(57)【要約】【課題】プラントに据え付ける最適な電路材やルート選定、電路材のブロック化を自動的に行い、作業者の安全を確保しつつ、電路材の設置作業の合理化を図ること。【解決手段】電路材据付工事設計装置１の最適電路設計自動選定部１２１は、３次元ＣＡＤを用いてプラントを構成する機器モデルを配置すると、資材モデルデータベース１０２から機器モデルに対応したケーブルモデルデータ１１２及び電路材モデルデータ１１６を抽出し、設計データ１２０の占積率を考慮して最適な電路材ルートを選択する。また、最適電路材ブロック化設計部１２２では、電路材搬入に使用する重機の重機モデルデータ１１８と設計データ１２０の搬入スペースを基に電路材のブロック化を自動的に行い、ブロック化された電路材搬入作業を３次元画像１４０で確認できるとともに、電路材据付に必要な作業工程、人数、日数等を算出し、出力データ１３０として出力する。【選択図】図１
2010238048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントにおける電路材据付工事の設計を行う電路材据付工事設計装置による電路材据付工事設計方法であって、
前記電路材据付工事装置は、情報を処理する処理部と、情報を記憶する記憶部とを有し、
前記記憶部には、
機器モデルに関する情報である機器モデルデータと、
電路材モデルに関する情報である電路材モデルデータと、
ケーブルモデルに関する情報であるケーブルモデルデータと、
重機モデルに関する情報である重機モデルデータと、
が記憶されており、
前記処理部が、
前記プラント内部の画像情報を３次元画像として出力部に出力し、前記機器モデルが前記３次元画像上に配置されると、前記機器モデルに対応したケーブルモデルに関するケーブルモデルデータ及び電路材モデルに関する電路材モデルデータを前記記憶部から抽出するステップと、
電路材における占積率、前記プラントにおける重機の搬入スペース及び作業員１人当たりの仕事量である作業効率の入力を入力部を介して受け付けるステップと、
前記抽出されたケーブルモデルデータ、電路材モデルデータ、及び前記入力された占積率を基に、設置する電路材と電路材ルートを選定する電路材選定ステップと、
電路材据付工事に使用する重機の重機モデルデータと前記入力された搬入スペースを基に、前記選定された電路材をブロック化する電路材ブロック化設計ステップと、
前記ブロック化した電路材の据付工事において必要な作業者数、必要な作業日数を、前記入力された作業効率を基に算出する作業工程算出ステップと、
を有することを特徴とする電路材据付工事設計方法。
【請求項２】
前記電路材選定ステップでは、前記処理部が、前記電路材の占積率が決められた許容値内であり、かつ、前記電路材と前記機器モデル或いは前記電路材と前記プラントの構造物に干渉が生じないように電路材と電路材ルートを選定し、前記電路材と電路材ルートが選定できない場合は、前記選定できない電路材を３次元画像に強調出力し、前記電路材ルートを再選定することを特徴とする請求項１に記載の電路材据付工事設計方法。
【請求項３】
前記電路材ブロック化設計ステップでは、前記処理部が、前記重機に積載することが可能な重量である重機の積載容量が入力され、前記重機の積載容量を用いて電路材ブロックを選択し、前記選択した電路材ブロックが、前記搬入スペースにおける前記プラントの構造物と干渉を生じる場合、電路材ブロックを再選択することを特徴とする請求項１に記載の電路材据付工事設計方法。
【請求項４】
前記作業工程算出ステップでは、前記処理部が、前記ブロック化した電路材同士を接続する接続面の溶接範囲を算出し、前記入力された作業効率を用いて、前記溶接範囲と前記作業効率を基に前記ブロック化した電路材の据付工事の作業工程を算出することを特徴とする請求項１に記載の電路材据付工事設計方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４に記載の電路材据付工事設計方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項６】
プラントにおける電路材据付工事の設計を行う電路材据付工事設計装置であって、
前記電路材据付工事装置は、情報を処理する処理部と、情報を記憶する記憶部とを有し、
前記記憶部には、
機器モデルに関する情報である機器モデルデータと、
電路材モデルに関する情報である電路材モデルデータと、
ケーブルモデルに関する情報であるケーブルモデルデータと、
重機モデルに関する情報である重機モデルデータと、
が記憶されており、
前記処理部は、
前記プラント内部の画像情報を３次元画像として出力部に出力し、前記機器モデルが前記３次元画像上に配置されると、前記機器モデルに対応したケーブルモデルに関するケーブルモデルデータ及び電路材モデルに関する電路材モデルデータを前記記憶部から抽出し、電路材における占積率、前記プラントにおける重機の搬入スペース及び作業員１人当たりの仕事量である作業効率の入力を入力部を介して受け付け、前記抽出されたケーブルモデルデータ、電路材モデルデータ、及び前記入力された占積率を基に、設置する電路材と電路材ルートを選定する電路材選定部と、
電路材据付工事に使用する重機の重機モデルデータと前記入力された搬入スペースを基に、前記選定された電路材をブロック化し、、前記ブロック化した電路材の据付工事において必要な作業者数、必要な作業日数を、前記入力された作業効率を基に算出する電路材ブロック化設計部と、
を有することを特徴とする電路材据付工事設計装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電路材据付工事設計方法、プログラム及び電路材据付工事設計装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種プラントにおいて、プラントを構成する多数の機器は、電源盤によって電源を供給される。従って、個々の機器と電源盤の間は機器に電源供給を行う多数のケーブルで接続される。このようなプラント内のケーブルは、プラントの構成や大きさにもよるが、１つのプラントで数百本のケーブルを所定の機器間に最適な距離で接続する必要があり、その殆どのケーブルは、ケーブルトレイ及び電線管に代表される電路材に格納され、外部より保護される。
従来、ケーブルを格納する電路材の設置ルート及びサイズの選定作業は、機器間の配置関係、ケーブルサイズ、敷設条件等を考慮して、プラント設計者或いは作業者の手作業により行われるため、決定作業に数ヶ月も要することがあった。
【０００３】
そこで、電路材などの配置も含めたプラント設計の合理化を図るために、ＣＡＤ（Computer Aided Design）システム等の立体形状図形処理装置を使用するプラント設計システムが提案されている。
例えば、特許文献１には、ケーブルトレイやケーブルの属性データを含む情報を基に、各トレイにおけるケーブルの占積率を考慮しながら配置されたトレイに沿った最短ケーブルルートの選定処理を行うプラント設計システムが記載される
また、電路材（ケーブルトレイ）をプラントに設置する作業の合理化を図るために、ケーブルトレイのブロック化が提案されている。
例えば、特許文献２には、ケーブルトレイを複数段フレーム及び受台を用いて地上で一体となるように組立ててブロック化したものを吊り上げて、高所で固着し、建屋に固着することが記載される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２６９２６９号公報
【特許文献２】特開昭５８−１８６３１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されたプラント設計システムでは、電路材のサイズを決定してケーブルのルートを決定するため、ケーブルトレイの占積率を越えたものは他のルートに回すこととなり、ケーブル本数によって最適なケーブルトレイのサイズを自動算出するということには配慮がなされていない。
従って、特許文献１に記載されたプラント設計システムでは、最適なトレイサイズが選定されているとはいえず、それによって得られるケーブルのルートは、最適なルートとはなっていないという課題がある。
また、特許文献２に記載された電路材のブロック化については、ブロック化を行う事は、提案されているが、ケーブルトレイのどの区間をブロック化するという設計面での配慮がなく、また、ブロックの設置運搬や搬入スペースなどの実際の作業におけるポイントが考慮されていないという問題がある。従って、ケーブルトレイのブロック化を行っても、実際に設置が困難となる可能性がある。
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、設置するケーブルに適合した電路材の最適サイズや最適ルートを自動的に設計し、電路材の設置作業の高効率化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した目的を達成するために本発明は、プラントにおける電路材据付工事の設計を行う電路材据付工事設計装置による電路材据付工事設計方法であって、前記電路材据付工事装置は、情報を処理する処理部と、情報を記憶する記憶部とを有し、前記記憶部には、機器モデルに関する情報である機器モデルデータと、電路材モデルに関する情報である電路材モデルデータと、ケーブルモデルに関する情報であるケーブルモデルデータと、重機モデルに関する情報である重機モデルデータと、が記憶されており、前記処理部が、前記プラント内部の画像情報を３次元画像として出力部に出力し、前記機器モデルが前記３次元画像上に配置されると、前記機器モデルに対応したケーブルモデルに関するケーブルモデルデータ及び電路材モデルに関する電路材モデルデータを前記記憶部から抽出するステップと、電路材における占積率、前記プラントにおける重機の搬入スペース及び作業員１人当たりの仕事量である作業効率の入力を入力部を介して受け付けるステップと、前記抽出されたケーブルモデルデータ、電路材モデルデータ、及び前記入力された占積率を基に、設置する電路材と電路材ルートを選定する電路材選定ステップと、電路材据付工事に使用する重機の重機モデルデータと前記入力された搬入スペースを基に、前記選定された電路材をブロック化する電路材ブロック化設計ステップと、前記ブロック化した電路材の据付工事において必要な作業者数、必要な作業日数を、前記入力された作業効率を基に算出する作業工程算出ステップと、を有することを特徴とする。
その他の解決手段については、実施形態中において適宜記載する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、設置するケーブルに適合した電路材の最適サイズや最適ルートを自動的に設計し、電路材の設置作業の高効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る電路材据付工事設計装置のブロック構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る電路材据付工事設計装置による処理の概略フローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態に係る最適電路設計自動選定処理のフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態に係る最適電路材ブロック化設計処理のフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態に係る電路材据付工事設計装置による設計処理の適用例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、添付図面を参照しながら、本発明に係る電路材据付工事設計装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明及び添付図面において、略同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略することにする。
【００１１】
図１は、電路材据付工事設計装置のブロック構成図である。
電路材据付工事設計装置１は３次元ＣＡＤシステムを有するコンピュータ等であり、コンピュータの制御部が後記の処理を行うプログラムを読み込んで実現することも可能である。
電路材据付工事設計装置１は、資材モデルデータベース１０２、入力部１０３、電路材据付工事設計部１０４、出力部１０５を有する。
資材モデルデータベース１０２は、プラントを構成する様々な資材を３次元ＣＡＤによりモデル化してなる各モデルを格納するものであり、電路材モデルデータベース１１１、機器モデルデータベース１１３、ケーブルモデルデータベース１１５、重機モデルデータベース１１７等を有する。
【００１２】
電路材モデルデータベース１１１は、１以上（データ数ｒ）の電路材モデルデータ１１２を記憶する。電路材モデルデータ１１２は、電路材を定義する属性情報として電路材の種類（ソリッド型、ラダー型等）、寸法（断面の幅ｗ、高さｈ等）、形状（ストレート型、Ｔ型、Ｌ型等）、材料、質量等を有する。
機器モデルデータベース１１３は、１以上（データ数ｍ）の機器モデルデータ１１４を記憶する。機器モデルデータ１１４は、プラントに設置する機器のモデルデータであり、機器の種類、寸法、質量、定格容量、定格電圧、力率、効率等を属性情報として有する。
ケーブルモデルデータベース１１５は、１以上（データ数ｐ）のケーブルモデルデータ１１６を記憶する。ケーブルモデルデータ１１６は、電路材に格納するケーブルに関するモデルデータであり、ケーブルの種類、寸法（外径ｄなど）、形状、長さ、質量等を属性情報として有する。
【００１３】
ここで、ケーブルは、機器モデルデータベース１１３に登録された機器と例えば電源等を接続するケーブルであり、電路材据付工事設計装置１は、プラントに配置する機器モデルが選択されると、機器モデルに対応するケーブルに関する属性情報をケーブルモデルデータベース１１５から抽出することが可能である。
また、ケーブルモデルデータ１１６の各属性情報は、そのケーブルを使用する機器モデルの機器モデルデータ１１４に含めることも可能である。
重機モデルデータベース１１７は、１以上（データ数ｑ）の重機モデルデータ１１８を記憶する。重機モデルデータ１１８は、電路材据付工事に使用する重機に関するデータであり、重機の種類、寸法、質量、積載容量等を属性情報として有する。重機モデルデータ１１８における寸法とは、重機の積載台（搭載台）寸法であり、例えば積載台の幅と奥行き等で表される。
【００１４】
尚、前記のモデルデータベース１１１，１１３，１１５，１１７の属性情報１１２，１１４，１１６，１１８は、電路材据付工事設計装置１上にてプラントを構築する際に、プラント設計計画者により入力部１０３等を用いて入力され、適宜定義される。
また、前記モデルデータベース１１１，１１３，１１５，１１７の属性情報１１２，１１４，１１６，１１８は、後記する設計データ１２０として入力され、蓄積することも可能である。
【００１５】
入力部１０３は、キーボードやマウスなどの入力装置であり、設計者により入力される設計データ１２０等の入力を受け付ける。
設計データ１２０は、占積率、搬入スペース、重機の積載容量、作業効率、作業日数、作業者数等である。占積率は、電路材容積に対するケーブル体積の占める率であり、プラントや設置環境等によって決められる。搬入スペースは、電路材を設置するプラント等の搬入口や通路スペースなどの寸法（幅、高さ等）である。重機の積載容量は、重機が運搬できる重量制限等を示す。作業効率は、例えば、１日に１人の作業員が行う電路材の溶接作業工程数等のデータである。作業日数や作業者数は、電路材据付工事に必要な或いはかけられる最大の作業日数や作業者数を定義するデータである。
尚、設計データ１２０は、資材モデルデータベース１０２に予め記憶しておき、電路材据付工事設計部１０４が必要に応じて資材モデルデータベース１０２から読み出すことも可能である。
【００１６】
電路材据付工事設計部１０４は、電路材選定部としての最適電路設計自動選定部１２１と電路材ブロック化設計部としての最適電路材ブロック化設計部１２２とを有する。
最適電路設計自動選定部１２１は、資材モデルデータベース１０２から抽出したデータや設計データ１２０を基に電路材の最適ルートを自動的に選定する。この選定方法については後に詳細に述べる。
最適電路材ブロック化設計部１２２は、据付時において、最適な電路材のブロックを算出し、その設置作業を３次元的に捉え、作業に必要な作業工程、作業者数、作業日程等を算出する。この算出方法については後に詳細に述べる。
尚、最適電路設計自動選定部１２１と最適電路材ブロック化設計部１２２によって算出された結果は資材モデルデータベース１０２に記憶されたり、出力部１０５へ出力されたりする。
【００１７】
なお、電路材据付工事設計部１０４、最適電路設計自動選定部１２１及び最適電路材ブロック化設計部１２２は、図示しないＲＯＭ（Read Only Memory）や、図示しないＨＤ（Hard Disk）に格納されたプログラムが、図示しないＲＡＭ（Random Access Memory）に展開され、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）によって実行されることによって具現化する。
【００１８】
出力部１０５は、ディスプレイ等であり、電路材据付工事設計部１０４により算出された出力データ１３０、三次元画像１４０等を画面に出力する。
出力データ１３０は、電路材物量、ブロック化の範囲、ブロック化物量、作業者数、作業必要日数等からなる。
電路材物量は、最適電路設計自動選定部１２１によって選定された電路材の全質量、全長等である。ブロック化の範囲は、最適電路材ブロック化設計部１２２によって選定された最適な電路材ブロックの範囲であり、ブロック化物量はそのブロック化の範囲内の電路材やケーブル等を含めた全重量である。作業者数、作業必要日数はブロック化された電路材の据付工事に必要な作業者の人数とその工事に必要な日数である。
【００１９】
３次元画像１４０は、プラント内の機器モデル配置、選定した電路材と電路材ルート、電路材ルートにおける干渉の有無、電路材の最適ルート、ブロック化の範囲、ブロックの設置箇所、ブロック設置における干渉の有無等を３次元的に表示するものであり、３次元ＣＡＤを利用して表示される。
【００２０】
次に、電路材据付工事設計装置１の動作について説明する。
図２は、電路材据付工事設計装置１による処理全体の概略フローチャートである。
プラント設計者は、電路材据付工事設計装置１に備えられた３次元ＣＡＤを用いて、設計対象となるプラント建造物を出力部１０５に３次元表示させ（ステップＳ１００１）、マウス等の入力部１０３を用いて、既に資材モデルデータベース１０２に登録済みの機器モデルを画面上の適当な位置に配置することにより、プラント建造物の３次元モデル（機器モデル）を作成する（ステップＳ１００２）。ここで配置された機器モデルの機器モデルデータ１１２には配置データが付与され、資材モデルデータベース１０２に蓄積される。
【００２１】
次に、電路材据付工事設計装置１の最適電路設計自動選定部１２１は、ステップＳ１００２で設置された機器モデルに適したケーブルや電路材等のモデルデータを資材モデルデータベース１０２から抽出し（ステップＳ１００３）、電路材設計に必要な占積率、搬入スペースなどの設計データ１２０の入力を入力部１０３から受け付ける（ステップＳ１００４）。
【００２２】
最適電路設計自動選定部１２１は、設計データ１２０及び抽出したデータを用いて最適電路設計自動選定処理を行い（ステップＳ１００５）、算出された電路材物量表や電路材と他の機器との干渉を示す３次元表示画像等を出力部１０５に出力する。電路材据付工事設計装置１の最適電路材ブロック化設計部１２２は、設計データ１２０、資材モデルデータベース１０２から抽出したデータ、そしてステップＳ１００５の最適電路設計自動選定処理の出力結果を用いて最適電路材ブロック化設計処理を行う（ステップＳ１００６）。ステップＳ１００６の結果として、電路材据付工事設計装置１は、ブロック化の範囲を３次元表示するとともに、ブロック化物量、作業者数、作業必要日数等を出力部１０５に出力する。
【００２３】
次に、最適電路設計自動選定処理（図２のステップＳ１００５）について説明する。
図３は、電路材据付工事設計部１０４における最適電路設計自動選定処理の流れを示すフローチャートである。
図２のステップＳ１００４でプラント設計者により入力された機器モデル及び占積率などの設計データの入力を入力部３から受け付けると、最適電路設計自動選定部１２１は、資材モデルデータベース１０２からケーブルの外径ｄ、電路材の高さｈ及び幅ｗ等のデータを抽出して電路材のルートを選定する（ステップＳ２００１）。電路材のルートを選択する方法は公知技術を利用する。また、ステップＳ２００１で選択される電路材は、資材モデルデータベース１０２に格納されているサイズのうちで最も小さいサイズの電路材である。なお、本発明の実施の形態では、電路材は小さい順に選択されていくが、大きい順に選択されてもよい。
以下、最適電路設計自動選定部１２１は、選定した電路材のルート上の電路材に関して、ステップＳ２００２〜Ｓ２００９の処理を繰り返す。
最適電路設計自動選定部１２１は、抽出したデータを（式１）に適用して、選択されたケーブルの占積率が、選択された電路材の占積率の許容値内に収まるかどうかを判定する（ステップＳ２００２）。
【００２４】
【数１】
2010238048.tif 000003
【００２５】
ここで、ｈは電路材の高さ、ｗは電路材の幅であり、ｄｎは当該電路材に格納されるケーブルの外径であり、格納されるケーブル本数ｎはｎ＝ｋ［本］であるとする。
（式１）においてケーブルの占積率が許容値内である場合（ステップＳ２００２で「Ｙｅｓ」）、最適電路設計自動選定部１２１は、選択した電路材やケーブルやルートに関するデータ等を資材モデルデータベース１０２（データベース）に仮入力して記憶させる（ステップＳ２００３）。
【００２６】
次に、最適電路設計自動選定部１２１は、選択されたルートにおいて電路材が他の機器や配管と干渉しないかどうかを判定する（ステップＳ２００５）。ここで、最適電路設計自動選定部１２１による干渉の判定は、既存技術であるため詳述しないが、電路材と他の機器や配管とが座標的に重ならないかどうかを確認することで、干渉の有無を判定する。
電路材が他の機器や配管と干渉する場合（ステップＳ２００５で「Ｙｅｓ」）、最適電路設計自動選定部１２１は、１つ小さなサイズの電路材を選択し（ステップＳ２００６）、ステップＳ２００８の処理へ進み、１つ小さなサイズの電路材に置換えた状態で、該当する電路材部分の表示色を変更することで干渉が生じている箇所を強調表示する。
【００２７】
なお、ステップＳ２００５で選択された電路材が他の機器や配管と干渉を生じる場合（ステップＳ２００５で「Ｙｅｓ」）、１つ小さなサイズの新たな電路材、即ち、新たに電路材の寸法（ｈ，ｗ）を資材モデルデータベース１０２から取得し、入力部１０３を介して、占積率を再設定し、占積率を再計算してもよい。
【００２８】
また、電路材が他の機器や配管と干渉しない場合（ステップＳ２００５で「Ｎｏ」）、最適電路設計自動選定部１２１は、選択した電路材サイズやルートを確定し、電路材の種類やサイズ別に自動的に資材モデルデータベース１０２に入力し（ステップＳ２００７）、データを蓄積し、処理を終了する。
（式１）においてケーブルの占積率が許容値を超えた場合（ステップＳ２００２で「Ｎｏ」）、最適電路設計自動選定部１２１は、１つ大きなサイズの電路材を選択可能であるかどうかを判定する（ステップＳ２００４）。
【００２９】
１つ大きなサイズの電路材が選択可能である場合（ステップＳ２００４で「Ｙｅｓ」）、最適電路設計自動選定部１２１は、１つ大きなサイズの電路材を選択し、新たな電路材の寸法（ｈ，ｗ）を資材モデルデータベース１０２から取得して、ステップＳ２００２の処理に戻り、占積率の許容度を再計算する。
また、１つ大きなサイズの電路材が選択できない場合（ステップＳ２００４で「Ｎｏ」）、つまり、これ以上大きいサイズの電路材モデルデータ１１２が資材モデルデータベース１０２にない場合、最適電路設計自動選定部１２１は、最適な電路材を選択できなかった電路材部分の表示色を変更して出力部１０５に出力して（ステップＳ２００８）、ユーザに通知すると共に、ケーブルルートの再選定を行い（ステップＳ２００９）、ステップＳ２００２の処理に戻る。
【００３０】
次に、最適電路材ブロック化設計処理（図２のステップＳ１００６）について説明する。
図４は、電路材据付工事設計部１０４の最適電路材ブロック化設計処理の流れを示すフローチャートである。
電路材据付工事設計部１０４の最適電路材ブロック化設計部１２２は、図３に示す最適電路材設計自動選定部１２１の処理の結果（電路材のルート、サイズ、質量等）と設計データ１２０（搬入スペース、重機の積載容量等）を資材モデルデータベース１０２から抽出する（ステップＳ３００１）。尚、重機の積載容量が重機モデルデータ１１８に予め登録されている場合は、それを読み出してもよい。
【００３１】
次に、最適電路材ブロック化設計部１２２は、本プラント設計で使用する重機に関する重機モデルデータ１１８を取得し、重機に搭載できる範囲（寸法）にて電路材を分割する（ステップＳ３００２）。最適電路材ブロック化設計部１２２は、重機モデルデータ１１８の寸法（積載台等の寸法）を参照し、重機が積載可能な電路材範囲を分割する（図５の符号Ｂ０００１）。
最適電路材ブロック化設計部１２２は、上記分割範囲内において、最も近い位置にある電路材の分割ポイントを確認し、分割ポイントに適合するように電路材範囲を再分割する（ステップＳ３００３：図５の符号Ｂ０００２）。これにより、重機に搭載でき、実際の電路材の分割ポイントに適合した電路材範囲をブロックとして作成する。分割ポイントは、電路材同士の接合部に相当する。
【００３２】
次に、最適電路材ブロック化設計部１２２は、重機モデルデータ１１８の積載容量と、電路材モデルデータ１１２における質量とを参照し、重機がステップＳ３００３にて分割したブロックの重量が、重機の積載容量の範囲内であるかどうかを判定する（ステップＳ３００４）。
前記分割したブロックが重機により積載不可能である場合（ステップＳ３００４で「Ｎｏ」）、最適電路材ブロック化設計部１２２は、前記分割ブロックにおいて更に分割ポイントを内側にずらして（ステップＳ３００６）、分割ブロックを小さくし、ステップＳ３００３の処理に戻ってブロックを再選定する。
【００３３】
前記分割したブロックが重機により積載可能である場合（ステップＳ３００４で「Ｙｅｓ」）、最適電路材ブロック化設計部１２２は、前記分割したブロックが搬入スペースを満足するかどうか（ステップＳ３００５）、即ち、搬入可能であるかどうかを判定する。分割したブロックに含まれる電路材は、地上でブロックに組み立てられ、重機によって運搬され、例えば、建屋の天井部分等に持ち上げられて溶接作業などを行って据え付けられる。従って、ステップＳ３００５における搬入可能であるかどうかの判定は、重機が前記分割したブロックを所定の設置位置まで運搬し、設置する際に、建屋に付随した構造物或いは他の機器或いは配管等と干渉を生じるかどうかを判定するものである。干渉の判定は、前記した方法と同様であるため説明を省略する。
尚、ステップＳ３００５において、ブロックの搬入時に建屋の構造物等と干渉が生じると判定された場合、最適電路材ブロック化設計部１２２は、干渉が生じる部分の表示色を変えた３次元画像１４０を出力部１０５に出力することも可能である。
【００３４】
前記分割したブロックが搬入スペースを満足しない場合（ステップＳ３００５で「Ｎｏ」）、最適電路材ブロック化設計部１２２は、前記分割ブロックにおいて更に分割ポイントを内側にずらして（ステップＳ３００６）、分割ブロックを小さくし、ステップＳ３００３の処理に戻る。
前記分割したブロックが搬入スペースを満足する場合（ステップＳ３００５で「Ｙｅｓ」）、最適電路材ブロック化設計部１２２は、前記分割したブロックに関する情報等を資材モデルデータベース１０２（データベース）に格納し（ステップＳ３００７）、前記分割したブロックの電路材ポイントの接続面の面積を算出し（ステップＳ３００８）、溶接範囲を算出する（ステップＳ３００９）。
【００３５】
最適電路材ブロック化設計部１２２は、資材モデルデータベース１０２或いは設計データ１２０より作業効率を抽出し、ステップＳ３００９で算出した溶接範囲の溶接に必要な作業者数、工事必要日数等を算出する（ステップＳ３００９）。
図４に示す最適電路材ブロック化設計処理で算出されたブロック化の範囲、ブロック化物量、作業者数、工事必要日数等の出力データ１３０は出力部１０５に出力される（図２のステップＳ１００６）。また、ステップＳ３００５での電路材ブロックの搬入経路等は３次元画像１４０として出力部１０５に出力される。
【００３６】
次に、図５を用いて、図２、図３、図４に示す処理を具体的に説明する。
図５は、電路材据付工事設計の適用例を示す図である。
プラント設計者は、３次元ＣＡＤを用いて出力部１０５にプラントの３次元画像を表示させ、プラント内に機器モデルＭ００１と電源モデルＰ００１を設置し、機器モデルの配置を行う（ステップＳ１００２）。
最適電路設計自動選定部１２１は、機器モデルＭ００１と電源モデルＰ００１を接続するのに適したケーブル等のデータを資材モデルデータベース１０２から抽出し（ステップＳ１００３）、電路材設計に必要な占積率、搬入スペースなどの設計データ１２０を入力部１０３から受け付け（ステップＳ１００４）、抽出したケーブルモデルに適合した電路材Ｔ００５，Ｔ００６，Ｔ００７，Ｔ２０２，Ｔ２０３，Ｃ０１２，Ｔ２０４，Ｔ２０５，Ｔ２０６，Ｔ２０７（図５において実線で示される電路材ルートＲ００１）を選択する（ステップＳ２００１）。
【００３７】
次に、入力された占積率が「３０％」であり、最適電路設計自動選定部１２１はルートＲ００１上の電路材Ｔ００５，Ｔ００６，Ｔ００７，Ｔ２０２，Ｔ２０３，Ｃ０１２，Ｔ２０４，Ｔ２０５，Ｔ２０６，Ｔ２０７において順に図３の処理を行っていく。処理の結果、電路材Ｔ００５がステップ２００２の占積率の許容範囲を満足しなかった場合、最適電路設計自動選定部１２１は、電路材Ｔ００５として、１つ大きいサイズの電路材を選定する（ステップＳ２００４）。選択した１つ大きいサイズの電路材Ｔ００５が、ステップＳ２００２における（式１）を満たすものの、ステップＳ２００５にて機器モデルＭ００１と干渉を生じる場合、（占積率の点から）ルートＲ００１では小さな電路材を選ぶことができず、最適電路設計自動選定部１２１は、３次元画像１４０上にて電路材Ｔ００５の表示色を変えて表示するとともに（ステップＳ２００８）、ケーブルルートを再選定する（ステップＳ２００９）。例えば、新しいルートとして、図５に点線で示される電路材Ｔ１０２，Ｔ１０３，Ｃ０１１，Ｔ０１４，Ｔ０１５，Ｔ０１６，Ｔ０１７，Ｔ２０４，Ｔ２０５，Ｃ０２１，Ｔ２０６，Ｔ２０７で構成される電路材ルートＲ００２が再選定される。
【００３８】
また、最適電路材ブロック化設計部１２２は、図５に示すプラント設計で使用する重機に関する重機モデルデータ１１８を取得し（ステップＳ３００１）、重機に搭載できる範囲にて電路材を分割し、分割範囲Ｂ００１を得る（ステップＳ３００２）。
最適電路材ブロック化設計部１２２は、上記分割範囲Ｂ００１内において、最も近い位置にある電路材の分割ポイント（つまり、電路材の接合部）を確認し、分割ポイントに適合するように電路材範囲を再分割し、分割ブロックＢ００２を得る（ステップＳ３００３）。
【００３９】
次に、最適電路材ブロック化設計部１２２は、重機モデルデータ１１８の積載容量と、電路材モデルデータ１１２における質量とを参照し、分割ブロックＢ００２の電路材物量が、重機の積載容量の範囲内であるかどうかを判定する（ステップＳ３００４）。例えば、分割ブロックＢ００２の重量が２００［ｋｇ］であり、重機（リフト機）の持ち上げ積載容量が１０００［ｋｇ］である場合は、積載容量範囲内であると判定し、次のステップへ移行する。
分割ブロックＢ００２の電路材物量が重機の積載容量の範囲内である場合（ステップＳ３００４で「Ｙｅｓ」）、最適電路材ブロック化設計部１２２は、分割ブロックＢ００２が入力された搬入スペースの範囲内であるかどうかを判定する（ステップＳ３００５）。例えば、搬入スペースの範囲内であるかどうかの判定は、分割ブロックＢ００２を下から所定の設置位置へ持ち上げる際の干渉物が存在するかどうかを確認することとなる。ここで、干渉物が存在する場合は、電路材据付工事設計装置１は、出力部１０５に表示された３次元画像１４０において、干渉する部分を表示色を変えて表示するなどの出力処理を行う。
【００４０】
分割ブロックＢ００２が搬入スペースの範囲内である場合（ステップＳ３００５で「Ｙｅｓ」）、最適電路材ブロック化設計部１２２は、分割したブロックＢ００２に関する情報を資材モデルデータベース１０２（データベース）に格納し（ステップＳ３００７）、分割ブロック００２の電路材と他のブロックの電路材との接続面、例えば、電路材Ｔ２０２と電路材Ｔ２０３、電路材Ｔ０１７とＴ０１６、電路材Ｔ０１８と電路材Ｔ０１９、電路材Ｔ２０４と電路材Ｔ２０５のそれぞれの接続面の面積を算出し（ステップＳ３００８）、溶接範囲を算出する（ステップＳ３００９）。
【００４１】
最適電路材ブロック化設計部１２２は、資材モデルデータベース１０２或いは設計データ１２０より作業効率を抽出し、算出したブロックＢ００２の溶接範囲の溶接に必要な作業者数、工事必要日数等を算出する（ステップＳ３００９）。
こうして、ブロック化されたＢ００２は、地上で組み立てられ、電路材据付工事設計装置１によって算出された搬入経路によって設置場所に搬入され、溶接され、設置場所に据え付けられる。
【００４２】
以上説明したように、本発明の実施の形態にかかる電路材据付工事設計装置１によれば、３次元ＣＡＤを用いてプラントを構成する機器モデルを配置すると、機器モデルに対応したケーブル及び電路材を抽出し、設計データを考慮して最適な電路材ルートを選択することができる。また、電路材据付工事設計装置１では、作業の実情に適合した電路材のブロック化を自動的に行い、ブロック化された電路材の搬入作業を３次元で確認できるとともに、電路材設置に必要な作業工程、人数、日数等を算出するため、作業者の安全を確保しつつ、電路材設置作業の合理化を図ることが可能となる。
【００４３】
本発明は、発電所や工業プラントなどのケーブルの種類や大きさやその配置が特殊なプラント設計においても適用可能であり、多大な効果を奏すると考えられる。
【符号の説明】
【００４４】
１      電路材据付工事設計装置
１０２  資材モデルデータベース
１０３  入力部
１０４  電路材据付工事設計部
１０５  出力部
１１１  電路材モデルデータベース
１１２  電路材モデルデータ
１１３  機器モデルデータベース
１１４  機器モデルデータ
１１５  ケーブルモデルデータベース
１１６  ケーブルモデルデータ
１１７  重機モデルデータベース
１１８  重機モデルデータ
１２０  設計データ
１２１  最適電路設計自動選定部（電路材選定部）
１２２  最適電路材ブロック化設計部（電路材ブロック化設計部）
１３０  出力データ
１４０  ３次元画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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