(57)【要約】【課題】  既存部品から設計項目を抽出する支援システムでは、既存部品の組み合わせでなる製品を設計するには有効であるが、開発するたびに構造や部品が大きく変わる製品を設計するには、設計項目の抽出が困難であり、必要な設計項目を漏れなく抽出することが困難であった。【解決手段】  製品を機能展開し、その展開された機能の中から数値で規定できる機能を設計規格として設定し、この設計規格を機能展開していくようにすることにより、本来の設計に必要な設計項目を容易に漏れなく抽出することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品を機能展開する第１ステップ、この第１ステップで展開された機能の中から数値で規定できる機能を設計規格として設定する第２ステップ、この第２ステップで設定した設計規格を達成するための機能を展開する第３ステップ、上記第３ステップで展開された機能の中から上記設計規格を満足させるために検討すべき項目が明確になる機能レベルを設計事項として設定する第４ステップ、上記第４ステップで設定した設計事項の対象となる部品を設定する第５ステップ、上記第４ステップで設定した設計事項と該設計事項を達成する設計情報とを対応付けする第６ステップ、上記第３ステップで展開した機能を上記第５ステップで設定した部品側から上記設計事項へ展開した機能展開に変換する第７ステップ、この第７ステップで変換した機能展開を部品設計手順に従って並べ替える第８ステップからなる設計システム。
【請求項２】
第３ステップで展開された機能に対して機能を達成するための検討項目を抽出する第９ステップをさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の設計システム。
【請求項３】
この第４ステップで設定した設計事項を達成するための検討項目を管理ポイントとして抽出する第１０ステップをさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の設計システム。
【請求項４】
第１０ステップで抽出した管理ポイントの検討内容を作業内容として抽出する第１１ステップをさらに備えたことを特徴とする請求項３記載の設計システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機構設計等の設計思考を支援する設計システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種従来技術として、既存の部品から設計項目を抽出し、その設計項目に作業手順を付与することにより、部品に対する設計フローを提示する設計システムがあった。この設計システムは、設計者が使用する部品を提示することにより、設計フローが提示されることになる。
【０００３】
このような、設計システムの一例として、特許文献１がある。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３０６２１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の設計システムは、既存部品から設計項目を抽出しているので、既存部品の組み合わせでなる製品を設計するには有効であったが、新たな部品を使用する場合には、その設計に必要な設計項目の抽出が困難であった。したがって、本来の設計に必要な設計項目をもれなく抽出することが困難なものであった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る設計システムは、製品を機能展開する第１ステップ、この第１ステップで展開された機能の中から数値で規定できる機能を設計規格として設定する第２ステップ、この第２ステップで設定した設計規格を達成するための機能を展開する第３ステップ、上記第３ステップで展開された機能の中から上記設計規格を満足させるために検討すべき項目が明確になる機能レベルを設計事項として設定する第４ステップ、上記第４ステップで設定した設計事項の対象となる部品を設定する第５ステップ、上記第４ステップで設定した設計事項と該設計事項を達成する設計情報とを対応付けする第６ステップ、上記第３ステップで展開した機能を上記第５ステップで設定した部品側から上記設計事項へ展開した機能展開に変換する第７ステップ、この第７ステップで変換した機能展開を部品設計手順に従って並べ替える第８ステップからなるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、機能展開して行く設計規格を数値で規定できる機能レベルとしているので、必要な部品に係る設計項目の抽出が可能となり、新たな部品を使用する製品設計に対しても設計項目の抽出が容易にできる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
【０００９】
図１は、この発明に係る設計システムのシステム概念図である。図において、１Ａ、１Ｂは設計者が製品設計するためのツールとしての端末であり、設計者はキーボード、ポインティングデバイスなどの入力手段を用いてシステムにアクセスすることにより、製品設計を行う。アプリケーションサーバ２は、端末１Ａ、１Ｂと接続され、設計者が端末１Ａ、１Ｂを介して入力する指令、要求にしたがって処理を実行し、設計を支援するデータを端末１Ａ、１Ｂに送信する。アプリケーションサーバ２は、データベース４を管理するデータベースサーバ３とも接続されており、データベースサーバ３はアプリケーションサーバ２からの指示にしたがい、データベース２を検索し、その検索結果をアプリケーションサーバ２へ伝送する。
【００１０】
データベース４は、６個のデータベースからなる。即ち、設計事項を実施する手順を収録した作業手順データベース４Ａ、設計すべき事項を収録した設計事項データベース４Ｂ、材料の特性や設計事項を達成する方法を収録した設計情報データベース４Ｃ、製品データの実績値を収録した製品データデータベース４Ｄ、部品データデータベース４Ｅ、製品仕様を満足するための数値を収録した設計規格データベース４Ｆからなる。
【００１１】
以下、図１のシステムを用いて製品設計する具体的手順について説明する。
【００１２】
図２は、本発明の実施の形態に係る設計手順を示すフローチャートである。まず、ＳＴ１においてシステムに設計開発する機種を登録する。図３は、端末１Ａ、１Ｂから機種登録する場合の登録画面を示す図である。設計者は、端末１Ａ、１Ｂから図３に示す開発機種登録画面を呼び出し、機種名を登録する。図３は、設計者がキーボードを操作して機種名「ＡＢＣ」を登録した状態を示す。
【００１３】
次に、ＳＴ２において構想設計、即ち、設計手順の構築を行う。設計手順とは、部品を設計するための設計事項の順番である。このＳＴ２では、既に製品設計したデータがデータベース４に収録されているので、該データベースに収録された既存のデータを流用することもできる。
【００１４】
図４は、既存のデータを流用して製品の設計規格を設定するときの端末１Ａ、１Ｂの画面表示を示す図である。図４は、二つ折れ型の携帯電話機の設計規格を設定している状態を示したもので、二つ折れ型携帯電話機を機能展開して行き、設計規格まで展開する。設計規格は、図４の「筐体耐荷重」、「筐体曲げ」、「筐体耐捻り」、「耐落下衝撃」のレベルである。即ち、設計規格は、その規格を数値で規定できるレベルである。例えば、「筐体曲げ」について、データベース４のデータがそのまま流用できる場合は、その数値を用いる。一方、流用できない場合には、その値を「規格値」に入力する。また、その規格に対する「単位」、「規制」、「範囲」のデータも入力する。さらに、設計者は規格内容を例えば「致命的な構造的欠陥が生じないこと」として入力する。
【００１５】
一方、データベース４内の既存データに設計規格がない場合、あるいはデータが流用できない場合には、新規設計規格が発生ＳＴ３したことになる。この場合、先ずＳＴ４で仮設計規格を設定する。図５は、新規に発生した設計規格「外部コネクタ用ＣＡＰ嵌合力」に対する仮の設計規格を設定する端末１Ａ、１Ｂの画面を示したものである。設計者は、機能展開した設計規格「外部コネクタ用ＣＡＰ嵌合力」を入力し、その規格値「５」、規格値の単位「Ｎ」規制「±」、範囲「１」を入力する。即ち、設計者はこの場合、設計規格「外部コネクタ用ＣＡＰ嵌合力」に対し、規格値が５±１［Ｎ］を設定したことを示す。
【００１６】
仮設計規格の設定ＳＴ４が完了すると、設定した規格、即ち設計規格「外部コネクタ用ＣＡＰ嵌合力」及びその規格値「５±１［Ｎ］」に対してＳＴ５で設計事項及び設計手順の抽出を行う。
【００１７】
図６は、その具体的な手順を示したものである。
【００１８】
先ず、設定した設計規格「外部コネクタ用ＣＡＰ嵌合力」及びその規格値「５±１［Ｎ］」の設計規格ＳＴ６１の機能展開ＳＴ６２を行う。端末１Ａ、１Ｂで機能展開ＳＴ６２を行う画面を図７に示す。
【００１９】
図７は、規格を達成する為の機能を入力する画面であり、設計者が機能を入力する入力欄７１、設計者がポインティングデバイス等を用いて操作する画面上のボタンとして「機能を追加する」ボタン７２、「下位階層を入力」ボタン７３、及び設計規格を機能展開した結果を表示する画面エリア７４からなる。
【００２０】
図７の画面表示は、上記にて設定した設計規格「外部コネクタ用ＣＡＰ嵌合力」、規格値「５±１［Ｎ］」を一次レベルで機能展開している状況を示したもので、機能として「ＣＡＰとコネクタを固定する」と「ＣＡＰとコネクタを外しやすくする」を展開し、さらに「機能を追加する」ボタン７２を操作して、入力欄７１に「外部要因を受けても嵌合力を満足する」を入力した状態である。この状態で入力を確定すると、入力欄７１の「外部要因を受けても嵌合力を満足する」が規格「５±１［Ｎ］」の下位の機能として画面エリア７４に追加表示されることになる。また、下位レベルの階層に機能展開する場合には「下位階層を入力」ボタン７３を操作して入力欄７１に機能を入力し、その入力を確定すれば、下位の階層に機能展開できる。
【００２１】
機能展開が完了すると、最終の機能を達成するための検討項目を入力する。図８は、検討項目を入力する端末１Ａ、１Ｂの画面表示であり、設計者が機能を達成する為の検討項目を入力する入力欄８１、設計者がポインティングデバイス等を用いて操作する画面上のボタンとして「項目を追加する」ボタン８２、「項目入力終了」ボタン８３、及び上記展開した機能と入力された検討項目を表示する画面エリア８４からなる。
【００２２】
図８は、展開された機能「ＣＡＰに凸形状を設ける」に対してそれを達成する為の検討項目として「ＣＡＰ凸位置、ピッチ」及び「ＣＡＰの凸形状」を設定し、展開された機能「ＣＡＳＥに凹形状を設置する」に対してそれを達成する為の検討項目として「ＣＡＳＥの凹形状」を設定している。そして、設計者は、展開された機能「圧入代を適正化する」に対してそれを達成する為の検討項目として「圧入代」を設定すべく入力欄８１に検討項目を入力した状態である。
この状態で入力を確定すれば、展開された機能「圧入代を適正化する」に対してそれを達成する為の検討項目として「圧入代」が設定される。次いで、機能「圧入代を適正化する」に対して検討項目を追加する場合には「項目を追加する」ボタン８２を操作して入力欄８１に検討項目を入力、確定すれば項目が追加され、「項目入力終了」ボタン８３を操作すれば、次の機能に対する検討項目の入力、又は検討項目の入力が完了する。この検討項目は、後述する図２における詳細設計ＳＴ７での検討項目になる。
【００２３】
検討項目の入力が完了すると、図６に示すフローのように設計事項を設定ＳＴ６３する。この設定は、設計規格を満足させるために、設計者が何を検討すべきかが明確になるレベルを展開した機能の中から設計事項として設定する。
【００２４】
図９は、端末１Ａ、１Ｂに表示した設計規格の機能展開画面であり、この場合、設計事項として「ＣＡＰをコネクタハウジングに圧入して固定」を設定した状態を示す。この設定は、設計者が任意に設定するが、漠然とした機能レベルを設定した場合、検討すべき事項も漠然とするので、設計者が設計規格を満足させるに必要な検討事項が明確となるレベルの機能まで上位の機能レベルから下位へブレークダウンして行き決定する。
【００２５】
設計事項を設定ＳＴ６３すると、設計事項の管理ポイントを設定ＳＴ６４する。このステップＳＴ６４では、設計事項を達成する為の詳細な検討項目を管理ポイントとして設定する。図１０は、管理ポイントの抽出とナレッジ（設計情報）・部品との関連付けを行う画面であり、ＳＴ６４の例として図１０では設計事項「ＣＡＰをコネクタハウジングに圧入して固定」に対して管理ポイントとして入力欄１０１に該設計事項を達成する検討項目として「ＣＡＰの嵌合形状の圧入代設定」を入力し、その作業内容を入力欄１０２に「設計基準に適合させる（嵌合状態でＣＡＰが変形しない圧入代とする。また、ピッチ方向以外は圧入させない）」を入力する。この作業内容は、管理ポイント「ＣＡＰの嵌合形状の圧入代設定」における検討内容である。
【００２６】
次に、この管理ポイントで設計基準の有無により、選択入力欄１０３にその有無を入力し、設計基準がある場合にはその設計基準値を入力欄１０４に設計基準値を入力する。また、ＳＴ６４で、例えば特定の材料を選択したような場合、その根拠を示す検討シートの要否を選択入力欄１０５に入力する。
【００２７】
そして、一つの管理ポイントの設定が完了すると、「入力」ボタン１０３を操作し、表示エリア１０４に管理ポイント設定ＳＴ６４の入力状態を順次表示させる。ここで、上記のように設定した管理ポイントは、後述する図２の構想ＤＲＳＴ６におけるチェック事項となり、また、作業内容は、詳細設計ＳＴ７での検討項目になる。
【００２８】
管理ポイントの設定ＳＴ６４が終了すると、設計事項の対象となる部品の設定ＳＴ６５を行う。設計対象となる部品は、図１のデータベース４における部品データ４Ｅから設定するが、部品データ４Ｅにない場合は、新部品として新たに設定する。図１０における入力欄１０５に設計事項「ＣＡＰをコネクタハウジングに圧入して固定」に対する部品の入力例を示す。
【００２９】
部品の設定ＳＴ６５が終了すると、設計事項と設計情報を紐付けするＳＴ６６。この紐付けは、設計事項「ＣＡＰをコネクタハウジングに圧入して固定」に関連する設計情報を図１の設計情報データベース４Ｃを検索して選定する。図１０における入力欄１０６に設計事項「ＣＡＰをコネクタハウジングに圧入して固定」に対する検索・選定入力例を示す。
【００３０】
上述の端末１Ａ、１Ｂからの各種設定及び入力は、アプリケーションサーバ２及びデータベースサーバ３を通してデータベース４に蓄積される。その後、設定・入力したデータをもとに、ＳＴ６７で設計事項と部品とを対応させて部品から設計事項を見れるように編集し、さらにＳＴ６８で部品を効率よく設計する為に設計事項の並べ替えをする。つまり、部品を設計して行く流れに沿って設計事項を並べ替える。こうして、図１１に示すように、設計手順の構築が完了ＳＴ６９する。
【００３１】
図２にかえって、構想設計、即ち、設計手順の構築ＳＴ２が完了すると、設計審査の実施で、構想ＤＲ（デザインレビュー）ＳＴ６が行われる。このレビューは、構想設計の審査であり、図６のＳＴ６４で設定した管理ポイント、即ち、設計事項を達成する為の検討項目をチェックする等のレビューを行う。従って、管理すべき事項が明確になっているので、適正なレビューが可能となる。そして、ＳＴ６でＮＧであれば、再度ＳＴ２で構想設計をやり直し、ＯＫであれば、図１１の設計手順にしたがって部品を設計して行く。
【００３２】
部品Ａについて以下述べると、先ず、部品の詳細設計ＳＴ７を行う。この詳細設計では、上述の検討項目及び作業内容を参照しながら、設計者が詳細設計を行う。従って、設計者は、必要な事項をチェックしながら詳細設計できるので、適正な設計が可能になる。
【００３３】
そして、出来上がった設計結果ＳＴ８を設計事項ごとにデータベース４に蓄積されている設計基準や設計ルールＳＴ９と共にＳＴ１０で適合性を判定し、ＯＫであればＳＴ１１で検討書の作成要否を判定する。要否判定は、詳細設計した事項での検討内容をデータベース４に登録すべきか否かの判定である。
【００３４】
ＳＴ１０でＮＧの場合、及びＳＴ１１で検討書作成要の場合にはＳＴ１２で設計検討書の作成及び登録を行う。設計検討書は、データベース４の製品データベース４Ｄに登録される。次に、ＳＴ１１で検討書作成が否の場合、ＳＴ１３で最終の設計事項か否かが判断され、ＮＯであれば次の設計事項についてＳＴ８から同様の処理を実行し、ＹＥＳであればＳＴ１４で部品ＤＲの判定を行う。ここでの設計審査は、設計基準及び設計ルールが不適合の検討書に対して審議がなされる。
部品ＤＲＳＴ１４でＮＧであればＳＴ７から同様の処理を行い、ＯＫであれば部品Ａの設計が完了するＳＴ１５。
【００３５】
なお、ＳＴ７〜ＳＴ１５の処理は、製品に必要な各部品について行われる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る設計システムを示すシステム概念図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る設計手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係る端末から設計する機種を登録する場合の登録画面を示す図である。
【図４】本発明に係る既存のデータを流用して製品の設計規格を設定するときの端末の画面表示を示す図である。
【図５】本発明に係る新規に発生した設計規格に対する仮の設計規格を設定する端末の画面を示した図である。
【図６】本発明に係る設計事項及び設計手順の抽出を行う手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明に係る設計規格、規格値を一次レベルで機能展開している状況の画面を示した図である。
【図８】本発明に係る展開された機能に対してそれを達成する為の検討項目を設定する状況の画面を示した図である。
【図９】本発明に係る端末に表示した設計規格の機能展開画面を示した図である。
【図１０】本発明に係る管理ポイントの抽出とナレッジ（設計情報）・部品との関連付けを行う画面を示した図である。
【図１１】本発明に係る構築された設計手順の画面を示した図である。
【符号の説明】
【００３７】
１Ａ、１Ｂ  端末、    ２  アプリケーションサーバ、  ３  データベースサーバ、  ４  データベース。
【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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【図１１】
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