JPH10115096A

JPH10115096A - プラント建設支援システム

Info

Publication number: JPH10115096A
Application number: JP26833296A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sakamoto; 弘志阪本; Toyohiro Umeki; 豊宏梅木; Kazuo Nakano; 和雄中野; Akihiko Nishioka; 昭彦西岡
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-10-09
Filing date: 1996-10-09
Publication date: 1998-05-06

Abstract

(57)【要約】【課題】複雑なプラント建設工程の計画とその進行を
支援する。【解決手段】設計用プラントモデル１から本設プラン
ト要素モデル２を作成する生成手段３と、入力情報から
仮設プラント要素モデル４を作成する入力手段５と、モ
デル２、４を建設対象プラント要素モデル６として管理
する関連付け手段７と、作業区画を入力する入力手段９
と、組立て手順を入力し標準作業モデル１０を作成する
入力手段１１と、モデル６、１０から個別作業モデルを
生成する生成手段１２と、各作業日程を調整する編集手
段１３と、各作業の干渉を評価する評価手段１４と、プ
ラント全体の個別作業モデルを格納するプラント建設作
業モデル１５と、個別作業モデルを表示する表示手段
８、１６と、個別作業モデルを可搬型サブシステム１７
にダウンロードするダウンロード手段１８と、可搬型サ
ブシステム１７から収集データを取り込むアップロード
手段２２とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原子力プラントや
化学プラントなど、多くの部屋などに空間分割された建
屋の中に、多くの機器・配管・計装品・支持材・その他
の機械または電気系の構成要素が複雑に配置される構造
物の建設計画を支援するプラント建設支援システムに関
する。

【０００２】

【従来の技術】原子力プラントや化学プラントなどの建
設計画を策定する場合には、プラントの建設上必要な作
業項目を列挙し、各項目について開始〜終了の日程を定
義した工程表を作成するのが通例である。工程表は、建
屋、機械、電気など構造物の種別ごと、または部屋や任
意に定義された区画ごとに作成されるが、原子力プラン
トや化学プラントなど大規模なプラントについては、そ
の枚数は非常に多くなり、記載される作業項目も膨大な
ものとなる。このような大量の情報を管理または処理す
るために、工程表を計算機データとして作成する技術は
すでに実用化されている。計算機化された工程表におい
ては建設計画作業をさらに容易にするため、各作業項目
に対して作業順序などに基づく制約条件と作業工数を定
義した上で、作業の時間的な配分などを自動的に調整し
て作業負荷の平坦化をはかる技術や、工程表とは別途作
成されたプラント３次元データなどと各作業項目を関連
付け、工程の進捗に合わせたプラントの様子をアニメー
ション表示する工夫などがなされてきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】原子力プラントや化学
プラントなどの安全性や信頼性に対して、建設過程が設
計過程と同等かそれ以上に重要であることは改めて言及
するまでもない。建設過程は大きく計画と工事に分けら
れるが、例えば原子力のような技術的に複雑で規模の大
きなプラントの場合、工事だけでも 3〜 4年を要する大
がかりなものとなる。その間には、土木系・建屋系・機
械系・電気系など技術分野の異なるさまざまな作業が錯
綜し、多くの組織や人間が直接または間接的に関与す
る。

【０００４】このような工事作業を確実かつ効率的に遂
行するには綿密な計画の策定が究めて重要である。プラ
ントの建設計画上で特に難しい点としては、膨大な作業
項目の網羅と関連性の把握、工事作業に付随する多くの
本設以外の仮設または中間的な機器や設備の掌握、異な
った作業の順序と並行する作業間の干渉排除などであ
る。計画に加えてもうひとつ重要な点として挙げられる
のは、情報伝達および管理の仕組みである。これはプラ
ントの建設過程が、期間・場所・組織などにおいて広い
範囲にまたがるため、最適な計画を策定しても、その情
報が正しく伝達または管理されなければ、実際の工事作
業に適切に反映できないためである。プラント建設に関
わる大局的な情報の流れは、設計→計画→準備→工事→
検査→試験→記録のように、設計または計画の場から実
際の工事現場へ、そして再度設計または計画の場に戻る
形となるが、その間にも工事の進捗管理や計画の変更・
微調整などのため頻繁に工事現場と設計または計画の場
を往復することになる。

【０００５】これらに対して従来の工程表を中心とした
技術は、プラント全体を対象とする場合にも、工程表単
位という全体から見れば小規模な単位で作業項目の列挙
と関連付けを行い、それらを積み上げた後により広い範
囲での作業の調整を行うため、作業項目数が膨大で関連
が複雑な場合にはその列挙と関連付けを漏れなく行う方
法の確立が課題となっていた。また工程表それ自体は、
作業項目単位の時間あるいは工数計画を表わすものであ
り、工事の進捗や実績などを含む情報の伝達や管理につ
いては先のような課題を解決する手段を提供するもので
はない。

【０００６】本発明は、かかる点に対処してなされたも
ので、コンクリートや鉄材などにより構築され複数の部
屋などに空間分割された建屋の中に、多くの機器、配
管、計装品、支持材その他の構成要素が配置された建造
物（以下プラントと総称する）を対象とし、その複雑な
建設工程の計画ならびに進行を支援するプラント建設支
援システムであって、膨大な作業項目の列挙と相互の関
連付けを漏れなく行うことができ、かつ工事の進捗や実
績などの情報の的確かつ迅速な伝達・管理を実施するこ
とができるプラント建設支援システムを提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１の発
明は、表示装置と入力装置を備え、対話的にプラントの
建設作業計画を策定しプラント建設を支援するプラント
建設支援システムにおいて、建設対象の各プラント構成
要素についてその詳細な形状情報が設定されてなる設計
用に作成された３次元モデル、プラント構成要素の種別
ごとの標準的な組立て手順に関する情報、およびプラン
ト構成要素以外の建設に固有な仮設プラント要素の情報
に基づいて建設計画用のデータモデルを作成する建設用
モデル作成手段と、建設計画用のデータモデルを利用し
てプラント全体の建設作業計画を作成する作業計画作成
手段と、この建設作業計画に対する実際の建設作業の進
捗状況を記録し収集する記録収集手段とを備えたことを
特徴とする。

【０００８】本発明は、従来の工程表を中心とする考え
方とは異なり、設計→計画→準備→工事→検査→試験→
記録などの共通基盤として、設計時に作成したプラント
全体の詳細３次元モデルを起点とする考え方を提案する
ものである。その点で、本発明は適用に際して建屋・機
器・電気などプラントを建設する上で工事または組み立
て作業の対象となるあらゆる構成要素とその形状を含む
設計結果としての３次元モデルの存在を前提とする。た
だし、このような設計３次元モデルは、建設対象となる
プラント構成要素、それらの形状ならびに属性などのデ
ータを提供するものである。

【０００９】請求項１の発明においては、設計時に作成
された３次元形状モデルや各種データ、構造物の種類に
応じた標準的な組み立て手順や組み立て実績に関する情
報、ならびに建設に固有な仮説物や作業用器材などの情
報から建設計画用データモデルを作成するので、プラン
ト全体を対象として作業項目に漏れのない建設計画を作
成・評価することが可能となる。またこの建設計画用デ
ータモデルに対して、実際の建設作業の進捗実績データ
を収集することができるので、計画と実績の比較分析な
どを行うことが可能となる。

【００１０】請求項２の発明は、上記建設用モデル作成
手段が、設計用３次元モデルの詳細な形状情報を有する
各構成要素から当該構成要素を包含する最小の直方体を
示す簡略な形状情報を有する指標要素を生成する手段
と、この直方体状の指標要素にて構成される建設用３次
元モデルを格納する手段と、建設用３次元モデルに基づ
いて任意の直方体状の指標要素を表示装置に表示するモ
デル要素表示手段とを備えることを特徴とする。

【００１１】請求項２の発明においては、壁や柱など建
屋系のプラント構成要素、機器・弁・配管・計器などの
機械および電気系のプラント構成要素について、各要素
の詳細な３次元形状を元に、プラントモデルに対して一
義的に定めた原点に対する直交座標系の各軸方向の最小
値ならびに最大値をとった直方体を作成し、各要素に対
応した直方体による表示を行うことにより、プラントの
広範囲にまたがる立体的な位置関係を簡略的に表示する
ことができる。

【００１２】請求項３の発明は、上記モデル要素表示手
段が、直方体状の指標要素をその要素の種別または目的
に応じて識別可能に特徴づけて表示することを特徴とす
る。

【００１３】請求項３の発明においては、建設用３次元
モデルの各要素の形状を表示するに当たって、要素の種
別または目的に応じて設定された識別子に従って、面／
辺／頂点の色分け、塗りつぶし／半透明／透明などの処
理、球・円錐・円柱・その他直方体以外の形状の重ね表
示、あるいは内部に詳細形状を表示するなどの特徴付け
を行うことにより、簡略化された形状表示であっても対
応する要素の特徴や状態に関する情報をオペレータに伝
えることができる。

【００１４】請求項４の発明は、上記モデル要素表示手
段が、表示装置に表示された指標要素に対して入力装置
を介して指示操作されることにより、建設用３次元モデ
ルにおいて当該指標要素に設定されている情報を表示装
置に表示することを特徴とする。

【００１５】請求項４の発明においては、画面上での指
示操作により該当する要素の各種データを呼び出すこと
ができるので、建設用３次元モデルを建設時に固有なさ
まざまな情報の格納場所とし、同モデル表示画面を情報
の入出力操作に利用することが可能となる。

【００１６】請求項５の発明は、上記建設用モデル作成
手段が、入力装置を介して仮設プラント要素についてそ
の形状および位置を１つまたは２つ以上の直方体からな
る形状情報で示す指標要素を入力し、建設用３次元モデ
ルに付加する手段を備えることを特徴とする。

【００１７】請求項５の発明においては、部屋や作業区
画、機器の搬入経路や作業範囲のような仮想的な空間領
域、あるいは工事用の足場その他の仮設構造物や壁に開
けた仮開口部のような建設時に固有な仮設プラント要素
についても、建設用３次元モデルにおけるプラント構成
要素（本設プラント要素）と同様に直方体もしくはそれ
らの合成体の形状を有する指標要素を発生し、建設用３
次元モデルに付加することにより、この仮設プラント要
素に対応する指標要素も画面上に表示して、建設時に固
有な情報の格納、表示、呼び出しおよびその他の要求操
作を画面上の仮設プラント要素に対応する立体状の指標
要素を通じて行うことが可能となる。また、プラント構
成要素との空間関係などを評価することが可能となる。

【００１８】請求項６の発明は、上記建設用３次元モデ
ルにおいて、仮設プラント要素のうち、機器の搬入経路
を表わす要素については、想定される経路上の要所に配
置した当該機器の指標要素を包含する直方体の集合とし
て定義され、建設時に必要な壁に開けた仮開口部は、搬
入経路要素と当該壁要素が重複する空間の要素として定
義され、かつ仮開口要素は搬入経路要素と依存関係が定
義付けられ、搬入経路要素は機器要素と依存関係が定義
付けられることを特徴とする。

【００１９】請求項６の発明においては、プラント構成
要素以外の、機器の搬入経路や、機器の搬入などに必要
な壁に開けた仮開口部などの情報を容易に定義できるほ
か、仮開口と搬入経路、搬入経路と機器などの情報の依
存関係を定義することができるため、それらの情報の管
理や利用が可能となる。

【００２０】請求項７の発明は、上記建設用モデル作成
手段が、入力装置を介して入力されるプラント構成要素
の種別ごとの標準的な組立て手順を入力する手段と、入
力した組立て手順を作業項目に対応する作業ノードで表
し、作業の順序を前記作業ノード間を結合する線分で表
してなる標準作業モデルを作成する手段と、標準作業モ
デルをその要素種別に応じて建設用３次元モデルの要素
に付加する手段とを備えることを特徴とする。

【００２１】請求項７の発明においては、プラント構成
要素の各種別ごとの標準的な組立て手順を標準作業モデ
ルとして、建設用モデルを構成する各要素ごとに定義さ
れた上位クラスに付加するので、プラント構成要素や建
設に必要な情報と共にそれらを組み立てる手順などの情
報を格納すること、および画面操作などを通じてプラン
ト要素ごとに組み立て手順を呼び出すことが可能とな
る。

【００２２】請求項８の発明は、請求項７の構成におい
て、上記標準作業モデルが、各作業ノードごとに作業対
象として付加される前記要素の物量から過去実績に基づ
いて必要な作業量を算出することができるよう構成され
ることを特徴とする。

【００２３】請求項８の発明においては、各要素の組立
てに要する作業量ないし作業時間の見積りを求めること
ができる。

【００２４】請求項９の発明は、請求項７または８の構
成において、上記標準作業モデルが、各作業ノードごと
に当該作業に必要な前記仮設プラント要素を特定可能に
構成されることを特徴とする。

【００２５】請求項９の発明においては、搬入経路や作
業用の足場などを含む必要な作業空間を求めることが可
能となる。

【００２６】請求項１０の発明は、請求項８または９の
構成において、上記標準作業モデルが、作業ノード以外
に作業の開始と終了およびその他の時間的な区切りを明
示的に表わす標識ノードを有することを特徴とする。

【００２７】請求項１０の発明においては、作業の開始
と終了や特定の検査など作業の時間的な区切りを明示的
に示す標識ノードにより、計画の調整を行う場合や実績
データとの比較を行う場合の時間的な指標を定義するこ
とが可能となる。

【００２８】請求項１１の発明は、上記建設用モデル作
成手段が、プラント全体を複数の作業区画に分割し、こ
れらの作業区画に対応する立体形状の指標要素を作業区
画要素として入力装置を介して入力する手段と、建設用
３次元モデルを参照して、各作業区画要素内に存在する
プラント構成要素を抽出する手段と、この作業区画要素
ごとに抽出されるプラント構成要素に、その種別ごとに
定義された標準作業モデルを組合わせることにより、プ
ラント全体に対する全ての個別作業項目を網羅した個別
作業モデルを作成する手段とを備えることを特徴とす
る。

【００２９】請求項１１の発明においては、建屋の階、
部屋、機器・配管などの配置に基づいてプラント全体を
分割し定義した立体形状の作業区画に対して、各区画内
に存在するプラント構成要素を抽出し、その種別ごとに
定義された標準作業モデルを用いて、プラント全体に対
する全ての個別作業項目を自動的に作成するので、プラ
ントの建設に必要な作業項目を漏れなく柚出することが
可能となる。

【００３０】請求項１２の発明は、請求項１１の構成に
おいて、上記建設用モデル作成手段が、作業区画要素に
対して区画単位に作業の優先順位を設定し、各作業区画
要素内のプラント構成要素に対応する指標要素に対して
作業の優先順位を設定する手段を備え、プラント全体に
ついて作成された個別作業モデル上の全ての作業項目
が、作業区画要素単位およびプラント構成要素単位に設
定された優先順位および標準作業モデルで定義された作
業順序を時間的な制約条件として備えることを特徴とす
る。

【００３１】請求項１２の発明においては、作業区画単
位にまた同一区画内のプラント要素単位に優先順位を設
定でき、標準作業モデルとの組み合わせにより全ての個
別作業項目を作成するので、各作業項目には自動的にプ
ラント要素に設定された優先順位と標準作業モデルに定
義された作業順序を制約条件として付与することが可能
となる。

【００３２】請求項１３の発明は、請求項１１または１
２の構成において、上記作業計画作成手段が、建設計画
用のデータモデルを表示装置に表示する建設計画モデル
表示手段と、表示装置に建設計画用データモデルとして
表示された個別作業モデルについて、その構造を前記時
間的な制約条件を維持しつつ入力装置を介して編集する
編集手段と、構造の決定した個別作業モデルについて、
目標日または作業開始日もしくは工程途中の任意の作業
項目に対する指定日に基づいて、作業日程を調整する手
段とを備えることを特徴とする。

【００３３】請求項１３の発明においては、時間的な制
約条件を維持または変更しながら、複数の作業間で共通
化できる作業などを編集することや、目標完成日から時
間を逆行して各作業項目の日程を調整して行くことや、
全体作業開始日から順次日程を調整して行くことや、工
程途中の任意の作業項目に対して特定の日付けを固定し
時間的に双方向に日程を調整して行くことができるの
で、それらを組み合わせて適切な建設計画を作成するこ
とが可能となる。

【００３４】請求項１４の発明は、請求項１３の構成に
おいて、上記建設計画モデル表示手段が、個別作業モデ
ル上の標識ノードで表わされる時間的な情報、および作
業項目に対して定義された仮設プラント要素の空間的な
情報を利用して、建設計画用データモデルにおける建設
用３次元モデルの各要素について空間的な範囲と時間的
な範囲を入力装置を介して指定することにより、該当す
る要素だけに可視化または色分けの表示上の特徴付けを
行い、編集手段に対して、この画面上の要素を通じた編
集操作を許可するよう要求することを特徴とする。

【００３５】請求項１４の発明においては、干渉の可能
性のある空間的な範囲と時間的な範囲を指定することに
より、画面上にてその箇所の編集変更が容易となり、視
覚的に確認しつつに効率よく建設計画を調整変更するこ
とが可能となる。

【００３６】請求項１５の発明は、請求項１３または１
４の構成において、上記作業計画作成手段が、建設用３
次元モデルの各要素間の空間的な重複ならびに各要素に
付随する個別作業モデル間の時間的な重複を評価するこ
とにより、作業の干渉可能性の有無を判断する手段を備
えることを特徴とする。

【００３７】請求項１５の発明においては、建設用モデ
ル要素間の空間的な重複と各要素に付随する個別作業モ
デル要素間の時間的な重複を調べることにより、作業の
干渉可能性の有無を事前に評価することが可能となる。

【００３８】請求項１６の発明は、上記記録収集手段
が、プラント全体の建設作業計画における指定された空
間的または時間的な範囲に該当するモデル情報を格納す
る手段と、格納された前記モデル情報を表示し、この表
示されたモデル情報に従って作業現場での作業の進捗実
績データを収集する入出力手段とを有する可搬型サブシ
ステムを備えることを特徴とする。

【００３９】請求項１６の発明においては、プラント全
体を対象とする建設用モデルおよび付随する個別作業モ
デルに対して、特定の作業区間などの空間的な範囲、な
いしは特定の時間的な範囲を指定し、該当するモデル情
報を可搬型のサブシステムに格納し建設現場に持ち込む
ことにより、現場での情報確認を行うことができる。そ
の際、現場において該当する作業項目のうち、標準作業
モデルで定義した標識ノードの完了を確認した後、その
日時を入力することや、該当現場における各要素の日々
の作業進捗状況を建設用モデルの表示画面を確認しなが
ら入力することができ、現場で建設計画に関わる各種の
情報を確認しながら実績データの収集を行うことが可能
となる。

【００４０】請求項１７の発明は、請求項１６の構成に
おいて、上記記録収集手段が、可搬型サブシステムを用
いて収集した各範囲ごとの作業計画の進捗実績データを
集積する手段と、集積された進捗実績データを分析しこ
の分析結果を前記作業計画作成手段にフィードバックす
る手段とを備えることを特徴とする。

【００４１】請求項１７の発明においては、可搬型サブ
システムを用いて収集した作業区画ごとの作業の進捗実
績データを、オンラインまたはオフラインにて集積・集
計することにより、プラント全体としての作業進捗状況
を監視し、必要に応じて作業計画作成手段を用いて作業
計画を修正することが可能となる。また、全作業の完了
後に建設計画と建設実績についてプラント工期全体とし
ての分析、あるいは各個別プラント要素に対する作業の
標識ノードにおける計画と実績の差を要素種別ごとに統
計的に分析しすることにより、標準作業モデルにおける
作業量見積りなどに使用する標準データなどを実績に基
づいて調整することが可能となる。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００４３】図１は、本発明のプラント建設支援システ
ムの一実施の形態の基本的な機能構成を示すブロック図
である。この図において、プラント建設支援システム
は、設計用プラント３次元モデル１からプラント構成要
素の指標要素を生成し本設プラント要素モデル２を作成
する指標要素生成手段３と、オペレータより仮設プラン
ト要素の指標要素を入力し仮設プラント要素モデル４を
作成する仮設プラント要素入力手段５と、本設プラント
要素モデル２と仮設プラント要素モデル４とを関連付
け、建設対象プラント要素モデル６として管理する関連
付け手段７と、この建設対象プラント要素モデル６内の
任意の指標要素を表示するモデル要素表示手段８と、オ
ペレータからプラントの作業区画の指標要素を入力し、
各作業区画に包含される建設対象プラント要素モデル６
のプラント要素を抽出する作業区画入力手段９と、本設
プラント要素の種別ごとに標準的な組み立て手順をオペ
レータより入力し標準作業モデル（のライブラリー）１
０を作成する標準作業モデル入力手段１１と、建設対象
プラント要素モデル６と標準作業モデル１０とから個別
作業モデルを生成する個別作業モデル生成手段１２と、
この手段１２によって生成された各個別作業モデルにつ
いて作業開始・終了等の日程を調整する作業モデル編集
手段１３と、この作業モデル編集手段１３による日程調
整段階での各作業工程の空間的および時間的干渉可能性
を評価する干渉評価手段１４と、個別作業モデル生成手
段１２によって生成され、作業モデル編集手段１３によ
って日程調整されるプラント全体の個別作業モデルを格
納するプラント建設作業モデル１５と、プラント建設作
業モデル１５内の任意の個別作業モデルを表示する個別
作業モデル表示手段１６と、プラント建設作業モデル１
５内の任意の個別作業モデルを取り出し可搬型サブシス
テム１７にダウンロードする作業モデルダウンロード手
段１８と、可搬型サブシステム１７を構成する特定区画
個別作業モデル１９、個別作業モデル表示手段２０およ
び実施記録入力手段２１と、可搬型サブシステム１７で
収集された個別作業実施記録データを取り込む実施記録
データアップロード手段２２と、収集された個別作業実
施記録データを格納する作業実施記録データベース２３
と、収集された個別作業実施記録データを分析し標準作
業モデル入力手段１１および作業モデル編集手段１３へ
フィードバックする実施記録分析手段２４とで構成され
る。

【００４４】なお、可搬型サブシステム１７は、現場へ
の持ち込み可能な小型計算機によって形成され、可搬型
サブシステム１７を除く本体システム２５は計算機によ
って実現される。また、各入力（または編集）手段５、
９、１１、１３および表示手段８、１６は、本体システ
ム２５の入力装置および表示装置に接続され、オペレー
タと対話操作によるデータの入出力を行う。

【００４５】次に、図１に従って図２〜図１２を参照し
ながら本実施の形態の基本的な処理の流れを説明する。

【００４６】設計用プラント３次元モデル１は、プラン
ト設計用に作成された実際の建屋、機器、配管、その他
の構造物などのプラント構成要素の３次元モデルであ
り、名称や番号などの識別情報、種別や材質などの属性
情報、ならびに形状や位置を正確に示すための形状情報
を有している。

【００４７】この設計用プラント３次元モデル１におい
て、特に形状については、配置設計などを実施する関係
上、図２に符号Ａで示すように、現物をかなりの精度で
模擬することが必要であるため、各プラント構成要素を
表わすデータ量は、大きなものとなるのが通常である。
しかしながら、同時に設計段階では、全体調整時などを
除けば、系統や機能などに応じた分割モデルを利用する
機会が多いため、詳細な形状を扱いながらも、モデルの
大きさを調整することにより、一度に処理するデータ量
の調整をはかることができる。

【００４８】これに対して、プラントの建設計画を策定
する場合には、基礎から上に順次積み上がり相互に依存
するあらゆる空間（階）を考慮しなければならないこ
と、またある階や部屋においては、その中の空間を占め
るあらゆる要素を系統や種別に依らず全て考慮しなけれ
ばならないことなどから、設計と比べて広範囲を対象と
することが多い。そのように広い範囲を総括的に把握す
る場合には、必ずしも図２に符号Ａで示すような詳細な
要素表現を用いなくても、符号Ｂで示すような簡易的な
立体形状で扱っても、後述するように目的を達すること
ができる。図２のＢは、プラント構成要素Ａの形状を示
すｘｙｚ座標の最小値と最大値をとった直方体形状（バ
ウンダリボックス）を表わしているが、本発明では、元
の設計用プラントモデルにおける構成要素に対応して、
識別情報と属性情報、ならびにこのような簡易的な形状
情報を有する要素を指標要素と呼ぶ。

【００４９】指標要素は、簡易的な形状情報以外は元の
設計用プラントモデルにおける構成要素と等価である
が、直方体形状だけでは画面に表示した場合など実物の
把握が困難なため、図３に一例を示したように、各指標
要素Ｂ1 〜Ｂ5 に対して、要素の種別または目的に応じ
て人間が容易に判別可能な特徴付け表示を行う。特徴付
けとしては、図３の例以外にも、面／辺／頂点の色分
け、塗りつぶし／半透明／透明などの処理、球・円錐・
円柱・その他形状の重ね表示や指標要素領域内に詳細形
状を表示する方法などが可能である。

【００５０】また、プラントの建設段階では、設計段階
と比べて、空間的または種別的にも広範囲のデータを扱
う必要があると同時に、建設作業に必要な空間、手順に
応じて変化する足場や搬入経路など、設計用プラントモ
デルには定義されていない建設時に固有のプラント要素
を考慮しなければならない。

【００５１】図４および図５は、このような建設時に固
有なプラント要素の一例として、それぞれ任意の設計対
象のプラント構成要素Ａ11に対する作業範囲と搬入経
路、ならびにプラント構成要素Ａ21に対する搬入経路と
仮開口を示したものである。これらにおいて、プラント
構成要素Ａ11の指標要素Ｂ11に対して定義された作業範
囲Ｂ12と搬入経路Ｂ13、ないしプラント構成要素Ａ21の
指標要素Ｂ21に対して定義された搬入経路Ｂ22と壁面23
に設けられた仮開口Ｂ24などはいずれも、元の要素と同
等の指標要素として表現できるため、例えば作業範囲Ｂ
12や搬入経路Ｂ13は指標要素Ｂ11と、また搬入経路Ｂ22
や仮開口Ｂ24は指標要素Ｂ21とそれぞれ関連付けて管理
することが可能となる。特に仮開口Ｂ24は、指標要素Ｂ
21が表わす物体を搬入するための経路Ｂ22と壁面Ｂ23の
共通部として定義されるため、指標要素Ｂ21だけでなく
壁面の指標要素Ｂ23とも関連付けることができる。この
ような関係を利用すれば、他に同じ壁面を通過して搬入
する物体がある場合に必要となる仮開口を検索し、必要
に応じて複数の仮開口をひとつで代用するなどの応用も
可能となる。

【００５２】ここでは便宜上、設計用プラント３次元モ
デル１のプラント要素を本設プラント要素、また建設時
に固有のプラント要素を仮設プラント要素と称する。

【００５３】図１において、指標要素生成手段３は、プ
ラント設計用に作成された３次元モデル１から図２に示
すような指標要素Ｂを生成し、本設プラント要素モデル
３として格納する。

【００５４】一方、仮設プラント要素入力手段５は、オ
ペレータからの入力情報に基づいて仮設プラント要素を
生成し、仮設プラント要素モデル４として格納する。

【００５５】さらに本設プラント要素モデル２と仮設プ
ラント要素モデル４は、関連付け手段７を介して、建設
対象プラント要素モデル６として一括管理される。ま
た、この建設対象プラント要素モデル６を構成する各指
標要素は、各要素が有する識別情報や属性情報、あるい
は位置情報などに基づいて検索されることにより、図３
に一例を示したような方法で、モデル要素表示手段８に
より表示可能となる。

【００５６】さらに、このプラント建設支援システムで
は、建設対象プラント要素モデル６に対して、プラント
全体を適当な作業区画に分割し、その区画も先の作業範
囲などと同様に、指標要素の一種として管理することが
できる。

【００５７】図６は、プラント全体モデルと作業区画モ
デルの簡略的な例を示すもので、Ｐはプラント全体を作
業区画に分割した様子を表わし、ＢP1は任意の作業区画
の指標要素のひとつを示す。またＢ31〜Ｂ36は、作業区
画ＢP1内の指標要素であるが、作業区画ＢP1と各要素Ｂ
31〜Ｂ36の包含関係は、指標要素が有するｘｙｚ座標の
最小値と最大値の関係だけから判別することができる。

【００５８】図１において、作業区画入力手段９は、オ
ペレータより作業区画に対応する指標要素を入力すると
同時に、建設対象プラント要素モデル６のうち、各作業
区画に包含される要素を抽出する機能を有する。

【００５９】本発明のプラント建設支援システムでは、
本設プラント要素モデル２、仮設プラント要素モデル
４、建設対象プラント要素モデル６の他に、これらとは
性質を異にしたモデルを利用する。それは標準作業モデ
ル、ならびにそれらを実際のプラントに適用した個別作
業モデルである。

【００６０】標準作業モデルは、プラント構成要素の種
別ごとに、標準的な組み立て手順を表わすもので、作業
対象や作業項目などに対応するノード、ならびに作業の
順序を同ノード間を結合する線分として表現する。

【００６１】図７に、代表的な配管系に対する標準作業
モデルの一例を示す。図７では、工事開始Ｓ１、資材搬
入Ｓ２、足場組み立てＳ３、配管仮付Ｓ４、配管溶接Ｓ
５、溶接検査Ｓ６、耐圧試験Ｓ７、配管洗浄Ｓ８、仕上
げＳ９、据付検査Ｓ１０、足場撤去Ｓ１１、工事終了Ｓ
１２までの一連する作業が、各作業工程ごとに独立した
データノードとして表現されている。各作業ノードは、
それぞれひとつのデータクラスとして、作業対象となる
要素（図７の場合には配管）の物量から、過去の実績に
基づき必要な作業量を算出するための計算式を内包して
いる他、各作業に伴う作業領域や必要な仮設物などに対
応する要素と関連付けること、各工程ごとの開始・終了
を指定することなどが可能となっている。また標準作業
モデルにおいては、具体的な工程を示すノード以外に工
事開始Ｓ１や終了Ｓ１２、特定の検査など作業全体とし
ての時間的な区切りを明示的に表わす標識ノードが指定
可能となっている。

【００６２】前記のように、プラント構成要素の種別
（配管、機器、計装品など）ごとに作成された標準作業
モデルは、一種のクラスライブラリとして格納され、任
意に指定された図６に示したような作業区画ごとのモデ
ル要素と組み合わすことにより、個別作業モデルを作成
するのに利用される。

【００６３】図１において、標準作業モデル入力手段１
１は、オペレータよりプラント構成要素の種別ごとに標
準的な組み立て手順を入力し、標準作業モデル（のライ
ブラリ）１０を作成する。

【００６４】個別作業モデル生成手段１２は、建設対象
プラント要素モデル６に格納されている全ての作業区画
モデルと標準作業モデルとから図８に示すような手順で
個別作業モデルを生成する。

【００６５】図８において、ＢP は、特定された作業区
画の指標要素であり、この作業区画ＢP 内の指標要素Ｂ
41、Ｂ42が種別Ｅ（例えば配管）に属すると、本システ
ムは、指標要素Ｂ41、Ｂ42について、標準作業モデルの
ライブラリ１０に格納されている種別Ｅに対応する標準
作業モデル１０ｅをテンプレートとして、指標要素Ｂ4
1、Ｂ42の具体的な組み立て手順を表わす個別作業モデ
ル１５e1、１５e2を作成する。この時の個別作業モデル
では、指標要素Ｂ41、Ｂ42の物量（配管要素数または重
量）に基づいて、各作業ノードの基準所要工数が計算さ
れる。なお、図８においては、同様に作業区画ＢP 内の
指標要素Ｂ43、Ｂ44について、この指標要素Ｂ43、Ｂ44
の種別Ｂに対応する標準作業モデル１０ｆを用いて個別
作業モデル１５f3、１５f4を作成する例も示している。
１５P は、作業区画ＢP 内全体の各要素に対する個別作
業モデルの集合を示す。

【００６６】図１において、このようにして作成された
プラント全体の個別作業モデルは、プラント建設作業モ
デル１５として格納される。しかしながら、このように
自動生成された個別作業モデルだけでは、各作業の具体
的な開始や終了の日程は決定できない。このため、作業
モデル編集１３、干渉評価手段１４、および個別作業モ
デル表示手段１６により対話的に人間による編集調整処
理を行い、建設計画として完成する。

【００６７】図９に、図８に示す個別作業モデル１５P
に対する作業モデル編集手段１３による作業の順序付け
の様子を示す。もともと作業計画を策定する場合には、
プラント全体の中でどの区画から建設作業を実施する
か、あるいはひとつの区画の中でもどの構成要素から組
み立て作業を進めるかは、任意に指定できるものではな
く、建屋全体を見れば下の階から上に、ある区画／部屋
を見れば奥から手前になどの優先順位が自然と発生す
る。

【００６８】本プラント建設支援システムで作成される
個別作業モデルの特徴は、個々のモデルがプラント構成
要素や作業区画に対応している点であり、その順序付け
に際しても、まずは個別作業モデル表示手段１６ではな
く、モデル要素表示手段８により、空間的な位置関係や
要素の種別から、作業区画または個々の機器などに対応
する各指標要素に対して作業順位を付加することができ
る。このように指定された順位は、図８または図９に示
すような個別作業モデル１５e1、１５e2、１５f3、１５
f4またはその集合体である１５P と、他の個別作業モデ
ルとの間の時間的な制約条件となる。

【００６９】個別作業モデルからの具体的な建設計画の
策定に必要な処理としては、それらの制約条件を満たし
つつ、複数の作業間で共通化できる作業など（例えば資
材の搬入や足場の据え付けなど）を、複数の個別作業モ
デルにおける作業ノードの結合操作として指定する処
理、あるいは各作業ノードの開始・終了日程を順次指定
して行く処理などが挙げられる。

【００７０】前述の通り各作業ノードは、作業モデル全
体または個々に特定された制約条件に加えて、物量に基
づいて算出された所要工数などを格納しているため、全
体的な開始日を指定することにより、単純にその終了
日、次の作業の開始日などを計算して行くこと、あるい
は逆に目標完了日から逆算することも可能であるが、プ
ラントのように複雑で大規模な建造物の場合には、適宜
中間的な目標日を設定してその前後に反復的に日程調整
を行うというやり方が通例である。なお本システムの方
法により生成された個別作業モデルの各作業ノードは、
制約条件や必要工数を備えた作業項目とみなすことも可
能なので、データ形式の変換を経て汎用のいわゆるスケ
ジューリングソフトウェアにデータを転送し、同ソフト
ウェア上で山積み山崩しなどの処理をかけながら日程調
整を行うことも可能である。

【００７１】具体的な建設計画または作業計画を策定す
る場合に、問題となるのが作業間の干渉である。前記の
通り、本システムでは、作業区画や構成要素の空間的な
位置関係などに基づき作業間の順位を制約条件として指
定することができる。この制約条件は、干渉回避のひと
つの方法とみなすことができるが、これにより全ての作
業間の干渉が完全に回避できる保証はない。特に建設時
には、本設プラント要素とは別に、ある期間だけ存在す
る仮設プラント要素が存在するため、事前に全ての干渉
可能性を優先順位として特定することは難しく、図８に
示すような作業モデル編集手段１３による対話的作業モ
デル編集の途中などに、自動または要求に基づき起動で
きる干渉評価手段１４が必要となる。

【００７２】図１０に、作業区画モデルと個別作業モデ
ルを利用した干渉評価の方法について示す。すでに記述
した通り、本システムでは、プラントの建設に関わる全
ての要素（本設プラント要素および仮設プラント要素）
が、空間情報を持つ指標要素として定義されている。さ
らに各要素の建設または組み立て手順に関わる全ての作
業工程は、個別作業モデル中の作業ノードとして定義さ
れており、この作業ノードは、それぞれが発生する時間
情報とともに、必ず対応する指標要素の情報を有してい
る。

【００７３】これらを利用して、図１０にＧで示した範
囲ならびにＴで示した範囲を指定することにより、本シ
ステムの干渉評価手段１４は、範囲Ｇでの空間的な干渉
可能性の評価、すなわち各作業ノードに対応するプラン
ト要素が空間的に重なるかどうか、または共通するプラ
ント要素と関連付けられていないかどうかの評価を行
い、ならびに範囲Ｔでの時間的な干渉可能性の評価を行
う。

【００７４】特に本システムの方法によれば、ある作業
ノードに直接関連付けられているプラント要素の評価だ
けでなく、その要素に関連付けられている他のプラント
要素や作業ノ−ド、すなわち間接的な要素についても評
価を行うことにより、搬入経路、仮開口、足場などの仮
設プラント要素間の干渉も評価できる点が大きな特徴で
ある。

【００７５】このとき、個別作業モデル表示手段１６
は、指定された空間的範囲Ｇならびに時間的範囲Ｔに該
当する要素だけに可視化または色分けなどの表示上の特
徴付けを行い、作業モデル編集手段１３はこの画面上の
要素を通じて編集操作を許可するように構成されること
により、オペレータは前述の干渉評価手段１４による評
価結果を見ながら容易に建設計画の調整を行うことがで
きる。

【００７６】プラントのように大規模な建造物の建設ま
たは組み立てに関わる計画については、充分詳細な事前
評価に基づいて策定することが重要であり、図１におけ
る１から１６までの構成は、特にそのような事前評価を
目的としている。

【００７７】しかしながら、詳細な建設計画は、計画段
階だけでなく、実行段階にも重要な役割を果たす。さら
に、標準作業モデル入力手段１１による標準作業モデル
の作成や作業モデル編集１３による個別作業モデルの編
集には、過去の建設実績などに基づく知識や情報が不可
欠となる。このような情報の蓄積には、実行段階におけ
る実際の現場での情報収集が重要となる。

【００７８】図１における作業モデルダウンロード手段
１８は、そのような目的のために現場で必要な情報をプ
ラント建設作業モデル１５から可搬型サブシステム１７
にダウンロードする機能を有する。

【００７９】可搬型サブシステム１７では、作業モデル
ダウンロード手段１８によりダウンロードされた特定の
個別作業モデルを格納する特定区画個別作業モデル１９
として格納し、この特定区画個別作業モデル１９内の個
別作業モデル情報を個別作業モデル表示手段２０により
画面に表示し、表示された個別作業モデル情報に従って
運転員によって入力された作業実施記録データを実施記
録入力手段２１によって特定区画個別作業モデル１９へ
保存することによって、現場での建設作業の実施記録デ
ータを収集する。

【００８０】図１１に、先に説明した本体システム２５
および可搬型サブシステム１７における情報の流れと役
割分担を図示する。図１１において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３
は、それぞれ設計事務所、現場事務所、および作業現場
を表わし、設計事務所Ｒ１および現場事務所Ｒ２には、
本体システム２５が設置され、現場事務所Ｒ３には可搬
型サブシステム１７が持ち込まれた状態となっている。

【００８１】可搬型サブシステム１７の役割は、本体シ
ステム２５で作成された作業区画ごとのプラント要素モ
デルと個別作業モデルのデータのうち特定の作業区画に
対応する部分データを、該当現場への持ち込み可能な小
型計算機に取り込み、現場での情報の確認ならびに作業
の開始・終了日時や検査結果の入力などを行う点にあ
る。

【００８２】本体システム２５および可搬型サブシステ
ム１７の役割を、情報の流れという観点から見ると次の
ようになる。

【００８３】設計事務所Ｒ１の最大の役割は、本体シス
テム２５を利用して、設計用に作成された設計用データ
ベースＤ１（図１の設計用プラントモデル１に相当）か
ら、建設用データベースＤ２（図１の建設対象プラント
要素モデル６＋プラント建設作業モデル１５）を作成す
ることにある。また設計事務所Ｒ１では、現場事務所Ｒ
２で集積されたプラント全体の個別作業実施記録データ
ベースＤ３を取り込み、過去のプラントに関する作業実
施記録データベースＤ４として管理しており、作業計画
の策定には、そのデータも利用可能である。

【００８４】現場事務所Ｒ２における本体システム２５
の役割は、設計事務所Ｒ１で作成された建設用データベ
ースＤ２を用いて、プラント全体に関わる建設計画を管
理すること、特定の作業区画に対応する部分建設用デー
タベースＤ５を図１に示す作業モデルダウンロード手段
１８により可搬型サブシステム１７にダウンロードする
こと、可搬型サブシステム１７で収集された個別作業実
施記録データＤ６を図１に示す実施記録アップロード手
段２２を用いて蓄積すること、および可搬型サブシステ
ム１７からアップロードされた進捗情報に基づき、必要
に応じて個別作業モデルを部分修正すること、などにあ
る。

【００８５】さらに可搬型サブシステム１７の作業現場
Ｒ３における役割は、現場で実施される建設または取り
付け作業に対応する各種経過情報を確認すること、なら
びに人為操作により入力した具体的な作業の開始や終了
の日時や検査結果などを記録することにある。

【００８６】図１２には、可搬型サブシステム１７の機
能の概要を記す。現場での作業を支援する上で必要な機
能としては、プラント全体区画に関するマップ情報表示
（ａ）、該当作業区画および同区画内の要素の配置情報
表示（ｂ）、同区画内の要素に対応する個別作業モデル
情報表示（ｃ）、各要素の詳細情報表示と各要素の現場
状態などに関わる情報入力（ｄ）、および各要素に対応
する個別作業モデルの作業ノードに関わる詳細情報表示
と各作業の開始終了日時や検査結果などの情報入力
（ｅ）が挙げられる。（ｄ）、（ｅ）で収集された情報
は、−旦は可搬型サブシステム１７の個別作業実施記録
データＤ６として蓄積された後、現場事務所Ｒ２の本体
システム２５を経由して個別作業実施記録データベース
Ｄ３となり、最終的には設計事務所Ｒ１の本体システム
２５により過去のプラントに関する作業実施記録データ
ベースＤ４として蓄積管理される。

【００８７】図１に示すように、本プラント建設支援シ
ステムでは、このようにして蓄積した作業実施記録デー
タベース２３または図１１における作業実施記録データ
ベースＤ４に対して、実施記録分析手段２４により個別
作業実施記録データの分析を行う。

【００８８】個別作業実施記録データの分析の目的は、
標準作業モデル中の各作業ノードにおける物量からの作
業工数の算出方式の精度向上、標準作業手順の確認、個
別作業モデルにおける優先順位の指定方法の精度向上な
どである。典型的な分析方法としては、蓄積された個別
作業実施記録データを要素種別ごとに集計し、各作業ノ
ード単位の所要時間を統計的に分析することにより、物
量からの作業量見積りに使用するパラメータや計算式の
調整を行うことなどが挙げられる。

【００８９】

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、設計
時に作成された情報を基盤として、プラント全体を対象
とする漏れのない建設計画を作成・評価することができ
るとともに、設計から建設計画、工事実績まで一元化さ
れたモデルにより情報の伝達や管理を行うことができ
る。

【００９０】また本発明によれば、壁や柱など建屋系の
プラント構成要素、機器・弁・配管・計器などの機械お
よび電気系のプラント構成要素について直方体形状で表
示することにより、プラント全体を網羅する構成要素に
ついて広い範囲にまたがる立体的な位置関係を簡略的に
表示することが可能となる。

【００９１】また本発明によれば、上記直方体形状を表
示するに当たって、対応する要素の種別または目的に応
じて特徴付けを行うことにより、簡略化された形状表示
であっても対応する要素をより正確に把握可能にするこ
とができ。

【００９２】また本発明によれば、画面上で建設用３次
元モデルに対する指示操作により該当する要素の各種デ
ータの呼び出しを可能とすることにより、建設用３次元
モデルを建設時に固有なさまざまな情報の格納場所と
し、同モデル表示画面を情報の入出力操作に利用するこ
とができる。

【００９３】また本発明によれば、部屋や作業区画、機
器の搬入経路や作業範囲のような仮想的な空間領域、あ
るいは工事用の足場その他の仮設構造物や壁に開けた仮
開口部のような建設時に固有な物体についても、プラン
ト構成要素と同等の形状情報を持った要素として定義す
ることにより、プラント構成要素と共通に管理し組み合
わせて利用することができる。

【００９４】また本発明によれば、機器の搬入経路や壁
に開けた仮開口部を該当する機器や壁と関連付けて建設
用３次元モデルに情報設定することにより、それらの情
報を該当する機器の作業と関連付けて利用することがで
きる。

【００９５】また本発明によれば、プラント構成要素の
各種別ごとに標準的な組立て手順を標準作業モデルとし
て作成することにより、プラント構成要素や建設に固有
な情報と共にそれらを組み立てる手順を記録し管理する
こと、ならびに画面操作などを通じて要素ごとに組み立
て手順を呼び出すことができる。

【００９６】また本発明によれば、標準作業モデルの作
業ノードごとに対象となる要素の物量から過去実績に基
づいて必要な作業量を算出可能にすることにより、建設
用モデルで定義された各要素について組み立てに要する
作業量の見積りを求めることができる。

【００９７】また本発明によれば、標準作業モデルの作
業ノードごとに当該作業に必要な仮設プラント要素を特
定可能にすることにより、搬入経路や作業用の足場など
を含む必要な作業空間を求めることができる。

【００９８】また本発明によれば、標準作業モデルに、
作業ノード以外に作業の開始と終了およびその他の時間
的な区切りを明示的に表わす標識ノードを設定すること
により、計画の調整を行う場合や実績データとの比較を
行う場合の時間的な指標を定義することが可能となる。

【００９９】また本発明によれば、設計で作成したプラ
ント構成要素と、その種別ごとに定義された標準作業モ
デルから、プラント全体に対する全ての個別作業項目を
漏れなく抽出することができる。

【０１００】また本発明によれば、作業区画単位に各プ
ラント構成要素に優先順位を設定し、標準作業モデルと
の組み合わせにより全ての個別作業項目を作成すること
により、プラント全体に対する全ての個別作業項目に対
して、設定された優先順位と標準作業モデルに定義され
た作業順序を制約条件として付与することが可能とな
る。また本発明によれば、目標日または作業開始日も
しくは工程途中の任意の作業項目に対する指定日に基づ
いて作業日程を調整する手段を設けることにより、最適
な建設計画を作成することができる。

【０１０１】また本発明によれば、建設用モデルの各要
素について、表示に際して空間的な範囲と時間的な範囲
を指定することにより、該当する要素だけを選択的に表
示しかつ画面上の要素を通じた編集操作を許可するよう
構成することにより、空間的ならびに時間的干渉の可能
性のある要素を選択的に編集操作することが容易とな
り、効率よく建設計画を調整変更することができる、ま
た本発明によれば、建設用モデル要素間の空間的な重複
と各要素に付随する個別作業モデル要素間の時間的な重
複を評価することにより、作業項目間での干渉可能性の
有無を事前に評価することができる。

【０１０２】また本発明によれば、可搬型サブシステム
に建設用モデルの情報を格納することにより、建設現場
での計画やモデル構成要素に関する情報の確認と利用が
可能となる。

【０１０３】また本発明によれば、現場において計画デ
ータを確認しながら作業の進捗などに関わる実績データ
の収集を行うことができる。

【０１０４】また本発明によれば、可搬型サブシステム
を用いて収集した作業区画ごとの作業の進捗実績データ
を、オンラインまたはオフラインにて集積・集計するこ
とにより、プラント全体としての作業進捗状況を監視
し、必要に応じて作業計画作成手段を用いて作業計画を
修正することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のプラント建設支援シス
テムを示すブロック図である。

【図２】プラント構成要素に対する指標要素を例示する
図である。

【図３】図１に示すモデル要素表示手段８によるモデル
指標要素の特徴付け表示例を示す図である。

【図４】仮設プラント要素（作業範囲と搬入経路）の指
標要素を例示する図である。

【図５】仮設プラント要素（搬入経路と仮開口）の指標
要素を例示する図である。

【図６】プラント全体モデルと作業区画モデルを例示す
る図である。

【図７】特定要素種別（配管系）に対する標準作業モデ
ルを例示する図である。

【図８】図１に示す個別作業モデル生成手段１２の処理
例を示すフロー図である。

【図９】図１に示す作業モデル編集手段１３による個別
作業モデルの作業の順序付けを例示する図である。

【図１０】図１に示す干渉評価手段１４における作業区
画モデルによる作業の空間的干渉評価と個別作業モデル
による作業の時間的干渉評価の例を示す図である。

【図１１】本発明にかかるプラント建設支援システム
（本体システム／可搬型サブシステム）における情報の
流れを例示する図である。

【図１２】本発明にかかるプラント建設支援システムの
入出力を例示する図である。

【符号の説明】

１………設計用プラントモデル２………本設プラント要素モデル３………指標要素生成手段４………仮設プラント要素モデル５………仮設プラント要素入力手段６………建設対象プラント要素モデル７………関連付け手段８………モデル要素表示手段９………作業区画入力手段１０………標準作業モデル１１………標準作業モデル入力手段１１１２………個別作業モデル生成手段１３………作業モデル編集手段１４………干渉評価手段１５………プラント建設作業モデル１６、２０………個別作業モデル表示手段１７………可搬型サブシステム１８………作業モデルダウンロード手段１８１９………特定区画個別作業モデル２１………実施記録入力手段２２………実施記録データアップロード手段２３………作業実施記録データベース２４………実施記録分析手段２５………本体システム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西岡昭彦神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝横浜事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表示装置と入力装置を備え、対話的にプ
ラントの建設作業計画を策定しプラント建設を支援する
プラント建設支援システムにおいて、建設対象の各プラント構成要素についてその詳細な形状
情報が設定されてなる設計用に作成された３次元モデ
ル、前記プラント構成要素の種別ごとの標準的な組立て
手順に関する情報、および前記プラント構成要素以外の
建設に固有な仮設プラント要素の情報に基づいて建設計
画用のデータモデルを作成する建設用モデル作成手段
と、前記建設計画用のデータモデルを利用してプラント全体
の建設作業計画を作成する作業計画作成手段と、この建設作業計画に対する実際の建設作業の進捗状況を
記録し収集する記録収集手段とを備えたことを特徴とす
るプラント建設支援システム。
【請求項２】前記建設用モデル作成手段は、前記設計用３次元モデルの詳細な形状情報を有する各構
成要素から当該構成要素を包含する最小の直方体を示す
簡略な形状情報を有する指標要素を生成する手段と、この直方体状の指標要素にて構成される建設用３次元モ
デルを格納する手段と、前記建設用３次元モデルに基づいて任意の前記直方体状
の指標要素を前記表示装置に表示するモデル要素表示手
段とを備えることを特徴とする請求項１記載のプラント
建設支援システム。
【請求項３】前記モデル要素表示手段は、前記直方体
状の指標要素をその要素の種別または目的に応じて識別
可能に特徴づけて表示することを特徴とする請求項２記
載のプラント建設支援システム。
【請求項４】前記モデル要素表示手段は、前記表示装
置に表示された指標要素に対して前記入力装置を介して
指示操作されることにより、前記建設用３次元モデルに
おいて当該指標要素に設定されている情報を前記表示装
置に表示することを特徴とする請求項２または３記載の
プラント建設支援システム。
【請求項５】前記建設用モデル作成手段は、前記入力装置を介して前記仮設プラント要素についてそ
の形状および位置を１つまたは２つ以上の直方体からな
る形状情報で示す指標要素を入力し、前記建設用３次元
モデルに付加する手段を備えることを特徴とする請求項
２ないし４のいずれか１項に記載のプラント建設支援シ
ステム。
【請求項６】前記建設用３次元モデルにおいて、仮設
プラント要素のうち、機器の搬入経路を表わす要素につ
いては、想定される経路上の要所に配置した当該機器の
指標要素を包含する直方体の集合として定義され、建設
時に必要な壁に開けた仮開口部は、前記搬入経路要素と
当該壁要素が重複する空間の要素として定義され、かつ
前記仮開口要素は搬入経路要素と依存関係が定義付けら
れ、前記搬入経路要素は機器要素と依存関係が定義付け
られることを特徴とする請求項５記載のプラント建設支
援システム。
【請求項７】前記建設用モデル作成手段は、前記入力装置を介して前記プラント構成要素の種別ごと
の標準的な組立て手順を入力する手段と、入力した組立て手順を作業項目に対応する作業ノードで
表し、作業の順序を前記作業ノード間を結合する線分で
表してなる標準作業モデルを作成する手段と、前記標準作業モデルをその要素種別に応じて前記建設用
３次元モデルの各要素に付加する手段とを備えることを
特徴とする請求項２ないし６のいずれか１項に記載のプ
ラント建設支援システム。
【請求項８】前記標準作業モデルは、各作業ノードご
とに作業対象として付加される前記要素の物量から過去
実績に基づいて必要な作業量を算出することができるよ
う構成されることを特徴とする請求項７記載のプラント
建設支援システム。
【請求項９】前記前記標準作業モデルは、各作業ノー
ドごとに当該作業に必要な前記仮設プラント要素を特定
可能に構成されることを特徴とする請求項７または８記
載のプラント建設支援システム。
【請求項１０】前記前記標準作業モデルは、前記作業
ノード以外に作業の開始と終了およびその他の時間的な
区切りを明示的に表わす標識ノードを有することを特徴
とする請求項８または９記載のプラント建設支援システ
ム。
【請求項１１】前記建設用モデル作成手段は、プラント全体を複数の作業区画に分割し、これらの作業
区画に対応する立体形状の指標要素を作業区画要素とし
て前記入力装置を介して入力する手段と、前記建設用３次元モデルを参照して、前記各作業区画要
素内に存在するプラント構成要素を抽出する手段と、この作業区画要素ごとに抽出される前記プラント構成要
素に、その種別ごとに定義された標準作業モデルを組合
わせることにより、プラント全体に対する全ての個別作
業項目を網羅した個別作業モデルを作成する手段とを備
えることを特徴とする請求項７ないし１０のいずれか１
項に記載のプラント建設支援システム。
【請求項１２】前記建設用モデル作成手段は、前記作業区画要素に対して区画単位に作業の優先順位を
設定し、各前記作業区画要素内のプラント構成要素に対
応する指標要素に対して作業の優先順位を設定する手段
を備え、プラント全体について作成された前記個別作業モデル上
の全ての作業項目が、前記作業区画要素単位および前記
プラント構成要素単位に設定された前記優先順位および
前記標準作業モデルで定義された作業順序を時間的な制
約条件として備えることを特徴とする請求項１１記載の
プラント建設支援システム。
【請求項１３】前記作業計画作成手段は、前記建設計画用のデータモデルを前記表示装置に表示す
る建設計画モデル表示手段と、前記表示装置に建設計画用データモデルとして表示され
た前記個別作業モデルについて、その構造を前記時間的
な制約条件を維持しつつ前記入力装置を介して編集する
編集手段と、構造の決定した前記個別作業モデルについて、目標日ま
たは作業開始日もしくは工程途中の任意の作業項目に対
する指定日に基づいて、作業日程を調整する手段とを備
えることを特徴とする請求項１１または１２記載のプラ
ント建設支援システム。
【請求項１４】前記建設計画モデル表示手段が、前記
個別作業モデル上の標識ノードで表わされる時間的な情
報、および作業項目に対して定義された仮設プラント要
素の空間的な情報を利用して、前記建設計画用データモ
デルにおける前記建設用３次元モデルの各要素について
空間的な範囲と時間的な範囲を前記入力装置を介して指
定することにより、該当する要素だけに可視化または色
分けの表示上の特徴付けを行い、前記編集手段に対し
て、この画面上の要素を通じた編集操作を許可するよう
要求することを特徴とする請求項１３記載のプラント建
設支援システム。
【請求項１５】前記作業計画作成手段は、前記建設用３次元モデルの各要素間の空間的な重複なら
びに前記各要素に付随する前記個別作業モデル間の時間
的な重複を評価することにより、作業の干渉可能性の有
無を判断する手段を備えることを特徴とする請求項１３
または１４記載のプラント建設支援システム。
【請求項１６】前記記録収集手段は、前記プラント全体の建設作業計画における指定された空
間的または時間的な範囲に該当するモデル情報を格納す
る手段と、格納された前記モデル情報を表示し、この表
示されたモデル情報に従って作業現場での作業の進捗実
績データを収集する入出力手段とを有する可搬型サブシ
ステムを備えることを特徴とする請求項１記載のプラン
ト建設支援システム。
【請求項１７】前記記録収集手段は、前記可搬型サブシステムを用いて収集した各範囲ごとの
作業計画の進捗実績データを集積する手段と、集積された進捗実績データを分析しこの分析結果を前記
作業計画作成手段にフィードバックする手段とを備える
ことを特徴とする請求項１６記載のプラント建設支援シ
ステム。