JP7363578B2 - ワイヤハーネスの設計装置及び設計方法 - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤハーネスの設計装置及び設計方法に関する。

鉄道や自動車の車両等に用いられるワイヤハーネスは、複数の電線、より詳しくは、複数種類又は／及び複数本の電線（信号線又は／及び電源線）を束ねて構成されている。また、ワイヤハーネスの設計は、例えば、予め設計された車両等の３次元データ上で決定される各電線の配線レイアウトにおいて、配線経路が共通する複数の電線を束ねることで、１つのワイヤハーネスとするといった設計が行われている。

この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、特許文献１がある。特許文献１では、ワイヤハーネスの３次元データからワイヤハーネスの２次元図面を作成する方法について開示されている。

特開２０１２－１６４０８７号公報

車両本体内の配線レイアウトにおいて、配線経路が共通する複数の電線の全てを１つに束ねた場合、一度に車両本体内に配線できるようになるため、車両本体への配線効率が高まるように思われる。しかしながら、鉄道用のワイヤハーネスのように、使用される電線の本数が多く、かつ、使用される電線の長さが長い場合には、束ねる電線の本数が多すぎると、ワイヤハーネスが重くなりすぎて車両本体への配線効率が低下してしまう場合があった。

そこで、これを解決するために、１つのワイヤハーネスを複数のサブハーネスに分割する方法（すなわち、配線経路が共通する電線を複数の束に分けて複数のサブハーネスを構成すること）を考えたが、サブハーネスへの分割に関する設計が設計者による経験則となっていたため、製造コストを抑えたワイヤハーネスを効率よく設計することができなかった。

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、車両本体への配線効率のよいワイヤハーネスを効率よく設計可能なワイヤハーネスの設計装置及び設計方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決することを目的として、電線の配線レイアウトを基に、複数の電線を束ねたワイヤハーネスの設計を行うワイヤハーネスの設計装置であって、既存のワイヤハーネスの構造データを含むと共に、少なくとも、既存の各ワイヤハーネスの総配線時間と、当該ワイヤハーネスをサブハーネスへ分割した際の各サブハーネスの構造とを特定可能に構成された実績データベースと、前記配線レイアウトを基に、設計対象のワイヤハーネスの構造データを含む仕様データが入力される入力部と、前記入力部で入力された構造データを基に、前記実績データベースを参照し、設計対象のワイヤハーネスに近い構造を有する既存のワイヤハーネスを抽出する抽出部と、前記抽出部が抽出した既存のワイヤハーネスを、総配線時間順に提示可能に構成されると共に、前記サブハーネスの構造を提示可能に構成された提示部と、を備えた、ワイヤハーネスの設計装置を提供する。

また、本発明は、上記課題を解決することを目的として、電線の配線レイアウトを基に、複数の電線を束ねたワイヤハーネスの設計を行うワイヤハーネスの設計方法であって、既存のワイヤハーネスの構造データを含むと共に、少なくとも、既存の各ワイヤハーネスの総配線時間と、当該ワイヤハーネスをサブハーネスへ分割した際の各サブハーネスの構造とを特定可能に構成された実績データベースを用意しておき、前記配線レイアウトを基に、設計対象のワイヤハーネスの構造データを含む仕様データを入力部に入力し、前記入力部で入力された構造データを基に、前記実績データベースを参照し、設計対象のワイヤハーネスに近い構造を有する既存のワイヤハーネスを抽出し、抽出した既存のワイヤハーネスを、総配線時間順に提示すると共に、前記サブハーネスの構造を提示可能とする、ワイヤハーネスの設計方法を提供する。

本発明によれば、車両本体への配線効率のよいワイヤハーネスを効率よく設計可能なワイヤハーネスの設計装置及び設計方法を提供できる。

本発明の一実施の形態に係るワイヤハーネスの設計装置を含む生産システムの概略構成図である。 ワイヤハーネスの製造装置の一例を示す図である。 （ａ）はワイヤハーネスの製造装置における表示器の表示例、（ｂ）はマークテープを説明する図である。 配線支援装置の一例を示す図である。 実績データベースの一例を示す図である。 メインハーネスのサブハーネスへの分割を説明する図である。 （ａ）は入力画面の一例を示す図であり、（ｂ）は抽出条件設定画面の一例を示す図である。 候補提示画面の一例を示す図である。 （ａ）はワイヤハーネスの設計から配線までのフローを示すフロー図であり、（ｂ）はワイヤハーネスの設計工程のフロー図である。

［実施の形態］
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

（生産システム１００の概要）
図１は、本実施の形態に係るワイヤハーネスの設計装置１を含む生産システム１００の概略構成図である。この生産システム１００は、車両でも鉄道用のワイヤハーネスを設計、製造、及び配線支援するためのシステムである。なお、この生産システム１００は、鉄道用に限らず、自動車や航空機等の他の車両用、移動体用であってもよいし、住宅や工場等の建物内に配線されるワイヤハーネスを設計、製造、及び配線支援するためのシステム、つまり、建物用であってもよい。

生産システム１００は、主に、車両設計装置１０１と、配線支援装置１０２と、ワイヤハーネスの設計装置１と、ワイヤハーネスの製造装置１０３と、データサーバ装置１０４とからなり、これら車両設計装置１０１、配線支援装置１０２、ワイヤハーネスの設計装置１、ワイヤハーネスの製造装置１０３、及びデータサーバ装置１０４は、それぞれがインターネット等のネットワーク１０５を介して通信可能に構成されている。

また、車両設計装置１０１及び配線支援装置１０２は、車両メーカー内に備えられている一方、ワイヤハーネスの設計装置１及びワイヤハーネスの製造装置１０３は、ワイヤハーネスのメーカー（ハーネスメーカー）内に備えられている。

なお、本実施の形態では、車両メーカー及びハーネスメーカーが１つの場合を示しているが、車両メーカー及びハーネスメーカーがそれぞれ複数であってもよい。また、複数の車両メーカー又は複数のハーネスメーカーがデータサーバ装置１０４に接続される場合には、それぞれの車両メーカー、ハーネスメーカーごとにアクセス可能な領域が決められているとよい。例えば、車両メーカー、ハーネスメーカーのそれぞれに付与されている認証情報に基づいて、データサーバ装置１０４のアクセス可能な領域が決められていてもよい。さらに、データサーバ装置１０４が複数備えられていてもよい。

（車両設計装置１０１の概要）
車両設計装置１０１は、鉄道車両（より詳しくは、車両本体）の設計を行うための装置であり、例えば、３次元ＣＡＤにより３次元の車両設計データ１１０を作成し、記憶可能なコンピュータから構成される。

また、車両設計装置１０１は、車両設計装置１０１で作成した車両設計データ１１０を、ネットワーク１０５を介してデータサーバ装置１０４に送信する。データサーバ装置１０４は、受信した３次元設計データ１１１を記憶する。

なお、本実施の形態では、車両設計装置１０１によって作成する車両設計データ１１０として、３次元ＣＡＤによる３次元データとしたが、これに限らず、２次元ＣＡＤによる２次元データでもよい。

（ワイヤハーネスの設計装置１の概要）
本実施の形態に係るワイヤハーネスの設計装置１は、ワイヤハーネスの設計を行うための装置であり、まず、前述した車両設計装置１０１によって作成された車両設計データ１１０に基づいて、車両本体内に配線される複数種類又は／及び複数本の電線（信号線又は／及び電源線）の配線レイアウトを設計し、車両設計データ１１０に電線の配線レイアウトを加えた３次元設計データ（３Ｄ設計データ）１１１を作成する。次に、該設計された車両本体内の配線レイアウト（３次元設計データ１１１）を基に、ワイヤハーネスの設計を行う。

また、ワイヤハーネスの設計装置１は、車両本体内の配線レイアウトにおいて、各電線の電線情報（例えば、各電線の接続先（接続先の機器でも可）を特定する接続先情報、各電線の型番を特定する型番情報、各電線の用途（信号用や電源用）を特定する用途情報、電線の長さを特定する長さ情報を含む）も作成することができる。

また、詳細は後述するが、ワイヤハーネスの設計装置１には、設計対象のワイヤハーネスの構造データ等が入力される。ワイヤハーネスの設計装置１は、入力されたワイヤハーネスの構造データ等と、過去の製造実績のデータベースを含む実績データベース（実績ＤＢ）１１２とを基に、ワイヤハーネスの２次元図面（２Ｄ図面）１１３を作成する（あるいは２次元図面１１３の作成を支援する）。なお、ワイヤハーネスの設計装置１の詳細については後述する。

ワイヤハーネスの設計装置１は、車両設計データ１１０及び実績データベース１１２を、ネットワーク１０５を介してデータサーバ装置１０４から取得する。また、ワイヤハーネスの設計装置１は、作成した３次元設計データ１１１及び２次元図面１１３をデータサーバ装置１０４に送信する。データサーバ装置１０４は、受信した３次元設計データ１１１及び２次元図面１１３を記憶する。記憶した２次元図面１１３は、既存のサブハーネスの構造を示す２次元図面１１３として扱われ、その後のワイヤハーネスの設計に利用されることになる。

なお、本実施の形態では、ワイヤハーネスの設計装置１によって、車両本体内の配線レイアウトの設計が行われたが、これに限らず、車両本体内の配線レイアウトの設計を車両設計装置１０１にて行うようにしてもよい。この場合、車両設計装置１０１によって作成する車両設計データ１１０に各電線の配線レイアウトが含まれるようにしてもよい。

また、車両設計装置１０１において、本実施の形態のように３次元の車両設計データ１１０を作成するのではなく、２次元ＣＡＤによる２次元の車両設計データ１１０を作成した場合には、該２次元の車両設計データ１１０に基づいて、車両本体内に配線される複数種類又は／及び複数本の電線（信号線又は／及び電源線）の配線レイアウトを設計してもよい。

（ワイヤハーネスの製造装置１０３の概要）
ワイヤハーネスの製造装置１０３は、ワイヤハーネスの設計装置１で作成した２次元図面１１３を用い、２次元図面１１３上に電線を順次布線してワイヤハーネスを製造する装置である。ワイヤハーネスの製造装置１０３は、２次元図面１１３を、ネットワーク１０５を介してデータサーバ装置１０４から取得する。

図２に示すように、ワイヤハーネスの製造装置１０３は、電線供給装置１２１と、電線供給装置１２１から供給された電線１１を切断する電線切断機１２２と、電線１１の布線作業を行うための作業台１２３と、を備えている。電線供給装置１２１は、電線１１が巻き付けられたリール１２１ａと、リール１２１ａから供給された電線１１を保持してレール１２１ｂ上を走行し電線１１を搬送する（引き出す）搬送ロボット１２１ｃと、を有している。電線切断機１２２は、内蔵された切断刃（不図示）を用い、搬送ロボット１２１ｃにより引き出された電線１１を切断する。

作業台１２３は、例えば、２次元図面１１３を実寸大で表示する液晶ディスプレイ等の表示器１２４を複数並べて構成される。ここでは、ワイヤハーネスの設計装置１で作成した２次元図面１１３を表示器１２４に表示する場合を示しているが、表示器１２４に表示するための専用の図面、すなわち布線図を別途作成し表示器１２４に表示するようにしてもよい。

作業台１２３上で、電線１１を順次布線し、各電線１１に識別用のラベル等を設けたり、各電線１１の導通チェックを行ったり、保護材を設けたり、検査を行ったりすることで、ワイヤハーネスが製造される。なお、これに限らず、例えば、２次元図面１１３を実寸大で印刷し、印刷した２次元図面１１３上に電線１１を順次布線してワイヤハーネスを製造してもよい。

また、ワイヤハーネスの製造装置１０３は、各ワイヤハーネスの製造時間を取得可能に構成されている。各ワイヤハーネスの製造時間は、例えば、ワイヤハーネス製造時の製造時間データ１１４より取得することが可能である。例えば、最初に布線する電線１１の送り出し時の時刻から、ワイヤハーネス製造の最終工程（例えばワイヤハーネスの検査工程）の終了時刻までの時間を、ワイヤハーネスの製造時間とすることができる。

図３（ａ）に示すように、本実施の形態では、ワイヤハーネスの製造装置１０３は、表示器１２４に、電線１１の布線順にしたがって電線１１の識別コードを示すバーコード１２５を順次表示させるように構成されている。バーコード１２５は、布線する電線１１の端部近傍に表示され、２次元図面１１３上に重なるように表示される。また、図３（ｂ）に示すように、ワイヤハーネスの製造装置１０３は、図示しないプリンタにより、布線する電線１１の識別コードを示す二次元コード１２６ａを印刷したマークテープ１２６を作成する。作業者は、電線１１を２次元図面１１３上に布線した後、マークテープ１２６を当該電線１１の端部に取り付け、二次元コード１２６ａとバーコード１２５を図示しないコードリーダにより読み込む。ワイヤハーネスの製造装置１０３は、二次元コード１２６ａとバーコード１２５のコード情報とが一致していると判定されたときに、バーコード１４６が読まれた時刻を記憶する。この作業を繰り返すことで、ワイヤハーネスが製造されると共に、製造時間に係る製造時間データ１１４が取得されることになる。

ワイヤハーネスの製造装置１０３は、ワイヤハーネスの製造装置１０３で取得した製造時間データ１１４を、ワイヤハーネスの製造装置１０３内に記憶すると共に、ネットワーク１０５を介してデータサーバ装置１０４に送信する。データサーバ装置１０４は、受信した製造時間データ１１４を記憶する。また、データサーバ装置１０４は、受信した製造時間データ１１４を実績データベース１１２に追加（統合）する。

（配線支援装置１０２の概要）
配線支援装置１０２は、ワイヤハーネスを鉄道車両に配線する際に、当該配線作業を支援するための装置である。配線支援装置１０２は、例えば、配線作業を行う作業者が携帯可能なタブレット等の携帯端末を有する。

配線支援装置１０２は、例えば、ネットワーク１０５を介してデータサーバ装置１０４から３次元設計データ１１１を受信し、配線順にワイヤハーネスの配線経路や各電線１１の接続先等を表示する。

配線支援装置１０２は、各ワイヤハーネスの配線にかかった時間（配線時間）を取得可能に構成されている。各ワイヤハーネスの配線時間は、例えば、配線時間データ１１５より取得することが可能である。例えば、電線１１の接続毎に、確認ボタンを押す、あるいは電線１１に付されたコードを読み込むなどの確認動作を行うように配線支援装置１０２を構成しておき、確認動作の時間を記憶した配線時間データ１１５より配線時間を取得することも可能である。

図４に示すように、本実施の形態では、配線支援装置１０２は、表示器１３１ａを有する作業用端末１３１と、作業用端末１３１と別体に設けられた管理用端末１３２と、を備えている。作業用端末１３１の表示器１３１ａには、予め設定された配線作業の順序に従って、各電線１１の配線経路が表示される。また、表示器１３１ａには、配線作業を行う電線１１の二次元コード１３４が表示される。作業者は、配線作業時に、コードリーダ１３３を用いて、表示器１３１ａに表示された二次元コード１３４と、電線１１に取り付けられたマークテープ１２６の二次元コード１２６ａとを読み込み、配線する電線１１の照合を行う。読み込まれた二次元コード１３４及び二次元コード１２６ａのコード情報は管理用端末１３２に送信され、管理用端末にて、二次元コード１３４及び二次元コード１２６ａが読み込まれた時刻が記憶される。この作業を繰り返すことで、ワイヤハーネスの配線作業が行われると共に、配線時間に係る配線時間データ１１５が作成されることになる。

配線支援装置１０２は、配線支援装置１０２で取得した配線時間データ１１５を、配線支援装置１０２内に記憶すると共に、ネットワーク１０５を介してデータサーバ装置１０４に送信する。データサーバ装置１０４は、受信した配線時間データ１１５を記憶する。また、データサーバ装置１０４は、受信した配線時間データ１１５を実績データベース１１２に追加（統合）する。

なお、図１のシステム構成はあくまで一例であり、例えば、ワイヤハーネスの設計装置１やワイヤハーネスの製造装置１０３が車両メーカーに属していてもよい。また、車両設計装置１０１が車両メーカーの外部の設計会社に属していてもよく、配線支援装置１０２が車両メーカーの外部で配線作業を受託する施工会社に属していてもよい。

（ワイヤハーネスの設計装置１の詳細）
次に、本実施の形態に係るワイヤハーネスの設計装置１の詳細について説明する。ワイヤハーネスの設計装置１は、入力部２と、抽出部３と、提示部４と、２次元図面作成部５と、部品表作成部９と、を備えている。これら入力部２、抽出部３、提示部４、２次元図面作成部５、及び部品表作成部９は、演算素子、メモリ、記憶装置、インターフェイス、ソフトウェア等を適宜組み合わせて実現されている。本実施の形態では、ワイヤハーネスの設計装置１は、パーソナルコンピュータにより構成されており、液晶ディスプレイ等の表示器７を備えている。

まず、ワイヤハーネスの設計装置１は、ネットワーク１０５を介してデータサーバ装置１０４より車両設計データ１１０を取得する。ワイヤハーネスの設計装置１は、取得した車両設計データ１１０に基づいて、車両本体内に配線される複数種類又は／及び複数本の電線（信号線又は／及び電源線）の配線レイアウトを設計（あるいは設計を支援）する。ワイヤハーネスの設計装置１では、例えば３次元ＣＡＤにより、車両設計データ１１０と電線の配線レイアウトとを含む３次元設計データ（３Ｄ設計データ）１１１を作成する。

ワイヤハーネスの設計装置１は、ワイヤハーネスの設計装置１で作成した３次元設計データ１１１を、ワイヤハーネスの設計装置１の記憶部８に記憶すると共に、ネットワーク１０５を介してデータサーバ装置１０４に送信する。データサーバ装置１０４は、受信した３次元設計データ１１１を記憶する。

また、ワイヤハーネスの設計装置１は、ネットワーク１０５を介してデータサーバ装置１０４より実績データベース１１２を取得する。ワイヤハーネスの設計装置１は、取得した実績データベース１１２を基に、設計対象のワイヤハーネスの構造に近い既存のワイヤハーネスを抽出し、設計対象のワイヤハーネスの設計に引用する。

図５は、実績データベース１１２の一例を示す図である。図５に示すように、実績データベース１１２は、過去に製造した既存のワイヤハーネスの構造データ等の製造実績や配線実績を記録したデータベースである。本実施の形態では、実績データベース１１２は、少なくとも、各ワイヤハーネスの総配線時間を含んでいる。

より詳細には、実績データベース１１２は、製造番号、仕様データ（車両メーカー、製造拠点、構造データ（種別、全長、電線本数、重量、分岐数、特別仕様（保護材の有無、シールドの有無等）等））、製造年月、製造時間、製造コスト、配線時間、設計図面数等の情報を含んでいる。また、図示していないが、実績データベース１１２は、配線コスト、部品コスト、図面の引用回数等を含んでいる。このうち、種別は、電源用、信号用、アース用等の用途を示す。製造時間は、ワイヤハーネスの製造装置１０３で取得した製造時間データ１１４を基にしている。また、配線時間は、配線支援装置１０２で取得した配線時間データ１１５を基にしている。製造コストは、製造時間に基づいて算出されるものであり、配線コストは、配線時間に基づいて算出されるものである。図面の引用回数は、後述する２次元図面作成部５で引用された回数を示している。

ここで、設計図面数について説明しておく。配線経路が共通する複数の電線の全てを１つに全ての電線を単純に束ねた場合、ワイヤハーネスが重くなりすぎて車両本体への配線効率が低下し、配線時間が長くなってしまう場合があった。また、束ねる電線が多すぎると、分岐数が多くなり、ハーネスの構造が複雑になってしまうおそれがある。このワイヤハーネスの構造の複雑さは、ワイヤハーネスの製造時間を長くし、製造コストのアップに繋がるおそれがある。そこで、図６に示すように、電線数や分岐数の多いワイヤハーネス１０を複数のワイヤハーネス１０に分割する。以下、分割前のワイヤハーネス１０をメインハーネス１０ａと呼称し、分割後の各ワイヤハーネス１０をサブハーネス１０ｂと呼称する。設計図面数とは、サブハーネス１０ｂの２次元図面１１３の数を表しており、つまりはメインハーネス１０ａを構成するサブハーネス１０ｂの数を表している。

なお、上述の図５では、一例として、メインハーネス１０ａの各種情報を示している。メインハーネス１０ａにおける製造時間は、メインハーネス１０ａに対応する各サブハーネス１０ｂの製造時間を合計した総製造時間を表している。同様に、メインハーネス１０ａにおける配線時間は、メインハーネス１０ａに対応する各サブハーネス１０ｂの配線時間を合計した総配線時間を表している。

また、実績データベース１１２は、各サブハーネス１０ｂの構造を特定可能に構成されている。より具体的には、本実施の形態では、実績データベース１１２は、サブハーネス１０ｂの２次元図面１１３を特定可能に構成されている。実績データベース１１２は、例えば、各サブハーネス１０ｂの２次元図面１１３を特定可能なリンクやファイル名等を実績データベース１１２に含んでいる。ワイヤハーネスの設計装置１は、各サブハーネス１０ｂの２次元図面１１３を特定可能なリンクやファイル名等に基づいて、サブハーネス１０ｂの２次元図面１１３を、ネットワーク１０５を介してデータサーバ装置１０４から取得する。ただし、これに限らず、実績データベース１１２そのものに各サブハーネス１０ｂの２次元図面１１３を含ませる（埋め込む）ようにしてもよい。さらに、実績データベース１１２は、メインハーネス１０ａだけでなく、各サブハーネス１０ｂの種別、全長、重量、分岐数、特別仕様等の構造データや、製造時間、配線時間等の各種情報も含んでいることがより望ましい。

入力部２には、電線１１の配線レイアウト（予め作成した３次元設計データ１１１）を基に、設計対象のワイヤハーネス１０（メインハーネス１０ａ）の構造データ等を含む仕様データが入力される。図７（ａ）に示すように、入力部２は、入力項目を提示する入力画面７１を表示器７に表示するように構成されてもよい。この場合、設計者は、３次元設計データ１１１を基にキーボードやマウスにより手入力でワイヤハーネス１０（メインハーネス１０ａ）の構造データ等を入力することになる。なお、表示器７がタッチパネルを備えており、表示器７のタッチパネルにより入力するように入力部２を構成してもよい。入力画面７１で入力された各項目は、記憶部８に記憶される。図７（ａ）では、一例として、車両メーカー、種別、全長、重さ、分岐数を入力する場合を示しているが、入力項目は適宜設定可能である。

なお、本実施の形態では、入力画面７１で手入力によりワイヤハーネス１０の構造データ等を入力したが、これに限らず、入力部２に３次元設計データ１１１（又は別途作成した電線情報）を直接入力し、入力された３次元設計データ１１１（又は電線情報）から設計対象のワイヤハーネス１０（メインハーネス１０ａ）の構造データ等を抽出するようにしてもよい。なお、入力部２に入力する設計データは２次元でもよい。これにより、ワイヤハーネス１０（メインハーネス１０ａ）の構造データ等を手入力する手間が省けるため、設計作業を効率的に行うことが可能になる。

抽出部３は、入力部２で入力された構造データ等を基に、実績データベース１１２を参照し、設計対象のワイヤハーネス１０（メインハーネス１０ａ）の構造に近い（あるいは合致する）既存のワイヤハーネス１０（メインハーネス１０ａ）を複数抽出する。図７（ｂ）に示すように、本実施の形態では、抽出部３は、表示器７に抽出条件を設定する抽出条件設定画面７２を表示し、抽出条件設定画面７２で設定された抽出条件を満たし、かつ、入力部２で入力された構造データに近い（あるいは合致する）既存のワイヤハーネス１０（メインハーネス１０ａ）を複数抽出する。例えば、抽出部３は、既存のワイヤハーネス１０（メインハーネス１０ａ）を特定可能なワイヤハーネスの情報（製造番号、仕様データ（車両メーカー、製造拠点、構造データ（種別、全長、電線本数、重量、分岐数、特別仕様（保護材の有無、シールドの有無等）等））、製造年月、製造時間、製造コスト、配線時間、設計図面数等の情報を含む）を複数抽出する。

本実施の形態では、抽出部３は、抽出条件として、サブハーネス１０ｂの重さの上限値を設定可能に構成されている。これにより、配線作業を効率よく行うことが可能な重さのサブハーネス１０ｂで構成されたワイヤハーネス１０（メインハーネス１０ａ）を容易にピックアップすることが可能になる。

また、本実施の形態では、抽出部３は、抽出条件として、ワイヤハーネス１０（メインハーネス１０ａ）の総製造時間の上限値を設定可能に構成されている。これは、例えば、サブハーネス１０ｂの構造が複雑になり過ぎる（例えば分岐数が大きすぎる）場合等には、配線作業を効率よく行えても、ワイヤハーネス１０の製造に時間がかかり過ぎてしまい、製造コストが過大となってしまうおそれがあるためである。抽出時に総製造時間の上限値を設定することで、製造コストを抑え、かつ、配線作業の作業効率のよいワイヤハーネス１０（メインハーネス１０ａ）を容易にピックアップすることが可能になる。図７（ｂ）では、抽出条件として、製造時間について上限値と下限値を設定可能とした場合を示しているが、製造時間の上限値のみを設定可能としてもよい。

図７（ｂ）では、一例として、車両メーカー、設計図面数、製造コスト、製造時間、及びサブハーネス重さ上限を抽出条件とする場合を示しているが、抽出条件は適宜設定可能である。また、ここでは、抽出条件を設定可能に抽出部３を構成したが、抽出条件を設定せずに、入力部２で入力された構造データ等に近い既存のワイヤハーネス１０（メインハーネス１０ａ）を抽出するように抽出部３を構成してもよい。また、本実施の形態では抽出対象をメインハーネス１０ａに限定したが、これに限らず、サブハーネス１０ｂも抽出対象に含めてもよい。

抽出部３での抽出の際には、公知の抽出技術（あるいは検索技術）を用いて、入力部２で入力された構造データ等と、実績データベース１１２に登録された既存のワイヤハーネスの構造データ等とを比較し、マッチングが高いものを抽出するとよい。抽出の有無を決定するマッチングの度合いについては、特に限定するものではなく、適宜設定可能である。また、抽出条件設定画面７２にて、例えば、分岐数のマッチングが高いものを優先して抽出するなど、抽出の際の重み付けを設定できるようにしてもよい。抽出部３での抽出結果は、記憶部８に記憶される。

提示部４は、抽出部３が抽出した既存のワイヤハーネス１０を、配線時間順（総配線時間順）に提示可能に構成される。例えば、図８に示すように、提示部４は、抽出部３が抽出し記憶部８に記憶された既存のワイヤハーネス１０を、配線時間順に（配線時間が短いものが先にくるように、配線時間に対して昇順に）ソートして、ランキング形式の候補提示画面７３を表示器７に表示するようにしてもよい。これにより、設計対象のワイヤハーネス１０に構造が近く、かつ総配線時間が短い既存のワイヤハーネス１０を容易にピックアップすることが可能になる。例えば、提示部４は、抽出部３が抽出した既存のワイヤハーネス１０を特定可能なワイヤハーネスの情報（製造番号、仕様データ（車両メーカー、製造拠点、構造データ（種別、全長、電線本数、重量、分岐数、特別仕様（保護材の有無、シールドの有無等）等））、製造年月、製造時間、製造コスト、配線時間、設計図面数等の情報を含む）を配線時間順（総配線時間順）に提示する。

本実施の形態では、提示部４は、少なくとも、最も重いサブハーネス１０ｂの重さ（サブハーネス最大重さ）を提示可能に構成されている。これにより、最も重いサブハーネス１０ｂの重さを考慮して設計者がワイヤハーネス１０を選択し易くなり、設計時の利便性が向上する。

また、提示部４は、候補提示画面７３に表示した任意のワイヤハーネス１０を選択することで、選択したワイヤハーネス１０におけるサブハーネス１０ｂの構造を提示可能に構成されている。本実施の形態では、提示部４は、候補提示画面７３で選択したワイヤハーネス１０におけるサブハーネス１０ｂの２次元図面１１３を提示可能に構成されている。例えば、候補提示画面７３上で任意のワイヤハーネス１０をマウスでクリックする（あるいはタッチパネルでタッチする）ことで、当該ワイヤハーネス１０を構成するサブハーネス１０ｂの２次元図面１１３が表示器７に表示される。これにより、総配線時間が短くなるサブハーネス１０ｂの組み合わせを容易に知ることができ、製造コストの低減、及び設計作業の簡略化が可能になる。

ここでは、抽出部３が抽出した既存のワイヤハーネス１０を配線時間順（総配線時間順）に提示する場合について説明したが、上述のようにサブハーネス１０ｂが複雑になりすぎたりすると、サブハーネス１０ｂを製造する際に非常に時間がかかってしまうという不具合も生じ得る。そこで、提示部４は、抽出部３が抽出した既存のワイヤハーネス１０を、製造時間と配線時間の合計時間順に提示可能に構成されてもよい。汎用性を高めるため、候補提示画面７３にて、配線時間順にソートとするか、あるいは製造時間と配線時間の合計時間順にソートするか、といったソート条件を選択可能にすることがより好ましいといえる。本実施の形態では、候補提示画面７３（図８）の右上のプルダウンメニューより、マウス又はタッチパネルによりソート条件を選択できるようになっている。ソート条件は、製造コスト、配線コスト、製造コストと配線コストの合計コストであってもよい。なお、予めソート条件が決まっており、ソート条件を選択できなくてもよい。

２次元図面作成部５は、入力部２で入力された設計対象のワイヤハーネス１０の構造データと、提示部４で提示され選択された既存のワイヤハーネス１０のサブハーネス１０ｂの構造データとを基に、設計対象のワイヤハーネス１０のサブハーネス１０ｂの２次元図面１１３を作成する。２次元図面１１３の作成には、各電線１１の長さや接続先、分岐位置等の情報が必要になるため、これらの情報を入力部２より入力するか、あるいは３次元設計データ１１１からインポートするとよい。２次元図面作成部５は、これらの情報と、選択された既存のサブハーネス１０ｂの２次元図面１１３とを基に、設計対象のワイヤハーネス１０のサブハーネス１０ｂの２次元図面１１３を作成する。作成した２次元図面１１３は、記憶部８に記憶されると共に、データサーバ装置１０４に送信される。データサーバ装置１０４は、受信した２次元図面１１３を記憶する。過去図を利用して２次元図面１１３を作成する具体的な方法については、上述の特許文献１等に記載の公知の方法を用いればよく、ここでは詳細な説明を省略する。

なお、２次元図面作成部５は、完全に自動で２次元図面１１３を作成するように構成されている必要はなく、例えば、分岐位置や電線１１の長さ等を手動で調整できるように構成されていてもよい。つまり、２次元図面作成部５は、設計者によるサブハーネス１０ｂの設計を支援するように構成されていればよい。

また、本実施の形態では、ワイヤハーネスの設計装置１は、部品表作成部９を備えている。部品表作成部９は、２次元図面作成部５が作成した２次元図面１１３と３次元設計データ１１１に含まれる電線情報とを基に、ワイヤハーネス１０の製造に必要な部品をリストアップし、部品表（ＢＯＭ）を作成する。作成した部品表は、記憶部８に記憶される。この部品表は、ワイヤハーネス製造の際の発注処理に利用される。作成した部品表をデータサーバ装置１０４に送信し、データサーバ装置１０４に記憶させるようにしてもよい。なお、本実施の形態では、ワイヤハーネスの設計装置１に部品表作成部９を設けたが、これに限らず、部品表作成部９は、ワイヤハーネスの製造装置１０３に備えられてもよいし、データサーバ装置１０４に備えられてもよい。

（ワイヤハーネスの設計から配線までのフロー）
図９（ａ）は、ワイヤハーネスの設計から配線までのフローを示すフロー図である。図９（ａ）に示すように、まず、ステップＳ１にて、車両設計工程を行う。車両設計工程では、車両設計装置１０１により、鉄道車両の設計を行い、車両設計データ１１０を作成する。作成した車両設計データ１１０は、ネットワーク１０５を介してデータサーバ装置１０４に送信され記憶される。

その後、ステップＳ２にて、電線の配線レイアウト設計工程を行う。電線の配線レイアウト設計工程では、ワイヤハーネスの設計装置１が、ネットワーク１０５を介してデータサーバ装置１０４から車両設計データ１１０を取得し、取得した車両設計データ１１０を基に、電線１１の配線レイアウトの設計を行い３次元設計データ１１１を作成する。作成した３次元設計データ１１１は、記憶部８に記憶されると共に、ネットワーク１０５を介してデータサーバ装置１０４に送信され記憶される。

その後、ステップＳ３にて、ワイヤハーネスの設計工程を行う。図９（ｂ）に示すように、ワイヤハーネスの設計工程では、まずステップＳ３１にて入力処理を行う。入力処理では、ステップＳ２で作成した３次元設計データ１１１を基に、入力部２に設計対象のワイヤハーネス１０の構造データ等を入力する。入力された構造データ等は記憶部８に記憶される。

その後、ステップＳ３２にて抽出処理を行う。抽出処理では、抽出部３が、ステップＳ２１で入力され記憶部８に記憶された構造データを基に、実績データベース１１２を参照し、設計対象のワイヤハーネス１０に近い構造を有する既存のワイヤハーネス１０を抽出する。抽出結果は、記憶部８に記憶される。なお、実績データベース１１２は、予め、ネットワーク１０５を介してデータサーバ装置１０４より取得され記憶部８に記憶される。

その後、ステップＳ３３にて提示処理を行う。提示処理では、提示部４が、ステップＳ３２で抽出され記憶部８に記憶された既存のワイヤハーネス１０を、配線時間順にソートして表示器７に表示する。この際、本実施の形態では、抽出した既存のワイヤハーネス１０におけるサブハーネス１０ｂの構造を２次元図面１１３等として提示可能とする。設計者は、提示される２次元図面１１３を参照しつつ、抽出された既存のワイヤハーネス１０より適宜なワイヤハーネス１０を選択する。

その後、ステップＳ３４にて２次元図面作成処理を行う。２次元図面作成処理では、ステップＳ３１で入力された設計対象のワイヤハーネスの構造データと、ステップＳ３３で選択された既存のワイヤハーネス１０におけるサブハーネス１０ｂの構造データとを基に、設計対象のワイヤハーネス１０のサブハーネス１０ｂの２次元図面１１３を作成する。作成した２次元図面１１３は、記憶部８に記憶されると共に、データサーバ装置１０４に送信される。

その後、ステップＳ３５にて部品表作成処理を行う。部品表作成処理では、部品表作成部９が、ステップＳ２４で作成した２次元図面１１３を基に、部品表を作成する。作成した部品表は記憶部８に記憶される。

その後、リターンし、図９（ａ）のステップＳ４の部品発注工程を行う。部品発注工程では、ワイヤハーネスの製造装置１０３が、ステップＳ３５で作成した部品表を基に、発注を行う。なお、部品表は、ワイヤハーネスの製造装置１０３がワイヤハーネスの設計装置１から直接取得してもよいし、データサーバ装置１０４を介して取得するようにしてもよい。また、部品発注工程は、ワイヤハーネスの設計装置１により行われてもよい。

その後、ステップＳ５にて、ワイヤハーネスの製造工程を行う。ワイヤハーネスの製造工程では、ワイヤハーネスの製造装置１０３により、作業台１２３の表示器１２４に実寸大の２次元図面１１３を表示し、２次元図面１１３上で電線１１を順次布線して各サブハーネス１０ｂを製造する。製造した各サブハーネス１０ｂは、車両メーカーへと輸送される。また、ワイヤハーネスの製造装置１０３は、各サブハーネス１０ｂの製造にかかった時間を製造時間データ１１４として取得し、データサーバ装置１０４に送信する。

その後、ステップＳ６にて、ワイヤハーネスの配線工程を行う。ワイヤハーネスの配線工程では、配線支援装置１０２を用いて、作業者が各サブハーネス１０ｂを鉄道車両に配線する。配線支援装置１０２は、各サブハーネス１０ｂの配線にかかった時間を配線時間データ１１５として取得し、データサーバ装置１０４に送信する。

（実施の形態の作用及び効果）
以上説明したように、本実施の形態に係るワイヤハーネスの設計装置１では、入力部２で入力された設計対象のワイヤハーネス１０の構造データを基に、実績データベース１１２を参照し、設計対象のワイヤハーネス１０に近い構造を有する既存のワイヤハーネス１０を抽出する抽出部３と、抽出した既存のワイヤハーネス１０を、総配線時間順に提示可能に構成されると共に、サブハーネス１０ｂの構造を提示可能に構成された提示部４と、を備えている。

このように構成することで、総配線時間が短くなるサブハーネス１０ｂの構造（電線の組み合わせ）を容易に知ることができ、設計作業の簡略化が可能になる。すなわち、本実施の形態によれば、車両本体への配線効率のよいワイヤハーネス１０を効率よく設計可能なワイヤハーネスの設計装置１を実現できる。

また、従来のようにサブハーネス１０ｂの分割設計を設計者が経験的に行う場合、設計者による設計品質のばらつきが生じ、車両本体への配線効率が低下してしまうおそれが生じるが、本実施の形態のように、既存のワイヤハーネス１０の実績を考慮することで、設計品質を一定に保ち、車両本体への配線効率を安定して向上することが可能になる。

（実施の形態のまとめ）
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。

［１］電線の配線レイアウトを基に、複数の電線を束ねたワイヤハーネス（１０）の設計を行うワイヤハーネスの設計装置（１）であって、既存のワイヤハーネス（１０）の構造データを含むと共に、少なくとも、既存の各ワイヤハーネス（１０）の総配線時間と、当該ワイヤハーネス（１０）をサブハーネス（１０ｂ）へ分割した際の各サブハーネス（１０ｂ）の構造とを特定可能に構成された実績データベース（１１２）と、前記配線レイアウトを基に、設計対象のワイヤハーネス（１０）の構造データを含む仕様データが入力される入力部（２）と、前記入力部（２）で入力された構造データを基に、前記実績データベース（１１２）を参照し、設計対象のワイヤハーネス（１０）に近い構造を有する既存のワイヤハーネス（１０）を抽出する抽出部（３）と、前記抽出部（３）が抽出した既存のワイヤハーネス（１０）を、総配線時間順に提示可能に構成されると共に、前記サブハーネス（１０ｂ）の構造を提示可能に構成された提示部（４）と、を備えた、ワイヤハーネスの設計装置（１）。

［２］前記実績データベース（１１２）は、前記各サブハーネス（１０ｂ）の重さを含み、前記提示部（４）は、少なくとも、最も重い前記サブハーネス（１０ｂ）の重さを提示可能に構成されている、［１］に記載のワイヤハーネスの設計装置（１）。

［３］前記実績データベース（１１２）は、前記各サブハーネス（１０ｂ）の重さを含み、前記抽出部（３）は、抽出条件として、前記サブハーネス（１０ｂ）の重さの上限値を設定可能に構成されている、［１］または［２］に記載のワイヤハーネスの設計装置（１）。

［４］前記実績データベース（１１２）は、既存の各ワイヤハーネス（１０）の総製造時間を含み、前記提示部（４）は、前記抽出部（３）が抽出した既存のワイヤハーネス（１０）を、総製造時間と総配線時間の合計時間順に提示可能に構成される、［１］乃至［３］の何れか１項に記載のワイヤハーネスの設計装置（１）。

［５］前記実績データベース（１１２）は、前記既存の各ワイヤハーネス（１０）の総製造時間を含み、前記抽出部（３）は、抽出条件として、ワイヤハーネス（１０）の総製造時間の上限値を設定可能に構成されている、［１］乃至［４］の何れか１項に記載のワイヤハーネスの設計装置（１）。

［６］前記配線レイアウトは、３次元データであり、前記入力部（２）は、入力された前記３次元データから設計対象のワイヤハーネス（１０）の構造データを抽出可能に構成されている、［１］乃至［５］の何れか１項に記載のワイヤハーネスの設計装置（１）。

［７］前記入力部（２）で入力された設計対象のワイヤハーネス（１０）の構造データと、前記提示部（４）で提示され選択された既存のワイヤハーネス（１０）の前記サブハーネス（１０ｂ）の構造とを基に、設計対象のワイヤハーネス（１０）のサブハーネス（１０ｂ）の２次元図面（１１３）を作成する２次元図面作成部（５）をさらに備えた、［１］乃至［６］の何れか１項に記載のワイヤハーネスの設計装置（１）。

［８］前記実績データベース（１１２）は、既存のワイヤハーネスの前記サブハーネス（１０ｂ）の２次元図面（１１３）を特定可能に構成され、前記提示部（４）は、既存のワイヤハーネスの前記サブハーネス（１０ｂ）の２次元図面（１１３）を提示可能に構成されている、［１］乃至［７］の何れか１項に記載のワイヤハーネスの設計装置（１）。

［９］電線の配線レイアウトを基に、複数の電線を束ねたワイヤハーネス（１０）の設計を行うワイヤハーネスの設計方法であって、既存のワイヤハーネス（１０）の構造データを含むと共に、少なくとも、既存の各ワイヤハーネス（１０）の総配線時間と、当該ワイヤハーネス（１０）をサブハーネス（１０ｂ）へ分割した際の各サブハーネス（１０ｂ）の構造とを特定可能に構成された実績データベース（１１２）を用意しておき、前記配線レイアウトを基に、設計対象のワイヤハーネス（１０）の構造データを含む仕様データを入力部（２）に入力し、前記入力部（２）で入力された構造データを基に、前記実績データベース（１１２）を参照し、設計対象のワイヤハーネス（１０）に近い構造を有する既存のワイヤハーネス（１０）を抽出し、抽出した既存のワイヤハーネス（１０）を、総配線時間順に提示すると共に、前記サブハーネス（１０ｂ）の構造を提示可能とする、ワイヤハーネスの設計方法。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。

１…ワイヤハーネスの設計装置
２…入力部
３…抽出部
４…提示部
５…２次元図面作成部
６…製造時間推定部
１０…ワイヤハーネス
１０ａ…メインハーネス
１０ｂ…サブハーネス
１００…生産システム
１０１…車両設計装置
１０２…配線支援装置
１０３…ワイヤハーネスの製造装置
１０４…データサーバ装置
１１０…車両設計データ
１１１…３次元設計データ
１１２…実績データベース
１１３…２次元図面
１１４…製造時間データ
１１５…配線時間データ

Claims (9)

1. 電線の配線レイアウトを基に、複数の電線を束ねたワイヤハーネスの設計を行うワイヤハーネスの設計装置であって、
   既存のワイヤハーネスの構造データを含むと共に、少なくとも、既存の各ワイヤハーネスの総配線時間と、当該ワイヤハーネスをサブハーネスへ分割した際の各サブハーネスの構造とを特定可能に構成された実績データベースと、
   前記配線レイアウトを基に、設計対象のワイヤハーネスの構造データを含む仕様データが入力される入力部と、
   前記入力部で入力された構造データを基に、前記実績データベースを参照し、設計対象のワイヤハーネスに近い構造を有する既存のワイヤハーネスを抽出する抽出部と、
   前記抽出部が抽出した既存のワイヤハーネスを、総配線時間順に提示可能に構成されると共に、前記サブハーネスの構造を提示可能に構成された提示部と、を備えた、
   ワイヤハーネスの設計装置。
2. 前記実績データベースは、前記各サブハーネスの重さを含み、
   前記提示部は、少なくとも、最も重い前記サブハーネスの重さを提示可能に構成されている、
   請求項１に記載のワイヤハーネスの設計装置。
3. 前記実績データベースは、前記各サブハーネスの重さを含み、
   前記抽出部は、抽出条件として、前記サブハーネスの重さの上限値を設定可能に構成されている、
   請求項１または２に記載のワイヤハーネスの設計装置。
4. 前記実績データベースは、前記既存の各ワイヤハーネスの総製造時間を含み、
   前記抽出部は、抽出条件として、ワイヤハーネスの総製造時間の上限値を設定可能に構成されている、
   請求項１乃至３の何れか１項に記載のワイヤハーネスの設計装置。
5. 前記実績データベースは、既存の各ワイヤハーネスの総製造時間を含み、
   前記提示部は、前記抽出部が抽出した既存のワイヤハーネスを、総製造時間と総配線時間の合計時間順に提示可能に構成される、
   請求項１乃至４の何れか１項に記載のワイヤハーネスの設計装置。
6. 前記配線レイアウトは、３次元データであり、
   前記入力部は、入力された前記３次元データから設計対象のワイヤハーネスの構造データを抽出可能に構成されている、
   請求項１乃至５の何れか１項に記載のワイヤハーネスの設計装置。
7. 前記入力部で入力された設計対象のワイヤハーネスの構造データと、前記提示部で提示され選択された既存のワイヤハーネスの前記サブハーネスの構造とを基に、設計対象のワイヤハーネスのサブハーネスの２次元図面を作成する２次元図面作成部をさらに備えた、
   請求項１乃至６の何れか１項に記載のワイヤハーネスの設計装置。
8. 前記実績データベースは、既存のワイヤハーネスの前記サブハーネスの２次元図面を特定可能に構成され、
   前記提示部は、既存のワイヤハーネスの前記サブハーネスの２次元図面を提示可能に構成されている、
   請求項１乃至７の何れか１項に記載のワイヤハーネスの設計装置。
9. 電線の配線レイアウトを基に、複数の電線を束ねたワイヤハーネスの設計を行うワイヤハーネスの設計方法であって、
   既存のワイヤハーネスの構造データを含むと共に、少なくとも、既存の各ワイヤハーネスの総配線時間と、当該ワイヤハーネスをサブハーネスへ分割した際の各サブハーネスの構造とを特定可能に構成された実績データベースを用意しておき、
   前記配線レイアウトを基に、設計対象のワイヤハーネスの構造データを含む仕様データを入力部に入力し、
   コンピュータが、前記入力部で入力された構造データを基に、前記実績データベースを参照し、設計対象のワイヤハーネスに近い構造を有する既存のワイヤハーネスを抽出し、
   抽出した既存のワイヤハーネスを、総配線時間順に提示すると共に、前記サブハーネスの構造を提示可能とする、
   ワイヤハーネスの設計方法。

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