(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品の設計プロジェクトの計画立案段階における該製品設計プロジェクト全体の計画立案を支援する設計支援方法であって、
前記製品設計プロジェクトは複数の設計プロセスを含み、
前記設計支援方法は、データ入力手段とデータ出力手段と主記憶装置と中央処理装置と記憶手段とを備えたコンピュータを用いて実現されるものであり、
前記設計プロセス毎のタスクを、入力属性値と出力属性値と前記入力属性値と前記出力属性値の関係とで表現し、前記入力属性値と前記出力属性値と前記関係とそのタスクの所要時間とを制約知識データとして前記記憶手段に記憶しておき、
前記中央処理装置は、
前記データ入力手段より製品設計プロジェクトの計画立案を行う命令の入力を受け付けると、
前記記憶手段より製品設計プロジェクトに関連する設計プロセスの制約知識データを読込み、
読込んだ前記制約知識データの入力属性値および出力属性値をキーとして該設計プロセスに含まれるタスクの先行関係を求め、
前記制約知識データに記憶されている各タスクの所要時間と前記先行関係とに基づいて前記先行関係の中から前記プロセスにおけるクリティカルパスを計算し、
前記制約知識データに記憶された属性値が仮決めされたものである場合には、上位の設計プロセスにおいて仮決めされた属性値が、下流の設計プロセスで求められた精密な属性値と大きく大きく異なり、それに伴い仮決め値に基づいて決定された全ての仕様の変更を余儀なくされるサイクル発生の可能性をチェックし、
前記クリティカルパスの特定結果と前記属性値の違いによりサイクルが発生する可能性のチェック結果に基づいて前記設計プロセス毎の各タスクに重要度を設定し、
前記設定した重要度を前記主記憶装置上に記憶しておき、
前記制約知識データとして前記記憶手段に記憶される入力属性値と出力属性値の関係としては、入力属性値から出力属性値を得るための演算式または入力属性値から出力属性値を得るための作業手順が規定されていることを特徴とする設計支援方法。
【請求項２】
請求項１に記載の設計支援方法により立案された製品設計プロジェクトの複数の設計プロセスに含まれるタスクを実行する段階において、前記製品設計プロジェクト管理を行って設計を支援する設計支援方法であって、
決定された属性値が入力情報として前記データ入力手段より入力されると、
前記中央処理装置は、
前記記憶手段に記憶しておいた制約知識データを参照してその属性値を入力属性値として起動可能なタスクを抽出し、
前記抽出されたタスクが複数の場合には、前記主記憶装置に記憶しておいた重要度を比較し、該重要度に従ってタスクを起動し、
起動したタスクについて前記記憶手段に記憶しておいた制約知識データを参照し、入力属性値と出力属性値との関係が演算式の場合には該演算式に従って出力属性値を算出し、入力属性値と出力属性値との関係が作業手順の場合には該作業手順を作業指示項目として前記データ出力手段に出力するよう制御し、
前記データ出力手段に出力した作業指示に従った結果の出力属性値を前記データ入力手段より受け付けて前記記憶手段に設定し、
前記算出された出力属性値または前記受け付けた出力属性値に基づいてタスクの起動と矛盾のチェックを行っていくことにより前記製品設計プロジェクトの実行段階における設計支援を行う設計支援方法。
【請求項３】
製品の設計プロジェクトの計画立案段階における該製品設計プロジェクト全体の計画立案を支援する設計支援装置であって、
前記製品設計プロジェクトは複数の設計プロセスを含むものであり、
該設計支援装置は、
前記設計プロセス毎のタスクを、入力属性値と出力属性値と前記入力属性値と前記出力属性値の関係とで表現し、前記入力属性値と前記出力属性値と前記関係とそのタスクの所要時間とを制約知識データとして記憶しておく記憶手段と、
前記記憶手段より前記製品設計プロジェクトに関連する設計プロセスの前記制約知識データを読込み、読込んだ前記制約知識データの入出力属性値をキーとして該設計プロセスに含まれるタスクの先行関係である制約グラフを求める制約グラフ展開手段と、
前記制約知識データに記憶された各タスクの所要時間と前記先行関係とに基づいて前記先行関係の中から前記プロセスにおけるクリティカルパスを計算するクリティカルパス計算手段と、
前記制約知識データに記憶された属性値が仮決めされたものである場合、上位の設計プロセスにおいて仮決めされた属性値が、下流の設計プロセスで求められた精密な属性値と大きく大きく異なり、それに伴い仮決め値に基づいて決定された全ての仕様の変更を余儀なくされるサイクル発生の可能性をチェックするサイクル検出手段と、
前記クリティカルパスの特定結果と前記属性値の違いによりサイクルが発生する可能性のチェック結果に基づいて前記設計プロセス毎の各タスクに優先度を設定し、前記記憶手段に記憶する制約優先度決定手段とを有し、
前記制約知識データに記憶される入力属性値と出力属性値の関係としては、入力属性値から出力属性値を得るための演算式または入力属性値から出力属性値を得るための作業手順が規定されていることを特徴とする設計支援装置。
【請求項４】
前記請求項３に記載の設計支援装置であって、製品設計プロジェクトの複数の設計プロセスに含まれるタスクを実行する段階において動作する構成として、
決定された属性値が入力情報として入力手段よりされると、前記制約知識データを参照してその属性値を入力属性値として起動可能なタスクを抽出する実行可能制約抽出手段と、
抽出されたタスクが複数の場合には、前記記憶しておいた重要度を比較し、該重要度に従ってタスクを起動する制約優先順序判定手段と、
前記制約知識データを参照して前記起動したタスクの入出力属性値の関係が演算式の場合には該演算式に従って出力属性値を算出する局所制約伝播手段と、
入出力属性値の関係が作業手順の場合には該作業手順を作業指示項目として出力し、指示に従った結果の出力属性値の設定を受ける作業指示手段と、
前記算出された出力属性値または前記設定された出力属性値に基づいて矛盾のチェックを行う矛盾検出手段とを有することを特徴とする設計支援装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、企業や工場等において用いられる製品の設計支援方法および設計支援装置に関し、特に、複数の設計プロセスに分割・分担して設計が進められる製品設計において、プロセス間の連携効率を向上できる設計支援方法および設計支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の設計プロセスに分割・分担して進められる製品設計等のプロジェクトを管理するための代表的方式として、ＰＡＲＴ／ＣＰＭが周知である。１９５９年にペンシルバニア大学のジョン・プレスパー・モークレー（Ｊｏｈｎ  Ｐｒｅｓｐｅｒ  Ｍａｕｃｈｌｅｙ）博士により開発されたＣＰＭ（Ｃｒｏｔｉｃａｌ  Ｐａｔｈ  Ｍｅｔｈｏｄ）およびポラリス潜水艦プロジェクトのコンサルタントであったウイラード・フレーザー（Ｗｉｌｌｉａｎｄ  Ｆｒａｚｅｒ）によって発展したＰＥＲＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ  Ｅｖａｌｕｔｉｏｎａｌ  ａｎｄ  Ｒｅｖｉｅｗ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）は、プロジェクトをタスクの集合と見なし、個々のタスクの先行関係と所要工数、資源の関係から  プロジェクト全体の日程に影響を持つクリティカルパスを求め、このクリティカルパスを重点的に管理することで開発期間を遅延ないようにプロジェクトを進め得る手法である。
【０００３】
一方、設計対象物のモデルを複数部署で共有し、プロセス間の連携を支援する方式も提唱されている。
【０００４】
デニス・バーラー（Ｄｅｎｎｉｓ  Ｂａｈｌｅｒ）、ジム・ボウエン（Ｊｉｍ  Ｂｏｗｅｎ）等は”コンカレントエンジニアリングのための制約ネットワーク（Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ  Ｆｏｒ  Ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｔ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）”と題するＡＳＭＥ  ＤＥ（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  ，Ｄｅｓｉｇｎ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｄｉｖ．）１９９０  ｖｏｌ．２９．Ｐ．５９−６７の記事で、設計対象（製品）を規定する属性と、それら属性間に存在する制約条件とによって製品をモデル化し、設計者が入力した属性の値に基づいて、制約条件が起動され未決定の属性の値を逐次決定する制約伝播により、設計案を得たり、複数の設計部門や多観点からの仕様検討を同時に行ったり、仕様変更を関連部署に迅速に連絡したりするシステムを提案している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、以下の点について問題がある。
【０００６】
ＰＡＲＴ／ＣＰＭでは、プロジェクトを構成するタスクの先行関係モデルを開発対象製品にあわせて作成する必要がある。また、プロジェクトが正確に管理できるためには、詳細なタスク抽出が要求される。このためプロジェクト管理用のモデル構築に多大な工数がかかる。
【０００７】
またＰＡＲＴ／ＣＰＭでは、製品の設計段階で頻繁に繰り返される試行錯誤に伴う、仕様変更や部分的設計やり直し等の、タスクの先行順序のサイクルを扱うことが出来ない。このため、同時に着手可能な複数のタスクが有った場合、先に行うべきタスク（サイクルの発生に関わるような重大なタスク）を後回しにしてしまい、後になってから問題が発覚し、他部署の設計にまで問題が波及することによる時間ロスや、関連部署における仕様待ち停滞を招いていた。
【０００８】
一方、制約ネットワークにより設計対象物をモデル化し、このモデルを複数部署、複数観点からの設計で共有する方式について考える。制約ネットワークは設計属性を制約に従って決定する設計手順モデルと見なすことができ、詳細なタスクの先行関係を表現可能である。ところが、ここで扱われる制約は演算式として定義する方法しかないため、定式化できない部分の多い設計問題には適用できないのが現状である。
【０００９】
また、この仕組みは日程的なプロジェクト管理とリンクしたものではない。
【００１０】
本発明の第１の目的は、上記従来技術の欠点を解決し、製品の設計対象物のモデルを基に、プロジェクト管理用のモデルを迅速に生成し、このモデルを用いて、設計プロセスあるいは設計部署間の連携効率を向上可能な設計方式を提供することにある。
【００１１】
本発明の第２の目的は、そのような設計方式を実施するのに好適とされた設計支援装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、設計プロセス毎の個々のタスクを、入力属性、出力属性および入出力間の関係式あるいはアクティビティとして表現した制約およびその所要工数を予め記憶した状態で、複数の設計プロセスに関する制約を読み込み、個々の制約の入出力属性の対応付けを行うことで全設計プロセスを通した制約グラフを生成する第１のステップと、
上記制約グラフと上記制約所要工数から、制約グラフ中のクリティカルパスを算出するクリティカルパス計算ステップと、
上記制約グラフ中にサイクルが存在するか否か検出するサイクル検出ステップと、
上記制約グラフの中で、同時に起動可能になる制約が複数存在する場合には、クリティカルパスに関連するパス上にある制約の優先度を上げる、あるいは、上記サイクル検出においてサイクルが検出された場合には、サイクル上にある制約の優先度を上げる処理を行う制約優先度決定ステップと、
各設計プロセスにおいて、属性値の入出力を行うステップと、設定済の属性からどの制約が実行可能か判断する実行可能制約抽出ステップと、
上記実行可能制約の抽出において、実行可能な制約が複数検出された場合、上記制約優先度決定ステップにより決定された優先度に従い制約優先順序を判定する制約優先順序判定ステップと、
上記制約優先順序判定により決定された制約を読み出し、制約が関係式（演算式）の場合には、出力属性値を計算し、制約がアクティビティの場合には、作業指示項目としてアクティビティ名称を設計者に対して表示する制約伝播／作業指示ステップと、
上記制約伝播／作業指示の結果、得られた属性値が矛盾していないかチェックする矛盾検出ステップを含むようにして、
複数の設計プロセスにまたがってタスクの先行関係を把握しトータルな設計期間短縮の観点から決定された優先順序に基づき個別設計プロセスのタスクを実行させることで設計プロセス間の連携効率を良好にする。
【００１３】
これらの動作を実行する設計支援装置の構成としては、設計プロセス毎の個々のタスクを、入力属性、出力属性および入出力間の関係式あるいはアクティビティとして表現した制約として記憶しておく設計制約記憶手段と、
各制約を実行した場合の所要工数を記憶しておく制約所要工数記憶手段と、
複数の設計プロセスに関する制約を上記設計制約記憶手段から読み込み、個々の制約の入出力属性の対応付けを行うことで全設計プロセスを通した制約グラフを生成する制約グラフ展開手段と、
上記制約グラフと上記制約所要工数から、制約グラフ中のクリティカルパスを算出するクリティカルパス計算手段と、
上記制約グラフ中にサイクルが存在するか否か検出するサイクル検出手段と、上記制約グラフの中で、同時に起動可能になる制約が複数存在する場合には、クリティカルパスに関連するパス上にある制約の優先度を上げる、あるいは、上記サイクル検出手段においてサイクルが検出された場合には、サイクル上にある制約の優先度を上げる制約優先度決定手段と、
各設計プロセスにおいて、属性値の入出力を行う手段と、設定済の属性から上記設計制約記憶手段中のどの制約が実行可能か判断する実行可能制約抽出手段と、
上記実行可能制約抽出手段において、実行可能な制約が複数検出された場合、上記制約優先度決定手段により決定された優先度に従い制約優先順序を判定する制約優先順序判定手段と、
上記制約優先順序判定手段により決定された制約を読み出し、制約が関係式（演算式）の場合には、出力属性値を計算し、制約がアクティビティの場合には
、作業指示項目としてアクティビティ名称を設計者に対して表示する制約伝播／作業指示手段と、
上記制約伝播／作業指示の結果、得られた属性値が矛盾していないかチェックする矛盾検出手段とを有する。さらにＬＡＮ構成や通信ネットワークシステムによるＥＯＡ（エンジニアリングＯＡ）システム、遠隔通信システム構成も可能であり、以下のような構成が可能である。
【００１４】
各設計プロセスに対応して夫々通信制御手段を介して接続したワークステーションもしくはパソコン、該ワークステーション間を結合する信号伝送路、該信号伝送路に接続した少なくとも１つの中心ワークステーションもしくはパソコンからなり、上記設計プロセス毎のワークステーションは夫々少なくとも上記の属性値の入出力を行う手段、設計制約記憶手段、実行可能制約抽出手段、制約優先順序判定手段、制約伝播／作業指示手段および矛盾検出手段を有し、上記中心ワークステーションは少なくとも上記の制約グラフ展開手段、クリティカルパス計算手段、サイクル検出手段および制約優先度決定手段を有する。
【００１５】
【作用】
上記設計方式は個々の設計プロセスが実行される前にプロジェクト全体の計画を立てる計画立案段階と計画に基づいて各設計プロセスのタスクを実行する段階の大きく分けて２つの段階からなる。
【００１６】
まず計画立案段階の作用について説明する。操作者より入力される計画立案を行う命令に基づき、制約グラフ展開手段は、製品開発に関連する設計プロセスの制約情報を、設計制約記憶手段より読み込む。制約情報は、入力属性と出力属性の関係を、数式、表などの演算式、あるいは出力情報を作成する上で行うべきアクティビティ（例：部品カタログを参照する、強度計算をする、設計計算式を参照する、ＣＡＤを操作して部品図を作成する等）として表現したものである。次に制約グラフ展開手段は読み込んだ制約の入出力属性名称キーに設計プロセス全体の制約グラフを作成する。制約グラフは全設計プロセスを通したタスクの先行関係を表現している。次にクリティカルパス計算手段が起動し、各制約の所要時間を制約所要工数記憶手段から読み出し、この時間データをもとに制約グラフ中のクリティカルパスを特定する。続いてサイクル検出手段が起動し、制約グラフ中にサイクル発生の可能性がある箇所がないかチェックする。サイクル発生の可能性が有る箇所とは、例えば上位設計プロセスにおいて仮決めされた属性値が、下流の設計プロセスで求められた精密な属性値と大きく異なり、それに伴い仮決め値に基づいて決定された全ての仕様の変更を余儀なくされる場合等のことである。
【００１７】
次に制約優先度決定手段は、各制約に対して重要度データを設定する。ここで、クリティカルパスに関連するパス（クリティカルパスに属する制約の入力となるような制約群）に属する制約の優先度を上げる。また、上記サイクル検出手段によりサイクル発生の可能性が検出された場合には、操作者に対してサイクル上にある制約の重要度を上げるか否か問い合わせ、回答に応じて該当制約の優先度を上げる。以上のようにして設定された制約毎の重要度データを各設計プロセス毎の設計制約記憶手段に登録することで計画立案段階は終了する。
【００１８】
次に、各設計プロセスのタスクを実行する段階の作用について説明する。設計者は上位設計プロセスで決定された属性情報を基に、入力すべき属性が有ればその入力を属性入力手段を用いて行い、設計をスタートする。まず、実行可能制約抽出手段が、設定済みの属性から設計制約記憶手段内のどの制約が実行可能か判定し、起動可能な制約の抽出を行う。実行可能な制約が複数検出された場合には制約優先順序判定手段が起動し、制約の重要度データを比較し、重要度が大なものを起動すべき制約と判断する。次に制約を起動して出力属性の値を算出するわけであるが、制約の内容が演算式の場合、局所制約伝播手段が起動し、演算式に従った出力属性を自動的に算出する。また、制約の内容がアクティビティの場合には、作業指示手段が起動し、出力属性を生成する上で行うべきアクティビティを作業指示項目として設計者に表示する（例：１：部品カタログを参照せよ、２：強度計算をせよ、３：設計計算式を参照せよ、４：ＣＡＤを操作して部品図を作成せよ等）。設計者はこの指示に従い設計操作を行い出力属性値を設定する。設定された属性値に基づき矛盾検出手段が起動し、属性値が矛盾していないかチェックする。以下同様にして、未決定の属性がなくなるまで各手段が起動し、該当設計プロセスが終了する。また、この過程で他設計プロセスに関連する属性値が得られた時点で即座に、関連プロセスへの属性値伝達がなされるようになっている。
【００１９】
【実施例】
以下に本発明の一実施例を図１から図１０により説明する。図２および図１は夫々本発明の設計方式を有する装置構成の一例およびソフトウエア等機能上の構成の一例を示す図である。図２においてバス制御装置１２による制御下におかれるマルチバス１１には、中央処理装置１３の他、ディスク制御装置１７により制御されるディスク装置１８が接続されており、中央処理装置１３にはまた主記憶装置１４、ディスプレイ装置１６およびキーボード１５が収容されている。これにより、キーボード１５より入力されたデータは、中央処理装置１３によって主記憶装置１４に格納されると同時に、ディスプレイ装置１６に表示されたり、主記憶装置１４上のデータは、中央処理装置１３によってマルチバス１１、ディスク制御装置１７を介しディスク装置１７に格納されるなど、データの授受転送が行われる。
【００２０】
さらに上記図２のワークステーション（あるいはパソコン）を複数接続したネットワークシステムとして、上記同様にバス、バス制御装置、中央処理装置、ディスク制御装置、主記憶装置、ディスプレイ装置、キーボード、ディスク、通信制御装置、およびモデムから構成されるワークステーションを、上記モデムを介して複数接続したＬＡＮ構成が可能である。図３にその構成を示す。各ワークステーション１〜６はＷＳ１〜６（３０１〜３０６）で示す通り、この例では上記のワークステーションが６個であり、ＬＡＮネットワーク３１０はループ上ラインを示すがネットワーク一般について同様の構成でよい。
【００２１】
また、分散型の場合は図３の各ＷＳ１〜６は同様構成でよいが集中型の場合少なくとも中心となるワークステーションがあり、その場合は中心となるワークステーションが複数の設計プロセスを統合したプロジェクト全体の計画立案を、他のワークステーションが各設計プロセスのタスクを実行し設計を成し遂げるように機能分担される。
【００２２】
本発明の機能構成は図１に示すように、中心ワークステーションでの計画立案制御部２１のもとにデータ入力手段２２、データ出力手段２３、プロジェクト管理部２４から構成されている。また、プロジェクト管理部２４は制約グラフ展開手段２５、クリティカルパス計算手段２７、サイクル検出手段２７、制約優先度決定手段２８から構成されている。また、各設計プロセスに対応したワークステーションは、プロセス支援制御部３１のもとに、データ入力手段３２、データ出力手段３３、設計手順誘導部３４、制約伝播／作業指示部３７および設計制約記憶手段４１、制約所要工数記憶手段４２から構成され、設計手順誘導部３４は実行可能制約抽出手段３５、制約優先順序判定手段３６から構成される。また、制約伝播／作業指示部３７は局所制約伝播手段３８、作業指示手段３９、矛盾検出手段４０から構成されている。
【００２３】
これについて、図４のフローチャートを併用し、処理過程をより具体的に示す。まず計画立案段階について説明する。データ入力手段２２を用いて操作者より入力される計画立案を行う命令に基づき、計画立案制御手段２１は、制約グラフ展開手段２５を起動する（４００）。制約グラフ展開手段２５は、製品開発に関連する設計プロセスの制約情報を、設計制約記憶手段４１より読み込む（４０１）。制約情報は、入力属性と出力属性の関係を、数式、表などの演算式、あるいは出力情報を作成する上で行うべきアクティビティ（例：部品カタログを参照する、強度計算をする、設計計算式を参照する、ＣＡＤを操作して部品図を作成する等）として表現したものである。次に制約グラフ展開手段２５は読み込んだ制約の入出力属性名称キーに設計プロセス全体の制約グラフを作成する（４０２）。制約グラフは全設計プロセスを通したタスクの先行関係を表現している。次にクリティカルパス計算手段２６が起動し、各制約の所要時間を制約所要工数記憶手段４２から読み出し、この時間データをもとに制約グラフ中のクリティカルパスを特定する（４０３）。続いてサイクル検出手段２７が起動し、制約グラフ中にサイクル発生の可能性がある箇所がないかチェックする（４０４）。サイクル発生の可能性が有る箇所とは、例えば上位設計プロセスにおいて仮決めされた属性値が、下流の設計プロセスで求められた精密な属性値と大きく異なり、それに伴い仮決め値に基づいて決定された全ての仕様の変更を余儀なくされる場合等のことである。次に制約優先度決定手段２８は、各制約に対して重要度データを設定する（４０５）。ここで、クリティカルパスに関連するパス（クリティカルパスに属する制約の入力となるような制約群）に属する制約の優先度を上げる。また、上記サイクル検出（４０４）においてサイクル発生の可能性が検出された場合には、計画立案制御部２１、データ出力手段２３を介して、操作者に対してサイクル上にある制約の重要度を上げるか否か問い合わせ、データ入力手段２２を介した操作者の回答入力の値に応じて該当制約の優先度を上げる。以上のようにして設定された制約毎の重要度データを各設計プロセス毎の設計制約記憶手段４１に登録することで計画立案段階は終了する（４０６）。
【００２４】
次に、各設計プロセスのタスクを実行する段階について説明する。設計者は上位設計プロセスで決定された属性情報を基に、入力すべき属性が有ればその入力を属性入力手段３２を用いて行い、設計をスタートする（４１０）。まず、プロセス支援制御部３１が実行可能制約抽出手段３５を起動し、設定済みの属性から設計制約記憶手段４１内のどの制約が実行可能か判定し、起動可能な制約の抽出を行う（４２０〜４３０）。実行可能な制約が複数検出された場合には制約優先順序判定手段３６が起動し、制約の重要度データを比較し（４４０）、重要度が大なものを起動すべき制約と判断する（４５０）。次にプロセス支援制御部３１は制約伝播／作業指示部３７に対して、制約を起動して出力属性の値を算出せよとの命令を送る。制約伝播／作業指示部３７は制約の内容が演算式の場合、局所制約伝播手段３８を起動し、演算式に従った出力属性を自動的に算出する（４８０）。また、制約の内容がアクティビティの場合には、作業指示手段３９を起動し、出力属性を生成する上で行うべきアクティビティを作業指示項目として設計者に表示する（４９０）（例：１：部品カタログを参照せよ、２：強度計算をせよ、３：設計計算式を参照せよ、４：ＣＡＤを操作して部品図を作成せよ等）。設計者はこの指示に従い設計操作を行い出力属性値を設定する（５００）。設定された属性値に基づき矛盾検出手段４０が起動し、属性値が矛盾していないかチェックする（５１０）。矛盾が検出された場合、プロセス支援制御部はデータ出力手段３３を介して、操作者にたいし警告を表示する（５３０）。以下同様にして、未決定の属性がなくなるまで各手段が起動し（５２０）、該当設計プロセスが終了する。また、この過程で他設計プロセスに関連する属性値が得られた時点でプロセス支援制御部３１は、関連プロセスへの属性値伝達を行う。
【００２５】
本発明による設計支援方法を、計画設計（Ｐ１）、機械設計（ｐ２）、電気設計（Ｐ３）、製品試作（ｐ４）の４つのプロセスからなる電気機械製品Ｘの設計プロジェクトに応用した場合を例にとって説明する。図５に本実施例に関わる設計支援装置の構成を示す。計画立案用ワークステーション５０１、計画設計用ワークステーション５０２および計画設計用制約知識を格納するディスク５０３、機械設計用ワークステーション５０４および機械設計用制約知識を格納するディスク５０５、電気設計用ワークステーション５０６および電気設計用制約知識を格納するディスク５０７、製品試作用ワークステーション５０８および計画設計用制約知識を格納するディスク５０９が夫々ネットワークで接続されているものとし、各設計プロセスのディスク５０３、５０５、５０７、５０９には予め図６に示す制約知識が設計制約記憶手段４１により登録されているものとする。例えば機械設計用制約知識Ｃ３は属性Ｂを入力とし属性Ｄおよび属性Ｅを出力とする演算式であり、Ｂの値を基に演算ｆ３およびｆ４を実行することでＤ、Ｅの値を得る制約で、その所要時間は１時間である。また、Ｃ５は属性Ｅを入力とし属性Ｈを出力とするアクティビティであり、Ｅの値を基にＡＣＴ１，ＡＣＴ２の設計操作（例えばＡＣＴ１：部品カタログを参照せよ、ＡＣＴ２：強度計算をせよ）を実行することでＨの値を得る手続き的な制約で、その所要時間は５時間である。
【００２６】
以上の様な前提で本発明の設計支援方法の実施する場合について以下に説明する。まず、プロジェクト管理者が製品Ｘについての計画立案を行うとの指示を計画立案用ワークステーション５０１のデータ入力手段２２を用いて入力する。計画立案制御手段２１は、制約グラフ展開手段２５を起動する（４００）。制約グラフ展開手段２５は、製品開発に関連する設計プロセス、即ち計画設計５０２、機械設計５０４、電気設計５０６、製品試作５０８の制約情報を、各設計プロセスの設計制約記憶手段５０３、５０５、５０７、５０９より読み込む（４０１）。次に計画立案用ワークステーション５０１の制約グラフ展開手段２５は読み込んだ制約の入出力属性名称キーに設計プロセス全体の制約グラフを作成する（４０２）。図７に展開された制約グラフを示す。次にクリティカルパス計算手段２６が起動し、各制約の所要時間を制約所要工数記憶手段４２から読み出し、この時間データをもとに制約グラフ中のクリティカルパスを特定する（４０３）。Ｃ１の着手時点を時刻０とし、各制約の着手可能時刻をグラフ上の制約先行関係とその所要時間をたよりに算出すると、図８に示すＣ１→Ｃ２→Ｃ６→Ｃ７→Ｃ９のパスがクリティカルパスとして抽出される。続いてサイクル検出手段２７が起動し、制約グラフ中にサイクル発生の可能性がある箇所がないかチェックする（４０４）。制約Ｃ１０において計画設計で決定された属性Ｂと機械設計で決定された属性Ｈが比較され、Ｂ＞Ｈになっていない、即ち制約に矛盾を発生した場合は、計画設計における制約Ｃ１のやり直しの可能性がある。そこでサイクル検出手段２７はＣ１→Ｃ３→Ｃ５→Ｃ１０のパスをサイクル発生の可能性のあるパスとして主記憶上に記憶する。次に制約優先度決定手段２８は、プロセスが平行に進む区間においてクリティカルパスに関連するパス、即ち図８における（Ｃ１→）Ｃ３→Ｃ４→Ｃ６のパスに属する各制約に対しての優先度を上げるような重要度データを設定する（４０５）。また、上記サイクル検出（４０４）においてサイクル発生の可能性が検出されているので、計画立案制御部２１、データ出力手段２３を介して、操作者に対してサイクル上にある制約の重要度を上げるか否かを問い合わせる。即ちＣ１→Ｃ３→Ｃ５→Ｃ１０のパス上にある制約の重要度を上げるべきか（サイクル発生の確認を最優先で行うべきか）問い合わせる。制約優先度決定手段２８はデータ入力手段２２を介した操作者の回答入力の値に応じて該当制約の優先度を上げる。図９に上述の質問に対して操作者が”重要度を上げない”と答えた場合の制約重要度データを、図１０に”重要度を上げる”と答えた場合の制約重要度データを、夫々示す。
【００２７】
以上のようにして設定された制約毎の重要度データを５０３、５０５、５０７、５０９の各設計プロセス毎の設計制約記憶手段４１に登録することで計画立案段階は終了する（４０６）。
【００２８】
次に、各設計プロセスのタスクを実行する段階について機械設計プロセス５０４を例にとって説明する。尚、制約の重要度は図９記載のものを使用するケースについて以下では述べる。機械設計者は上位設計プロセス即ち計画設計で決定された属性情報である属性Ｂを基に設計をスタートする（４１０）。まず、機械設計用ワークステーション５０４内のプロセス支援制御部３１が実行可能制約抽出手段３５を起動し、設定済みの属性から設計制約記憶手段４１内のどの制約が実行可能か判定し、起動可能な制約の抽出を行う（４２０〜４３０）。実行可能な制約はＣ８とＣ３が検出されるので制約優先順序判定手段３６が起動し、制約の重要度データを比較する（４４０）。制約Ｃ３重要度は０．６、制約Ｃ８の重要度は０．３であるので、重要度が大である制約Ｃ３を起動すべき制約と判断する（４５０）。次にプロセス支援制御部３１は制約伝播／作業指示部３７に対して、制約Ｃ３を起動して出力属性の値を算出せよとの命令を送る。制約伝播／作業指示部３７は制約Ｃ３の内容が演算式であるので、局所制約伝播手段３８を起動し、演算Ｄ＝ｆ３（Ｂ），Ｅ＝ｆ４（Ｂ）に従った出力属性を自動的に算出する（４８０）。設定された属性値に基づき矛盾検出手段４０が起動し、属性値が矛盾していないかチェックする（５１０）。属性ＤおよびＥの設定に伴い、関連属性が全て設定済みの制約は新規には出現しないので矛盾は検出されない。この時点で未決定の属性Ｆ、Ｈ、Ｋが存在するので（５２０）、同様の処理を繰り返す。まず、制約Ｃ４、Ｃ５、Ｃ８が起動可能制約としてリストアップされ、このうち、重要度が最大のＣ４が実行制約として選択され実行される。この結果、電気設計の入力属性である属性Ｆの値が算出されるので、プロセス支援制御部３１は、電気設計用ワークステーション５０６のプロセス支援制御部３１に、属性Ｆの値を転送する。次にＣ５が起動され属性Ｈの値が決定されるわけであるが、制約Ｃ５は制約の内容がアクティビティのため制約伝播／作業指示部３７は作業指示手段３９を起動し、出力属性Ｈを生成する上で行うべきアクティビティＡＣＴ１，ＡＣＴ２を作業指示項目として機械設計者にデータ出力手段３３を介して表示する（４９０）。設計者はこの指示に従い設計操作を行い出力属性Ｈの値を設定する（５００）。設定された属性値に基づき矛盾検出手段４０が起動し、属性値が矛盾していないかチェックする（５１０）。属性ＨとＢが設定済であるため、制約Ｃ１０が起動可能になりＢ＞Ｈになっているか検証が行われる。矛盾が検出された場合、プロセス支援制御部はデータ出力手段３３を介して、操作者に対して警告を表示する（５３０）。最後に制約Ｃ８が起動され、属性Ｋの値が決定されれば、機械設計プロセスに関する全ての属性が決定されたことになり機械設計プロセスは終了する。
【００２９】
同様にして、電気設計プロセスも機械設計プロセスと平行して作業を行い、最後に製品試作プロセスが完了することで、全設計プロセスが終了する。
【００３０】
本実施例によれば、クリティカルパスである電気設計の入力属性Ｆの値を最優先で決定するように機械設計プロセスの制約伝播順序、即ち設計手順が誘導されるので、制約Ｃ３、Ｃ４よりもＣ８等を先に着手してしまうことにより発生する電気設計Ｃ６での仕様待ち時間を最短にでき、トータルな設計期間の短縮が図れることがわかる。
【００３１】
また、計画立案機能は任意のタイミングで起動することができるので、各設計プロセスの進捗に合わせて、逐次詳細な計画（制約重要度の設定）を立て直すことが可能である。
【００３２】
さらに、個々の設計作業を行う際の作業手順をアクティビティとして表示・指示可能であるので設計者の熟練度が低い場合でも設計効率を保証することができる。例えば各アクティビティの要参照情報をリンク可能にしておき、設計プロセス用ワークステーションから検索させる等の仕組みを与えることで実現できる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように複数の設計プロセスに分割・分担して設計が進められる製品設計プロジェクトにおいて、個々の設計プロセスが持つ設計対象物のモデルを基に、プロジェクト管理用のモデルを迅速に生成することが出来る。また、このモデルを用いて、個々の設計プロセスに対して、設計の後戻り（サイクル）や設計部署間の仕様連絡待ち時間を短縮できる、即ち連携効率を向上するような設計手順を誘導することが出来る。
【００３４】
また、設計プロジェクトの進行に応じて逐次詳細な計画を立てることが出来るので、プロジェクトの状況変化に柔軟に対応可能なプロジェクト管理を行うことが出来る。
【００３５】
さらに設計者の熟練度が低い場合でも、着実な作業指示を行うことができ設計期間を短縮可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる設計支援装置のソフトウエア上の構成を示す図である。
【図２】本発明に係わる設計支援装置のハードウエア上の構成を示す図である。
【図３】本発明に係わる設計支援装置のネットワーク構成を示す図である。
【図４】本発明の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施例におけるネットワーク構成を示す図である。
【図６】本発明の実施例における設計プロセス毎の制約知識データを示す図である。
【図７】本発明の実施例における制約グラフを示す図である。
【図８】本発明の実施例におけるクリティカルパス計算結果を示す図である。
【図９】本発明の実施例における制約重要度の算出結果（１）を示す図である。
【図１０】本発明の実施例における制約重要度の算出結果（２）を示す図である。
【符号の説明】
１１…マルチバス、
１２…バス制御装置、
１３…中央処理装置、
１４…主記憶装置、
１５…キーボード、
１６…ディスプレイ装置、
１７…ディスク制御装置、
１８…ディスク、
２１…計画立案制御部、
２２…データ入力手段、
２３…データ出力手段、
２４…プロジェクト管理部、
２５…制約グラフ展開手段、
２６…クリティカルパス計算手段、
２７…サイクル検出手段、
２８…制約優先度決定手段、
３１…プロセス支援制御部、
３２…データ入力手段、
３３…データ出力手段、
３４…設計手順誘導部、
３５…実行可能制約抽出手段、
３６…制約優先順序判定手段、
３７…制約伝播／作業指示部、
３８…局所制約伝播手段、
３９…作業指示手段、
４０…矛盾検出手段、
４１…設計制約記憶手段、
４２…制約所要工数記憶手段。
【図１】
0003557717.tif 000002
【図２】
0003557717.tif 000003
【図３】
0003557717.tif 000004
【図４】
0003557717.tif 000005
【図５】
0003557717.tif 000006
【図６】
0003557717.tif 000007
【図７】
0003557717.tif 000008
【図８】
0003557717.tif 000009
【図９】
0003557717.tif 000010
【図１０】
0003557717.tif 000011