３７０は、構成要素ウィンドウ３７４を備える。
コントローラは、少なくとも１つの構成要素を構成要素ウィンドウ３７４に表示するように構成される。

一実施形態では、コントローラは、少なくとも１つの材料を構成要素ウィンドウ３７４に表示するように構成される。
一実施形態では、コントローラは、各材料に対する構成要素を表示するように構成され、上記構成要素はこの構成要素に対して表示されている材料で作られる。

一実施形態では、コントローラは、各プロセス・タイミング・オブジェクト３７９を構成要素３３５に関連付けるように構成される。この関連付けによって、各オブジェクトは、少なくとも１つの処理工程オブジェクト３７８と、処理工程が実施または開始されねばならないイベント時刻とに関連する。

一実施形態では、プロセス表示画面ウィンドウ３７０は、プロセス情報ウィンドウ３７５を備える。一実施形態では、プロセスに関するデータは、コントローラによってプロセス情報ウィンドウに表示される。

これによって、構成要素と、表示された情報を見ることによってユーザーが概観し理解しやすい処理工程とが結合される。
また、上記（および下記）の実施形態は、ユーザーが構造に関するパラメータ、処理工程に関する条件、各処理工程に対するイベント時刻、および対応する構成要素に関してプロセス・シミュレーション・セットアップを直感的に理解して変更することを容易にする、構造表示画面とプロセス表示画面の切替え方法を提供する。

一実施形態では、コントローラは、各々が少なくとも１つのプロセスパラメータ、シミュレーションに必要な条件などのデータをユーザーに入力するよう促す一連のダイアログウィンドウを表示するように構成される。このようなダイアログは、先行技術のシステムから周知であり、詳細には説明しない。このようなシステムの１つは、ＭＡＧＭＡＳＯＦＴ（登録商標）Ｖ４．４ソフトウェアである。このようなシステムでは、一連のダイアログウィンドウがユーザーに表示され、コントローラはユーザーによって提供される入力を受信するように構成される。

本明細書の教示によるダイアログ入力法を、以下でさらに詳しく説明する。
射出成形プロセスのシミュレーションに使用される実施形態例では、以下のデータがシミュレーションに添付され、シミュレーションソフトウェアのユーザーによって決定される。実施形態に応じて、一部のデータは省かれる場合があり、あるいは以下のデータのリストに追加される場合があることに留意されたい。

工具（金型／鋳型）
−剛性（構造）
−冷却
−材料
−熱的特性
−摩擦特性／表面粗さ
部品（成形品）
−肉厚
−断面積
−平面投影
−アンダーカット
ポリマーまたは金属合金
−摩擦特性
−機械的特性
−熱物理データ
−収縮特性
プロセス特性
−圧力曲線
−温度変化
−接触温度
同様の実施形態例を図５および６に示す。

上記の説明におけるウィンドウは別々のウィンドウである必要はなく、ウィンドウの一部の表示画面であってもよい。
一実施形態では、プロセス概観ウィンドウ３７１、プロセス・フロー・ウィンドウ３７２、およびタイムラインウィンドウ３７３は、すべてプロセス表示画面ウィンドウ３７０の一部を形成する。これは図３ｂの場合である。

また、当業者には明らかなように、同じことは本明細書に記載した他のウィンドウに対しても可能である。
図４は、本明細書の教示による基本的方法のフローチャートを示す。ブロック４００では、少なくとも１つの構成要素のコンピュータモデルが提供されてブロック４１０に表示される。ブロック４２０では、構成要素を示す入力が受信され、構成要素はブロック４３０で更新される。ブロック４４０では、シミュレーションされるプロセスに関する少なくとも１つの処理工程オブジェクトが表示される。処理工程オブジェクトは、プロセスパラメータに関連している。ブロック４５０では、処理工程オブジェクトを示す入力が受信され、ブロック４６０において、パラメータが更新される。

ブロック４７０では、プロセスのシミュレーションが少なくとも１つの構成要素に対して実施され、処理工程オブジェクト（３７８）の関連するパラメータと、構成要素とプロセスオブジェクトとのリンクならびにこれらそれぞれのパラメータとを利用するイベント時刻とに従って各処理工程をシミュレーションする。

図５は、上記のような装置で実施されているユーザーインターフェース例のスクリーンショット画面を示す。
図５は、ダイアログ表示画面５９０およびプロセス表示画面５７０を有するウィンドウを示す。プロセス表示画面５７０は、プロセス・グラフィカル・シンボル５７５によって識別される多数の処理工程が表示されるプロセス概観５７１を有する。プロセスパラメータ５７７も示される。

また、多数の処理工程オブジェクト５７８も表示される。この例では、多数の処理工程オブジェクト５７８は、処理工程の流れを直感的に説明するラベル付きの矢印によって示される。

一実施形態では、コントローラは、構成要素とこれらに対応する材料のリストを表示するように構成される。このような１つの実施形態では、コントローラは、材料と、材料に関連しているものとしてその材料で作られた構成要素とを表示するように構成される。材料のリスト５４５が製造される構成要素とともに表示される図５を参照されたい。この例では、構成要素５３５は、材料５４５に従って分類される。

プロセス・タイミング・オブジェクト５７９は、構成要素５３５の一部に対して表示される。
押したり、軽く叩いたり、駆動したりすることにより別の表示画面を表示させる複数の表示画面切替えボタン５６０、５５０、５５５もまた、表示される。

図６は、２つの処理工程オブジェクト６７８ａおよび６７８ｂが表示される同様の表示画面を示す。以下で、これら２つのオブジェクトに対するパラメータの設定方法を説明する。

一例では、コントローラは、鋳造または成形プロセスの鋳込みステップに対する処理工程オブジェクトである第１の処理工程オブジェクト６７８ａを示す入力（基準矢印Ａ）を受信する。

ウィンドウ７００（図７参照）が表示され、ここには、処理工程オブジェクト６７８ａに関連するパラメータに対する複数の特性が示される。この例では、特性７１０は、鋳込みに言及しており、鋳込み時間、鋳込み速度、または圧力曲線に関連付けて設定される。

この例では、コントローラは、パラメータに対して適切な値を設定する際にユーザーを支援する計算アシスタントを提供するように構成される。ユーザーは、特別なアイコン７２０を押すことによってこのような計算アシスタントを駆動する。この例では、取鍋がアイコン７２０によって設定され得ることをユーザーに示すために、アイコンには「取鍋」というラベルが付けられる。

これに応じて、さらなるウィンドウ８００が表示される（図８参照）。このウィンドウ８００では、取鍋の複数の特性が表示され、ユーザーは測定値およびその他のデータ８１０を設定し、アイコン８２０を押すことによって必要な計算を実施するようコントローラに指示する。

結果としての鋳込みデータ８３０が、この後、生成されて表示される。この例では、得られたデータのグラフ８４０も表示される。
コントローラがこれらのデータ８３０を受信すると、コントローラは第１のウィンドウ（７００）を更新する（図９参照）。

すべてのパラメータが設定されると、コントローラはプロセス表示画面５７０を更新する。図６の初期の表示画面と図５の結果表示画面とを比較すると、図５ではグラフ８４０がパラメータ５７７に対するプロセス表示画面５７０にも示されていることがわかる。

一例では、コントローラは、鋳造または成形プロセスの砂落しステップに対する処理工程オブジェクトである第２の処理工程オブジェクト６７８ｂを示す入力（基準矢印Ｂ）を受信する。

ウィンドウ１０００（図１０参照）が表示され、ここには、処理工程オブジェクト６７８ｂに関連する複数の構成要素１０３５が示される。この例では、構成要素はこれらの材料１０８０にちなんで分類される。

各構成要素１０３５に対するイベント時刻１０１０も表示される。
ユーザーは、構成要素に対するパラメータの変更を望むならば構成要素を指定する。図１０では、これが基準矢印Ｃとして示される。

コントローラは、構成要素１０３５を示す入力を受信し、その入力に応じてウィンドウ１１００を示すように構成され（図１１参照）、ここでは、処理工程に対するパラメータが示される。

この例では、温度や時間などに依存する処理工程の制御用パラメータが表示される。この例では、温度に依存する追加パラメータ；材料グループが示され、検討された温度、検討された材料、検討された関係および温度が示される。

パラメータが受け入れられると、対応する処理工程オブジェクトが更新され、プロセス・タイミング・オブジェクトが関連している場合、処理工程オブジェクトはさらにコントローラによって更新される。

上記のプロセス表示画面は、たとえば、機械加工や熱処理などの成形処理後の他のプロセスを説明するためにも使用されることに留意されたい。
上記の実施形態の一例では、コントローラは、処理工程など、対応するオブジェクトを選択することによってユーザーがパラメータにアクセスし得るように構成される。こうして、パラメータは、パラメータ自体が表示される場所のどこからでも、あるいはリンクされ／関連する構成要素またはリンクされ／関連する材料が表示される場所のどこからでもアクセスされ得る（図５の５７８、５７９；図１２の１２４５、および図５の５９０〜サブグループ５９２）。

図１２は、図３ａの構成要素表示画面の実施形態例のスクリーンショット画面を示す。モデル１２２２が表示され、構成要素１２３５および対応する材料１２４５のリストが示される。

コントローラは、材料１２４５を示す入力を受信し、その入力に応じて、材料のパラメータが表示されユーザーによって変更可能なウィンドウ（図１３参照）を表示するように構成される。

一実施形態では、コントローラは、構成要素を示す入力を受信し、その入力に応じて、構成要素に割り当てられた材料のパラメータが表示されてユーザーによって変更可能なウィンドウ（図１３参照）を表示するように構成される。

この実施形態では、２つのグループのパラメータが表示される。第１のグループ１３１０は材料定義に関係しており、第２のグループは砂落し特性１３２０に関係している。
ユーザーが第１のパラメータグループ１３１０を選択する場合、材料に関する情報が表示される。このような情報は、材料名および説明である。

さらに示されるのは、材料が変更であることを示すアイコン１３３０、あるいは材料の特性が変更または編集可能であることを示すアイコン１３４０である。
コントローラは、材料やその特性が変更または編集されるべきであることを示す入力を受信するように構成される。

材料を変更する必要がある場合、コントローラは材料のリストを表示し、リストから材料の選択肢を受信し、材料として選択した材料を使用するように構成される。
材料のこのようなリストはローカルまたはリモートで記憶されてもよく、実時間で装置にダウンロードされる。

材料を編集する必要がある場合、コントローラは、材料特性１４１０を示すウィンドウを表示するように構成される（図１４参照）。この例では、このような特性１４１０は、初期温度、密度、比熱容量、および熱伝導率である。

一実施形態では、コントローラは、特性を示す入力を受信し、その入力に応じて特性が変更可能なウィンドウを起動するように構成される。
一実施形態では、コントローラは、特性を示す入力を受信し、その入力に応じて特性が変更可能な入力フィールドを示すように構成される。

一実施形態では、パラメータグループ１３２０は、処理工程オブジェクトに関連している。コントローラは、このようなパラメータグループ１３２０がユーザーによって選択される場合に図１１のようなウィンドウを表示するように構成される。

それゆえ、構成要素とプロセスの間には明確なリンクがある。
上記のパラメータ、特性などは任意の順序で編集または変更されてもよいことは明らかなはずである。このことによって、ユーザーはきわめて直感的に理解できる方法でシミュレーションできるので、シミュレーションに必要なデータ入力が容易になる。また、特性およびパラメータなどを任意の望む順序で変更することも可能である。

必要とするすべてのデータを入力するために必要な様々なステップによってユーザーを誘導するのに役立つように、ダイアログシーケンスが提供される。図５に戻ると、ダイアログツリーが表示されている。ダイアログツリーでは、様々なデータグループ５９１が示される。

この例では、データグループ５９１は、材料定義、熱伝達定義、鋳造プロセス、鋳造後の処理、応力材料選択肢、結果定義、およびシミュレーション設定である。
一実施形態では、データグループは、サブツリー５９２またはサブグループを有する。この例では、鋳造プロセス・データ・グループは、サブグループとして、前処理、鋳込み、凝固、および冷却を有する。凝固および冷却は、さらに、サブグループとして、アクティブフィーディング、トップ・オフ・フィーダー、砂落し、リムーブキャストを有する。

一実施形態では、コントローラは、各データグループに対するダイアログウィンドウまたは表示画面を段階的に表示することによってユーザーにデータを入力するよう促す。
こうすると、ユーザーがすべてのデータが入力されていることを確認するのに役立つ。一実施形態では、コントローラは、データグループを示す入力を受信し、その入力に応じてダイアログウィンドウを表示するように構成される。

こうすると、ユーザーは柔軟にデータを入力することができる。
一実施形態では、コントローラは、完全には入力されていない各データグループに対するダイアログウィンドウまたは表示画面を段階的に表示することによってユーザーにデータの入力を促すように構成される。あるいは、シミュレーションが実行される前に、確認もしくは完了させることが必要な定義をユーザーに手短に伝えるために、警告またはエラーメッセージが表示される。

こうすると、シミュレーションの開始前にすべてのデータが入力されていることをユーザーが確認するのに役立つ。一実施形態では、コントローラは、すべてのデータが入力または受信された時点でシミュレーションを開始するように構成される。このような一実施形態では、コントローラは、シミュレーションの結果を評価し表示するように構成される。

表示されるダイアログウィンドウまたは表示画面は、図７、１０、および１４を参照して説明したものに類似している。
前述のシミュレーションは、ハードドライブ、ユニバーサル・シリアル・バス・メモリ・デバイス、コンパクトディスク（ＣＤ）、ディジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、リード・オンリー・メモリ（ＲＯＭ）などのコンピュータ読取可能媒体に記憶され、これらからフェッチされるかまたは読み出されるプログラムまたはソフトウェアコード命令によって実行されてもよい。媒体は、本出願の教示を実施する装置に対してローカルであってもよく、このような装置に対してリモートであってもよい。

前述した本明細書の教示の様々な態様は、単独または様々に組み合わせて採用される。本明細書の教示は、ハードウェアおよびソフトウェアの組合せによって実施されることが好ましいが、ハードウェアまたはソフトウェアでも実施される。

本明細書の教示は数多くの優位性を有する。種々の実施形態または実施例が以下の優位性の１つまたは複数をもらす可能性がある。これは網羅的なリストではなく、本明細書に記載しない優位性がほかにあるかもしれないことに留意されたい。１つの優位性は、処理工程とモデルの構成要素との間に明確なリンクを提供することである。さらに別の優位性は、プロセスパラメータと構成要素パラメータの両方を更新するための容易な方法を提供することである。さらなる優位性は、各パラメータを順番に入力せずに任意の希望する順序でパラメータを更新するための容易な方法を提供することである。

本明細書の教示は例示を目的として詳しく説明してきたが、このような詳細は単に例示を目的とするもので、本教示の範囲から逸脱することなくその中で当業者によって変更がなされることは理解される。

たとえば、教示は射出成形および鋳造プロセスに関して説明されているが、教示は、たとえば、ブロー成形など、他のタイプの成形注入プロセスに適用されてもよいことは理解されたい。また、本明細書の教示は、凝固および熱処理中の材料の機械的ストレスのシミュレーションに適用されてもよい。

先の説明に記載した特徴は、明示的に記載した組合せ以外の組合せで採用されてもよい。
前述の明細において特に重要であると考えられる本明細書の教示の特徴に注目しようとする一方で、本出願人は、特に重視されているか否かにかかわらず、これまでに言及されたり図面に示された特許性のある特徴または特徴の組合せに関する保護を主張することを理解されたい。

特許請求の範囲で使用される「備える」という用語は、他の要素またはステップを除外するものではない。単一プロセッサなどのユニットは、特許請求の範囲で列挙される複数の手段の機能を果たすことができる。

Claims (14)

1. 命令を受信し実行するように構成された少なくとも１つのプロセッサを備えるコンピュータにおいて鋳造または成形プロセスをシミュレーションする方法であって、
   シミュレーションされる鋳造品又は成形品の部分に対応する少なくとも１つの構成要素データオブジェクト（３３５）のコンピュータモデル（３２２）を提供するステップであって、前記コンピュータモデル（３２２）が、シミュレーションされる鋳造品又は成形品の部分に対応する構成要素（３２４、３２６、３２８）を含み、前記構成要素（３２４、３２６、３２８）が前記少なくとも１つの構成要素データオブジェクト（３３５）にリンクしている、ステップと、
   前記少なくとも１つの構成要素データオブジェクト（３３５）にリンクする前記構成要素（３２４、３２６、３２８）を示す入力を受信し、その入力に応じて前記構成要素（３２４、３２６、３２８）を選択された構成要素として更新するステップと、
   前記鋳造または成形プロセスの一連の処理工程のうち１つの処理工程を示す少なくとも１つの処理工程オブジェクト（３７８）を表示するステップであって、前記処理工程オブジェクト（３７８）が前記処理工程に関するパラメータであるプロセスパラメータ及び前記構成要素（３２４、３２６、３２８）にリンクしている、ステップと、
   前記処理工程オブジェクト（３７８）を示す入力を受信し、その入力に応じて前記プロセスパラメータを更新するステップと、
   前記処理工程オブジェクト（３７８）にリンクする前記更新されたプロセスパラメータと前記処理工程を実行する時刻を示すイベント時刻とに従って各処理工程をシミュレーションする、前記少なくとも１つの構成要素データオブジェクト（３３５）に対して前記鋳造または成形プロセスのシミュレーションを実行するステップと、
   を備える方法。
2. 前記少なくとも１つの構成要素データオブジェクト（３３５）にリンクするとともに、鋳造材料または成形材料に関する情報を示す少なくとも１つの材料特性オブジェクト（３４５）を表示するステップと、
   前記材料特性オブジェクト（３４５）を示す入力を受信し、その入力に応じて前記材料特性オブジェクト（３４５）にリンクする少なくとも１つの構成要素データオブジェクト（３３５）を更新するステップと、
   をさらに備える、請求項１に記載のシミュレーション方法。
3. 前記イベント時刻を有するとともに、前記処理工程オブジェクト（３７８）および前記構成要素データオブジェクト（３３５）にリンクしている少なくとも１つのプロセス・タイミング・オブジェクト（３７９）を表示するステップであって、前記プロセス・タイミング・オブジェクト（３７９）が前記処理工程を実行するタイミングを示す、ステップと、
   前記プロセス・タイミング・オブジェクト（３７９）を示す入力を受信し、その入力に応じて前記イベント時刻を更新するステップと、
   をさらに備える、請求項１に記載のシミュレーション方法。
4. 前記プロセス・タイミング・オブジェクト（３７９）と前記処理工程オブジェクト（３７８）とが同じオブジェクトである、請求項３に記載のシミュレーション方法。
5. 前記イベント時刻を前記処理工程オブジェクト（３７８）にリンクさせるステップをさらに備える、請求項１に記載のシミュレーション方法。
6. 前記イベント時刻は、前記構成要素データオブジェクト（３３５）のうち、前記処理工程オブジェクト（３７８）にリンクしているが前記プロセス・タイミング・オブジェクト（３７９）にリンクしていない構成要素データオブジェクト（３３５）にリンクしている、請求項３又は５に記載のシミュレーション方法。
7. 前記少なくとも１つの処理工程オブジェクト（３７８）および前記処理工程を実行するタイミングを示すプロセス・タイミング・オブジェクト（３７９）のグラフィカルシンボルを備えるプロセス表示画面（３７０）を表示するステップと、前記プロセス・タイミング・オブジェクト（３７９）にリンクする構成要素データオブジェクト（３３５）を表示するステップとをさらに備える、請求項１に記載のシミュレーション方法。
8. 前記処理工程を実行するタイミングを示すプロセス・タイミング・オブジェクト（３７９）を示す入力を受信し、その入力に応じて前記プロセス・タイミング・オブジェクト（３７９）にリンクする構成要素データオブジェクト（３３５）に対する前記イベント時刻を更新するステップをさらに備える、請求項１に記載のシミュレーション方法。
9. 前記少なくとも１つの構成要素データオブジェクト（３３５）を第１の表示画面（３２０）に表示するステップと、
   表示画面スイッチを示す入力を受信し、その入力に応じて前記処理工程オブジェクト（３７８）を第２の表示画面（３７０）に表示するステップと、
   をさらに備える、請求項１に記載のシミュレーション方法。
10. 前記処理工程オブジェクト（３７８）を示す入力を受信し、その入力に応じて前記処理工程オブジェクト（３７８）にリンクしている少なくとも１つの構成要素（３３５）のリストを表示するステップと、前記処理工程オブジェクト（３７８）にリンクしている前記少なくとも１つの構成要素データオブジェクト（３３５）に関連するプロセスパラメータを更新するステップと、をさらに備える、請求項１に記載のシミュレーション方法。
11. 前記プロセスパラメータの変化を表すグラフを示すパラメータオブジェクト（３７７）を表示するステップと、
    前記パラメータオブジェクト（３７７）を示す入力を受信し、その入力に応じてウィンドウを表示するステップと、
    更新されたプロセスパラメータの値を受信するステップと、
    前記更新されたプロセスパラメータの前記パラメータオブジェクト（３７７）を表示するステップと、
    をさらに備える、請求項１に記載のシミュレーション方法。
12. 前記処理工程のグラフィカルシンボル（３７５）を表示するステップと、
    前記処理工程を示す入力を受信し、その入力に応じて前記処理工程オブジェクトにリンクする少なくとも１つのプロセスパラメータを示すウィンドウを表示するステップと、
    更新されたプロセスパラメータの値を受信するステップと、
    前記更新されたプロセスパラメータの変化を表すグラフを示すパラメータオブジェクト（３７７）を表示するステップと、
    をさらに備える、請求項１に記載のシミュレーション方法。
13. 鋳造または成形プロセスをシミュレーションするプロセッサを備える装置であって、前記プロセッサは、
    シミュレーションされる鋳造品又は成形品の部分に対応する少なくとも１つの構成要素データオブジェクト（３３５）のコンピュータモデル（３２２）を提供し、前記コンピュータモデル（３２２）が、シミュレーションされる鋳造品又は成形品の部分に対応する構成要素（３２４、３２６、３２８）を含み、前記構成要素（３２４、３２６、３２８）が前記少なくとも１つの構成要素データオブジェクト（３３５）にリンクするものであり、
    前記プロセッサが、
    前記少なくとも１つの構成要素データオブジェクト（３３５）にリンクする前記構成要素（３２４、３２６、３２８）を示す入力を受信し、その入力に応じて前記構成要素（３２４、３２６、３２８）を選択された構成要素として更新し、
    前記鋳造または成形プロセスの一連の処理工程のうち１つの処理工程を示す少なくとも１つの処理工程オブジェクト（３７８）を表示し、前記処理工程オブジェクト（３７８）は前記処理工程に関するパラメータであるプロセスパラメータ及び前記構成要素（３２４、３２６、３２８）にリンクしており、
    前記プロセッサが、
    前記処理工程オブジェクト（３７８）を示す入力を受信し、その入力に応じて前記プロセスパラメータを更新し、
    前記少なくとも１つの構成要素データオブジェクト（３３５）に対して前記鋳造または成形プロセスのシミュレーションを実行し、前記処理工程オブジェクト（３７８）にリンクした前記更新されたプロセスパラメータと前記処理工程を実行する時刻を示すイベント時刻とに従って各処理工程をシミュレーションする、
    ように構成される、鋳造または成形プロセスをシミュレーションするプロセッサを備える装置。
14. 鋳造または成形プロセスをシミュレーションする少なくともコンピュータ・プログラム・コードを含む、コンピュータ読取可能媒体であって、
    シミュレーションされる鋳造品又は成形品の部分に対応する少なくとも１つの構成要素データオブジェクト（３３５）のコンピュータモデル（３２２）を提供するソフトウェアコードであって、前記コンピュータモデル（３２２）が、シミュレーションされる鋳造品又は成形品の部分に対応する構成要素（３２４、３２６、３２８）を含み、前記構成要素（３２４、３２６、３２８）が前記少なくとも１つの構成要素データオブジェクト（３３５）にリンクする、ソフトウェアコードと、
    前記少なくとも１つの構成要素データオブジェクト（３３５）にリンクする構成要素（３２４、３２６、３２８）を示す入力を受信し、その入力に応じて前記構成要素（３２４、３２６、３２８）を選択された構成要素として更新するソフトウェアコードと、
    前記鋳造または成形プロセスの一連の処理工程のうち１つの処理工程を示す少なくとも１つの処理工程オブジェクト（３７８）を表示するソフトウェアコードであって、前記処理工程オブジェクト（３７８）は前記処理工程に関するパラメータであるプロセスパラメータ及び前記構成要素（３２４、３２６、３２８）にリンクしている、前記処理工程を示す少なくとも１つの処理工程オブジェクト（３７８）を表示するソフトウェアコードと、
    前記処理工程オブジェクト（３７８）を示す入力を受信し、その入力に応じて前記プロセスパラメータを更新するソフトウェアコードと、
    前記少なくとも１つの構成要素データオブジェクト（３３５）に対する前記鋳造または成形プロセスのシミュレーションを実行するソフトウェアコードであって、前記処理工程オブジェクト（３７８）にリンクした前記更新されたプロセスパラメータと前記処理工程を実行する時刻を示すイベント時刻とに従って各処理工程をシミュレーションするソフトウェアコードと、
    を含むコンピュータ読取可能媒体。