(57)【要約】【課題】 設備面の制約や部品同士の組合せの制約についての知識をあまり持たない者であっても特注配管部品の設計ができる特注配管部品の設計方法および設計装置を提供する。【解決手段】  特注配管部品を設計する方法は、登録品の３次元ＣＡＤ形状、２次元図面および加工・組合せ可否限界を登録するステップS1と、基本登録品から特注配管部品を得るのに寸法変更が必要な場合には部品の寸法を、組合せ変更が必要な場合には部品の組合せを変更するステップS2と、加工・組合せ可否判定基準テーブルを参照して特殊配管部品の加工が可能かどうかを判定するステップS3と、加工が可能な場合に、特注配管部品の図面およびコストを出力するステップS5,S6とを備えている。【選択図】    図３
2008102741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元ＣＡＤ装置を使用し、１または複数の部品からなる登録品を基本にしてその形状を変更して特注配管部品を設計する方法であって、
登録品の３次元ＣＡＤ形状を数値入力で形状変更が可能な形式で登録するステップと、登録品の２次元図面を部品表とともに登録するステップと、登録品の加工・組合せ可否限界を加工・組合せ可否判定基準テーブルに登録するステップと、登録品の中から特注配管部品の基本となる基本登録品を選択するステップと、基本登録品から特注配管部品を得るのに寸法変更が必要な場合に、部品の寸法を変更するステップと、基本登録品から特注配管部品を得るのに組合せ変更が必要な場合に、部品の組合せを変更するステップと、加工・組合せ可否判定基準テーブルを参照して変更後の特殊配管部品の加工が可能かどうかを判定するステップと、加工が可能な場合に、特注配管部品の図面およびコストを出力するステップとを備えていることを特徴とする特注配管部品の設計方法。
【請求項２】
部品の単価、加工の単価その他コスト計算に必要な単価をコストテーブルとして登録するステップと、単価以外のコスト計算に必要な情報を３次元ＣＡＤデータに含ませるステップと、３次元ＣＡＤデータの情報から２次元図面データへコスト計算に必要な情報を出力するステップと、２次元図面データおよびコストテーブルから特注配管部品のコストを計算するステップとをさらに備えていることを特徴とする請求項１の特注配管部品の設計方法。
【請求項３】
コスト計算に必要な加工情報について、部品に接合のための構成が内蔵されているものには、その部品の３次元ＣＡＤデータに接合情報を付与し、部品自体に接合のための構成が含まれていないが接合時に特有の形状が発生するものには、その形状を１つの部品として扱ってこれに接合情報を付与しておき、長さの変更があった場合には、切断加工を含むものとしてコストを計算し、角度の変更があった場合には、曲げ加工を含むものとしてコストを計算することを特徴とする請求項２の特注配管部品の設計方法。
【請求項４】
規格製品である直管を曲げ加工して特注配管部品としての曲管を得ることを可能とするために、直管に曲げ角度データを付与することを特徴とする請求項１の特注配管部品の設計方法。
【請求項５】
３次元ＣＡＤ装置を使用し、１または複数の部品からなる登録品を基本にしてその形状を変更して特注配管部品を設計する装置であって、
登録品の３次元ＣＡＤデータを数値入力で形状変更が可能な形式で記憶する３次元ＣＡＤデータ記憶手段と、登録品の２次元図面を部品表とともに記憶する２次元図面データ記憶手段と、登録品の加工・組合せ可否限界を加工・組合せ可否判定基準テーブルとして記憶する加工・組合せ可否判定基準記憶手段と、画面に表示された登録品の中から特注配管部品の基本となる基本登録品を選択し、基本登録品から特注配管部品を得るのに寸法変更が必要な場合に、画面上で部品の寸法を変更し、基本登録品から特注配管部品を得るのに組合せ変更が必要な場合に、画面上で部品の組合せを変更することを可能とする図面作成手段と、加工・組合せ可否判定基準テーブルを参照して特殊配管部品の加工が可能かどうかを判定する加工・組合せ可否判定手段と、加工が可能な場合に特注配管部品の図面を出力する図面出力手段と、加工が可能な場合にそのコストを演算して出力するコスト演算手段とを備えていることを特徴とする特注配管部品の設計装置。
【請求項６】
部品の単価、加工の単価その他コスト計算に必要な単価をコストテーブルとして記憶する単価情報記憶手段と、単価情報記憶手段に登録された単価情報および２次元図面データ記憶手段に登録されたコスト情報から特注配管部品のコストを計算するコスト計算手段とをさらに備えていることを特徴とする請求項５の特注配管部品の設計装置。
【請求項７】
コスト計算に必要な加工情報について、部品に接合のための構成が内蔵されているものには、その部品の３次元ＣＡＤデータに接合情報が付与され、部品自体に接合のための構成が含まれていないが接合時に特有の形状が発生するものには、その形状が１つの部品として扱われてこれに接合情報が付与されており、コスト計算手段は、長さの変更があった場合に、切断加工を含むものとしてコストを計算し、角度の変更があった場合に、曲げ加工を含むものとしてコストを計算する加工コスト計算部を有していることを特徴とする請求項６の特注配管部品の設計装置。
【請求項８】
規格製品である直管を曲げ加工して特注配管部品としての曲管を得ることを可能とするために、直管に曲げ角度データが付与されていることを特徴とする請求項５の特注配管部品の設計装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、継手などの配管部品について、規格品とは異なる寸法や異なる組合せの特殊品の注文があった場合に、その特注配管部品を設計する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
継手などの配管部品について、規格品とは異なる寸法や異なる組合せの配管部品（継手の角度をもう少し急にして欲しいとか寸法を短くして欲しいとかという特注製品）の設計に際しては、切断加工設備、曲げ加工設備、融着加工設備などの設備面の制約を考慮する必要があり、また、部品同士の組合せの制約もあることから、これらをよく知る専門の設計担当者が行うようになっている。そのため、特殊品の設計が１人の担当者に集中し、特殊品が製造できるかの判断や製品図面の作成が遅れるという問題があった。
【０００３】
そこで、例えば、特許文献１に記載されているような３次元ＣＡＤを使用した製品設計方法および製品設計装置によって特注配管部品を設計することが考えられる。
【特許文献１】特開２００６−７２８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１のものは、設備面の制約や部品同士の組合せの制約が考慮されておらず、これらについての知識をあまり持たない者が特注配管部品の設計ができるようになるという目的には使用できないものであった。
【０００５】
この発明の目的は、設備面の制約や部品同士の組合せの制約についての知識をあまり持たない者であっても特注配管部品の設計ができる特注配管部品の設計方法および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】
【０００６】
この発明による特注配管部品の設計方法は、３次元ＣＡＤ装置を使用し、１または複数の部品からなる登録品を基本にしてその形状を変更して特注配管部品を設計する方法であって、登録品の３次元ＣＡＤ形状を数値入力で形状変更が可能な形式で登録するステップと、登録品の２次元図面を部品表とともに登録するステップと、登録品の加工・組合せ可否限界を加工・組合せ可否判定基準テーブルに登録するステップと、登録品の中から特注配管部品の基本となる基本登録品を選択するステップと、基本登録品から特注配管部品を得るのに寸法変更が必要な場合に、部品の寸法を変更するステップと、基本登録品から特注配管部品を得るのに組合せ変更が必要な場合に、部品の組合せを変更するステップと、加工・組合せ可否判定基準テーブルを参照して変更後の特殊配管部品の加工が可能かどうかを判定するステップと、加工が可能な場合に、特注配管部品の図面およびコストを出力するステップとを備えていることを特徴とするものである。
【０００７】
この発明による特注配管部品の設計装置は、３次元ＣＡＤ装置を使用し、１または複数の部品からなる登録品を基本にしてその形状を変更して特注配管部品を設計する装置であって、登録品の３次元ＣＡＤデータを数値入力で形状変更が可能な形式で記憶する３次元ＣＡＤデータ記憶手段と、登録品の２次元図面を部品表とともに記憶する２次元図面データ記憶手段と、登録品の加工・組合せ可否限界を加工・組合せ可否判定基準テーブルとして記憶する加工・組合せ可否判定基準記憶手段と、画面に表示された登録品の中から特注配管部品の基本となる基本登録品を選択し、基本登録品から特注配管部品を得るのに寸法変更が必要な場合に、画面上で部品の寸法を変更し、基本登録品から特注配管部品を得るのに組合せ変更が必要な場合に、画面上で部品の組合せを変更することを可能とする図面作成手段と、加工・組合せ可否判定基準テーブルを参照して特殊配管部品の加工が可能かどうかを判定する加工・組合せ可否判定手段と、加工が可能な場合に特注配管部品の図面を出力する図面出力手段と、加工が可能な場合にそのコストを演算して出力するコスト演算手段とを備えていることを特徴とするものである。
【０００８】
登録品とは、システムのデータベースに登録されている製品または部品であり、通常の生産ラインで生産されておりその状態での出荷が可能なもの（規格製品）、通常の生産ラインで生産されており部品として使用されるものでその状態では出荷されないもの（規格部品）および規格製品にはない仕様でよく注文されることなどを理由に品番が付されて登録されているもの（登録特殊品）を意味する。規格製品および登録特殊品は、それぞれ１または複数の部品からなる。
【０００９】
特注配管部品には、組合せが規格製品と同じでその一部分の寸法（形状パラメータ）が変更されるもの、組合せが変更されるものならびに組合せおよび形状パラメータの両方が変更されるものがある。形状パラメータは、管の長さ、管の曲げ角度などをいう。
【００１０】
１つの部品からなる登録品または特注配管部品としては、直管、曲管などがあり、複数の部品からなる登録品または特注配管部品としては、チーズなどの継手、ショートベントと短管とを組み合わせた配管などがある。
【００１１】
３次元ＣＡＤとしては、パラメトリック３次元ＣＡＤが使用され、これにより、各部の形状を数値入力で変更することが可能となる。入力画面においては、登録品に各部の寸法名（Ｌ１，Ｌ２など）が示され、設計担当者は、この寸法名の中から変更したいものを選択し、その数値を変更する。ここで、複数ある寸法名のうちで変更可能なものは限られており、複数の寸法名は、変更可能なもの、変更によって自動的に寸法が変わるものおよび寸法が固定されているもののいずれかに分類される。
【００１２】
２次元図面については、３次元ＣＡＤに付属のソフトによって得るのではなく、所要のフォーマットで２次元図面データとして別に作成しておき、予めこの２次元図面データに必要な情報を付与しておくようにする。そして、寸法変更などの設計指示は３次元ＣＡＤを使用して行い、加工可能と判定された場合には、３次元ＣＡＤで行った変更が反映された２次元図面データが出力される。２次元図面の出力時には、形状変更が２次元図面に反映して表示されるとともに、３次元ＣＡＤに付属させているデータからコスト計算に必要な情報が２次元図面データに出力される。
【００１３】
２次元図面データの部品表には、品番、品名、呼び径、寸法（大きさ・重さ）、加工の情報、切断数、融着の数などが記載され、この内容がコスト計算表に渡される。部品表の項目については、必要に応じて非表示としてもよく、出力用の部品表には、例えば、品番、品名、呼び径、長さ、重量および個数が記載される。
【００１４】
加工・組合せ可否判定基準テーブルには、設備の制約から生じる寸法変更限界を示す寸法変更可否テーブル、設備の制約から生じる組合せ可否を示す組合せ可否テーブル、梱包および運搬の可否を示す梱包・運搬可否テーブルなどが含まれる。
【００１５】
基本登録品の選択および形状変更のための設計指示に関しては、登録品の３次元ＣＡＤデータ、２次元図面データおよび加工・組合せ可否判定基準テーブルを予め登録しておくことにより、基本登録品の構成や製造設備等を熟知していない者でも行うことができ、形状変更が可能かどうかの判定ならびに特注配管部品の図面作成およびコスト計算に関しては、コンピュータのソフト側で行うことにより、加工条件やＣＡＤの操作に熟知していない者でも行うことができる。
【００１６】
この発明による特注配管部品の設計方法において、部品の単価、加工の単価その他コスト計算に必要な単価をコストテーブルとして登録するステップと、単価以外のコスト計算に必要な情報を３次元ＣＡＤデータに含ませるステップと、３次元ＣＡＤデータの情報から２次元図面データへコスト計算に必要な情報を出力するステップと、２次元図面データおよびコストテーブルから特注配管部品のコストを計算するステップとをさらに備えていることが好ましい。この場合に、コスト計算に必要な加工情報について、部品に接合のための構成が内蔵されているものには、その部品の３次元ＣＡＤデータに接合情報を付与し、部品自体に接合のための構成が含まれていないが接合時に特有の形状が発生するものには、その形状を１つの部品として扱ってこれに接合情報を付与しておき、長さの変更があった場合には、切断加工を含むものとしてコストを計算し、角度の変更があった場合には、曲げ加工を含むものとしてコストを計算することがより好ましい。
【００１７】
また、この発明による特注配管部品の設計装置において、部品の単価、加工の単価その他コスト計算に必要な単価をコストテーブルとして記憶する単価情報記憶手段と、単価情報記憶手段に登録された単価情報および２次元図面データ記憶手段に登録されたコスト情報から特注配管部品のコストを計算するコスト計算手段とをさらに備えていることが好ましい。この場合に、コスト計算に必要な加工情報について、部品に接合のための構成が内蔵されているものには、その部品の３次元ＣＡＤデータに接合情報が付与され、部品自体に接合のための構成が含まれていないが接合時に特有の形状が発生するものには、その形状が１つの部品として扱われてこれに接合情報が付与されており、コスト計算手段は、長さの変更があった場合に、切断加工を含むものとしてコストを計算し、角度の変更があった場合に、曲げ加工を含むものとしてコストを計算する加工コスト計算部を有していることがより好ましい。
【００１８】
部品に接合のための構成が内蔵されているものには、例えば、ＥＦ融着（継手管内に埋め込まれたワイヤに電気を通すことにより発熱させて接合部を溶融させるもの）があり、部品自体に接合のための構成が含まれていないが接合時に特有の形状が発生するものには、バット融着（接合部を直接加熱して溶融させるもの）がある。前者の場合、部品自体に加工情報およびコスト情報を含ませることができるので、コスト計算が容易であるが、後者の場合、部品自体にはその情報がないので、融着に伴う加工コストの計算を自動で行うことが難しいものとなる。そこで、バット融着を行った場合に接合部に生じる盛り上がり部を１つの接続部品として扱い、この接続部品に加工情報およびコスト情報を含ませておくことにより、コスト計算を容易に行うことができる。切断、曲げ、融着などの加工種類は、３次元ＣＡＤデータに予め付与する情報や３次元ＣＡＤ形状の変更情報から得ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明による特注配管部品の設計方法および設計装置によると、簡単な入力で特注配管部品の設計指示が可能であり、加工・組合せ可否や図面作成は自動的に行われるので、設備面の制約や部品同士の組合せの制約についての知識をあまり持たない者であっても特注配管部品を設計することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。
【００２１】
図１は、本発明による特注配管部品の設計方法および設計装置が対象としている配管部品の１例を示している。図１（ａ）に示す配管部品(41)は、チーズ組立品であり、チーズ(42)、ソケット(43)、フランジアダプタ(44)、短管(45)およびフランジ(46)からなる。チーズ(42)とソケット(43)、短管(44)およびフランジアダプタ(45)は、それぞれバット融着によって結合されており、図において符号(B)で示す盛り上がり部は、バット融着によって形成されたことを意味している。チーズ組立品(41)において、短管(45)は、直管を適当な長さに切断することにより任意の寸法とすることが容易であるが、チーズ(42)、ソケット(43)、フランジアダプタ(44)およびフランジ(46)は、専用の金型が必要なため、その仕様を自由に変更することは困難なものとなっている。チーズ組立品(41)は、所定寸法の短管(44)を使用して生産ラインで生産されている。
【００２２】
配管施工現場においては、生産品がそのまま使用できない場合があり、例えば、チーズ組立品生産品の全長が９００ｍｍであるのに対し、８５０ｍｍや９５０ｍｍのものが必要となることがある。この場合には、特殊品が配管部品メーカーに注文される。配管施工現場においては、また、生産品にない組合せの組立品が必要となることもあり、例えば、互いに平行な２つの配管を斜め方向に結合可能な配管部品(51)として、図１（ｂ）に示すように、２つのショートベンド(52)(53)および３つの短管(54)(55)(56)をそれぞれバット融着(B)で接合したショートベンド組立品がメーカーに注文されることもある。
【００２３】
メーカーでは、上記の特殊品の注文があった場合に、この特注配管部品を特注配管部品製造用の設備を使用して製造することになるが、設備の制約などによって製造できるとは限らないことから、制約条件を考慮してこの特注配管部品を設計する必要があり、この特注配管部品の設計が下記の設計方法および設計装置によって実施される。
【００２４】
図２は、本発明による特注配管部品の設計装置の基本構成を示している。本発明の設計装置は、いわゆるＣＡＤシステムであり、３次元のパラメトリックＣＡＤ装置（ＣＰＵ）(1)と、入力画面や検討中の図面を表示するディスプレイ(2)と、形状変更や次のステップに進むための指示を行うキーボード(3)およびマウス(4)と、３次元ＣＡＤデータなどを記憶しておく記憶装置(5)とを備えている。
【００２５】
ＣＡＤ装置(1)は、機能的に、与えられた数値にしたがって特注配管部品の検討図面を作成する図面作成部(6)と、作成された図面の特注配管品が加工可能かどうかを判定する加工・組合せ可否判定部(7)と、加工可能と判定された場合に特注配管部品のコストを計算するコスト演算部(8)とを備えている。
【００２６】
図３は、本発明による特注配管部品の設計方法の概念を示すフローチャートである。
【００２７】
同図に示すように、本発明による特注配管部品の設計方法は、３次元ＣＡＤデータ、２次元図面データ、寸法変更画面、コスト情報などの必要なデータを登録するステップ(S1)と、３次元ＣＡＤ装置(1)のディスプレイ(2)上において、部品選択、組合せ指示、寸法変更などの特注配管部品の設計指示を行うステップ(S2)と、その特注配管部品の加工・組合せ可否（組合せ可否、寸法変更可否および出荷可否）を自動的に判断するステップ(S3)と、加工が不可であればエラー出力してステップ(S2)に戻るステップ(S4)と、加工可能であれば、形状、部品表、コスト情報などとともに製造用図面・顧客用図面などの図面を出力するステップ(S5)と、コストを算出して、コスト情報、コスト集計などを含む見積を出力するステップ(S6)とを備えている。
【００２８】
特注配管部品は、予め登録された登録品を基本にして、必要な箇所が変更される。ここで、登録品とは、システムのデータベースに登録されている製品または部品であり、組合せが同じで寸法のみが変更される場合は、組合せが同じ登録品を呼び出して、その寸法を変更することで新たな特注配管部品が設計される。新たな組合せとなる場合には、３次元ＣＡＤ装置を使用して部品を組み立てることになる。
【００２９】
図４に示すように、図面作成部(6)は、３次元図面作成部(11)、２次元図面作成部(12)および寸法変更画面作成部(13)を有している。
【００３０】
３次元図面作成部(11)は、パラメトリックに形状変更できるように３次元ＣＡＤ形状を用意するもので、３次元ＣＡＤデータ記憶手段(5a)に登録されている登録品を基本にして、呼び径、長さなどの数値を変更することで、その変更を反映した３次元ＣＡＤ図面が表示される。３次元ＣＡＤ形状には、加工種類を判断するための加工情報が付与される。
【００３１】
ここで、角度データについては、規格製品である直管を曲げ加工して特注配管部品としての曲管を得ることを可能とするために、直管に曲げ角度データが付与されている。通常、直線を用いて作成した形状や直線的に押し出して形成した形状部分には、「角度」の概念がないため、これを曲げる場合に、パラメトリックに変更できないという不具合が生じる。そこで、パラメーターによる変更を可能とするため、曲げ加工用直線形状として、見た目には直線に見える程度に曲げた線を用いて形状を作成しておく。例えば、直管の場合には、角度にして０．０００００００１°曲がった曲管として扱い、この角度を例えば５°と変更することにより、実質的に直管と見なされる曲管（規格製品）から特注配管部品としての曲管を得ることができる。
【００３２】
２次元図面作成部(12)は、２次元図面データ記憶手段(5b)に登録されている２次元図面データを使用して作成され、図５に示すように、全体形状を示す図面の他に、部品番号、品番、品名、呼び径、重量および個数を含む部品表が付与される。
【００３３】
寸法変更画面作成部(13)は、寸法変更画面記憶手段(5c)に登録されている寸法名が記載されている正面図などを使用して作成され、例えば、図６に示すような各寸法名が指し示す箇所が分かる正面図をディスプレイ(2)上に表示する。図６の図面中のＬ１，Ｌ２，Ｚ１，Ｚ２，Ｔ１，Ｔ２，ＨおよびＤａは、寸法名であり、この画面には、各寸法名に対応する寸法値および加工限界を示す表が合わせて表示される。
【００３４】
図１（ａ）に示したチーズ組立品(41)は、短管(44)の長さが変更可能で、その長さを変更することに伴って変化する寸法以外は固定して設計する配管部品とされている。そこで、各寸法名については、寸法変更が可能なもの、この寸法変化によって寸法が変化するものおよび固定寸法とされるものがそれぞれ区別可能とするため、例えば、Ｌ２は水色、Ｌ１およびＺ２はオレンジ、その他は黄色というように、画面上で色分け表示される。設計担当者がこの画面上でＬ２を変更すると、この変更を反映した図面が表示される。この際、３次元図面作成部(11)の３次元ＣＡＤ形状および２次元図面作成部(12)の２次元図面データも自動的に変更される。
【００３５】
加工・組合せ可否判定部(7)は、寸法変更可否判定部(14)、組合せ可否判定部(15)および梱包・運搬可否（出荷可否）判定部(16)を有している。
【００３６】
寸法変更可否判定部(14)は、寸法変更可否テーブル記憶手段(5d)に登録された寸法変更可否テーブルにしたがって、変更された寸法の配管部品が製造可能であるかを判定する。寸法変更可否テーブルには、直管について、呼び径ごとに、長さの変更が可能な範囲や曲げ角度の変更が可能な範囲などが記載されている。
【００３７】
組合せ可否判定部(15)は、組合せ可否テーブル記憶手段(5e)に登録された組合せ可否テーブルにしたがって、変更された組合せの配管部品が製造可能であるかを判定する。組合せ可否テーブルには、組合せできない品番同士を書いた表が登録される。
【００３８】
梱包・運搬可否判定部(16)は、寸法変更可否判定部(14)および組合せ可否判定部(15)において製造可能と判定された特注配管部品について、出荷（梱包および運搬）する上で重量または大きさが許容範囲を超えていないかを梱包・運搬可否テーブル記憶手段(5f)に登録された梱包・運搬可否テーブルにしたがって判定する。
【００３９】
コスト演算部(8)は、材料コスト計算部(17)、加工コスト計算部(18)、副資材コスト計算部(19)および運送（梱包を含む）コスト計算部(20)を有しており、それぞれ対応するコストテーブル（単価情報記憶手段）(5g)にある単価情報と、２次元図面データにある単価以外のコスト情報とを使用してコスト計算を行う。
【００４０】
コスト計算結果は、図７に示すように、構成部品コスト表、副資材コスト表、加工費コスト表および運送費コスト表に分けて出力される。
【００４１】
単価情報には、品番、品名、呼び径、識別フラグ、原価が記載され、識別フラグは、重量×単価で計算するものと、製品単価をそのまま使用するものとを区別するために使用される。材料コストは、規格製品または規格部品の場合、部品品番から求めることができ、長さが変更された場合には、入力された長さまたはこの長さを使用して３次元ＣＡＤ装置で計算された重量を使用して計算される。
【００４２】
副資材単価情報には、品番、副資材名および単価が記載され、２次元図面データ側の副資材情報としては、登録品の品番、登録品の品名、この登録品で使用される副資材名、副資材の品番および使用される個数が記載される。通常、副資材は、各部品に対応付けられており、部品の品番が分かれば、それに応じて必要な副資材がリストアップされ、そのコストを求めることができる。
【００４３】
融着加工単価情報としては、バット融着、バッド融着・ビード仕上げおよびサドル融着に対して、品番、融着種別、呼び径および単価が記載される。曲げ加工単価情報としては、加工コストが呼び径および角度によって決まるので、呼び径、角度および単価が記載される。その他の加工単価・梱包単価としては、呼び径で決まるものをまとめて、ＥＦ融着、切断、梱包などについて、加工種類、呼び径および単価が記載される。
【００４４】
コストの演算は、図８に示すように、２次元図面データに品番等コスト計算時に必要な情報を含ませるステップ(S11)と、部品の単価、加工の単価その他コスト計算に必要な単価をコストテーブルとして登録するステップ(S12)と、単価以外のコスト計算に必要な情報を３次元ＣＡＤデータに含ませるステップ(S13)と、配管特注品の３次元ＣＡＤ形状を得るステップ(S14)と、３次元ＣＡＤデータの情報から加工種類を判断するステップ(S15)と、３次元ＣＡＤデータの情報から２次元図面データへコスト計算に必要な情報を出力するステップ(S15)と、２次元図面データおよびコストテーブルから特注配管部品のコストを計算するステップ(S17)とを備えている。
【００４５】
２次元図面データには、品番、品名、呼び径、寸法（大きさ・重さ）、加工の情報、切断数、融着の数などが記載されている。寸法変更によって変化した重量は、２次元図面データへ出力され、２次元図面データの重量が正しいものに書き換えられる。部品コストを求める場合、規格製品および規格部品については、その品番に対応するコストをそのまま転記すればよく、切断により得られる短管については、重量×材料単価によってそのコストが求められる。
【００４６】
コスト計算には、加工方法の種類（切断、曲げ、接合など）が必要であり、また、接合については、部品に接合のための構成が内蔵されているものとそうでないものとで異なった計算が必要となる。部品に接合のための構成が内蔵されているものには、例えば、ＥＦ融着があり、部品自体に接合のための構成が含まれていないが接合時に特有の形状が発生するものには、バット融着がある。ＥＦ継手のような接合機能内蔵部品については、部品に加工情報（融着情報）を付与しておき、接合機能を内蔵する部品がないバット融着の場合には、接合部に生じる盛り上がり部を１つの接続部品として扱い、この接続部品に加工情報およびコスト情報を含ませる。融着については、他に、サドル融着（配管ラインを流れている流体の流動状態を止めることなく分岐配管を施工する際のサドル継手の融着）やＨＦ融着（継手端部外径を管端部内径に嵌め入れた状態で継手内面および管外面を加熱して溶融させるもの）があり、いずれの場合でも、部品名からその融着を行うと判断される。接合機能内蔵部品および接続部品が無い場合には、「接着」などの形状がないもので接合すると判断される。
【００４７】
また、３次元ＣＡＤデータにおいて長さの変更があった場合には、切断加工を含むものとしてコストを計算し、３次元ＣＡＤデータにおいて角度の変更があった場合には、曲げ加工を含むものとしてコストを計算する。
【００４８】
次いで、図９を参照して、設計担当者が行う作業およびそれに伴って得られる結果を説明する。
【００４９】
設計担当者は、予め、特注配管部品が寸法変更のみ、組合せ変更のみ、寸法変更および組合せ変更の両方有りのいずれであるかを確認する。例えば、図１（ａ）に示したチーズ組立品(41)は、短管(44)の長さのみを変更するという条件で設計され、図１（ｂ）に示すショートベンド組立品(51)は、新たな組合せでかつ寸法変更もあるものとして設計される。
【００５０】
特注配管部品の設計を行うに際し、寸法変更がある場合(S21)、設計担当者は、３次元ＣＡＤ装置(1)のディスプレイ(2)上において寸法変更する製品または部品を選択する(S22)。このとき、ディスプレイ(2)上には、例えば図６に示した図面が表示され、この画面において、変更する寸法値を入力する(S23)。この入力によって、まず、この変更が加工限界範囲内にあるかが判断される(S24)。変更が許容範囲内にない場合には、ＣＡＤ装置(1)側でそれを自動的に判断して、エラー有りと出力されるので(S25)、この場合は、ステップ(S23)に戻り、ディスプレイ(2)上に表示されている許容範囲も参照して新しい寸法値を入力する。ステップ(S24)において寸法変更が許容範囲内であれば、寸法変更品の３次元ＣＡＤ形状が出力されるので(S26)、出力された３次元ＣＡＤ形状を名前を付けて保存する(S27)。これで寸法変更が完了した場合には、組合せ変更に移行するか設計完了とするかを選択し(S28)、寸法変更する部品数が複数ある場合は、ステップ(S21)に戻って、同様の作業を繰り返す。こうして、既に登録された登録品を基本として、簡単な操作で寸法変更品を設計することができる。
【００５１】
寸法変更が完了して、この寸法変更品を使用して組合せ変更を行う場合には、組合せ変更実行の指示を与える(S29)。そして、まず、組合せ変更に使用する部品を選択する(S30)。選択可能な部品には、規格製品および規格部品の他に、上記の寸法変更ステップ(S21)〜(S27)で得られた寸法変更品が含まれる。次いで、この選択された部品をどの順番でどのようにつなぐかの組立て指示を与えることで組合せ変更品が得られる(S31)。この部品組立て指示のステップ(S31)においては、設計担当者は、例えば、ディスプレイ(2)上にバラバラに表示される部品をマウス(4)で移動させることによって、組合せ変更品を得ることができる。これに代えて、どの順番でどの部品をつなげていくかをキーボード(3)からのテキスト入力で指示する画面を準備するようにしてもよい。いずれにしろ、この組合せ変更品の作成については、ＣＡＤの知識が無い者でも行うことができる。図１０の（ａ）は、組合せ途中を示しているもので、一方のショートベンド(52)の両端部には、それぞれ短管(54)(55)がバット融着によって接合されており、この後、他方のショートベンド(53)および３つ目の短管(56)がバット融着によって接合される。図中に符号(B)で示されているものは、１つの部品として扱われるバット融着部である。
【００５２】
ステップ(S31)で作成された組合せ変更品については、その組合せが可能かどうかが判断される(S32)。組合せが許容されない場合には、ＣＡＤ装置(1)側でそれを自動的に判断して、エラー有りと出力されるので(S33)、この場合は、例えばステップ(S21)に戻って部品寸法を変更するなどの作業を行ってから、新たな組合せ変更品を作成する。組合せが許容される場合であっても、梱包・運搬の点から最終的な出荷ができない場合があり得るので、組合せが許容された変更品については、その重量・大きさが許容範囲内かどうかが判断される(S34)。これが許容されない場合には、ＣＡＤ装置(1)側でそれを自動的に判断して、エラー有りと出力されるので(S35)、この場合は、例えばステップ(S21)に戻って部品寸法を変更するなどの作業を行ってから、新たな組合せ変更品を作成する。重量・大きさについてもＯＫと判断された場合には、得られた組合せ変更品の３次元ＣＡＤ形状を名前を付けて保存する(S36)。これで組合せ変更品の設計が完了したことになるので、設計完了と指示することで、図５に示したような製造用図面や顧客用図面が出力されるとともに、見積出力のために必要なコスト表が出力される(S37)。ステップ(S28)の寸法変更完了の後に組合せ変更を行わない場合には、ステップ(S28)の後にこのステップ(S37)が実行される。３次元ＣＡＤ形状から２次元図面の作成は、ＣＡＤ装置(1)側で自動的に行われ、３次元ＣＡＤの知識を知らなくても、必要な図面を得ることができる。この段階でのコスト表には、手入力が必要な欄が含まれており、これを補うことで、コスト計算が完了する(S38)。
【００５３】
例えば、図１（ａ）に示したチーズ組立品(41)の寸法変更については、従来、配管部品の製造設備や製品の部品構成をよく知るものしか判断できなかったものであるが、上記のステップ(S21)〜(S27)によってその判断を容易に行うことができる。そして、これを製造する際、バット融着が３カ所有り（内２カ所は同じ呼び径で、他の１つは異なる呼び径）、切断加工が１回必要であり、それを加工コストに反映することが必要であるが、設計者は、その情報を入力する必要はなく、ＣＡＤ装置側で、自動的に特注配管部品の加工方法、大きさ、加工角度および組合せを読み取って、部品表、コスト計算に必要な加工情報を出力し、２次元図面データのコスト情報と各種コストテーブルの単価情報とからコストが算出され、コスト計算が完了する。また、図１（ｂ）に示したショートベンド(52)(53)を使用した組合せ配管部品(51)については、コスト計算の他に、その組合せが可能かどうかについて、梱包・運搬可否を含めて判断する必要があり、配管部品の製造設備や製品の部品構成をよく知るものしか判断できなかったものであるが、上記のステップによってその判断を容易に行うことができる。
【００５４】
なお、指示内容（寸法変更または組合せ変更）と可否判断の順序については、上記例に限られるものではなく、先に組み立ててから寸法変更させてもよく（ステップ(S29)〜(S36)を先に行って、この後にステップ(S21)〜(S27)を行ってもよく）、この場合、組み立てた時点で組合せ可否の判断（ステップ(S32)）を行い、ＯＫの場合に、寸法を変更して、その可否を判断（ステップ(S24)）するようにしてもよく、両方とも変更させてから、組合せ可否（ステップ(S32)）と寸法変更可否（ステップ(S24)）とを任意の順序で行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１は、本発明による設計方法および設計装置が対象としている特注配管部品の１例を示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明による特注配管部品の設計装置の基本構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明による特注配管部品の設計方法の全体概念を示すフローチャートである。
【図４】図４は、設計装置の機能部分の構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、本発明による特注配管部品の設計方法および設計装置に基づいて出力される特注配管部品の図面の１例を示す図である。
【図６】図６は、本発明による特注配管部品の設計方法および設計装置の入力画面の１例を示す図である。
【図７】図７は、本発明による特注配管部品の設計方法および設計装置に基づいて出力されるコスト計算表の１例を示す図である。
【図８】図８は、本発明による特注配管部品の設計方法および設計装置におけるコスト計算部分のフローチャートである。
【図９】図９は、本発明による特注配管部品の設計方法の設計担当者が行う部分を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、本発明による特注配管部品の設計方法および設計装置の入力画面および出力画面の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
(1)       ＣＡＤ装置
(5)       記憶装置
(5a)      ３次元ＣＡＤデータ記憶手段
(5b)      ２次元図面データ記憶手段
(5d)      寸法変更可否テーブル（加工・組合せ可否判定基準記憶手段）
(5e)      組合せ可否テーブル（加工・組合せ可否判定基準記憶手段）
(5f)      梱包・運搬可否テーブル（加工・組合せ可否判定基準記憶手段）
(5g)      コストテーブル（単価情報記憶手段）
(6)       図面作成部（図面作成手段）
(7)       加工・組合せ可否判定部（加工・組合せ可否判定手段）
(8)       コスト演算部（コスト演算手段）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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