JPH0477861A - 受注設計方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野］ 本発明は、顧客からの提示された要求仕様に基づき製品
、あるいは商品の受注生産を行なうに際し、顧客からの
その要求仕様を理解したうえで、製品、あるいは商品を
設計するための受注設計方式に関するものである。

［従来の技術］ 従来のこの種技術に関しては、予め予め製品のカタログ
を用意しておきそのカタログを見ながら販売活動を行な
うかわりに、特開昭６８−１２０６８号公報にあるよう
に、予め商品の画像を蓄えておきそれを顧客の要求に従
って商品を表示するものが知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来技術による場合は、既製品の表
示が行なわれるのみであり、顧客からの、今後界々多様
化するニーズに対する配慮が何等なされておらず、多様
化する顧客の要求を満足した製品を受注し得ないものと
なっている。

本発明の目的は、顧客からの、商品設計のために必要と
される要求仕様が必要十分でない場合であっても、それ
ら要求仕様に則した製品、あるいは商品を容易に設計し
得る受注設計方式を供するにある。

また、本発明の他の目的は、１以上設計された商品を顧
客が容易に確認し得、また、その中から顧客にとって満
足な商品を容易に選択し得る受注設計方式を供するにあ
る。

更に本発明の他の目的は、設計、あるいは選択された商
品についてのその納期や、コストが事前に知れる受注設
計方式を供するにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的は、予め格納、指定されている顧客からの要求
仕様から製品のタイプを決定したうえ、決定されたタイ
プに基づき製品の寸法、形状パラメータを詳細に設計す
るが、顧客より指定されていない要求仕様に対しては、
予め指定されている要求仕様に基づき製品のタイプを決
定し、この決定されたタイプに基づき製品の寸法、形状
パラメータを計算するようにし、製品パラメータとして
設計、あるいは計算された寸法、形状パラメータにより
近い部品を、予め格納されている部品データから求め、
求められた部品にもとづき商品モデルを設計することで
達成される。

また、他の目的は、部品データから求められた部品の組
合せとして設計される商品モデルとしては、顧客からの
要求仕様に基づく設計結果としての商品モデルと、この
商品モデルにやや変形が加えられた１以上の商品モデル
として設計され、これら設計された商品モデルはコンピ
ュータグラフィックスにより３次元的に外観表示される
ことで達成される。

更に、他の目的は、商品モデルを設計するに際し、商品
モデルの納期やコストを、その商品モデルを構成する部
品の納期やコストから併せて計算することで達成される
。

［作用］ 顧客からの要求仕様に基づき商品モデルを設計しようと
いうわけであるが、その際に顧客から指定されていない
要求仕様についてはルール処理によってその要求仕様を
補完することによって、顧客が全ての要）求仕様を指定
することを要することなく、商品モデルが設計されるよ
うにしたものである。これにより顧客からの要求仕様中
に、明確に確定していない要求仕様部分があったとして
も、顧客より提示された要求仕様に則した商品モデルが
容易に得られるものである。

また、一般に、顧客からの要求仕様は明確でないことか
ら、商品モデルを設計するに際しては複数の商品モデル
候補を得るようにして設計することになるが、複数の商
品モデル候補をコンピュータグラフィックスを用い同時
に３次元的に表示するようにすれば、顧客は注文した商
品モデルを複数の商品モデル候補として確認し得るだけ
でなく、それら外観表示に基づきその中から満足な商品
モデルを容易に選択することが可能となるものであ＝　
７− る。

更に、商品モデルの設計に際し、その商品モデルの納期
やコストが構成要素としての部品より計算されるように
すれば、設計された商品モデルが要求仕様を満足してい
るか否かの他に、納期や価格が事前に容易に知れること
になるものである。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を、商品モデルとしてのエンジ
ン付模型飛行機に例を採って第１図から第１９図により
説明する。

先ず本発明に係る受注設計システムについて説明すれば
、第１図はその一例での機能ブロック構成を示したもの
である。これにより個々の機能ブロックについて簡単に
説明すれば、顧客要求仕様データ格納部１には、顧客が
必要とする商品に対しての要求仕様が予め格納されるよ
うになっている。顧客からの要求仕様は、例えば第２図
、第３図に示すようなデータ形式で、仕様項目とそれに
対応する言葉や機能、性能を表す数値で表される仕様内
容として構成、格納されるようになっている。さて、製
品タイプ決定部２では、顧客要求仕様データ格納部１に
格納されている要求仕様の中で、第３図に示すようにタ
イプが指定されている場合には、要求仕様の中で指定さ
れたタイプを採用し、これを製品モデルデータ格納部５
に格納するようになっている。しかしながら、要求仕様
の中でタイプが指定されていない場合は、他の要求仕様
の仕様項目の中からファジィルールベースを用いて製品
のタイプが決定され、製品モデルデータ格納部５に格納
されるようになっている。以上のようにして、製品のタ
イプが決定されれば、製品パラメータ計算部３では製品
モデルデータ格納部５に格納されているタイプを用い、
細かに模型飛行機の寸法、形状パラメータが決定される
が、その際でのパラメータの計算は計算ルーチンとルー
ルベースで実行されるものとなっている。

寸法、形状パラメータの設計に際しては、先ずエンジン
について決定されるが、他の構成要素各々についても同
様に計算ルーチンとルールベースにより設計、計算され
るようになっている。

ところで、顧客が欲する商品に対する要求仕様はその顧
客から指定されるとしても、１つの商品に対する全ての
仕様項目各々について顧客が要求仕様を指定することは
稀であり、実際」−全ての仕様項目について要求仕様を
指定することは困難となっている。例えば第２図、第３
図には各種の仕様項目が示されているが、仕様項目如何
によっては顧客が直接要求仕様を指定し得なかったり、
あるいはそれを指定することがあまり意味かない場合に
は、要求仕様が指定されていない仕様項目が存在すると
いうでわけである。未定義仕様計算部４では顧客が直接
指定し得ない仕様項目や、顧客が直接指定していない仕
様項目について、予め設定されている仕様項目からルー
ルベースによって処理を行ない、デフォルト（ｄｅｆａ
ｕｌｔ）値（標準的初期値に相当）を製品モデルデータ
格納部５に格納するようになっている。即ち、未定義仕
様計算部４では未定義な仕様を補完しているわけである
。

この補完によって製品モデルが完成されているものであ
る。

さて、その後は、製品パラメータ計算部３および未定義
仕様計算部４において計算され、製品モデルデータ格納
部５に格納されている模型飛行機の寸法、形状パラメー
タに対しては、最後にこれらパラメータ相互間での関係
が調べられるようになっている。未定義仕様計算部４で
はルールベースを用いそれぞれのパラメータ相互間の関
係が調べられ、矛盾点が生じていないかのチェックか行
なわれているものである。もしも、矛盾点が生じている
場合には、製品モデルデータ格納部５に格納されている
データは修正されるようになっているものである。

ところで、本発明に係る受注設計システムでは仕様」二
、全く新規な商品を設置ｌすることをその目的としてい
なく、大量にある既製部品の組合せで商品を設計するこ
とを目的としたものとなっている。したがって、以上の
ようにして、顧客からの要求仕様を満たす製品のモデル
が完成した後は、その商品を構成するうえで適当とされ
た既製部品が選択されるようになっている。部品データ
マツ＝　１１　＝ チング部６ではその製品の製造のために必要とされる部
品により近い部品が部品データ格納部７から選択されて
いるものである。近い部品が部品データ格納部７にあれ
ば、その部品を商品の構成要素として用い得るわけであ
る。このようにして、製品モデルデータ格納部５からは
全ての部品のパラメータ仕様が決定されるが、これでこ
れら部品の組合せからなる商品モデルの寸法、形状パラ
メータも決定されるわけであり、決定された寸法、形状
パラメータは商品モデルデータとして商品モデルデータ
格納部１０に格納されるようになっているものである。

以上のようにして、商品モデルは決定されたが、この後
はその商品の納期やコストが見積りされるようになって
いる。生産情報とのマツチング部８では、生産状況デー
タ格納部９からの現時点での生産状況と、部品データ格
納部７からの部品データとに基づきその商品の納期およ
びコストが見積もられているが、見積りされた納期およ
びコストはその商品についてのものとして商品モデルデ
ー夕格納部１０に格納されるものとなっている。

さて、商品モデル格納部１０に格納されている商品モデ
ルは顧客によって容易に確認されるべく可視表示される
のが望ましいが、３次元表示部１１ではコンピュータグ
ラフィックスにより１以」二の商品モデルが３次元的に
同時に可視表示されるようになっている。この表示から
顧客は注文した商品モデルを複数の商品モデル候補とし
て確認し得るだけでなく、それら外観表示に基づきその
中から満足な商品モデルを容易に選択することが可能と
なるものである。

以上、本発明に係る受注設計システムでの構成とその動
作の概要について説明した。次に、その構成における機
能ブロック各々での処理などについて詳細に説明すれば
以下のようである。

即ち、先ず顧客要求仕様データ格納部１および製品モデ
ルデータ格納部５に格納されるデータ構造について説明
すれば、既述の第２図および第３図はその一例でのデー
タ構造を示したものである。図示のように、データは仕
様項目とその内容とから構成されるようになっている。

仕様項目には「上昇速度」、「スピード」、「失速速度
」、「安定性」、「航続距離」、「旋回半径」、「スペ
ースＪ１　「用途Ｊ１　「納期Ｊ１　Ｆ価格」のように
機能性能を表すものと外観を表すものとがあり、このう
ち、機能性能を表す仕様の内容は数値、あるいはタイプ
を表すコード、または単語として表現されるようになっ
ている。因みに、数値で表されるものには、明確な値で
一義的に指定される場合と、〜程度とか、〜以上のよう
に範囲として指定される場合とがある。また、外観仕様
は構成要素毎に平面、あるいは曲面の集合として表され
るとともに、形状から導かれる形状パラメータとして表
されるようになっている。

さて、第３図は顧客要求仕様データ格納部１に格納され
ている要求仕様の一例を示すが、本例では外観形状中の
主翼タイプが指定されていないので、先ず製品タイプ決
定部２においてタイプが決定されるようになっている。

この製品タイプ決定部２は第４図にその詳細が示されて
いるように、顧客から提示された要求仕様の中に、製品
タイプが指定されていないものがある場合には、他の要
求仕様データからその未指定タイプがファジィルールに
より決定されるようになっている。第４図にはタイプ決
定ルール群の例として、主翼タイプ決定ルール群４０１
、尾翼タイプ決定ルール群４０２、エンジンタイプ決定
ルール群４０３が代表的に示されているが、製品タイプ
決定部２での処理では先ず主翼タイプ決定ルール群４０
】で主翼タイプが決定されるようになっている。主翼タ
イプ決定ルール群４０１８では先ず顧客の要求仕様デー
タ格納部１の中に主翼のタイプ指定があるか否かが調べ
られ、主翼タイプの指定がある場合には、その指定され
ている主翼タイプが製品モデルデータ格納部５に格納さ
れるものとなっている。しかしながら、主翼タイプが指
定されていない場合は、要求仕様データ格納部１での他
の仕様項目を参照しつつ、ルール群を用い主翼タイプが
決定されるものである。このようにして主翼タイプが決
定された後は、尾翼タイプ決定ルール群４０２で尾翼タ
イプが顧客からの要求仕様中に指定されているか否かが
判断され、主翼タイプの場合と同様に処理されるように
なっている。即ち、尾翼タイプが指定されている場合は
、その指定されている尾翼タイプが製品モデルデータ格
納部５に格納されるも、尾翼タイプが指定されていない
場合には、要求仕様データ格納部１での他の仕様項目を
参照しつつ、ルール群を用い尾翼タイプが決定されてい
るものである。次のエンジンタイプ決定ルール群４０３
においても同様な処理手順によりエンジンタイプが決定
され、製品モデルデータ格納部５に格納されるようにな
っているものである。

しかしながら、顧客から提示される要求仕様は一般に不
完全な場合が多く、顧客自身が完全な要求仕様を確実に
提示し得ない場合があると考えられる。例えば主翼を例
にとれば、模型飛行機の主翼タイプの指定がないばかり
か、主翼タイプ決定ルール群で主翼タイプを決定する際
に何れのルールにも適応しない場合には、主翼タイプを
決定し得ない事態が発生するというわけである。このよ
うな事態に陥るのは、これは、顧客から提示された要求
仕様が不足しているからである。この場合、主翼タイプ
を決定するに際して不足している要求仕様の再入力を促
し、これに応答してその要求仕様が再入力され得る場合
は別として、主翼に特に拘らないのであれば、受注設計
システムで適当に主翼形状を指定しても特に問題は生じ
ないと考えられる。−船釣に顧客より提示された要求仕
様が不完全である原因は、顧客のその商品に対する知識
が少ないため詳細な要求仕様を提示し得ないという場合
が考えられるが、このような場合には、受注設計システ
ムが主翼の形状を適当に指定してもよいと考えられるも
のである。そこで、このような場合を想定し、本受注設
計システムではデフォルトな主翼タイプが設定されてお
り、主翼タイプを決定し得ない場合には、このデフォル
トな主翼タイプに主翼タイプが決定されるようになって
いる。これによって確実に主翼タイプが決定され得るも
のである。このようなタイプ決定方法は主翼タイプ決定
の場合だけではなく、尾翼タイプやエンジンタイプの決
定にも同様に適用し得るものであり、対応するルール群
によってもタイプを決定し得ない場合を考慮し、デフォ
ルトな尾翼タイプおよびエンジンタイプが予め設定され
たものとなっている。

次に、それら主翼決定ルール群４０１、尾翼タイプ決定
ルール群４０２およびエンジンタイプ決定ルール群４０
３で具体的に如何なる処理が行なわれているかについて
、主翼決定ルール群４０１を例に採って説明すれば、第
５図に示すようである。この第５図に示されている主翼
決定ルール群処理モジュールによれば、先ず最初に顧客
要求仕様データ格納部１−に格納されている、顧客より
提示された要求仕様の中に主翼タイプが指定されている
か否かがルール５０１で調べられるが、主翼タイプが予
め顧客によって指定されている場合には、ルール５０７
でその主翼タイプが製品モデルデータ格納部５に格納さ
れ、これでこのモジュールでの処理は終了しこのモジュ
ールより抜けるようになっている。しかしながら、主翼
タイプが予め顧客によって指定されていない場合は、ル
ール５０２〜５０３各々で順次処理が行なわれるように
なっている。図示のように、ルール５０２．５０３のよ
うなものは、主翼タイプの決定に関係する全ての仕様項
目対応に用意されたものとなっている。ルール５０２，
５０３各々では顧客要求仕様データ格納部１からのスピ
ード仕様、用途仕様が参照され、主翼タイプが所定に１
１１論されるようになっている。ルール５０３での処理
が終了すれば、ルール５０２，５０３各々で計算された
主翼タイプに対する評価関数値がルール５０４で調べら
れ、このうちから最大の評価関数値に係る主翼タイプが
主翼決定ルール群４．０１での推論結果として得られる
ものであり、これで主翼タイプが決定されることが可能
となるものである。その後はルール５０５でその最大評
価関数値より主翼タイプが決定され得るか否かが判断さ
れるが、主翼タイプが決定されている場合には、ルール
５０７によって主翼タイプが製品モデルデータ格納部５
に格納され、これで一連の処理は終了されるものである
。しかしながら、ルール５０５で主翼タイプが決定し得
なかった場合は、ルール５０６に従って主翼タイプはデ
フォルトなものに決定され、その後はルール５０７によ
って主翼タイプは製品モデルデータ格納部５に格納され
ることで、一連の処理は終了されるものとなっている。

因みに、ここで、要求仕様としての仕様項目から主翼タ
イプが如何に具体的に推論されるかを、ルール５０２，
５０３に例を採って説明すれば、第６図に示すようであ
る。第６図には仕様項目であるスピード、用途名々から
主翼タイプを決定するためのルールとその推論原理が示
されているが、これによる場合、先ずルール条件部６０
１において、スピードの指定性の場合について考えるこ
とにする。このルール条件部６０１で条件が成立すれば
、次にルール実行部６０２，６０３が順次実行されるよ
うになっている。本例ではルール実行部として２種類の
み示されているが、筒型の全ての種類に対応してルール
実行部が用意されていることは勿論である。さて、先ず
ルール実行部６０２では、顧客から要求仕様として提示
されたスピードと後退翼に対する帰属度が、関数ｆｕｚ
ｚｙ＝主翼タイプースピード（スピード、後退翼）によ
って計算され、その後ルール実行部６０３でも同様にし
て、顧客から要求仕様として提示されたスピードと三角
翼に対する帰属度が、関数ｆｕｚｚｙ−主翼タイブ主翼
タイド（スピード、三角翼）によって計算されるように
なっている。これら関数の計算結果、即ち、帰属度は予
め用意されている配列：主翼タイプ［後退翼］、主翼タ
イプ［三角翼］各々に代入されるものとなっている。次
に、用途に係る２番目のルール実行部６０３について説
明すれば、先の場合と同様にルール条件部６０４での条
件が成立すれば、ルール実行部６０５，６０６が順次実
行されるものとなっている。ルール実行部６０５では、
顧客により要求仕様として提示された用途と後退翼に対
する帰属度が、関数ｆｕｚｚｙ−ｕｚｚｙ−−用途（用
途、後退翼）によって、また、ルール実行部６０６でも
同様にして、顧客によって要求仕様として提示された用
途と三角翼に対する帰属度が、関数ｆｕｚｚｙ−ｕｚｚ
ｙ−−用途（用途、三角翼）によってそれぞれ計算され
るようになっている。これら関数の計算結果、即ち、帰
属度はルール実行部６０２，６０３で既に得られている
主翼タイプ［後退翼］、主翼タイプ［三角翼］にそれぞ
れ累積加算されるようになっているものである。このよ
うにして、全てのルールについて帰属度が計算され、そ
の値が全て累積加算されることで、主翼タイプ対応に評
価関数値が得られるものである。ここで、関数ｆｕｚＺ
ｙ−主翼タイブ−スピードおよび関数ｆｕｚｚｙ−主翼
タイブ用途かについて簡単ながら説明すれば、これらの
関数はスピードのような連続量に対しては連続関数とし
て、また、用途のような部１散量に対してはテーブル形
式で離散的に、予め定義されたものとなっている。先ず
関数ｆｕｚｚｙ−ｕｚｚｙ−−スピードについて説明す
れば、第７図に示すように、スピードは連続量であるの
で、横軸はスピードとして、縦軸は帰属度を表すメンバ
ーシップ値として定義しておけば、関数ｆｕｚｚｙ−ｕ
ｚｚｙ−−スピードは引数にスピードと主翼タイプを持
つことから、これより帰属度が計算され得るものとなっ
ている。即ち、スピードと主翼タイプを引数と１７て貰
うようにすれば、主翼タイプ対応のメンノ＜−シップ関
数７０１，７０２に関してのスピード値における帰属度
が計算され得るものである。例えばスピードが１００”
で、主翼タイプが三角翼という引数の場合には、関数ｆ
ｕｚｚｙ−主翼タイブ主翼−イブスピードり’１．０”
が帰属度として直ちに得られるものである。次に、関数
ｆｕｚｚｙ＝主翼タイブー用途について説明すれば、用
途は離散量としてテーブル形式で定義されているので、
第８図に示すように、縦には主翼タイプ（後退翼、三角
翼、・・・）が、横には用途（練習用、競技用、・・・
）が取られるようにして、メンバーシップ値が定義され
たものとなっている。したがって、関数ｆｕｚｚｙ−ｕ
ｚｚｙ−−用途での帰属度は、用途と主翼タイプを引数
としてテーブルから帰属度を単に取り出せばよいもので
ある。例えば用途が練習用で、主翼タイプが三角翼とい
う引数の場合には、関数ｆｕｚｚｙ＝主翼タイブー用途
での帰属度は、第８図より　０．２”として直ちに得ら
れるものである。

以」二のように、第５図に示すルール群で処理が実行さ
れることで、主翼タイプが決定されているものである。

このようにすることで、それぞれのルールより矛盾する
推論結果が得られたとしても、一般のルールベースで行
なわれているようにルールの競合について考察する必要
はなく、このためルールの数も少なくて済まされるもの
となっている。また、矛盾ルールを個別的に調べる必要
がなくなり、全体を見渡した高度にして、大局的な推論
が実現されるものである。

以」二、顧客要求仕様データ格納部１、製品タイプ決定
部２および製品モデルデータ格納部５について説明した
。次に、製品パラメータ決定部３について説明すれば、
第９図は製品が模型飛行機である場合での、模型飛行機
とその構成要素の接続関係を示したものである。商品モ
デルも同様のデータ構造をしており、この飛行機フレー
ムのスロットの一部、および必要な下位フレームを付加
したものになる。さて、第９図に示すように、飛行機９
０１のその構成要素は主翼９０２、胴体９０９、垂直尾
翼９１３、水平尾翼９１４、エンジン９１７および車輪
９１８に大別されるようになっている。このうち、主翼
９０２は更に上翼９０３と工具９０６に、更にまた上翼
９０３は右翼９０４と左翼９０５に、工具９０６は右翼
９０７と左翼９０８とからそれぞれ構成されたものとな
っている。胴体９０９はまた、機首９１０、中胴９１１
およびテイル９１２を構成要素として、水平尾翼は右翼
９１５および左翼９１６を構成要素として、車輪９１８
は右車輪９１９および左車輪９２０を構成要素として構
成されるようになっている。

これら各構成要素を示すデータは、第１０図に示すよう
に、使用フラグ（その構成要素が使用されているか否か
を示すフラグ）、部品番号（構成要素として使用される
部品の、部品データ格納部７での部品番号）、部品パラ
メータ（その部品において許容されている可変要因に対
するパラメータ）、形状定義（平面および曲面の集合で
表される形状定義データ）、座標データ（その構成要素
と他の構成要素との間の相対的位置関係を示す座標デー
タ）、下位部品インデックス（その構成要素が更に複数
の構成要素から構成される場合での、その下位の構成要
素を示すインデックス）等から構成されるようになって
いる。ここで、遅ればせながら製品モデルデータ格納部
５に格納されている製品モデルについて説明すれば、そ
のデータ構造は第２図に示す顧客要求仕様データ格納部
１でのデータ構造に同様であり、既に顧客が要求仕様と
して予め指定している仕様項目については顧客要求仕様
データ部１での値がそのまま製品モデルデータ格納部５
に転送され、まだ指定されていない仕様項目については
、これから設計されたうえ設定される。

さて、製品パラメータ決定部３では、製品タイプ決定部
２で決定された製品のタイプの下で、そのタイプの製品
の細かな寸法、形状パラメータが計算ルーチンおよびル
ールベースで計算されるようになっており、計算結果は
製品モデルデータ格納部５に格納されるようになってい
る。既に述べたように、顧客からの要求仕様は一般に不
完全であるため、タイプが決定されても設計し得ない場
合があり得るものとなっている。これは、例えば主翼を
決定する因子として、エンジン型式と製品飛行機の大き
さが絡み合っているため、主翼もエンジン型式も飛行機
の大きさも顧客が要求仕様中に指定していない場合には
、何も決定し得ないからである。そこで、本例での受注
設計システムでは、エンジン型式が先ず決定されるよう
になっている。第１１図は製品パラメータ決定部３での
処理フローを示すが、これによる場合、飛行機の大きな
構成要素であるエンジン、主翼、胴体、垂直尾翼５、水
平尾翼、車輪、といった６つの構成要素についてそれぞ
れ個別に、しかも順次寸法、形状パラメータが計算され
るものとなっている。エンジンはエンジン計算部１１０
１、で、主翼は主翼計算部１１ｏ２で、胴体は胴体計算
部１１０３で、垂直尾翼は垂直尾翼計算部１１０４で、
水平尾翼は水平尾翼計算部１１０５で、車輪は車輪計算
部１１０６でそれぞれ計算されているものである。

計算部１１０１〜１．１０６各々では顧客要求仕様デー
タ格納部１からの要求仕様を参照し、計算ルーチンとル
ールベースにより寸法、形状パラメータが決定され、製
品モデルデータ格納部５に設計結果が格納されているも
のである。より詳細に説明すれば、先ずエンジン計算部
１１０１においては、エンジンの型式を用い主翼翼面積
が計算され、製品モデルデータ格納部５に計算結果が格
納されるようになっている。その際に、もしも、エンジ
ンの指定がない場合は、最初にエンジンの型式を決定し
たうえで主翼翼面積を計算し、製品モデルデータ格納部
５に計算結果を格納すればよいものである。次に、その
主翼翼面積から主翼計算部１１０２では単葉機であるか
、複葉機であるかを判断し主翼の翼幅、翼弦が計算され
、また、主翼形状を決定し製品モデルデータ格納部５に
格納するようになっている。更に胴体計算部１１０３で
は、主翼の形状から機首部、中胴部、テイル部が計算、
設計されたうえ主翼の取り付は位置が決定され、製品モ
デルデータ格納部５に格納されるようになっている。そ
の後、垂直尾翼計算部１１０４では垂直尾翼の形状とそ
の取りイ」け位置が、また、水平尾翼計算部１．１０５
では水平尾翼の形状とその取り付は位置が、更に垂直尾
翼計算部１１０６では車輪の形状とその取りイ」け位置
がそれぞれ決定されたうえ製品モデルデータ格納部５に
格納されているものである。このうち、エンジン計算部
１１０１は他の主翼計算部１１０２、胴体計算部１１０
３、垂直尾翼計算部１１０４、水平尾翼計算部１１０５
、車輪計算部１１０６とは異なり、エンジンは顧客要求
仕様データ格納部１に格納されているデータからこのエ
ンジン計算部１．１０１で確実に決定されるものとなっ
ている。エンジンに関する要求仕様がなければ、デフォ
ルト値を用いて決定すればよいものである。しかしなが
ら、その他の飛行機の構成要素に対する設計計算部であ
るところの主翼計算部１１０２、胴体計算部１１０３、
垂直尾翼計算部１１０４、水平尾翼計算部１１０５、車
輪計算部１１０６各々では、要求仕様のみから設計し得
ない場合には計算もし得ないで、結局前も設計し得ない
ことになる。この設計し得ないパラメータは、後述する
未定義仕様計算部４において決定されるものとなってい
る。因みに、ここで、エンジンの設計を行なうモジュー
ル１１０１を例にとって、製品パラメータ計算部での設
計フローについて説明すれば、そのフローは第１２図に
示すようである。エンジンが決定されると主翼の大きさ
を設計し得るが、このため、本モジュールではエンジン
の指定から主翼翼面積が計算されるようになっている。

エンジンのタイプは顧客要求仕様データ格納部１に指定
がない場合であっても、製品タイプ決定部２において既
に決定されたものとなっている。先ずルール１２０１に
おいてエンジン仕様として、例えばエンジンの出力馬力
、行程容積などが顧客要求仕様データ格納部１に指定さ
れているか否かが調べられるが、もしも、エンジンの指
定がある場合にはルール１２０５によって即座に主翼翼
面積Ｓが計算し得るものとなっている。その際での計算
の方法は、例えば一般に用いられている次式に従い計算
されるようになっている。

Ｓ＝（エンジンの行程容積）　／（０，０６〜０．１０
）・・・　・・・　（１） しかしながら、実際」二、エンジンの型式は一般には指
定されないことが多いと考えられる。これは、飛行機に
詳しい顧客であればエンジンの型式の指定も可能であろ
うが、飛行機に詳しくない顧客がむしろ多いと考えられ
るからである。本受注設計システムでは、例えば初めて
購入する場合とか、飛行機を全く知らないが注文、購入
したいという顧客をも対象にしていることから、エンジ
ン仕様を指定し得ない場合でも設計し得なければならな
い。このような顧客に対しては、聞き出せる仕様として
先ず第１に考えられるのは、その対象とする飛行機自体
の大きさである。なぜなら、全く未知なものであっても
、大きさについての概念は人間の持つ基本的な共通概念
だからである。そこで、ルール１２０２．１２０３では
、飛行機の大きさからエンジンの型式が最終的に決定さ
れる−　３１　＝ ようになっている。ここでいう大きさとは、例えば飛行
機全体の全長が考えられる。その大きさが要求仕様とし
て指定されている場合には、ルール１２０３でその大き
さ仕様からエンジン型式が決定され得るものである。そ
の大きさも不明であればルール１２０４でエンジン型式
はデフォルトな型式として決定されるものである。この
デフォルトなエンジン型式とは、本受注設計システムで
予め設定されているところのデフォルトエンジンのこと
である。以上のようにして、確実にエンジンの型式が決
定されるので、この結果、ルール１２０５によって翼面
積が決定されうるちのである。

このようにして決定された主翼翼面積とエンジン型式は
、その後製品モデルデータ格納部５に格納されるところ
となるものである。

以上、エンジン計算部１１０１での処理について具体的
に説明したが、このエンジン計算部では顧客からの要求
仕様にエンジンに関する仕様項目の指定がない場合であ
っても、デフメルト値を用いエンジン型式が決定される
ようになっている。

しかしながら、それ以外の計算部では、顧客の要求仕様
のみから、以下に示す例のようなルールと設計計算モジ
ュールで寸法、形状パラメータが設計されるようになっ
ている。

ｉｆ　　筒型＝矩形翼 ｔ　１１ｅ　ｎ　　縦横比＝６〜７　・・・　・・・（
２）以上のようにして、計算部１１０１〜１１０６各々
で設計された寸法、形状パラメータは製品パラメータ計
算部３によって製品モデルデータ格納部５に製品モデル
として格納されるが、このようにして得られる製品モデ
ルは、顧客から提示される要求仕様が不完全である場合
、そのままでは製造し得ないものとなっている。一般に
顧客からの要求仕様は殆どの場合、不完全であると考え
られるので、決定し得ないパラメータを決定すべく顧客
によって指定されていない仕様を推定し、未定義仕様を
補うことが必要となっている。更に、これまでの計算で
の設計結果に対し、最終的に大きさや長さに問題がない
か、その妥当性を調べる必要があるものとなっている。

未定義仕様計算部４はそれら処理を行なうために設けら
れたものであり、この未定義仕様計算部４について説明
すれば以下のようである。

即ち、第１３図はこの未定義仕様計算部４の処理フロー
を示したものである。このモンユールでは、製品モデル
データ格納部５に格納されている寸法、形状パラメータ
が１つずつ調べられ、未設定な項目に対してはデフォル
トな値が設定されたうえ、製品モデルデータ格納部５に
格納されるようになっている。より具体的に説明すれば
、先ず、ルール１３０１によって右主翼について調べ、
続いてルール１３０３において左主翼について、といっ
た具合に全ての項目について調べられるものである。も
しも、設定値がない場合には、ルール１３０１について
はルール１３０２で、また、ルール１３０３については
ルール１３０４で、というようにデフォルトな値が設定
され、製品モデルデータ格納部５に格納されるものであ
る。その後、ルール１３０５〜１３０８についても同様
に処理されるが、以上の処理が全て終了すれば、次にル
ール１３０９以降の処理では、これまで決定された寸法
、形状パラメータに異常な値がないか否かが調べられる
ようになっている。例えば、製品パラメータ計算部３に
おいて計算された設計値が、この未定義仕様計算部４で
デフォルトな値に設定された場合、製品形状のバランス
が極端に異常な結果となることがあり得るというわＧプ
である。そこで、ここでは、例えば次式のようなルール
によって、未定義仕様計算部４において設定された寸法
、形状パラメータの妥当性がチェックされるようになっ
ている。

ｉｆ　　全長≦全幅 ｔ　ｈｅｎ　　全幅＝全長／２・・・　・・・（３）式
（３）に示されている、このようなルールは形状に対し
て、バランスも考慮して予め定められているものである
。

以上のように、各種処理を行なうことで、顧客からの要
求仕様に則した製品モデルか得られるものである。この
製品モデルから実際の商品モデルが構成される必要があ
るが、これは、本受注設計システムでは新たに新しい商
品を作ることを目的とはしておらず、大量にある既製部
品の組合せで商品を製造することを目的としているから
である。

そこで、以下では商品モデルについて説明する。

第１４図は商品モデルデータ格納部１０に格納されてい
るデータの一例での基本構造を示したものである。これ
は、模型飛行機についての商品モデルであり、商品モデ
ルの商品を構成する構成要素の階層的な関係は第９図に
示しである通りである。各構成要素を示すデータは、第
１０図に示すように、その構成要素を使用しているか否
かを示すフラグ、構成要素として使用する部品の、部品
データ格納部７に格納されているその部品の番号、その
部品において許容されている可変要因に対するパラメー
タ、平面および曲面の集合で表される形状定義データ、
その構成要素と他の構成要素の位置関係を示す座標デー
タ、その構成要素が更に複数の構成要素から構成される
場合は、その下位の構成要素を示すインデックス等から
なるものとなっている。第１０図、第１４図から判るよ
うに、商品と部品のデータ構造の違いは、商品のデータ
構造には、新たに納期とコストの欄が設けられているこ
とである。商品は部品の組合せによって構成されること
から、先ず部品データのデータ構造について説明すれば
、部品データ格納部７に格納されている、既製部品につ
いての一例でのデータ構造は第１５図（ａ）に示すよう
である。これは模型飛行機についての部品データであり
、部品データは、その商品を構成している部品を示すデ
ータが階層的に保持されるようになっている。各部品を
示すデータとしては、第１５　（ｂ）　、　（ｃ）図に
それぞれ示すように、部品管理データと個別部品データ
があり、このうち、部品管理データは部品のクラス、例
えば飛行機については主翼、機首といった単位で存在し
、そのクラスに属する具体的なタイプ数と、そのタイプ
の個別部品データの番号が保持されるようになっている
。また、個別部品データには、そのタイプの部品の各種
属性、各種制約条件、供給状態、コスト、下位構成部品
インデックスが含まれるようになっている。ここでいう
ところの属性には各種機能、材質、強度等が、また、制
約条件には寸法の上下限、加工精度等が挙げられるもの
となっている。更に、供給状態やコストは、生産情報と
のマツチング部８で納期やコストが見積もられるために
使用されるものとなっている。

ところで、第１４図に示されているデータの基本構造を
もつ商品モデルは、製品モデルデータ格納部５に格納さ
れている設計データに対して、変形されたデータを持っ
ている。これは、設旧は顧客より提示された要求仕様に
基ついて行なわれ、顧客からの要求仕様は満たすが、顧
客の要求仕様はもともと不完全であるため、一意的な設
計はそもそも無意味であるというわけである。このため
、顧客からの要求仕様に則した設計結果に加え、その前
後での設計結果をも商品候補として顧客に表示し得れば
、顧客にとっては、複数の商品候補の中から好みのもの
を自由に選ぶことが可能となる。

したがって、顧客が要求仕様の中で、表示されるべき仕
様項目を予め指定しておくようにすれば、製品モデルデ
ータ格納部５に格納されている設計結果としての製品モ
デルからは、その仕様項目に係る変形設計結果としての
製品モデルを例えば２つ作成することが可能となり、こ
れら製品モデル対応の商品モデルを３次元表示部↑１で
表示するようにすればよいものである。第１６図はその
際での３つの商品モデルのデータ構造を示したものであ
る。これによる場合、飛行機１．３の２つは、製品モデ
ルデータ格納部５に格納されている設計結果から求めら
れた商品モデル飛行機２に対する変形結果として得られ
たものとなっている。

次に、以上のようなデータ構造をもつ部品データから商
品モデルを構成する部品を選択するための、部品データ
とのマツチング部６について説明すれば、第１７図は部
品データとのマツチング部６での処理フローを示したも
のである。これによる場合、先ず製品モデルデータ格納
部５からの主翼に対する形状パラメータが参照され、こ
の参照値を満足する部品が部品データ格納部７より探索
されるようになっている。この部品データ格納部７に格
納されている部品データには、それぞれ制約条件として
、寸法の上下限、加工精度等が含まれているので、これ
により、例えば類似度や距離の計算を行なうことで、マ
ツチングをとることが可能となっている。このマツチン
グの結果として選択された使用部品は商品モデルデータ
格納部１０に格納されるが、その際、変形商品モデルも
併せて得るべくその使用部品の前後の部品も商品モデル
データ格納部１ｏに併せて格納されるようになっている
。もしも、該当する部品が前後にない場合には、何等の
データも商品モデルデータ格納部１０には格納されない
ようになっている。因みに、ここでいうところの前後と
は、機能上での前後という意味である。第１５図に示さ
れている部品の属性には機能が記述されているので、こ
れを用い前後が判断されるものである。このような処理
が第１７図に示されている主翼マツチング部１７０１、
胴体マツチング部１７０２、垂直尾翼マツチング部１７
０３、水平尾翼マツチング部１７０４、車輪マツチング
部１７ｏ５各々で順次実施され、処理結果は商品モデル
データ格納部１０に格納されることで、正規な商品モデ
ルと変形商品モデルが完成されるものである。

次に、コストおよび納期の計算について説明する。第１
８図は生産状況データ格納部９のデータ構造の一例を示
したものである。図示のように、生産状況データは生産
状況を示す生産状況日時と、標準の組立に要する標準組
立費と、標準の組立に要する標準組立期間と、既製品と
してできあがっている標準品のリストよりなる。実際の
生産部門での生産状況は非常に変動が大きいので、最新
の生産状況を知らなければ、顧客に対して正確な納期、
コストを算定することは不可能である。そこで、本発明
においては、これを例えば毎日の朝というように、定期
的に生産部門から受取ることにする。このようにするこ
とで、正確な納期およびコストの算定が可能となるもの
である。さて、商品モデル格納部１０に複数の商品モデ
ルについてのデータが格納された段階で商品を製造し得
るが、そこで、それらの製品のコストおよび納期を生産
状況とのマツチング部８において生産状況データ格納部
９に格納されている生産状況データとの突き合わせによ
って、それら複数の商品モデルのコストおよび納期を計
算する。そこで、この生産状況データを用いコストおよ
び納期を算定する方法について説明する。先ずコストに
ついて考えれば、これら商品のコストは商品を構成する
部品コストの総和と標準組立費との和で計算される。標
準組立費は生産状況データに含まれており、商品を構成
する部品コストは第１５図（ｃ）に示すように、個別部
品データの内容にはコスト情報が含まれているため、こ
のデータを参照することで即計算できる。そして、商品
モデルデータ格納部１０にその商品モデルに対するコス
トとして格納するようになっている。更に、上記の変形
商品モデルについても計算し、商品モデルデータ格納部
１０にその商品モデルに対するコストとじて格納する。

これで第１６図に示す３つの商品モデルのコストを算定
することができる。次に納期の計算について説明すれば
、納期は商品を構成する部品それぞれの個別の納期とそ
れら部品の標準的な組立に要する期間により計算するこ
とができる。商品を構成する部品それぞれの個別な納期
は第１５図（Ｃ）に示されているように、データ内容に
供給状態が含まれているので、このデータを用いるよう
にする。

標準組立期間は生産状況データに含まれており、これら
データから納期を計算するが、その計算方法では先ず商
品を構成する部品の納期の中で最も納期の遅いものを選
択し、その部品の供給状態から得られる最大期間と標準
組立期間の和で、その商品の納期が求められる。また、
標準部品の標準的な絹合せに対しては、既製品として商
品が用意されている場合もある。その場合は、生産状況
データ格納部９の中で標準品リストを参照すれば、納期
は即納となり、その場で顧客に商品を即提示し得ること
になる。このようにして計算された納期も商品モデルデ
ータ格納部１０にコストとともに格納されるようになっ
ているものである。この納期も」二連の変形商品モデル
を含む３つの商品モデルについて全て計算された」二、
格納されるものとなっている。

以」二の各種処理を行なうことで、顧客より提示された
要求仕様を満足する商品モデルが３つの候補として、コ
ストや納期とともに商品モデルブタ格納部１０に格納さ
れたわけであるが、次にそれら３つの商品モデルは３次
元表示部１１でコンピュータグラフィックスを用い３次
元的に表示されるようになっている。第１８図はその際
での一例での表示画面を示したものである。本例での表
示画面は、スピードが顧客によって表示仕様項目として
予め指定されている場合でのものであり、したがって、
表示画面中央」二部には表示仕様項目が５ｐｅｅｄ　　
５ｔｒｅｅｔ’　のように表示されるようになっている
。また、これと同時に、商品モデルデータ格納部１０に
格納されている、スピードに対して部品データとのマツ
チング部６で計算された３つの商品モデル各々について
の商品の３次元的外形が図のように順に表示されるよう
になっている。商品モデルデータ格納部１０には第１６
図に示されている飛行機１〜３各々についての商品モデ
ルが所定順に格納されているが、その順で表示画面上に
は飛行機１〜３が表示されるものである。

［発明の効果］ 以上説明したように、顧客からの、商品設計のために必
要とされる要求仕様が必要十分でない場合であっても、
それら要求仕様に則した製品、あるいは商品を容易に設
計し得ることになる（請求項１〜７に関連）。

また、１以」−設計された商品を商品候補としてその３
次元的表示より顧客が容易に確認し得、また、その中か
ら顧客にとって満足な商品を容易に、しかも自由に選択
し得ることになる（請求項７，８に関連）。

更に設計、あるいは選択された商品についてのその納期
やコストが事前に知れ、これら事情をも考慮しつつ商品
を選択することも可能となっている（請求項９〜１５に
関連）。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る受注設計システムの−例での機
能ブロック構成を示す図、第２図は、顧客要求仕様およ
び製品モデルのデータ構造を示す図、第３図は、顧客要
求仕様および製品モデルのデータ例を示す図、第４図は
、第１図に示す製品タイプ決定部での処理フローを示す
図、第５図は、製品タイプ決定部での一部処理フローを
詳細に示す図、第６図は、その一部処理において顧客要
求仕様から製品タイプを推論する方法を示す図、第７図
は、ある機能（スピード）に着目してその推論に用いら
れる製品タイプとメンバーシップ関数との関係を示す図
、第８図は、同じく用途に着目してその推論に用いられ
る製品タイプとメンバーシップ関数との関係を示す図、
第９図は、模型飛行機とその構成要素の接続関係を示す
図、第１０図は、構成要素のデータ構造を示す図、第１
１図は、第１図に示す製品パラメータ計算部での処理フ
ローを示す図、第１２図は、製品パラメータ計算部での
一部処理を詳細に示す図、第１３図は、第１図に示す未
定義仕様計算部での処理フローを示す図、第１４図は、
第１図に示す商品モデルデータ格納部に格納される部品
構成要素のデータ構造を示す図、第１５図（ａ）〜（ｃ
）は、模型飛行機を例とした部品データ構造、部品管理
データ内容、個別部品データ内容をそれぞれ示す図、第
１６図は、商品モデルデータ格納部に複数格納されてい
る商品モデルとしての飛行機のデータ構造を示す図、第
１７図は、第１図に示す部品データとのマツチング部で
の処理フローを示す図、第１８図は、生産状況データ格
納部のデータ構造の一例を示す図、第１９図は、商品モ
デル庖複数３次元的に表示する表示画面での表示例を示
す図である。 １・・・顧客要求仕様データ格納部、２・・・製品タイ
プ決定部、３・・・製品パラメータ計算部、４　未定義
仕様計算部、５・・・製品モデルデータ格納部、６・・
・部品データとのマツチング部、７・・・部品データ格
納部、８・・・生産情報とのマツチング部、９・・・生
産状況データ格納部、１０・・・商品モデルデータ格納
部、１１・・・３次元表示部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、顧客からの商品に対する要求仕様に基いて製品の設
   計を行ない、商品のモデルを生成する設計システムにお
   ける受注設計方式であって、予め格納、指定されている
   顧客からの要求仕様から製品のタイプを決定したうえ、
   決定されたタイプに基づき製品の寸法、形状パラメータ
   を詳細に設計するとともに、予め指定されている要求仕
   様に基づき顧客より指定されていない要求仕様に対する
   製品のタイプを決定し、該タイプに基づき製品の寸法、
   形状パラメータを計算するようにし、製品パラメータと
   して設計、あるいは計算された寸法、形状パラメータに
   より近い部品を、予め格納されている部品データから求
   め、求められた部品にもとづき商品モデルを設計するよ
   うにした受注設計方式。 ２、顧客からの要求仕様から製品タイプを決定するに際
   しては、指定されている要求仕様の中からいくつかの仕
   様を選択したうえファジィルール処理によって、指定さ
   れていない要求仕様に対する製品のタイプが決定される
   ようにした、請求項１記載の受注設計方式。３、商品モ
   デルは、部品データから求められた部品の組合せとして
   設計される、請求項１、２の何れかに記載の受注設計方
   式。 ４、製品パラメータを設計、あるいは計算するに際し、
   予め指定されている要求仕様に対する製品パラメータは
   性能計算およびシミュレーションによって設計され、指
   定されていない要求仕様に対する製品パラメータはルー
   ル処理によって計算される、請求項１〜３の何れかに記
   載の受注設計方式。 ５、指定されていない要求仕様に対する製品パラメータ
   は、指定されている要求仕様と既に決定されている製品
   パラメータのいくつかとから、ファジィルール処理とシ
   ミュレーションによって計算される、請求項４記載の受
   注設計方式。 ６、設計、あるいは計算された製品パラメータは、製品
   パラメータ間での矛盾の有無チェック結果に応じ更新可
   とされている、請求項１〜５記載の受注設計方式。 ７、商品モデルを設計するに際しては、設計結果として
   の商品モデルと、該商品モデルにやや変形が加えられた
   １以上の商品モデルとして設計される、請求項１〜６の
   何れかに記載の受注設計方式。 ８、設計された２以上の商品モデルはコンピュータフラ
   フィックスにより３次元的に外観表示される、請求項７
   記載の受注設計方式。 ９、商品モデルを設計するに際しては、商品モデルの納
   期が併せて計算されるようにした、請求項１〜８の何れ
   かに記載の受注設計方式。 １０、商品モデルを設計するに際しては、商品モデルの
   コストが併せて計算されるようにした、請求項１〜９の
   何れかに記載の受注設計方式。 １１、設計結果としての製品パラメータに近い標準部品
   を部品として選択すべく、標準部品で設計し得るか、特
   注部品を必要とするかの判断を行ないつつ、標準部品、
   特注部品各々についての納期に基づき商品モデルの納期
   が計算される、請求項９記載の受注設計方式。 １２、設計結果としての製品パラメータに近い標準部品
   を部品として選択すべく、標準部品で設計し得るか、特
   注部品を必要とするかの判断を行ないつつ、標準部品、
   特注部品各々についてのコストに基づき商品モデルのコ
   ストが計算される、請求項１０記載の受注設計方式。 １３、定期的に更新可として格納されている、標準部品
   各々についてのストック状況情報および現時点での生産
   状況情報を参照しつつ、商品モデルの納期が計算される
   、請求項１１記載の受注設計方式。 １４、納期の計算結果と現時点での生産状況とをルール
   を用いて処理し、要求仕様に合致した製品の納期が出力
   される、請求項１１、１３の何れかに記載の受注設計方
   式。 １５、要求仕様に合致した製品のコストの計算結果と納
   期の出力結果とからルールによって製品のコストが算定
   、出力される、請求項１２記載の受注設計方式。