JP6173885B2 - 工程計画支援装置及び工程計画支援方法 - Google Patents
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Description
その他の解決手段については、実施形態中で説明する。
[システム構成]
図1は、第1実施形態に係る建設工程計画支援装置の構成例を示す図である。
図1に示すように、建設工程計画支援装置(工程計画支援装置)1は、メモリ10、CPU(Central Processing Unit)20,入力装置(入力部)30、出力装置(表示部)40、各種DB(Data Base)201〜205を有するPC(Personal Computer)等である。
記憶装置(各種DB201〜205に相当)に格納されているプログラムが、メモリ10に展開され、CPU20によって該プログラムが実行されることにより、処理部(表示処理部)100、及び、処理部100における工程干渉算出部101、作業空間干渉算出部102、工期余裕度算出部103、グルーピング部104、遅延リスク算出部105が具現化している。
工程干渉算出部101は、2つの工程間において重複している日数である干渉日数(工程干渉期間)を算出する。
作業空間干渉算出部102は、2つの作業空間において重複している部分の体積である干渉体積を算出する。作業空間とは、部品に対する作業のために必要な空間である。
工期余裕度算出部103は、標準的な工数に対する処理対象となっている工程の工数の余裕度である工期余裕度を算出する。
遅延リスク算出部105は、グルーピング部104によるグルーピングの結果と、未だ実施されていない工程である計画工程との関係から計画工程における遅延のリスクである遅延リスクを算出する。
なお、各部101〜105の処理の詳細は後記する。
工程DB201には、後記するように計画工程や、実績工程といった各工程に関するデータである工程データ211(図2)が格納されている。
3D−CADDB202には、後記するように部品の3D−CADモデルに関するデータである3D−CADデータ212(図3)が格納されている。
作業工数DB204には、後記するように部品に関する情報と、その部品に対する作業原単位が組のデータとなっている作業工数データ214(図4)が格納されている。作業原単位については、後記して説明する。
遅延リスクDB205には、後記するように遅延リスク算出部105が算出した遅延リスクに関するデータである遅延リスクデータ215(図5)が格納されている。
建設工程計画支援装置1は入力装置30を介して入力された情報に従って、工程DB201、3D−CADDB202、工程−CADリンクDB203、作業工数DB204に登録された各種データを用いて、与えられた建設工程に関する遅延リスクを算出する。そして、建設工程計画支援装置1は、算出した遅延リスクに関する情報を出力装置40に出力する。
以下、適宜図1を参照しつつ、図2〜図6を参照して、各DB201〜205に格納されているデータの説明を行う。
(工程データ)
図2は、第1実施形態に係る工程データの例を示す図である。
工程データ211は、前記したように工程DB201に格納されているデータである。
図2に示すように、工程データ211は、工程計画に含まれる個々の工程を単位として複数のレコードが登録されている。そして、各レコードには、プロジェクトID(Identification)、工程ID、部品種類、作業名、作業エリア、作業開始予定日、作業完了予定日、物量、作業人数、実績開始日、実績完了日、実績物量等の各フィールドを有している。
部品種類は、工程で使用される部品の種類である。例えば、図2の例に示すように、「配管」、「電気ケーブルトレイ」、「空調ダクト」等がある。
作業名は、工程表等に記載される作業の名称である。例えば、図2の例に示すように、「搬入」、「据付」、「溶接」等がある。
作業エリアは、工程の作業が実施される作業領域の名称(エリア名)である。例えば、図2の例に示すように「a1」のような文字列が格納される。
作業人数とは、工程の作業に従事する作業者の人数である。例えば、レコード201の工程では、4人が作業に従事することを示している。
なお、実績開始日、実績完了日が空欄である工程は、未だ実施されていない工程であるので、これらの工程を計画工程と称する。
そして、実績開始日、実績完了日が記述されている工程は、実施済みの工程であるので、これらの工程を実績工程と称する。
つまり、図2の例において、レコード201,202に関する工程は計画工程であり、レコード203,204に関する工程は実績工程である。
なお、実績開始日のみが記述されており、実績完了日が記述されていない工程(つまり、現在実施中の工程)は、計画工程とする。
実績物量は、実際の工程において使用された物量である。
まず、工程IDが、「a1−P−1」、「a1−P−2」、「a1−E−1」、「a1−D−1」である4つの工程がある。そして、これら4つの工程をこの順番で実施するようにそれぞれの作業開始予定日と作業完了予定日が設定されている。さらに、「配管」、「電気ケーブルトレイ」、「空調ダクト」の据付工程(「a1−P−2」(レコード202)、「a1−E−1」(レコード203)、「a1−D−1」(レコード204))の計画作業期間はそれぞれ重複するよう計画された場合を示している。
さらに、電気ケーブルトレイ」の据付工程「a1−E−1」(レコード203)及び空調ダクト」の据付工程「a1−D−1」(レコード204)は、実績工程であり、それぞれの実績作業期間は重複している。
このように、工程データ211により、それぞれの作業エリア、部品に対応して決められる所定の工程毎に、作業開始予定日、作業完了予定日、実績開始日、実績完了日が設定される。
図3は、第1実施形態に係る3D−CADデータの例を示す図である。
3D−CADデータ212は、前記したように3D−CADDB202に格納されているデータである。3D−CADデータ212の各データは、入力装置30を介してユーザが入力するデータである。
図3に示すように、3D−CADデータ212には、プラントを構成する個々の部品毎にレコードが登録されている。そして、各レコードには、プロジェクトID、部品ID、形状情報、座標情報、部品種類、作業エリア等の各フィールドを有している。
プロジェクトIDは、工程が属するプロジェクトの識別子であり、図2におけるプロジェクトIDと同様の情報である。
部品IDは、プラントを構成する個々の部品を一意に識別するための識別子である。図3の例では、「S1」、「S2」、・・・といった文字列が格納されている。
形状情報とは、部品IDが示す部品の形状を示す情報である。図3の例では、「直管」、「エルボ」、「直方体」等といったデータが格納されている。
部品種類は、該当する部品の種類を示す情報であり、図2における部品種類と同様の情報である。図3の例では、「配管」、「空調ダクト」、「電気ケーブルトレイ」等が部品種類として格納されている。
作業エリアは、該当する部品が属する(据え付けられる)作業領域の名称であり、図2の作業エリアと同様の情報である。図3の例では「a1」等の文字列が作業エリアの情報として格納されている。
なお、3DCADデータ212には、対象となる部品が製品として販売されているときの、製品毎の識別子である製品ID等が格納されていてもよい。
図4は、第1実施形態に係る作業工数データの例を示す図である。
作業工数データ214は、前記したように作業工数DB204に格納されているデータである。
図4に示すように、作業工数データ214には、作業の種類を特定するための部品種類及び作業名と、作業の種類毎の作業工数を表す作業工数原単位を単位として複数のレコードが格納されている。各レコードは、プロジェクトID、部品種類、作業名、及び、作業工数原単位の各フィールドを有している。
部品種類は、作業対象となる部品の種類を示す情報であり、図2の部品種類と同様の情報である。
作業名は、作業内容を示す名称であり、図2の作業名と同様の情報である。
作業工数原単位は、部品種類、作業名で特定される作業において、単位物量当りの作業工数を示すものである。例えば、配管の搬入作業は配管部品1点当り1人が1日かけて行われる場合、作業工数原単位は「1」という値を有する。図4の例では、作業工数原単位が「β1」、「β2」、・・・と略記されている。
図5は、第1実施形態に係る遅延リスクデータの例を示す図である。
遅延リスクデータ215は、前記したように遅延リスクDB205に格納されているデータである。
図5に示すように、遅延リスクデータ215は、工程の組み合わせ毎に複数のレコードが登録されている。各レコードはプロジェクトID、工程ID1、工程ID2、干渉日数、干渉体積、工期余裕度1、工期余裕度2、遅延リスクの各フィールドを有する。
工程ID1及び工程ID2は、工程を一意に特定するIDであり、図2の工程IDと同様の情報である。工程ID1と工程ID2は組合せのため順不同である。例えば、工程ID1「a1−P−2」かつ工程ID2「a1−E−1」が格納されているレコードと、工程ID1「a1−E−1」かつ工程ID2「a1−P−2」が格納されているレコードは意味的に同一である。
これについては、遅延リスクデータ215に情報を格納する際、建設工程計画支援装置1が以下の処理を行うことで回避可能である。すなわち、遅延リスクデータ215に情報を格納する際、建設工程計画支援装置1は、まず、2つの工程IDをアルファベットや、作業開始日の早い順等でソートする。そして、建設工程計画支援装置1は、ソートの結果において番の早い方から工程ID1、工程ID2とすることにより前記のようなレコードの意味的重複の発生を回避することができる。
干渉体積は、工程ID1が示す工程で作業される部品と、工程ID2が示す工程で作業される部品との間の作業空間の干渉量である。作業空間とは、ある作業を行うのに必要な空間であり、作業員が作業するための空間や、作業のための機材を据え付けるための空間である。干渉体積には作業空間干渉算出部102により算出される結果(数字)が格納される。
遅延リスクは、工程ID1で示される工程と、工程ID2で示される工程との間に作業干渉が発生したときにおいて、工程の遅延が発生する確率又は遅延日数である。遅延リスクは、遅延リスク算出部105の算出結果が格納される。
図6は、第1実施形態に係る工程−CADリンクデータの例を示す図である。
工程−CADリンクデータ213は、前記したように工程−CADリンクDB203に格納されているデータである。
図6に示すように、工程−CADリンクデータ213には、工程表を構成している各工程の情報と、その作業工程で作業されるそれぞれの部品の情報との対を単位とした複数のレコードが登録されている。各レコードは、プロジェクトID、工程ID、部品IDの各フィールドを有している。
工程IDは、各工程を一意に識別するために付与される識別子であり、図2の工程IDと同様の情報である。
部品IDは、プラントを構成する個々の部品を一意に識別するための識別子であり、図3の部品IDと同様の情報である。
以下、図1〜図6を適宜参照しつつ、図7〜図19を参照して建設工程計画支援装置1が行う処理の説明をする。
(全体処理)
図7は、第1実施形態に係る建設工程計画支援方法の全体処理手順を示す図である。各処理の詳細については、各々後記する。
まず、工程干渉算出部101は、工程干渉算出処理を行う(S1)。
続いて、作業空間干渉算出部102が、作業空間干渉算出処理を行う(S2)。
そして、工期余裕度算出部103が、工期余裕度算出処理を行う(S3)。
さらに、グルーピング部104と遅延リスク算出部105とが、遅延リスク算出処理を行う(S4)。
図8は、第1実施形態に係る工程干渉算出処理(図7のS1)の手順を示すフローチャートである。
まず、工程干渉算出部101は、工程DB201からすべてのレコードを読み込み、工程IDをキーとするレコード一覧である未処理工程リストを生成する(S101)。
次に、工程干渉算出部101は、ステップS101で生成した未処理工程リストの中から1つの工程(工程iと称する)に関する未処理工程レコードを取得し(S102)、未処理工程リストから工程iを削除する。
ステップS103の結果、工程がない場合(S103→No)、工程干渉算出部101は、工程干渉算出処理を終了し、処理部100は図7のステップS2へ処理をリターンする。
ステップS103の結果、工程がある場合(S103→Yes)、工程干渉算出部101は、未処理工程リストに残っている工程の中から工程(工程kと称する)に関する未処理工程レコードを1つ取得する(S104)。
そして、工程干渉算出部101は、工程iと工程kとの干渉日数を算出する(S105)。ここで、工程干渉算出部101は、計画工程(図2の実績開始日、実績完了日が空欄の工程)については、作業予定開始日と作業予定完了日とから干渉日数を算出する。また、工程干渉算出部101は、実績工程(図2の実績開始日、実績完了日が記入されている工程)については、実績開始日と実績完了日とから干渉日数を算出する。
図9において、工程iの作業開始日はTs(i)であり、工程iの作業完了日はTe(i)である。同様に、工程kの作業開始日はTs(k)であり、工程kの作業完了日はTe(k)である。
図9(a)のように、工程i、工程kとの間に干渉が発生していない場合、干渉日数は「0」となる。
図9(b)のように、工程i、工程kとの間の工期に重複する期間があるとき、干渉が発生する。
(1)Ts(i)>Ts(k)である場合、Ts(i)<Te(k)であるときに干渉が生じ、その干渉期間T(i,k)はTe(k)−Ts(i)+1
(2)Ts(k)>Ts(i)である場合、Ts(k)<Te(i)であるときに干渉が生じ、その干渉期間T(i,k)はTe(i)−Ts(k)+1
例えば、工程iの作業開始予定日が2013/04/01、作業完了予定日が2013/04/03、工程kの作業開始予定日が2013/04/02、作業完了予定日が2013/4/5と設定されていた場合、干渉日数は(2013/04/03−2013/04/02)+1=2となり、2日間であることが分かる。ここで、作業干渉している期間に休日が含まれている場合、工程干渉算出部101は、休日の日数を減算する。
このようにして、干渉日数の算出を行った後、工程干渉算出部101は、干渉日数T(i,k)>0であるか否かを判定する(S106)。すなわち、工程干渉算出部101は、干渉日数を基に、工程の干渉が発生しているか否かを判定する。
ステップS106の結果、工程の干渉が発生していない(干渉日数T(i,k)=0)場合(S106→No)、工程干渉算出部101はステップS102に処理を戻す。
具体的には、工程干渉算出部101は、工程iの工程ID、工程kの工程ID、干渉日数T(i,k)を1つのレコードとして遅延リスクデータ215の欄に格納する。このとき、工程干渉算出部101は、工程iの工程IDと、工程kの工程IDをアルファベット順等の適当なルールでソートし、順番の早い方から工程ID1、工程ID2としてもよい。このようにすることで、前記したようにレコードの意味的重複の発生を回避することができる。
図10は、第1実施形態に係る作業空間干渉算出処理(図7のS2)の手順を示すフローチャートである。
まず、作業空間干渉算出部102は、工程DB201、3D−CADDB202、工程−CADリンクDB203、遅延リスクDB205からデータ(工程データ211、3D−CADデータ212、工程−CADリンクデータ213、遅延リスクデータ215)を取得する(S201)。
次に、作業空間干渉算出部102は、遅延リスクデータ215からレコードを1つ取得することで、遅延リスクレコードを1つ取得する(S202)。ここでは、作業空間干渉算出部102が、図9のステップS107で格納された工程ID1、工程ID2、干渉日数の組が1つ取得される。ここで、工程ID1の工程を工程i、工程ID2の工程を工程kと称する。
そして、作業空間干渉算出部102は、ステップS203で取得した部品IDに対応しているCADデータ(座標情報)を、3D−CADデータ212から取得し(S204)、取得したCADデータに対応する部品の作業空間をCADデータ上に生成する(S205)。
図11は、作業空間生成の具体的な手法を説明するための図である。
図11(a)における部品が直方体である場合、破線にて例示するように、部品の周囲をX軸、Y軸、Z軸に沿って所定の幅で覆う直方体であって、かつ底面が床に接触しているものを作業空間1101とする。ここで、「Zs1」は天井から部品の上面までの距離、「Zs2」は床から部品の底面までの距離である。また、「Ys」はY軸方向における作業空間の長さであり、予め設定されている値である。なお、図11(a)では示していないが、X軸方向においても、Y軸方向と同様に作業空間1101が決められる。なお、「Zmax」は天井の高さであり、「Zmin」は床の高さであり、「Zmax−Zmin」が作業空間の高さとなる。そして、「Ymax−Ymin」が作業空間の長さとなる。
(1)まず、作業空間干渉算出部102は、図11に示す方法で各部品における干渉体積1101(図11)を生成する。
(2)次に、作業空間干渉算出部102は、まとめることのできる部品があるか否かを判定する。作業空間干渉算出部102は、例えば、3D−CADデータ212等を参照し、部品種類が同一で、かつ、隣接している部品をまとめることができる部品として判定する。
(3)まとめることのできる部品がある場合、作業空間干渉算出部102は、それらの部品における作業空間を結合する。例えば、作業空間干渉算出部102は、図12(a)部品1211〜1213それぞれの作業空間1101a〜1101cの集合に対して、作業空間オブジェクト同士の結合(ブーリアン演算の和算出)を行い1つの作業空間1101dを生成する。
なお、ここでは、図面の大きさの関係で、図12(a)と、図12(b)とで作業空間1101dの形状は変更されている。
ステップS206の後、作業空間干渉算出部102は、算出した干渉体積Vを処理対象となっている遅延リスクレコードにおける干渉体積の欄に格納する(S207)。
そして、作業空間干渉算出部102は、未処理の遅延リスクレコードがあるか否かを判定する(S208)。
ステップS208の結果、未処理の遅延リスクレコードがない場合(S208→No)、作業空間干渉算出部102は、作業空間干渉算出処理を終了し、処理部100は図7のステップS3へリターンする。
ステップS208の結果、未処理の遅延リスクレコードがある場合(S208→Yes)、作業空間干渉算出部102は、ステップS202へ処理を戻す。
図13は、第1実施形態に係る工期余裕度算出処理(図7のS3)の手順を示すフローチャートである。
まず、工期余裕度算出部103は、工程DB201、作業工数DB204のデータ(工程データ211、作業工数データ214)を取得する(S301)
次に、工期余裕度算出部103は、ステップS301で取得した工程DB201のデータの中からレコードを1つ取得することで、工程レコードを1つ取得する(S302)。ステップS302で取得された工程レコードを工程レコードiと称することとする。
例えば、図2に示す工程ID=「a1−P−2」の工程の場合、プロジェクトID=「Prj1」、部品種類=「配管」、作業名=「据付」の3つの情報をキーとして、図5の作業工数原単位「β2」を取得するというものである。
式(1)は、工期余裕度αを工程の工数(分子)と標準工数(分母)との比で表現したものである。
なお、工程の工数は作業日数に作業人数を掛けて算出されるものである。また、作業原単位βは、前記したように単位物量当りの作業工数を表す(単位は人・日/物量)。従って、標準工数は作業原単位βに作業物量Qを乗算することで算出できる。
工期余裕度は、式(1)以外にも、工程の工数と標準工数との差と定義してもよい。その場合には、工期余裕度αは以下の式(2)で計定義される。
さらに、工期余裕度算出部103は、工程iのプロジェクトIDと作業工程IDとをキーとして、遅延リスクデータ215のプロジェクトIDと工程ID2を検索し、合致するレコードすべての工期余裕度2の欄に、算出した工期余裕度αを追加格納する。
ステップS306の結果、未処理の工程レコードがない場合(S306→No)、工期余裕度算出部103は、工期余裕度算出処理を終了し、処理部100は図7のステップS4へ処理を進める。
ステップS306の結果、未処理の工程レコードがある場合(S306→Yes)、工期余裕度算出部103は、ステップS302へ処理を戻す。
図14は、第1実施形態に係る遅延リスク算出処理(図7のステップS4)の手順を示すフローチャートである。
遅延リスク算出部105は、過去に行われたプロジェクト(実績プロジェクト)の実績工程(実績開始日、実績完了日)を安全な工程と考え、計画されているプロジェクト(計画プロジェクト)の工程が実績プロジェクトからどの程度乖離しているかを求める。そして、遅延リスク算出部105は、この乖離度を指標として遅延リスクを算出する。
ステップS402のクラスタリング処理については、後記して説明する。
そして、遅延リスク算出部105は、ステップS402で生成したクラスタのうち、ステップS403で取得した遅延リスクレコードzに、最も距離が近いクラスタ(最近傍クラスタ)C、最近傍クラスタCの代表点c、及び、最近傍クラスタCの代表点cと遅延リスクレコードzとの距離dを算出する(S404)。ステップS404で使用する距離は、後記する式(4)と同様の式である。
そして、遅延リスク算出部105は、算出した遅延リスクを遅延リスクデータ215に格納する(S406)。ここで、遅延リスク算出部105は、ステップS405で算出した遅延リスクを、遅延リスクデータ215において、処理対象となっている計画プロジェクトのレコードにおける遅延リスクの欄に格納する。
ステップS407の結果、未処理の遅延リスクレコードが存在する場合(S407→Yes)、遅延リスク算出部105はステップS403へ処理を戻す。
ステップS407の結果、未処理の遅延リスクレコードが存在しない場合(S407→No)、遅延リスク算出部105は、遅延リスク算出処理を終了し、処理部100は図7の処理を終了する。
以上の処理により、遅延リスク算出部105は、計画プロジェクトの遅延リスクを算出し、算出した遅延リスクを遅延リスクデータ215に格納することができる。
図15は、第1実施形態に係るクラスタリング処理(図14のS402)の詳細な手順を示すフローチャートである。なお、ここでは、クラスタリング手法として、K−means法を用いているが、計画工程に関する遅延リスクレコードをクラスタリングできるものであれば、K−means法に限らず、例えば、ウォード法等が用いられてもよい。
また、パラメータは、干渉日数、干渉体積、工期余裕度1、工期余裕度2のうち、2つ以上の値でもよいし、他の値が用いられてもよい。
そして、グルーピング部104は、ステップS503でK個の代表点c1〜cKのうち、選択点Xとの距離が最小となる代表点cZを選択し、代表点cZが属するクラスタへ選択点Xを割り当てる(S504)。なお、グルーピング部104は、遅延リスクレコードにおける干渉日数、干渉体積、工期余裕度1、工期余裕度2の各値について、正規化後の数値を用いて、ステップS504で使用される距離を算出する。距離については本実施形態では一般的なユークリッド距離を用いて説明するが、マハラノビス距離等、その他の一般的な距離指標を用いても良い。式(4)に、ユークリッド距離を用いた場合の距離算出式を記述する。
ステップS505の結果、未処理の遅延リスクレコードがある場合(S505→Yes)、グルーピング部104はステップS503へ処理を戻す。
ステップS505の結果、未処理の遅延リスクレコードがない場合(S505→No)、グルーピング部104は、各クラスタの構成(遅延リスクレコードの割当結果)が、前回と同じではないか、もしくは、ステップS503〜S505のループが1回目であるか否かを判定する(S506)。
このようにすることで、グルーピング部104は、実績工程に関する遅延リスクレコードのパラメータについて、クラスタリングを行うことができる。
図16は、図15のクラスタリング処理結果の例を示す図である。
図16の横軸は干渉体積を示し、縦軸は工期余裕度1を示している。なお、前記したように、クラスタリング処理に使用されるパラメータは、干渉日数、干渉体積、工期余裕度1、工期余裕度2が用いられるため、実際には、図16に示す図はこれら4つの座標軸を有する4次元空間となる。しかしながら、ここでは説明を簡単にするため、干渉日数、工期余裕度2の座標軸を省略してある。なお、工期余裕度1は、遅延リスクレコードにおける一方の工程の工期余裕度、工期余裕度2は、他方の工程の工期余裕度である。
図17は図14における遅延リスク算出処理で算出される遅延リスクを説明するための図である。
図17(a)は、選択点X(符号1701)と、選択点Xに最も近いクラスタ代表点(ここでは、クラスタの中心)との距離dを示す図である。なお、図17(a)における破線は、図16のクラスタ1611,1612である。
そして、図17(b)は、距離dに基づく遅延リスクの決定方法を示す図である。
図17(b)に示すように、ここでは、遅延リスク算出部105がクラスタ代表点からの距離dに応じて遅延リスクのレベル分けを行っている。図17(b)におけるグラフ1721は、あるクラスタに含まれる点の内、クラスタ代表点と、選択点Xとの距離dを横軸とし、クラスタ代表点からの距離がd以内の点の存在割合を縦軸としている。そして、クラスタに含まれる、すべての点が距離dmax以内に存在するため、横軸がdmaxのとき、縦軸が100%となる。
なお、実際にはクラスタに含まれる点の数は離散的であるので、図17(b)に示すグラフは実際には階段状のグラフとなるが、図17(b)に示すような連続的なグラフとしても算出上大きな不都合はない。
なお、遅延リスクレベルは、ここで示したように「1」〜「4」の4段階に限らないことは当然である。
図18は、第1実施形態に係る遅延リスク表示画面の例を示す図である。
遅延リスク表示画面は、出力装置40(ディスプレイ)上に出力され、入力装置30によって画面上のボタン等を通じてユーザからの入力を受け付ける。
図18に示すように、遅延リスク表示画面1800は、メニューエリア1810、遅延リスク表示エリア1820、工程表エリア1830、3D−CADエリア1840を有している。
入力窓1811は遅延リスク評価対象となる計画プロジェクトの名称を選択するものであり、プルダウンにより複数のプロジェクト名から選択する形式となっている。入力窓1812は遅延リスクを算出する際に利用する実績プロジェクトを選択するものであり、プルダウンにより複数のプロジェクト名から選択する形式となっている。また、複数の実績工程を利用したい場合には、ユーザが追加ボタン1813を選択入力することで、入力窓1812の下に入力窓1812と同様の入力窓が追加され、新たに実績プロジェクトを選択するようにしてもよい。
また、ユーザが遅延リスク判定ボタン1814を選択入力すると、まず各部101〜104が図7のステップS1〜S3の処理を実行する。その結果、入力窓1811,1812で選択されたプロジェクトについての、作業エリア、工程ID1、工程ID2、干渉日数、干渉体積、工期余裕度1、工期余裕度2が算出される。算出された結果が、遅延リスク表示エリア1820の、作業エリア、工程ID1、工程ID2、干渉日数、干渉体積、工期余裕度1、工期余裕度2の欄に表示される。この段階では、遅延リスク表示エリア1820における遅延リスクの欄は空欄である。
クラスタ分割設定画面1900の入力窓1901では、図14のステップS402を実行するためのクラスタ分割数Kに関するユーザの入力を受け付ける。ユーザはプルダウンにより1以上の整数値を入力窓1901に入力することができる。
次に、ユーザがクラスタリング実行ボタン1902を選択入力すると、図14のステップS402が実行される。ステップS402の結果、クラスタ分割された結果はクラスタ表示領域1910に表示され、ユーザはクラスタリングの結果を確認することができる。図19の例では、2次元のグラフ上に、1つの遅延リスクレコードを1つの点で表示している。これに加えて、グルーピング部104はクラスタ毎に点の色を変えて表示したり、クラスタ代表点を中心とし、クラスタ内の点で、代表点から最も遠い点までの距離を半径とする円を表示したりすることにより、クラスタリング結果のユーザへの理解を支援してもよい。また、ユーザは横軸及び縦軸に表示する属性を入力窓1921,1922で選択することができる。当該入力窓1921,1922では、干渉日数、干渉体積、工期余裕度1、工期余裕度2等の属性をプルダウン形式で表示する。属性が変更されると、クラスタ表示領域1910の縦軸、横軸の属性が変更される。
工程表エリア1830では、各工程がバーチャート形式で表示され、当該バーチャート内で作業干渉が発生している期間を特定の色で着色して強調表示することにより、作業干渉のユーザへの理解を支援する。
そして、工程干渉算出部による処理が終了した後に、前記工程干渉算出部によって、工期に干渉があると判定された工程について、作業空間干渉算出部による処理が行われる。このようにすることで、干渉日数が検知された工程についてのみ、作業空間干渉算出部による処理が行われるため、処理の効率化を図ることができる。
第1実施形態では、実績工程に関連する遅延リスクデータ215を基に生成されたクラスタに対する計画工程の位置によって、遅延リスク算出部105が遅延リスクを算出している。これに対し、第2実施形態では、遅延リスク算出部105が、遅延発生確率や、遅延日数の期待値によって遅延リスクを算出する。
図20は、第2実施形態に係る遅延リスク算出処理の手順を示すフローチャートである。
第2実施形態は、第1実施形態における図14の処理を図20の処理に置き換えることで実現可能となる。なお、第2実施形態におけるプラント建設計画支援装置1の構成は図1と同様であるので、ここでの説明を省略する。
まず、遅延リスク算出部105は、工程DB201、3D−CADDB202、工程−CADリンクDB203、遅延リスクDB205のデータ(工程データ211、3D−CADデータ212、工程−CADリンクデータ213、遅延リスクデータ215)を取得する(S601)。ステップS601の処理は、図14におけるステップS401の処理と同様であるので、詳細な手順についての説明を省略する。
そして、遅延リスク算出部105は、ステップS602の処理をすべての実績プロジェクトについて行い、ステップS602で算出された遅延日数を遅延リスクデータ215において、処理対象となっている実績プロジェクトの遅延リスクの欄に格納する(S603)。
次に、グルーピング部104は、遅延リスクのパラメータ(干渉日数、干渉体積、工期余裕度1、工期余裕度2)で生成されるパラメータ空間を分割する(S605)。
そして、遅延リスク算出部105は、ステップS605で分割されたブロック毎に遅延発生確率と遅延日数の平均値である遅延日数平均を算出する(S606)。
なお、前記したように、クラスタリング処理に使用されるパラメータは、干渉日数、干渉体積、工期余裕度1、工期余裕度2が用いられるため、実際には、図21に示す図はこれら4つの座標軸を有する4次元空間となる。しかしながら、ここでは説明を簡単にするため、干渉日数、工期余裕度2の座標軸を省略してある。
分割された各ブロック2101について、遅延リスク算出部105は、図20のステップS606で算出された遅延日数の平均値と、遅延発生確率を算出する。ここで、遅延日数の平均値は、遅延日数の総和をブロック内の全遅延リスクレコード数で割った値である。また、遅延発生確率は、遅延日数が「0」を上回る遅延リスクレコード数をブロック内の全遅延リスクレコード数で割った値である。
このようにして、遅延リスク算出部105は、遅延リスクのパラメータで生成される空間を分割し、分割されたブロック毎に計画プロジェクトに関する遅延発生確率と遅延日数の平均値を算出する。
続いて、遅延リスク算出部105は、取得した遅延リスクレコードxの遅延リスクパラメータ(干渉日数、干渉体積、工期余裕度1、工期余裕度2)に基づいて、選択点xが図21に示す空間内のどのブロックに属するかを判定する(S608)。遅延リスク算出部105は、選択点xのパラメータの値を基に、選択点xがパラメータ空間における、どのブロックに属するかを判定する。
ステップS611の結果、未処理の遅延リスクレコードがある場合(S611→Yes)、遅延リスク算出部105は、ステップS607へ処理を戻す。
ステップS611の結果、未処理の遅延リスクレコードがない場合(S611→No)、遅延リスク算出部105は、遅延リスク算出処理を終了し、処理部100は図7の処理を終了する。
このようにして、遅延リスク算出部105は、遅延リスクを遅延発生確率や、遅延日数の期待値(平均値)として算出することができる。
すなわち、建設工程計画支援装置1は、工程の工期のうちの他の工程の工期と工期が重複している期間である工程干渉期間(干渉日数)と、工程の作業を行う際に必要な空間である作業空間のうち、何かと干渉が生じる空間の体積である干渉体積と、工程の標準的な工数に対する余裕の度合いである工期余裕度と、のうちの少なくとも2つをパラメータとして、過去に行われた工程である複数の実績工程をグルーピングするグルーピング部と、これから行われる工程である計画工程について、前記実績工程をグルーピングしたのと同じパラメータのデータと、前記実績工程をグルーピングした結果とを対比して、前記実績工程と前記計画工程の関係を算出し、前記関係に基づいて、前記計画工程に関する遅延のリスクである遅延リスクを算出する遅延リスク算出部と、前記算出された遅延リスクに関する情報を表示部に表示する表示処理部と、を有してもよい。
また、各実施形態において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんどすべての構成が相互に接続されていると考えてよい。
10 メモリ
20 CPU
30 入力装置(入力部)
40 出力装置(表示部)
100 処理部(表示処理部)
101 工程干渉算出部
102 作業空間干渉算出部
103 工期余裕度算出部
104 グルーピング部
105 遅延リスク算出部
201 工程DB
202 3D−CADDB
203 工程−CADリンクDB
204 作業工数DB
205 遅延リスクDB
211 工程データ
212 3D−CADデータ
213 工程−CADリンクデータ
214 作業工数データ
215 遅延リスクデータ
Claims (10)
- 過去に行われた工程である複数の実績工程について、複数の工程間の工期が重複している期間である工程干渉期間を算出するとともに、これから行われる工程である計画工程について、前記工程干渉期間を算出する工程干渉算出部と、
前記複数の実績工程について、前記実績工程で作業される部品に関する作業を行う際に必要な空間である作業空間が干渉している空間である干渉体積を算出するとともに、前記計画工程について、前記干渉体積を算出する作業空間干渉算出部と、
前記実績工程及び前記計画工程のそれぞれについて、処理対象となっている工程の標準的な工数に対する余裕の度合いである工期余裕度を算出する工期余裕度算出部と、
前記実績工程における干渉体積に関する情報と、前記実績工程における工程干渉期間に関する情報と、前記実績工程における工期余裕度とを基に、前記複数の実績工程のグルーピングを行うグルーピング部と、
前記グルーピングの結果、生成された前記実績工程のグループと、前記計画工程との関係を、前記計画工程の前記工程干渉期間と、前記干渉体積と、前記工期余裕度とを基に算出し、前記関係に基づいて、前記計画工程に関する遅延のリスクである遅延リスクを算出する遅延リスク算出部と、
前記算出された遅延リスクに関する情報を表示部に表示する表示処理部と、
を有することを特徴とする工程計画支援装置。 - 前記グルーピング部は、前記干渉体積、前記工程干渉期間及び前記工期余裕度を座標軸とするパラメータ空間において、前記複数の実績工程をクラスタリングすることで、前記グルーピングを行い、
前記遅延リスク算出部は、前記クラスタリングの結果生成される前記実績工程のクラスタの代表点と、前記パラメータ空間における前記計画工程との距離に基づいて、前記遅延リスクを算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の工程計画支援装置。 - 前記グルーピング部は、前記干渉体積、前記工程干渉期間及び前記工期余裕度を座標軸とするパラメータ空間において、前記実績工程を前記干渉体積、前記工程干渉期間及び前記工期余裕度に基づいて、前記パラメータ空間にプロットし、前記干渉体積、前記工程干渉期間及び前記工期余裕度に基づいて、前記パラメータ空間を分割することで、前記実績工程をグルーピングし、
前記遅延リスク算出部は、前記分割されたパラメータ空間におけるブロック毎に前記遅延リスクを算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の工程計画支援装置。 - 前記表示処理部は、
前記遅延リスクが所定の値以上である計画工程に関する情報を、前記表示部に強調表示する
ことを特徴とする請求項1に記載の工程計画支援装置。 - 前記工程干渉算出部による処理が終了した後に、前記工程干渉算出部によって、工期に干渉があると判定された工程について、前記作業空間干渉算出部による処理が行われる
ことを特徴とする請求項1に記載の工程計画支援装置。 - 工程計画の支援を行う工程計画支援装置が、
過去に行われた工程である複数の実績工程について、複数の工程間の工期が重複している期間である工程干渉期間を算出するとともに、これから行われる工程である計画工程について、前記工程干渉期間を算出し、
前記複数の実績工程について、前記実績工程で作業される部品に関する作業を行う際に必要な空間である作業空間が干渉している空間である干渉体積を算出するとともに、前記計画工程について、前記干渉体積を算出し、
前記実績工程及び前記計画工程のそれぞれについて、処理対象となっている工程の標準的な工数に対する余裕の度合いである工期余裕度を算出し、
前記実績工程における干渉体積に関する情報と、前記実績工程における工程干渉期間に関する情報と、前記実績工程における工期余裕度とを基に、前記複数の実績工程のグルーピングを行い、
前記グルーピングの結果、生成された前記実績工程のグループと、前記計画工程との関係を、前記計画工程の前記工程干渉期間と、前記干渉体積と、前記工期余裕度とを基に算出し、前記関係に基づいて、前記計画工程に関する遅延のリスクである遅延リスクを算出し、
前記算出された遅延リスクに関する情報を表示部に表示する
ことを特徴とする工程計画支援方法。 - 前記工程計画支援装置が、
前記干渉体積、前記工程干渉期間及び前記工期余裕度を座標軸とするパラメータ空間において、前記複数の実績工程をクラスタリングすることで、前記グルーピングを行い、
前記クラスタリングの結果生成される前記実績工程のクラスタの代表点と、前記パラメータ空間における前記計画工程との距離に基づいて、前記遅延リスクを算出する
ことを特徴とする請求項6に記載の工程計画支援方法。 - 前記工程計画支援装置が、
前記干渉体積、前記工程干渉期間及び前記工期余裕度を座標軸とするパラメータ空間において、前記実績工程を前記干渉体積、前記工程干渉期間及び前記工期余裕度に基づいて、前記パラメータ空間にプロットし、前記干渉体積、前記工程干渉期間及び前記工期余裕度に基づいて、前記パラメータ空間を分割することで、前記実績工程をグルーピングし、
前記分割されたパラメータ空間におけるブロック毎に前記遅延リスクを算出する
ことを特徴とする請求項6に記載の工程計画支援方法。 - 前記工程計画支援装置が、
前記遅延リスクが所定の値以上である計画工程に関する情報を、前記表示部に強調表示する
ことを特徴とする請求項6に記載の工程計画支援方法。 - 前記工程計画支援装置が、
前記工程干渉期間の算出後に、工期に干渉があると判定された工程について、前記干渉体積の算出を行う
ことを特徴とする請求項6に記載の工程計画支援方法。
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