JP7189373B2 - スイッチギヤキャビネット構成システム - Google Patents
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Description
本出願は、2019年3月29日に出願された欧州特許出願第19,166,275.8号の優先権を主張するものであり、この出願はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
スイッチギヤキャビネットの設計/生産は、いくつかの価値創造ステージ(エンジニアリング、作業準備、注文計画、および、実施)に分けることができ、これらの価値創造ステージは、それぞれ多くの自由度を持ち、通常はエコシステムの複数の参加者によって提供される。
各スイッチギヤキャビネットは、それぞれの条件および目標に応じて、エンジニアリングにおいて様々な計画オプションが可能で電気設計や部品の選択等が異なるため、1つのユニークな製品として考えることができる。
フレームワーク条件とは、例えば、幾何学的な性質、異なる製造業者の好ましい部品、または、機能的な範囲等、顧客の仕様を意味する。これらのフレームワーク条件は、例えば、ある生産バリエーションが実現不可能であるという事実につながる場合がある。
目標は、ビジネスパラメータ(プリファレンス:優先傾向、好み)として理解することができ、これらは、バリューチェーンのすべての段階における個々の意思決定に影響を与える支配的な側面を記述する。
製造パートナによって製造インフラが異なり、基本的に自動化のレベルが異なることで差別化される(ロットサイズ製造バリエーションを参照)。
1)使いやすさ:このシステムは、バリューチェーンの各段階で、状況に応じて様々なスイッチギヤキャビネット構成を提案し、例えば自動配線の実現可能性等、下流の段階でのそれぞれの結果を表示する。
2)計画の信頼性:例えばコストまたはリソース等のビジネスパラメータをリンクさせることで、例えばプロジェクト全体の収益性をシミュレーションすることができる。
3)柔軟性:エンジニアリングの結果に基づいて、バリューチェーンの各段階での実装方法を個別にシミュレートすることができる。
異なるパーティションを持つデータベースを有し、
パーティションには一般的な条件(顧客の仕様)が保存され、
パーティションには目標(プリファレンス:優先傾向、好み)が保存され、
パーティションには生産バリエーション(プリファレンス:優先傾向、好み)が保存され、
パーティションにはすでに実装されている構成が保存され;
フレームワーク条件と目標とを適切な方法で結びつける(リンクする)リンク規定を有していたものであり;
構成を異なる生産バリエーションにリンクするリンクルールを有し;
あらかじめ設定されたフレームワーク条件および目標に対して、あらかじめ設定可能な偏差値の範囲内で類似した既知の構成を認識し、構成案を出力するパターン認識ユニットを有し;
可能な(仮想の)生産バリエーションや異なる構成の電気的構造をシミュレートするシミュレーションユニットを有し;
様々な目標に関連して、それぞれのシミュレーションの結果を評価し、その結果を提示する評価ユニットを有し、例えば提案された製造バリエーションを実際の製造インフラに適合させる等、それぞれの価値創造ステージで適応可能である。
2 フレームワーク条件データセット
10 分類装置
11 データベース
12 データベース
13 データベース
18 評価およびシミュレーションユニット
20 パターン認識ユニット
30 スイッチギヤキャビネット構成
40 決定装置
100 スイッチギヤキャビネットコンセプト
200 スイッチギヤキャビネット製造システム
201 生産ライン
301 方法ステップ
302 方法ステップ
Claims (18)
- アプリケーション固有の方法で複数の電気的および/または電子的な内蔵モジュールとさらなるオプションの部品とで構成されるモジュール式スイッチギヤキャビネット装置を含むスイッチギヤキャビネットを構成するように適合されるコンピュータ支援型スイッチギヤキャビネット構成システム(1)であって、
分類装置(10)を備えたコンピューティングユニットと、
データベース(11、12、13)とを含み、
前記分類装置(10)が、前記データベース(11、12、13)に格納された履歴ストックデータセットから適切な構成を選択することにより、フレームワーク条件データセット(2)を考慮して、制御対象のプラントに対する1つ以上のスイッチギヤキャビネット構成(30)を特定するように適合され、
評価およびシミュレーションユニット(18)が、製造深さおよびスペース要件を含む異なるパラメータによって広がるパラメータ空間内で、前記フレームワーク条件データセット(2)を考慮して識別された前記スイッチギヤキャビネット構成(30)を適応させるように適合されていることで、各ケースで異なるレイアウトを有する異なるスイッチギヤキャビネットコンセプト(100)の束が生成され、
決定装置(40)が、ユーザを介したユーザ入力、または、自律的な自動選択によって、異なる前記スイッチギヤキャビネットコンセプト(100)の束からスイッチギヤキャビネットコンセプトを選択するように適合される、コンピュータ支援型スイッチギヤキャビネット構成システム。 - 前記評価およびシミュレーションユニット(18)が、前記フレームワーク条件データセット(2)で定義されたフレームワーク条件からの逸脱と、該当する場合には、前記束の各スイッチギヤキャビネットコンセプト(100)に対して、当該逸脱の結果生じる目標とを計算し、グラフィカルに出力するように適合され、前記目標が、前記スイッチギヤキャビネットの製造時間を含む、請求項1に記載のコンピュータ支援型スイッチギヤキャビネット構成システム。
- 前記フレームワーク条件データセット(2)が、前記スイッチギヤキャビネットの所望の仕様を含む、請求項1または2に記載のコンピュータ支援型スイッチギヤキャビネット構成システム。
- 前記スイッチギヤキャビネット構成システムが、第1の電子選択フォームによって前記フレームワーク条件データセット(2)を生成するように配置される、請求項1~3のいずれか1項に記載のコンピュータ支援型スイッチギヤキャビネット構成システム。
- 前記分類装置(10)を用いて、パターン認識により1つ以上の前記スイッチギヤキャビネット構成を識別するパターン認識ユニット(20)をさらに含む、請求項1~4のいずれか1項に記載のコンピュータ支援型スイッチギヤキャビネット構成システム。
- 前記パターン認識ユニット(20)が、ファジーロジック、人工知能、または、ニューラルネットワークを用いてパターン認識を行う、請求項5に記載のコンピュータ支援型スイッチギヤキャビネット構成システム。
- 前記評価およびシミュレーションユニット(18)が、第2の電子選択フォームによって、前記パラメータ空間の前記パラメータを生成するように配置されている、請求項1~6のいずれか1項に記載のコンピュータ支援型スイッチギヤキャビネット構成システム。
- 選択された前記スイッチギヤキャビネットコンセプトの前記スイッチギヤキャビネット構成を、前記データベース(11、12、13)に格納するように適合される、請求項1に記載のコンピュータ支援型スイッチギヤキャビネット構成システム。
- 前記評価およびシミュレーションユニット(18)が、少なくとも1つの代替スイッチギヤキャビネットコンセプト(100)を生成するために、その中に実装された、または、それに関連する修正アルゴリズムを備え、前記スイッチギヤキャビネットコンセプトを前記代替スイッチギヤキャビネットコンセプトに修正するための前記修正アルゴリズムが、品質関数の値を決定し、前記品質関数が極値を仮定するように修正を最適化し、前記修正アルゴリズムが、レイアウト最適化設計パラメータセットの少なくとも1つの所定のレイアウト最適化パラメータを有するパラメータ化可能な品質関数を含む、請求項1~8のいずれか1項に記載のコンピュータ支援型スイッチギヤキャビネット構成システム。
- 前記レイアウト最適化パラメータセットが、中に設置される前記電気的および/または電子的な内蔵モジュールの幾何学的寸法に関連して利用可能な前記スイッチギヤキャビネットの容積の空間利用率を含む、請求項9に記載のコンピュータ支援型スイッチギヤキャビネット構成システム。
- 前記レイアウト最適化パラメータセットが、前記内蔵モジュールが発生する廃熱、スイッチギヤキャビネットハウジングの周囲の熱、および、オプションのファン/空調ユニットの放熱能力を考慮した熱負荷係数を含む、請求項9または10に記載のコンピュータ支援型スイッチギヤキャビネット構成システム。
- 前記レイアウト最適化パラメータセットが、少なくとも前記内蔵モジュールの消費電力を考慮した消費電力レベルを含む、請求項9~11のいずれか1項に記載のコンピュータ支援型スイッチギヤキャビネット構成システム。
- 前記レイアウト最適化パラメータセットが、前記内蔵モジュールの電磁放射を考慮したEMCの度合いを含む、請求項9~12のいずれか1項に記載のコンピュータ支援型スイッチギヤキャビネット構成システム。
- 前記レイアウト最適化パラメータセットが、スイッチギヤキャビネットハウジング内に前記内蔵モジュールを配置する際に最小または最大ケーブル長に関する仕様を考慮するために、配線長の度合いを含む、請求項9~13のいずれか1項に記載のコンピュータ支援型スイッチギヤキャビネット構成システム。
- スイッチギヤキャビネットを製造するように適合されたスイッチギヤキャビネット製造システム(200)であって、
請求項1~14のいずれか1項に記載のコンピュータ支援型スイッチギヤキャビネット構成システム(1)と、
前記スイッチギヤキャビネット構成システムによって生成されたスイッチギヤキャビネットコンセプトにしたがって、スイッチギヤキャビネットを少なくとも部分的に自動で組み立てるために設置された、少なくとも部分的に自動化された生産ライン(201)とを備えるスイッチギヤキャビネット製造システム。 - スイッチギヤキャビネットの完全に自動化された生産のための、請求項1~14のいずれか1項に記載されたコンピュータ支援型スイッチギヤキャビネット構成システム(1)の使用。
- 複数の電気的および/または電子的な内蔵モジュールと、さらなるオプションの部品とから、アプリケーション固有の方法で組み立てられるモジュール式スイッチギヤキャビネット機器を備えるスイッチギヤキャビネットを構成するためのコンピュータに実装される方法であって、
フレームワーク条件データセット(2)を考慮して、データベースに格納された履歴ストックデータセットから適切な構成を選択することにより、制御対象の1つ以上のスイッチギヤキャビネット構成(30)を特定するステップと、
フレームワーク条件データを考慮して特定された前記スイッチギヤキャビネット構成を、製造深さおよびスペース要件を含む異なるパラメータで構成されるパラメータ空間内で調整することにより、それぞれ異なるレイアウトのスイッチギヤキャビネットコンセプト(100)の束を生成するステップと、
様々な前記スイッチギヤキャビネットコンセプトの束から、ユーザを介したユーザ入力、または、自律的な自動選択によって、レイアウトを持つスイッチギヤキャビネットコンセプトを選択するステップとを有する方法。 - 請求項17に記載の方法を実行するためのプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム製品であって、当該コンピュータプログラム製品が、請求項15に記載のスイッチギヤキャビネット製造システム(200)のコンピューティングユニット上で実行される、コンピュータプログラム製品。
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