WO2019216004A1 - 製品設計支援システム - Google Patents

製品設計支援システム Download PDF

Info

Publication number
WO2019216004A1
WO2019216004A1 PCT/JP2019/007645 JP2019007645W WO2019216004A1 WO 2019216004 A1 WO2019216004 A1 WO 2019216004A1 JP 2019007645 W JP2019007645 W JP 2019007645W WO 2019216004 A1 WO2019216004 A1 WO 2019216004A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
product
database
electrode
support system
design support
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/007645
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
櫻井　直樹
吉成　清美
孝志 横張
Original Assignee
株式会社日立製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社日立製作所 filed Critical 株式会社日立製作所
Publication of WO2019216004A1 publication Critical patent/WO2019216004A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]

Definitions

  • the present invention relates to a product design support system.
  • the three-dimensional CAD has only structure data such as dimensions, and it has been difficult for the operator to determine whether or not a malfunction of the electronic device occurs from the conventional three-dimensional CAD data.
  • An object of the present invention is to provide a product design support system that allows an operator to easily determine whether an electrical failure occurs in a product that is three-dimensionally designed.
  • the present invention provides a computer that performs a three-dimensional computer aided design for a three-dimensional design of a product composed of a plurality of parts, and information on examples of the past three-dimensional designed products.
  • a first database for storing, in the current product being three-dimensionally designed, the computer selects a first conductive part as the first electrode and a second potential higher than that of the first electrode.
  • the conductive second part as an electrode is received by the input device, and the conductive (2N + 1) part in contact with the (2N-1) part and the conductive (2N + 2) in contact with the (2N) part ) Parts (N: natural number), a first electrode assembly composed of the (2N-1) th part, and a second electrode composed of the (2N) part from the second part Between the assembly and Calculate the shortest distance (N: natural number), read the case of the defect associated with the shortest distance from the first database, and the current product or its parts that are three-dimensionally designed for the location where the defect occurred
  • a product design support system characterized in that it is also displayed on a display and a list of examples of the defects is displayed on the display.
  • an operator can easily determine whether or not an electrical failure occurs in a product that is three-dimensionally designed. Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of embodiments.
  • Embodiments of the present invention relate to a product design support system that efficiently supports design by using past design data and past simulation data for products and parts being designed on a computer.
  • it relates to a product design support system for electronic equipment.
  • the product design support system 100 includes a computer 1, a computer display 2 (display), a user input unit 3 (input device), and a past case database 107 (first database) for designing a product composed of a plurality of parts by three-dimensional CAD. ), A simulation database 112 (second database), and the like.
  • the past case database 107 (first database) stores information on past cases of the product that are three-dimensionally designed.
  • the simulation database 112 (second database) stores information on simulations performed on past products or their parts that have been three-dimensionally designed.
  • the computer 1 includes a memory such as a RAM (Random-Access Memory) and a ROM (Read-Only Memory), a storage device such as an HDD (Hard Disk Drive), and a processor such as a CPU (Central Processing Unit). Is done.
  • the user input unit 3 includes, for example, a keyboard and a mouse. As with a touch panel, the computer display 2 and the user input unit 3 may be integrated.
  • the designer uses the computer 1 and the computer display 2 to create 3D CAD data 101 (design data) by 3D CAD for products and parts.
  • 3D design screen interface 4 (3D CAD tool screen interface)
  • the past case data is searched and executed in addition to the 3D design data display window 5 in which the data being designed is displayed, and the results are displayed in the past.
  • the computer 1 in which the 3D CAD is installed includes a past case database 107 (past design case database) and a simulation database 112.
  • a past case related to the three-dimensional CAD data 101 currently being designed based on the low potential, the high potential electrode interval, and the electrical specifications is searched 106 with respect to the past case database 107 (past design case database).
  • Past design cases are displayed as a search result in the past data search result display window 6 as a list.
  • the three-dimensional CAD data 101 displays the distance 10 between the low potential and high potential electrodes (low potential, high potential electrode interval) corresponding to the past design example. Furthermore, from the displayed list of past cases, the designer (user) selects an event to be simulated, and simulation information (contents, cases, procedures, etc.) that is a corresponding search result from the stored data in the simulation database 112. ) Is displayed in the simulation related display window 7.
  • the designer performs simulation on the data being designed, and the result is displayed. Based on the result, the designer reflects the data in the three-dimensional CAD data 101 by changing the data under design as necessary. This makes it possible to efficiently design optimally by using past design data and past simulation data.
  • FIG. 2 shows a flowchart of the first embodiment of the present invention.
  • the CPU (processor) of the computer 1 executes the processing shown in FIG. 2 by executing a predetermined program (add-on) triggered by an event such as clicking of a predetermined button, for example.
  • the computer 1 After confirming the presence of the three-dimensional CAD data 101 (S101), the computer 1 (processor), on the three-dimensional CAD data 101 (see FIG. 1), via a user input unit 3 (input device) such as a mouse, for example, The setting of the low potential and the high potential electrode is accepted (S102). That is, the computer 1 selects the first conductive part as the low potential electrode (first electrode) and the low potential (first electrode) in the current product (three-dimensional CAD data 101) that is three-dimensionally designed. Selection of the conductive second component as a higher potential electrode (second electrode) having a higher potential is accepted by the user input unit 3 (input device).
  • the 3D CAD stores material information as part attributes in addition to shape data. For example, when the mouse pointer is positioned on a component whose material is a conductor such as metal, the computer 1 can select that component, and when the mouse pointer is positioned on a component whose material is not a conductor, the computer 1 cannot select that component. You may do it.
  • the computer 1 searches for a conductor in contact with the set electrode (S103), and determines whether there is a conductor in contact (S104). If there is a conductor in contact, the computer 1 returns to the process of S103 and searches for the conductor. That is, the computer 1 searches for the conductive (2N + 1) part in contact with the (2N-1) part and the conductive (2N + 2) part in contact with the (2N) part, respectively (N: natural number) ).
  • the computer 1 After the search for the conductors in contact with the low potential electrode and the high potential electrode is completed, the computer 1 sets all the conductors in contact with the low potential electrode to the low potential, and all the conductors in contact with the high potential electrode. As the high potential, the interval between the low potential and high potential electrodes is evaluated (S105).
  • the computer 1 includes a low-potential conductor (first electrode assembly) composed of the (2N-1) part and a high-potential conductor (second electrode assembly) composed of the (2N) part. (N: natural number).
  • the computer 1 searches the past case database 107 based on the evaluated interval, and searches for past cases (S106). That is, the computer 1 reads out the case of the defect associated with the shortest distance from the past case database 107 (first database).
  • the past case database 107 of the present embodiment stores the shortest distance and past trouble cases in association with each other in advance.
  • the past case database 107 of the present embodiment is stored in, for example, an HDD built in the computer 1, but may be stored in an external HDD. As a past example, for example, if the interval between the low potential and high potential electrodes is short, the insulation standard is not satisfied.
  • the computer 1 displays past defect locations on the three-dimensional CAD (S108) and displays related past cases (S109). That is, the computer 1 displays the location where the problem occurred in the 3D design data display window 5 of the computer display 2 (display) together with the current product (3D CAD data 101) or its parts that are 3D designed. In addition, a list of defect cases is displayed in the past data search result display window 6 of the computer display 2. Thereby, the worker can easily grasp where and what kind of trouble (phenomenon) has occurred with respect to the past product or the part corresponding to the product currently designed or the part.
  • phenomenon phenomenon
  • the computer 1 accepts selection of an event for performing the verification simulation (S110). That is, the computer 1 accepts selection of a case from a list of trouble cases by a user input unit 3 (input device) such as a mouse.
  • a user input unit 3 input device
  • the computer 1 refers to the simulation database (112), displays the simulation procedure setting conditions (S111), and ends the process.
  • the computer 1 reads from the simulation database 112 (second database) the simulation information associated with the product (three-dimensional CAD data 101) of the selected case or its parts.
  • the computer 1 displays the simulation information read from the simulation database 112 (second database) in the simulation related display window 7 of the computer display 2 (display).
  • the simulation information is, for example, information such as the simulation procedure, its initial conditions, how to cut the mesh, and the solver (software name) used. Thereby, the worker can perform the simulation efficiently by performing the simulation on the product or the part currently designed according to the past procedure or the like.
  • the simulation information stored in the simulation database 112 is information on insulation analysis, thermal analysis, or noise analysis.
  • the worker can grasp what kind of analysis should be performed on the product currently designed or its parts by referring to the information of the past insulation analysis, thermal analysis, or noise analysis. .
  • the low potential electrode is composed of solid models 200, 201, 202.
  • the high potential electrode is composed of solid models 203 and 204. Note that the solid models 200, 201, 202, 203, and 204 have information on conductors.
  • the computer 1 performs low potential electrode setting by accepting selection of the solid model 200 or its surface 300 through the user input unit 3.
  • the computer 1 searches for the solid model 200 of the conductor that is in contact with the set electrode (S103), and recognizes that the adjacent solid model 201 is a low potential electrode because it is a conductor (S104). The computer 1 further recognizes that the solid model 202 adjacent to the solid model 201 is a low potential electrode because it is a conductor (S104). The computer 1 ends the process because there is no solid model adjacent to the solid model 202 (S104: No).
  • the computer 1 receives the selection of the solid model 203 or its surface 301 via the user input unit 3 in the input window 3A (FIG. 1) as the electrode setting screen, so that the computer 1 becomes high. Set the potential electrode.
  • the computer 1 searches for the solid model 203 of the conductor in contact with the set electrode (S103), and recognizes that the adjacent solid model 204 is a high potential electrode because it is a conductor (S104). Furthermore, the computer 1 recognizes that the solid model 204 adjacent to the solid model 201 is a high potential electrode because the solid model 204 is a conductor (S104).
  • FIG. 4 shows a flowchart of the second embodiment of the present invention.
  • the CPU of the computer 1 executes the process shown in FIG. 4 by executing a predetermined program (add-on) triggered by the occurrence of an event such as clicking a predetermined button.
  • the hardware configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment.
  • the user inputs electrical specifications.
  • the computer 1 accepts an input of electrical specifications via a user input unit (input device) such as a keyboard (S120).
  • a user input unit such as a keyboard (S120).
  • the computer 1 receives electrical specifications (for example, a rated current indicating that a large current flows) of the low potential electrode (first electrode) and the high potential electrode (second electrode) by the input device.
  • electrical specifications for example, a rated current indicating that a large current flows
  • the computer 1 searches the past case database 107 based on the electrical specifications in addition to the evaluated interval. In other words, the computer 1 reads out from the past case database 107 (first database) the case of the defect associated with the combination of the shortest distance and the electrical specification.
  • the computer 1 reads out from the past case database 107 (first database) the case of the defect associated with the combination of the shortest distance and the electrical specification.
  • a conductor for example, a housing
  • an eddy current is generated and the housing
  • the computer 1 can present a case where the body generates heat.
  • past case database 107 of the present embodiment stores a combination of the shortest distance and electrical specifications and past trouble cases in advance in association with each other.
  • the present embodiment since it is used not only by a specific designer but also by a plurality of designers, highly reliable product design can be carried out in a wide range.
  • the past case database 107 and the simulation database 112 have a mechanism that can store information used for product design and simulation information when the design is completed. Contribute to reliable product design.
  • the computer 1 searches the past case database 107 based on the low potential and high potential electrode interval d.
  • the computer 1 calculates the ratio S / d of the low potential, the high potential electrode interval d and the low potential, high potential electrode projected area S in addition to the low potential, high potential electrode interval d.
  • the past case database 107 is searched based on the original.
  • the low-potential and high-potential electrode spacing d is defined as follows: the surface (first surface) of the low-potential conductor (first electrode assembly) and the high-potential conductor facing this surface (first surface). It is the shortest distance between the surface (second surface) of the (second electrode assembly).
  • the calculator 1 calculates a low-potential, high-potential electrode projected area S (projected area indicating the area of the portion where the first surface is projected onto the second surface).
  • the computer 1 uses the past case database (first database) to find examples of defects associated with the ratio S / d between the low potential, high potential electrode interval d (shortest distance) and the high potential electrode projected area S (projected area). read out.
  • the computer 1 displays a past defect location to the operator by performing a highlight process indicating a process of changing the color of the surface (surface 310) having a large S / d.
  • a highlight process indicating a process of changing the color of the surface (surface 310) having a large S / d.
  • a function that assists in determining whether or not a similar defect occurs and a location where the defect may occur are displayed on a three-dimensional CAD screen. By implementing the function, it will be easier to determine whether the same problems as in the past will occur.
  • this invention is not limited to the above-mentioned Example, Various modifications are included.
  • the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.
  • a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment.
  • each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by hardware by designing a part or all of them with, for example, an integrated circuit.
  • Each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software by interpreting and executing a program that realizes each function by a processor (microcomputer).
  • Information such as programs, tables, and files for realizing each function can be stored in a recording device such as a memory, a hard disk, or an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.
  • 3D computer aided design 3D CAD
  • search for the conductor that contacts the set electrode high potential, low potential electrode
  • a product design support system that evaluates the distance between them, collates the evaluation results with a database of cases designed in the past, displays past failure event locations on 3D CAD, and lists past cases.
  • the product design support system of (1) or (2) has a function of searching the simulation DB for simulation information and data for verifying whether or not a defect has occurred related to the product or part being designed.
  • a product design support system that displays to the designer simulation information and data recommended for verifying whether the product or part being designed will cause similar defects.
  • the provided simulation information relates to insulation, thermal analysis, and noise analysis.
  • the distance between the electrodes is evaluated after searching for the conductor in contact with the set electrode (high potential, low potential electrode) from the 3D CAD data. Based on the evaluation results, the product design support system collates with a database storing past cases, displays related past failure event locations on 3D CAD, and lists past cases. Further, the product design support system presents numerical analysis contents, procedures, analysis examples, etc. necessary for verifying the occurrence of each event. Thereby, the user can easily determine whether or not the same problem as in the past occurs.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)

Abstract

計算機１は、現在の製品において、低電位電極として導電性の第１部品の選択と、低電位より高電位な高電位電極として導電性の第２部品の選択と、をユーザ入力部３で受け付け、第（２Ｎ－１）部品に接する導電性の第（２Ｎ＋１）部品と、第（２Ｎ）部品に接する導電性の第（２Ｎ＋２）部品と、をそれぞれ探索し、第（２Ｎ－１）部品から構成される低電位の導体と、第（２Ｎ）部品から構成される高電位の導体と、の間の最短距離を計算し、最短距離に関連付けられた不具合の事例を過去事例データベース１０７から読み出し、不具合が発生した箇所を現在の製品と合わせて計算機ディスプレイ２に表示し、かつ、不具合の事例のリストも表示する。

Description

製品設計支援システム
　本発明は、製品設計支援システムに関する。
　製品の不具合事例の大半は過去事例の類似原因によるという分析結果があり、過去事例に基づいた再発防止が重要である。これまで、FMEA（Failure Mode and Effect Analysis）、 FTA（Fault Tree Analysis）等の過去の不具合事例を蓄積し抽象化することはできるようになってきた。これにより、製品や部品を設計する上での、不具合発生を未然に防ぐための注意事項をチェックするシステムは検討されている。例えば、特開２００２－２３６７０６では、製品毎の機能分類とチェック項目ＤＢから、自動的にチェックリストを作成する機能がある。
特開２００２－２３６７０６号公報
　これまで、FMEA、 FTA等の過去の不具合事例では汎用性を高めるため、過去の不具合事例の抽象的な原因や現象が格納されていることが多い。しかし、実際には、その製品の使用範囲やサイズ、構造、材料など、その製品に応じて、過去と同様の不具合が発生するかどうかは異なり、これまでのFMEA、 FTA等の過去の抽象的な不具合情報だけからでは判断するのが難しかった。また設計者の個人の知識により判断がばらつくという問題があり、蓄積した過去の不具合情報を、設計中の製品設計に有効に活用することが困難であった。
　ところで、近年で、３次元ＣＡＤ(Computer-Aided Design)を用いて、エレクトロニクス機器の構造設計が広く行われている。エレクトロニクス機器では、電圧による絶縁劣化、電流が流れることによって発生する損失による温度上昇、電圧変化によって生じるノイズ等の電圧・電流による不具合が発生する可能性がある。
　しかしながら、３次元ＣＡＤは寸法等の構造データしか持っておらず、従来の３次元ＣＡＤデータから、エレクトロニクス機器の不具合が発生するかどうかの判断を作業者が行うことは困難であった。
　本発明の目的は、３次元設計される製品に電気的な不具合が発生するかどうかの判断を作業者が容易に行うことができる製品設計支援システムを提供することにある。
　上記目的を達成するために、本発明は、複数の部品から構成される製品の３次元設計を三次元コンピュータエイディドデザインで行う計算機と、３次元設計された過去の前記製品の事例の情報を格納する第１データベースと、を備え、前記計算機は、３次元設計している現在の前記製品において、第１電極として導電性の第１部品の選択と、前記第１電極より高電位な第２電極として導電性の第２部品の選択と、を入力装置で受け付け、第（２Ｎ－１）部品に接する導電性の第（２Ｎ＋１）部品と、第（２Ｎ）部品に接する導電性の第（２Ｎ＋２）部品と、をそれぞれ探索し（Ｎ：自然数）、前記第（２Ｎ－１）部品から構成される第１電極アセンブリと、前記第２部品から前記第（２Ｎ）部品から構成される第２電極アセンブリと、の間の最短距離を計算し（Ｎ：自然数）、前記最短距離に関連付けられた不具合の事例を前記第１データベースから読み出し、前記不具合が発生した箇所を３次元設計している現在の前記製品もしくはその部品と合わせてディスプレイに表示し、かつ、前記不具合の事例のリストを前記ディスプレイに表示することを特徴とする製品設計支援システム。
　本発明によれば、３次元設計される製品に電気的な不具合が発生するかどうかの判断を作業者が容易に行うことができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
本発明の第１実施例による製品設計支援システムのハードウェア構成を示す図である。 本発明の第１実施例による製品設計支援システムを構成する計算機が実行する処理を示すフローチャートである。 本発明の第１実施例による製品設計支援システムを構成する計算機ディスプレイに表示される３次元ＣＡＤデータの一例を示す図である。 本発明の第２実施例のフローチャートである。 本発明の第１実施例による製品設計支援システムのハードウェア構成の変形例を示す図である。 本発明の第３実施例による製品設計支援システムのハードウェア構成を示す図である。 本発明の第３実施例による製品設計支援システムが３次元ＣＡＤデータ表示する処理を説明するための図である。
　以下、図面を参照し、本発明の実施例について説明する。本発明の実施例は、計算機上で設計中の製品や部品に対して、過去の設計データや過去に実施したシミュレーションデータを活用して、効率的に設計を支援する、製品設計支援システムに関するものであり、特にエレクトロニクス機器の製品設計支援システムに関する。
　（第１実施例）
　図１を用いて、本発明の第１実施例による製品設計支援システムのハードウェア構成を説明する。
　＜構成＞
　製品設計支援システム１００は、複数の部品から構成される製品の設計を３次元ＣＡＤで行う計算機１、計算機ディスプレイ２（ディスプレイ）、ユーザ入力部３（入力装置）、過去事例データベース１０７（第１データベース）、シミュレーションデータベース１１２（第２データベース）等を備える。過去事例データベース１０７（第１データベース）は、３次元設計された過去の前記製品の事例の情報を格納する。シミュレーションデータベース１１２（第２データベース）は、３次元設計された過去の製品もしくはその部品に対して実行されたシミュレーションの情報を格納する。
　なお、計算機１は、ＲＡＭ（Random-Access Memory）、ＲＯＭ（Read-Only Memory）等のメモリと、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶装置と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサ等から構成される。ユーザ入力部３は、例えば、キーボード、マウス等から構成される。タッチパネルのように、計算機ディスプレイ２とユーザ入力部３が一体となっていてもよい。
　設計者は、計算機１および計算機ディスプレイ２を用いて、製品や部品に対して、３次元ＣＡＤにより３次元ＣＡＤデータ１０１（設計データ）を作成する。このとき、３D設計画面インタフェース４（３次元ＣＡＤツール画面インタフェース）には、設計中のデータが表示される３Ｄ設計データ表示ウィンドウ５の他、過去事例データを検索実行し、その結果を表示する過去データ検索結果表示ウィンドウ６、それに関連するシミュレーション事例を検索実行し、その結果を表示するシミュレーション関連表示ウィンドウ７さらに電気的仕様入力１２０及び低電位、高電位電極を設定する入力ウィンドウ３Ａ（入力画面）が含まれる。
　３次元ＣＡＤがインストールされている計算機１には、過去事例データベース１０７（過去の設計事例データベース）やシミュレーションデータベース１１２がある。低電位、高電位電極間隔及び電気的仕様を元に現在設計中である３次元ＣＡＤデータ１０１に関連する過去事例を、過去事例データベース１０７（過去設計事例データベース）に対して検索１０６される。検索結果として過去の設計事例が、過去データ検索結果表示ウィンドウ６にリスト表示される。
　また、３次元ＣＡＤデータ１０１には、過去の設計事例に対応する低電位、高電位電極間の距離１０（低電位、高電位電極間隔）を表示する。さらに、表示された過去事例のリストの中から、設計者（ユーザ）はシミュレーションを実施する事象を選択し、シミュレーションデータベース１１２の格納データから該当する検索結果であるシミュレーション情報（内容、事例、手順など）をシミュレーション関連表示ウィンドウ７に表示する。
　これに基づいて、設計者は、シミュレーションを設計中のデータに対して実施し、その結果が表示される。その結果に基づいて、設計者は必要に応じて、設計中のデータを変更するなど、３次元ＣＡＤデータ１０１に反映する。これにより、過去の設計データと過去のシミュレーションデータを活用することで効率的に最適な設計が可能となる。
　＜動作＞
　図２は本発明の第１実施例のフローチャートを示す。計算機１のＣＰＵ（プロセッサ）は、例えば、所定ボタンのクリック等のイベントが発生したことをトリガーとして、所定のプログラム（アドオン）を実行することにより、図２に示す処理を実行する。
　計算機１（プロセッサ）は、３次元ＣＡＤデータ１０１の存在を確認後（Ｓ１０１）、３次元ＣＡＤデータ１０１（図１参照）上で、例えばマウス等のユーザ入力部３（入力装置）を介して、低電位、高電位電極の設定を受け付ける（Ｓ１０２）。すなわち、計算機１は、３次元設計している現在の製品（３次元ＣＡＤデータ１０１）において、低電位電極（第１電極）として導電性の第１部品の選択と、低電位（第１電極）より高電位な高電位電極（第２電極）として導電性の第２部品の選択と、をユーザ入力部３（入力装置）で受け付ける。
　なお、３次元ＣＡＤは、形状データの他に部品の属性として材料の情報を記憶している。計算機１は、例えば、材料が金属等の導体である部品上にマウスポインタが位置したときには、その部品を選択可能にし、材料が導体でない部品上にマウスポインタが位置したときには、その部品を選択できないようにしてもよい。
　計算機１は、設定された電極に対して接触している導体を探索する（Ｓ１０３）し、接触している導体があるかを判定する（Ｓ１０４）。接触している導体がある場合は、計算機１は、Ｓ１０３の処理へ戻り、導体を探索する。すなわち、計算機１は、第（２Ｎ－１）部品に接する導電性の第（２Ｎ＋１）部品と、第（２Ｎ）部品に接する導電性の第（２Ｎ＋２）部品と、をそれぞれ探索する（Ｎ：自然数）。
　低電位、高電位電極とそれぞれ接触している導体の探索が終了した後、計算機１は、低電位電極に接触している導体は全て低電位として、高電位電極に接触している導体は全て高電位として、低電位、高電位電極の間隔を評価する（Ｓ１０５）。換言すれば、計算機１は、第（２Ｎ－１）部品から構成される低電位の導体（第１電極アセンブリ）と、第（２Ｎ）部品から構成される高電位の導体（第２電極アセンブリ）と、の間の最短距離を計算する（Ｎ：自然数）。
　計算機１は、評価した間隔を元に過去事例データベース１０７を検索し、過去事例を検索する（Ｓ１０６）。すなわち、計算機１は、最短距離に関連付けられた不具合の事例を過去事例データベース１０７（第１データベース）から読み出す。なお、本実施例の過去事例データベース１０７は、この最短距離と過去の不具合の事例とを関連付けて予め記憶している。本実施例の過去事例データベース１０７は、例えば、計算機１に内蔵されるＨＤＤに記憶されるが、外付けのＨＤＤに記憶されてもよい。過去事例としては、例えば、低電位、高電位電極の間隔が短いと絶縁規格を満足しないことが挙げられる。
　計算機１は、３次元ＣＡＤ上に、過去不具合箇所を表示するとともに（Ｓ１０８）、関連する過去事例を表示する（Ｓ１０９）。すなわち、計算機１は、不具合が発生した箇所を３次元設計している現在の製品（３次元ＣＡＤデータ１０１）もしくはその部品と合わせて計算機ディスプレイ２（ディスプレイ）の３Ｄ設計データ表示ウィンドウ５に表示し、かつ、不具合の事例のリストを計算機ディスプレイ２の過去データ検索結果表示ウィンドウ６に表示する。これにより、作業者は、現在設計している製品もしくはその部品に対応する過去の製品もしくはその部品に対してどのような不具合（現象）がどこで発生したかを容易に把握することができる。
　ここで、ユーザは、検証シミュレーションを実施する事象を選択する。計算機１は、検証シミュレーションを実施する事象の選択を受け付ける（Ｓ１１０）。すなわち、計算機１は、不具合の事例のリストから事例の選択をマウス等のユーザ入力部３（入力装置）で受け付ける。
　選択された検証シミュレーションに対して、計算機１は、シミュレーションデータベース（１１２）を参照し、シミュレーション手順設定条件を表示し（Ｓ１１１）、処理を終了する。換言すれば、計算機１は、選択された事例の製品（３次元ＣＡＤデータ１０１）もしくはその部品に関連付けられたシミュレーションの情報をシミュレーションデータベース１１２（第２データベース）から読み出す。計算機１は、シミュレーションデータベース１１２（第２データベース）から読み出されたシミュレーションの情報を計算機ディスプレイ２（ディスプレイ）のシミュレーション関連表示ウィンドウ７に表示する。これにより、作業者は、現在設計している製品もしくはその部品に対応する過去の製品もしくはその部品に対してどのようなシミュレーションが行われたかを容易に知ることができる。
　シミュレーションの情報は、例えば、シミュレーションの手順、その初期条件、メッシュの切り方、使用したソルバー（ソフト名）等の情報である。これにより、作業者は、現在設計している製品もしくはその部品に対して過去の手順等に従ってシミュレーションを行うことで、シミュレーションを効率よく行うことができる。
　ここで、シミュレーションデータベース１１２（第２データベース）に格納されるシミュレーションの情報は、絶縁解析、熱解析、又はノイズ解析の情報である。これにより、作業者は過去の絶縁解析、熱解析、又はノイズ解析の情報を参考にして、現在設計している製品もしくはその部品に対してどのような解析を行うべきかを把握することができる。
　（低電位電極と高電位電極の認定）
　次に、図３に示す３次元ＣＡＤデータの例を用いて、設定された電極に対して接触している導体を探索し（Ｓ１０３、図２）、接触している導体があるかを判定する（Ｓ１０４、図２）方法について、説明する。
　本例では、低電位電極はソリッドモデル２００、２０１、２０２で構成されている。高電位電極はソリッドモデル２０３、２０４で構成されている。なお、ソリッドモデル２００、２０１、２０２、２０３、２０４は導体という情報を保有している。
　電極設定画面としての入力ウィンドウ３Ａ（図１）において、ソリッドモデル２００あるいはそのサーフェイス３００の選択を、ユーザ入力部３を介して受け付けることにより、計算機１は低電位電極設定を行う。
　計算機１は、設定された電極に対して接触している導体のソリッドモデル２００を探索し（Ｓ１０３）、隣接するソリッドモデル２０１が導体のため低電位電極と認識する（Ｓ１０４）。計算機１は、さらにソリッドモデル２０１に隣接するソリッドモデル２０２が導体のため低電位電極と認識する（Ｓ１０４）。計算機１は、ソリッドモデル２０２に隣接するソリッドモデルはないため処理を終了する（Ｓ１０４：Ｎｏ）。
　続いて、低電位電極と同様に、電極設定画面としての入力ウィンドウ３Ａ（図１）において、ソリッドモデル２０３あるいはそのサーフェイス３０１の選択を、ユーザ入力部３を介して受け付けることにより、計算機１は高電位電極設定を行う。
　計算機１は、設定された電極に対して接触している導体のソリッドモデル２０３を探索し（Ｓ１０３）、隣接するソリッドモデル２０４が導体のため高電位電極と認識する（Ｓ１０４）。さらに、計算機１は、ソリッドモデル２０１に隣接するソリッドモデル２０４が導体のため高電位電極と認識する（Ｓ１０４）。
　以上説明したように、本実施例によれば、３次元設計される製品に電気的な不具合が発生するかどうかの判断を作業者が容易に行うことができる。
　（第２実施例）
　図４は本発明の第２実施例のフローチャートを示す。計算機１のＣＰＵは、例えば、所定ボタンのクリック等のイベントが発生したことをトリガーとして、所定のプログラム（アドオン）を実行することにより、図４に示す処理を実行する。なお、本実施例のハードウェア構成は第１実施例と同じである。
　ユーザは電気的仕様を入力する。ここで、計算機１は、例えばキーボード等のユーザ入力部（入力装置）を介して、電気的仕様の入力を受け付ける（Ｓ１２０）。換言すれば、計算機１は、低電位電極（第１電極）と高電位電極（第２電極）の電気的仕様（例えば、大電流が流れることを示す定格電流等）を入力装置で受け付ける。以降のフローは本発明の第１実施例とほぼ同じである。
　計算機１は、過去事例検索（Ｓ１０６）において、評価した間隔に加えて電気的仕様を元に過去事例データベース１０７を検索する。換言すれば、計算機１は、最短距離と電気的仕様の組み合わせに関連付けられた不具合の事例を過去事例データベース１０７（第１データベース）から読み出す。これにより、例えば、低電位、高電位電極の間隔が短く、電極に大電流が流れており、且つ、電極とは別に導体（例えば筐体）が設けられている場合に渦電流が発生し筐体が発熱するという事例を、計算機１は提示することができる。
　なお、本実施例の過去事例データベース１０７は、最短距離と電気的仕様の組み合わせと過去の不具合の事例とを関連付けて予め記憶している。
　（変形例）
　次に、図５を用いて、本発明の第１実施例による製品設計支援システム１００のハードウェア構成の変形例を説明する。ここでは、過去事例データベース１０７や、シミュレーションデータベース１１２は、設計している計算機１に格納されているのではなく、ネットワークを介して複数の計算機等からアクセス可能なサーバに格納されていることを特徴とする。
　本実施例によれば、特定の設計者に限らず、複数の設計者に利用されるため、信頼性の高い製品設計が広範囲で実施可能となる。また、過去事例データベース１０７や、シミュレーションデータベース１１２には、設計完了時には、その製品設計に用いた情報やシミュレーション情報を格納できる仕組みにすることで、自動的にデータベースが拡充していくため、より高信頼な製品設計に貢献できる。
　（第３実施例）
　次に、図６を用いて、本発明の第３実施例による製品設計支援システム１００のハードウェア構成を説明する。
　本発明の第１及び第２実施例では、計算機１は、低電位、高電位電極間隔ｄを元に過去事例データベース１０７を検索する。これに対して、本実施例では、計算機１は、低電位、高電位電極間隔ｄに加えて、低電位、高電位電極間隔ｄと低電位、高電位電極投影面積Sの比Ｓ／ｄを元に過去事例データベース１０７を検索する。
　ここで、低電位、高電位電極間隔ｄ（最短距離）は、低電位の導体（第１電極アセンブリ）の面（第１面）と、この面（第１面）に対向する高電位の導体（第２電極アセンブリ）の面（第２面）との間の最短距離である。計算機１は、低電位、高電位電極投影面積Ｓ（第１面を第２面に投影した部分の面積を示す投影面積）を計算する。計算機１は、低電位、高電位電極間隔ｄ（最短距離）と高電位電極投影面積Ｓ（投影面積）との比Ｓ／ｄに関連付けられた不具合の事例を過去事例データベース（第１データベース）から読み出す。
　Ｓ／ｄが大きいほど電極間の寄生容量が大きく、伝導ノイズに寄与する電流が多く流れる。このため、Ｓ／ｄが大きい面（サーフェイス）はノイズに寄与する可能性が高く、過去事例データベース１０７の検索において合致するデータを抽出する可能性が高くなる。
　＜ハイライト処理＞
　図７を用いて、本発明の第３実施例による製品設計支援システム１００が３次元ＣＡＤデータ表示する処理を説明する。
　計算機１は、Ｓ／ｄが大きい面（サーフェイス３１０）の色を変える処理を示すハイライト処理をすることで、作業者に過去不具合箇所を表示する。これにより、作業者は、現在設計している製品もしくはその部品に対応する過去の製品もしくはその部品に対してノイズの不具合に寄与する箇所がどこにあったかを容易に把握することができる。
　以上説明したように、本実施例によれば、３次元設計される製品に電気的な不具合が発生するかどうかの判断を作業者が容易に行うことができる。
　また、設計中の製品に対して、過去の不具合事例に基づき、３次元ＣＡＤ画面に、同様の不具合が発生するかどうかの判断を支援する機能及び不具合が発生する可能性がある箇所を表示する機能を実装することで、過去と同様の不具合が発生するかどうかの判断が容易になる。
　なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
　また、上記の各構成、機能等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサ（マイコン）がそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、SSD（Solid State Drive）等の記録装置、または、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に置くことができる。
　なお、本発明の実施例は、以下の態様であってもよい。
　（１）．製品や部品の設計を、計算機を用いて実施する３次元コンピュータエイディドデザイン（３次元CAD）ツールにおいて、３D-CADデータから設定電極（高電位、低電位電極）に接する導体を探索後、電極間の距離を評価し、評価結果を過去に設計した事例のデータベースと照合し、過去不具合事象箇所を３次元CAD上に表示するとともに過去事例をリストアップすることを特徴とする製品設計支援システム。
　（２）．（１）の製品設計支援システムにおいて、電極間の距離とともに入力された電気的仕様に基づいて過去に設計した事例のデータベースと照合し、過去不具合事象箇所を３次元CAD上に表示するとともに過去事例をリストアップすることを特徴とする製品設計支援システム。
　（３）．（１）又は（２）の製品設計支援システムにおいて、低電位、高電位電極間隔ｄと低電位、高電位電極投影面積Sの比Ｓ／ｄを元に過去に設計した事例のデータベース照合し、過去不具合事象箇所を３次元CAD上に表示するとともに過去事例をリストアップすることを特徴とする製品設計支援システム。
　（４）．（１）又は（２）の製品設計支援システムにおいて、設計中の製品や部品に関連する、不具合発生か否かを検証するシミュレーション情報・データを、前記シミュレーションDB に対して検索する機能を有し、設計者に対して、設計中の製品や部品が、同様な不具合を発生するかどうかを検証するために推奨するシミュレーション情報・データを表示することを特徴とする製品設計支援システム。
　（５）．（４）の製品設計支援システムにおいて、提供するシミュレーション情報は絶縁、熱解析、ノイズ解析に関することであることを特徴とする製品設計支援システム。
　（１）－（５）の製品設計支援システムによれば、３次元CADデータから設定電極（高電位、低電位電極）に接する導体を探索後、電極間の距離が評価される。評価結果を元に、製品設計支援システムは、過去事例を蓄積したデータベースと照合し、関連する過去不具合事象箇所を3次元CAD上に表示するとともに過去事例をリストアップする。さらに、製品設計支援システムは、その各事象の発生を検証するために必要な数値解析内容、手順または解析事例等を提示する。これにより、過去と同様の不具合が発生するかどうかをユーザは容易に判断することができる。
１：計算機
２：計算機ディスプレイ
３：ユーザ入力部
３Ａ：入力ウィンドウ
４：３Ｄ設計画面インタフェース
５：３Ｄ設計データ表示ウィンドウ
６：過去データ検索結果表示ウィンドウ
７：シミュレーション関連表示ウィンドウ
１０：過去の設計事例に対応する低電位、高電位電極間の距離
１００：製品設計支援システム
１０１：３次元ＣＡＤデータ
１０７：過去事例データベース（ＤＢ）
１１２：シミュレーションデータベース（ＤＢ）
２００、２０１、２０２、２０３、２０４：ソリッドモデル
３００、３０１：サーフェイス
３１０：ハイライト処理されたサーフェイス

Claims (5)

  1. 　複数の部品から構成される製品の３次元設計を三次元コンピュータエイディドデザインで行う計算機と、
    　３次元設計された過去の前記製品の事例の情報を格納する第１データベースと、を備え、
    　前記計算機は、
    　３次元設計している現在の前記製品において、第１電極として導電性の第１部品の選択と、前記第１電極より高電位な第２電極として導電性の第２部品の選択と、を入力装置で受け付け、
    　第（２Ｎ－１）部品に接する導電性の第（２Ｎ＋１）部品と、第（２Ｎ）部品に接する導電性の第（２Ｎ＋２）部品と、をそれぞれ探索し（Ｎ：自然数）、
    　前記第（２Ｎ－１）部品から構成される第１電極アセンブリと、前記第２部品から前記第（２Ｎ）部品から構成される第２電極アセンブリと、の間の最短距離を計算し（Ｎ：自然数）、
    　前記最短距離に関連付けられた不具合の事例を前記第１データベースから読み出し、
    　前記不具合が発生した箇所を３次元設計している現在の前記製品もしくはその部品と合わせてディスプレイに表示し、かつ、前記不具合の事例のリストを前記ディスプレイに表示する
    　ことを特徴とする製品設計支援システム。
  2. 　請求項１に記載の製品設計支援システムであって、
    　前記計算機は、
    　前記第１電極と前記第２電極の電気的仕様を前記入力装置で受け付け、
    　前記最短距離と前記電気的仕様の組み合わせに関連付けられた不具合の事例を前記第１データベースから読み出す
    　ことを特徴とする製品設計支援システム。
  3. 　請求項１に記載の製品設計支援システムであって、
    　前記最短距離は、
    　前記第１電極アセンブリの第１面と前記第１面に対向する前記第２電極アセンブリの第２面との間の最短距離であり、
    　前記計算機は、
    　前記第１面を第２面に投影した部分の面積を示す投影面積を計算し、
    　前記最短距離と前記投影面積との比に関連付けられた不具合の事例を前記第１データベースから読み出す
    　ことを特徴とする製品設計支援システム。
  4. 　請求項１に記載の製品設計支援システムであって、
    　３次元設計された過去の前記製品もしくはその部品に対して実行されたシミュレーションの情報を格納する第２データベースをさらに備え、
    　前記計算機は、
    　前記不具合の事例のリストから事例の選択を前記入力装置で受け付け、
    　選択された事例の前記製品もしくはその部品に関連付けられたシミュレーションの情報を前記第２データベースから読み出し、
    　前記第２データベースから読み出された前記シミュレーションの情報を前記ディスプレイに表示する
    　ことを特徴とする製品設計支援システム。
  5. 　請求項４に記載の製品設計支援システムであって、
    　前記第２データベースに格納される前記シミュレーションの情報は、絶縁解析、熱解析、又はノイズ解析の情報である
    　ことを特徴とする製品設計支援システム。
PCT/JP2019/007645 2018-05-08 2019-02-27 製品設計支援システム WO2019216004A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-089933 2018-05-08
JP2018089933A JP2019197312A (ja) 2018-05-08 2018-05-08 製品設計支援システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019216004A1 true WO2019216004A1 (ja) 2019-11-14

Family

ID=68467919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/007645 WO2019216004A1 (ja) 2018-05-08 2019-02-27 製品設計支援システム

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2019197312A (ja)
WO (1) WO2019216004A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004206308A (ja) * 2002-12-24 2004-07-22 Matsushita Electric Works Ltd 設計支援システム
WO2017091966A1 (en) * 2015-12-01 2017-06-08 General Electric Technology Gmbh An intelligent assessment method of main insulation condition of transformer oil paper insulation
JP2017111657A (ja) * 2015-12-17 2017-06-22 株式会社日立製作所 設計支援装置及び設計支援方法及び設計支援プログラム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004206308A (ja) * 2002-12-24 2004-07-22 Matsushita Electric Works Ltd 設計支援システム
WO2017091966A1 (en) * 2015-12-01 2017-06-08 General Electric Technology Gmbh An intelligent assessment method of main insulation condition of transformer oil paper insulation
JP2017111657A (ja) * 2015-12-17 2017-06-22 株式会社日立製作所 設計支援装置及び設計支援方法及び設計支援プログラム

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019197312A (ja) 2019-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102402673B1 (ko) Beol의 공정 변이를 고려하여 집적 회로를 설계하기 위한 컴퓨터 구현 방법 및 컴퓨팅 시스템
US9984195B1 (en) Hierarchical visualization-based analysis of integrated circuits
US9767240B2 (en) Temperature-aware integrated circuit design methods and systems
He et al. Modelling infant failure rate of electromechanical products with multilayered quality variations from manufacturing process
US8595677B1 (en) Method and system for performing voltage-based fast electrical analysis and simulation of an electronic design
CN104933214A (zh) 集成电路设计方法和装置
US10169502B2 (en) Addressing of process and voltage points
US9721059B1 (en) Post-layout thermal-aware integrated circuit performance modeling
US7480874B2 (en) Reliability analysis of integrated circuits
CN107315849B (zh) 电池设计中用于优化组件布置的系统和方法
JPWO2007086120A1 (ja) 情報処理装置、シミュレーション方法、情報処理プログラム
US20120022833A1 (en) Library for electric circuit simulation, recording medium storing it, and library generation system
US9916415B2 (en) Integrated circuit performance modeling that includes substrate-generated signal distortions
US10242139B2 (en) Scheme and design markup language for interoperability of electronic design application tool and browser
US8813004B1 (en) Analog fault visualization system and method for circuit designs
Chen et al. The synergy of QFD and TRIZ for solving EMC problems in electrical products–a case study for the Notebook PC
WO2019216004A1 (ja) 製品設計支援システム
JP2019148936A (ja) 製品設計支援システム
Acar et al. Assessment of true worst case circuit performance under interconnect parameter variations
US7487473B2 (en) Enabling netlist for modeling of technology dependent BEOL process variation
CN114117244B (zh) 一种元器件关系的识别方法及电子设备
JP6805632B2 (ja) 設計予測装置、設計予測プログラムおよび設計予測方法
US11960830B2 (en) Exploratory data interface
JP6861176B2 (ja) プロジェクト見積り支援方法およびプロジェクト見積り支援装置
US20170131973A1 (en) Software specification dependence relation verification apparatus and software specification dependence relation verification method

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19800000

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19800000

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1