(57)【要約】      （修正有）【課題】部品に関する編集可能ジオメトリから部品のパラメトリックマスターモデルを生成することにより部品をリエンジニアリングする方法を提供する。【解決手段】該方法は、製造コンテキストモデルからツーリングマスターモデル（１３４）を作成することを更に含む。ツーリングマスターモデルは部品に関するツーリングジオメトリ（６２）を含む。部品をリエンジニアリングするシステム（１００）は、編集可能ジオメトリからパラメトリックマスターモデルを生成するように構成された部品デザインマスターモデルモジュール（１１０）と、パラメトリックマスターモデルを受信し、パラメトリックマスターモデルから製造コンテキストモデルを生成し、且つ製造コンテキストモデルからツーリングマスターモデルを作成するように構成されたツーリングマスターモデルモジュール（１３０）とを含む。【選択図】図１
2004272820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品（１０）をリエンジニアリングする方法において、
部品（１０）に関する編集可能ジオメトリ（１１２）から部品（１０）のパラメトリックマスターモデル（１１４）を生成することと、
パラメトリックマスターモデル（１１４）を含むデザインマスターモデル（１２０）から、複数のツーリング特徴（１３２）を含む製造コンテキストモデル（１３６）を生成することと、
製造コンテキストモデル（１３６）から、部品（１０）に関するツーリングジオメトリ（６２）を含むツーリングマスターモデル（１３４）を作成することとから成る方法。
【請求項２】
部品（１０）を特徴づけるデータを獲得することと、
前記データから部品に関する編集可能ジオメトリ（１１２）を生成することとを更に含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記獲得することは、データを獲得するために部品（１０）を測定することから成る請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記測定は、デジタルＸ線撮影及び光学走査のうちの少なくとも一方を実行することから成る請求項３記載の方法。
【請求項５】
データは部品（１０）に関する幾何学的データから成る請求項２記載の方法。
【請求項６】
データは部品（１０）の属性データを更に含む請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記部品（１０）に関する編集可能ジオメトリ（１１２）の生成は、
幾何学的データから部品（１０）の非パラメトリックコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）モデル（２１２）を生成することと、
編集可能ジオメトリ（１１２）を獲得するために、逆ＣＡＤモデリングを実行することにより非パラメトリックＣＡＤモデル（２１２）を再構成することとを含む請求項５記載の方法。
【請求項８】
前記部品（１０）の非パラメトリックＣＡＤモデル（２１２）の生成は、
データのサブセットを獲得するためにデータを縮小することと、
各々が部品（１０）の１つの特徴（１１）、（１２）、（１３）に対応しているデータの複数の特徴サブセットを獲得するために、サブセットを分割することと、
特徴サブセットから、部品（１０）の特徴（１１）、（１２）、（１３）を特徴づける複数の曲線及び面を獲得するために、幾何学的特徴抽出を実行することと、
非パラメトリックＣＡＤモデル（２１２）を獲得するために、曲線及び面をコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）ジオメトリにインポートすることとを含む請求項７記載の方法。
【請求項９】
レガシーデザイン情報から編集可能ジオメトリ（１１２）を獲得することを更に含む請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記パラメトリックマスターモデルの生成は、編集可能ジオメトリ（１１２）から複数の重大パラメータを識別し且つ抽出することから成る請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記重大パラメータの抽出は、
パラメトリックマスターモデル（１１４）を獲得するために、複数の知識ベースエンジニアリング（ＫＢＥ）部品設計生成規則を編集可能ジオメトリ（１１２）に適用することと、
パラメトリックマスターモデル（１１４）が複数の機能及び製造可能性に関する必要条件を満たすことを保証するために、複数のＫＢＥ部品設計検査規則をパラメトリックマスターモデルに適用することとを含む請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
エンジニアリング解析（１２１）を実行するように構成されたパラメトリックマスターモデル（１１４）の連想コピー（１１５）から成る少なくとも１つのデザイン解析コンテキストモデル（１５０）を作成することを更に含む請求項１記載の方法。
【請求項１３】
各々が異なるエンジニアリング解析（１２１）を実行するように構成された少なくとも２つのデザイン解析コンテキストモデル（１５０）が作成される請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
解析を実行するためにデザイン解析コンテキストモデル（１５０）を準備することを更に含み、前記準備は、
メッシュ化デザインモデル（２２１）を獲得するために、解析コードガイドラインを使用してデザイン解析コンテキストモデル（１５０）をメッシュ化することと、
デザイン解析モデル（２２２）を獲得するために、解析コードガイドラインを使用してメッシュ化デザインモデル（２２１）上に複数の境界条件をマッピングすることとを含み、
方法は、
複数のエンジニアリング解析データ（２２３）を獲得するために、デザイン解析モデル（２２２）及び複数の収束基準を使用してエンジニアリング解析コードを実行することにより、デザイン解析モデル（２２２）に対してエンジニアリング解析を実行することと、
エンジニアリング解析モデル（２２３）を評価することとを更に含み、
エンジニアリンク解析データが不満足である場合、方法は、
複数の再設計目標を使用してパラメトリックマスターモデル（１１４）を修正することと、
パラメトリックマスターモデル（１１４）を修正した後、前記エンジニアリング解析（１２１）の実行を繰り返すこととを更に含む請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
パラメトリックマスターモデル（１１４）に幾何学的寸法及び許容差（ＧＤ＆Ｔ）を追加するために、生産可能性データベース（２４０）からの生産可能性データによってパラメトリックマスターモデル（１１４）を処理することを更に含み、デザインマスターモデル（１２０）は幾何学的寸法及び許容差を伴うパラメトリックマスターモデル（１１４）を含む請求項１記載の方法。
【請求項１６】
前記製造コンテキストモデル（１３６）の生成は、
方向づけＧＤ＆Ｔモデル（１３３）を獲得するために、幾何学的寸法及び許容差を使用してパラメトリックマスターモデル（１１４）を方向づけすることと、
製造コンテキストモデル（１３６）を獲得するために、方向づけＧＤ＆Ｔモデル（１３３）に複数の製造設計規則（２４２）を適用することとを含む請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記製造コンテキストモデル（１３６）の生成は、
方向づけＧＤ＆Ｔモデル（１３３）を獲得するために、製造コンテキストモデル（１３６）を方向づけすることと、
少なくとも１つの追加製造工程を含む製造コンテキストモデル（１３６）を生成するために、方向づけＧＤ＆Ｔモデル（１３３）に製造設計規則（２４２）を適用することとを更に含み、前記方向づけ及び適用は追加製造工程の各々に対して実行される請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
製造設計規則は複数のツーリング設計規則を含み、且つ前記ツーリングマスターモデル（１３４）の作成は、ツーリングマスターモデル（１３４）を獲得するために製造コンテキストモデル（１３６）にツーリング設計規則を適用することを含み、ツーリングジオメトリ（６２）は前記ツーリング設計規則の適用によりツーリング特徴（１３２）から取り出される請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
製造プロセス解析（３２１）を実行するために構成されているツーリングマスターモデル（１３４）の連想コピー（１４２）を含む少なくとも１つのツーリングコンテキストモデル（１４１）を作成することを更に含む請求項１６記載の方法。
【請求項２０】
各々が異なる製造プロセス解析（３２１）を実行するように構成されている少なくとも２つのツーリングコンテキストモデル（１４１）が作成される請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
製造プロセス解析（３２１）の実行のためにツーリングコンテキストモデル（１４１）を準備することを更に含み、前記準備は、
メッシュ化ツーリングモデル（１４６）を獲得するために、解析コードガイドラインを使用してツーリングコンテキストモデル（１４１）をメッシュ化することと、
ツーリング解析モデル（１４７）を獲得するために、解析コードガイドラインを使用してメッシュ化ツーリングモデル（１４６）上に複数の境界条件をマッピングすることとを含み、
前記方法は、複数のツーリング解析データ（３２３）を獲得するために、ツーリング解析モデル（１４７）に対して製造プロセス解析（３２１）を実行することを更に含み、前記実行は、
ツーリング解析モデル（１４７）、複数の収束基準及び複数のプロセスパラメータを使用して製造プロセス解析コードを実行することと、
ツーリング解析データ（３２３）を評価することとを含み、
ツーリング解析データが不満足であれば、
複数の製造目標ツーリング設計トレードオフを使用してツーリングマスターモデル（１３４）を修正することと、
ツーリングマスターモデル（１３４）を修正した後、前記製造プロセス解析（３２１）の実行を繰り返すこととを更に含む請求項１９記載の方法。
【請求項２２】
ツーリングマスターモデル（１３４）に複数の幾何学的寸法及び許容差（ＧＤ＆Ｔ）を追加することを更に含む請求項１６記載の方法。
【請求項２３】
ツーリングマスターモデル（１３４）は複数のプロセスパラメータを更に含み、方法は、
幾何学的寸法及び許容差を伴うツーリングマスターモデル（１３４）を使用してハードツーリング（４００）を生成することと、
ハードツーリング（４００）を使用し且つプロセスパラメータを使用して少なくとも１つの試験部品（４１０）を製造することと、
複数の測定データ（４２０）を獲得するために試験部品（４１０）を検査することと、
試験部品（４１０）が部品（１０）に関する複数のエンジニアリング基準を満たすか否かを判定するために、測定データ（４２０）を評価することとを更に含む請求項２２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タービンブレードなどの既存の部品をリバースエンジニアリング及びリエンジニアリングする方法及びシステム、並びに部品を製造する方法に関する。特に、本発明は、部品設計に関するパラメトリックマスターモデル及びツーリングジオメトリに関するツーリングマスターモデルを開発することにより、既存の部品をリバースエンジニアリング及びリエンジニアリングする方法及びシステム、並びにパラメトリックマスターモデル及びツーリングマスターモデルを採用する製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
過酷な動作条件にさらされる機械には、機械の寿命を通して交換が必要となる多様な部品が存在している。例えば、タービンエンジンの場合、極端な熱動作条件の下で動作するタービンブレードやベーンを定期的に修理又は交換しなければならない。機械の寿命は長いため、記録や資料保管がずさんであることにより、現在稼働中である多数の部品について部品設計又はツーリングに関連する図面が失われてしまっている。更に、部品の開発及び製造が３次元（３Ｄ）モデル及びその他の電子エンジニアリングシステムの時代に入ったのはごく最近になってからである。従って、旧来の部品に関しては、たとえ図面が残っていたとしても、部品設計や、場合によってはツーリングに関連して２次元（２Ｄ）の図面しか利用することができない。
【０００３】
このような状況の下では、摩耗した部品を交換する場合、利用可能な物理的サンプルから部品をリバースエンジニアリングして、その部品の厳密な複製を製造しようと試みることが通常要求される。しかし、多くの場合、その部品が設計されてから技術は進歩している。従って、部品の性能、寿命及び／又は信頼性を改善するために、再設計、新たな材料の取り入れ及び／又は製造改良によって部品をリエンジニアリングすることが有益であることが多い。しかし、旧来の部品に関連する３Ｄ部品設計図面及び３Ｄツーリング図面が存在しないために、利用可能な物理的サンプルから始めて、そのような部品をリエンジニアリングしなければならない。
【０００４】
現在のリバースエンジニアリングプロセス及びリエンジニアリングプロセスは長い時間を要する骨の折れる作業である。例えば、着陸装置などの複雑な機械の場合、鋳造物を作成するのに通常は１８から２４箇月のサイクルを必要とするため、機械加工、ショットピーニング及び塗装が終了したリバースエンジニアリング済み又はリエンジニアリング済みの着陸装置を得るまでに合わせて２年から３年のサイクル時間が要求される。更に、複雑さを伴う部品に関する現在のリバースエンジニアリングプロセスは、同種の部品に特有のエンジニアリングの知識と判断を相当量必要とする。従って、リバースエンジニアリングを実行するエンジニアは同じ種類の部品のリバースエンジニアリングに熟達していなければならない。この条件があるために、そのような同種の部品に特有の経験を持つエンジニアが不足することになり、その結果、サイクル時間はますます長くなり、スループットは低下する。
【０００５】
現在のリバースエンジニアリング及びリエンジニアリング（ここでは、２つを合わせて「リエンジニアリング」という）のプロセスは、全体としてエンジニアリングプロセスを容易にすることができる適切な手段を含んでいない。リバースエンジニアリングツールとして市販されているツールは、通常、いくつかのクラスの部品に対して局所的ジオメトリ再構成を適用する。しかし、市販のツールは、通常、リバースエンジニアリングサイクルの約５％未満にしか適用できない。そのため、従来のリエンジニアリングプロセスでは、経験豊富なエンジニアに労力が集中したままである。更に、部品設計規則及びツーリング設計規則を適用するときに経験豊富なエンジニアに依存するだけであるので、部品の機能の上で極めて重大であることが判明するかもしれないような設計規則が容易に見逃されてしまう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、物理的部品設計情報又は不完全な設計情報しか利用できない場合に、部品と機能の上で同等のもの又はそれを越えるものを獲得するための方法及びシステムを開発することが望ましいであろう。更に、経験豊富なエンジニアが複雑な部品をリバースエンジニアリング及びリエンジニアリングする負担を軽減するために、部品設計及びツーリング設計の経験を通して獲得した知識を適用するための方法及びシステムが望ましいであろう。加えて、部品設計ジオメトリ及びツーリングジオメトリを開発し且つ評価するために使用されるアプリケーションモデルの一貫性を確保するために、設計システム及びデータベースにわたり情報を統合するための方法及びシステムが望ましいであろう。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
簡単に言うと、本発明の一実施例によれば、部品をリエンジニアリングする方法は、部品に関する編集可能ジオメトリから部品のパラメトリックマスターモデルを生成することと、デザインマスターモデルから製造コンテキストモデルを生成することとを含む。デザインマスターモデルはパラメトリックマスターモデルを含み、製造コンテキストモデルは複数のツーリング特徴を含む。方法は、製造コンテキストモデルからツーリングマスターモデルを作成することを更に含む。ツーリングマスターモデルは部品に関するツーリングジオメトリを含む。
【０００８】
本発明の別の実施例によれば、部品をリエンジニアリングするシステムは、編集可能ジオメトリからパラメトリックマスターモデルを生成するように構成された部品デザインマスターモデルモジュールを含む。システムは、パラメトリックマスターモデルを受信し、パラメトリックマスターモデルから製造コンテキストモデルを生成し、且つ製造コンテキストモデルからツーリングマスターモデルを作成するように構成されたツーリングマスターモデルモジュールを更に含む。
【０００９】
本発明の上記の特徴、面及び利点、並びにその他の特徴、面及び利点は、添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読むことにより更に良く理解されるであろう。図面中、同じ図中符号は同じ部品を表す。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１に示すフローチャートを参照して本発明の方法の一実施例の概要を説明する。部品１０をリエンジニアリングする方法は、部品１０に関する編集可能ジオメトリ１１２から部品１０のパラメトリックマスターモデル１１４を生成することを含む。ここで使用される語句「部品をリエンジニアリングする」は、既存の部品１０について機能の上で同等のものを獲得すること（「リバースエンジニアリング」と呼ばれることが多い）又はそれを上回るものを獲得すること（「リエンジニアリング」と呼ばれることが多い）を意味する。既存の部品１０と機能の上で同等のものとは、既存の部品に類似する構造（形状、材料特性）を有し且つ類似する性能及び寿命特性を有する部品であり、既存の部品１０を上回るものとは、性能特性又は寿命特性が改善され且つ構造の上では類似していない点も有ると考えられる部品である。更に、「既存の部品」ということばは現実の物理的部品、又はレガシーデザイン、例えば、部品設計に関わる２Ｄ図面が存在している部品のいずれかを意味する。従って、パラメトリックマスターモデル１１４は、類似する性能特性又は改善された性能特性を有するように部品１０をリエンジニアリングすることにより獲得された部品１０のデザインを含む。図３に指示するように、パラメトリックマスターモデル１１４はコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）システム（又はプログラム）４０において編集可能ジオメトリ１１２から生成される。編集可能ジオメトリ１１２の一例は、ＣＡＤシステム４０を使用して生成される編集可能非パラメトリックＣＡＤモデル（同様に図中符号１１２により指示される）である。市販のＣＡＤソフトウェアの例としては、Ｕｎｉｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓが販売しているＵｎｉｇｒａｐｈｉｃｓ、Ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓが販売しているＰｒｏＥｎｇｉｎｅｅｒ、ＩＢＭ／Ｄａｓｓａｕｌｔ  Ｓｙｓｔｅｍｓが販売しているＣＡＴＩＡ、ＳＤＲＣが販売しているＩ−ＤＥＡＳ及びＡｕｔｏｃａｄなどがある。しかし、本発明は特定のＣＡＤソフトウェアには全く限定されず、どのようなＣＡＤソフトウェアの使用をも含む。
【００１１】
「編集可能」とは、例えば、ＣＡＤソフトウェアを使用してジオメトリ１１２の固有形態を変更できることを意味する。しかし、ここで使用する用語「非パラメトリック」は、ジオメトリ１１２が一組のパラメータによってスケーリングせず、断片的に編集されなければならないことを意味している。これに対し、パラメトリックマスターモデル１１４のような「パラメトリック」モデルは、部品ジオメトリが穴、線、曲線、面取りされた面、ブレンド、半径、十分に定義された形状、ユーザ定義済み形状、形状ライブラリから取り出された形状などの特徴、並びにそれらの特徴と関連するパラメータ及びそれらの特徴の間の関連パラメータによって記述されるような部品１０の表現、例えば、ＣＡＤソフトウェア内で使用可能であるコンピュータモデルである。ある所定の時点で、パラメータは特定の数値又はパラメータ間の関係を有する。このような部品１０のパラメトリック表現は、部品１０が全て変更可能である一組のパラメータ、例えば、長さ、幅及び高さなどによって記述されているという意味でフレキシブルであることが望ましい。従って、１つ以上のパラメータの値を変化させることにより、パラメトリックマスターモデル１１４を全て一度に変更することが可能である。更に、モデルはパラメトリックであるため、方法は同じ系列の部品全てに適用される。ある種類に属する部品は、それらの部品を記述するパラメータの値に関して又は小さな位相的変化、例えば、それぞれ異なる加工工程に対応する穴の大きさ又は位置の相違に関して異なっているにすぎない。
【００１２】
方法は、デザインマスターモデル１２０から製造コンテキストモデル１３６を生成することを更に含む。製造プロセスは、通常、１つ以上の製造工程を含む。製造プロセスにおけるある特定の工程の所望の最終結果は、製造されるべき部品の「形状」である。製造コンテキストモデル１３６は各々の製造工程の最終結果（すなわち、「形状」）を規定する。言い換えれば、各製造工程の目標は、その製造工程について製造コンテキストモデル１３６に類似して見える部品を作成することである。ここで使用する語句「コンテキストモデル」は、基礎パラメトリックモデルにおいて１つのパラメータ値を変更したとき、コンテキストモデルがこの変化を反映するように自動的に更新されるように、基礎パラメトリックモデルとの間に連想関係を有するモデルを意味する。
【００１３】
製造コンテキストモデル１３６はいくつかのツーリング特徴１３２を含む。ツーリング特徴１３２は部品特徴に対してツーリングジオメトリを提供する。ブレード１０の場合のツーリング特徴の例には、例えば、図９に示すように、エーロフォイル１１を形成するためのエーロフォイルツーリングジオメトリ（図示せず）、ダブテール１３を形成するための空洞ツーリングジオメトリ、プラットフォーム１２を形成するためのプラットフォームツーリングジオメトリなどがある。ツーリング特徴１３２はツーリング部分特徴（同様に図中符号１３２により指示されており、一般には同様に「ツーリング特徴」１３２と呼ばれる）を含むこともある。例えば、エーロフォイルツーリングジオメトリは、エーロフォイル１１の圧力側１６０及び吸い込み側１６１を形成するための圧力側ツーリング部分特徴と、吸い込み側ツーリング部分特徴とを含む。
【００１４】
図１に示すように、デザインマスターモデル１２０はパラメトリックマスターモデル１１４を含む。１つの例によれば、デザインマスターモデル１２０は一組の幾何学的寸法及び許容差（ＧＤ＆Ｔ）と、部品１０の複数のＣＡＤ図面１２２と、一連の検査データとを含む。部品１０のＣＡＤ図面の例として、リエンジニアリング済み部品１０のＣＡＤ図面がある。検査データは、例えば、製造後の部品の品質を検査するために製造後の部品について何を検査すべきであるか、及び検査システムに対して何が入力になると考えられるかを指定する。
【００１５】
ツーリングマスターモデル１３４は製造コンテキストモデル１３６から作成される。ツーリングマスターモデルは部品１０のツーリングジオメトリ６２を含み、パラメトリックモデルである。ツーリングジオメトリ６２は、例えば、ツーリング特徴１３２を結合するために連続条件又はその他の整合条件を課すツーリング設計規則を適用することにより、ツーリング特徴１３２から獲得される。ある特定の実施例によれば、ツーリングマスターモデル１３４は製造工程ごとのプロセスパラメータと、ツールパスとを更に含む。ツールパスは、１つ以上の機械加工工程又は材料追加工程を含む製造プロセスに関して含まれている。ツールパスの例としては、カッター、レーザー及びドリル、並びにソリッドフリーフォーム製造（例えば、レーザークラッディング）及び急速プロトタイピング（例えば、ステレオリソグラフィー及びＬＯＭ）に関わるパスがある。許容差を追加した（図８に関連して以下に更に詳細に説明する）後、リエンジニアリングに従って部品１０を製造するために、ツーリングマスターモデル１３４を使用してハードツーリングを生成する。ハードツーリング４００は、リエンジニアリング済み部品を形成するために使用される物理的ツーリングである。ハードツーリングは硬質材料（例えば、硬化工具鋼などの金属）、軟質材料（例えば、樹脂、低融点合金、ワックス、木材及びアルミニウム）、及びそれらの組み合わせから製造されれば良い。
【００１６】
部品１０をリエンジニアリングするために、一実施例による方法は部品１０を特徴づけるデータを獲得することと、そのデータから部品１０の編集可能ジオメトリ１１２を生成することを更に含む。第２の実施例においては、編集可能ジオメトリ１１２はレガシーデザイン情報から獲得される。データ収集は、部品１０を測定するか、又は部品１０を特徴づける既存のデータセットを使用することにより実行される。あるいは、レガシーＣＡＤ入力を使用して編集可能ジオメトリ１１２を獲得することも可能である。編集可能ジオメトリ１１２を生成するために、データは部品１０の幾何学的データを含む。また、データは部品１０の属性データを更に含んでいると有用である。一般に、属性は、例えば、表面仕上げ、材料の種類、部品１０に対する被覆の有無及び密度などの非幾何学的特性である。属性データと幾何学的データとを区別することは、特定の幾何学的特徴が不要である様々な解析の間に幾何学的データを抑制できるという意味で有用である。例えば、ボルト穴は応力解析の間には通常は存在しているが、計算流体力学解析の間には省略される。
【００１７】
部品１０を測定する前に、図１に指示するように、部品１０の少なくとも１つの装備設定を判定し且つ実現することが望ましい。２種類以上の測定技法を採用する場合には、それぞれの測定技法について装備設定を繰り返す。
【００１８】
部品１０を測定する技法として、デジタルＸ線撮影と光学走査は有用である。デジタルＸ線撮影の一例はコンピュータ断層撮影（ＣＴ）であり、その場合、部品１０は、例えば、工業用ＣＴシステムを使用して走査される。光学走査技法の例には、例えば、点、線又は面積を利用するスキャナなどの非接触３Ｄ測定システム（図示せず）、一例として、回転位置決め部品及び固定部品と組み合わされた光ゲージシステム（同様に図示せず）などを使用して実行される非接触光学３次元（３Ｄ）走査がある。その他の測定技法には、例えば、赤外線放射測定及び座標測定機械（ＣＭＭ）の使用などがある。更に、データ収集は単一の測定技法に限定されない。一実施例においては、部品１０は装備設定後にコンピュータ断層撮影を使用して走査される。この実施例では、部品１０は点、線又は面積を利用するスキャナによっても走査される。ＣＴ走査と点、線又は面積利用走査の双方から収集されたデータを使用して、編集可能ジオメトリ１１２を生成する。複数の測定技法を使用すると、部品１０に関する追加情報が提供されるという利点がある。
【００１９】
部品１０は損傷又は摩耗することがあるので、縁部などの特定の特性を変更するため、又はデータからＣＡＤモデルを増補するために部品１０のＣＡＤモデルは編集可能であることが望ましい。更に、特に隣接する特徴の間で表面品質を評価し、調整することが望ましいであろう。表面品質は表面の滑らかさ、表面接合部における幾何学的連続性及び内面構造を含む。図１のブロック１に示されているプロセス、すなわち、測定データ１５からの部品１０の編集可能ジオメトリ１１２の生成は、図２にブロック形態で示されている。一実施例によれば、幾何学的データから、部品１０の非パラメトリックコンピュータ支援設計ＣＡＤモデル２１２が生成される。次に、非パラメトリックＣＡＤモデル２１２を再構成して編集可能ジオメトリ１１２を獲得するが、この再構成は逆ＣＡＤモデリングを実行することから成る。逆ＣＡＤモデリングプロセスの一例は、表面１８から一定｛ｕ，ｖ｝曲線の集合を抽出することと、次に、一定｛ｕ，ｖ｝曲線を使用して表面１８を再ロフティングし、例えば、先に述べた市販のＣＡＤシステムのうちの１つを使用して、編集可能な非パラメトリックＣＡＤモデル（同様に図中符号１１２により指示される）を獲得することとを含む。
【００２０】
更に特定された実施例によれば、非パラメトリックＣＡＤモデル２１２は次のように生成される。まず、図２に示すように、データのサブセット１６を獲得するためにデータを縮小する。データ縮小の例としては、データを管理可能サブセット１６に縮小するための冗長データポイントを除去することがある。次に、データの複数の特徴サブセット１７を獲得するためにサブセットを分割する。各々の特徴サブセットは部品１０の１つの特徴に対応している。特徴の例としては、幾何学的特徴がある。図９に示すタービンブレード１０の場合、特徴は、例えば、エーロフォイル１１、プラットフォーム１２及びダブテール１３などである。次に、特徴サブセット１７から曲線及び面の集合１８を獲得するために、幾何学的特徴抽出を実行する。曲線及び面は部品１０の特徴を特徴づけている。非パラメトリックＣＡＤモデル２１２を獲得するために、曲線及び面１８をコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）ジオメトリにインポートする。あるいは、ＣＡＤシステムを使用して曲線及び面１８を生成することも可能である。
【００２１】
分割と幾何学的特徴抽出は周知のプロセスであり、市販のソフトウェアを使用して実行できる。例えば、ＥＤＳ  Ｃｏｒｐ．により供給されるＳｕｒｆａｃｅｒ（商標）などの市販のソフトウェアを使用して、分割を実行することができる。タービンブレード１０の場合、分割の一例はエーロフォイル１１、プラットフォーム１２及びダブテール１３に対応するデータの特徴サブセット１７を獲得する。この例では、幾何学的特徴抽出の一例は、エーロフォイル１１、プラットフォーム１２及びダブテール１３を特徴づける特徴サブセットに基づいて曲線及び面を抽出する。Ｓｕｒｆａｃｅｒ（商標）などの市販のソフトウェアを使用して、この幾何学的特徴抽出を実行することができる。
【００２２】
より特定された実施例によれば、分割は関数空間分解を実行することから成る。すなわち、１つのデータポイントの周囲の３Ｄユークリッド空間を関数分割し、それに１つのビットコードを割り当てることにより、隣接性及び結合性の問題に関する意思決定を容易にする。部品１０を測定し、測定データから編集可能ジオメトリ１１２を生成することにより、部品の老朽化又は資料保管のずさんさが原因となってＣＣＡＤデザインを有していない既存の部品のコンピュータモデリングが可能になるので、好都合である。
【００２３】
例えば、ＣＡＤソフトウェアを使用して、編集可能ジオメトリを変更することは可能であるが、編集は断片的に実行される。例えば、全てが可変である長さ、幅及び高さなどの一組のパラメータにより記述される部品１０のフレキシブルな表現を獲得するために、先に述べたように、編集可能ジオメトリ１１２からパラメトリックマスターモデル１１４が生成される。特定の一実施例によれば、パラメトリックマスターモデル１１４の生成は、編集可能ジオメトリ１１２から複数の重大パラメータ１１３を識別し、それらを抽出することを含む。重大パラメータ１１３の例には部品１０の寸法及び湾曲があり、それらは、例えば、ユーザにより識別される。識別は、例えば、測定データ１５の収集及び編集可能ジオメトリ１１２の生成に先立って、方法の予備段階として実行される。あるいは、識別はＣＡＤシステムを使用して編集可能ジオメトリ１１２を検査するときに実行される。ここで使用される語句「重大パラメータ１１３の抽出」とは、編集可能ジオメトリ１１２を使用して重大パラメータ１１３について既存の値又は望ましい値を判定することを意味する。例えば、部品１０をリバースエンジニアリングするために本発明の方法を使用する場合、抽出はそれらのパラメータについて既存の値を判定することを含む。しかし、部品１０は損傷又は摩耗していることもありうるので、既存の値の抽出は、例えば、編集可能ジオメトリから得られた値の補外を含む。これに対し、部品１０をリエンジニアリングするために本発明の方法を使用する場合には、抽出は重大パラメータ１１３の既存の値の判定（摩耗又は損傷した部品１０について編集可能ジオメトリから獲得された値の補外を含む）と、編集可能ジオメトリ１１２から獲得された既存の値を改善するためのエンジニアリング知識の適用の双方を含む。
【００２４】
更に特定された実施例によれば、重大パラメータ１１３は図３に示すように抽出される。パラメトリックマスターモデル１１４を獲得するために、ＣＡＤプログラム４０に格納されている編集可能ジオメトリ１１２に一組の知識ベースエンジニアリング（ＫＢＥ）部品設計生成規則１１６が適用される。ＫＢＥ部品設計生成規則１１６は部品１０に関するパラメトリックジオメトリを構成するためのエンジニアリングノウハウを含み、例えば、Ｕｎｉｇｒａｐｈｉｃｓ環境に関わる知識ベースエンジニアリングモジュールであるＥＤＳのＫｎｏｗｌｅｄｇｅ  Ｆｕｓｉｏｎを使用して、又はＨｅｉｄｉ  Ｃｏｒｐ．により供給されるＩｎｔｅｎｔ  Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ  Ｓｔａｔｉｏｎを使用して、知識ベース環境１１８において実現される。知識ベース環境１１８は図３にはＣＡＤプログラム４０の外にあるように示されているが、知識ベース環境はＣＡＤプログラムの内部にあっても良いし、あるいは外部にあっても良く、本発明は内部知識ベース環境１１８と外部知識ベース環境１１８の双方を含む。
【００２５】
ＫＢＥ部品設計生成規則１１６は、例えば、重大パラメータ１１３と編集可能ジオメトリ１１２の他の属性との関係を指定する。更に、部品設計生成規則１１６は、例えば、幾何学的エンジニアリング規則及び非幾何学的エンジニアリング規則を含む。例えば、幾何学的規則はエーロフォイル１１の所望の長さと幅の比である。非幾何学的規則の一例は、実験データと、スラスト、流量及び効率の必要条件とに基づくブレード列当たりの推定エーロフォイル数である。非幾何学的規則のもう１つの例は、材料の重量及び強度に関連する材料の熱応力限界を考慮することである。ＫＢＥ部品設計生成規則１１６の基礎を成すコードは、例えば、スプレッドシートで実行されるか、又はシミュレーションコードを使用して実行されれば良い。データベース、例えば、材料データベースを検索することにより、値を求めることも可能である。特定の一実施例によれば、ＫＢＥ部品設計生成規則１１６は測定される現実の部品１０に基づいて妥当性検査される。このように、知識ベース環境１１８は、ＣＡＤプログラム４０の機能を呼び出すことにより、部品１０に関するＣＡＤプログラム４０におけるパラメトリックジオメトリの作成を制御する。ＫＢＥ部品設計生成規則１１６は同じ系列の部品について相当に多くの経験を積んだエンジニアのエンジニアリングノウハウを保持しており、それにより、それらの熟達したエンジニアにかかるリバースエンジニアリングプロセス及びリエンジニアリングプロセスの負担を軽減するため、好都合である。
【００２６】
パラメトリックマスターモデル１１４がいくつかの機能条件及び製造可能性条件を満たすことを保証するために、パラメトリックマスターモデル１１４に一組のＫＢＥ部品設計検査規則１１７が適用される。ブレード１０の場合、機能条件及び製造可能性条件の例としては、最大応力基準以下の計算上の応力及び製造時に要求される最小フィレット半径より大きい選択されたフィレット半径などがある。しかし、機能条件及び製造可能性条件はリエンジニアリングされるべき部品１０に基づいて変化する。具体的には、ＫＢＥ部品設計検査規則１１７は、図３に示すように、知識ベース環境１１８で実現される。検査規則は、例えば、パラメトリックマスターモデル１１４を評価するために解析１２１を実行することを含む。解析１２１を実行するために必要な動作条件及びその他のデータを格納するデータベース５０は、図３に指示するように、リンクトモデル環境（ＬＭＥ）３０を介してアクセスされる。
【００２７】
図４は、ＫＢＥ部品設計生成規則１１６及びＫＢＥ部品設計検査規則１１７の適用の一例を示す。ブレード１０の場合、ＫＢＥ部品設計生成規則１１６の一例は、エーロフォイル１１の前端部２１及び後端部２２における角度が流線ごとにエーロフォイル１１のプロファイルを生成することである。ブレード１０の場合、ＫＢＥ部品設計検査規則１１７の一例は、部品１０の１つの領域、例えば、前端部２１が負荷を受けたときにある応力に耐えなければならないことである。ＫＢＥ部品設計検査規則１１７の適用はＬＭＥ３０を介して応力解析１２１を開始させる。応力解析１２１の実行はパラメトリックジオメトリ１１４をメッシュ化することと、境界条件を適用することと、応力解析コードを実行することと、前端部２１におけるピーク応力がＫＢＥ部品設計検査規則１１７を満足させるか否かを判定することとを含む。満足させない場合、いくつかの修正措置を採用することができる。例えば、デザイン変更を行うか、又はパラメトリックジオメトリを修正する。一実施例によれば、パラメトリックマスターモデル１１４が改訂され、応力解析１２１の結果が満足できるものになるまで、応力解析１２１が１回以上繰り返される。あるいは、パラメトリックマスターモデル１１４の改訂と応力解析１２１の反復を所定の回数だけ繰り返し、最も満足できる応力解析結果をもたらした回を選択する。
【００２８】
新たな部品を設計する場合と同様に、部品１０をリエンジニアリングするときにも１回以上のエンジニアリング解析（同様に図中符号１２１により指示される）を実行することが有用である。エンジニアリング解析の例としては、応力解析、熱伝達解析、流体力学解析及び燃焼解析などがある。特定の一実施例によれば、方法は、エンジニアリング解析１２１を実行するために少なくとも１つのデザイン解析コンテキストモデル１５０を作成することを更に含む。図５に示すように、デザイン解析コンテキストモデル１５０はリンクトモデル環境３０において作成される。デザイン解析コンテキストモデルはＬＭＥ３０で作成されるため、パラメトリックマスターモデル１１４に対して変更が行われたときには、自動的にデザイン解析コンテキストモデルも更新されるので、有利である。背景として、リンクトモデル環境（ＬＭＥ）は、エンドユーザに対してシームレスであるように市販のコード又は所有権を主張できるコードを使用することを含むメソドロジーである。具体的には、典型的なＬＭＥはＣＡＤプログラムに格納されているジオメトリを外部解析コードにリンクする。典型的なＬＭＥの一例は、有限要素解析のためにＵｎｉｇｒａｐｈｉｃｓコンテキストモデルを採用し、ＩＣＥＭを介してコンテキストモデルを実行して、メッシュ化ＡＮＳＹＳ入力ファイルを作成し、次に、ＡＮＳＹＳを実行して結果を生成するＣプログラムである。ＬＭＥの例にはインタフェース、スクリプト、１つのプログラム及びプログラムの集合体がある。
【００２９】
図５に示すように、デザイン解析コンテキストモデル１５０はパラメトリックマスターモデル１１４から取り出される連想コピー１１５を含む。連想コピー１１５はエンジニアリング解析１２１を実行するように構成されている。ここで使用する用語「連想」は、パラメトリックマスターモデル１１４と連想コピー１１５との間にマスター−スレーブ関係が存在することを意味している。言い換えれば、パラメトリックマスターモデル１１４がエンジニアリング解析を実行するために必要な詳細のレベルまで抽象化されているということになる（例えば、必要な詳細は部品１０の１つの特定の一部分のみを含む場合もある）。例えば、ブレード１０をモデル化する場合、エンジニアリング解析にブレード１０の特定の一部分（例えば、エーロフォイル１１又は前端部２１）が必要とされていれば、それがパラメトリックマスターモデル１１４から連想コピー１１５へ抽象化される。マスター−スレーブ関係があるため、連想コピー１１５はパラメトリックマスターモデル１１４に同期される。例えば、パラメトリックマスターモデル１１４の変更は連想コピー１１５に反映される。より特定された実施例によれば、コンテキストモデル１５０はアセンブリファイルを介してパラメトリックマスターモデル１１４にリンクされている。
【００３０】
エンジニアリング解析を実行するために、コンテキストモデル１５０はエンジニアリング解析プログラム１２１に適合していなければならない。典型的なエンジニアリング解析プログラムは、例えば、機械的応力、熱伝達、モーダル解析、バックリング及び計算流体力学の問題を解決するためのアルゴリズムを提供し、その例としては、ＡＮＳＹＳ、ＡＢＡＱＵＳ及びＳｔａｒ−ＣＤ（商標）などがあるが、それらには限定されない。コンテキストモデル１５０をエンジニアリング解析プログラム１２１に適合させるために、より特定された実施例によれば、図５に示すようにコンテキストモデル１５０が作成される。図５に指示するように、特徴除去デザインモデル２１６を獲得するために、いくつかの解析コードガイドラインを使用して連想コピー１１５を方向づけし且つ特徴除去する。例えば、エンジニアリング解析１２１は、図５に示すように、連想コピー１１５を９０度回転させることを要求する場合もある。特徴除去は、エンジニアリング解析１２１を実行する上で必要ではない連想コピー１１５の部分を除去しつつ、エンジニアリング解析１２１を実行するために必要な連想コピー１１５のサブセットを獲得するために実行される。
【００３１】
エンジニアリング解析１２１のためのメッシュ化を簡単にするために、解析コードガイドラインを使用して特徴除去デザインモデル２１６をチャンク化し、チャンク化デザインモデル２１７を獲得する。ここで言う「メッシュ化」とは、例えば、多項式を使用することにより、パラメトリック形状を、関心あるフィールド量を近似することを可能にする十分に小さなピースに細分することである。ここで使用する用語「メッシュ化」は、有限要素解析（ＦＥＡ）プログラムで使用される「メッシュ化」と、計算流体力学（ＣＦＤ）プログラムで使用される「グリッド化」の双方を含む。当該技術においてメッシュ化を表すために使用される別の用語は「離散化」である。
【００３２】
ここで使用される用語「チャンク化」は、特徴除去デザインモデル２１６を単純な形状（例えば、６辺ボリューム）の集合体に再分割することを意味し、それらの単純な形状のブール和は元の形状を構成し、各々の形状は親ジオメトリの全情報を含んでいる。パラメトリックマスターモデル１１４のジオメトリと、チャンク化デザインモデル２１７の単純形状との空間的関係がアセンブリ機能性の方法を使用することにより保持されることは当業者には理解されるであろう。ここで言うアセンブリ機能性は、ＣＡＤシステムが部品間の空間的関係を処理する能力を意味する。そのような機能性を提供するシステムは、例えば、Ｕｎｉｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓが販売しているＵｎｉｇｒａｐｈｉｃｓ（商標）である。
【００３３】
エンジニアリング解析１２１を実行するためのデザイン解析ジオメトリ２１８を獲得するために、解析コードガイドラインを使用して、チャンク化デザインモデル２１７に対して面及び境界抽出を実行する。デザイン解析ジオメトリ２１８はデザイン解析コンテキストモデル１５０を獲得するためにタグ付けされる。タグ付けは、位相的エンティティ（例えば、固体、面、辺など）の一意識別子（「タグ」）を要求する典型的なエンジニアリング解析プログラムに対応するように実行される。通常、タグは名前又は名前値対であり、名前及び値はエンジニアリング解析プログラムに対して何らかの意味を持つ。例えば、「Ａｉｒｆｏｉｌ＿ＵＩＰ」という名称を与えられた名前は、エンジニアリング解析コードが異なるメッシュシードを適用しなければならないエーロフォイル固体のチャンク化部分をタグ付けするために使用されても良い。名前値対は、例えば、エンジニアリング解析コードが１０００の値を有する温度境界条件を適用することが必要である領域に適用される「ｔｅｍｐ＝１０００」であっても良い。
【００３４】
具体的には、図５に指示するように、ＬＭＥ３０内部で方向づけ、特徴除去、チャンク化、面及び境界抽出、並びにタグ付けが実行される。
【００３５】
特定の一実施例による本発明の方法は、次のようにエンジニアリング解析を実行するためにデザイン解析コンテキストモデル１５０を準備することを更に含む。図５に示すように、メッシュ化デザインモデル２２１を獲得するために、解析コードガイドラインを使用してデザイン解析コンテキストモデル１５０がメッシュ化される。解析コードガイドラインは、例えば、メッシュ化に伴って問題を引き起こすと考えられる穴、フィレット及びその他の特徴などの特徴を考慮に入れて、モデルの分解能に基づいてメッシュシードの勧告をユーザに提供する。また、解析コードガイドラインの例は、先の解析に基づいて以前のチャンク化及び特徴除去に対して示唆される修正をユーザに提供する。具体的には、ＡＮＳＹＳ、ＡＢＡＱＵＳ及びＳＴＡＲ−ＣＤ（商標）などのエンジニアリング解析プログラムの翻訳スクリプトがメッシュ化を実行する。すなわち、それらがエンジニアリング解析プログラムにいかにしてモデルをメッシュ化すべきか、並びに境界条件及び負荷をいかにして適用すべきかを通知する。
【００３６】
予備知識として、スクリプトは、繰り返し実行されるであろうイベントのシーケンスを自動化するためにオペレーティングシステム（例えば、ＨＰ−ＵＸ又はＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）２０００）により、又は特定のプログラム（Ｕｎｉｇｒａｐｈｉｃｓ、ＡＮＳＹＳなど）により解釈されるＡＳＣＩＩ（又はテキスト）ファイルとしての指令の集合体である。例えば、一例であるＡＮＳＹＳスクリプトはＩＣＥＭからメッシュ化モデルを開き（ユーザにより与えられる名前をスクリプトのランごとに設定することができる）、メッシュ化モデルの特定のタグ付き領域（ＫＢＥ規則により生成されるＡＳＣＩＩファイルで供給される）に境界条件を適用し、解析を実行し、且つ特定のフォーマットの所定の結果のセットを出力ファイルに戻す。
【００３７】
図５に示すように、デザイン解析モデル２２２を獲得するために、解析コードガイドラインを使用していくつかの境界条件がメッシュ化デザインモデル２２１上へマッピングされる。例えば、翻訳スクリプトがマッピングを実行する。境界条件の例は、例えば、ブレード１０の圧力、温度及び負荷のような動作条件から獲得される。具体的には、ノードポイントの数及び動作データの忠実度に応じて、境界条件を獲得するために、圧力及び温度などの動作条件を平均するか、補間するか、又は補外しなければならないであろう。加えて、境界条件は、例えば、圧縮機円板及びタービン円板の円板サイズに関わる生成規則に対する入力であるＲＰＭなどの動作データを含んでいても良い。境界条件の別の例は部品１０の材料の種類及び微細構造から獲得される。境界条件の更に別の例は解析結果、例えば、以前に実行されたエンジニアリング解析の結果を含む。部品１０の材料などの境界条件は、例えば、ＵｎｉｇｕｒａｐｈｉｃｓのｉＭＡＮ及びｅＭａｔｒｉｘなどの製品データ管理（ＰＤＭ）システム２０に格納される。一実施例によれば、境界条件は、Ｕｎｉｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｗａｖｅを経て利用可能であるＬＭＥメソドロジーなどのリンクトモデル環境（ＬＭＥ）３０を介してＰＤＭシステム２０をリンクすることによりマッピングされる。更に、準備は、閉鎖形態エンジニアリングソリューションがわかっている標準の形状及び負荷の識別（例えば、翻訳スクリプトを使用する）を含んでいても良い。
【００３８】
より特定された実施例による本発明の方法は、エンジニアリング解析データ２２３を獲得するためにデザイン解析モデル２２２に対してエンジニアリング解析を実行することを更に含む。具体的には、デザイン解析モデル２２２及びいくつかの収束基準を使用して、エンジニアリング解析コードが実行される。収束基準は、ユーザ指定制約の全て、等式求解機が解に向かっているか否かを判定する。エンジニアリング解析の例は熱解析及び応力解析であり、例えば、有限要素法又は有限差分法を適用して、データファイルを生成することにより実行される。典型的なデータファイルコンテンツは応力、変位、圧力、温度又は速度の値を含む。例えば、エンジニアリング解析コードは、エンジニアリング解析コードをラッピングすることにより定義される一般化インタフェースを介してエンジニアリング解析を提供するサーバであるシミュレーションエンジンに格納されている。
【００３９】
エンジニアリング解析データ２２３は、パラメトリックマスターモデル１１４の性能を改善するために、その基礎にあるデザインを改訂するために使用されることが望ましい。例えば、エンジニアリング解析データを評価し、不満足であると思われる場合には、図５に指示するように、一組の再設計目標を使用して部品１０のデザイン、従って、パラメトリックマスターモデル１１４のデザインを修正する。再設計目標は実現形態に基づいて変化する。しかし、ブレード１０の再設計目標の例としては、冷却効率、軽量化及びピーク応力の低減などがある。これに対し、評価の結果が満足できると判明した場合には、図５に指示するように、パラメトリックマスターモデル１１４は変更されない。エンジニアリング解析データ２２３の評価は、自動化コンピュータプログラム（例えば、Ｅｎｇｉｎｅｏｕｓ  ＳｏｆｔｗａｒｅによるｉＳＩＧＨＴ（商標）又はＰｈｏｅｎｉｘ  ＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎによるＭｏｄｅｌＣｅｎｔｅｒ（商標））により実行されるか、あるいはオペレータにより実行される。性能が不満足であると思われる場合、自動化コンピュータプログラム又はオペレータは、部品１０を特徴づける幾何学的パラメータを修正することにより、部品１０のデザインを改訂する。これにより、パラメトリックマスターモデル１１４が更新される。更に、デザイン解析コンテキストモデル１５０はパラメトリックマスターモデル１１４の連想コピー１１５を含んでいるため、デザイン解析コンテキストモデル１５０も更新される。従って、図５に指示するように、デザインに対して行われた変更が小さいパラメトリックスケールであれば、２度目以降の全ての反復について方向づけ、チャンク化、面及び境界抽出の実行、並びにタグ付けを繰り返す必要はない。しかし、タグ付けを経た同じチャンク化の適用が不満足な結果をもたらすであろうと考えられる場合のような、デザインの位相的変更又は大きなパラメトリックスケールのデザイン変更に関しては、メッシュ化ストラテジの変更を考慮に入れるためにスクリプトが改訂されることが望ましい。方法は２つの可能性を含んでいる。
【００４０】
パラメトリックマスターモデル１１４（及びその連想により、デザイン解析コンテキストモデル１５０）の更新の後、性能が改善されたか否かを判定するために、エンジニアリング解析１２１を繰り返すことが有用である。エンジニアリング解析１２１の繰返しは、例えば、先にエンジニアリング解析１２１の元来の性能に関して説明したように、デザイン解析モデル２２２を獲得するための境界条件のメッシュ化及びマッピングを含む。次に、先に述べたように、新たなエンジニアリング解析データのセットを獲得するためにエンジニアリング解析コードが実行される。小さなパラメトリックスケールのデザイン変更に関するエンジニアリング解析１２１の「繰返し」は、先に説明したメッシュ化、マッピング及び実行の各過程で作成された既存のスクリプトの実行を含むことが理解されるであろう。これらのスクリプトはデザイン解析コンテキストモデル１５０の作成時に最初に開発されたタグ付きジオメトリに依存しているため、これ以降の反復において繰り返される必要はない。これに対し、位相的デザイン変更又は大きなパラメトリックスケールのデザイン変更の場合には、エンジニアリング解析１２１の「繰り返し」は、メッシュ化ストラテジの変更を考慮に入れるためにスクリプトを改訂することを含む。
【００４１】
一実施例では、満足できる結果が得られるまで、パラメトリックマスターモデル１１４は改訂され、エンジニアリング解析１２１が繰り返される。別の実施例においては、時間又は計算上の制約に対応するため、所定の回数だけ、例えば、５回だけ、パラメトリックマスターモデル１１４は改訂され、エンジニアリング解析１２１は繰り返される。この実施例の場合、それらの繰り返しから、例えば、自動化コンピュータプログラム又はオペレータにより、所定の一組の基準に対して最適の結果が選択される。より一般的には、実現形態に応じて、所定の反復回数は１回以上であろう。
【００４２】
より特定された実施例によれば、デザインの性能を更に評価するため、少なくとも１つの追加コンテキストモデル（図示せず）が生成され、追加エンジニアリング解析が実行される。例えば、熱解析が申し分なく完了した後、応力解析が実行される。先にコンテキストモデル１５０に関して説明し且つ図５に示したように追加コンテキストモデルは生成され、追加エンジニアリング解析が実行される。この実施例の場合、満足できるデザイン（及び対応するパラメトリックマスターモデル１１４）を獲得するために、先にエンジニアリング解析１２１に関して説明したように、パラメトリックマスターモデル１１４が改訂され且つ追加エンジニアリング解析が繰り返される。ブレード１０の場合の満足できるデザインは、例えば、ブレードに課される熱、応力及び変位に関するあらゆる制約条件に適合する。別の実施例においては、パラメトリックマスターモデル１１４が改訂され、追加エンジニアリング解析は所定の回数だけ繰り返され、それらの繰り返しから部品１０の最適のデザインが選択される。
【００４３】
先に述べた通り、パラメトリックマスターモデル１１４は部品１０と同じ系列の全ての部品に対して部品デザインを提供することが望ましい。従って、パラメータの値を変更することにより、リエンジニアリングプロセスを繰り返すことなく、同じ系列の様々に異なる部品のデザインが提供される。
【００４４】
パラメトリックマスターモデル１１４が仕上げられた後、製造の準備としてパラメトリックマスターモデル１１４に幾何学的寸法及び許容差（ＧＤ＆Ｔ又は「幾何学的許容差」）が追加されることが望ましい。ＧＤ＆Ｔは、パラメトリックマスターモデル１１４の基礎にある部品デザインにより指定される公称サイズ及び公称形状からの最大許容偏差を指定する。一実施例では、本発明の方法は、図７に示すように、パラメトリックマスターモデル１１４にＧＤ＆Ｔを追加するために生産可能性データベース２４０からの生産可能性データによってパラメトリックマスターモデル１１４を処理することを更に含む。例えば、パラメトリックマスターモデル１１４はラッパー２４１を介して生産可能性データベース２４０にリンクされている。ラッパーは解析プログラムをラップアラウンドするアプリケーションインタフェースコードであり、その一例はＦｅｄｅｒａｔｅｄ  Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｐｒｏｄｕｃｔ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ（ＦＩＰＥＲ）ラッパーである。生産可能性データの例には、例えば、鋳造作業の表面平坦度を表すプロセス能力限界がある。この実施例の場合、デザインマスターモデル１２０は、幾何学的寸法及び許容差を伴うパラメトリックマスターモデル１１４を含む。
【００４５】
デザインマスターモデル１２０が生成された後、製造コンテキストモデル１３６が生成される。先に述べた通り、製造コンテキストモデル１３６は各々の製造工程における部品の最終結果（すなわち、「形状」）を規定し、ツーリング特徴１３２を含む。製造工程はあらゆる種類の製造プロセス、例えば、成形工程、材料追加工程（例えば、蒸着）、材料除去工程（例えば、機械加工、ＥＤＭ及びＥＣＭ）、急速プロトタイピング工程（例えば、ステレオリソグラフィー）及び仕上げ工程（例えば、ショットピーニング又はレーザーピーニング）を含む。機械加工工程の例にはツールパス生成がある。ツーリング特徴は部品の特徴を表すパラメトリックジオメトリである。ブレード１０の場合のツーリング特徴は、例えば、エーロフォイル１１を形成するためのエーロフォイルツーリングジオメトリ（図示せず）、ダブテール１３を形成するための空洞ツーリングジオメトリ、及びプラットフォーム１２を形成するためのプラットフォームツーリングジオメトリである。エーロフォイルツーリングジオメトリの一例は、エーロフォイル１１の圧力側１６０と吸い込み側１６１を形成するための圧力側ツーリング部分特徴及び吸い込み側ツーリング部分特徴（図示せず）を含む。具体的には、特定の一実施例によれば、製造コンテキストモデル１３６は図７に指示するようにして生成される。図７に示すように、方向づけＧＤ＆Ｔモデル１３３を獲得するために、幾何学的寸法及び許容差を伴うパラメトリックマスターモデル１１４が方向づけされる。ここで使用する用語「方向づけ」は空間的方向づけを意味する。図７に示す実施例の場合、方向づけはＣＡＤプログラム４２で実行される。ＣＡＤプログラム４０、４２は、それらがパラメトリックマスターモデル１１４の生成と、ツーリングマスターモデル１３４の生成にそれぞれ使用されていることを表すために異なる図中符号で識別されている。しかし、パラメトリックマスターモデル１１４とツーリングマスターモデル１３４を生成するために同じＣＡＤプログラムを使用することも可能である。従って、２つの図中符号の使用は、２つのＣＡＤプログラムが必要であることではなく、異なるプロセスが実行されていることを指示するためであることを理解すべきである。
【００４６】
製造コンテキストモデル１３６を獲得するために、方向づけＧＤ＆Ｔモデル１３３にいくつかの製造設計規則２４２が適用される。製造設計規則２４２は形成工程に関わるツーリング設計規則と、機械加工工程に関わるツールパス生成規則とを含み、部品１０に関する、より一般的には同じ系列の部品に関するツーリング設計者の経験を表現する。ツーリング設計規則２４２は、例えば、パラメータ値間の公式及び他の関係を含む。より複雑なツーリング設計規則２４２はツーリングジオメトリコード６０の実行を含む。図７に示すように、ツーリングジオメトリコード６０の実行はツーリングリンクトモデル環境（ＬＭＥ）２４４を介して実行される。具体的には、ツーリング知識ベース環境２４３において製造設計規則２４２が実現される。製造設計規則２４２は熟達したエンジニアのツーリングデザインのノウハウを取り込むことにより、そのようなエンジニアに課されるツーリングデザインプロセスの要求を軽減するので有益である。図７に示す実施例の場合、製造コンテキストモデル１３６はＣＡＤプログラム４２で生成される。図７ではツーリング知識ベース環境２４３はＣＡＤプログラム４２とは別個であるとして示されているが、知識ベース環境はＣＡＤプログラムの内部にあっても、外部にあってもいずれでも良く、本発明はＣＡＤプログラム４２の内部又は外部にあるツーリング知識ベース環境２４３を含む。例えば、Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ  Ｓｔａｔｉｏｎは外部知識ベース環境であるが、Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ  ＦｕｓｉｏｎはＵｎｉｇｒａｐｈｉｃｓＣＡＤプログラムの内部知識ベースエンジニアリングモジュールである。
【００４７】
単純な部品（例えば、噴射成形されるプラスチックねじなど）のように、１つの製造工程しか使用されない場合には、製造コンテキストモデル１３６はこのように生成される。しかし、ブレード１０のようにより複雑な部品に関しては、例えば、エーロフォイル１１、プラットフォーム１２及びダブテール１３を形成し、且つエーロフォイル１１にある半径方向冷却穴（図示せず）などの穴を機械加工するために、いくつかの製造工程が実行されるであろう。例示のみを目的として、図１０は、仮定上の部品１０の製造コンテキストモデル１３６の生成を示す。この部品の製造は２つの形成工程と、２つの機械加工工程とを含む。２つ以上の製造工程が採用される場合、製造コンテキストモデル１３６の生成は、図７及び図１０に示すように、方向づけＧＤ＆Ｔモデル１３３を獲得するために製造コンテキストモデルを方向づけすることを更に含む。図１０に示すように、追加製造工程を含めた製造コンテキストモデル１３６を生成するために、追加製造工程の製造設計規則２４２が方向づけＧＤ＆Ｔモデル１３３に適用される。追加製造工程を含む製造コンテキストモデル１３６を生成するために、追加製造工程ごとにこのプロセスが繰り返される。図１０に指示する通り、製造コンテキストモデル１３６は製造されるべき部品の形状を規定し、且つ製造プロセスの間に実行される製造工程ごとのツーリング特徴１３２を指定する。
【００４８】
鍛造などの形成工程に加えて、部品１０の製造は、例えば、部品１０にレーザーによって複数の穴を形成するなどの１つ以上の機械加工工程を含むことがある。従って、本発明による方法の別の実施例においては、製造コンテキストモデル１３４の生成は、図１０に示すように、方向づけＧＤ＆Ｔモデルを獲得するために製造コンテキストモデル１３６を方向づけることと、機械加工工程を含む製造コンテキストモデル１３６を生成するために機械加工工程のツールパス生成規則２４２を適用することとを更に含む。機械加工工程を含む製造コンテキストモデル１３６を生成するために、このプロセスは機械加工工程ごとに繰り返される。この実施例の場合のツーリングマスターモデル１３４は機械加工工程を実行するためのツールパス及びプロセスパラメータを更に含み、ツールパスは製造コンテキストモデル１３６から取り出される。
【００４９】
先に述べた通り、製造コンテキストモデル１３６は、部品特徴を表すツーリングジオメトリを提供するツーリング特徴１３２を含む。しかし、ツーリング（例えば、ダイス）を作成するためには、ツーリングジオメトリ６２が要求される。ツーリングジオメトリ６２は１つ以上の製造工程に関するツーリングのモデルである。２つの形成工程を含む製造プロセスの場合、例えば、ツーリングジオメトリ６２は第１のツーリング及び第２のツーリングに関わるモデルを含み、各モデルはそれぞれの形成工程のツーリング特徴１３２から取り出される。具体的には、ツーリング特徴１３２からツーリングジオメトリ６２を取り出すために、製造コンテキストモデル１３６にツーリング設計規則２４２を適用することにより、ツーリングジオメトリ６２を含むツーリングマスターモデル１３４が生成される。図７に示す実施例の場合、ツーリング知識ベース環境２４３を使用してツーリング設計規則２４２を適用することにより、ＣＡＤプログラム４２においてツーリングマスターモデル１３４が生成される。ツーリング設計規則２４２は、例えば、部品１０のツーリングジオメトリ６２を形成するためにツーリング特徴１３２を結合するための連続性条件又はその他の整合条件を課す。
【００５０】
ツーリングジオメトリ６２に加えて、特定の一実施例によるツーリングマスターモデル１３４は製造工程ごとのプロセスパラメータと、ツールパスとを更に含む。具体的には、ある実施例ではプロセスパラメータはツーリングマスターモデル１３４に属性として含まれ、別の実施例においてはツーリングＰＤＭシステム３２０のリンクト属性ファイルに格納されている。先に説明したように、ツールパスは１つ以上の製造工程を含む製造プロセスについて含まれている。例えば、製造工程が鍛造である場合、ツーリングジオメトリ６２の例はダイスジオメトリ（製造コンテキストモデル１３６から取り出される）を含み、ツーリングマスターモデル１３４の例はプレス速度、温度及び負荷などのプロセスパラメータを更に含む。製造工程が機械加工作業である場合には、ツーリングマスターモデル１３４はツールパス（ジオメトリ）と、カッター速度、カッターの種類及び送り速度などのプロセスパラメータとを含む。
【００５１】
ツーリングマスターモデル１３４を評価するためには、エンジン円板又は圧縮機ブレードなどの鍛造部品の場合の鍛造プロセスシミュレーションのような１つ以上の製造プロセス解析を実行することが有用である。製造プロセス解析は、製造工程が期待通りの成果をあげるかを検証すべくツーリングジオメトリ６２を評価するために使用される。特定の一実施例によれば、方法は少なくとも１つのツーリングコンテキストモデル１４１を作成することを更に含む。ツーリングコンテキストモデル１４１はツーリングマスターモデル１３４の連想コピー１４２を含む。連想コピー１４２は製造プロセス解析３２１を実行するように構成されている。先に説明した通り、「連想」という用語は、ツーリングマスターモデル１３４に対する変更が連想コピー１４２に反映されるように、ツーリングマスターモデル１３４とその連想コピー１４２との間にマスター−スレーブ関係が存在していることを意味する。
【００５２】
ツーリングコンテキストモデル１４１の作成の一例を図６に示す。これは先に説明したデザイン解析コンテキストモデル１５０の作成に類似している。図６に示すように、ツーリングコンテキストモデル１４１はツーリングリンクトモデル環境（ツーリングＬＭＥ）３００で作成される。ツーリングコンテキストモデル１４１はＬＭＥメソドロジーを使用して作成されるため、ツーリングマスターモデル１３４に対する変更が行われたときには、ツーリングコンテキストモデルも自動的に更新されるので有利である。特徴除去ツーリングモデル１４３を獲得するために、一組の解析コードガイドラインを使用して連想コピー１４２が方向づけられ且つ特徴除去される。製造プロセス解析３２１を実行するためのメッシュ化を簡単にするために、解析コードガイドラインを使用して特徴除去ツーリングモデル１４３をチャンク化して、チャンク化ツーリングモデル１４４を獲得する。製造プロセス解析３２１を実行するためのツーリング解析ジオメトリ１４５を獲得するために、解析コードガイドラインを使用してチャンク化ツーリングモデル１４４に対して面及び境界抽出が実行される。位相的エンティティ（例えば、固体、面、辺など）の一意の識別子（「タグ」）を要求する典型的なエンジニアリング解析プログラムに対応するために、ツーリング解析ジオメトリ１４５がタグ付けされ、それにより、ツーリングコンテキストモデル１４１を生成する。
【００５３】
特定の一実施例によれば、方法は、製造プロセス解析を実行するために次のようにしてツーリングコンテキストモデル１４１を準備することを更に含む。メッシュ化ツーリングモデル１４６を獲得するために、解析コードガイドラインを使用してツーリングコンテキストモデル１４１がメッシュ化される。図６に示すように、ツーリング解析モデル１４７を獲得するために、解析コードガイドラインを使用して、例えば、鍛造のためのダイスの部材間の接触条件などのいくつかの境界条件がメッシュ化ツーリングモデル１４６上へマッピングされる。境界条件は、例えば、図６に指示するように、ツーリング製品データ管理（ＰＤＭ）システム３２０に格納されている。ツーリングＰＤＭシステム３２０はＰＤＭシステム２０であっても良いし、あるいは独立したＰＤＭシステムであっても良い。一実施例によれば、境界条件はツーリングＬＭＥ３００を介してツーリングＰＤＭシステム３２０をリンクすることによりマッピングされる。
【００５４】
ツーリング解析モデル１４７が獲得された後、図６に指示するように、ツーリング解析データ３２３を獲得するために、ツーリング解析モデルに対して製造プロセス解析３２１が実行される。具体的には、ツーリング解析モデル１４７と、いくつかの収束基準及びプロセスパラメータとを使用して製造プロセス解析コードが実行される。プロセスパラメータの例には、クランプ力、プレス速度及び温度などがあり、それらは、例えば、ツーリングＰＤＭシステム３２０に格納されている。製造プロセス解析３２１は、例えば、有限要素メソドロジーを使用して実行され、製造されるべき部品及びツーリング、例えば、ダイスに関する応力、変更、温度及びひずみ速度のデータを生成するための製造プロセスのシミュレーションを含む。
【００５５】
特定の一実施例によれば、次に、ツーリング解析データ３２３を使用してツーリングマスターモデル１３４のツーリングジオメトリ６２を評価する。具体的には、例えば、自動化コンピュータプログラム又はオペレータによりツーリング解析データ３２３が評価される。ツーリング解析データ３２３が不満足であると考えられる場合、図６に指示するように、一組の製造目標を使用し且つツーリングデザイントレードオフを考慮に入れて、ツーリングジオメトリ６２、従って、ツーリングマスターモデル１３４が修正される。製造目標とツーリングデザイントレードオフは実現形態に基づいて様々に変化する。ブレード１０の場合の典型的なツーリング目標の例には寿命及びツーリングに使用される材料があり、ツーリングデザイントレードオフの例にはコスト、ツーリングを実行するのに要する時間及び製造時のセットアップ時間などがある。これに対し、評価の結果が満足できると判明した場合には、図６に指示するように、ツーリングマスターモデル１３４は変更されない。
【００５６】
更に具体的には、ツーリング解析データ３２３が不満足であると考えられる場合、自動化コンピュータプログラム又はオペレータは、構成要素ツーリング特徴を特徴づけている幾何学的パラメータを修正することによりツーリングジオメトリ６２を改訂する。その結果、ツーリングマスターモデル１３４が更新され、ツーリングマスターモデル１３４とツーリングコンテキストモデル１４１との間には連想関係が存在するため、この更新の結果、ツーリングコンテキストモデル１４１も自動的に更新される。従って、図６に指示するように、小さなパラメトリックスケールのツーリング修正に関しては、タグ付け過程を経た方向づけを繰り返す必要はない。
【００５７】
ツーリングマスターモデル１３４（及び連想によりツーリングコンテキストモデル１４１）を更新した後、性能が改善されたか否かを判定するために、製造プロセス解析３２１を繰り返すことが有用である。製造プロセス解析３２１の繰り返しは図６に指示されており、先に説明したように、エンジニアリング解析１２１の繰り返しと同様に実行される。
【００５８】
一実施例では、満足できるツーリングジオメトリ６２（及び対応するツーリングマスターモデル１３４）が実現されるまで、ツーリングマスターモデル１３４は改訂され、且つ製造プロセス解析３２１は繰り返される。あるいは、ツーリングマスターモデル１３４の改訂と、その後の製造プロセス解析３２１の繰り返しは所定の回数（１回以上、例えば、５回）反復される。この実施例の場合、例えば、自動化コンピュータプログラム又はオペレータにより、製造目標及びツーリングデザイントレードオフに基づいて繰り返しの中から部品１０の最適のツーリングジオメトリが選択される。追加の製造プロセス解析を実行すべきではない場合、ツーリングマスターモデル１３４は最適のツーリングジオメトリに対応している。
【００５９】
より特定された実施例によれば、ツーリングジオメトリ６２の性能を更に評価するために、少なくとも１つの追加ツーリングコンテキストモデル（図示せず）が生成され、追加製造プロセス解析が実行される。先にツーリングコンテキストモデル１４１に関して説明し且つ図６に示すように、追加ツーリングコンテキストモデルは生成され且つ追加製造プロセス解析は実行される。この実施例の場合、満足できるツーリングジオメトリ６２（及び対応するツーリングマスターモデル１３４）を獲得するために、先に製造プロセス解析３２１に関して説明したように、ツーリングマスターモデル１３４が改訂され、追加製造プロセス解析が繰り返される。別の実施例においては、所定の回数だけ、ツーリングマスターモデル１３４は改訂され、且つ追加製造プロセス解析が繰り返されて、それらの繰り返しの中から最適のツーリングジオメトリ６２が選択される。
【００６０】
ツーリングマスターモデル１３４はパラメトリックモデルであり、同じ系列の部品全てに対してツーリングジオメトリを提供するので有益である。従って、パラメータの値を変更することにより、同じ系列の様々な部品に関するツーリングパラメータが自動的に提供される。
【００６１】
ツーリングマスターモデル１３４の生成後、ハードツーリングの準備として（すなわち、リエンジニアリングされた部品１０を製造するためのダイス、成形型などの作成）、ツーリングマスターモデル１３４に幾何学的寸法及び許容差（ＧＤ＆Ｔ又は「幾何学的許容差」）が追加されることが望ましい。一実施例では、ＧＤ＆Ｔは図８に示すようにＣＡＤシステム４２を使用してツーリングマスターモデル１３４に追加される。この実施例の場合、ツーリングマスターモデル１３４はハードツーリング４００のいくつかのＣＡＤ図面と、検査データのセットとを更に含む。検査データの例としては、作成されるハードツーリングが設計されたものであることを検証するためのハードツーリング４００に関するジオメトリ検査データなどがある。次に、ツーリングマスターモデル１３４を使用し、実現形態に基づいて様々に変化する従来のハードツーリング製造技法を使用して、ハードツーリング４００を生成する。
【００６２】
ハードツーリング４００を評価するために、図８に指示するように、ハードツーリング４００を使用して１つ以上の試験部品４１０を製造し且つ検査することが有用である。試験部品４１０を製造するのに先立って、図８に指示するように、装備設定及びセットアップ（又は前処理作業）が実行される。図８に示す実施例によれば、本発明の方法は、ハードツーリング４００を使用し且つプロセスパラメータを使用して少なくとも１つの試験部品４１０を製造することを更に含む。プロセスパラメータは、部品を製造するときに設定される動作条件、例えば、カッター速度、送り速度、プレス負荷などの機械パラメータ、又は温度などの一般的パラメータである。試験部品４１０は、例えば、デジタルＸ線撮影（コンピュータ断層撮影など）、光学走査（例えば、点、線又は面積を利用するスキャナなどの非接触３Ｄ測定システムを使用して実行される非接触３次元走査など）、赤外線放射測定及び座標測定機械（ＣＭＭ）の使用などの検査技法のうちの１つ以上を使用して検査される。この検査から得られた測定データ４２０は、部品１０のエンジニアリング基準に基づいて、ツーリングマスターモデル１３４が許容できる試験部品４１０を製造するか否かを判定するためにエンジニア又は自動化コンピュータプログラムにより評価される。試験部品４１０が許容可能であれば、ツーリングマスターモデル１３４とハードツーリング４００を使用して部品１０を製造する。しかし、試験部品４１０がエンジニアリング基準を満たしていない場合には、試験部品４１０が部品１０のエンジニアリング基準を満たすまで、ツーリングマスターモデル１３４は１度以上改訂され、再評価される。
【００６３】
リエンジニアリング方法の目的に応じて、元の部品１０と同じ機能性又はそれより改善された機能性を有する部品を、ツーリングマスターモデル１３４を使用して製造することが望ましい。この目的のために、製造方法の一実施例を開示する。この製造方法は、先に図１に関して一般的に説明し、図３から図７に関してより特定して説明したように、編集可能ジオメトリ１１２からパラメトリックマスターモデル１１４を生成することと、パラメトリックマスターモデル１１４から製造コンテキストモデル１３６を生成することと、製造コンテキストモデル１３６からツーリングマスターモデル１３４を作成することとを含む。製造方法は、例えば、図８に示すように、ツーリングマスターモデル１３４を使用してハードツーリング４００を生成することを更に含み、また、ハードツーリング４００及びプロセスパラメータを使用して少なくとも１つの部品を製造することを含む。先に述べた通り、プロセスパラメータは、例えば、クランプ力、プレス速度及び温度を含む。
【００６４】
一実施例では、編集可能ジオメトリ１１２は部品１０を特徴づけるデータ、例えば、測定データから生成される。別の実施例においては、編集可能ジオメトリ１１２はレガシー部品デザインから生成される。
【００６５】
特定の一実施例では、パラメトリックマスターモデル１１４は、先に図３及び図４に関して説明したように、ＫＢＥ部品設計生成規則１１６及びＫＢＥ部品検査規則１１７を使用して生成される。この実施例の場合、パラメトリックマスターモデル１１４を評価するために、例えば、ＬＭＥ３０において少なくとも１つのデザイン解析コンテキストモデル１５０が作成される。
【００６６】
幾何学的寸法及び許容差ＧＤ＆Ｔを追加するために、先に図７に関して説明したように、生産可能性データベース２４０からの生産可能性データによってパラメトリックマスターモデル１１４を処理する。ＧＤ＆Ｔの追加はＣＡＤシステム４０又はツーリングＣＡＤシステム４２のいずれかで実行され、これらのＣＡＤシステムは同じＣＡＤシステムであっても良いし、あるいは異なるＣＡＤシステムであっても良い。この実施例の場合、製造コンテキストモデル１３６は先に図７に関して説明したようにして生成される。具体的には、製造コンテキストモデル１３６はいくつかの製造工程について生成される。
【００６７】
次に、更に特定された実施例によれば、製造コンテキストモデル１３６にツーリング設計規則２４２を適用することにより、ツーリングマスターモデル１３４が作成される。更にツーリングマスターモデル１３４を評価するために、方法は、より具体的には、少なくとも１つのツーリングコンテキストモデル１４１を作成することを更に含む。
【００６８】
図１、図３、図４及び図７を参照してシステム１００の一実施例を説明する。図１に示すように、部品１０をエンジニアリングするシステム１００は、編集可能ジオメトリ１１２からパラメトリックマスターモデル１１４を生成するように構成された部品デザインマスターモデルモジュール１１０を含む。システム１００は、パラメトリックマスターモデル１１４を受信し、パラメトリックマスターモデルから製造コンテキストモデル１３６を生成し、且つ製造コンテキストモデル１３６からツーリングマスターモデル１３４を作成するように構成されたツーリングマスターモデルモジュール１３０を更に含む。ここで使用する語句「〜するように構成された」は、当業者には理解されるであろうが、部品デザインマスターモデルモジュール１１０及びツーリングマスターモデルモジュール１３０が本発明のそれらのタスクを実行するためのハードウェアとソフトウェアの組み合わせを具備していることを意味する。例えば、部品デザインマスターモデルモジュール１１０及びツーリングマスターモデルモジュール１３０はそれぞれ対応するタスクを実行するためのソフトウェアを具備するコンピュータを含む。本発明は、本発明の処理タスクを実行するための何らかの特定のコンピュータには限定されない。「コンピュータ」という用語は、例えば、構造化入力を受け入れ、その入力を規定の規則に従って処理して、ある出力を生成することにより、本発明のタスクを実行するために必要な計算を実行することが可能であるあらゆる機械を指示する。
【００６９】
図４に示すように、特定の一実施例による部品デザインマスターモデルモジュール１１０は、編集可能ジオメトリ１１２からパラメトリックマスターモデル１１４を生成するように構成されたＣＡＤシステム４０を含み、知識ベース環境１１８は、パラメトリックマスターモデル１１４を獲得するために編集可能ジオメトリ１１２にＫＢＥ部品設計生成規則を適用するように構成されている。知識ベース環境１１８は、更に、パラメトリックマスターモデル１１４が機能及び製造可能性に関わる必要条件を満たすことを検証するために、パラメトリックマスターモデル１１４にＫＢＥ部品設計検査規則を適用するように構成されている。先に述べた通り、知識ベース環境１１８はＣＡＤシステム４０の内部にあっても良いし、あるいは外部にあっても良い。具体的には、ＣＡＤシステム４０は、先に述べた測定データなどの、部品１０を特徴づけるデータから編集可能ジオメトリ１１２を生成するように更に構成されている。
【００７０】
更に特定された実施例によれば、部品デザインマスターモデルモジュール１１０は、少なくとも１つのデザイン解析コンテキストモデル１５０を作成するように構成されたリンクトモデル環境ＬＭＥ３０と、エンジニアリング解析を実行するためのエンジニアリング解析コード１２１とを更に含む。例えば、図５に示すように、エンジニアリング解析１２１はＬＭＥ３０を介してリンクされる。より具体的には、部品デザインマスターモデルモジュール１１０は、境界条件を取り出すための動作条件データを格納するように構成された部品データ管理ＰＤＭシステム２０を更に含む。より具体的には、ＰＤＭ２０は他の全ての製品関連データ及び改訂履歴を格納するように更に構成されている。ＬＭＥ３０は、図５に示すように、メッシュ化デザインモデル２２１上に境界条件をマッピングするために、ＰＤＭシステム２０をメッシュ化デザインモデル２２１にリンクするように構成されている。パラメトリックマスターモデル１１４に幾何学的許容差を追加するために、ＣＡＤシステム４０はパラメトリックマスターモデル１１４を生産可能性データによって処理するように構成されている。図７はこの処理過程がツーリングＣＡＤシステム４２で実行されるものとして示しているが、幾何学的寸法及び許容差の追加はＣＡＤシステム４０又はツーリングＣＡＤシステム４２のいずれで実行されても良い。更に、先に説明した通り、ＣＡＤシステム４０とツーリングＣＡＤシステム４２は同じＣＡＤシステムであっても良いし、あるいは異なるＣＡＤシステムであっても良い。
【００７１】
図７に示すように、特定の一実施例によれば、ツーリングマスターモデルモジュール１３０は、パラメトリックマスターモデル１１４を受信し、幾何学的寸法及び許容差によって処理した後に、方向づけＧＤ＆Ｔモデル１３３を獲得するためにパラメトリックマスターモデル１１４を方向づけし、且つパラメトリックマスターモデルから製造コンテキストモデル１３６を生成するように構成されたツーリングＣＡＤシステム４２を含む。ツーリングマスターモデルモジュール１３０は、製造コンテキストモデル１３６を獲得するために方向づけＧＤ＆Ｔモデル１３３に製造設計規則２４２を適用するように構成されたツーリング知識ベース環境２４３を更に含む。先に述べた通り、製造規則はツーリング設計規則と、パス生成規則とを含む。
【００７２】
複雑な製造プロセスは２つ以上の形成工程を採用し、且つ１つ以上の機械加工工程を含むことがある。従って、ツーリングＣＡＤシステム４２はいくつかの製造工程について製造コンテキストモデルを生成するように構成されていることが望ましい。この特定の実施例の場合、図７に示すように、ＣＡＤシステム４２は方向づけＧＤ＆Ｔモデル１３３を獲得するために製造コンテキストモデル１３６を方向づけするように更に構成されており、ツーリング知識ベース環境２４３は、製造コンテキストモデル１３６を生成するために方向づけＧＤ＆Ｔモデル１３３に製造設計規則２４２を適用するように更に構成されている。
【００７３】
製造コンテキストモデル１３６からツーリングマスターモデル１３４を生成するために、ツーリング知識ベース環境２４３は、製造コンテキストモデル１３６にツーリング設計規則を適用するように更に構成されている。この実施例の場合、ツーリングＣＡＤシステム４２はツーリング設計規則を使用して製造コンテキストモデル１３６からツーリングジオメトリ６２を取り出すように更に構成されている。
【００７４】
ツーリングマスターモデル１３４を評価するために、図６に示す実施例によれば、ツーリングマスターモデルモジュール１３０は、少なくとも１つのツーリングコンテキストモデル１４１を作成するように構成されたツーリングリンクトモデル環境（ツーリングＬＭＥ）３００と、製造プロセス解析を実行するための製造プロセス解析コード３２１とを更に含む。図６に示すように、製造プロセス解析３２１はツーリングＬＭＥ３００を介してリンクされる。具体的には、ツーリングマスターモデルモジュール１３０は、境界条件を取り出すための動作条件データを格納し且つプロセスパラメータを格納するように構成されたツーリング部品データ管理ＰＤＭシステム３２０を更に含む。具体的には、ツーリングＰＤＭ３２０は他の全ての製品関連データ及び改訂履歴を格納するように更に構成されている。図６に指示するように、ツーリングＬＭＥ３００は、メッシュ化ツーリングモデル１４６上に境界条件をマッピングするために、ＰＤＭシステム３２０をメッシュ化ツーリングモデル１３６にリンクするように構成されている。ツーリングＬＭＥ３００は、製造プロセス解析を実行するためのプロセスパラメータを供給するために、ツーリングＰＤＭシステム３２０を製造プロセス解析３２１にリンクするように更に構成されている。
【００７５】
ハードツーリング４００を生成するために、ツーリングＣＡＤシステム４２は、例えば、図８に示すように、ツーリングマスターモデル１３４に幾何学的寸法及び許容差を追加するように更に構成されている。
【００７６】
更に、部品ではなくシステム又はサブシステムをリエンジニアリングするときには、システム１００はシステム全体の構成及び制御の変化をトップダウン方式でレイアウトするために製品制御構造（図示せず）を更に含む。
【００７７】
本発明のいくつかの特徴のみを図示し且つ説明したが、当業者には数多くの変形及び変更が明白であろう。従って、特許請求の範囲は本発明の真の趣旨の範囲内に入るそのような全ての変形及び変更を含むと理解されるべきである。
【００７８】
特許請求の範囲に表されている図中符号は本発明の範囲を狭めようとするのではなく、本発明の理解を容易にするためのものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】部品をリエンジニアリングする方法の１つの実現形態を示す概略ブロック線図（例えば、フローチャート）。
【図２】部品に関して獲得された測定データからの編集可能ジオメトリの生成を示すブロック線図。
【図３】ＫＢＥ部品設計生成検査規則を使用する編集可能ジオメトリからのパラメトリックマスターモデルの生成を示すハイブリッドシステム／プロセスブロック線図。
【図４】タービンブレードに関する、図３のプロセスの特定の例を示すハイブリッドシステム／プロセスブロック線図。
【図５】パラメトリックマスターモデルからの設計解析コンテキストモデルの生成、エンジニアリング解析の実行のための設計解析コンテキストモデルの作成、及びパラメトリックマスターモデルを評価するためのエンジニアリング解析の実行を示すハイブリッドシステム／プロセスブロック線図。
【図６】ツーリングマスターモデルからのツーリングコンテキストモデルの生成、製造プロセス解析の実行のためのツーリングコンテキストモデルの作成、及びツーリングマスターモデルを評価するための製造プロセス解析の実行を示すハイブリッドシステム／プロセスブロック線図。
【図７】パラメトリックマスターモデルからのツーリングマスターモデルの生成を示すハイブリッドシステム／プロセスブロック線図。
【図８】ハードツーリングの生成、試験及び評価を示すプロセスブロック線図。
【図９】タービンブレードを示す図。
【図１０】４つの製造工程を経て製造される仮定上の部品に関する製造コンテキストモデルの生成を示す図。
【符号の説明】
１０…部品、１１…エーロフォイル、１２…プラットフォーム、１３…ダブテール、１５…測定データ、３０…リンクトモデル環境（ＬＭＥ）、４０…コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）システム、４２…ツーリングＣＡＤシステム、６２…ツーリングジオメトリ、１００…システム、１１０…部品デザインマスターモデルモジュール、１１２…編集可能ジオメトリ、１１４…パラメトリックマスターモデル、１１５…連想コピー、１１６…ＫＢＥ部品設計生成規則、１１７…ＫＢＥ部品設計検査規則、１２０…デザインマスターモデル、１２１…エンジニアリング解析、１３０…ツーリングマスターモデルモジュール、１３２…ツーリング特徴、１３３…方向づけＧＤ＆Ｔモデル、１３４…ツーリングマスターモデル、１３６…製造コンテキストモデル、１４１…ツーリングコンテキストモデル、１４２…連想コピー、１４６…メッシュ化ツーリングモデル、１４７…ツーリング解析モデル、１５０…デザイン解析コンテキストモデル、２１２…非パラメトリックＣＡＤモデル、２２２…デザイン解析モデル、２２３…エンジニアリング解析データ、２４２…ツーリング設計規則、３００…ツーリングＬＭＥ、３２１…製造プロセス解析、３２３…ツーリング解析データ、４００…ハードツーリング、４１０…試験部品、４２０…測定データ
【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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【外国語明細書】
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