(57)【要約】【課題】多数の要素の組合せにより柔軟性に富んだ設計支援プログラムが作成できるようにした設計支援管理方システムを提供すること。【解決手段】入力データの入力に応じてプラント設計に必要な技術情報を出力データとして出力する表形式データ２００と関数型サブルーチン２１０を要素として記憶したエンジニアリングデータベース２０を備え、前記要素の中から前記入力データと出力データの関係を満たす少なくとも２の要素を選択し、選択された要素の組合わせを設計支援プログラムとして作成するようにした設計支援管理システム１において、各々の要素の入力データと出力データの固有番号に対応して、該当する要素の各々の名称が記憶してある技術情報管理表１１０と、該技術情報管理表を前記入力データの固有番号と出力データの固有番号により検索して、対応する要素の名称を出力する手段とを備えた設計支援管理ツール１０を設け、入力データと出力データの関係を満たす要素の選択が、入力データの固有番号と出力データの固有番号の入力により与えられるようにしたもの。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力データの入力に応じてプラント設計に必要な技術情報を出力データとして出力する表形式データと関数型サブルーチンの少なくとも一方を要素として記憶し、前記要素の中から前記入力データと出力データの関係を満たす少なくとも２の要素を選択し、選択された要素の組合わせを設計支援プログラムとして作成するようにした設計支援管理方法において、
前記各々の要素の入力データと出力データの固有番号に対応して、該当する要素の各々の名称が記憶してある技術情報管理表と、
該技術情報管理表を前記入力データの固有番号と出力データの固有番号により検索して、対応する要素の名称を出力する手段を設け、
前記入力データと出力データの関係を満たす要素の選択が、前記入力データの固有番号と出力データの固有番号の入力により与えられることを特徴とする設計支援管理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、
前記入力データと出力データが各々のデータの単位と所定の識別子により表現して入力されたとき、各々の入力データと出力データに対応して、各々前記固有番号に変換する単位・識別子変換表を設け、
データの単位と所定の識別子により表現した入力データと出力データの入力により、前記固有番号が与えられることを特徴とする設計支援管理方法。
【請求項３】
請求項１に記載の発明において、
設計対象毎の設計仕様データが任意に変更可能な状態で記憶してある標準データ表を設け、
前記入力データと出力データの関係を満たす要素が複数ある場合、前記標準データ表に従って１の要素が選定されることを特徴とする設計支援管理方法。
【請求項４】
入力データの入力に応じてプラント設計に必要な技術情報を出力データとして出力する表形式データと関数型サブルーチンの少なくとも一方を要素として記憶したエンジニアリングデータベースを備え、前記要素の中から前記入力データと出力データの関係を満たす少なくとも２の要素を選択し、選択された要素の組合わせを設計支援プログラムとして作成するようにした設計支援管理システムにおいて、
前記各々の要素の入力データと出力データの固有番号に対応して、該当する要素の各々の名称が記憶してある技術情報管理表と、該技術情報管理表を前記入力データの固有番号と出力データの固有番号により検索して、対応する要素の名称を出力する手段とを備えた設計支援管理ツールを設け、
前記入力データと出力データの関係を満たす要素の選択が、前記入力データの固有番号と出力データの固有番号の入力により与えられるように構成したことを特徴とする設計支援管理システム。
【請求項５】
請求項４に記載の発明において、
前記設計支援管理ツールが、前記入力データと出力データが各々のデータの単位と所定の識別子により表現して入力されたとき、各々の入力データと出力データに対応して、各々前記固有番号に変換する単位・識別子変換表を備え、
データの単位と所定の識別子により表現した入力データと出力データの入力により、前記固有番号が与えられるように構成したことを特徴とする設計支援管理システム。
【請求項６】
請求項４に記載の発明において、
前記設計支援管理ツールが、設計対象毎の設計仕様データが任意に変更可能な状態で記憶してある標準データ表を備え、
前記入力データと出力データの関係を満たす要素が複数ある場合、前記標準データ表に従って１の要素が選定されるように構成したことを特徴とする設計支援管理システム。
【請求項７】
コンピュータに、以下の手順１〜手順５からなるプロセスを実行させるためのプログラム。
手順１：呼び出し関数の引数として受け渡された出力データと入力データの内容を認識し固有の番号に変換する処理。
手順２：このとき呼び出し関数で要求された出力値の固有番号により、技術情報管理表を検索し、当該固有番号の出力データを含む要素が当該技術情報管理表の中にあるか否かを調べる処理。
手順３：手順２の処理で該当する要素が検索されなかった場合、検索ルーチンを終了させ、該当する要素がないことを表示する処理。
手順４：手順２の処理で該当する要素が検索された場合、いま検索された要素が必要とする入力データの全てを備えているか否かを調べる処理。
手順５：手順４の処理で必要とする入力データの全てを備えていると判定された場合、検索した要素若しくは要素群と、出力データ及び入力データを一時的に検索結果とし、設計支援プログラムを記憶する処理。
【請求項８】
請求項７に記載のプログラムにおいて、
前記コンピュータに、更に以下の手順６と手順７からなるプロセスを実行させるためのプログラム。
手順６：前記手順４の処理で必要とする入力データに不足があると判定された場合、不足している入力データが標準データ表にあるか否かを検索する処理。
手順７：手順６の処理で必要とする入力データが標準データ表にあり、必要とする入力データの全てが揃ったと判定された場合、検索した要素若しくは要素群と、出力データ及び入力データを一時的に検索結果とし、設計支援プログラムを記憶する処理。
【請求項９】
請求項８に記載のプログラムにおいて、
前記コンピュータに、更に以下の手順８と手順９からなるプロセスを実行させるためのプログラム。
手順８：前記手順７の処理で入力データが不足していた場合、不足している入力データを２次出力データと認識する処理。
手順９：前記２次出力データを出力する要素を取得するため、前記手順１から前記手順５を繰り返す処理。
【請求項１０】
コンピュータに、以下の手順１０〜手順１２からなるプロセスを実行させるためのプログラム。
手順１０：設計支援プログラムの検索結果を読み込み、検索された要素若しくは要素群が複数存在する場合、標準データ表の要素の選択基準となる設計仕様データに基づいて一つの要素若しくは一つの要素群に絞込む処理。
手順１１：手順１０の処理で限定された要素若しくは要素群が複数存在した場合、当該要素若しくは要素群の選択肢を表示させ、設計者による一つの要素若しくは要素群の選択操作を促す処理。
手順１２：手順１１の処理で一つに選択された要素若しくは要素群を設計支援プログラムとして認識し、これに入力値を与え、計算を実行し、計算結果である出力値を呼び出し関数として出力する処理。
【請求項１１】
コンピュータに、以下の手順２０〜手順２５からなるプロセスを実行させるためのプログラム。
手順２０：一時的に保存された設計支援プログラム呼び出し、それを構成する要素が、エンジニアリングデータベースに記憶されていない新しい要素か否かを判別する処理。
手順２１：手順２０の処理で既に記憶されている要素であった場合、新たな要素の記憶は行わないで終了させる処理。
手順２２：手順２０の処理で新しい要素であった場合、設計者に新規に記憶するか否かの問いかけを行ない、記憶しない旨の入力がなされた場合には記憶は行わずに終了させる処理。
手順２３：手順２２の処理で記憶するという入力がなされた場合、検索結果として一時的に記憶された出力データと全ての入力データの“単位”と“識別子”を読み取り、単位・識別子変換表を用いて出力と入力のデータ内容を認識し、それらを固有番号に変換する処理。
手順２４：新たに記憶すべき要素の名称を設計者が決定した後、当該新たに記憶すべき要素の名称は技術情報管理表の要素名称欄に、出力データの固有番号は技術情報管理表の出力データ欄に、全ての入力データの固有番号は技術情報管理表の入力データ欄に、それぞれ追加する処理。
手順２５：前記手順２０から手順２４までの処理において、出力を得るまでの過程を関数型サブルーチンの要素として、前記設計者が入力した名称のもとでエンジニアリングデータベースに記憶する処理。
【請求項１２】
コンピュータに、以下の手順３０〜手順３５からなるプロセスを実行させるためのプログラム。
手順３０：設計すべき機器の標準データ表を計支援管理ツールからユーザーインターフェースの標準データ表表示部に呼び出し、設計者が設計仕様に合わせて標準データ表に変更を加えることができるようにする処理。
手順３１：呼び出し関数の入力により要素若しくは要素群の検索を行う処理。
手順３２：手順３１の処理で検索した要素若しくは要素群から一つを選定して設計支援プログラムとし、当該プログラムを実行させる処理。
手順３３：手順３２の処理で設計支援プログラムの実行が終了したら、いま実行した設計支援プログラムを新しい要素として記憶する処理。
手順３４：次の呼び出し関数を探し、全ての呼び出し関数について前記手順３１から前記手順３３までの処理を実行させる処理。
手順３５：前記手順３０の処理で設計者により変更された標準データ表を新たに標準データ表に記憶させる処理。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータを利用して効率的な設計を支援する方法に係り、特に各種プラントにおける様々な機器の設計に好適な設計支援管理方法とシステム、それにプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
発電プラントや化学プラントなどの設計に際して、多くの時間が費やされるのは、当該プラント内にある様々な機器の物性値データの調査や、設計値がＪＩＳなどの規格に沿っているか否かの調査、法令に定まった設計値であるか否かの調査、それに論文などに記載の数式の調査である。
【０００３】
このため、設計者は、プラントで使用される各種の機器について、各機器１基毎に様々な規格書、法令、論文を調査し、設計に用いる数値や計算式を選択しなければならない。
【０００４】
ところで、このようなプラントで使用される機器の一種に多管円筒形熱交換器がある。そこで、上記のことについて、この多管円筒形熱交換器の熱的設計を例にして説明すると、この場合、まず、要求値以下の圧力損失のもとで必要な伝熱量が得られるようにする必要がある。
【０００５】
そこで、設計者は、多管円筒形熱交換器のバッフル板のカット・枚数を変えて伝熱管外熱伝達率を変化させたり、伝熱管パスを変えて伝熱管内熱伝達率を変化させるなど、いわゆる試行錯誤を試み、それでも圧力損失が要求値を越えてしまう場合には、設計の原点となるパラメータ、例えば熱交換器の胴の径を変えて計算を繰り返すことになる。
【０００６】
この過程において、設計者は、例えば当該熱交換器が国内向けの場合、熱交換器の型式や配管肉厚などについてはＪＩＳ規格にある計算式の中から、伝熱管内熱伝達率、電熱管外熱伝達率、熱通過率などについてはＪＳＭＥ規格による熱的設計の推奨式の中から、それぞれ設計仕様に合った計算式を選定し、必要となる入力値を与えた上で計算を行ない、設計値を求めなければならない。
【０００７】
しかも、このとき、ある計算式で必要となる入力値は、他の計算式の出力値であることが多いので、使用する計算式が増加すればするほど複雑な相互関係が生じ、このため計算が複雑な対象物の設計に際しては、効率化のため、コンピュータを使用した設計支援プログラムが利用される。
【０００８】
ところで、この設計支援プログラムの場合、ひとたび作成したプログラムについては、その後、設計手法・仕様の変更に際しても、大幅な変更や新たなプログラムの作成を要することなく対応できるという、いわゆる柔軟性が重要な特性となる。
【０００９】
そこで、このため、設計支援プログラムを複数の要素（プログラム要素）の組合わせとして構成し、これにより当該設計支援プログラムに柔軟性が与えられるようにした装置が従来技術として提案されている（例えば特許文献１参照。）。
【００１０】
そして、この従来技術では、出力値又は出力値の算出に必要な計算式を各要素に保持させると共に、出力に必要な入力値がある場合には、当該入力値又は入力値の計算に必要な関係式を保持した他の要素の名称も保持させるようにし、これにより、設計手法や仕様に変更が生じた場合でも、一部の要素と、その組合わせを変更するだけで容易に対応でき、柔軟性が与えられるようになっている。
【００１１】
【特許文献１】
特許第２８４７７０９号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、設計支援プログラムを構成する要素数の増加に配慮がされておらず、要素数の増加に伴って柔軟性が失われてしまうという問題があった。
【００１３】
ここで、上記特許２８４７７０９号により提案されている従来技術では、設計支援プログラムを構成する複数の要素の組合わせに際して、各要素が関係する他の要素の名称を保持させるようにしている。
【００１４】
このとき、要素の数が少ない間は、要素の全ての把握も容易なので、新たな要素の追加や、記憶されている要素の変更にも比較的容易に対応でき、設計支援プログラムに柔軟性を持たせることができる。
【００１５】
しかしながら、設計支援プログラムを構成する要素の数が多くなると、要素全体の把握が困難になり、この結果、設計支援プログラムに柔軟性が失なわれてしまうのである。
【００１６】
例えば、機器の設計に必要な規格や法令は、数年おきに変更が行われることが多く、この場合、変更の都度、数値や計算式を保持している要素に変更が必要になるが、このとき要素の組合せからなる設計支援プログラムの場合は、たとえ１要素の変更であっても、それに伴って要素の組合せを大幅に変えなければならない。
【００１７】
このとき要素の数が多くなると、名称だけから適切な要素を認識するのは困難で、このため、新たな関係を要素に加える過程で多大な労力が要求され、この結果、ミスも生じ易くなり、従って、従来技術では、設計支援プログラムの柔軟性保持に問題が生じてしまうのである。
【００１８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的は、多数の要素の組合せにより柔軟性に富んだ設計支援プログラムが作成できるようにした設計支援管理方法及び設計支援管理システム並びに設計支援管理のためのプログラムを提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、設計支援管理ツールを備えた設計支援管理システムを提案するものであり、このとき設計支援管理ツールに少なくとも技術情報管理表と設計対象毎の標準データ表を設けるようにしたものである。
【００２０】
この技術情報管理表とは、全ての要素を、各要素の名称と、出力データ、入力データの単位及びそれを説明する識別子とを記憶して管理するものである。
【００２１】
このように、データを単位及び識別子を用いた一般概念によって定義することについては、近年、
「設計支援のための物理量と語句に基づく設計事例の類似度定義」
（人工知能学会論文誌特集論文，  １７巻１号ＳＰ−Ｄ，  ２００２）
にも記載されているように、必要性が認識されるようになってきている。
【００２２】
本発明では、この技術情報管理表により、与えられた出力データと入力データから出力と入力の関係を満足させる要素を選択するための機能と、１個の要素では入力と出力の関係を満足させるものが見出せなかった場合には不足を補う要素が選択されるようにする機能とを持つ。
【００２３】
そして、これらの機能により、本発明では、必要とする要素を出力データと入力データの単位及び識別子を用いて容易に呼び出すことを可能にし、さらに、要素に主従関係のデータを与えなくとも、設計支援管理システムが自動的に要素を選択し組み合せることを可能にして、効果的な要素の管理を容易に得ることができる。
【００２４】
また、上記の標準データ表は、出力と入力の関係が同じ複数の要素から適切な要素を、このシステムを使用する設計者が一つ選択するために必要なデータを、設計対象毎に記憶するものである。
【００２５】
例えば、同じ伝熱管厚さに関する要素が、ＪＩＳ規格とＡＮＳＩ規格のそれぞれに基づいて２個、システムに存在する場合には、システムは、伝熱管の設計支援プログラムの作成時において、伝熱管を設計対象とする標準データ表の適用国が日本か米国かを示すデータの記述に従って、要素の選択を行う機能を持つ。
【００２６】
この標準データ表から適切な要素を選択する機能により、本発明では、設計仕様の変更が容易に行えるようになり、設計支援プログラムの柔軟性が向上されることになる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による設計支援管理方法と設計支援管理システム、それに設計支援管理のためのプログラムについて、図示の実施の形態により詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る設計支援管理システムを示したもので、図示のように、この設計支援管理システム１は、大きく分けて設計支援管理ツール１０とエンジニアリングデータベース２０、それにユーザーインターフェース３０の３部分で構成され、これらは、図示してないコンピュータによって制御されることにより必要な処理が実行されるようになっている。
【００２８】
ここで、まず、設計支援管理ツール１０は、要素の検索・実行・記憶に必要な機能を持つもので、このため、単位・識別子変換表１００と、技術情報管理表１１０、それに標準データ表１２０を備えている。
【００２９】
次に、エンジニアリングデータベース２０は、入力を与えることにより、設計に必要な技術情報を、与えられた入力データのそれぞれに対応して、出力データとして出力する表形式データ２００及び関数型サブルーチン２１０の少なくとも一方を要素として記憶したものである。
【００３０】
また、ユーザーインターフェース３０は、標準データ表を表示し当該標準データ表の変更を可能にするための標準データ表表示部３００と、要素若しくは要素の組合わせを表示する技術情報表示部３１０、それにキーボード３２０を備えている。
【００３１】
次に、これら設計支援管理ツール１０とエンジニアリングデータベース２０、それにユーザーインターフェース３０について、更に詳しく説明する。
【００３２】
まず、設計支援管理ツール１０は、エンジニアリングデータベース２０に記憶されている要素若しくは要素群を検索する機能と、検索した要素若しくは要素群を実行する機能と、新たな要素をエンジニアリングデータベース２０に記憶する機能とを持つ。
【００３３】
そして、このため、上記したように、単位・識別子変換表１００と技術情報管理表１１０、それに標準データ表１２０とを備えているが、ここで、まず、単位・識別子変換表１００は、出力と入力について、各々のデータの単位と所定の識別子によって表わされる出力データと入力データを、設計支援管理ツール１０及びエンジニアリングデータベース２０における固有の番号へと変換する働きをする。
【００３４】
このときの所定の識別子とは、出力若しくは入力の位置、状態、現象などの違いを具体的に説明する語句のことで、所定の文字列で構成され、単位と併用することにより、出力若しくは入力の意味を特定する働きをする。
【００３５】
図２は、この単位・識別子変換表１００の一例を示したもので、まず、単位としては、各データに対応してＳＩ（国際）単位、ＭＫＳ単位、ＣＧＳ単位、ガウス絶対単位系、Ｅｎｇｌｉｓｈ  単位などの汎用単位が用いられている。
【００３６】
次に、識別子には、「伝熱管」、「胴」などの規格・法令で定められた用語による文字列と、「厚さ」、「内側」、「流体入口」などの一般的な用語による文字列が、これも各データに対応して用いられている。
【００３７】
そして、これらの単位と識別子の組合わせには、各データ毎にそれぞれ固有番号が付されているが、この実施形態では、この固有番号が２桁の数字を組合せた６桁の数字列で構成されている。
【００３８】
例えば図２において、データ“伝熱管厚さ”の固有番号は、単位“長さ”を表わす２桁の数字“０１”と、識別子“伝熱管”を表わす２桁の数字“１１”、それに識別子“厚さ”を表わす２桁の数字“０３”を順に組合せて６桁とした数字列“０１１１０３”が用いられている。
【００３９】
この実施形態では、このように、全ての単位と全ての識別子について固有番号で管理した単位・識別子変換表１００を用いているので、設計者（このシステムのユーザ）は、ユーザーインターフェース３０により、単位及び識別子の文字列で記述した出力データと入力データを、このシステムにおける固有番号に自動的に変換することができる。
【００４０】
次に、技術情報管理表１１０は、上記した出力データと入力データの固有番号を用いて、エンジニアリングデータベース２０から適切な表形式データと関数型サブルーチンを呼び出すために必要となる情報を記憶しておく働きをする。
【００４１】
ここで図３は、この技術情報管理表１１０の一部を示したもので、図示のように、ここには表形式データ若しくは関数型サブルーチンとしてエンジニアリングデータベース２０に記憶されている要素の名称と、その出力データの固有番号、それに出力値を求めるために必要な全ての入力データの固有番号が、全ての要素について記憶してある。
【００４２】
例えば、図３において、名称がＱ＿ＪＳＭＥ＿Ｓ０１１となっている要素には、固有番号“８１１０００”（熱通過率）、“１０１１００”（伝熱面積）、“０５１００９”（平均温度差）の３種の入力データを与えることにより、出力データとして、固有番号“５０１０００”（熱交換量）を出力するものである、という情報が記憶されているものである。
【００４３】
ここで、この図３の場合、名称がＱ＿ＪＳＭＥ＿Ｓ０１１の要素の入力データについて見ると、その中の固有番号“０５１００９”という入力データは、名称がｄＴｍ＿ＪＳＭＥ＿Ｓ００１の要素における出力データと同じになっている。
【００４４】
このことは、要素Ｑ＿ＪＳＭＥ＿Ｓ０１１と要素ｄＴｍ＿ＪＳＭＥ＿Ｓ００１が関連していることを示しており、従って、この技術情報管理表１１０は、要素間の主従関係を記憶しているものと考えることもできる。
【００４５】
ところで、ここにいう要素は、それ自体には他の要素と主従関係にあることを示すデータを持っていないので、ある要素が変更されたり、新たに要素が追加されたとしても、他の要素を変更する必要はない。
【００４６】
このため、詳しくは後述するが、例えばエンジニアリングデータベース２０に新しい要素が記憶されたとしても、その要素の名称と出力データ、入力データが技術情報管理表１１０に自動的に記憶されるだけであり、従って、この技術情報管理表１１０によれば、エンジニアリングデータベース２０の要素管理を容易に行なうことできる。
【００４７】
そして、これら単位・識別子管理表１００と技術情報管理表１１０によれば、このシステムを使用する設計者は、必要な出力データ及び入力データの単位と識別子の文字列を記述することにより、出力と入力の関係を満たす適切な要素若しくは要素の組合わせ、すなわち設計支援プログラムが任意に呼び出せることになる。
【００４８】
次に、標準データ表１２０は、設計仕様のデータが記憶されているもので、これらのデータは、設計支援プログラムのデフォルトの入力値となり、要素の選択基準となるものである。ここで、要素の選択基準となる設計仕様データとは、このシステムを使用する設計者が出力と入力の関係が同じ複数の要素から適切な要素を一つ選択するためのデータである。
【００４９】
ここで、図４（ａ）は、一例として多管円筒形熱交換器の設計仕様データが記憶された標準データ表１２０の一部を示したもので、このときの要素の選択基準となる設計仕様データは、当該機器の適用先、型式、材質、それに計算に使用する計算式名である。
【００５０】
このとき、適用先が「日本」というデータは、同じ伝熱管厚さに関する要素がＪＩＳ規格とＡＮＳＩ規格のそれぞれに基づいて２種、エンジニアリングデータベース２０に存在していた場合、ＪＩＳ規格に基づく伝熱管厚さに関する要素を選択するための基準になっている。
【００５１】
従って、設計者は、ユーザーインターフェース３０の標準データ表表示部３００に表示される標準データ表１２０を変更することにより、設計仕様の変更に容易に対応することができる。
【００５２】
そこで、いま、ユーザーインターフェース３０のキーボード３２０を介して、設計者が図４（ａ）の標準データ表１２０に変更を加え、図４（ｂ）に示す標準データ表１２０に書き替えたとすると、この場合は、適用先が「米国」というデータにより、ＡＮＳＩ規格に基づいて決められた伝熱管厚さに関する要素が選択されることになる。
【００５３】
従って、この実施形態によれば、標準データ表１２０から適切な要素を選択する機能が備えられた結果、設計者は、極めて容易に設計仕様を変更することができることになる。
【００５４】
次に、エンジニアリングデータベース２０について説明すると、これは、上記したように、必要な入力を与えることにより発電プラントや化学プラントなどの機器に関する物性値、便覧、論文、規格、法令などの技術情報を出力する表形式データ２００若しくは関数型サブルーチン２１０を要素として記憶する働きをする。
【００５５】
ここで、まず、表形式データ２００は、単一の入力若しくは複数の入力に対して出力を得るための技術情報をテーブル化して収めた要素で、このときの技術情報としては、材料の物性値、機械的性質、機器の定格条件、標準条件のような、主に少ない入力に対して常に一定の出力を示す技術情報が対応している。
【００５６】
図５（ａ）は、この表形式データ２００の一例で、ここではＪＩＳ  Ｂ  ８２４９に基づいた標準の伝熱管外径に対する伝熱管ピッチが示されている。この場合、要素名称は  ｐ＿ＪＩＳ＿Ｂ＿８２４９で、ここで固有番号“０１１１０２”（伝熱管外径）に何らかの入力値が与えられると、この入力値に対応した固有番号“０１１１０５”（伝熱管ピッチ）の出力値がテーブルから出力される。
【００５７】
また、この表形式データ２００には、入力が複数あるものや、入力値・出力値が補完されるものも含まれる。
【００５８】
次に、関数型サブルーチン２１０は、単一の入力若しくは複数の入力に対して出力を得る技術情報が計算式として収められている要素で、例えば図５（ｂ）は、ＪＳＭＥ  Ｓ０１１に基づいて、熱交換器の交換熱量を求めるようにした関数型サブルーチン２１０の一例である。
【００５９】
この図５（ｂ）に示した関数型サブルーチン２１０の場合は、要素名称がＱ＿ＪＳＭＥ＿Ｓ０１１で、いま、ここに固有番号“８１１０００”（熱通過率）、“１０１１００”（伝熱面積）、“０５１００９”（平均温度差）の３種の入力値が与えられたとすると、計算式によって固有番号“５０１０００”（熱交換量）の出力値を与える。
【００６０】
なお、これら表形式データ２００と関数型サブルーチン２１０の要素においては、出力データと入力データの関係だけが記憶されており、他の要素との関係を示すデータは含まない。
【００６１】
次に、ユーザーインターフェース３０について説明すると、これは、図１に示されているように、設計支援管理ツール１０に予め記憶されている標準データ表１２０を変更するとき、それらを表示させる標準データ表表示部３００と、要素若しくは要素の組合わせや要素の内容を表示する技術情報表示部３１０、それにキーボード３２０を備えたもので、呼び出し関数による設計者の要求をキーボード３２０などを介してシステムの外部から受け取り、システムからの出力値を呼び出し関数に返す役割を持っている。
【００６２】
ここで、図６は、このときの呼び出し関数の一例として、多管円筒形熱交換器の伝熱面積を求める呼び出し関数Ａについて、その名称を  ｇｅｔ＿ｄａｔａ  として示したものである。
【００６３】
そして、この図６に示されているように、この呼び出し関数  ｇｅｔ＿ｄａｔａ  には、“ｏｕｔｐｕｔ”及び“ｉｎｐｕｔ”の記述と、それに付随する出力データと入力データ及び入力値が引数として記述され、要素と同様、複数の入力に対して単一の出力関係となっている。
【００６４】
このときの引数は所定の記述規則を持ち、例えば設計者は、まず、“ｏｕｔｐｕｔ”と記述し、続いて出力データを記述するようになっている。ここで、この出力データは、設計者がエンジニアリングデータベース２０に記憶されている要素から求めようとする出力値の物理的な意味を表わすものとして与えられる。
【００６５】
そこで、まず、設計者は、出力データとして“出力値の単位”と“出力値の識別子”を記述する。そして、この後、“ｉｎｐｕｔ”と記述し、続いて入力データと入力値を記述する。
【００６６】
このときの入力データは、上記したように、システムの設計者がエンジニアリングデータベース２０に記憶されている要素から出力値を求めるために必要な、入力値の物理的な意味を表わすものである。
【００６７】
次に、設計者は、この入力データ“ｉｎｐｕｔ”の入力に続いて“入力値の単位”と“入力値の識別子”を記述する。このとき、入力が複数ある場合は、入力の数だけ“入力値の単位”、“入力値の識別子”、“入力値”の順に繰り返し記述することになるが、このときの入力の記述順序は自由である。
【００６８】
このとき、出力値及び入力値の“単位”と“識別子”は、上述の単位・識別子管理表１００に記憶されている文字列と共通した文字列を用いて記述する。
【００６９】
こうして記述された出力データと入力データは、ユーザーインターフェース３０から設計支援ツール１０に渡され、上述した単位・識別子変換表１００により固有番号に変換された上で、技術情報管理表１１０から出力と入力の関係を満たす要素若しくは要素群の呼び出しに使用される。
【００７０】
従って、この実施形態によれば、システムの設計者は、出力データと入力データの文字列及び入力値を、記述規則に従って呼び出し関数の引数に記述するだけで、エンジニアリングデータベース２０にどのような要素が記憶されているか知らなくても、それらを利用することができる。
【００７１】
このとき、標準データ表表示部３００は、システムの設計者の要求に応じて設計支援管理ツール１０に記憶された設計機器の標準データ表１２０を表示し、システムの設計者が所望する仕様に合わせるのに必要な変更が任意に行なえるようにする。
【００７２】
ここで、上記したように、図４（ｂ）に示した標準データ表は、設計支援管理ツール１０に予め記憶されている図４（ａ）の多管円筒形熱交換器の標準データ表に対して、設計者が変更を加えたものであり、こうして設計者が変更を加えた標準データ表１２０は再び設計支援管理ツール１０に渡され、上述したように、設計支援プログラムのデフォルトの入力値と要素の選択基準として用いられる。
【００７３】
次に、技術情報表示部３１０には、システムの設計者が呼び出し関数として記述した出力と入力の関係を満たす要素若しくは要素群が表示される。このとき、要素に収められた技術情報も表示することができ、要素群の表示においては、各要素の組合わせも明示することができるようにしてある。
【００７４】
また、この技術情報表示部３１０は、出力と入力の関係を満たす要素若しくは要素群が複数存在していて、標準データ表によって単一の要素に選定できない場合には、要素若しくは要素群をそれぞれ表示し、設計者に単一の要素を選択させる機能も備えられている。
【００７５】
次に、この実施形態において、呼び出し関数Ａにより、設計支援管理ツール１０が設計支援プログラムを要求され、エンジニアリングデータベース２０から要素若しくは要素群を検索する際の処理について、図７により説明する。
【００７６】
ここで、この図７に示したフローチャートは、設計支援管理ツール１０が要素若しくは要素群を自動的に検索するときのプロセス、すなわち設計支援プログラム検索プロセスを示したもので、このプロセスは、上記したようにして記述された呼び出し関数Ａが与えられると開始され、まずステップＳ７０からステップＳ７６までの１次検索ルーチンに入る。
【００７７】
そして、まず、ステップＳ７０では、単位・識別子変換表１００を用い、呼び出し関数の引数として受け渡された出力データと入力データの“単位”と“識別子”のデータ内容を認識し、それぞれ固有の番号に変換する。
【００７８】
次に、ステップＳ７１では、このとき呼び出し関数Ａで要求された出力値の固有番号により、技術情報管理表１１０を検索し、当該固有番号の出力データを含む要素が技術情報管理表１１０の中にあるか否かを調べる。
【００７９】
そして、まず、該当する要素が検索されなかった場合は、ここで検索ルーチンを終了させ、該当する要素がないという情報をユーザーインターフェース３０に渡し、当該情報が設計者に伝えられるようにする。
【００８０】
一方、該当する要素が検索されていた場合は次のプロセスに移行し、まず、ステップＳ７３で、いま検索された要素が、必要とする入力データの全てを備えているか否かを調べ、必要とする入力データの全てを備えていた場合、入力データ満足と判定する。
【００８１】
そして、このステップＳ７３で判定結果がＹｅｓ、つまり入力データを全て満たしていると判定された場合は、ここで１次検索ルーチンを終了し、直ちにステップＳ７８に移行する。
【００８２】
一方、判定結果がＮｏ、つまり入力データに不足が生じていると判定された場合はステップＳ７４に移行し、不足していた入力データが標準データ表１２０にあるか否かを検索し、入力データが全て揃ったか否かを再びステップＳ７５で判定する。そして、入力データを全て満たしている場合には、検索ルーチンを終了してステップＳ７８に移行する。
【００８３】
しかし、ステップＳ７５の判別で入力データが不足していた場合には、ステップＳ７６で不足する入力データを２次出力データと認識し、２次出力データを出力する要素を取得するための２次検索ルーチンに入り、ステップＳ７０からステップＳ７６までの処理を再び実行する。
【００８４】
そして、この２次検索ルーチンにより２次出力データを出力する要素の検索が終了したら、１次検索ルーチンのステップＳ７５に戻るのであるが、２次検索ルーチンにおいても入力データが不足している場合には、更に下位の次数の検索ルーチンへと移行し、最下位のｎ次検索においても入力データが不足する場合にはステップＳ７７で、設計者に不足している入力データの入力を要求する。
【００８５】
なお、このときの最下位の検索ルーチンの次数ｎは設計者からの入力により自由に変更可能であり、この図７では、一例として、ｎ＝３の場合が示されているものである。
【００８６】
そして、１次検索ルーチンのステップＳ７３又はステップＳ７５において、入力データ満足との判別結果になったら、この後、ステップＳ７８で、検索した要素若しくは要素群と、出力データ及び入力データを一時的に検索結果として記憶し、次いでステップＳ７９で、ｎ次までの検索ルーチンにおいて、出力と入力の関係が満たされる可能性をもつ他の要素の組合わせがあるか否かを判定する。
【００８７】
そして、このステップＳ７９で他の組合わせが考えられる場合には、検索済みの組合わせを除外してから再度検索し、全ての組合わせが検索されたとき、この設計支援プログラムの検索プロセスを終了するのである。
【００８８】
次に、上述の検索プロセスにより設計支援管理ツール１０で検索された要素若しくは要素群について計算を行う機能について、以下、図８による説明する。ここで、この図８は、設計支援管理ツール１０が図７の検索結果を受けて、呼び出し関数が要求する技術情報の出力値を呼び出し、呼び出し関数に返すプロセスを示したものである。
【００８９】
この図８の処理を開始したら、まずステップＳ８０で検索プロセスの検索結果を読み込み、ステップＳ８１で、検索された要素若しくは要素群が複数存在するか否かの判別を行う。ここで複数の存在が確認されたときはステップＳ８２で、標準データ表の要素の選択基準となる設計仕様データに基づいて、一つの要素若しくは要素群に絞込みを行う。
【００９０】
次いで、ステップＳ８３で、ステップＳ８２において限定された要素若しくは要素群が複数存在するか否か再度判別し、ここでも複数の存在が確認されたときは、ステップＳ８４で、要素若しくは要素群の選択肢を技術情報表示部３１０に表示させ、設計者により一つの要素若しくは要素群を選択させる。
【００９１】
こうしてステップＳ８１からステップＳ８４の処理により一つに選択された要素若しくは要素群は、ここで設計支援プログラムとして認識され、ステップＳ８５で入力値が与えられ、計算を実行し、最後にステップＳ８６で計算結果である出力値を呼び出し、呼び出し関数に返し、このプロセスを終了するのである。
【００９２】
ところで、この計支援管理ツール１０は、上述の検索プロセスにおいて、呼び出し関数に対してｎ次以降の検索ルーチンを行って出力値を得た場合、次回に同じ設計支援プログラムが要求されたとき、出力値が即時に得られるように、新たな要素としてエンジニアリングデータベース２０に記憶させる機能を持つ。
【００９３】
そこで、設計支援管理ツール１０が複数の要素で構成される設計支援プログラムを新たな要素として記憶するまでのプロセスを図９の記憶ルーチンに示す。この場合、記憶ルーチンが開始すると、上記した検索プロセスにおいて一時的に保存された選択結果が呼び出され、ステップＳ９０で、これがエンジニアリングデータベースに記憶されていない、新しい要素か否かを判別する。
【００９４】
そして、このときの選択結果が既に記憶されている要素であった場合には、新たな要素の記憶は行わず、このステップＳ９０で記憶ルーチンを終了するが、新しい要素であった場合にはステップＳ９１に進み、設計者に新規に記憶するか否かの問いかけを行う。そして、記憶しない旨の入力がなされた場合には記憶は行わずに記憶ルーチンを終了し、記憶するという入力がなされた場合には、ステップＳ９２に進む。
【００９５】
ステップＳ９２においては、検索結果として一時的に記憶された出力データと全ての入力データの“単位”と“識別子”を読み取り、単位・識別子変換表１００を用いて出力と入力のデータ内容を認識し、それらを固有番号に変換する。
【００９６】
その後、新たに記憶すべき要素の名称を設計者が決定した後、次に、ステップＳ９３では、新たに記憶すべき要素の名称は技術情報管理表１１０（図３）の要素名称欄に、出力データの固有番号は技術情報管理表１１０の出力データ欄に、全ての入力データの固有番号は技術情報管理表１１０の入力データ欄に、それぞれ追加する。
【００９７】
最後に、ステップＳ９４において、出力を得るまでの過程を関数型サブルーチンの要素として、設計者が入力した名称のもとでエンジニアリングデータベース２０に記憶し、この記憶ルーチンを終了するのである。
【００９８】
従って、この実施形態によれば、検索プロセスにおいて、呼び出し関数により検索ルーチンを実行して出力値を得た場合、その設計支援プログラムが新たな要素として付加されてゆくことになり、自ら設計支援プログラムの豊富化を図る一種の学習機能を与えることができ、使い込むことにより利便性が向上するという効果がある。
【００９９】
次に、この実施形態による設計支援管理システム１を用いて、機器を設計する場合について、図１０により説明する。ここで、この図１０は、設計支援管理システム１を用い、少なくとも一つの呼び出し関数を用い、設計開始から終了までのプロセスを示したものである。
【０１００】
まず設計者は、ステップＳ１００において、いま設計すべき機器の標準データ表１１０を計支援管理ツール１０からユーザーインターフェース３０の標準データ表表示部３００に呼び出し、設計仕様に合わせて標準データ表１１０に変更を加える。
【０１０１】
次に、このとき入力された呼び出し関数が設計支援管理システム１で検知されると、ステップＳ１０１で、要素若しくは要素群の検索を行う。次いで、この要素若しくは要素群の検索結果を受け、ステップＳ１０２で、検索された要素若しくは要素群から一つを選定し、設計支援プログラムとして認識し、当該プログラムを実行する。
【０１０２】
このステップＳ１０２による設計支援プログラムの実行が終了したら次のステップＳ１０３に進み、ここで、いま実行した設計支援プログラムを新しい要素として記憶し、続いてステップＳ１０４で次の呼び出し関数を探し、全ての呼び出し関数についてステップＳ１０１からステップＳ１０３の処理を実行する。
【０１０３】
そして、全ての呼び出し関数についての処理が終了したら、ステップＳ１０５に移行し、ここで、設計者により変更された標準データ表を新たに標準データ表１２０に記憶し、この設計プロセスを終了させるのである。
【０１０４】
このとき、図示してないが、設計者には、設計支援管理ツール１０に記憶されている標準データ表１２０に新たなデータを上書きするか、別名の標準データ表として新たな標準データ表１２０に付加するか、記憶しないかの何れかの選択肢が与えられる。
【０１０５】
そして、まず標準データ表の上書きを選択したときは、変更を加えた標準データ表をステップＳ１００で呼び出した標準データ表に上書きした形で標準データ表１２０に記憶し、別名の標準データ表として新たな標準データ表の作成を選択したときは、独自の機器名称をもつ標準データ表として新たに記憶する。
【０１０６】
一方、記憶しないことを選択したときは、ステップＳ１０５の記憶ルーチンは実行せずに終了させるのである。
【０１０７】
従って、上記実施形態によれば、要素の名称又は識別子と、入力データ、出力データの単位及び識別子を記憶した技術情報管理表が備えられ、与えられた出力データと入力データから出力と入力の関係を満足させる要素若しくは要素群を選択する機能を持つので、システムの設計者は要素の名称や内容を全て把握していなくても、容易に所望の技術情報を得ることができる。
【０１０８】
このとき、複数の要素間の主従関係については、要素自身ではなく、技術情報管理表に全て記憶されるので、要素が多数になった場合でも、要素の管理が容易で、汎用性に富んだ設計支援管理システムを実現できる。
【０１０９】
また、上記実施形態によれば、機器毎に設計仕様を記憶した標準データ表を備え、与えられた入力と出力の関係を満たす要素が複数ある場合に、標準データ表に従って一つの要素を選定する機能を持つことにより、システムの設計者は標準データ表のデータを変更するだけで、設計仕様を変更することが可能となり、設計支援プログラムの柔軟性が向上する。
【０１１０】
【発明の効果】
本発明によれば、多数の要素の組合せからなる設計支援プログラムの作成に際して、要素の数が多くなっても柔軟性を損なう虞れがないので、設計変更に的確に対応することができ、汎用性に富んだ設計支援プログラムを容易に作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による設計支援管理システムの一実施形態を示す全体構成図である。
【図２】本発明の一実施形態における単位・識別子変換表の説明図である。
【図３】本発明の一実施形態における技術情報管理表の説明図である。
【図４】本発明の一実施形態における標準データ表の変更前と変更後の一例を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施形態における表形式データと関数型サブルーチンの説明図である。
【図６】本発明の一実施形態における呼び出し関数の説明図である。
【図７】本発明の一実施形態において設計支援管理ツールが入力と出力の関係を満たす要素若しくは要素群を検索するときの処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態において設計支援管理ツールが設計支援プログラムを実行するときの処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の一実施形態において設計支援管理ツールが設計支援プログラムをエンジニアリングデータベースに記憶する処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施形態による設計支援管理システムが行う設計処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  設計支援管理システム
１０  設計支援管理ツール
２０  エンジニアリングデータベース
３０  ユーザーインターフェース
１００  単位・識別子変換表
１１０  技術情報管理表
１２０  標準データ表
２００  表形式データ
２１０  関数型サブルーチン
３００  標準データ表表示部
３１０  技術情報表示部
３２０  キーボード
【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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