(57)【要約】【課題】設計対象製品の市場となる国の属性と設計変更項目間の関係を組み込み、設計対象製品の機能向上性と環境負荷とを包括的に評価する機能を備えた設計支援装置を提供することを目的とする。【解決手段】設計対象製品の機能向上性を示す機能向上評価値を算出する機能向上評価値算出手段と、前記設計対象製品の環境負荷を算出又は外部から入力することにより設定する環境負荷設定手段と、前記機能向上評価値と前記環境負荷とを用いて環境効率を算出する環境効率算出手段と、を具備する。【選択図】図１
2008226126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設計対象製品の機能向上性を示す機能向上評価値を算出する機能向上評価値算出手段と、
前記設計対象製品の環境負荷を算出又は外部から入力することにより設定する環境負荷設定手段と、
前記機能向上評価値と前記環境負荷とを用いて環境効率を算出する環境効率算出手段と、
を具備することを特徴とする設計支援装置。
【請求項２】
前記機能向上評価値算出手段が、
前記設計対象製品の設計項目に対して該設計対象製品の市場となる国の属性に応じた第１の重み付け値が設定されている第１の重み付けテーブルと、
各設計項目に対して入力された具体的な性能入力値を用いて、設計項目毎に性能評価値を算出する性能評価値算出手段と、
設計項目毎に、前記第１の重み付け値と前記性能評価値とを用いて項目別評価値を算出する項目別評価値算出手段と、
該項目別評価値を積算することにより、前記機能向上評価値を算出する製品別評価値算出手段と
を具備する請求項１に記載の設計支援装置。
【請求項３】
前記性能評価値算出手段が、設計項目毎に設定される該設計項目間のトレードオフ関係が反映された第２の重み付け値と前記性能入力値とを乗算することにより、設計項目毎に前記性能評価値を算出する請求項２に記載の設計支援装置。
【請求項４】
前記性能評価値算出手段が、
トレードオフ関係にある設計項目が互いに対応付けられて登録されているトレードオフテーブルと、
前記トレードオフテーブルからトレードオフ関係にある設計項目を読み出して表示し、トレードオフ関係にある設計項目間の優先順位の入力をユーザに対して指示する入力指示手段と、
前記優先順位に基づいてトレードオフ関係にある各設計項目に第２の重み付け値を設定する第２の重み付け値設定手段と
を具備する請求項３に記載の設計支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環境効率の向上を目的とした製品設計を支援するための設計支援装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、循環型社会形成促進法の施行に伴い、環境調和製品の要請が高まっている。
環境調和製品を製造するには、その製品の設計段階において、その製品の環境調和性を定量的、且つ、客観的に評価する必要がある。
【０００３】
この環境調和性を定量的に評価する手段として、ライフサイクルアセスメント（以下「ＬＣＡ」という。）がある。ＬＣＡは、その製品の資源採取から製造、流通、使用、回収を経て最終的に廃棄されるまでの全工程（ライフサイクル）における環境への影響度を環境影響負荷量と呼ばれるものに定量化し、評価するものである。具体的には、環境影響負荷量として、素材やエネルギーに使用される石炭、石油等の資源消費量や、NOx、CO2等の大気排出物、BOD、COD等の水域排出物の値をライフサイクルの各工程毎に算出することにより、環境影響の程度を評価する。
【０００４】
従来、このようなＬＣＡは、膨大な入力データを必要とし、また、評価に専門的な知識が必要であることから、普及が難しく、評価に多大な費用がかかっていた。
このような問題を解消するために、評価対象となる製品の環境影響負荷量を自動的に算出でき、ライフサイクルにおける環境影響を評価することができる技術が開示されている（例えば特許文献１参照）。
また、顧客要求又は設計者の意向を考慮した設計変更点に基づいて環境適合性を評価すべき項目を抽出することにより、製品設計に有用な評価対象項目を抽出可能とし、抽出した項目に限って環境適合性を評価することにより、評価に要する時間を短縮できる設計支援装置及び設計支援方法が開示されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平８−１７８８３２号公報
【特許文献２】特開２００７−２５７６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、製品を設計する際には上述した環境負荷だけでなく、設計対象製品の機能向上性を考慮する必要がある。しかしながら、設計対象製品の機能向上性と環境負荷との間にはトレードオフの関係が成立している場合があり、製品を機能向上性と環境負荷との両観点から包括的に評価することが望まれている。
また、製品を市場投入するにあたり、その市場の特性によって製品に対する要求は異なる。例えば、市場投入の相手国が開発途上国と先進国とでは、環境に対する基準や製品に必要とされる機能は大きく異なる。しかしながら、従来の技術では、市場投入国の属性を評価に組み込むことができなかった。
さらに、設計対象製品の設計変更項目間にトレードオフ関係を有する場合があり、設計対象製品全体としての包括的な評価が必要である。しかしながら、従来の技術では、前述の設計変更項目間のトレードオフ関係を評価に組み込むことができなかった。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、設計対象製品の市場となる国の属性と設計変更項目間の関係を組み込み、設計対象製品の機能向上性と環境負荷とを包括的に評価する機能を備えた設計支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる設計支援装置は、設計対象製品の機能向上性を示す機能向上評価値を算出する機能向上評価値算出手段と、前記設計対象製品の環境負荷を算出又は外部から入力することにより設定する環境負荷設定手段と、前記機能向上評価値と前記環境負荷とを用いて環境効率を算出する環境効率算出手段と、を具備することを特徴とする。
【０００８】
このような設計支援装置によれば、設計対象製品の環境効率を数値として得ることができるため、設計対象製品の環境効率を定量的に評価することができる。これにより、設計対象製品の機能向上評価性と環境負荷との両観点から、設計対象製品を包括的に、かつ、定量的に評価することが可能となる。
【０００９】
また、本発明にかかる設計支援装置は、前記機能向上評価値算出手段が、前記設計対象製品の設計項目に対して該設計対象製品の市場となる国の属性に応じた第１の重み付け値が設定されている第１の重み付けテーブルと、各設計項目に対して入力された具体的な性能入力値を用いて、設計項目毎に性能評価値を算出する性能評価値算出手段と、設計項目毎に、前記第１の重み付け値と前記性能評価値とを用いて項目別評価値を算出する項目別評価値算出手段と、該項目別評価値を積算することにより、前記機能向上評価値を算出する製品別評価値算出手段とを具備することを特徴とする。
【００１０】
設計項目に対応して市場となる国の属性に応じた第１の重み付け値を用いて項目別評価値を算出し、これらを積算することで機能向上評価値を算出するので、市場となる国の属性が反映された機能向上評価値を得ることができる。
【００１１】
また、本発明にかかる設計支援装置は、前記性能評価値算出手段が、設計項目毎に設定される該設計項目間のトレードオフ関係が反映された第２の重み付け値と前記性能入力値とを乗算することにより、設計項目毎に前記性能評価値を算出することを特徴とする。
【００１２】
設計項目間のトレードオフ関係が反映された第２の重み付け値を用いて、設計項目毎に性能評価値を算出することにより、設計対象製品の設計変更項目間のトレードオフ関係を性能評価値に反映させることが可能となる。更に、この性能評価値を用いて機能向上評価値を算出することにより、機能向上評価値に設計項目間のトレードオフ関係を反映させることができる。
【００１３】
また、本発明にかかる設計支援装置は、前記性能評価値算出手段が、トレードオフ関係にある設計項目が互いに対応付けられて登録されているトレードオフテーブルと、前記トレードオフテーブルからトレードオフ関係にある設計項目を読み出して表示し、トレードオフ関係にある設計項目間の優先順位の入力をユーザに対して指示する入力指示手段と、前記優先順位に基づいてトレードオフ関係にある各設計項目に第２の重み付け値を設定する第２の重み付け値設定手段とを具備することを特徴とする。
【００１４】
トレードオフ関係にある設計項目を表示し、これらについて優先順位の入力をユーザに対して指示するので、ユーザは、トレードオフ関係にある設計項目を確認することができるとともに、いずれの設計項目を重要視するかを選択することができる。これにより、一部の設計変更に伴う設計対象製品全体への影響を把握した上で、優先順位の高い設計項目に対し高い重み付け値を配点することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、設計対象製品の機能向上評価性と環境負荷との両観点から、設計対象製品を包括的に、かつ、定量的に評価することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明にかかる設計支援装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る設計支援装置の構成を模式的に示したブロック図である。
【００１７】
同図に示すように、設計支援装置１は、いわゆるパーソナルコンピュータであり、例えば、図示しないＣＰＵ（中央演算装置）、ＨＤ（Hard Disc）、ＲＯＭ（Read
Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備える演算処理装置６と、演算処理装置６に接続される表示装置５、演算処理装置６に接続される入力装置７を備えている。
【００１８】
表示装置５は、例えば、ＣＲＴ（cathode-ray tube）やＬＣＤ（liquid Crystal
Display）等である。入力装置７は、例えば、マウス、ポインティングデバイス、キーボード等である。また、表示装置５の表示画面をタッチパネルとして形成することにより、表示装置５に入力装置７の機能を付加することも可能である。
【００１９】
図２には、演算処理装置６の機能ブロック図が示されている。図２に示されるように、演算処理装置６は、設計対象製品の機能向上性を示す機能向上評価値を算出する機能向上評価値算出部（機能向上評価値算出手段）２と、設計対象製品の環境負荷を算出する環境負荷設定部（環境負荷設定手段）３と、機能向上評価値を環境負荷により除算した環境効率を算出する環境効率算出部（環境効率算出手段）４とを主な構成要素として備えている。
上記の機能向上評価値算出部２、環境負荷設定部３、および環境効率設定部４によって実現される処理は、主に、演算処理装置６が備えるＣＰＵ等がＲＯＭ、ＨＤ等に格納されている各種プログラムを読み出して、情報の加工、演算処理を実行することにより実現されるものである。
【００２０】
機能向上評価値算出部２は、第１の重み付け値設定部１４、性能評価値算出部（性能評価値算出手段）１１、項目別評価値算出部（項目別評価値算出手段）１２、製品別評価値算出部（製品別評価値算出手段）１３、および入力指示部（入力指示手段）１６を主な構成要素として備えている。
【００２１】
第１の重み付け値設定部１４は、第１の重み付けテーブル１０を備えている。第１の重み付けテーブル１０には、設計対象製品の主要課題が格納されているとともに、各主要課題に対して、設計対象製品の市場となる国の属性に応じた第１の重み付け値が設定されている。例えば、図３に示すように、欧州等の先進国は環境重視型（ＴＹＰＥ-１）、米国や日本等の経済大国は機能重視型（ＴＹＰＥ-２）、東南アジア等の発展途上国は経済重視型（ＴＹＰＥ-３）として分類され、各タイプに応じた各設計項目の重み付け値が設定されている。
具体的には、例えば、ＴＹＰＥ-１の国は、環境、機能、経済の順番で高い重み付けが設定されている。つまり、環境に対応する主要課題である環境影響低減、使用後処理容易性、および安全向上の配点が、他の主要課題に比べ高く設定されている。
一方で、ＴＹＰＥ-３の国は、経済、機能、環境の順番で高い重み付けが設定されている。つまり、経済に対応する主要課題である製品寿命・維持管理、および省エネ・省資源の配点が、他の主要課題に比べ高く設定されている。
また、第１の重み付け値は、例えば、後述する第２の重み付け値に比べて、設計項目間の重み付け値の格差が大きくなるように設定され、その合計値が１００となるよう設定されている。
【００２２】
性能評価値算出部１１は、設計項目テーブル１８、トレードオフテーブル１５、入力指示部１６、第２の重み付け値設定部１７、および演算部１９を備えている。
【００２３】
設計項目テーブル１８には、各設計対象製品の設計項目が登録されている。例えば、設計項目テーブル１８には、図４に示すように、機能向上、操作向上、環境調和性向上等の各種主要課題について設計項目が細分化されて設定されている。例えば、フォーリフトの例において、機能向上という主要課題に対する改善機能として走行性能、荷役性能、および旋回性能が設定されており、更に、各改善機能に対する設計項目として、加速度、リフトスピード、および旋回半径が設定されている。
トレードオフテーブル１５には、トレードオフ関係にある設計項目が互いに対応付けられて登録されている。
入力指示部１６は、トレードオフテーブル１５からトレードオフ関係にある設計項目を読み出して表示装置５に表示し、トレードオフ関係にある設計項目間の優先順位の入力をユーザに対して指示するとともに、該設計項目テーブル１８から設計項目を読み出し、該設計項目に対する具体的な性能入力を指示する。
第２の重み付け値設定部１７は、トレードオフ関係にある設計項目に対してユーザにより設定された優先順位に基づいて、各設計項目の第２の重み付け値を設定する。
演算部１９は、各設計項目に設定された第２の重み付け値と性能入力値とを用いて設計項目毎に性能評価値を算出する。
【００２４】
項目別評価値算出部１２は、例えば、設計項目毎に、前述の第１の重み付け値と性能評価値とを乗算することで、項目別評価値を算出する。
製品別評価値算出部１３は、例えば、項目別評価値算出部１２により算出された項目別評価値を全設計項目に対して積算することで、機能向上評価値を算出する。
【００２５】
次に、上述の構成を有する本実施形態における設計支援装置１の動作について主に図６を参照して説明する。
【００２６】
まず、ステップＳＰ１では、設計対象製品の市場となる国の属性をユーザに選択させる（図３参照）。具体的には、第１の重み付け値設定部１４が、第１の重み付けテーブル１０から前述の環境重視型（ＴＹＰＥ-１）、機能重視型（ＴＹＰＥ-２）、経済重視型（ＴＹＰＥ-３）に分類された３タイプの属性を読み出し、該属性を表示装置５に表示させ、設計対象製品の市場となる国の属性を選択することをユーザに対して指示する。
【００２７】
この指示に対し、ユーザにより入力装置７（図１参照）が操作され、前述の３タイプのうちのいずれかの属性が指定されると、続くステップＳＰ２において、第１の重み付け値の設定が行われる。具体的には、第１の重み付け値設定部１４が、ユーザによって指定された属性に対応した第１の重み付け値を第１の重み付けテーブル１０から読み出し、各設計項目に対する第１の重み付け値を設定する。
【００２８】
次に、ステップＳＰ３では、性能評価値算出部１１の入力指示部１６が設計項目テーブル１８から設計項目を読み出し、各設計項目に対する具体的な性能値の入力をユーザに対して指示する（図４参照）。例えば、図４に示すフォーリフトの例において、設計対象製品の加速度、リフトスピード、旋回半径等の具体的な性能値の入力を指示する。この指示に対し、各設計項目に対する性能値がユーザにより入力されると、性能評価値算出部１１は、各設計項目と性能値とを対応付けて自己が保有する所定のメモリ領域に格納する。
【００２９】
次に、ステップＳＰ４では、ユーザに対し、設計項目間のトレードオフ関係の確認を指示する。具体的には、入力指示部１６は、トレードオフテーブル１５からトレードオフ関係にある設計項目を読み出して表示装置５に表示し、トレードオフ関係にある設計項目間の優先順位の入力をユーザに対して指示する。入力指示部１６は、例えば、図５に示すように、行と列に各設計項目（図５では、各設計項目をＴ11、Ｔ12、・・・と示している）とを配置した、いわゆる星取表を表示し、このうちトレードオフ関係にある設定項目の組み合わせを目視可能に表示する。例えば、トレードオフ関係にない設定項目間においては、各入力欄に自動的に「２」を設定することにより、「２」が表示されていない設定項目については、トレードオフ関係が成立していることを認識させる。更に、入力指示部１６は、入力が空欄になっている設定項目に対して、優先順位の高い設定項目に「３」を、低い設定項目に「１」を入力させる旨の指示を行う。これにより、ユーザは、行の設定項目と列の設定項目とを順次比較し、優先順位が高い設定項目の行に「３」を入力する。
例えば、図５に示す画面例において、設計項目Ｔ11とＴ12とがトレードオフ関係にある場合、Ｔ11の方が優先順位が高ければ、ユーザは、Ｔ11の行で、かつ、Ｔ12の列に「３」を設定し、Ｔ12の行で、かつ、Ｔ11の列に「１」を設定する。なお、上記例において、Ｔ11の行で、かつ、Ｔ12の列に３が設定された場合、この組み合わせに対応する入力欄、つまり、Ｔ12の行で、かつ、Ｔ11の列には「１」を自動的に設定することとしてもよい。
【００３０】
このようにして、トレードオフ関係にある設定項目に関して優先順位がそれぞれ入力されると、この優先順位に基づき、ステップＳＰ５において、第２の重み付け値設定部１７により、設計項目毎に第２の重み付け値が設定される。具体的には、図５に示す画面において、各設計項目に対応付けて設定された値を行ごとに積算することにより第２の重み付け値を設定する。
【００３１】
次に、ステップＳＰ６では、機能向上評価値の算出が行われる。まず、演算部１９が、入力指示部１６に入力された具体的な性能値と第２の重み付け値設定部１７により設定された第２の重み付け値とを用いて、各設計項目の性能評価値を算出する。具体的には、設計項目毎に、ステップＳＰ３においてユーザにより入力された設計対象製品の性能値を従来製品の性能値で除算した値に、第２の重み付け値を乗算することによって性能評価値を算出する。これにより、各設計項目の性能評価値を無次元化することができる。
続いて、項目別評価値算出部１２は、演算部１９によって算出された各設計項目の性能評価値と、ステップＳＰ２において設定された第１の重み付け値とを設計項目毎に乗算することによって項目別評価値を算出する。
さらに、製品別評価値算出部１３は、項目別評価値算出部１２によって算出された項目別評価値を積算することにより、機能向上評価値を算出する。
【００３２】
次に、ステップＳＰ７では、設計対象製品の環境負荷が、環境負荷設定部３に備えられたデータベースにより設定される。なお、この環境負荷は、環境負荷設定部３の外部からの入力により設定されることとしても良い。
【００３３】
次に、ステップＳＰ８では、環境効率算出部４が、環境負荷設定部３に設定された環境負荷と機能向上評価値算出部２によって算出された機能向上評価値とを読み出し、機能向上評価値を環境負荷により除算して、環境効率を算出する。なお、ここで得られる環境効率の単位は、ステップＳＰ６にて性能評価値を無次元化することにより、環境負荷に基づいて決定される。これにより、設計対象製品の環境効率の比較検討が容易となる。
【００３４】
そして、ステップＳＰ９では、環境効率算出部４が、算出した環境効率を表示装置５に表示させる。なお、表示の手法については、表示装置５への表示以外でもよく、例えば、プリントアウトされるようにしても良い。
【００３５】
以上述べてきたように、本実施形態に係る設計支援装置によれば、設計対象製品の環境効率を数値として得ることができるため、設計対象製品の環境効率を定量的に評価することができる。これにより、設計対象製品の機能向上評価性と環境負荷との両観点から、設計対象製品を包括的に、かつ、定量的に評価することが可能となる。
また、設計項目に対応して市場となる国の属性に応じた第１の重み付け値を用いて項目別評価値を算出し、これらを積算することで機能向上評価値を算出するので、市場となる国の属性が反映された機能向上評価値を得ることができる。
また、設計項目間のトレードオフ関係が反映された第２の重み付け値を用いて、設計項目毎に性能評価値を算出することにより、設計対象製品の設計変更項目間のトレードオフ関係を性能評価値に反映させることが可能となる。更に、この性能評価値を用いて機能向上評価値を算出することにより、機能向上評価値に設計項目間のトレードオフ関係を反映させることができる。
また、トレードオフ関係にある設計項目を表示し、これらについて優先順位の入力をユーザに対して指示するので、ユーザは、トレードオフ関係にある設計項目を確認することができるとともに、いずれの設計項目を重要視するかを選択することができる。これにより、一部の設計変更に伴う設計対象製品全体への影響を把握した上で、優先順位の高い設計項目に対し高い重み付け値を配点することが可能となる。
【００３６】
なお、本実施形態において、設計対象製品の市場となる国の属性をユーザが選択することとしたが、これに代えて第１の重み付け値設定部１４に初期設定として全ての国とその属性を登録しておき、ユーザが国を選択することによって自動的に属性が設定されることとしてもよい。
また、ユーザにより入力された設計対象製品の性能値を、従来製品の性能値にて除算せずにそのまま用いて性能評価値を算出することとしてもよい。具体的には、ユーザにより入力された設計対象製品の性能値と第２の重み付け値を乗算することによって、設計対象製品の性能評価値を算出してもよい。
さらに、設計項目間のトレードオフ関係の確認をする際、予め優先する設計項目を登録しておき、登録されている優先順位に基づいた値を図５に示す画面に表示して、ユーザに対して優先順位の変更要否を指示することとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態に係る設計支援装置の構成を模式的に示したブロック図である。
【図２】図１に示す設計支援装置の演算処理装置の機能ブロック図である。
【図３】第１の重み付けテーブルに格納されている各種情報の一例を示した図である。
【図４】性能評価値算出部に入力する情報の一例を示した図である。
【図５】トレードオフテーブルに格納されている各種情報の一例を示した図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る設計支援装置の動作の概略を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００３８】
１  設計支援装置
２  機能向上評価値算出部
３  環境負荷設定部
４  環境効率算出部
１０  第１の重み付けテーブル
１１  性能評価値算出部
１２  項目別評価値算出部
１３  製品別評価値算出部
１５  トレードオフテーブル
１６  入力指示部
１７  第２の重み付け値設定部
【図１】
2008226126.tif 000003
【図２】
2008226126.tif 000004
【図３】
2008226126.tif 000005
【図４】
2008226126.tif 000006
【図５】
2008226126.tif 000007
【図６】
2008226126.tif 000008