(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品の加工コストの見積りを行うコスト見積り装置において、
（ａ）既存部品の寸法、重量、材質等の固有データおよび図形データを含む工程設計データを格納する工程設計データベース部、
（ｂ）加工工程とその加工工程に関連する部品・形状との組み合わせに係るデータを格納する加工工程／部品・形状の組み合わせデータベース部、
（ｃ）前記工程設計データベース部に基づき、コスト見積り対象部品と類似する既存部品の加工工程データを入力する加工工程データ入力部、
（ｄ）この加工工程データ入力部より入力される既存部品の加工工程データに基づき、コスト見積り対象部品・形状に対して前記加工工程／部品・形状の組み合わせデータベース部を参照し、部品・形状と加工工程とを関連付けるための処理を行う部品・形状／加工工程の組み合わせ処理部、
（ｅ）コスト要因としての部品・形状データ、加工工程データおよび注記データに対するコスト計算式を登録してなる見積もりロジックデータベースおよび
（ｆ）前記見積もりロジックデータベースを参照し、コスト要因データ毎のコスト計算式に対する引き当て処理と、この引き当て処理された計算式に基づいてコスト計算を行う計算式の引き当て処理・コスト計算処理部
を備えることを特徴とするコスト見積り装置。
【請求項２】
前記計算式の引き当て処理・コスト計算処理部の処理結果を所望の帳票形式で出力する結果出力処理部とを備える請求項１に記載のコスト見積り装置。
【請求項３】
結果の出力フォーマットデータベース部に、前記計算式の引き当て処理・コスト計算処理部の処理結果に係る各種出力値およびその関連データを変数として登録し、前記結果出力処理部は、この登録された変数を用いて前記処理結果の出力フォーマットを作成できるようにされている請求項２に記載のコスト見積り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械製品等における部品の加工コストの見積りを行うコスト見積り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、機械装置等の製品開発に際しては、その製造コスト低減の要請に応えるために、加工コストを意識した設計が行われている。このため、製品開発の初期段階からその加工コストを迅速に算出できるようにするシステムの提供が求められている。従来、このような観点から、コンピュータを利用して製造コストを簡便に見積ることのできるコスト見積り装置がいろいろと提案されている。
【０００３】
図８には、従来のコスト見積り装置のシステム構成の一例を示すブロック図が示されている。この従来システムにおいては、各種データや処理コマンドの入力を行うキーボード、マウス等よりなる入力装置５１と、この入力装置５１からの入力データや演算処理結果データ等の表示を行う表示装置５２がユーザインターフェイス部５３を介してシステム本体５４に接続され、このシステム本体５４に見積りロジックデータベース部５５および結果の出力フォーマットデータベース部５６が接続されている。ここで、見積りロジックデータベース部５５には、部品・形状や加工工程に応じてそれに対応するコスト見積りのための計算式等が格納されている。
【０００４】
前記システム本体５４は、例えば部品を構成する材料の材質、板厚、穴径、穴深さ、溶接線長さ…といったコスト要因データを入力するコスト要因データ入力部５７と、ガス切断、仮付け溶接…といった加工工程およびその加工工程における作業内容のデータを入力する加工工程・作業内容データ入力部５８と、これら各入力部５７，５８より入力されたデータに基づき、前記見積りロジックデータベース部５５を参照して加工コストの計算を実行するコスト計算処理部５９と、このコスト計算処理部５９にて計算された計算結果を、結果の出力フォーマットデータベース部５６を参照して帳票に出力する結果出力処理部６０とを備えている。
【０００５】
このようなシステムを用いて利用者がコスト見積りを実施するには、まずコスト見積り対象部品の形状に対して、どのような加工工程でその対象部品を加工し、かつその加工工程でどのような作業内容が必要であるかを利用者が判断して決定する。例えば部品に所要形状の穴加工を行う場合には、マシニング加工により行うのか、旋盤加工により行うのか、あるいはパンチプレス加工により行うのかを決定するとともに、その決定された加工工程においてどのような作業内容が必要であるかを決定することになる。こうして加工工程およびその作業内容が決定されて加工工程・作業内容データ入力部５８より入力されると、先にコスト要因データ入力部５７より入力されたコスト要因データと併せて、コスト計算処理部５９において見積りロジックデータベース部５５を参照しつつ加工コストの計算を実行し、その計算結果を、結果の出力フォーマットデータベース部５６を参照して結果出力処理部６０にて帳票に出力する。
【０００６】
なお、本願発明に関連する先行技術として、特開平９−１６０９４５号公報に開示されたものがある。この公報に開示された技術は、見積り計算対象となる成形品の２次元ＣＡＤデータから見積り計算に必要な情報を抽出・獲得し、またその２次元ＣＡＤデータ中に標題欄情報や注記等が含まれている場合に、その情報の中から使用素材名称、２次加工名称およびその個数等の情報を抽出するようにし、これらの情報に基づいてコスト要素を計算するようにしたものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図８に示された従来のコスト見積り装置では、コスト見積り対象部品の形状に対して、加工工程とその作業内容とを利用者が判断して決定・入力する必要があるため、部品の加工工程の専門知識を持った熟練の利用者でないとコスト見積りができないという問題点がある。なお、この加工工程の判断・決定は、工場全体の効率や生産性等の要因を考慮して行う必要があることから、ルール化することが極めて困難である。
【０００８】
また、見積りロジックデータベース部５５に格納されているデータは、見積り対象部品および形状の範囲や、加工工程の範囲、更には見積りロジックがシステムで固定されたものであるために、利用者がコスト要因を任意に登録・修正したり、更には見積りロジックを任意に登録・修正したりすることが不能であって、システムのフレキシビリティに欠けるという問題点がある。
【０００９】
また、本願発明に関連する先行技術として挙げた前記特開平９−１６０９４５号公報に開示された手法は、射出成形機を用いて行う加工のように、特定の加工方法にのみ適用されるもので、種々の加工方法のうちから最適の加工方法を選択してコスト見積りを行うといった使用目的にそのまま適用することができない。
【００１０】
本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、加工工程の知識がなくても、製品開発の初期段階から全段階において製品のコスト見積りを短時間で行うことのできるコスト見積り装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前記目的を達成するために、本発明によるコスト見積り装置は、
部品の加工コストの見積りを行うコスト見積り装置において、
（ａ）既存部品の寸法、重量、材質等の固有データおよび図形データを含む工程設計データを格納する工程設計データベース部、
（ｂ）加工工程とその加工工程に関連する部品・形状との組み合わせに係るデータを格納する加工工程／部品・形状の組み合わせデータベース部、
（ｃ）前記工程設計データベース部に基づき、コスト見積り対象部品と類似する既存部品の加工工程データを入力する加工工程データ入力部、
（ｄ）この加工工程データ入力部より入力される既存部品の加工工程データに基づき、コスト見積り対象部品・形状に対して前記加工工程／部品・形状の組み合わせデータベース部を参照し、部品・形状と加工工程とを関連付けるための処理を行う部品・形状／加工工程の組み合わせ処理部、
（ｅ）コスト要因としての部品・形状データ、加工工程データおよび注記データに対するコスト計算式を登録してなる見積もりロジックデータベースおよび
（ｆ）前記見積もりロジックデータベースを参照し、コスト要因データ毎のコスト計算式に対する引き当て処理と、この引き当て処理された計算式に基づいてコスト計算を行う計算式の引き当て処理・コスト計算処理部
を備えることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明においては、コスト見積り対象部品に対しその加工コストの見積りを行うに際し、このコスト見積り対象部品と類似する既存部品の加工工程データが工程設計データベース部から選択されて、加工工程データ入力部から入力されると、この入力された既存部品の加工工程データに基づき、前記コスト見積り対象部品・形状に対して、加工工程／部品・形状の組み合わせデータベース部が参照され、部品・形状／加工工程の組み合わせ処理部において、部品・形状と加工工程とを関連付けるための処理が行われた後、見積もりロジックデータベースを参照し、計算式の引き当て処理・コスト計算処理部にて、コスト要因データ毎のコスト計算式に対する引き当て処理と、この引き当て処理された計算式に基づいてコスト計算が実行される。このように、本発明によれば、加工工程に関する専門知識がなくても、利用者は、工程設計データベース部に格納された既存部品の寸法、重量、材質等の固有データおよび図形データを含む工程設計データを参照して、コスト見積り対象部品と類似する既存部品を選択するだけで、この選択した既存部品の加工工程データを基に、コスト見積り対象部品および形状に対する加工工程が自動的に割り振られることになり、製品開発の全段階において製品のコスト見積りを簡易かつ短時間に行うことが可能となる。この結果、部品の設計、試作、製造等の各段階での効率向上に寄与することができる。
【００１３】
本発明においては、前記計算式の引き当て処理・コスト計算処理部の処理結果を所望の帳票形式で出力する結果出力処理部とを備えるのが好ましい（第２発明）。こうすることで、計算式の引き当て処理・コスト計算処理部にてなされたコスト計算の計算結果が、結果出力処理部にて出力されるので、コスト計算の一連の処理が完全自動化される。
【００１４】
ここで、結果の出力フォーマットデータベース部に、前記計算式の引き当て処理・コスト計算処理部の処理結果に係る各種出力値およびその関連データを変数として登録し、前記結果出力処理部は、この登録された変数を用いて前記処理結果の出力フォーマットを作成できるようにされているのが好ましい（第３発明）このようにすれば、コスト見積り結果における各出力値を帳票上のどの位置に出力するかを任意に設定することができるので、その出力フォーマットにおける制限がなくなり、利用者の利便性をより向上させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明によるコスト見積り装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
図１には、本発明の一実施形態に係るコスト見積り装置のシステム構成を示すブロック図が示されている。
【００２１】
本実施形態のコスト見積り装置１においては、各種データや処理コマンドの入力を行うキーボード、マウス等よりなる入力装置２と、この入力装置２からの入力データや演算処理結果データ等の表示を行う表示装置３がユーザインターフェイス部４を介してシステム本体５に接続され、このシステム本体５に、既存部品の工程設計を格納する既存部品の工程設計データベース部６と、加工工程とその加工工程に関連する部品・形状との組み合わせに係るデータを格納する加工工程／部品・形状の組み合わせデータベース部７と、加工工程別の見積りロジックを格納する見積りロジックデータベース部８と、計算結果の出力フォーマットを格納する結果の出力フォーマットデータベース部９が接続されている。
【００２２】
前記システム本体５は、例えば部品を構成する材料の材質、板厚、穴径、穴深さ、溶接線長さ…といったコスト要因データを入力するコスト要因データ入力部１０と、コスト見積り対象部品と類似する既存部品の加工工程データ（例えばガス切断、仮付け溶接、自動溶接、…）を入力する既存部品の加工工程データ入力部１１と、これら各入力部１０，１１より入力されたデータに基づき、前記加工工程／部品・形状の組み合わせデータベース部７を参照して、部品・形状と加工工程とを関連付けるための処理を行う部品・形状／加工工程の組み合わせ処理部１２と、前記見積りロジックデータベース部８を参照してコスト要因データ毎のコスト計算式に対する引き当て処理と、この引き当て処理された計算式に基づいてコスト計算を行う計算式の引き当て処理・コスト計算処理部１３と、この引き当て処理・コスト計算処理部１３にて計算された計算結果を、結果の出力フォーマットデータベース部９を参照して帳票に出力する結果出力処理部１４とを備えている。
【００２３】
また、前記見積りロジックデータベース部８には、コスト要因である形状データや注記データ、工程データおよび原単位等の各データを変数として登録・編集できるコスト要因の変数登録部１５と、コスト要因の変数を組み込んだ見積りロジックを登録・編集できるコスト見積りロジックの登録部１６が付設され、また結果の出力フォーマットデータベース部９には、見積り結果を最終的に出力する帳票フォーマットを登録・編集できる帳票フォーマットの登録部１７と、帳票フォーマット上のどの位置に見積り結果の各種出力値および関連データを出力するかを登録・編集できる見積り結果の出力方の登録部１８が付設されている。
【００２４】
ここで、図６に示されるように、コスト要因の変数登録部１５は、コスト計算式中の変数（例えば「ｈｏｌ＿ｄｉａ」「ｔｅｍｐ＿ｖ」等）とその変数の意味が登録されてなるものであり、またコスト見積りロジックの登録部１６は、計算式と計算式を引き当てるキー（部品・形状と加工工程と条件の組み合わせ）と、各変数に対して入力値（例えば「被削材質」）および出力値（例えば「切削速度」）が登録されてなるものである。また、図７（ａ）に示されるように、帳票フォーマットの登録部１７は、出力される帳票フォーマットが登録されてなるものであり、また見積り結果の出力方の登録部１８は、各出力帳票に対して、その帳票の各セル内に出力する文字列もしくは式が登録されてなるものである。
【００２５】
次に、前述の構成からなるコスト見積り装置１による処理内容を具体例を通して図２に示されるフローチャートを参照しつつ説明する。なお、以下の説明において、記号Ｓは処理のステップを示している。
【００２６】
Ｓ１〜Ｓ２：３次元（３Ｄ）モデルからコスト見積り対象部品のコスト要因データを抽出し、そのデータをコスト要因データ入力部１０より入力する。例えばコスト見積り対象部品Ａが、図３（ａ）に示されるように厚板１と厚板２とが溶接線１にて相互に接合されるとともに、厚板１の略中央部にキリ穴１が穿設された形状であるとする。この場合、抽出されるコスト要因データとしては、図３（ｂ）に示されるように、「厚板１」および「厚板２」について、「材質」「板厚」「切断長」等のデータとなり、「溶接線１」について、「溶接線長」「溶接重量」「溶接タイプ」等のデータとなり、「キリ穴１」について、「穴径」「穴深さ」「面取り有無」等のデータとなる。
【００２７】
Ｓ３〜Ｓ７：次に、既存部品の工程設計データベース部６に格納されている部品群の中から、３次元の図形データを見ながら前記コスト見積り対象部品Ａに類似する部品を検索するために、まず部品カテゴリを入力してその部品カテゴリに対応した検索項目を出力する。次いで、この出力された検索項目から検索キー（例えば部品名や、部品特性値（寸法、重量、材質等）等）を入力して、その検索結果を出力する。通常、この検索結果としては、複数個の類似部品を出力する場合があるので、この複数個の部品の中から類似部品を１つ選択する。なお、このステップＳ３〜Ｓ６の手順は１つの類似部品を選択するまで繰り返し行う。こうして、コスト見積り対象部品Ａに対して、既存の類似部品Ｂ（図４参照）を選択する。
【００２８】
Ｓ８：先のステップにてコスト見積り対象部品に類似する既存部品が選択されると、この類似部品に付属している加工工程データ、本具体例の場合には、「ガス切断−仮付け溶接−自動溶接−横形マシニング」という加工工程データを、既存部品の加工工程データ入力部１１より入力する。
【００２９】
Ｓ９〜Ｓ１６：次に、加工工程／部品・形状の組み合わせデータベース部７に格納された、加工工程とその加工工程に関連する部品・形状の組み合わせデータを参照して、部品・形状に対して加工工程を関連づける処理を行う。この処理のために、まず部品・形状の個数をカウントする部品・形状カウンタをリセットし（Ｓ９）、この部品・形状の個数をカウントカップする（Ｓ１０）。そして、このカウンタが部品・形状の総数に達しているか否かを判定し（Ｓ１１）、カウント数に達していないとき（ＹＥＳ）には、加工工程の個数をカウントする加工工程カウンタをリセットして（Ｓ１２）、この加工工程をカウントアップする（Ｓ１３）。続いて、加工工程カウンタのカウント数が加工工程の総数に達しているか否かを判定し（Ｓ１４）、総数に達していれば（ＮＯ）、ステップＳ１０に戻って以下のステップを繰り返す。また、加工工程カウンタのカウント数が加工工程の総数に達していなければ（ＹＥＳ）、加工工程／部品・形状の組み合わせデータベース部７に部品・形状と加工工程の組み合わせがあるか否かを判定し（Ｓ１５）、組み合わせがある場合には、この部品・形状と加工工程との組み合わせを記憶して（Ｓ１６）ステップＳ１３に戻る。一方、組み合わせがない場合にはそのままステップＳ１３に戻る。
【００３０】
このステップＳ９〜Ｓ１６における処理を具体例にて説明すると、前記ステップＳ８において入力された類似部品Ｂの加工工程データに基づき、図５（ｂ）に示される部品・形状の各項目である、「厚板１」「厚板２」「溶接線１」「キリ穴１」のそれぞれに対して、「加工工程１」「加工工程２」「加工工程３」「加工工程４」…をマッピングしていくために、図５（ａ）に示されるような加工工程／部品・形状の組み合わせデータベース部７を参照していく処理を実行する。例えば図５（ｂ）において、「部品・形状」が「厚板１」の場合には、図５（ａ）の加工工程／部品・形状の組み合わせデータベース部７を参照すると、右欄（「工程と関連する部品・形状」欄）の「厚板」の項目を拾っていくと、その加工工程が「ガス切断」「仮付け溶接」「自動溶接」…という工程であることがわかり、この工程を図５（ｂ）における「厚板１」の欄に順次マッピングしていく。このようにして、部品・形状に対する加工工程の組み合わせデータが作成される。
【００３１】
Ｓ１７：ステップＳ１１における判定において、部品・形状の個数が総数に達したときには、見積りロジックデータベース部８を参照して、部品・形状と加工工程および条件に合致する計算式を検索する。例えば図６に示されるように、「部品・形状」が「キリ穴」で、「加工工程」が「横形マシニング」であるときには、「条件」としてそのキリ穴が「面取り無し」の穴である場合と、「面取り有り」の穴である場合のそれぞれについて別個の計算式が登録されているので、これら「部品・形状」「加工工程」「条件」をキーにして計算式を検索することになる。
【００３２】
Ｓ１８〜Ｓ２０：前のステップＳ１７にて検索された計算式に基づき、計算式の引き当て処理部・コスト計算処理部１３にてその計算式の引き当て処理を実行するために、まず計算式中の変数名に実数値（例えば変数名「Ｄｒｉｌｌ＿ｖ」の「被削材質」として「ＦＣ２５」）を入力し、その入力値に対する原単位（例えば「切削速度」としての出力値「１００」）を求める。こうして、計算式中の変数に実数値を入力した後、その計算を実行する。
【００３３】
このように見積りロジックデータベース部８においては、コスト要因である各種データ（例えば形状データ、注記データ、工程データおよび原単位データ）が変数として登録されているので、利用者は、コスト要因を任意に登録・修正することができて、コスト見積りの対象である部品・形状、加工工程等の範囲を任意に設定することができるという利点がある。
【００３４】
Ｓ２１：次いで、結果出力処理部１４において、前記計算結果並びにその関連情報を、図７（ａ）に示されているような結果の出力フォーマットデータベース部９を参照して帳票に出力する。なお、図７（ｂ）には、この出力されたコスト見積り結果の一例が示されている。
【００３５】
前記結果の出力フォーマットデータベース部９においては、帳票フォーマットの登録部１７に、出力される帳票フォーマットが登録されているとともに、見積り結果の出力方の登録部１８に、各出力帳票に対しその帳票の各セル内に出力する文字列もしくは式が登録されているので、コスト見積り結果における各出力値を帳票上のどの位置に出力するかを任意に設定することができる、言い換えれば利用者が所望する帳票を自由に作成することができる。
【００３６】
本実施形態のコスト見積り装置１によれば、コスト見積り対象部品に対して、その対象部品に類似する既存部品の工程設計データベース部６を利用して、この既存部品の加工工程データを基に、コスト見積り対象部品・形状に対する加工工程が自動的に割り振られるように構成されているので、加工工程に関する専門知識のない利用者であっても、工程設計データベース部６に格納された既存部品の固有データ（寸法、重量、材質等）および図形データを含む工程設計データを参照して、コスト見積り対象部品と類似する既存部品を選択するだけで、製品の加工コストの見積りを簡易にかつ短時間で実行することができる。しかも、このコスト見積りは、部品のＣＡＤデータや製品工程の詳細も確定していない製品開発の初期段階を含む全段階で行えるので、本コスト見積り装置１は、実施効果の大きい、極めて有用なシステムであると言える。
【００３７】
本実施形態の見積りロジックデータベース部８においては、コスト要因としての各種データを変数として登録するように構成したが、これら各種データは従来と同様、固定データとして登録するようにしても良い。このようなシステムにおいても、コスト見積り対象部品の加工工程の決定手順を従来に比べて簡素化できるので、一定程度の効果を得ることができる。
【００３８】
また、逆に、既存部品の工程設計データベース部６を利用せずに、コスト見積り対象部品・形状に対する加工工程の選択のみを専門の技術者が行い、それ以降の各工程を本実施形態の手順により行うようなシステムとすることも可能である。このようなシステムにおいても、コスト要因としての各種データが変数として登録・編集できるので、コスト計算式がコスト見積り対象部品・形状や加工工程の範囲の制限を受けずに任意に登録・修正できるという効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るコスト見積り装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本実施形態のコスト見積り装置の処理フローを示すフローチャートである。
【図３】図３は、コスト見積り対象部品の図形データ例（ａ）およびコスト要因データ例（ｂ）である。
【図４】図４は、類似部品の工程設計データ例である。
【図５】図５は、加工工程／部品・形状の組み合わせデータベース部のデータ例（ａ）および部品・形状と加工工程の組み合わせマップの例（ｂ）である。
【図６】図６は、見積りロジックデータベース部のデータ例である。
【図７】図７は、結果の出力フォーマットデータベース部のデータ例（ａ）およびコスト見積り結果例（ｂ）である。
【図８】図８は、従来のコスト見積り装置のシステム構成の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１          コスト見積り装置
２          入力装置
３          表示装置
４          ユーザインターフェイス
６          既存部品の工程設計データベース部
７          加工工程／部品・形状の組み合わせデータベース部
８          見積りロジックデータベース部
９          結果の出力フォーマットデータベース部
１０        コスト要因データ入力部
１１        既存部品の加工工程データ入力部
１２        部品・形状／加工工程の組み合わせ処理部
１３        計算式の引き当て処理・コスト計算処理部
１４        結果出力処理部
１５        コスト要因の変数登録部
１６        コスト見積りロジック登録部
１７        帳票フォーマットの登録部
１８        見積り結果の出力方の登録部
【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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