(57)【要約】【課題】  要求仕様に対応した実現性のある設計解（構成）を短時間で生成することが可能とし、見積や設計の期間を短縮する。【解決手段】  要求仕様を受け付ける要求仕様受付部と、 前記構成決定ルールに基づき前記受け付けた要求仕様を条件に対象システムの構成案を決定する構成案生成部と、 前記構成案生成手段により生成された構成案を出力する構成案出力部を備え、前記構成案評価手段により生成された構成案を評価し、評価した結果と要求仕様を比較し要求仕様を満足しているか判定し、判定結果に基づき前記変更方法記憶部に記憶されたレベル変更ルールを抽出し、前記構成案生成部で用いる構成案決定ルールのレベルを変更し、変更後のレベルのルールで前記構成案生成部に構成案を生成させる。 【選択図】 図１
2015185065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
要求仕様に基づきシステムの構成を設計する構成設計装置であって、 
要求仕様項目に対する条件とその条件を満たすシステム構成をレベル別に定めた構成決定ルールが記憶された構成決定ルール記憶部と、 
構成案の評価結果に基づき構成案の適用可能レベルを変更するレベル変更ルールが記憶された変更方法記憶部と、
要求仕様を受け付ける要求仕様受付部と、 
前記構成決定ルールに基づき、前記受け付けた要求仕様を条件に、対象システムの構成案を決定する構成案生成部と、 
前記構成案生成手段により生成された構成案を出力する構成案出力部を備え、
前記構成案評価手段により生成された構成案を評価し、評価した結果と要求仕様を比較し要求仕様を満足しているか判定し、判定結果に基づき前記変更方法記憶部に記憶されたレベル変更ルールを抽出し、前記構成案生成部で用いる構成案決定ルールのレベルを変更し、変更後のレベルのルールで前記構成案生成部に構成案を生成させることを特徴とする構成設計装置。 
【請求項２】
請求項１において、
前記決定ルールは、方式、機器、方式仕様、型式、価格または公示価格を決定するルールを含むことを特徴とする構成設計装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記要求仕様は、入力BOD,出力BOD、処理時間、または価格が含まれることを特徴とする構成設計装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記評価は、要求仕様に対する達成度合いによる評価を含むことを特徴とする構成設計装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、要求仕様に基づき機器構成を決定する構成設計装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開２００５−３１６６９６（特許文献１）がある。この公報には、ＩＴシステムを対象として、システム処理性能の設計仕様とシステム信頼性の設計仕様の両方を満足し、かつコストが許容範囲に収まるような設計ができるＩＴシステムの設計支援システムを提供するために、処理性能の設計基準値を満たすシステム案を処理性能評価部で作成し、コスト評価部はシステム案のコストを評価し、コスト判定部は、コストが許容範囲であるシステム案があるか否かを判定する。そして、再設定部は、コスト判定部でシステム案がないと判定されたときは処理性能の設計基準値、故障確率の設計基準値およびコスト許容範囲を入力データ部に再設定し、コストが許容範囲であるシステム案が作成できるまで繰り返し演算を行うことが記載されている（要約参照）。
【０００３】
また、同様な背景技術として、特開２００４−９４６２６（特許文献２）がある。この公報には、プラント機器を対象として、受け付けた要求入力に基づき、設計パラメータを設定し、コストなどが設計要求を満たさない場合、設計パラメータを変更し、設計条件に適合する最適な設計パラメータを選定することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３１６６９６公報
【特許文献２】特開２００４−９４６２６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術は、入力データを再設定して、目標を満たすまで繰り返すが、入力は顧客が要求している仕様で、現実には変更出来ず、実現性が低い変更方法である。
【０００６】
また、特許文献２の技術は、設計設計パラメータを変更しているが、その組合せは膨大となる場合が多く、設計要求を満たす設計パラメータを見つけることに時間がかかる。
【０００７】
本発明の目的は、実現性のある設計解を短時間かつ自動的に生成できる構成設計装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、次のとおりである。
【０００９】
要求仕様に基づきシステムの構成を設計する構成設計装置であって、 要求仕様項目に対する条件とその条件を満たすシステム構成をレベル別に定めた構成決定ルールが記憶された構成決定ルール記憶部と、 構成案の評価結果に基づき構成案の適用可能レベルを変更するレベル変更ルールが記憶された変更方法記憶部と、要求仕様を受け付ける要求仕様受付部と、 前記構成決定ルールに基づき前記受け付けた要求仕様を条件に対象システムの構成案を決定する構成案生成部と、前記構成案生成手段により生成された構成案を出力する構成案出力部を備え、前記構成案評価手段により生成された構成案を評価し、評価した結果と要求仕様を比較し要求仕様を満足しているか判定し、判定結果に基づき前記変更方法記憶部に記憶されたレベル変更ルールを抽出し、前記構成案生成部で用いる構成案決定ルールのレベルを変更し、変更後のレベルのルールで前記構成案生成部に構成案を生成させることを特徴とする構成設計装置。 
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、要求仕様に対応した実現性のある設計解（構成）を短時間で生成することが可能となり、見積や設計の期間を短縮できる。
【００１１】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】構成設計装置と周辺機器の全体システム構成図である。
【図２】構成決定ルール記憶部のデータテーブルである。
【図３】変更方法記憶部のデータ例である。
【図４】要求仕様データの例である。
【図５】構成設計装置の全体フローチャートである。
【図６】ルールレベル「０」の構成決定ルール抽出した例である。
【図７】構成案データの例である。
【図８】構成決定ルールを変更する適用ルールの組合せデータの例である。
【図９】構成決定ルールを変更する適用ルールの組合せデータの例である。
【図１０】「機器仕様決定」のルールレベル「１」の構成決定ルール抽出した例である。
【図１１】各構成案に関する要求仕様、要求仕様達成状況、適用ルールレベル組合せのNo．、構成案となる処理方式や機器構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施例を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本実施例における構成設計装置１００および周辺機器の全体システム構成図である。
【００１５】
本システムは、構成設計装置１００と、周辺機器（通信装置１７０、遠隔入出力装置１８０、通信ネットワーク１８１、入出力装置１９０）とで構成されている。
【００１６】
入出力装置１９０は、仕様値データの入力や関連する設計情報の出力を行なうものであり、計算機の一般的な入出力装置であるキーボード、マウス、ディスプレイ、プリンタなどで構成するのが好ましい。ただし、装置構成はこれらに限定するものではない。
【００１７】
遠隔入出力装置１８０は、遠隔地でデータの入出力を行なうためのものである。処理内容は入出力装置１９０と同等であるが、製品情報管理装置１００とのデータ交換のために、これらの間に、通信装置１７０と通信ネットワーク１８１を介している。
【００１８】
入出力インタフェース１９１は、本発明の製品情報管理装置１００の一部であり、遠隔入出力装置１８０および入出力装置１９０と構成設計装置１００の各部との間でデータ通信を行なう。
【００１９】
構成設計装置１００は、記憶装置１２０と、演算装置１４０と、外部の周辺機器と接続する入力インターフェース１９１とを有する構成である。
【００２０】
以下、構成設計装置１００の各構成について詳細に説明する。
＜記憶部１２０の構成＞
記憶装置１２０は、構成決定ルール記憶部１２１と、変更方法記憶部１２２と要求仕様記憶部１２３を備えている。
【００２１】
構成決定ルール記憶部１２１は、要求仕様に基づき、構成を決定する見積、設計をするルールが記憶されている部分である。図２が構成決定ルール記憶部１２１に記憶されるデータテーブルの例である。データテーブルの第１列目の列見出しは構成決定ルールの「Ｎｏ.」、第２列目以降の列見出しは、順に、「ルールグループ」、「ルールレベル」、「条件部」、「実行部」となっている。
【００２２】
「ルールグループ」には各ルールの分類上のグループを示すデータ、「ルールレベル」には「ルールグループ」内で「条件部」または「実行部」の内容に応じたルールのレベルを示すデータ、「条件部」にはルールを実行する仕様の条件を示すデータ、「実行部」には条件が満たされた時に実行する内容を示すデータが格納される。データ領域の第一行目（No.301）に登録されているルールを説明すると、「方式決定」の「ルールレベル」が「０」に分類されるルールにおいて、要求された「入力BOD」の値が300以上を満たす場合には、「処理方式」として「凝集沈殿」方式が選択されることを示している。
【００２３】
変更方法記憶部１２２は、構成案の生成後、構成案を評価し、要求仕様を満たしていない場合、適用する構成決定ルールのうち、変更するルールグループとそのルールレベル変更量が記憶されている部分である。図３が変更方法記憶部１２２に記憶されるデータテーブルの例である。
【００２４】
データテーブルの第１列目の列見出しは構成決定ルールの「Ｎｏ.」、第２列目以降の列見出しは、順に、「要求仕様項目」、「要求仕様達成状況」、「変更対象ルールグループ」、「適用ルールレベル変更度合い」となっている。「要求仕様項目」は、評価対象となる要求仕様のデータ、「要求仕様達成状況」は評価結果が要求仕様をどの程度達成していないかを示すデータ、「変更対象ルールグループ」は変更対象となるルールグループを示すデータ、「適用ルールレベル変更度合い」は「ルールグループ」内で適用する「ルールレベル」をどの程度変更するかを示すデータである。
【００２５】
データ領域の第一行目（No.401）に登録されているルールを説明すると、要求仕様項目「出力BOD（biochemical oxygen demand）」の要求仕様達成状況が「３０％以上未達」を満たす場合には、ルールグループ「機器仕様決定」を変更対象として、適用ルールレベル「＋１」以下のルールを適用することが選択されることを示している。
【００２６】
要求仕様記憶部１２３は、顧客からの要求されている仕様や新規設計の条件となる仕様が記憶されている部分である。図４が要求仕様記憶部１２３に記憶されるデータテーブルの例である。本実施例の場合、「要求仕様項目」、「要求仕様値」を見出し項目としている。
【００２７】
本実施例の場合、「入力ＢＯＤ」は製品の入力となる入力仕様を示すデータ、「出力ＢＯＤ」は製品が達成すべき目標仕様となる性能値を示すデータ、「処理時間」は処理に要する時間を示すデータ、「価格」は製品価格を示すデータである。
【００２８】
本例の場合、「入力ＢＯＤ」が「400」、「出力ＢＯＤ」が「100以下」、「処理時間」が「20h以下」、製品「価格」が「１３、０００以下」を要求仕様データとして受け付けたことを示している。
【００２９】
演算装置１４０は、要求仕様受付部１４１と、構成案生成部１４２と、構成案評価部１４３と、適用ルールレベル生成部１４４と、適用ルール変更部１４５と、構成案出力部１４６とを備えている。
【００３０】
製品構成設計装置は、これらの各部を連携させて、図５に示す構成設計装置の全体フローチャートの処理を行う。
【００３１】
ステップ２０１において、要求仕様受付部１４１は、通信ネットワーク１８１、通信装置１７０を介して遠隔入出力装置１８０から、もしくは入出力装置１９０から、要求されている入力仕様および目標仕様の各要求仕様項目についての要求仕様値を受け付け、要求仕様記憶部１２３に記憶する。
【００３２】
ステップ２０２において、構成案生成部１４２は、前記ステップ２０１で受け付けた要求仕様の値に基づき、前記構成決定ルール記憶部に記憶されている構成決定ルールを用いて、製品の構成案を決定する。利用する構成決定ルールは、「ルールレベル」を満たすルールを抽出して適用する。最初の構成案生成時は、ルールレベルを「０」として適用する。図２の構成決定ルールのNo.301、302、303の例では、ルールレベル「０」となる上側欄の行のルールが適用される。
【００３３】
適用するレベル０のルールを抽出すると図６となる。具体的には図４の要求仕様に対して、ルールNo.301の方式決定では、レベル０が適用され、入力BODが300以上なので、処理方式は凝集沈殿を決定する。さらに、機器仕様決定として、処理方式が凝集沈殿で、レベル０なので、ポンプ出力１０ｋｗが決定する。このような処理を繰り返し、処理時間１０ｈ、ポンプ型式P10、ポンプ価格８００、その他工事価格１００００が決定する。図７に決定した構成案１を示す。
【００３４】
ステップ２０３において、構成案評価部１４３は、前記構成案生成部１４２で生成した構成案の性能、コスト等を計算し、評価値を算出する。構成案の性能の算出は周知のシミュレータを利用する。図７の例では、構成案１の出力BODを算出した結果200となり、処理時間は処理時間がそのまま10hとなり、価格はポンプ価格800とその他工事価格10,000の合計10,800となる。
【００３５】
ステップ２０４において、構成案評価部１４３は、生成した構成案の目標仕様の値が達成しているか判定する。図７の例では、出力BODが要求仕様100以下に対して、200となり未達となっている。目標仕様の達成状況を比率で算出し、100%の未達と算出する。
【００３６】
ステップ２０５において、適用ルールレベル生成部１４４は、前記構成案評価部１４３で算出した評価値が要求仕様の目標仕様を満足しているか達成状況を判定し、目標仕様が未達の場合、その達成状況に基づき、前記変更方法記憶部１２２に記憶されている変更方法の中から、適用するルールの変更内容を抽出する。
【００３７】
具体的には図３の例で、出力BODの要求仕様達成状況を確認すると、No.401、402、403が当てはまる。そこで、３つのルール変更の組合せを生成する。
【００３８】
例えば、構成案の「出力BOD」が「３０％以上未達」の場合、変更方法データのNo.401が採用され、ルールグループ「機器仕様決定」の適用ルールレベルを「＋１」する。さらに、適用ルールレベルに基づき、適用するルールの組合せを生成する。例えば、上記の「機器仕様決定」ルールが「＋１」された場合、適用するルールレベルが「１」に変わるため、図３の構成決定ルールから、ルールレベルが「１」以下のルールが適用される。したがって、図３のNo.402では、ルールレベル「０」とレベル「１」の２行のルールが適用されることになる。そのため、この２行と他のルールレベルの組合せが発生する。具体的には、図８に示すような「機器仕様決定」のレベル「０」で他のルールレベルも「０」のルールの組合せとなる組合せNo.601と「機器仕様決定」レベル「１」の組合せNo.602の２通りのルールレベルの組合せを生成したことを示している。
【００３９】
さらに、方式仕様決定については、図３No.402で適用ルールレベルが＋２されるので、方式仕様決定は最大レベル２まで適用される。そのため、方式仕様決定のレベル０、レベル１、レベル２が適用される。ただし、図２に登録されているルールで方式仕様決定にはレベル１はないので、レベル１は省略した。同様に、方式決定では、図４のNo.403が適用される最大ルールレベルが３となって、レベル０〜３が適用可能となるが、レベル１、２は図３のルールに無いので、省略する。
【００４０】
さらに、各ルール組合せに対し、ルールレベルの合計値を算出し、組合せを全て列挙したら、「レベル合計」として、レベル合計値を算出して保持する。その結果、構成決定ルールを変更する適用ルールの組合せデータは図９のとおりとなる。
【００４１】
ステップ２０６において、前記適用ルール変更部１４５は、ステップ２０５で適用ルールレベル生成部１４４が設定したルールレベルの組合せから「レベル合計」の値が低いルール組合せから順番に、前記構成決定ルール記憶部１２１から適用する構成決定ルールを抽出し、前記構成案生成部１４２に渡し、構成案生成に使われるようにする。具体的には、図８の例の適用ルールレベルの組合せNo.601とNo.602のうち、「レベル合計」が低いNo.601の構成決定ルールを抽出し、前記構成案生成部１４２に渡す。レベル組合せNo.601では、図３構成決定ルールのルールレベル「０」のルールが抽出され、図６となる。次に、レベル合計「１」のNo.602についてもルールを抽出する。その際、No.302機器仕様決定だけルールレベル「１」を抽出し、それ以外はレベル「０」を抽出し、図１０となる。同様に、組合せNo.603〜608の構成決定ルールの組合せを生成する。
【００４２】
再び、ステップ２０２に戻り、前記構成案生成部１４２は、ステップ２０６で生成した構成決定ルールを適用した構成案を生成し、ステップ２０３で各構成案を評価し、ステップ２０４で評価を全て満足した構成案が見つかれば、ステップ２０８に進む。繰り返しの中で、ステップ２０５で新たなルールレベルの組合せが生成できないことが見つかれば、そこで処理を中断し、ステップ２０８に進む。
【００４３】
最後に、ステップ２０８において、構成案出力部１４６は、要求仕様、前記構成案生成部１４２で生成した構成案として処理方式や機器構成、前記構成案評価部１４３で算出した構成案の評価値、構成案の評価値の要求仕様達成状況などを合わせて出力する。
【００４４】
具体的には、図１１に示すとおり、各構成案に関する要求仕様、要求仕様達成状況、適用ルールレベル組合せのNo．、構成案となる処理方式や機器構成を表示する。横軸には、要求仕様値および各構成案の仕様値や評価値を並べて表示する。この表示は、要求仕様値や評価値により、並べ替えて表示することも考えられる。また、構成案で要求仕様の達成状況で、達成、未達の欄をハイライトなど強調表示してもよい。この出力で構成案をユーザは確認し、問題なければその構成案を基に見積及び設計を行う。
【００４５】
以上の構成設計装置によれば、要求仕様に対応した実現性のある構成案を短時間で生成することが可能となり、見積や設計の期間を短縮できる。
【００４６】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００４７】
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
【００４８】
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１００ 製品構成設計装置
１２０ 記憶装置
１２１ 構成決定ルール記憶部
１２２ 変更方法記憶部
１４０ 演算装置
１４１ 要求仕様受付部
１４２ 構成案生成部
１４３ 構成案評価部
１４４ 適用ルールレベル生成部
１４５ 適用ルール変更部
１４６ 構成案出力部
１７０ 通信装置
１８１ 通信ネットワーク
１８０ 遠隔入出力装置
１９０ 入出力装置
１９１ 入出力インタフェース
【図１】
2015185065.tif 000003
【図２】
2015185065.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2015185065.tif 000007
【図６】
2015185065.tif 000008
【図７】
2015185065.tif 000009
【図８】
2015185065.tif 000010
【図９】
2015185065.tif 000011
【図１０】
2015185065.tif 000012
【図１１】
2015185065.tif 000013