WO2021001949A1 - 製造システム設計支援装置 - Google Patents

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WO2021001949A1
WO2021001949A1 PCT/JP2019/026402 JP2019026402W WO2021001949A1 WO 2021001949 A1 WO2021001949 A1 WO 2021001949A1 JP 2019026402 W JP2019026402 W JP 2019026402W WO 2021001949 A1 WO2021001949 A1 WO 2021001949A1
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WO
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design
design information
information
manufacturing system
unit
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PCT/JP2019/026402
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English (en)
French (fr)
Inventor
賢 岩津
浩平 藤田
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Publication date
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Priority to PCT/JP2019/026402 priority patent/WO2021001949A1/ja
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    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/04—Manufacturing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/17—Mechanical parametric or variational design
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • G—PHYSICS
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    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30—Computing systems specially adapted for manufacturing

Definitions

  • the present invention relates to a manufacturing system design support device.
  • design verification information is managed. Arrangement information for ordering instructions and manufacturing instructions is set in the managed design verification information.
  • possible range and prohibited range of design change are specified based on the set arrangement information. Further, based on the designated possible range and prohibited range, the possible range and prohibited range of the design change are displayed on the part drawing of the design change target on the design terminal device side.
  • the affected item table and the location affected item table are stored.
  • the affected item table contains objects to which all design changes are involved.
  • the location affected item status column indicates the status of the location affected item at any time in a particular factory.
  • the Planned Actions section of the Location Affected Item indicates the action to be taken against the existing inventory of affected parts in the manufacturing plant as a result of introducing engineering changes. Windows are provided to allow design and manufacturing engineers to advance the state of affected items and location affected items, respectively.
  • the designer of the second design process examines and confirms whether or not there is a problem, and if there is a problem, the designer of the first design process is notified that there is a problem. However, this adjustment causes a rework in the design of the manufacturing system and delays the design of the manufacturing system.
  • the present invention has been made in view of this problem.
  • the problem to be solved by the present invention is manufacturing system design support capable of suppressing design rework caused by coordination between a design process in which design information is created and another design process in which other design information is created. To provide the device.
  • the manufacturing system design support device includes a design information input unit, a design information storage unit, a design information integrated management unit, a design result impact analysis unit, and a change request notification unit.
  • the design information input unit the design information created by the design process included in the plurality of design processes responsible for the design of the manufacturing system is input.
  • the design information storage unit stores a plurality of design information created by each of the plurality of design processes and the dependency relationship between the plurality of design information.
  • the design information integrated management department extracts the design information to be changed, which is changed by the design information, from a plurality of design information, and combines the design information with the plurality of design information.
  • the design result impact analysis unit analyzes the impact of the design information on the design information other than the design information to be changed, which is included in the plurality of design information based on the dependency, and whether it is necessary to change the design information. Judge whether or not.
  • the change request notification unit notifies the design process of the request for change of the design information when it is determined that the design information needs to be changed.
  • the request for changing the design information is notified to the design process that created the design information. Therefore, the design process in which the design information is created can easily recognize the necessity of changing the created design information. As a result, it is possible to suppress design rework caused by coordination between the design process in which the design information is created and another design process in which other design information is created.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a user interface screen used for inputting knowledge about dependencies, which is displayed on the manufacturing system design support device of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a user interface screen used for inputting knowledge about dependencies, which is displayed on the manufacturing system design support device of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a user interface screen used for inputting a plurality of notification settings displayed on the manufacturing system design support device of the first embodiment.
  • It is a flowchart which illustrates the procedure which the manufacturing system design support apparatus of Embodiment 1 extracts the design information to be changed.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a procedure in which the manufacturing system design support device of the first embodiment notifies a request for change of design information. It is a flowchart which illustrates the procedure which the manufacturing system design support apparatus of Embodiment 2 extracts the design information including the design value which needs to be changed by the input design information. It is a flowchart which illustrates the procedure which the manufacturing system design support apparatus of Embodiment 2 extracts the next design process. It is a block diagram which shows a part of the manufacturing system design support apparatus of Embodiment 3 schematically. It is a block diagram which shows a part of the manufacturing system design support apparatus of Embodiment 4 schematically.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing the manufacturing system design support device of the first embodiment.
  • the manufacturing system design support device 1 of the first embodiment illustrated in FIG. 1 supports the design of a manufacturing system for manufacturing a product.
  • the manufacturing system design support device 1 centrally manages a plurality of design information created by a plurality of design processes responsible for designing the manufacturing system. Each design information included in the plurality of design information indicates the result of the design performed by the design process that created each design information. Multiple centrally managed design information indicates the result of the overall design of the manufacturing system. Further, the manufacturing system design support device 1 analyzes the influence of the input design information on a plurality of centrally managed design information, and determines whether or not the input design information needs to be changed. Further, when the manufacturing system design support device 1 determines that the input design information needs to be changed, the manufacturing system design support device 1 notifies the design process that created the input design information of the request for the change of the input design information. To do. As a result, the manufacturing system design support device 1 supports coordination between two or more design processes included in the plurality of design processes, and saves labor in system design that satisfies the constraint conditions imposed on the plurality of design information.
  • Each of the plurality of design processes is provided with a plurality of design tools 2.
  • Each design process is designed using the design tools provided in each design process.
  • the plurality of design processes include at least one design process selected from the group consisting of process design, mechanical design, electrical design, control design and design verification. Therefore, the plurality of design tools 2 include at least one design tool selected from the group consisting of the process design tool 21, the mechanical design tool 22, the electrical design tool 23, the control design tool 24, and the production simulator 25.
  • the plurality of design processes include process design, mechanical design, electrical design, control design and design verification.
  • the plurality of design tools 2 include a process design tool 21, a mechanical design tool 22, an electrical design tool 23, a control design tool 24, and a production simulator 25. Process design, mechanical design, electrical design, control design and design verification are designed using the process design tool 21, the mechanical design tool 22, the electrical design tool 23, the control design tool 24 and the production simulator 25, respectively.
  • the manufacturing system design support device 1 includes a design information input / output unit 11, a design information storage unit 12, a design information integrated management unit 13, a design result impact analysis unit 14, a change request notification unit 15, a design knowledge input unit 16, and a notification setting input.
  • a unit 17 is provided. These elements are configured by causing the computer to execute an application program installed on the computer. All or part of these elements may be configured with hardware that does not execute the program.
  • the installed application program implements logic that executes the procedure illustrated by FIGS. 5 and 6 below.
  • Design information is input to the design information input / output unit 11 from design tools included in the plurality of design tools 2.
  • the design information input / output unit 11 functions as a design information input unit into which the design information created by the design processes included in the plurality of design processes is input. Further, the design information input / output unit 11 outputs the design information to the design tools included in the plurality of design tools 2.
  • the design information storage unit 12 stores the system design information 121 and the dependency 122.
  • the system design information 121 shows the result of the overall design of the manufacturing system, and includes a plurality of design information created by each of the plurality of design processes responsible for the design of the manufacturing system.
  • Dependency 122 is a dependency between a plurality of design information included in the system design information 121.
  • the design information integrated management unit 13 extracts the design information to be changed, which is changed by the input design information, from a plurality of design information included in the system design information 121. Further, the design information integrated management unit 13 combines the input design information with a plurality of design information included in the system design information 121. When it is determined that the input design information does not need to be changed, the design information integrated management unit 13 combines the input design information with a plurality of design information included in the system design information 121.
  • the other design information is design information other than the design information to be changed, which is included in the plurality of design information included in the system design information 121.
  • the design result influence analysis unit 14 analyzes the influence of the input design information on other design information based on the dependency 122, and determines whether or not the input design information needs to be changed.
  • the change request notification unit 15 When it is determined that the input design information needs to be changed, the change request notification unit 15 notifies the design process that created the input design information of the request for the change of the input design information.
  • the request for the change of the input design information is sent to the design process for creating the input design information. You will be notified. Therefore, the design process that created the input design information can easily recognize the necessity of changing the created design information. As a result, it is possible to suppress design rework caused by coordination between the design process in which the input design information is created and another design process in which other design information is created.
  • the design process notified of the request to change the design information changes the design information and inputs the changed design information to the design information input / output unit 11.
  • the design process is notified of the request for changing the changed design information.
  • the design process repeats changing the design information and inputting the changed design information to the design information input / output unit 11 until the request for changing the design information is not notified.
  • the design information that does not need to be changed can be input to the design information input / output unit 11.
  • the design information that does not need to be changed is combined with a plurality of design information included in the system design information 121 by the design information integrated management unit 13.
  • the dependency 122 is represented by a plurality of constraints imposed on a plurality of design information included in the system design information 121.
  • the request to change the design information includes a list of constraint violation contents that includes a list of constraint conditions that the design information violates. If there is no constraint condition that the design information violates, an empty constraint violation content list is notified to the design process that created the design information.
  • the design information storage unit 12 has a design information model 123.
  • the design information model 123 holds a plurality of instances of design information.
  • a plurality of instances of design information are represented as classes in the form of a class diagram of a unified modeling language (UML: Unified Modeling Language).
  • UML Unified Modeling Language
  • a plurality of instances of design information are held in a structured data format or the like conforming to AutomationML (Registered Trademark) or the like.
  • the plurality of design information is centrally structured and has a specific data structure defined by the design information model 123.
  • the specific data structure is a data structure conforming to AutomationML or the like.
  • Dependency 122 has a specific data structure that is structured and defined by the design information model 123.
  • the specific data structure is a data structure conforming to AutomationML or the like.
  • the design information input / output unit 11 converts the input design information into structured design information having a specific data structure defined by the design information model 123.
  • the design information integrated management unit 13 extracts the design information to be changed based on the system design information 121 and the structured design information. Further, the design information integrated management unit 13 combines the structured design information with a plurality of centrally structured design information included in the system design information 121.
  • design information that is structured and expressed in a standard format is processed in the main part of the manufacturing system design support device 1. This makes it easy to centrally manage a plurality of design information.
  • a combination of design information having a dependency is selected from a plurality of design information included in the system design information 121, and a combination of the selected design information is selected.
  • Dependencies are entered.
  • the design information to be combined is two design information.
  • the design information to be combined may be three or more design information.
  • FIGS. 2 and 3 are diagrams illustrating an example of a user interface screen used for inputting knowledge about dependencies, which is displayed on the manufacturing system design support device of the first embodiment.
  • the user interface screens 161 and 162 illustrated in FIGS. 2 and 3, respectively, are displayed when the computer executes the application program.
  • the user interface screen 161 includes a new creation button 161a, a rule list display area 161b, and an OK button 161c.
  • a plurality of rule drawing elements 161d are displayed in the rule list display area 161b.
  • Each rule drawing element 161e included in the plurality of rule drawing elements 161d shows a dependency relationship.
  • Each rule drawing element 161e includes a first design information drawing element 161f, a second design information drawing element 161g, a connection line 161h, and a detail button 161i.
  • the first design information drawing element 161f and the second design information drawing element 161g are connected to each other by the connecting line 161h.
  • the detail button 161i is arranged on the connecting line 161h.
  • the first design information drawing element 161f indicates the first design information.
  • the second design information drawing element 161g indicates the second design information.
  • the fact that the first design information drawing element 161f and the second design information drawing element 161g are connected to each other by the connecting line 161h indicates that the first design information and the second design information have a dependency relationship.
  • the user interface screen 162 includes a drop-down list 162a for selecting the rule type, a drop-down list group 162b for selecting the rule content, and an OK button 162c.
  • the drop-down list group 162b includes a drop-down list 162d for selecting the first design information, a drop-down list 162e for selecting the second design information, and a drop-down list 162f for selecting the condition. ..
  • the user interface screen 161 is displayed.
  • a rule drawing element indicating the selected rule type, the first design information, the second design information, and the rule according to the condition is displayed in the rule list display area 161b. ..
  • All or part of the newly created button 161a, the OK button 161c, the detail button 161i and the OK button 162c may be replaced with a graphical user interface (GUI) component other than the button.
  • All or part of the drop-down lists 162a, 162d, 162e and 162f may be replaced with GUI parts other than the drop-down lists.
  • the change request notification unit 15 notifies the design process that created the design information of the request for changing the design information according to the notification settings set for the design process that created the design information.
  • the notification destination 3 of the design process that created the design information is set in the notification setting, the request for changing the design information is notified to the set notification destination 3.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a user interface screen used for inputting notification settings in the manufacturing system design support device of the first embodiment.
  • the user interface screen 171 illustrated in FIG. 4 is displayed when a computer executes an application program.
  • the user interface screen 171 includes a plurality of setting lines 171a and an OK button 171b in which a plurality of notification settings are set respectively.
  • Each setting line 171c included in the plurality of setting lines 171a includes a drop-down list 171d for selecting a notification method and a text box 171e for inputting a notification destination.
  • a selection operation for selecting one notification method from screen display, short message service (SMS: Short Message Service), and mail can be performed.
  • the text box 171e for inputting the notification destination is grayed out when the selection operation for selecting the screen display is performed on the drop-down list 171d.
  • the selection operation for selecting the SMS is performed on the drop-down list 171d
  • the input operation for inputting the telephone number of the mobile phone can be performed.
  • an input operation for inputting an e-mail address can be performed.
  • a selection operation for selecting a screen display is performed on the drop-down list 171d
  • a request for changing the design information is displayed on the screen displayed on the manufacturing system design support device 1.
  • an SMS selection operation is performed on the drop-down list 171d
  • a short message describing a request to change the design information is sent to the mobile phone number entered in the text box 171e. ..
  • an e-mail containing a request for changing the design information is sent to the e-mail address entered in the text box 171e.
  • the notification of the request for changing the design information can be received by the desired notification method, and the notification of the request for changing the design information can be received at the desired notification destination.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a procedure in which the manufacturing system design support device of the first embodiment extracts design information subject to change.
  • steps S101 to S104 shown in FIG. 5 are executed.
  • step S101 the design information is input to the design information input / output unit 11 while the manufacturing system design support device 1 waits for the design information to be input from any of the design tools included in the plurality of design tools 2. Is entered in.
  • the design information input / output unit 11 converts the input design information into structured design information, and passes the structured design information to the design result influence analysis unit 14.
  • the design result influence analysis unit 14 requests the design information integrated management unit 13 to acquire the system design information 121 from the design information storage unit 12.
  • the design information integrated management unit 13 acquires the system design information 121 from the design information storage unit 12, and extracts the design information to be changed from the acquired system design information 121.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a procedure in which the manufacturing system design support device of the first embodiment notifies a request for change of design information.
  • steps S111 to S120 shown in FIG. 6 are executed.
  • step S111 the design information to be changed is input to the design result influence analysis unit 14.
  • step S112 the design result influence analysis unit 14 initializes the constraint violation content list.
  • the design result influence analysis unit 14 selects the target design information from the input design information to be changed, and determines the selected target design information. Perform processing.
  • the design result influence analysis unit 14 selects the target design information while changing the target design information until there is no design information that has not been determined, and determines the selected target design information. Repeat to do.
  • step S114 the design result influence analysis unit 14 extracts the constraint conditions imposed on the target design information from the dependency 122.
  • the design result influence analysis unit 14 selects a target constraint condition from the extracted constraint conditions, and performs judgment processing on the selected target constraint condition.
  • the design result influence analysis unit 14 selects the target constraint information while changing the target constraint information until there is no constraint condition for which the determination process has not been performed, and determines the selected constraint condition. Repeat to do.
  • step S116 the design result influence analysis unit 14 determines whether or not the target design information violates the target constraint condition. If it is determined that the target design information violates the target constraint condition, step S117 is executed and then step S118 is executed. If it is determined that the target design information does not violate the target constraint condition, step S118 is executed without executing step S117.
  • step S117 the design result influence analysis unit 14 adds the target design information and the target constraint condition to the constraint violation content list.
  • steps S111 to S119 the addition of the design information and the constraint condition in which the design information violates to the constraint violation content list is completed, and the constraint violation content list is completed.
  • the design result influence analysis unit 14 notifies the design process of the completed constraint violation content list according to the notification setting set for the design process that created the input design information. Request the change request notification unit 15.
  • the constraint condition included in the dependency 122 is a function that evaluates the diversion possibility of the past design information using the design information as a variable, and a threshold value to be compared with the operation result of the function. It may be expressed by a combination. When the constraint condition is expressed by the combination, for example, it is determined that the design information violates the constraint condition when the calculation result of the function is equal to or more than the threshold value. As a result, it is possible to have the design process correct the design information that is unlikely to be diverted from the past design information.
  • the constraint condition included in the dependency 122 may be that the minimum necessary design information that can be accepted by at least one other design process is input.
  • Embodiment 2 2.1 Main differences between the first embodiment and the second embodiment
  • the second embodiment differs from the first embodiment mainly in the following points. Regarding points not described below, the same configuration as that adopted in the first embodiment is adopted in the second embodiment.
  • the plurality of design information included in the system design information 121 includes the design value.
  • the dependency 122 includes a plurality of conditional expressions corresponding to the plurality of design information included in the system design information 121.
  • Each of the plurality of conditional expressions includes a function that takes the above-mentioned design value as an argument, and a threshold value to be compared with the return value of the function.
  • the design result influence analysis unit 14 determines the input design based on whether or not the conditional expression corresponding to the target design information is true when the above-mentioned design value is changed by the input design information. Determine if the information needs to be changed. If the conditional expression is true, the design result influence analysis unit 14 determines that it is not necessary to change the input design information. If the conditional expression is not true, the design result influence analysis unit 14 determines that the input design information needs to be changed.
  • the design result impact analysis unit 14 extracts the design information affected by the above from the plurality of design information included in the system design information 121 based on the dependency 122, and uses the extracted design information to extract the above-mentioned impact. To analyze.
  • the design result influence analysis unit 14 adds the plurality of design information and the dependency 122 included in the system design information 121. Based on this, the next design process for creating design information next is extracted from a plurality of design processes.
  • the change request notification unit 15 notifies that the design information should be created in the extracted next design process.
  • FIG. 7 needs to be changed according to the design information input by the manufacturing system design support device of the second embodiment. It is a flowchart which illustrates the procedure of extracting the design information including a design value.
  • steps S201 to S208 shown in FIG. 7 are executed.
  • step S201 the design result impact analysis unit 14 extracts the dependency between the design information to be changed and other design information having a dependency on the design information to be changed from the dependency 122. To do.
  • the design result influence analysis unit 14 acquires the conditional expression corresponding to the other design information described above from the dependency 122.
  • the design result influence analysis unit 14 acquires the design value included in the input design information from the design information integrated management unit 13.
  • the design result influence analysis unit 14 selects the target design information from the other design information described above, and performs the determination processing on the selected target design information.
  • the design result influence analysis unit 14 selects the target design information while changing the target design information until there is no design information that has not been determined, and determines the selected target design information. Repeat to do.
  • step S205 the design result influence analysis unit 14 acquires the threshold value included in the conditional expression corresponding to the target design information.
  • step S206 the design result influence analysis unit 14 uses the acquired design value as an argument of the function included in the conditional expression corresponding to the target design information, and determines whether or not the conditional expression is true. .. If it is determined that the conditional expression is not true, step S207 is executed before step S208 is executed. If it is determined that the conditional expression is true, step S207 is not executed and step S208 is executed.
  • step S207 the design result influence analysis unit 14 determines that it is necessary to change the design value of the target design information.
  • design information including design values that need to be changed according to the input design information is extracted from other design information that has a dependency relationship with the design information to be changed. Can be done. As a result, it is possible to detect when it is necessary to change the design value included in the input design information and when it is necessary to change the design value contained in other design information. ..
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a procedure for the manufacturing system design support device of the second embodiment to extract the next design process.
  • the design result impact analysis unit 14 is notified of an empty constraint violation content list, and after the input design information is combined with a plurality of design information included in the system design information 121, executes a process of extracting the next design process. To do. When the process of extracting the next design step is executed, steps S211 to S221 shown in FIG. 8 are executed.
  • step S211 the design result influence analysis unit 14 acquires the design information to be changed.
  • the design information to be changed is acquired by executing the procedure shown in FIG.
  • step S212 the design result influence analysis unit 14 initializes the next design information list in which the next design information to be created next is described.
  • the design result influence analysis unit 14 selects the target design information from the acquired design information to be changed, and determines the selected target design information. I do.
  • the design result influence analysis unit 14 selects the target design information while changing the target design information until there is no design information that has not been determined, and determines the selected target design information. Repeat to do.
  • the design result influence analysis unit 14 acquires the influence destination design information affected by the input design information based on the dependency 122.
  • the affected design information is acquired by performing the procedure illustrated in FIG.
  • the design result impact analysis unit 14 selects the target impact destination design information from the acquired impact destination design information, and determines the selected target impact destination design information. Perform processing. The design result impact analysis unit 14 selects the target impact destination design information while changing the target impact destination design information until there is no impact destination design information for which the determination process has not been performed, and the selected target and the selected target. Repeat the determination process for the affected design information.
  • step S216 the design result impact analysis unit 14 determines whether or not the design necessary for creating the target impact destination design information has been completed. If it is determined that the required design has been completed, step S217 is executed before step S218 is executed. If it is determined that the required design has not been completed, step S218 is not executed and step S218 is executed.
  • step S217 the design result impact analysis unit 14 adds the target impact destination design information and the conditional expression corresponding to the target impact destination design information to the next design information list.
  • steps S211 to S219 the addition of the affected design information for which the necessary design has been completed and the conditional expression corresponding to the affected design information to the next design information list is completed, and the next design information list is completed. To do.
  • the design result impact analysis unit 14 requests the design information integrated management unit 13 to extract the next design process for creating the affected design information described in the next design information list from a plurality of design processes. To do.
  • the design result influence analysis unit 14 requests the change request notification unit 15 to notify the extracted next design process that the design information should be created next.
  • steps S211 to S213 the work from the first design process to the second design process and the transfer of necessary design information can be performed substantially automatically.
  • Embodiment 3 3.1 Main differences between the second embodiment and the third embodiment
  • the third embodiment differs from the second embodiment mainly in the following points. Regarding points not described below, the same configuration as that adopted in the second embodiment is adopted in the third embodiment.
  • FIG. 9 is a block diagram schematically showing a part of the manufacturing system design support device of the third embodiment.
  • the design result influence analysis unit 14 includes the design result learning unit 141 as shown in FIG. 9, and stores the design result history 142.
  • the design information changed by the design process notified of the request for changing the design information is input to the design information input / output unit 11.
  • the design result learning unit 141 determines whether the changed design information is good or bad, and includes the result of the good or bad judgment in the design result history 142.
  • the pass / fail judgment is made based on the evaluation result of the evaluation viewpoint when the design information to be changed is changed.
  • the evaluation viewpoint includes at least one selected from the group consisting of productivity, expected quality, manufacturing cost and power consumption of the manufacturing system.
  • the design result history 142 includes the changed design information, the threshold value used when the design information including the design value to be changed is extracted, the result of extracting the design information described in the next design information list, and the design result history 142. Includes a history of data combinations as a result of the quality judgment of the changed design information.
  • the design result learning unit 141 learns the result of the pass / fail judgment based on the design result history 142. Learning the result of the pass / fail judgment takes the changed design information as a state, takes the result of extracting the design information described in the design information list as an action, and uses the result of the pass / fail judgment of the changed design information as a reward. It is performed according to the reinforcement learning algorithm.
  • the reinforcement learning algorithm is installed in the application program installed on the computer.
  • the design result learning unit 141 updates the dependency 122 based on the learning result.
  • the design result learning unit 141 updates the dependency 122 by updating the threshold value included in the dependency 122 so that the result of extracting the design information described in the next design information list is optimized.
  • Embodiment 4 4.1 Main differences between the first and third embodiments and the fourth embodiment The fourth embodiment differs from the first and third embodiments mainly in the following points. Regarding points not described below, the same configuration as that adopted in the first to third embodiments is adopted in the fourth embodiment.
  • FIG. 10 is a block diagram schematically showing a part of the manufacturing system design support device of the fourth embodiment.
  • the manufacturing system design support device 1 includes an event recording unit 18 and an event transmission unit 19 as shown in FIG.
  • the event recording unit 18 includes an event in which design information is input to the design information input / output unit 11, an event in which the change request notification unit 15 notifies a change request, an event in which design knowledge is input to the design knowledge input unit 16, and an event. At least one event selected from the group consisting of events in which a plurality of notification settings are input to the notification setting input unit 17 and the occurrence time of the at least one event are recorded.
  • the event recording unit 18 preferably records all of these events.
  • the input / output events for the manufacturing system design support device 1 are recorded in the event recording unit 18 in chronological order.
  • the event transmission unit 19 transmits the recorded event and the occurrence time to the external design process schedule management tool 4. According to the event transmission unit 19, the progress status of the design process can be automatically reflected in the design process schedule.
  • each embodiment can be freely combined, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.

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Abstract

設計情報を作成した設計工程と他の設計情報を作成する他の設計工程との間の調整により生じる設計の手戻りを抑制する。製造システムの設計を担う複数の設計工程に含まれる設計工程により作成された設計情報が入力される。複数の設計工程によりそれぞれ作成された複数の設計情報、及び複数の設計情報の間の依存関係１２２が記憶される。設計情報により変更される変更の対象となる設計情報が複数の設計情報から抽出される。設計情報が複数の設計情報に結合される。依存関係１２２に基づいて設計情報が複数の設計情報に含まれる変更の対象となる設計情報以外の設計情報に及ぼす影響が解析され、設計情報の変更が必要であるか否かが判定される。設計情報の変更が必要であると判定された場合に設計情報の変更の依頼が設計工程に通知される。

Description

製造システム設計支援装置
　本発明は、製造システム設計支援装置に関する。
　製品の設計及び製品の製造は、互いに独立して行うことができない。このため、製品の設計を行う設計部門が製品の設計を変更する場合は、製品の設計を行う設計部門と製品の製造を行う製造部門との間で連携をとることが望まれる。
　特許文献１に記載された技術においては、設計検証情報が管理される。管理される設計検証情報には、発注指示及び製造指示の手配情報が設定される。また、設定された手配情報に基づいて、設計変更の可能範囲及び禁止範囲が指定される。また、指定された可能範囲及び禁止範囲に基づいて、設計端末装置側における設計変更対象の部品図面上に設計変更の可能範囲及び禁止範囲が表示される。
　特許文献２に記載された技術においては、被影響項目テーブル及び場所被影響項目テーブルが記憶される。被影響項目テーブルは、すべての設計変更が関係する対象物を含む。場所被影響項目の状態の欄は、特定の工場におけるいずれかの時の場所被影響項目の状態を示す。場所被影響項目の計画処置の欄は、エンジニアリング変更を導入した結果として製造工場における被影響部品の既存在庫に対して採るべき行動を示す。設計エンジニア及び製造エンジニアがそれぞれ被影響項目及び場所被影響項目の状態を進展させることができるようにウインドウが提供される。
　特許文献１及び２に記載された技術に代表される技術によれば、固定的な製造システムにより製品の製造が行われる場合に、製品の設計を行う設計部門と製品の製造を行う製造部門との間で連携をとることができる。
　また、近年においては、製品の製造を行う製造システムが複雑になっている。このため、多くの場合は、複数の設計工程が製造システムの設計を担う。複数の設計工程が製造システムの設計を担う場合は、複数の設計部門によりそれぞれ行われた複数の設計を一元的に管理することが望まれる。
　特許文献３に記載された技術においては、製造ライン設計方法において、工程設計、レイアウト設計及び生産能力設計の相互間で扱われる情報が一元化される。これにより、生産性の高い製造ラインを短期間で設計することができる。
特開２００６－１９０１５９号公報 特開平５－１０１０７２号公報 特開２００３－４４１１５号公報
　製造システムの設計を担う複数の設計工程によりそれぞれ行われる複数の設計は、互いに独立して行うことができない。このため、複数の設計工程の間では、製造システムの設計を成立させるための調整が行われる。例えば、製造システムを構成する製造設備の機構に関する機構設計、当該製造設備の電気配線に関する電気設計及び当該製造設備の動作ロジックに関する制御設計が組み合わされる場合は、機構設計、電気設計及び制御設計を行う設計工程の間で製造システムの設計を成立させるための調整が行われる。すなわち、機構設計、電気設計及び制御設計に含まれる第１の設計工程において行われる設計が機構設計、電気設計及び制御設計に含まれる第２の設計工程において行われる設計に及ぼす影響の範囲が第２の設計工程の設計者により検討されて問題があるか否かが確認され、問題がある場合は第１の設計工程の設計者に問題がある旨が通知される。しかし、この調整は、製造システムの設計に手戻りを発生させ、製造システムの設計を遅延させる。
　本発明は、この問題に鑑みてなされた。本発明が解決しようとする課題は、設計情報を作成した設計工程と他の設計情報を作成する他の設計工程との間の調整により生じる設計の手戻りを抑制することができる製造システム設計支援装置を提供することである。
　製造システム設計支援装置は、設計情報入力部、設計情報記憶部、設計情報統合管理部、設計結果影響解析部及び変更依頼通知部を備える。
　設計情報入力部には、製造システムの設計を担う複数の設計工程に含まれる設計工程により作成された設計情報が入力される。
　設計情報記憶部は、複数の設計工程によりそれぞれ作成された複数の設計情報、及び複数の設計情報の間の依存関係を記憶する。
　設計情報統合管理部は、設計情報により変更される変更の対象となる設計情報を複数の設計情報から抽出し、設計情報を複数の設計情報に結合する。
　設計結果影響解析部は、依存関係に基づいて設計情報が複数の設計情報に含まれる変更の対象となる設計情報以外の設計情報に及ぼす影響を解析し、前記設計情報の変更が必要であるか否かを判定する。
　変更依頼通知部は、設計情報の変更が必要であると判定された場合に設計情報の変更の依頼を設計工程に通知する。
　本発明によれば、設計情報の変更が必要であると判定された場合に、設計情報の変更の依頼が設計情報を作成した設計工程に通知される。このため、設計情報を作成した設計工程が、作成した設計情報の変更の必要性を容易に認識することができる。これにより、設計情報を作成した設計工程と他の設計情報を作成する他の設計工程との間の調整により生じる設計の手戻りを抑制することができる。
　この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
実施の形態１の製造システム設計支援装置を模式的に図示するブロック図である。 実施の形態１の製造システム設計支援装置に表示される、依存関係に関する知識の入力に用いられるユーザインターフェース画面の例を図示する図である。 実施の形態１の製造システム設計支援装置に表示される、依存関係に関する知識の入力に用いられるユーザインターフェース画面の例を図示する図である。 実施の形態１の製造システム設計支援装置に表示される、複数の通知設定の入力に用いられるユーザインターフェース画面の例を図示する図である。 実施の形態１の製造システム設計支援装置が変更の対象となる設計情報を抽出する手順を図示するフローチャートである。 実施の形態１の製造システム設計支援装置が設計情報の変更の依頼を通知する手順を図示するフローチャートである。 実施の形態２の製造システム設計支援装置が入力された設計情報により変更する必要がある設計値を含む設計情報を抽出する手順を図示するフローチャートである。 実施の形態２の製造システム設計支援装置が次設計工程を抽出する手順を図示するフローチャートである。 実施の形態３の製造システム設計支援装置の一部を模式的に図示するブロック図である。 実施の形態４の製造システム設計支援装置の一部を模式的に図示するブロック図である。
　１　実施の形態１
　１．１　製造システム設計支援装置
　図１は、実施の形態１の製造システム設計支援装置を模式的に図示するブロック図である。
　図１に図示される実施の形態１の製造システム設計支援装置１は、製品を製造する製造システムの設計を支援する。
　製造システム設計支援装置１は、製造システムの設計を担う複数の設計工程により作成された複数の設計情報を一元管理する。複数の設計情報に含まれる各設計情報は、各設計情報を作成した設計工程により行われた設計の結果を示す。一元管理される複数の設計情報は、製造システムの全体の設計の結果を示す。また、製造システム設計支援装置１は、入力された設計情報が、一元管理する複数の設計情報に及ぼす影響を解析し、入力された設計情報の変更が必要であるか否かを判定する。また、製造システム設計支援装置１は、入力された設計情報の変更が必要であると判定した場合に、入力された設計情報の変更の依頼を、入力された設計情報を作成した設計工程に通知する。これにより、製造システム設計支援装置１は、複数の設計工程に含まれる２つ以上の設計工程の間の調整を支援し、複数の設計情報に課せられる制約条件を満たすシステム設計を省力化する。
　複数の設計工程は、それぞれ複数の設計ツール２を備える。各設計工程は、各設計工程に備えられる設計ツールを用いて設計を行う。
　複数の設計工程は、工程設計、機械設計、電気設計、制御設計及び設計検証からなる群より選択される少なくとも１つの設計工程を含む。したがって、複数の設計ツール２は、工程設計ツール２１、機械設計ツール２２、電気設計ツール２３、制御設計ツール２４及び生産シミュレータ２５からなる群より選択される少なくとも１つの設計ツールを含む。実施の形態１においては、複数の設計工程は、工程設計、機械設計、電気設計、制御設計及び設計検証を含む。また、複数の設計ツール２は、工程設計ツール２１、機械設計ツール２２、電気設計ツール２３、制御設計ツール２４及び生産シミュレータ２５を含む。工程設計、機械設計、電気設計、制御設計及び設計検証は、それぞれ工程設計ツール２１、機械設計ツール２２、電気設計ツール２３、制御設計ツール２４及び生産シミュレータ２５を用いて設計を行う。
　製造システム設計支援装置１は、設計情報入出力部１１、設計情報記憶部１２、設計情報統合管理部１３、設計結果影響解析部１４、変更依頼通知部１５、設計知識入力部１６及び通知設定入力部１７を備える。これらの要素は、計算機にインストールされたアプリケーションプログラムを計算機に実行させることにより構成される。これらの要素の全部又は一部がプログラムを実行しないハードウェアにより構成されてもよい。インストールされるアプリケーションプログラムには、下述する図５及び図６により図示される手順を実行するロジックが実装される。
　設計情報入出力部１１には、複数の設計ツール２に含まれる設計ツールから設計情報が入力される。これにより、設計情報入出力部１１は、複数の設計工程に含まれる設計工程により作成された設計情報が入力される設計情報入力部として機能する。また、設計情報入出力部１１は、複数の設計ツール２に含まれる設計ツールに設計情報を出力する。
　設計情報記憶部１２は、システム設計情報１２１及び依存関係１２２を記憶する。
　システム設計情報１２１は、製造システムの全体の設計の結果を示し、製造システムの設計を担う複数の設計工程によりそれぞれ作成された複数の設計情報を含む。
　依存関係１２２は、システム設計情報１２１に含まれる複数の設計情報の間の依存関係である。
　設計情報統合管理部１３は、入力された設計情報により変更される変更の対象となる設計情報をシステム設計情報１２１に含まれる複数の設計情報から抽出する。また、設計情報統合管理部１３は、入力された設計情報をシステム設計情報１２１に含まれる複数の設計情報に結合する。設計情報統合管理部１３は、入力された設計情報の変更が必要でないと判定された場合に、入力された設計情報をシステム設計情報１２１に含まれる複数の設計情報に結合する。他の設計情報は、システム設計情報１２１に含まれる複数の設計情報に含まれる、変更の対象となる設計情報以外の設計情報である。
　設計結果影響解析部１４は、依存関係１２２に基づいて、入力された設計情報が他の設計情報に及ぼす影響を解析し、入力された設計情報の変更が必要であるか否かを判定する。
　変更依頼通知部１５は、入力された設計情報の変更が必要であると判定された場合に、入力された設計情報の変更の依頼を、入力された設計情報を作成した設計工程に通知する。
　実施の形態１の発明によれば、入力された設計情報の変更が必要であると判定された場合に、入力された設計情報の変更の依頼が、入力された設計情報を作成した設計工程に通知される。このため、入力された設計情報を作成した設計工程が、作成した設計情報の変更の必要性を容易に認識することができる。これにより、入力された設計情報を作成した設計工程と他の設計情報を作成する他の設計工程との間の調整により生じる設計の手戻りを抑制することができる。
　設計情報の変更の依頼が通知された設計工程は、設計情報を変更し、変更した設計情報を設計情報入出力部１１に入力する。変更した設計情報の変更が必要であると判定された場合は、変更した設計情報の変更の依頼が設計工程に通知される。設計工程は、設計情報の変更の依頼が通知されなくなるまで、設計情報を変更し、変更した設計情報を設計情報入出力部１１に入力することを繰り返す。これにより、最終的には、変更が必要でない設計情報を設計情報入出力部１１に入力することができる。変更が必要でない設計情報は、設計情報統合管理部１３によりシステム設計情報１２１に含まれる複数の設計情報に結合される。
　１．２　依存関係及び設計情報の変更の依頼
　依存関係１２２は、システム設計情報１２１に含まれる複数の設計情報に課せられる複数の制約条件で表される。
　設計情報の変更の依頼は、設計情報が違反する制約条件の一覧が記載された制約違反内容リストを含む。設計情報が違反する制約条件が存在しない場合は、空の制約違反内容リストが設計情報を作成した設計工程に通知される。
　１．３　データ構造
　設計情報記憶部１２は、設計情報モデル１２３を有する。
　設計情報モデル１２３は、複数の設計情報のインスタンスを保持する。複数の設計情報のインスタンスは、統一モデリング言語（ＵＭＬ：Unified Modeling Language）のクラス図の形式等によりクラスとして表現される。複数の設計情報のインスタンスは、オートメーションＭＬ（AutomationML（登録商標））等に準拠する構造化データ形式等により保持される。
　複数の設計情報は、一元的に構造化され、設計情報モデル１２３により定義される特定のデータ構造を有する。特定のデータ構造は、AutomationML等に準拠するデータ構造である。
　依存関係１２２は、構造化され、設計情報モデル１２３により定義される特定のデータ構造を有する。特定のデータ構造は、AutomationML等に準拠するデータ構造である。
　設計情報入出力部１１は、入力された設計情報を、設計情報モデル１２３により定義される特定のデータ構造を有する構造化された設計情報に変換する。
　設計情報統合管理部１３は、システム設計情報１２１及び構造化された設計情報に基づいて、変更の対象となる設計情報を抽出する。また、設計情報統合管理部１３は、構造化された設計情報を、システム設計情報１２１に含まれる一元的に構造化された複数の設計情報に結合する。
　これらにより、製造システム設計支援装置１の主要部において、構造化され標準形式で表現された設計情報が処理される。これにより、複数の設計情報を一元的に管理することが容易になる。
　１．４　設計知識の入力
　設計知識入力部１６には、依存関係１２２に関する知識が入力される。
　設計知識入力部１６に依存関係１２２に関する知識が入力される際には、システム設計情報１２１に含まれる複数の設計情報から依存関係を有する設計情報の組み合わせが選択され、選択された設計情報の組み合わせの依存関係が入力される。組み合わされる設計情報は、２つの設計情報である。組み合わされる設計情報が３つ以上の設計情報であってもよい。
　図２及び図３は、実施の形態１の製造システム設計支援装置に表示される、依存関係に関する知識の入力に用いられるユーザインターフェース画面の例を図示する図である。
　図２及び図３にそれぞれ図示されるユーザインターフェース画面１６１及び１６２は、計算機がアプリケーションプログラムを実行することにより表示される。
　ユーザインターフェース画面１６１は、新規作成ボタン１６１ａ、ルール一覧の表示領域１６１ｂ及びＯＫボタン１６１ｃを含む。
　ルール一覧の表示領域１６１ｂには、複数のルール描画要素１６１ｄが表示される。複数のルール描画要素１６１ｄに含まれる各ルール描画要素１６１ｅは、依存関係を示す。
　各ルール描画要素１６１ｅは、第１の設計情報描画要素１６１ｆ、第２の設計情報描画要素１６１ｇ、接続線１６１ｈ及び詳細ボタン１６１ｉを含む。第１の設計情報描画要素１６１ｆ及び第２の設計情報描画要素１６１ｇは、接続線１６１ｈにより互いに接続される。詳細ボタン１６１ｉは、接続線１６１ｈ上に配置される。第１の設計情報描画要素１６１ｆは、第１の設計情報を示す。第２の設計情報描画要素１６１ｇは、第２の設計情報を示す。第１の設計情報描画要素１６１ｆ及び第２の設計情報描画要素１６１ｇが接続線１６１ｈにより互いに接続されていることは、第１の設計情報及び第２の設計情報が依存関係を有することを示す。
　ユーザインターフェース画面１６２は、ルールの種類を選択するためのドロップダウンリスト１６２ａ、ルールの内容を選択するためのドロップダウンリスト群１６２ｂ及びＯＫボタン１６２ｃを含む。
　ドロップダウンリスト群１６２ｂは、第１の設計情報を選択するためのドロップダウンリスト１６２ｄ、第２の設計情報を選択するためのドロップダウンリスト１６２ｅ、及び条件を選択するためのドロップダウンリスト１６２ｆを含む。
　ユーザインターフェース画面１６１が表示されている状態において新規作成ボタン１６１ａに対して押下操作が行われた場合は、ユーザインターフェース画面１６２が表示され、ユーザインターフェース画面１６２に対して操作を行うことにより新規のルールを作成することができる。
　ユーザインターフェース画面１６１が表示されている状態において詳細ボタン１６１ｉに対して押下操作が行われた場合は、ユーザインターフェース画面１６２が表示され、ユーザインターフェース画面１６２に対して操作を行うことにより既存のルールを編集することができる。
　ユーザインターフェース画面１６１が表示されている状態においてＯＫボタン１６１ｃに対して押下操作が行われた場合は、ルール一覧の表示領域１６１ｂに表示されている複数のルール描画要素１６１ｄにより示される複数の依存関係が設計知識入力部１６に入力される。
　ユーザインターフェース画面１６２が表示されている状態においてドロップダウンリスト１６２ａに対してルールの種類を選択する選択操作が行われ、ドロップダウンリスト１６２ｄに対して第１の設計情報を選択する選択操作が行われ、ドロップダウンリスト１６２ｅに対して第２の設計情報を選択する選択操作が行われ、ドロップダウンリスト１６２ｆに対して条件を選択するための選択操作が行われた後に、ＯＫボタン１６２ｃに対して押下操作が行われた場合は、ユーザインターフェース画面１６１が表示される。表示されるユーザインターフェース画面１６１には、選択されたルールの種類、第１の設計情報、第２の設計情報及び条件に応じたルールを示すルール描画要素がルール一覧の表示領域１６１ｂに表示される。
　新規作成ボタン１６１ａ、ＯＫボタン１６１ｃ、詳細ボタン１６１ｉ及びＯＫボタン１６２ｃの全部又は一部が、ボタン以外のグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）部品に置き換えられてもよい。ドロップダウンリスト１６２ａ，１６２ｄ，１６２ｅ及び１６２ｆの全部又は一部が、ドロップダウンリスト以外のＧＵＩ部品に置き換えられてもよい。
　１．５　通知設定の入力
　通知設定入力部１７には、複数の設計工程についてそれぞれ設定される複数の通知設定が入力される。
　変更依頼通知部１５は、設計情報を作成した設計工程について設定された通知設定にしたがって、設計情報の変更の依頼を、設計情報を作成した設計工程に通知する。通知設定において設計情報を作成した設計工程の通知先３が設定されている場合は、設定されている通知先３に設計情報の変更の依頼が通知される。
　図４は、実施の形態１の製造システム設計支援装置において通知設定の入力に用いられるユーザインターフェース画面の例を図示する図である。
　図４に図示されるユーザインターフェース画面１７１は、計算機がアプリケーションプログラムを実行することにより表示される。
　ユーザインターフェース画面１７１は、複数の通知設定がそれぞれ設定される複数の設定行１７１ａ及びＯＫボタン１７１ｂを含む。
　複数の設定行１７１ａに含まれる各設定行１７１ｃは、通知方法を選択するためのドロップダウンリスト１７１ｄ及び通知先を入力するためのテキストボックス１７１ｅを含む。ドロップダウンリスト１７１ｄに対しては、画面表示、ショートメッセージサービス（ＳＭＳ：Short Message Service）及びメールから１つの通知方法を選択する選択操作を行うことができる。通知先を入力するためのテキストボックス１７１ｅは、ドロップダウンリスト１７１ｄに対して画面表示を選択する選択操作が行われた場合は、グレーアウトされる。テキストボックス１７１ｅには、ドロップダウンリスト１７１ｄに対してＳＭＳを選択する選択操作が行われた場合は、携帯電話の電話番号を入力する入力操作を行うことができる。テキストボックス１７１ｅには、ドロップダウンリスト１７１ｄに対してメールを選択する選択操作が行われた場合は、メールアドレスを入力する入力操作を行うことができる。
　ユーザインターフェース画面１７１が表示されている状態においてＯＫボタン１７１ｂを押下する押下操作が行われた場合は、複数の設定行１７１ａにおいてそれぞれ設定された複数の通知設定が通知設定入力部１７に入力される。
　ドロップダウンリスト１７１ｄに対して画面表示を選択する選択操作が行われた場合は、製造システム設計支援装置１に表示される画面に、設計情報の変更の依頼が表示される。ドロップダウンリスト１７１ｄに対してＳＭＳを選択する選択操作が行われた場合は、テキストボックス１７１ｅに入力された携帯電話の電話番号に、設計情報の変更の依頼が記述されたショートメッセージが送信される。ドロップダウンリスト１７１ｄに対してメールを選択する選択操作が行われた場合は、テキストボックス１７１ｅに入力されたメールアドレスに、設計情報の変更の依頼が記述された電子メールが送信される。
　これらにより、設計情報の変更の依頼の通知を所望の通知方法で受けることができ、設計情報の変更の依頼の通知を所望の通知先で受けることができる。
　１．６　変更の対象となる設計情報の抽出
　図５は、実施の形態１の製造システム設計支援装置が変更の対象となる設計情報を抽出する手順を図示するフローチャートである。
　変更の対象となる設計情報が抽出される際には、図５に図示されるステップＳ１０１からＳ１０４までが実行される。
　ステップＳ１０１においては、製造システム設計支援装置１が複数の設計ツール２に含まれるいずれかの設計ツールから設計情報が入力されるのを待機している間に、設計情報が設計情報入出力部１１に入力される。
　続くステップＳ１０２においては、設計情報入出力部１１が、入力された設計情報を構造化された設計情報に変換し、構造化された設計情報を設計結果影響解析部１４に渡す。
　続くステップＳ１０３においては、設計結果影響解析部１４が、システム設計情報１２１を設計情報記憶部１２から取得することを設計情報統合管理部１３に要求する。
　続くステップＳ１０４においては、設計情報統合管理部１３が、システム設計情報１２１を設計情報記憶部１２から取得し、取得したシステム設計情報１２１から変更の対象となる設計情報を抽出する。
　１．７　設計情報の変更の対象の通知
　図６は、実施の形態１の製造システム設計支援装置が設計情報の変更の依頼を通知する手順を図示するフローチャートである。
　設計情報の変更の依頼が通知される際には、図６に図示されるステップＳ１１１からＳ１２０までが実行される。
　ステップＳ１１１においては、変更の対象となる設計情報が設計結果影響解析部１４に入力される。
　続くステップＳ１１２においては、設計結果影響解析部１４が、制約違反内容リストを初期化する。
　続くステップＳ１１３からＳ１１９までの判定処理ループにおいては、設計結果影響解析部１４が、入力された変更の対象となる設計情報から対象となる設計情報を選択し、選択した対象となる設計情報に判定処理を行う。設計結果影響解析部１４は、判定処理が行われていない設計情報がなくなるまで、対象となる設計情報を変更しながら、対象となる設計情報を選択し、選択した対象となる設計情報に判定処理を行うことを繰り返す。
　ステップＳ１１４においては、設計結果影響解析部１４が、対象となる設計情報に課せられる制約条件を依存関係１２２から抽出する。
　続くステップＳ１１５からＳ１１８までの判定処理ループにおいては、設計結果影響解析部１４が、抽出した制約条件から対象となる制約条件を選択し、選択した対象となる制約条件に判定処理を行う。設計結果影響解析部１４は、判定処理が行われていない制約条件がなくなるまで、対象となる制約情報を変更しながら、対象となる制約情報を選択し、選択した対象となる制約条件に判定処理を行うことを繰り返す。
　ステップＳ１１６においては、設計結果影響解析部１４が、対象となる設計情報が対象となる制約条件に違反するか否かを判定する。対象となる設計情報が対象となる制約条件に違反すると判定された場合は、ステップＳ１１７が実行されてからステップＳ１１８が実行される。対象となる設計情報が対象となる制約条件に違反しないと判定された場合は、ステップＳ１１７が実行されずにステップＳ１１８が実行される。
　ステップＳ１１７においては、設計結果影響解析部１４が、対象となる設計情報及び対象となる制約条件を制約違反内容リストに追記する。
　ステップＳ１１１からＳ１１９までによれば、設計情報及び当該設計情報が違反する制約条件の制約違反内容リストへの追記が完了し、制約違反内容リストが完成する。
　続くステップＳ１２０においては、設計結果影響解析部１４が、入力された設計情報を作成した設計工程について設定された通知設定にしたがって、完成した制約違反内容リストを、当該設計工程に通知することを、変更依頼通知部１５に依頼する。
　１．８　制約条件の別例
　依存関係１２２に含まれる制約条件が、設計情報を変数とし過去の設計情報の流用可能性を評価する関数と、当該関数の演算結果と比較される閾値と、の組み合わせにより表現されてもよい。制約条件が当該組み合わせにより表現される場合は、例えば、当該関数の演算結果が当該閾値以上である場合に設計情報が制約条件に違反すると判定される。これにより、過去の設計情報の流用可能性が低い設計情報を設計工程に修正させることができる。
　依存関係１２２に含まれる制約条件が、少なくとも１つの他の設計工程が受け入れることができる必要最小限の設計情報が入力されていることであってもよい。これにより、複数の設計工程に含まれる第１の設計工程が設計を完了して第２の設計工程への移行を行うことを望む場合に、第１の設計工程の完了、及び第１の設計工程から第２の設計工程への移行の条件が満たされているか否かを判定することができる。
　２　実施の形態２
　２．１　実施の形態１と実施の形態２との主な相違
　実施の形態２は、主に下述する点で実施の形態１と相違する。下述されない点については、実施の形態１において採用された構成と同様の構成が実施の形態２においても採用される。
　実施の形態２においては、システム設計情報１２１に含まれる複数の設計情報が、設計値を含む。
　また、依存関係１２２は、システム設計情報１２１に含まれる複数の設計情報にそれぞれ対応する複数の条件式を含む。複数の条件式の各々は、上述した設計値を引数とする関数、及び当該関数の戻り値と比較される閾値を含む。
　設計結果影響解析部１４は、入力された設計情報により上述した設計値が変更される場合に、対象となる設計情報に対応する条件式が真であるか否かに基づいて、入力された設計情報の変更が必要であるか否かを判定する。設計結果影響解析部１４は、条件式が真である場合は、入力された設計情報の変更が必要でないと判定する。設計結果影響解析部１４は、条件式が真でない場合は、入力された設計情報の変更が必要であると判定する。
　また、設計結果影響解析部１４は、依存関係１２２に基づいて、上述した影響が及ぶ設計情報をシステム設計情報１２１に含まれる複数の設計情報から抽出し、抽出した設計情報を用いて上述した影響を解析する。
　また、設計結果影響解析部１４は、入力された設計情報がシステム設計情報１２１に含まれる複数の設計情報に結合された場合に、システム設計情報１２１に含まれる複数の設計情報及び依存関係１２２に基づいて、次に設計情報を作成する次設計工程を複数の設計工程から抽出する。
　また、変更依頼通知部１５は、抽出された次設計工程に設計情報を作成すべきことを通知する。
　２．２　入力された設計情報により変更する必要がある設計値を含む設計情報を抽出する手順
　図７は、実施の形態２の製造システム設計支援装置が入力された設計情報により変更する必要がある設計値を含む設計情報を抽出する手順を図示するフローチャートである。
　入力された設計情報により変更する必要がある設計値を含む設計情報を抽出する処理が行われる場合は、図７に図示されるステップＳ２０１からＳ２０８までが実行される。
　ステップＳ２０１においては、設計結果影響解析部１４が、変更の対象となる設計情報と、当該変更の対象となる設計情報と依存関係を有する他の設計情報と、の依存関係を依存関係１２２から抽出する。
　続くステップＳ２０２においては、設計結果影響解析部１４が、上述した他の設計情報に対応する条件式を依存関係１２２から取得する。
　続くステップＳ２０３においては、設計結果影響解析部１４が、入力された設計情報に含まれる設計値を設計情報統合管理部１３から取得する。
　続くステップＳ２０４からＳ２０８までの判定処理ループにおいては、設計結果影響解析部１４が、上述した他の設計情報から対象となる設計情報を選択し、選択した対象となる設計情報に判定処理を行う。設計結果影響解析部１４は、判定処理が行われていない設計情報がなくなるまで、対象となる設計情報を変更しながら、対象となる設計情報を選択し、選択した対象となる設計情報に判定処理を行うことを繰り返す。
　ステップＳ２０５においては、設計結果影響解析部１４が、対象となる設計情報に対応する条件式に含まれる閾値を取得する。
　続くステップＳ２０６においては、設計結果影響解析部１４が、取得した設計値を、対象となる設計情報に対応する条件式に含まれる関数の引数とし、条件式が真であるか否かを判定する。条件式が真でないと判定された場合は、ステップＳ２０７が実行されてからステップＳ２０８が実行される。条件式が真であると判定された場合は、ステップＳ２０７が実行されずにステップＳ２０８が実行される。
　ステップＳ２０７においては、設計結果影響解析部１４が、対象となる設計情報の設計値を変更することが必要であると判定する。
　ステップＳ２０１からＳ２０８までによれば、変更の対象となる設計情報と依存関係を有する他の設計情報から、入力された設計情報により変更することが必要である設計値を含む設計情報を抽出することができる。これにより、入力された設計情報に含まれる設計値を変更することが必要である場合と、他の設計情報に含まれる設計値を変更することが必要である場合と、を検出することができる。
　２．３　次設計工程を抽出する手順
　図８は、実施の形態２の製造システム設計支援装置が次設計工程を抽出する手順を図示するフローチャートである。
　設計結果影響解析部１４は、空の制約違反内容リストが通知され、入力された設計情報がシステム設計情報１２１に含まれる複数の設計情報に結合された後に、次設計工程を抽出する処理を実行する。次設計工程を抽出する処理が実行される場合は、図８に図示されるステップＳ２１１からＳ２２１までが実行される。
　ステップＳ２１１においては、設計結果影響解析部１４が、変更の対象となる設計情報を取得する。変更の対象となる設計情報は、図２に図示される手順を実行することにより取得される。
　続くステップＳ２１２においては、設計結果影響解析部１４が、次に作成されるべき次設計情報が記載される次設計情報リストを初期化する。
　続くステップＳ２１３からＳ２１９までの判定処理ループにおいては、設計結果影響解析部１４が、取得した変更の対象となる設計情報から対象となる設計情報を選択し、選択した対象となる設計情報に判定処理を行う。設計結果影響解析部１４は、判定処理が行われていない設計情報がなくなるまで、対象となる設計情報を変更しながら、対象となる設計情報を選択し、選択した対象となる設計情報に判定処理を行うことを繰り返す。
　続くステップＳ２１４においては、設計結果影響解析部１４が、依存関係１２２に基づいて、入力された設計情報が影響する影響先設計情報を取得する。影響先設計情報は、図７に図示される手順を実行することにより取得される。
　続くステップＳ２１５からＳ２１８までの判定処理ループにおいては、設計結果影響解析部１４が、取得した影響先設計情報から対象となる影響先設計情報を選択し、選択した対象となる影響先設計情報に判定処理を行う。設計結果影響解析部１４は、判定処理が行われていない影響先設計情報がなくなるまで、対象となる影響先設計情報を変更しながら、対象となる影響先設計情報を選択し、選択した対象となる影響先設計情報に判定処理を行うことを繰り返す。
　ステップＳ２１６においては、設計結果影響解析部１４が、対象となる影響先設計情報を作成するために必要な設計が完了しているか否かを判定する。必要な設計が完了していると判定された場合は、ステップＳ２１７が実行されてからステップＳ２１８が実行される。必要な設計が完了していないと判定された場合は、ステップＳ２１７が実行されずにステップＳ２１８が実行される。
　ステップＳ２１７においては、設計結果影響解析部１４が、対象となる影響先設計情報、及び対象となる影響先設計情報に対応する条件式を次設計情報リストに追記する。
　ステップＳ２１１からＳ２１９までによれば、必要な設計が完了している影響先設計情報及び当該影響先設計情報に対応する条件式の次設計情報リストへの追記が完了し、次設計情報リストが完成する。
　続くステップＳ２２０においては、設計結果影響解析部１４が、次設計情報リストに記載された影響先設計情報を作成する次設計工程を複数の設計工程から抽出することを設計情報統合管理部１３に依頼する。
　続くステップＳ２１１においては、設計結果影響解析部１４が、抽出された次設計工程に次に設計情報を作成すべきことを通知することを変更依頼通知部１５に依頼する。
　ステップＳ２１１からＳ２１３までによれば、第１の設計工程から第２の設計工程への作業及び必要な設計情報の受け渡しを略自動的に行うことができる。
　３　実施の形態３
　３．１　実施の形態２と実施の形態３との主な相違
　実施の形態３は、主に下述する点で実施の形態２と相違する。下述されない点については、実施の形態２において採用された構成と同様の構成が実施の形態３においても採用される。
　図９は、実施の形態３の製造システム設計支援装置の一部を模式的に図示するブロック図である。
　実施の形態３においては、設計結果影響解析部１４は、図９に図示されるように、設計結果学習部１４１を備え、設計結果履歴１４２を記憶する。
　設計情報入出力部１１には、設計情報の変更の依頼が通知された設計工程により変更された設計情報が入力される。
　設計結果学習部１４１は、変更された設計情報の良否の判定を行い、良否の判定の結果を設計結果履歴１４２に含める。良否の判定は、変更の対象となる設計情報が変更された場合の、評価観点についての評価の結果に基づいて行われる。評価観点は、製造システムの生産性、期待品質、製造コスト及び消費電力量からなる群より選択される少なくとも１つを含む。
　設計結果履歴１４２は、変更された設計情報、変更する必要がある設計値を含む設計情報が抽出される際に用いられた閾値、次設計情報リストに記載された設計情報の抽出の結果、及び変更された設計情報の良否の判定の結果のデータの組み合わせの履歴を含む。
　また、設計結果学習部１４１は、設計結果履歴１４２に基づいて、良否の判定の結果の学習を行う。良否の判定の結果の学習は、変更された設計情報を状態とし、設計情報リストに記載された設計情報の抽出の結果を行動とし、変更された設計情報の良否の判定の結果を報酬とする強化学習アルゴリズム等にしたがって行われる。強化学習アルゴリズムは、計算機にインストールされたアプリケーションプログラムに搭載される。
　また、設計結果学習部１４１は、学習の結果に基づいて、依存関係１２２を更新する。設計結果学習部１４１は、次設計情報リストに記載される設計情報の抽出の結果が最適化されるように依存関係１２２に含まれる閾値を更新することにより、依存関係１２２を更新する。
　このような依存関係１２２の更新によれば、設計情報の変更が繰り返されることにより、入力された設計情報が他の設計情報に及ぼす影響の解析の精度が向上する。
　４　実施の形態４
　４．１　実施の形態１－３と実施の形態４との主な相違
　実施の形態４は、主に下述する点で実施の形態１－３と相違する。下述されない点については、実施の形態１－３において採用された構成と同様の構成が実施の形態４においても採用される。
　図１０は、実施の形態４の製造システム設計支援装置の一部を模式的に図示するブロック図である。
　実施の形態４においては、製造システム設計支援装置１は、図１０に図示されるように、イベント記録部１８及びイベント伝達部１９を備える。
　イベント記録部１８は、設計情報入出力部１１に設計情報が入力されるイベント、変更依頼通知部１５が変更の依頼を通知するイベント、設計知識入力部１６に設計知識が入力されるイベント、及び通知設定入力部１７に複数の通知設定が入力されるイベントからなる群より選択される少なくとも１つのイベント及び当該少なくとも１つのイベントの発生時刻を記録する。
　イベント記録部１８は、望ましくは、これらのイベントの全部を記録する。イベント記録部１８が、これらのイベントの全部を記録する場合は、製造システム設計支援装置１に対する入出力イベントがイベント記録部１８に時系列で記録される。
　イベント記録部１８によれば、製造システムの設計における状態の変化を時系列で追跡することができる。
　イベント伝達部１９は、記録されたイベント及び発生時刻を外部の設計工程スケジュール管理ツール４に伝達する。イベント伝達部１９によれば、設計工程の進捗状況を自動的に設計工程スケジュールに反映することができる。
　なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
　この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
　１　製造システム設計支援装置、３　通知先、４　設計工程スケジュール管理ツール、１１　設計情報入出力部、１２　設計情報記憶部、１３　設計情報統合管理部、１４　設計結果影響解析部、１５　変更依頼通知部、１６　設計知識入力部、１７　通知設定入力部、１８　イベント記録部、１９　イベント伝達部、１２１　システム設計情報、１２２　依存関係。

Claims (12)

  1. 　製造システムの設計を担う複数の設計工程に含まれる設計工程により作成された設計情報が入力される設計情報入力部と、
    　前記複数の設計工程によりそれぞれ作成された複数の設計情報、及び前記複数の設計情報の間の依存関係を記憶する設計情報記憶部と、
    　前記設計情報により変更される変更の対象となる設計情報を前記複数の設計情報から抽出し、前記設計情報を前記複数の設計情報に結合する設計情報統合管理部と、
    　前記依存関係に基づいて前記設計情報が前記複数の設計情報に含まれる前記変更の対象となる設計情報以外の設計情報に及ぼす影響を解析し前記設計情報の変更が必要であるか否かを判定する設計結果影響解析部と、
    　前記設計情報の変更が必要であると判定された場合に前記設計情報の変更の依頼を前記設計工程に通知する変更依頼通知部と、
    を備える製造システム設計支援装置。
  2. 　前記複数の設計工程は、工程設計、機械設計、電気設計、制御設計及び設計検証からなる群より選択される少なくとも１つの設計工程を含む
    請求項１の製造システム設計支援装置。
  3. 　前記設計情報統合管理部は、前記設計情報の変更が必要でないと判定された場合に前記設計情報を前記複数の設計情報に結合する
    請求項１又は２の製造システム設計支援装置。
  4. 　前記設計情報記憶部は、前記複数の設計情報を含み前記複数の設計情報が一元的に構造化され特定のデータ構造を有する、システム設計情報を記憶し、
    　前記設計情報入力部は、前記設計情報を、前記特定のデータ構造を有する構造化された設計情報に変換し、
    　前記設計情報統合管理部は、前記システム設計情報及び前記構造化された設計情報に基づいて前記変更の対象となる設計情報を抽出する
    請求項１から３までのいずれかの製造システム設計支援装置。
  5. 　前記依存関係に関する設計知識が入力される設計知識入力部をさらに備える
    請求項１から４までのいずれかの製造システム設計支援装置。
  6. 　前記複数の設計工程についてそれぞれ設定される複数の通知設定が入力される通知設定入力部をさらに備え、
    　前記変更依頼通知部は、前記設定工程について設定された通知設定にしたがって前記依頼を通知する
    請求項１から５までのいずれかの製造システム設計支援装置。
  7. 　前記複数の設計情報は、設計値を含み、
    　前記依存関係は、前記複数の設計情報にそれぞれ対応する複数の条件式を含み、
    　前記複数の条件式の各々は、前記設計値を引数とする関数、及び前記関数の戻り値と比較される閾値を含み、
    　前記設計結果影響解析部は、前記設計情報により前記設計値が変更される場合に対象となる設計情報に対応する条件式が真であるか否かに基づいて、前記設計情報の変更が必要であるか否かを判定する
    請求項１から６までのいずれかの製造システム設計支援装置。
  8. 　前記設計結果影響解析部は、前記依存関係に基づいて前記影響が及ぶ設計情報を前記複数の設計情報から抽出し、抽出した設計情報を用いて前記影響を解析する
    請求項１から７までのいずれかの製造システム設計支援装置。
  9. 　前記設計結果影響解析部は、前記設計情報が前記複数の設計情報に結合された場合に、前記複数の設計情報及び前記依存関係に基づいて次に設計情報を作成する次設計工程を前記複数の設計工程から抽出し、
    　前記変更依頼通知部は、前記次設計工程に設計情報を作成するべきことを通知する
    請求項１から８までのいずれかの製造システム設計支援装置。
  10. 　前記設計情報入力部に、変更された設計情報が入力され、
    　前記設計結果影響解析部は、前記変更された設計情報の良否の判定を行い、前記判定の結果の学習を行い、前記学習の結果に基づいて前記依存関係を更新する
    請求項１から９までのいずれかの製造システム設計支援装置。
  11. 　前記依存関係に関する設計知識が入力される設計知識入力部と、
    　前記複数の設計工程についてそれぞれ設定される複数の通知設定が入力される通知設定入力部と、
    　前記設計情報入力部に前記設計情報が入力されるイベント、前記変更依頼通知部が前記依頼を通知するイベント、前記設計知識入力部に前記設計知識が入力されるイベント、及び前記通知設定入力部に前記複数の通知設定が入力されるイベントからなる群より選択される少なくとも１つのイベント及び前記少なくとも１つのイベントの発生時刻を記録するイベント記録部と、
    をさらに備える請求項１から１０までのいずれかの製造システム設計支援装置。
  12. 　前記少なくとも１つのイベント及び前記発生時刻を外部の設計工程スケジュール管理ツールに伝達するイベント伝達部をさらに備える
    請求項１１の製造システム設計支援装置。
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