(57)【要約】【課題】ＲＰ装置及び／又は機械加工機を用いた造形実施業者が造形物製作仕様を満足するように所有するＲＰ装置を使用した工法及び材料を迅速かつ的確に選定し、ＲＰ装置及び／又は機械加工機用材料供給メーカーから材料を供給するネットワークシステムを提供する。【解決手段】サービス提供者はインターネット２上にＷｅｂサイト３を開設しており、該Ｗｅｂサイト３を維持運営するＷｅｂサイト管理者４を置いている。１はＲＰ用材料供給メーカー、６は造形実施業者であって、本システムのサービス利用者である。Ｗｅｂサイト３は、ＲＰ装置を使用した工法、各ＲＰ装置を使用した工法で使用可能な材料等のＲＰ造形に係る重要項目について、ＲＰ用材料供給メーカー１、造形実施業者６が要望内容等を実行するための技術的情報を提供すること、及び、要望内容等に対する最適な材料とＲＰ装置の組合わせを発信することを主たる目的として設計されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元ディジタルデータ及び／又は製品要求仕様サービス情報に基づいて、ＲＰ装置及び／又は機械加工機に使用される製品生産情報を選択及び／又は組合わせた当該製品の生産システムにおいて、材料の受発注及び／又は材料に関連するサービスを利用するＲＰ装置及び／又は機械加工機を用いた造形実施業者及び／又は、ＲＰ装置及び／又は機械加工機用材料供給メーカー（サービス利用者）が、所望する該サービスの内容または仕様をインターネット等の情報通信手段を介してサービス提供者に通知し、さらに該所望するサービスの内容または仕様に応じて該ＲＰ装置及び／又は機械加工機を用いた造形実施業者が、各種ＲＰ装置及び／又は機械加工機を使用した工法、ＲＰ装置及び／又は機械加工機に使用する材料を自由に選択及び／又は組合わせて前記ＲＰ装置及び／又は機械加工機を用いた造形実施業者にサービス実行事項として通知することを特徴とする製品化に伴う材料の受発注事業システム。
【請求項２】
前記ＲＰ装置及び／又は機械加工機用材料供給メーカーが、前記ＲＰ装置及び／又は機械加工機を用いた造形実施業者に対し自由に材料を販売する仕組みを提供することを特徴とする請求項１記載の製品化に伴う材料の受発注事業システム。
【請求項３】
前記サービス利用者に提供するシステムは、異なるメーカーの前記ＲＰ装置及び／又は機械加工機と材料を組み合わせて造形実施を支援する技術サービスを提供することを特徴とする請求項１又は２記載の製品化に伴う材料の受発注事業システム。
【請求項４】
サービス利用者がインターネット等の情報通信手段を介して利用者が所望するＲＰ造形の仕様を複数のキーワードを選択且つ組み合わせて定義し、サービス提供者は、前記定義された造形仕様に最適なサービス実施手段を外部情報によって判断し又は自動的に判断しインターネット等の情報通信手段を介して提供することを特徴とする請求項１記載の製品化に伴う材料の受発注事業システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラピッドプロトタイピング装置（以下、「ＲＰ装置」という。）及び機械加工装置に用いられる３次元ディジタルデータを利用して製品開発サービスを個々に又は一括提供する事業モデルであって、特にＲＰ装置を利用して３次元ディジタルデータから実物を作成（造形）する事業分野に於ける製品化に伴う材料の受発注事業システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から製品開発工程短縮化のため、光造形装置を含むＲＰ装置の利用システムが提案されてきた。
このシステムでは、図５に示すように、製品企画から量産及び製品のアウトプットまでの手順や開発設計段階における形状評価モデル試作又は機能試験用モデル作成、量産前準備としての試作型作成及び小ロット部品作成等を実現していた。そして、造形実施業者は、ＲＰ装置メーカーよりＲＰ装置を導入し、前記モデルや部品のＲＰ装置による作成依頼の受注活動を行い、作成した前記モデルや部品を依頼元に納入することで利益を得ていた。
また、現状では、製品の試作及び形状検討にＲＰ装置を利用し、末端の量産工程では、ＲＰ装置で利用した３次元ディジタルデータをＣＡＭ等で再利用し機械加工等を行っており、また、これをサービスとして提供していた。
更に、サービス提供会社では、コンサルティングと称し、３次元データの作成やＲＰ装置の利用及び機械加工データの作成に関する教育やシステム構築が行なわれているものであった。
また、従来のＲＰ装置メーカーの基本的な考え方やシステムは、当該ＲＰ装置を造形実施業者に導入した後、当該造形実施業者の裁量で当該ＲＰ装置を運用するシステムであった。
【０００３】
ここで、前記光造形装置は、図６に示すように、例えば特開平２−２８６３０６号公報に開示されている。
図６は、３次元形状を有する光学的造形物の製造工程の一例を示す構成図であって、光硬化性の液糊状樹脂７は吐出ノズル８から吐出される。吐出ノズル８の出口９は横長の矩形状に形成されてあって、液糊状樹脂７が扁平な帯形に吐出していく。吐出ノズル８は３軸方向に移動自在に設けられていて、造形しようとする３次元形状に対応できるよう移動経路をコンピュータ等で制御されている。吐出ノズル８に隣接してレーザービーム発生装置等の光照射機構（図示せず）が設けてあって、先ず加熱用光ビーム１０を液糊状樹脂７に照射し、次に硬化用光ビーム１１を加熱された液糊状樹脂７に照射して所望の形状を成形する。そして、吐出ノズル８と光照射機構を一体的に移動させながら、連続して吐出される帯形の液糊状樹脂７による光硬化部を所望の３次元形状を描くように例えば螺旋状に積層させていくというものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術は上述のシステムや手法であるので、次の課題が存在した。
▲１▼従来のＲＰ装置を使用したビジネスでは、使用するＲＰ装置と材料の組合わせがＲＰ装置メーカーごとにほぼ固定されており、造形依頼者の要求に合わせて材料を自在に変更することができず、例えば造形依頼者の要求する物性または精度を満たすことが可能な材料を自社の導入したＲＰ装置以外のＲＰ装置メーカー又はＲＰ装置用材料メーカーが販売していたとしても、造形ノウハウが無いため当該材料を購入し、造形を実施することが困難であった。従って、造形依頼者のあらゆる要求に応えるためには、多数種のＲＰ装置及び材料を導入することが必要となり、ＲＰ装置導入及び運用に多大な費用が発生するという問題点があった。
▲２▼基本的にＲＰ装置を用いた各工法例えば光造形法では各メーカーともほぼ同一の工法で造形を行うことから、異なるメーカーのＲＰ装置と材料組合せであっても造形を行うことは可能であるが、異なるメーカーの材料を購入するチャネルがないため、造形依頼者の意向に沿う他メーカーの材料を購入し造形を実施することが困難である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る製品化に伴う材料の受発注事業システムは、上述の問題点を解消するため、製品化に伴う材料の受発注を迅速かつタイムリーに提供できるネットワークシステムを構築することを目的としたものであって、次の構成、手段から成立する。
【０００６】
請求項１記載の発明によれば、３次元ディジタルデータ及び／又は製品要求仕様サービス情報に基づいて、ＲＰ装置及び／又は機械加工機に使用される製品生産情報を選択及び／又は組合わせた当該製品の生産システムにおいて、材料の受発注及び／又は材料に関連するサービスを利用するＲＰ装置及び／又は機械加工機を用いた造形実施業者及び／又は、ＲＰ装置及び／又は機械加工機用材料供給メーカー（サービス利用者）が、所望する該サービスの内容または仕様をインターネット等の情報通信手段を介してサービス提供者に通知し、さらに該所望するサービスの内容または仕様に応じて該ＲＰ装置及び／又は機械加工機を用いた造形実施業者が、各種ＲＰ装置及び／又は機械加工機を使用した工法、ＲＰ装置及び／又は機械加工機に使用する材料を自由に選択及び／又は組合わせて前記ＲＰ装置及び／又は機械加工機を用いた造形実施業者にサービス実行事項として通知することを特徴とする製品化に伴う材料の受発注事業システムである。
【０００７】
請求項２記載の発明によれば、前記ＲＰ装置及び／又は機械加工機用材料供給メーカーが、前記ＲＰ装置及び／又は機械加工機を用いた造形実施業者に対し自由に材料を販売する仕組みを提供することを特徴とする請求項１記載の製品化に伴う材料の受発注事業システムである。
【０００８】
請求項３記載の発明によれば、前記サービス利用者に提供するシステムは、異なるメーカーのＲＰ装置と材料を組み合わせて造形実施を支援する技術サービスを提供することを特徴とする請求項１又は２記載の製品化に伴う材料の受発注事業システムである。
【０００９】
請求項４記載の発明によれば、サービス利用者がインターネット等の情報通信手段を介して利用者が所望するＲＰ造形の仕様を複数のキーワードを選択且つ組み合わせて定義し、サービス提供者は、前記定義された造形仕様に最適なサービス実施手段を外部情報によって判断し又は自動的に判断しインターネット等の情報通信手段を介して提供することを特徴とする請求項１記載の製品化に伴う材料の受発注事業システムである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る製品化に伴う材料の受発注事業システムの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１１】
【発明の実施の形態１】
図１は、本発明に係る製品化に伴う材料の受発注事業システムの実施の形態１を示すシステム構成図であって、単数又は複数の材料供給メーカー、該材料供給メーカーの共同運営に係るＷｅｂサイトを管理するＷｅｂサイト管理者、単数又は複数の造形依頼者及び単数又は複数の造形実施業者を参加主体とし、それぞれをインターネット回線や電話回線等で接続したシステムを示している。
【００１２】
１はＲＰ装置で使用される材料の材料供給メーカーであって、法人や個人等で構成されており、図１に於いては、該材料供給メーカー１が３社の場合を例示している。該材料供給メーカー１は、本システムのサービス提供者としてインターネット２上にＷｅｂサイト３を開設しており、該Ｗｅｂサイト３に設けられているサーバ（図示せず）等を維持運営するＷｅｂサイト管理者４を置いている。５は造形依頼者、６は造形実施業者であって、図１に於いては、造形依頼者５が２社、造形実施業者６が３社がそれぞれ本システムのサービス利用者として参加している。
尚、前記Ｗｅｂサイト３の開設運営に際し、材料供給メーカー１のみならずＲＰ装置メーカー（図示せず）も参画してよい。
【００１３】
前記Ｗｅｂサイト３は、ＲＰ装置を使用した工法、各ＲＰ装置を使用した工法で使用可能な材料、造形物の納期及び費用等のＲＰ造形に係る重要項目について、造形依頼者５が要望内容等を決定し登録できるための情報を提供すること、及び、当該登録された要望内容等に対する最適なＲＰ造形提案を発信することを主たる目的として設計されている。前記材料供給メーカー１とＷｅｂサイト管理者４の間は電話回線又は専用回線等（図示せず）で接続されており、材料供給メーカー１はインターネット２等を経由してＷｅｂサイト３に収集蓄積された材料に係る需要情報をＷｅｂサイト管理者４から取得するとともに、自らはＷｅｂサイト３の運営に必要な支援を行う。
【００１４】
前記造形依頼者５は、自身に備えたパソコン等情報機器を操作して該Ｗｅｂサイト３にインターネット２等の回線を経由してアクセスする。そして、前述のようにＲＰ造形に必要な要望内容を登録し、該登録に対してＷｅｂサイト３より取得した最適なＲＰ造形提案に基づき造形実施業者６に対してインターネット２等を経由して造形依頼を発信する。この造形依頼に係る情報はＷｅｂサイト３に蓄積され、Ｗｅｂサイト管理者４により常にモニタリングされる。
【００１５】
該造形実施業者６は、造形依頼者５と同様に自身に備えたパソコン等情報機器を操作して該Ｗｅｂサイト３にアクセスし、自身の有するＲＰ装置の造形作業の修正や運転の停止等を含む稼働状況や今後の稼働スケジュール及び材料の在庫情報等を提供すると同時に必要に応じて材料の発注を発信する。他方、該造形実施業者６は、Ｗｅｂサイト３から材料の在庫情報やＲＰ装置に係る技術情報等を取得するとともに、造形依頼者５が発信した造形依頼情報を受信することとなる。
【００１６】
次に、前記本発明に係る製品化に伴う材料の受発注事業システムの実施の形態１に於ける動作について、図２及び図３等に基づき説明する。
図２は、本発明に係る製品化に伴う材料の受発注事業システムの実施の形態１に於いて、ＲＰ装置を使用した工法の選定手順を示す流れ図であって、（ａ）はＲＰ装置を使用した工法を選定するための情報収集段階の流れ図、（ｂ）はＲＰ装置を使用した工法の選定結果を通知する段階の流れ図である。図３は、本発明に係る製品化に伴う材料の受発注事業システムの実施の形態１に於いて、レーダーチャートで表示した材料の特性図である。
【００１７】
本システムに於いて、造形依頼者５が登録する内容のうち重要な項目は、ＲＰ装置を使用した工法、各ＲＰ装置を使用した工法で使用可能な材料、納期及び費用等であって、ＲＰ装置を使用した工法については次のような動作で選定を行う。先ず、図２（ａ）に示すように、第１段階はＲＰ装置を使用した工法選定のための情報収集を行うものであって、Ｗｅｂサイト管理者４は、あらかじめ実施した事前調査や分析等に基づき、各種ＲＰ装置を使用した工法の説明やＲＰ装置を使用した工法に関するキーワード、例えば「短納期」、「高精度」、「機械加工難」、「意匠検討」、「型応用」又は「アッセンブリ検討」等をＷｅｂサイト３に設定し掲載する。造形依頼者５は、自らが最終的に得たいＲＰ造形物の利用目的を考慮し、Ｗｅｂサイト３に掲載されているＲＰ装置を使用した工法に関するキーワードの選択及び組合せをＷｅｂサイト３に登録する。該Ｗｅｂサイト３は、登録結果をＷｅｂサイト管理者４の保有するパソコン等情報機器に送信する。
【００１８】
次に、図２（ｂ）に示すように、第２段階はＲＰ装置を使用した工法の選定結果を通知するものであって、Ｗｅｂサイト管理者４又は予め準備しておいた自動的に最適案を作成するソフトウェアにより、送信された登録結果を基に採用されるべき最適なＲＰ装置を使用した工法を検討する。例えば、造形依頼者５がキーワードとして、「高精度」、「意匠検討」、「アッセンブリ検討」を選択かつ組み合わせた場合、ＲＰ装置を使用した工法としては光造形法が最適であるとの判断を下す。Ｗｅｂサイト管理者４は、このＲＰ装置を使用した工法の船体結果をその選定理由と共にＷｅｂサイト３を経由して、造形依頼者５に通知する。
【００１９】
ＲＰ装置を使用した工法が決定すると、併せて当該ＲＰ装置を使用した工法に使用する材料を、例えばプラスチック液状樹脂、粉末、紙、プラスチックフィルムシート又は化学薬剤等の中から選定する必要があるが、この点、前述のＲＰ装置を使用した工法の選定結果には当該ＲＰ装置を使用した工法に使用可能な材料の一覧表が添付されており、造形依頼者５は自身の最終的に得たいＲＰ造形物の使用目的に適合する材料を該一覧表の中から選択することができる。この際、造形依頼者５の的確な選択を補助するため、該一覧表に掲載された材料ごと及び／又は同種の材料であれば材料供給メーカー１ごとに、その特性、例えば「精度」、「価格」、「硬度」、「切削性」、「耐水性」、「耐油性」、「耐熱性」及び「靭性」等の指標を、図３に示すように、レーダーチャート等の一目瞭然の書式にて情報提供する。
また、前述した予め準備してあるＲＰ装置を使用した工法の最適案を自動的に作成するソフトウェアにより、当該ＲＰ装置を使用した工法に適合する材料も併せて自動的に選定することもでき、更に、造形依頼者５の的確な判断をより一層高めるため、各材料を使用した場合の造形物の利用結果についてシミュレーションを行い、その内容を造形依頼者５に情報提供することもできる。
【００２０】
次に、Ｗｅｂサイト管理者４は、造形依頼者５の登録情報に最も適合する造形実施業者６を選定し、当該造形実施業者６に発注した場合の納期や概算費用等を、当該造形実施業者６を選定した理由と併せて造形依頼者５に発信する。ここで、図１に示すように、造形実施業者５は自身に係る業務情報、例えば保有するＲＰ装置の種類と台数、保有する材料の種類、消費量と在庫量、保有するＲＰ装置の造形作業の修正、運転の停止等の不具合発生情報を含む稼働状況や今後の稼働スケジュールについて最新の情報を常にＷｅｂサイト管理者４に提供している。従って、Ｗｅｂサイト管理者４が造形実施業者６を選定、すなわち、いかなる造形実施業者６がいかなるＲＰ装置を保有していかなるＲＰ装置を使用した工法をいつ開始できるかという判断を下すに当たって、不具合の発生しているＲＰ装置から他のＲＰ装置への切替えを促すなどの措置も含めて遺漏無きを期することができる。
更に、造形実施業者６の業務情報をＷｅｂサイト管理者４が自動的に収集するため遠隔監視システムを構築し、例えばＲＰ装置の稼働状況や同スケジュールから材料の消費量や在庫量を把握してもよい。
【００２１】
尚、本発明の実施の形態１に関する上述の説明はＲＰ装置について行っているが、他の機械加工機についても略同一のシステムを構築できるものである。また、システムの運営者（サービス提供者）として材料供給メーカーが運営を行っているが、ＲＰ装置メーカーや第三者機関が運営を行ってもよい。
【００２２】
【発明の実施の形態２】
図４は、本発明に係る製品化に伴う材料の受発注事業システムの実施の形態２を示すシステム構成図であって、単数又は複数の材料供給メーカー、該材料供給メーカーの共同運営に係るＷｅｂサイトを管理するＷｅｂサイト管理者、単数又は複数の造形依頼者及び単数又は複数の造形実施業者を参加主体とし、それぞれをインターネット回線や電話回線等で接続したシステムを示している。
【００２３】
本発明に係る実施の形態２の構成は上述の実施の形態１と略同一であるので、同一符号を付してその説明は省略する。
【００２４】
次に、前記本発明に係る製品化に伴う材料の受発注事業システムの実施の形態２に於ける動作について、図４に基づき説明する。
本発明に係る実施の形態２は材料供給メーカー１に焦点を当てたものであって、Ｗｅｂサイト３に寄せられた、造形依頼者５の欲する使用材料、使用時期又は造形物の諸元等の情報と、造形実施業者６のＲＰ装置稼働スケジュール、保有材料の在庫量又は材料発注等の情報とに基づき、Ｗｅｂサイト管理者４が材料供給メーカー１ごとに現状若しくは近い将来に必要となる材料の種類と量に関する情報を提供する。該情報を取得することにより、各材料供給メーカー１は計画的かつ安定的な材料生産及び材料在庫の確保を行うことが可能となる。
尚、材料供給メーカー１からは、自身の出荷や納期予測に関する情報を造形実施業者６や造形依頼者５に対して提供してもよい。
【００２５】
前述のように、従来、造形実施業者６は導入したＲＰ装置に対して当該ＲＰ装置専用の材料のみしか調達できなかったが、本発明に係る製品化に伴う材料の受発注事業システムは、造形実施業者６が自身の保有するＲＰ装置とは異なる材料供給メーカー１の材料を調達する道を開拓し、造形依頼者５等の顧客要望への対応の幅を大きく広げるものである。しかしながら、ＲＰ装置と異なる材料供給メーカー１の材料を使用する場合、ＲＰ装置と材料の特性の相違により造形物が顧客満足を得る水準に達するまでには相応の熟練と時間を要する。そこで、Ｗｅｂサイト３からは、基本的に不可能なＲＰ装置と材料の組合せや、組合せは可能であるものの技術指導が必要なもの等の参考情報を提供すると共に、後者については、有償又は無償にてＲＰ装置メーカー又は材料供給メーカー１からＲＰ装置操作マニュアル等の提供や技術者派遣によるオン・ザ・ジョブ・トレーニングなどの技術サービスを提供する仕組みを備えてもよい。
【００２６】
尚、本発明の実施の形態２に関する上述の説明はＲＰ装置について行っているが、本発明の実施の形態１と同様に、他の機械加工機についても略同一のシステムを構築できるものである。また、システムの運営者（サービス提供者）として材料供給メーカーが運営を行っているが、ＲＰ装置メーカーや第三者機関が運営を行ってもよい。
【００２７】
【発明の効果】
本発明に係る製品化に伴う材料の受発注事業システムは上述の構成、動作を有するので次の効果がある。
【００２８】
本発明によれば、サービス利用者である造形依頼者と造形実施業者の両者の間に発生する造形業務依頼について、各種のＲＰ装置を一括管理し最短かつ低コスト造形物製作のシステムを構築でき、需要と供給のバランスを安定化する効果がある。また、サービス提供者であるＲＰ用材料供給メーカーは、造形依頼者の欲する使用材料、使用時期又は造形物の諸元等の情報と、造形実施業者のＲＰ装置稼働スケジュール、保有材料の在庫量又は材料発注等の情報とに基づき、計画的かつ安定的な材料生産計画を立案かつ実行できると共に、材料調達を希望する造形実施業者に対し出荷又は納期予測に関する情報を提供できる効果がある。そして、予め準備されたＲＰ造形に関する重要項目についてのキーワードを選択かつ組み合わせることにより、最適なＲＰ装置を使用した工法、該ＲＰ装置を使用した工法に最も適合する材料、造形業務を適時に実施できる造形実施業者及び／又は納期や概算費用等を迅速かつ的確に選定及び／又は見積もることができる効果がある。また、サービス利用者及びサービス提供者の間の情報通信手段として汎用のインターネット回線等を利用でき、本システムの実施化を早期かつ容易に行うことができる効果がある。また、ＲＰ用材料供給メーカーはサービス利用者としての造形実施業者に対し、該造形実施業者が保有するＲＰ装置の種類に拘わらず原則的に供給することができ、ＲＰ用材料供給メーカーの生産拡大に寄与する効果がある。また、造形実施業者の造形業務の受注機会が拡大しＲＰ装置の稼働率が全体的に向上すると共に、営業期間を通じて受注件数の平滑化を図り計画的かつ安定的な経営に資する効果がある。
また、ＲＰ装置の稼働率向上に伴い材料の消費量の増加と同時にＲＰ装置関連の消耗品の交換機会が増大し、それぞれ関連するメーカーの経営改善を推進する効果がある。更に、ＲＰ装置メーカー又は材料供給メーカーによる造形実施のための技術サービスを提供するので、異なるメーカーのＲＰ装置と材料の組合せによっても顧客要望の満足を十分に得ることのできる造形物を完成させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る製品化に伴う材料の受発注事業システムの実施の形態１を示すシステム構成図である。
【図２】本発明に係る製品化に伴う材料の受発注事業システムの実施の形態１に於いて、ＲＰ装置を使用した工法の選定手順を示す流れ図であって、（ａ）はＲＰ装置を使用した工法を選定するための情報収集段階の流れ図、（ｂ）はＲＰ装置を使用した工法の選定結果を通知する段階の流れ図である。
【図３】本発明に係る製品化に伴う材料の受発注事業システムの実施の形態１に於いて、レーダーグラフで表示した材料の特性図である。
【図４】本発明に係る製品化に伴う材料の受発注事業システムの実施の形態２を示すシステム構成図である。
【図５】従来の技術に於ける製品企画から製品のアウトプットまでの手順を示す説明図である。
【図６】従来の技術に於ける３次元形状を有する光学的造形物の製造工程の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
１                材料供給メーカー
２                インターネット
３                Ｗｅｂサイト
４                Ｗｅｂサイト管理者
５                造形依頼者
６                造形実施業者
７                液糊状樹脂
８                吐出ノズル
９                吐出ノズルの出口
１０              加熱用光ビーム
１１              硬化用光ビーム
【図１】
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【図２】
2004157798.tif 000004
【図３】
2004157798.tif 000005
【図４】
2004157798.tif 000006
【図５】
2004157798.tif 000007
【図６】
2004157798.tif 000008