(57)【要約】【課題】事例ベースに基づいて、スキーマ群で構成される知識ベースを構築する際に、スキーマの設定に必要な、設計対象を特徴づける特徴値の定義を容易にする設計問題解決システムを提供する。【解決手段】本発明の設計問題解決システムは、設計仕様を構成する設計仕様項目の実績値で構成される事例ベース1と、スキーマ群で構成される知識ベース2と、与えられた特定の設計仕様に対して、知識ベース2を用いてファジイパターンマッチングを行うことにより、適切な設計指針の候補を決定する推論手段4と、知識ベース2にスキーマを設定する知識ベース構築手段3と具えており、知識ベース構築手段3は、設計仕様項目の各々について、設計指針の候補別に実績値を表示し、設計仕様項目の関数として定義される特徴値について、特徴値の定義に基づいて、設計指針の候補別に特徴値の実績値を表示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
設計指針の候補毎に与えられた、設計仕様を構成する１又は複数の設計仕様項目の実績値で構成される事例ベース(1)と、ファジイ集合で表現されるスキーマ群で構成される知識ベース(2)と、与えられた特定の設計仕様に対して、前記知識ベース(2)を用いてファジイパターンマッチングを行うことにより、前記特定の設計仕様に対して適切な設計指針の候補を決定する推論手段(4)と、前記知識ベース(2)にスキーマを設定する知識ベース構築手段(3)と具えた設計問題解決システムにおいて、
前記知識ベース構築手段(3)は、前記１又は複数の設計仕様項目の各々について、前記設計指針の候補別に前記実績値を表示し、
前記１又は複数の設計仕様項目の一部又は全ての関数として定義される特徴値について、前記特徴値の定義に基づいて、前記実績値を用いて、前記設計指針の候補別に前記特徴値の実績値を表示し、
前記設計指針の候補の各々に応じて、横軸を前記特徴値とし、縦軸を実績度として、スキーマを前記知識ベース(2)に設定することを特徴とする、ファジイパターンマッチングを用いた設計問題解決システム。
【請求項２】
前記知識ベース構築手段(3)は、設計仕様項目の各々について、横軸をその設計仕様項目、縦軸を前記設計指針の候補として、前記事例ベース(1)を構成する実績値をプロットしたグラフを表示装置(24)に表示する、請求項１に記載の設計問題解決システム。
【請求項３】
前記知識ベース構築手段(3)は、横軸を前記特徴値、縦軸を前記設計指針の候補として、前記特徴値の実績値をプロットしたグラフを表示装置(24)に表示する、請求項１又は請求項２に記載の設計問題解決システム。
【請求項４】
設計仕様を構成する１又は複数の設計仕様項目の各々について、事例ベース(1)から実績値を読み出して、設計指針の候補別に表示する第１ステップと、
前記１又は複数の設計仕様項目の一部又は全ての関数として定義される特徴値について、前記実績値を用いて、前記設計指針の候補別に前記特徴値の実績値を表示する第２ステップと、
前記設計指針の候補の各々に応じて、横軸を前記特徴値、縦軸を実績度として、ファジイ集合で表現されるスキーマを知識ベース(2)に設定する第３ステップと、
スキーマ群で構成された前記知識ベース(2)を用いてファジイパターンマッチングを行うことにより、与えられた特定の設計仕様に対して適切な設計指針の候補を決定する第４ステップと、
を行うファジイパターンマッチングを用いた設計問題解決方法。
【請求項５】
設計仕様を構成する１又は複数の設計仕様項目の各々について、事例ベース(1)から実績値を読み出して、設計指針の候補別に表示する第１ステップと、
前記１又は複数の設計仕様項目の一部又は全ての関数として定義される特徴値について、前記実績値を用いて、前記設計指針の候補別に前記特徴値の実績値を表示する第２ステップと、
前記設計指針の候補の各々に応じて、横軸を前記特徴値、縦軸を実績度として、ファジイ集合で表現されるスキーマを知識ベース(2)に設定する第３ステップと、
スキーマ群で構成された前記知識ベース(2)を用いてファジイパターンマッチングを行うことにより、与えられた特定の設計仕様に対して適切な設計指針の候補を決定する第４ステップと、
を記述したプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種々の設計問題を解決するために適用可能な、ファジイパターンマッチングを用いた設計問題解決システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、工業上発生する種々の設計問題を解決するために、様々な手法を用いたインテリジェントな設計問題解決システムの提案及び実施が行われてきた。設計問題とは、設計上のある前提条件に基づいて、設定上のある事項を決定する問題である。言い換えると、設計問題とは、与えられた設計仕様に基づいて設計指針を決定する問題であり、例えば、製品の形状の一部に基づいて、該製品のその他の形状を決定する問題、最終的な製品の仕様に基づいて、製造工程における中間品の形状を決定する問題、製品の形状から、該製品の運転条件を決定する問題等が該当する。
【０００３】
インテリジェントな設計問題解決システムでは、専門家又は熟練技術者の知識をシステムに反映させる試みが行われており、現在、専門家等の知識を知識ベース化して推論過程に用いるシステムが一般的となっている。しかしながら、このようなシステムの大半では、推論過程に用いられる知識べースは、コンピュータ表現のＩＦ〜ＴＨＥＮ〜ＥＬＳＥ形式で与えられており、専門家等の知識を整理してシステム上で表現するためには、多大な時間及び労力が必要とされている。特に、設計仕様と設計指針間の因果関係が複雑に絡み合った設計問題では、知識ベースをＩＦ〜ＴＨＥＮ〜ＥＬＳＥ形式でシステムに与えることは実質的に不可能となる。そこで、ファジイ集合を用いた知識ベースを利用した設計問題解決システムが提案、さらには実用化されている。
【０００４】
ファジイ集合を用いた設計問題解決システムの一例として、冷間鍛造の分野における、ファジイパターンマッチングを用いた設計問題解決システムがある(非特許文献１参照)。本システムは、冷間鍛造される製品の寸法等を設計仕様とし、定められたある設計仕様について工程の設計指針、すなわち各工程における中間品の形状を与えるものである。本システムは、冷間鍛造の工程設計に関する熟練技術者の知識を蓄積する事例ベースと、該事例ベースを用いて作成されたスキーマで構築される知識ベースと、該知識ベースに基づいて推論を行う、推論手段とを含んでいる。
【０００５】
事例ベースは、製品の寸法や各工程における中間品の形状について、実際に成形された冷間鍛造製品に関する過去の実績値によって構成されている。システムの利用者は、事例ベースを参照すると共にシステムの有する設定手段を用いて、ある中間品に一義的に対応したスキーマを知識ベースに設定する。スキーマはファジイ集合で表現され、システムの使用者は、事例ベースを参照して、製品の特徴を表す寸法比と中間品の形状との関係に基づいてスキーマの形状を決定及び設定し、寸法比に関する特定の入力値が与えられると、システムは、スキーマ群で構築された知識ベースを用いてファジイパターンマッチングによる推論を行い、該入力値の寸法比を有する製品に適した中間品の形状を出力する。
【非特許文献１】「冷間鍛造における工程設計のインテリジェントＣＡＤに関する研究」  塑性と加工  第３４巻  第３８７号  (１９９３−４)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ファジイパターンマッチングを用いた設計問題解決システムでは、設計対象(製品を含む)の特徴を表す特徴値をどのように定義するかということが、スキーマを設定する際に、すなわち知識ベースを構築する際に、非常に重要な問題となる。上記の場合において、例えば、製品の形状を表す全てのパラメータを特徴値として採用し、各特徴値に応じてスキーマ群を夫々設定してファジイパターンマッチングを行っても、これら特徴値の全てが中間品の形状に対して密接に関連するわけではないので、信頼度の高い推論結果を得ることはできない。製品が比較的単純であれば、当該分野で製品の特徴を表すとして用いられてきた特徴値、又は製品の特徴を表すと直感的に理解される特徴値を採用しても、有意な推論結果が得られる場合が多い。しかしながら、システムによって解決される設計問題が複雑化すると、例えば製品形状が複雑であると、設計指針との関係において製品の特徴に密接に関係するパラメータを選択すること、さらにはそれらを用いて特徴値を定義することは非常に困難になる。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するものであり、過去の実績、すなわち事例ベースに基づいて、ファジイ集合で表現されるスキーマの群で構成される知識ベースを構築する際に、スキーマの設定に必要な、設計対象を特徴づける特徴値の定義を容易にするファジイパターンマッチングを用いた設計問題解決システム及び方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のファジイパターンマッチングを用いた設計問題解決システムは、設計指針の候補毎に与えられた、設計仕様を構成する１又は複数の設計仕様項目の実績値で構成される事例ベースと、ファジイ集合で表現されるスキーマ群で構成される知識ベースと、与えられた特定の設計仕様に対して、前記知識ベースを用いてファジイパターンマッチングを行うことにより、前記特定の設計仕様に対して適切な設計指針の候補を決定する推論手段と、前記知識ベースにスキーマを設定する知識ベース構築手段と具えた設計問題解決システムにおいて、前記知識ベース構築手段は、前記１又は複数の設計仕様項目の各々について、前記設計指針の候補別に前記実績値を表示し、前記１又は複数の設計仕様項目の一部又は全ての関数として定義される特徴値について、前記特徴値の定義に基づいて、前記実績値を用いて、前記設計指針の候補別に前記特徴値の実績値を表示し、前記設計指針の候補の各々に応じて、横軸を前記特徴値とし、縦軸を実績度として、スキーマを前記知識ベースに設定することを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明のファジイパターンマッチングを用いた設計問題解決システムでは、前記知識ベース構築手段は、設計仕様項目の各々について、横軸をその設計仕様項目、縦軸を前記設計指針の候補として、前記事例ベースを構成する実績値をプロットしたグラフを表示装置に表示する。
【００１０】
さらに、本発明のファジイパターンマッチングを用いた設計問題解決システムでは、前記知識ベース構築手段は、横軸を前記特徴値、縦軸を前記設計指針の候補として、前記特徴値の実績値をプロットしたグラフを表示装置に表示する。
【発明の効果】
【００１１】
設計仕様項目の各々について、設計指針の候補別に実績値を表示することにより、どの設計仕様項目が設計指針と密接に関係しているかを判断すること、さらには、信頼度の高い推論、すなわちファジイパターンマッチングが行われるような特徴値を定義することが容易になる。実績値の表示は、例えば、表形式で行われても良いが、設計仕様項目と設計指針との関係を、システムの使用者が視覚的に把握することを容易にするために、知識ベース構築手段(3)は、横軸をある設計仕様項目、縦軸を設計指針の候補として、実績値をプロットしたグラフを表示装置に表示することが好ましい。
【００１２】
加えて、設計仕様項目の関数として定義される特徴値について、設計仕様項目の実績値を用いて、設計指針の候補別に特徴値の実績値を表示することにより、各設計指針の候補について、スキーマの形状を決定することが容易になる。特徴値の実績値の表示は、例えば、表形式で行われても良いが、特徴値と設計指針との関係を、システムの使用者が視覚的に把握することを容易にするために、横軸を特徴値、縦軸を設計指針の候補として、特徴値の実績値をプロットしたグラフを表示装置に表示することが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明の一実施例である設計問題解決システムの概要を示す説明図である。本システムは、ファジイパターンマッチングを用いてある設計対象に関する設計問題を解決するものである。本システムは、設計対象に関する過去の実績を蓄積する事例ベース(1)と、ファジイパターンマッチングに用いるスキーマ群を蓄積する知識ベース(2)と、スキーマを該知識ベース(2)に設定する知識ベース構築手段(3)と、知識ベース(2)を用いてファジイパターンマッチングを行う推論手段(4)と、該推論手段(4)への設計仕様の入力等を行う入力手段(5)と、該推論手段(4)の処理結果を出力する出力手段(6)とを含んでいる。
【００１４】
図２に示すように、本システムは、例えば、ＣＰＵ(21)、ＲＡＭ(22)、ハードディスク装置(23)、表示装置(24)、キーボード(25)及びプリンタ装置(26)等を具えたパーソナルコンピュータ上にて実現される。ハードディスク装置(23)には、事例ベース(1)、知識ベース(2)、及びファジイパターンマッチングを用いて設計問題を処理する手順を記述したプログラム(27)が格納されている。ハードディスク装置(23)から読み出されてＲＡＭ(22)に格納されたプログラム(27)が、ＣＰＵ(21)により実行されることによって、さらには、表示装置(24)、キーボード(25)、プリンタ装置(26)及びオペレーションシステム等のパーソナルコンピュータの構成要素が協動することによって、上記の知識ベース構築手段(3)、推論手段(4)、入力手段(5)及び出力手段(6)は実現される。
【００１５】
本システムは、与えられた特定の設計仕様に対して、ファジイパターンマッチングによる推論を行って設計指針を与える。設計仕様は、１又は複数の設計仕様項目で構成される。設計仕様項目は、設計対象を特定するパラメータであり、例えば、高さ、幅及び長さ等の製品の形状に関するパラメータが該当する。設計仕様項目は、設計対象を特定するパラメータであればよく、例えば、製品のある部分の温度や製品内を流れる流体の流量等であってもよい。
【００１６】
事例ベース(1)には、設計指針の候補毎に、設計対象に関する過去の実績が記録されている。より具体的には、設計指針の候補毎に、設計仕様を構成する各設計仕様項目について、過去の実績値が記録されている。設計指針とは、与えられた設計仕様に基づいて導出される又は決定される設計上の事項であり、設計指針の候補とは、与えられた設計仕様に基づいて設計指針を決定する場合に、選択される可能性のある候補である。すなわち、本システムは、ある定められた設計仕様が与えられると、ファジイパターンマッチングによる推論を行って、設計指針の複数の候補から、該設計仕様に適した特定の候補を決定する。設計仕様は、例えば、製品の最終的な又は中間的な形態であってよく、また、製品のある部分の温度や製品内を流れる流体の流量等であってもよい。
【００１７】
冷間鍛造では、素材は、幾つかの工程を経て最終的な製品形状に加工される。冷間鍛造工程設計問題は、最終的な製品形状から、各工程における中間品の形状を決定するものである。本システムは、このような冷間鍛造工程設計問題を解決するために使用可能であり、以下の記載では、必要に応じて、図３に示す軸対称中空製品(41)を冷間鍛造で作製する工程の設計に、本システムを適用した場合を具体例として、本発明を説明する。
【００１８】
図３では、最終的な製品(41)と、素材(42)と、該製品(41)を得るための最終工程で処理される中間品(43a-e)とが示されている。本具体例では、中間品(43a-e)には、５つの種類が存在している。製品(41)の形状を特定するパラメータＤ１、Ｄ２、ｄ、Ｔ、Ｉ１及びＩ２の各々が、設計仕様項目となる。Ｄ１はフランジ直径、Ｄ２は首下部直径、ｄは内側直径、Ｔはフランジ傾斜角、Ｉ１はフランジ高さ、Ｉ２は首下部高さである。本システムは、これら設計仕様項目の具体的な数値として与えられた設計仕様について、適切な中間品をファジイパターンマッチングを用いて決定する。すなわち、各中間品(43a-e)は、設計指針の候補である。事例べース(1)には、各中間品(43a-e)について、該中間品(43a-e)から製品(41)が作製された場合における各設計仕様項目(Ｄ１、Ｄ２、ｄ、Ｔ、Ｉ１、Ｉ２)の具体的な数値である実績値で構成されている。なお、説明を簡略化するために、本具体例では、最初の工程から最終工程前の工程における中間品の形状については決定しないものとする。
【００１９】
図４は、本システムが行う処理を示すフローチャートである。まず、使用者がキーボード(25)を用いて指示すると、知識ベース構築手段(3)は、設計仕様を構成する１又は複数の設計仕様項目の各々について、実績値を事例ベース(1)から読み出して(Ｓ１)、設計仕様項目の各々について、設計指針の候補別に実績値を表示装置(24)に表示する(Ｓ２)。
【００２０】
本システムを冷間鍛造工程設計に適用した場合を例にすると、ステップＳ２にて、図５(a)乃至(f)に示すグラフが、表示装置(24)に表示される。これらグラフは、表示装置(24)に同時に表示されてもよいが、個別に又は選択的に表示装置(24)に表示可能とされてもよい。図５(a)は、設計仕様項目Ｄ１について、設計指針の候補たる中間品(43a-e)別に、実績値をプロットしたグラフである。本図(他の図も同様)において、実績値は白丸で示されている。グラフの横軸は第１設計仕様項目Ｄ１であり、縦軸は設計指針の候補である。このグラフにおいて、第１候補乃至第５候補は、図３に示す中間品(43a)乃至中間品(43e)に夫々対応しており、第１候補乃至第４候補については３つの実績値が、第５候補については４つの実績値がプロットされている。図５(b)乃至(f)は、夫々、設計仕様項目Ｄ２、ｄ、Ｔ、Ｉ１及びＩ２について、設計指針の候補別に、実績値をプロットしたグラフである。
【００２１】
このように、設計仕様を構成する１又は複数の設計仕様項目の各々について、設計指針の候補別に実績値を示すことにより、システムの使用者は、どの設計仕様項目が設計指針と密接に関係しているかを判断することが容易になる。例えば、図５(c)、(e)及び(f)に示すグラフでは、他のグラフと比較して、実績値の振る舞いに特徴があること(又は、他のグラフでは、実績値は、ほとんどランダムに配置されていること)が理解できる。図５(c)及び(e)に示すグラフでは、候補の番号が大きくなるにつれて、実績値の集まりが、右から左に移動しており、図５(f)に示すグラフでは、この反対となっている。また、図５(c)及び(e)に示すグラフでは、各候補における実績値のばらつきは小さい。従って、システムの使用者は、図５(a)乃至(f)に示すグラフを参照することにより、第３設計仕様項目ｄ、第５設計仕様項目Ｉ１及び第６設計仕様項目Ｉ２が設計指針と密接に関係していると判断することができる。
【００２２】
次に、システムの使用者は、設計指針と密接に関係していると判断及び選択した設計仕様項目の関数として、設計指針との関係で設計仕様を特徴づける特徴値を定義する。使用者は、キーボード(25)を用いて特徴値の定義を入力する(Ｓ３)。なお、システムの解決すべき設計問題によっては、特徴値を設計仕様項目自体としてよい場合もある。システムを冷間鍛造工程設計に適用した具体例では、特徴値は、設計仕様項目ｄ、Ｉ１及びＩ２の関数として、例えば、(Ｉ１＋Ｉ２)/ｄと定義される。
【００２３】
ステップＳ３で入力された特徴値の定義を受けて、知識ベース構築手段(3)は、特徴値について、設計指針の候補別に実績値を表示装置(24)に表示する(Ｓ４)。知識ベース構築手段(3)は、ステップＳ１にて事例ベース(1)から読み出した設計仕様項目の実績値を、入力された定義に基づいて特徴値の実績値に変換して、表示装置(24)に表示する。
【００２４】
システムを冷間鍛造工程設計に適用した具体例では、ステップＳ３にて特徴値の定義(Ｉ１＋Ｉ２)/ｄが入力されると、ステップＳ４にて、知識ベース構築手段(3)は、設計仕様項目の実績値をこの定義に基づいて特徴値の実績値に変換して、図６に示すようなグラフ(61)を表示装置(24)に表示する。グラフ(61)では、設計指針の候補たる中間品(43a-e)別に、特徴値の実績値がプロットされている。グラフ(61)の横軸は特徴値であり、縦軸は設計指針の候補である。
【００２５】
ファジイパターンマッチングを行うためには、設計指針の候補毎にスキーマが知識ベース(2)に設定される必要がある。スキーマの設定において、特に、特徴値の実績値の範囲(最大値及び最小値)、及び特徴値の実績値の密度は、スキーマの形状を定める際に考慮されるべき重要な要素である。知識ベース構築手段(3)が、図６に示すようなグラフ(61)を表示装置(24)に表示することによって、設計指針の候補別に、特徴値の実績値の振る舞いを視覚的に容易に把握できるので、本システムでは、スキーマの形状の決定が容易になっている。
【００２６】
使用者は、知識ベース構築手段(3)によって設計指針の候補別に表示された実績値を見ながら、設定手段を用いて、設計指針の候補毎にスキーマを設定する(Ｓ５)。スキーマは、台形又は三角形で表現されたファジイ集合で表現される。例えば、図６に示すように、知識ベース構築手段(3)は、実績値を表示するグラフ(61)の下方にスキーマ設定画面(62)を表示する。スキーマ設定画面(62)は、横軸を特徴値、縦軸を実績度とするグラフ形式である。実績度の範囲は、０.０から１.０である。スキーマ設定画面(62)の横軸は、その上方のグラフ(61)の横軸を真下に平行移動させたものであり、さらに、グラフ(61)とスキーマ設定画面(62)の横軸の目盛線(63a-f)は、共通化されている。なお、本実施例では、グラフ(61)及びスキーマ設定画面(62)を同時に表示装置(24)に表示しているが、これらは個別に表示されてもよい。
【００２７】
図６に示す５つのスキーマ(64a-e)は、夫々設計指針の候補、すなわち中間品(43a-e)に一意に対応している。各スキーマ(64a-e)は、ある特徴値に対して実績上あり得る度合い場合が１００％である場合、１.０となり、実績上あり得る度合い場合が０％である場合、０.０となる。また、０.０から１.０までの傾斜部分は、あいまい幅であり、設計指針の候補の選択において、熟練技術者があいまいに判断している場合に、熟練技術者の考えに見合った度合いを表現する。使用者は、キーボード(25)を用いて、例えばスキーマの両端部の値(実績度が０.０となる特徴値の値)と、あいまい幅(各端部からの傾斜部分の範囲)とを入力することにより、各スキーマ(64a-e)を知識ベース(2)に設定する。スキーマの両端部の値及びあいまい幅が入力されると、スキーマ設定画面(62)にスキーマが表示される。
【００２８】
ステップＳ５にて、設計指針の候補に対応するスキーマ(64a-e)が設定されて、知識ベース(2)が構築されると、使用者は、キーボード(25)を用いて、具体的な数値として設計仕様を入力する(Ｓ６)。推論手段(4)は、ステップＳ３において入力された特徴値の定義を踏まえて、ステップＳ６で入力された設計仕様を構成する設計仕様項目の値から、設計仕様に係る特徴値の値を算出する(Ｓ７)。そして、推論手段は、ファジイパターンマッチングによる推論を行う(Ｓ８)。具体的には、特徴値の値に対応するファジイ集合が作成され、知識ベース(2)を構成する各スキーマ(64a-e)と一致する度合いであるマッチング値が求められる。そして、マッチング値の大きいスキーマに対応する設計指針候補が適切な設計指針として選択される。
【００２９】
例えば、図７に示すように、特徴値の値ｆが与えられると、推論手段(4)は、値ｆが一定である線を中心線とし、頂点で実績度が１.０である２等辺三角形としてファジイ集合(81)を作成する。そして、該ファジイ集合(81)と各スキーマ(64a-e)とのマッチング値を夫々計算する。ファジイ集合(81)とスキーマ(64c-e)は全く一致することはなく、該ファジイ集合(81)とスキーマ(64b)のマッチング値は、ファジイ集合(81)とスキーマ(64a)のマッチング値よりも大きいので、スキーマ(64b)に対応する第２候補、すなわち図３に示す中間品(43b)が適切な設計指針として選択される。推論手段(4)は、推論結果を出力手段(6)を介して出力する(Ｓ９)。なお、本システムのような知識ベース(2)を用いたファジイパターンマッチングの手法は公知であるので、詳細な説明は省略する。
【００３０】
ファジイパターンマッチングによる推論手段(4)における推論の結果、ある設計仕様に対して、特定の設計指針候補が定められるが、この設計仕様、すなわち、具体的には入力した設計仕様項目の値を、設計指針候補に関する実績値として、事例ベース(1)にデータを追加することが好ましい(Ｓ１０)。これにより、システムが動作する毎に、事例ベース(1)の内容が充実し、より適切にスキーマを設定することが可能となる。
【００３１】
なお、本システムの利用において、ステップＳ１乃至Ｓ５の処理は、使用者の判断によりスキーマを設定する際に、言い換えると知識ベース(2)を設定又は更新する際に行われる。システムが、既存の知識ベース(2)を用いて推論を行う場合には、ステップＳ６乃至Ｓ１０のみが行われる。
【００３２】
本発明のシステムは、射出成形金型設計に適用することも可能である。射出成形金型設計問題では、製品の形状に基づいて、射出速度、保圧圧力、ランナー形状、ゲート形状、又は冷却条件等の成形条件を決定する。図８は、箱状の製品を射出成形する金型(91)の断面図である。金型(91)には、スプルー(92)、ランナー(93)、ゲート(94)、及び、成形される製品の形状に対応したキャビティ(95)が形成されている。スプルー(92)、ランナー(93)、さらにはゲート(94)を介して、溶融した樹脂がキャビティ(95)に注入される。そして、該キャビティ(95)に充填された樹脂が固化することにより、製品が形成される。樹脂の収縮によるヒケの発生を防止するために、樹脂がキャビティ(95)に充填した後に、スプルー(92)に保圧圧力ｐを作用させる。
【００３３】
図８に示す金型(91)を用いて製品を成形する場合、スプルー(92)に作用させる保圧圧力ｐを製品の形状に応じて決定する必要がある。設計仕様は、製品の肉厚ｔ、及び製品の体積(キャビティ(95)の体積)Ｖｓ、ランナー(93)の断面積Ａｒ、及びゲート(94)の断面積Ａｇの計４つの設計仕様項目で与えられ、事例ベース(1)は、設計指針の候補である複数の保圧圧力ｐの候補値に応じた、これら設計仕様項目の実績値で構成される。システムの利用者は、図４に示すステップＳ２が行われることにより、これら設計仕様項目について、設計指針の候補(保圧圧力ｐの候補値)別に、実績値が表示される。使用者は、実績値の表示を参照して、設計仕様項目ｔ、Ｖｓ、Ａｒ及びＡｇの一部又は全ての関数として特徴値を定義する(Ｓ３)。そして、定義された特徴値について、設計仕様項目の実績値を用いて、設計指針の候補別に特徴値の実績値が表示され(Ｓ４)、使用者はこの表示を参照して、スキーマを設定する(Ｓ５)。そして、特定の設計仕様が与えられて、システムがファジイパターンマッチングを行うことにより、この設計仕様に適切な保圧圧力ｐの値が決定される(Ｓ８)。
【００３４】
上記実施例の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施例である設計問題解決システムの概要を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施例である設計問題解決システムが、パーソナルコンピュータ上にて実現された状態を示す説明図である。
【図３】軸対称中空製品を冷間鍛造により作製する工程を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施例である設計問題解決システムが行う処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施例である設計問題解決システムが、設計仕様項目の各々について、設計指針の候補別に、実績値を表示装置に表示した状態を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施例である設計問題解決システムが、特徴値の定義に基づいて、設計指針の候補別に、特徴値の実績値を表示した状態を示す説明図である。
【図７】本発明の一実施例である設計問題解決システムが行う、ファジイパターンマッチングの具体例を示す説明図である。
【図８】本発明の一実施例である設計問題解決システムが適用される射出成形金型設計に係る金型の断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
(1)     事例ベース
(2)     知識ベース
(3)     知識ベース構築手段
(4)     推論手段
(24)    表示装置
【図１】
2005085070.tif 000003
【図２】
2005085070.tif 000004
【図３】
2005085070.tif 000005
【図４】
2005085070.tif 000006
【図５】
2005085070.tif 000007
【図６】
2005085070.tif 000008
【図７】
2005085070.tif 000009
【図８】
2005085070.tif 000010