(57)【要約】【課題】コンピュータを使って、ある製品の設計を行う設計者を支援する設計支援方法を及び設計支援システムを提供する。【解決手段】設計項目の設計を遂行するためにベテラン設計者が判断してきた判断基準のパラメータ、前記判断基準のパラメータを算出するための算出用パラメータ及び算出式、前記設計項目と前記算出用パラメータとの関係、及び前記判断基準のパラメータの設計目標値を定義して予めデータベースに登録しておく。そして、製品の特定機種についての設計時に、コンピュータによって、前記設計項目の作業内容を遂行するのに必要となる前記算出用パラメータを、前記設計目標値を参照しながら設定する。【選択図】図７
2007241514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータを使って、製品の機構設計を行う作業者を支援する機構設計支援方法であって、
前記製品の機構設計に必要となる設計仕様、構成部品、設計項目、前記設計仕様と前記構成部品との関係、そして前記設計項目と前記設計仕様又は前記構成部品との関係をコンピュータ上で定義してデータベースに登録する構築工程と、
前記製品の特定機種について、前記設計仕様を作業者に提示し、必要に応じて追加・変更・削除を行って前記設計仕様の内容の決定をコンピュータ上で作業者に促す設計仕様決定工程と、
前記構築工程で登録された前記設計仕様と前記構成部品との関係に基づいて、前記特定機種で用いる前記構成部品を前記データベースから抽出して作業者に提示し、必要に応じて追加・変更・削除を行って前記構成部品の決定をコンピュータ上で作業者に促す構成部品決定工程と、
前記構築工程で登録された前記設計項目と前記設計仕様又は前記構成部品との関係に基づいて、コンピュータによって、前記特定機種で用いる前記設計項目を前記データベースから抽出して作業者に提示し、必要に応じて追加・変更・削除を行って前記設計項目の決定をコンピュータ上で作業者に促す設計項目決定工程と、
前記設計項目決定工程で決定された設計項目の具体的な作業内容を、コンピュータによって、作業者に提示し、作業者をナビゲートして前記作業内容の遂行を促す設計項目遂行工程と、を具備する機構設計支援方法において、
前記構築工程は、さらに、設計項目の設計を遂行するために必要となる判断基準のパラメータ、前記判断基準のパラメータを算出するための算出用パラメータ及び算出式、前記設計項目と前記算出用パラメータとの関係、及び前記判断基準のパラメータの設計目標値を定義してデータベースに登録するように作業者に促す工程を備え、
前記設計項目遂行工程は、さらに、前記設計項目の前記作業内容を遂行するのに必要となる前記算出用パラメータを設定するように作業者に促し、作業者によって設定された前記算出用パラメータの値から前記算出式に従って前記判断基準のパラメータの値を算出し、作業者が算出された前記判断基準のパラメータの値を前記設計目標値と比較できるように作業者に提示する工程を備えたことを特徴とする機構設計支援方法。
【請求項２】
前記設計項目遂行工程において、前記設計目標値とは異なる基準値を設定することを作業者に促し、作業者によって前記基準値が設定された場合には、作業者が算出された前記判断基準のパラメータの値を前記基準値と比較できるように作業者に提示する工程をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の機構設計支援方法。
【請求項３】
製品の機構設計を行う作業者を支援する機構設計支援システムであって、
前記製品の機構設計に必要となる設計仕様、構成部品、設計項目、前記設計仕様と前記構成部品との関係、そして前記設計項目と前記設計仕様又は前記構成部品との関係をコンピュータ上で定義してデータベースに登録する構築手段と、
前記製品の特定機種について、前記設計仕様を作業者に提示し、必要に応じて追加・変更・削除を行って前記設計仕様の内容の決定をコンピュータ上で作業者に促す設計仕様決定手段と、
前記構築手段で登録された前記設計仕様と前記構成部品との関係に基づいて、前記特定機種で用いる前記構成部品を前記データベースから抽出して作業者に提示し、必要に応じて追加・変更・削除を行って前記構成部品の決定をコンピュータ上で作業者に促す構成部品決定手段と、
前記構築手段で登録された前記設計項目と前記設計仕様又は前記構成部品との関係に基づいて、コンピュータによって、前記特定機種で用いる前記設計項目を前記データベースから抽出して作業者に提示し、必要に応じて追加・変更・削除を行って前記設計項目の決定をコンピュータ上で作業者に促す設計項目決定手段と、
前記設計項目決定手段で決定された設計項目の具体的な作業内容を、コンピュータによって、作業者に提示し、作業者をナビゲートして前記作業内容の遂行を促す設計項目遂行手段と、を具備する機構設計支援システムにおいて、
前記構築手段は、さらに、設計項目の設計を遂行するために必要となる判断基準のパラメータ、前記判断基準のパラメータを算出するための算出用パラメータ及び算出式、前記設計項目と前記算出用パラメータとの関係、及び前記判断基準のパラメータの設計目標値を定義してデータベースに登録するように作業者に促す手段を備え、
前記設計項目遂行手段は、さらに、前記設計項目の前記作業内容を遂行するのに必要となる前記算出用パラメータを設定するように作業者に促し、作業者によって設定された前記算出用パラメータの値から前記算出式に従って前記判断基準のパラメータの値を算出し、作業者が算出された前記判断基準のパラメータの値を前記設計目標値と比較できるように作業者に提示する手段を備えたことを特徴とする機構設計支援システム。
【請求項４】
前記設計項目遂行手段において、前記設計目標値とは異なる基準値を設定することを作業者に促し、作業者によって前記基準値が設定された場合には、作業者が算出された前記判断基準のパラメータの値を前記基準値と比較できるように作業者に提示する手段をさらに備えたことを特徴とする請求項３に記載の機構設計支援システム。
【請求項５】
コンピュータを使って、製品の機構設計を行う作業者を支援するために、コンピュータを、
前記製品の機構設計に必要となる設計仕様、構成部品、設計項目、前記設計仕様と前記構成部品との関係、そして前記設計項目と前記設計仕様又は前記構成部品との関係を定義してデータベースに登録する構築手段と、
前記製品の特定機種について、前記設計仕様を作業者に提示し、必要に応じて追加・変更・削除を行って前記設計仕様の内容の決定を作業者に促す設計仕様決定手段と、
前記構築手段で登録された前記設計仕様と前記構成部品との関係に基づいて、前記特定機種で用いる前記構成部品を前記データベースから抽出して作業者に提示し、必要に応じて追加・変更・削除を行って前記構成部品の決定を作業者に促す構成部品決定手段と、
前記構築手段で登録された前記設計項目と前記設計仕様又は前記構成部品との関係に基づいて、前記特定機種で用いる前記設計項目を前記データベースから抽出して作業者に提示し、必要に応じて追加・変更・削除を行って前記設計項目の決定を作業者に促す設計項目決定手段と、
前記設計項目決定手段で決定された設計項目の具体的な作業内容を、作業者に提示し、作業者をナビゲートして前記作業内容の遂行を促す設計項目遂行手段と、として機能させるコンピュータ・プログラムにおいて、
コンピュータを、前記構築手段において、さらに、設計項目の設計を遂行するために必要となる判断基準のパラメータ、前記判断基準のパラメータを算出するための算出用パラメータ及び算出式、前記設計項目と前記算出用パラメータとの関係、及び前記判断基準のパラメータの設計目標値を定義してデータベースに登録するように作業者に促す手段として機能させ、
コンピュータを、前記設計項目遂行手段において、さらに、前記設計項目の前記作業内容を遂行するのに必要となる前記算出用パラメータを設定するように作業者に促し、作業者によって設定された前記算出用パラメータの値から前記算出式に従って前記判断基準のパラメータの値を算出し、作業者が算出された前記判断基準のパラメータの値を前記設計目標値と比較できるように作業者に提示する手段として機能させることを特徴とするコンピュータ・プログラム。
【請求項６】
コンピュータを、前記設計項目遂行手段において、前記設計目標値とは異なる基準値を設定することを作業者に促し、作業者によって前記基準値が設定された場合には、作業者が算出された前記判断基準のパラメータの値を前記基準値と比較できるように作業者に提示する手段として機能させることを特徴とする請求項５に記載のコンピュータ・プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ある製品の特定機種の機構設計作業を行う作業者に対し、当該作業者が行うべき作業内容を提示する他、種々の方法で作業者をナビゲートする機構設計支援方法、機構設計支援システム並びに機構設計支援プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来は、新たな製品を設計する場合には、試行錯誤を繰り返しながら物理的形状、各部の寸法、必要な部品、部品相互の位置関係等を決めるという作業を遂行しながら機構設計を行っていた。これまでは、一定以上の品質水準を維持しながら短期間で設計できるようになるには、一人の設計者が同一カテゴリーの製品の設計を何度も繰り返すことが必要だった。また、このように同一カテゴリーの製品設計を何度も繰り返すことによって、次第にその製品の設計に慣れ、独自に設計ノウハウを獲得することができるようになるが、そのようなノウハウは、通常その設計者個人のものであり、他の設計者との間でそのようなノウハウを共有することは難しかった。
【０００３】
しかしながら、製品購入者の要求が多様化し、多品種少量生産が一般化してくると、同一カテゴリーの製品であっても多数の機種を短期間のうちに次々と市場に投入する必要が生じ、それに伴ってそれぞれの機種の設計に要する期間を大幅に短縮したいという要請が強まっている。このため多くの製品の設計現場で、経験の浅い設計者にも、一定水準以上の品質で、しかも短い期間でそれぞれの機種の設計をさせることが重要な課題となってきた。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３６２５５８
【０００５】
これに対して、特許文献１に開示されるように、コンピュータを使って、ある製品の機構設計を行う設計者を支援する機構設計支援方法、機構設計支援システム並びに機構設計支援プログラムが開発されている。
【０００６】
特許文献１に記載の発明は、前記製品の設計に必要となる設計仕様、構成部品、設計項目、前記設計仕様と前記構成部品との関係、そして前記設計項目と前記設計仕様又は前記構成部品との関係をコンピュータ上で定義してデータベースに登録する構築工程を設ける。具体的には、ある製品の開発・設計を行う場合は、まず、その製品の設計に詳しい技術者等から、どのような設計項目、どういった設計仕様、どのような部品が必要であるか等についての聞き取り調査を行い、その結果をデータベースに登録してゆく。
【０００７】
そして、前記製品の特定機種について、コンピュータによって、設計者に前記設計仕様を提示し、必要に応じて追加・変更・削除をおこなって前記設計仕様の内容の決定を促す設計仕様決定工程を設け、前記構築工程で登録された設計仕様と構成部品との関係に基づいて、前記特定機種で用いる構成部品を前記データベースから抽出して設計者に提示し、必要に応じて追加・変更・削除を行って構成部品の決定をコンピュータ上で設計者に促す構成部品決定工程を設け、前記構築工程で登録された前記設計項目と前記設計仕様又は前記構成部品との関係に基づいて、コンピュータによって、前記特定機種に必要な設計項目を抽出し、前記特定機種で用いる設計項目を前記データベースから抽出して作業者に提示し、必要に応じて追加・変更・削除を行って設計項目の決定をコンピュータ上で作業者に促す設計項目決定工程を設け、前記設計項目決定工程で決定した設計項目の具体的な作業内容を、コンピュータによって設計者に提示し、設計者をナビゲートして当該作業内容の遂行を促す設計項目遂行工程を設ける。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の発明は、設計仕様、構成部品、設計項目、前記設計仕様と前記構成部品との関係、そして前記設計項目と前記設計仕様又は前記構成部品との関係を定義して、設計者の設計支援に役立てようとするものであり、具体的にどのような判断基準・詳細な設計要素に基づいて各設計項目を遂行していくべきか、そしてその設計要素のパラメータをどのように確定していくかに関しては、設計者の判断を促すようなシステムが確立されていない。この点、各設計項目に関して寸法などのパラメータを設計者が容易に設定でき、かつ、その設定結果の良否の判断を行い易いようにサポートするシステムを確立することができれば有用である。本発明は、このような課題を解決することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明は、コンピュータを使って、ある製品の機構設計を行う設計者を支援する機構設計支援方法、機構設計支援システム並びに機構設計支援プログラムを提供する。
【００１０】
そのために、前記製品の設計に必要となる設計仕様、構成部品、設計項目、前記設計仕様と前記構成部品との関係、そして前記設計項目と前記設計仕様又は前記構成部品との関係をコンピュータ上で定義してデータベースに登録する構築工程を設け、前記構築工程において、さらに、設計項目の設計を遂行するためにベテラン設計者が判断してきた判断基準のパラメータ、前記判断基準のパラメータを算出するための算出用パラメータ及び算出式、前記設計項目と前記算出用パラメータとの関係、及び前記判断基準のパラメータの設計目標値を定義してデータベースに登録する工程を設ける。ここで、前記設計項目と前記算出用パラメータとの関係を定義して登録することは、具体的には、後述する設計項目遂行工程において、各設計項目の設計の遂行に必要となる前記算出用パラメータを特定できるように予めデータベースに登録しておくことを示す。
【００１１】
また、前記製品の特定機種について、コンピュータによって、設計者に前記設計仕様を提示し、必要に応じて追加・変更・削除をおこなって前記設計仕様の内容の決定を促す設計仕様決定工程を設け、前記構築工程で登録された設計仕様と構成部品との関係に基づいて、前記特定機種で用いる構成部品を前記データベースから抽出して設計者に提示し、必要に応じて追加・変更・削除を行って構成部品の決定をコンピュータ上で設計者に促す構成部品決定工程を設け、前記構築工程で登録された前記設計項目と前記設計仕様又は前記構成部品との関係に基づいて、コンピュータによって、前記特定機種に必要な設計項目を抽出し、前記特定機種で用いる設計項目を前記データベースから抽出して作業者に提示し、必要に応じて追加・変更・削除を行って設計項目の決定をコンピュータ上で作業者に促す設計項目決定工程を設け、前記設計項目決定工程で決定した設計項目の具体的な作業内容を、コンピュータによって設計者に提示し、設計者をナビゲートして当該作業内容の遂行を促す設計項目遂行工程を設け、前記前記設計項目遂行工程において、前記設計項目の前記作業内容を遂行するのに必要となる前記算出用パラメータを設定するように設計者を促す工程を設ける。
【００１２】
また、前記設計項目遂行工程において、設計者によって設定された算出用パラメータの値から前記判断基準のパラメータの算出式に従って前記判断基準のパラメータの値を算出し、設計者が算出された前記判断基準のパラメータの値を前記設計目標値と比較できるように設計者に提示する工程をさらに設けることができる。
【発明の効果】
【００１３】
上記内容に従って作業を進めれば、どういう手順で具体的にどのような作業を行えばよいかを詳しく知らないような、当該製品の設計経験が浅い設計者でも、一定以上の水準で設計を行うことが可能となり、しかも、設計に要する期間も短縮できる。より具体的には、本発明によれば、設計前に、従来ベテラン設計者が判断してきた判断基準を数式化してデータベースに登録しておくことにより、設計時に、経験の浅い設計者に対しても共通の前記判断基準に基づいて設定を行うように促すことが可能となる。結果として、各設計者は、前記判断基準を共有して設計を進めることができるため、品質の安定化、設計時間の短縮を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に図面を参照しながら、本発明の実施の一形態として実現した設計ナビゲーションシステムについて説明する。本実施形態の設計ナビゲーションシステムは、基本的に、コンピュータと、このコンピュータ上で実行されるコンピュータ・プログラムにより構成される。また、コンピュータとその上で実行されるコンピュータ・プログラムとを併せて、システムを構成することができる。
【００１５】
本実施形態の設計ナビゲーションシステムは、大きく分けて、「構築モード」と「実行モード」という二つのモードに分けられる。「構築モード」とは、ある製品、例えば携帯電話の全体及び各部位の物理的形状、使用されることが予想される部品、部品相互間の位置関係、各部位に必要とされる強度などの機構設計を行うために必要とされる設計仕様、用いられることが予想される機構部品、設計作業が必要になると予想される設計項目、及び設計項目を遂行するために必要とされる熟練者が従来判断してきた判断基準を、コンピュータ上で相互に関連付けてデータベースに登録するモードである。言い換えると、機構設計者の設計作業をナビゲートするために必要とされる情報を、設計作業に先立って予め準備するモードである。
【００１６】
一方、「実行モード」は、前記構築モードで準備された情報に基づいて、ある製品の特定機種の製品（例えば携帯電話という製品の特定の一機種）の機構設計に必要な設計仕様、機構部品、設計項目、及び設計項目を遂行するための判断基準を抽出して、例えばＣＡＤシステム上で実際に設計作業を行う作業者をナビゲートするモードである。
【００１７】
実行モードは、本実施形態においては、設計作業の内容を考慮して「構想設計」、「詳細設計」という二つの段階に分けられている。「構想設計」では、当該機種の機構設計を行うのに必要な設計項目の抽出と、それらの設計項目を実行する順番を示す設計フローを生成する。「詳細設計」では、構想設計で示された設計フローに従って、詳細設計者にそのときどきに機構設計を行うべき設計項目を提示し、さらには、詳細設計者にその設計項目の中でどのような判断基準に基づいて詳細設計を遂行していくかについて提示し、必要な設計作業を促す。ただし、「構想設計」、「詳細設計」という分け方は一例に過ぎず、本発明がこのような分け方に限定されるものではなく、実行モードを一つの一連の手続としたり、三つ以上に分ける場合も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００１８】
以下では、「構築モード」、「構想設計」、「詳細設計」の順に本実施形態の設計ナビゲーションのフローを説明する。
【００１９】
［構築モード］
構築モードでは、前述のように、主として構想設計及び詳細設計における設計者の設計作業をナビゲートするのに必要な情報を、設計作業に先立って予めコンピュータ上で準備し、データベースに登録する。図６は、構築モードにおける作業の全体的手順を示した流れ図である。以下では、この構築モードを使って、携帯電話機の機構設計を行う作業者を支援するためのシステムとして必要な情報を構築する場合を説明する。
【００２０】
まず、設計者は、コンピュータにログインしてシステムを起動させると、設計仕様の登録（Ｓ６０２）、構成部品の登録（Ｓ６０３）、設計フローを構成する設計項目の登録（Ｓ６０４）の作業を行うように促され、これらを登録することができる。登録された情報は、所定の形式に従ってシステムのデータベース（ＤＢ）に格納される。
【００２１】
構成部品の登録（Ｓ６０３）は、製品に使用されることが予想される機構部品を登録することを示す。そして、部品については、設計仕様との関連を定義する必要がある（Ｓ６０５）。設計仕様とその設計仕様に関連する部品の関係を定義することができ、ここで定義された情報が、後の実行モード（構想設計及び詳細設計）において利用される。このように定義した関係に基づいて、設計仕様に対応する部品をコンピュータに自動的に抽出させることができるので、設計作業を行う者の経験が浅くても、必要かつ適切な部品を選択することが可能となる。
【００２２】
設計項目の登録（Ｓ６０４）では、「設計項目機能」、「親情報」をそれぞれ登録する。「設計項目機能」には、その設計項目がどういう機能を持つかという説明を入力する。ここには、後に詳細設計を行う者が一目でその設計項目の概要を理解できるような説明を入力することが望ましい。「親情報」では、その設計項目の作業を実行するために完了していなければならない設計項目（これを「親項目」という）を定義することができる。この項目は、各設計項目の処理の手順を表す設計フロー図を作成するために必ず入力しなければならない（Ｓ６０７）。設計項目を抽出し、それぞれの設計項目について前述の「親情報」を参照して設計フロー図を作成する（Ｓ６０９）。この設計フロー図は試験的なものであって、最終的な設計フロー図ではない。構築モードで作業を行う作業者は、この設計フロー図に矛盾がないかどうかをチェックし、論理的矛盾等が見つかった場合には、該当する設計項目の親情報を修正する（Ｓ６１１）。
【００２３】
仕様もしくは部品と設計項目との関係の定義（Ｓ６０６）は、設計項目と、前述の設計仕様又は部品とを関連づけるために、必ず入力しなければならない（もし入力がなければ、前記設計項目決定工程において抽出されない設計項目に設定される）。
【００２４】
設計仕様と部品との関連付けを行い（Ｓ６０５）、設計項目と設計仕様又は部品との関連付けを行うと（Ｓ６０６）、システムは内部的にこれらの関連付けに矛盾がないかどうかをチェックする（Ｓ６１０）。もしも矛盾が見つかった場合は、構築モードの作業者が、該当する関連付け情報に戻ってその矛盾を解消する作業を行う。
【００２５】
今まで説明してきたフローは、例えば、特許文献１に記載の方法及び手段によっても実行可能である。すなわち、作業者は、設計の実行段階で、例えば、設計仕様から構成部品を知ることができ、また、構成部品から設計項目を知ることができる。しかしながら、設計項目に対してどのような設計判断の基準に基づいて詳細に設計していけばよいかについてはサポートされているとはいえない。したがって、本実施形態では、上記フローに加えて、さらに以下の作業を行うように促すことを備えている。
【００２６】
設計作業に関連する種々のノウハウを予めデータベースに多数のドキュメントとして格納し、格納されているこれらのドキュメントの中から必要なものを、それぞれの設計項目に関連づける作業を行う（Ｓ６０８）。また、チェック項目として、設計項目を設計していく際に、作業者が必ず行わなければならない判断に関して、設計判断の基準となるパラメータ（以下、判断基準のパラメータ）及び判断基準のパラメータを算出するための各々の算出用パラメータ（設計要素パラメータ）を、設計項目と関連付けて登録する（Ｓ６０８）。また、各要素パラメータは計算式を用いて判断基準のパラメータに関連付けて登録する。また、後述の構想設計段階で利用できるように、判断基準のパラメータに対しては、設計の目標となる数値（目標値）を登録しておく。
【００２７】
ここで、「判断基準のパラメータ」の具体例について説明する。図１は、判断基準のパラメータが筐体の厚みである場合を示す。この場合、液晶ガラス板厚、フロントケース板厚、基板板厚、基板とリアケースの隙間、及びリアケース板厚を、それぞれ設計要素パラメータとして登録することができる。そして、その合計が筐体厚み合計値であるように関連付けてデータベースに登録することができる。これにより、後述する詳細設計段階において、設計者は、これらの設計要素パラメータの値をシステム上で入力すると、システムは設計要素パラメータと判断基準のパラメータとの関連付けを利用して、その合計を筐体の厚みとして自動で算出することができる。さらに、前述の目標値を予め登録しておくことにより、この算出結果による値と目標値とを比較して詳細な設計を進めることができる。
【００２８】
また、判断基準のパラメータが製品最大外形幅である場合（図２）には、液晶表示サイズ、液晶表示サイズから液晶外形までの幅、液晶ホルダーリブ幅、液晶ホルダーとケースの隙間、及びケースの板厚をそれぞれ設計要素パラメータとして登録することができる。ここで、液晶ホルダーとは、液晶ユニットを固定・保護するカバー状の部品のことをいう。この場合、以下のような数式情報も登録することにより、設計項目（製品最大外形幅）を各設計要素パラメータと関連付けてデータベースに登録することができる。
製品最大外形幅＝液晶表示サイズ＋（液晶表示サイズから液晶外形までの幅＋液晶ホルダーリブ幅＋液晶ホルダーとケースの隙間＋ケースの板厚）×２
【００２９】
また、判断基準のパラメータがスナップフィット（筐体を嵌合させるためのツメ形状）発生応力である場合（図３）には、ツメ厚み、引張り弾性率、撓み、及び首下長さをそれぞれ設計要素パラメータとして登録することができる。この場合、以下のような数式情報も登録することにより、設計項目（スナップフィット発生応力）を各設計要素パラメータと関連付けてデータベースに登録することができる。
４４＞（３×ツメ厚み×引張り弾性率×撓み）／（２×（首下長さ）2）＝スナップフィット発生応力
【００３０】
また、判断基準のパラメータがメカ設計における歯車のピッチ円直径（各歯面のインボリュート曲線の真中を通る円直径のこと）である場合（図４）には、モジュール（ＪＩＳ規格で定められた歯車の大きさ）、歯数、及びｃｏｓβ（はすば歯車のねじれ角β）をそれぞれ設計要素パラメータとして登録することができる。この場合、以下のような数式情報も登録することにより、設計項目（ピッチ円直径）を各設計要素パラメータと関連付けてデータベースに登録することができる。
モジュール×歯数／ｃｏｓβ＝ピッチ円直径
【００３１】
また、判断基準のパラメータが回路設計におけるバイアス値である場合（図５）には、Ｒ１１（抵抗値）、Ｒ１２（抵抗値）、ＶIH（最大入力電圧）、ＶIL（最小入力電圧）をそれぞれ設計要素パラメータとして登録することができる。この場合、以下のような数式情報も登録することにより、設計項目（回路設計におけるバイアス値）を各設計要素パラメータと関連付けてデータベースに登録することができる。
Ｖｃｃ（回路の動作電圧）×（Ｒ１２／（Ｒ１１＋Ｒ１２））＝（ＶIH＋ＶIL）／２
【００３２】
上記に従えば、例えば、図７に示すように、設計項目「基板当てリブ（別の部品に当てることで、対象となる部品の位置を決める（ある一方向にのみ固定する）機能を持ったリブ）作成」とパラメータ「基板板厚」と判断基準のパラメータ「筐体厚み合計」とを予め互いに関連付けてデータベースに登録しておくことができる。
【００３３】
また、設計者は、上述のＳ６０７及びＳ６０９の設計フローから各設計項目の全設計工程に対する設計順番を知ることができるため、各設計項目の作業内容を遂行するのに必要となる設計要素パラメータ（算出用パラメータ）を特定して予めデータベースに登録しておくことにより、実行モードにおいて、設計者は設計項目が特定されれば、その設計項目の作業遂行のためにはどの設計要素パラメータを設定していけばよいかを知ることができる。例えば、図７の例では、製品「携帯電話」の部品「リアケース」の設計項目「筐体形状作成」に対しては、「リアケースの板厚」及び「基板とリアケースの隙間」のパラメータを関連付けて登録するため、実行モードにおける設計項目「（リアケースの）筐体形状作成」の設計時には、「リアケースの板厚」及び「基板とリアケースの隙間」のパラメータ値を設計するように、設計者に促す構成とすることができる。
【００３４】
以上「構築モード」について詳細に説明したが、構築モードにおいて行う作業を簡単にまとめると次のようになる。すなわち、ある事業所が製品として例えば携帯電話の開発・設計を行うにあたり、今後このシステムを利用して個々の機種の設計作業を支援するという場合には、まず、携帯電話の設計に詳しい技術者から、どのような設計項目、どういった設計仕様、どのような部品が必要であるかについての聞き取り調査を行い、その結果を、設計仕様、部品、設計項目の登録、そして設計仕様と部品、設計項目と部品又は設計仕様との関連づけを行い、さらに設計項目については親情報の登録、ノウハウ資料の登録を行う。また、設計項目と判断基準のパラメータ、判断基準のパラメータと判断基準のパラメータを算出するための設計要素パラメータとの関連付けてデータベースに登録を行う。
【００３５】
このように、構築モードにおいて製品の設計仕様、構成部品、そして設計工程等の情報のみならず、各設計工程における設計要素をパラメータとして十分に登録することによって、以下の実行モードの「構想設計」及び「詳細設計」において、同一カテゴリーに属する製品の特定の機種を実際に設計する設計者をナビゲートすることができる。
【００３６】
［構想設計］
次に、実行モードの一つである構想設計について説明する。図８は、構想設計における作業手順の概略を示したフローチャートである。まず、作業者は、設計仕様を決定する作業を行うように促される（Ｓ８０５）。通常、設計仕様は、その設計を依頼した顧客の意見を聞きながら、これから開発しようとする製品にどのような機能もしくは性能が必要とされるかを検討しながら決めてゆく。先に構築モードにおいて説明したように、各設計仕様と構成部品との関係が定義され、データベースに登録されているので、設計仕様が決まると、その設計仕様に基づいた構成部品を、予めデータベースに登録されている部品の一覧から自動的に抽出することができる（Ｓ８０６）。設計仕様及び構成部品が決定される（Ｓ８０７、Ｓ８０７‘）と、構築モードにおいて設定された情報に基づいてこの機種の設計に必要な設計項目を抽出できる状態となる（Ｓ８０８）。構想設計者がフロー生成の指示をすると、システムは内部的にこの機種のための設計項目を抽出し、これと各設計項目に設定された前述の「親情報」を、予め用意されているフロー図生成のためのアルゴリズムに供給し、設計フロー図を生成させる（Ｓ８０９）。構想設計者は、生成された設計フロー図を見て、まず、設計項目自体に問題がないかどうかを確認し（Ｓ８１０）、問題がある場合は修正し（Ｓ８１１）、問題がなければ、構築モードで設定した判断基準のパラメータに対して予め登録されている数値を設計の目標値として問題がないかどうか確認する（Ｓ８１２）。ここで、「構築モードで設定した判断基準のパラメータに対して予め登録されている数値」は、例えば、図７の判断基準のパラメータすなわちデータベースに記録されている筐体厚み合計の値のことを示す。この点、判断基準のパラメータの設計目標とすべき値は、機種のデザインやコスト上の目標などによって異なる場合が多い。そこで、このような事情に対応できるように構築モードで設定した判断基準のパラメータの目標値とは異なる基準値（狙い値）を設けておくことができる（Ｓ８１３）。この機能により、作業者は、構築モードに遡って設計の目標値を再設定する必要がなくなる。一方、構築モードで設定した判断基準のパラメータで設計を進める場合には、次に設計フローに問題がないかどうかを確認する（Ｓ８１４）。そして問題がある場合には手作業で設計フロー図を修正する（Ｓ８１５）。
【００３７】
図９は、詳細設計全体の概略を示したフローチャートである。詳細設計段階に入ると、まず、Ｓ８０９で生成された設計フローにおける着手可能な設計項目が提示され、作業者は設計作業を行わなければならない設計項目を容易に知ることができる（Ｓ９０５）。また、設計フロー図を表示させて進捗状況を確認することができる（Ｓ９０６）。そして、作業者は、着手可能な設計項目を取得することができる（Ｓ９０７）。設計者が、着手可能な設計項目の中から１つの設計項目を選択すると、その設計項目で作業者が必ず作業を行わなければならない設計要素パラメータ（データベース上で設計項目に関連する判断基準のパラメータを算出するためのパラメータ）が表示される。作業者は、設計要素パラメータに対して値を順次入力して設定作業を行っていく（Ｓ９０８、Ｓ９０９）。これは、全てのパラメータに値が入力されるまで続けられる（Ｓ９１０）。また、この場合、パラメータの入力により随時算出される判断基準のパラメータの値と目標値（Ｓ８１３で狙い値を設定したときは狙い値）を比較しながら各パラメータの入力値を順次決定していくことができる（Ｓ９０９、Ｓ９１０）。そして、プログラム上、設計項目の作業を遂行するためのすべてのパラメータが設定されなければ、この設計項目を完了させることができないようになっている（Ｓ９１１）。このような工夫により、その設計項目において検討すべき点としてどのような事項があるかを把握していない経験の浅い作業者でも、確実に必要な作業を遂行することができ、作業の漏れなどを防ぐことができる。設計が完了したことを作業者が指示する（Ｓ９１２）と、設計フロー図を更新する（Ｓ９１８）。一方、詳細設計における作業がある程度まで進んだ段階で、以前の設計項目についてやり直しをしたいという場合には、「手戻り」機能により、簡単な操作で所望の設計項目まで戻ることができる（Ｓ９１６、Ｓ９１７）。最終的に、全設計項目が終了すれば（Ｓ９１９）、設計終了となる（Ｓ９２０）。
【００３８】
上記詳細設計フローによれば、まず、設計項目全体の工程順序を考慮して、現段階で設計すべき設計項目を容易に知ることができ、そして、その設計項目に紐付く判断基準のパラメータは何かを提示され、さらに、その判断基準のパラメータの算出に用いられる各パラメータ（すなわち構築モードでの設計要素パラメータ）に値を入力するように促されて値を入力していくことができる。これまでも、特許文献１のように、どのような設計項目を設計していけばよいかということを作業者に促すことはなされてきているが、本発明によれば、これに加えて、設計項目を設計していくための判断の基準を数値として提示し、さらにその判断の基準にはどのような設計要素があるかに関しても提示されため、より具現化したレベルで設計支援が行える。
【００３９】
以上のように、本発明によれば、製品の設計仕様、製品の構成部品、及び設計項目の情報を用いて設計者を支援するだけでなく、さらに、各設計項目に対応する性能はどのような設計要素のパラメータに基づいて画定されているかということを設計者が判断し易いように設計支援システムを構築することができる。すなわち、本発明に係るシステムは、より詳細レベルの設計段階までの設計を支援するシステムを提供しているところに最大の特徴を有している。
【実施例１】
【００４０】
ここで、これまで説明してきた処理フローを利用した設計判断支援システムの実施例について説明する。
【００４１】
本システムは、パーソナルコンピュータやワークステーションなどの一般的なコンピュータ端末及びその周辺機器、そして、このコンピュータ上で実行されるコンピュータプログラムから構成されている。コンピュータ周辺機器は、汎用のものであるため、本システムの中心的な役割を果たすのは、コンピュータプログラムから成る設計判断支援に係るソフトウェアの部分である。
【００４２】
また、本発明は、特許文献１に示されるような、製品の設計仕様、製品の構成部品、及び設計項目の情報を用いた設計者を支援する機能を利用した発明であるといえる。以下では、本発明の中心となる、構築モードにおける判断基準のパラメータ及び計算式の登録、及び実行モードにおけるパラメータの設定について説明していく。
【００４３】
図１０は、構築モードで従来設計者が判断していた判断基準を計算式を用いて定義してデータベースに登録するためのユーザインターフェースを示す。本実施例では、判断基準のパラメータが「筐体厚み合計」である場合を示すことにする。作業者は、図の左側の判断基準のパラメータツリーに表示されている「筐体厚み合計」をクリックして指定し、図の右側の「筐体厚み合計」について、その「概要」、「計算式」、及び「パラメータリスト」を記入していくことができる。本実施例では、「概要」には、「ＦＲケースとＲＲケースを組み立てた状態の中心断面の厚み合計」と記入した状態が示されている。このように記入しておくことにより、作業経験が浅い人でも判断基準のパラメータは何であるかを理解することができる。また、「パラメータリスト」には、筐体厚みに関係するパラメータを記入しておく。なお、過去の機種の設計実績を利用できるようにすること、そして、パラメータの追加・削除・変更を行うことができるように構成することが望ましい。また、「計算式」には、筐体厚みに関係するパラメータを利用して組まれた計算式を入力した状態が示されている。計算式は、一般的な数式エディタを用いて作成することができる。例えば、図１１に示すように、パラメータリストに記載したリスト及び数式エディタを用いて作成していくことができる。また、図１２に示すように、判断基準のパラメータの値には、具体的な値（本実施例では「２５」）を記入しておくことができる。このようにして、判断基準のパラメータは、「筐体厚みの合計」という具体的名称及び「２５」という具体的な値として、数式を用いて各パラメータと紐付けられた状態で、データベースに登録しておくことができる。なお、判断基準のパラメータの新規作成や名称変更を行うことができるように構成してもよく、また、判断基準のパラメータの数は作業者により増減することができるように構成してもよい。また、これらは、上述の設計項目で管理したいパラメータの登録を行う作業（Ｓ６０８）に該当する。
【００４４】
図１３は、構築モードにおいて、判断基準のパラメータを算出するための各パラメータを実行モードのどのタイミングで入力するかを指定する作業を行うときのユーザインターフェースを示す。メイン画面の左側は、携帯電話のケース部品、カメラ部品、及び液晶ガラス部品それぞれの設計項目リストを表示させた状態を示している。図は設計項目「液晶ガラスの外形作成」が選択され、詳細設計段階で設計していくときにこの設計項目に対して入力すべきパラメータを特定する様子を示すものである。サブウィンドウ（判断基準一覧）では、設計者は、設計項目「液晶ガラスの外形作成」に関連付けてデータベースに登録する判断基準のパラメータを判断基準のパラメータツリーから選択する。図では、サブウィンドウには、判断基準パラメータ「筐体厚み合計」を選択した様子が示されている。メイン画面の右側には、サブウィンドウに表示された判断基準のパラメータ及びこれを算出するためのパラメータリストが表示される。設計者は、判断基準のパラメータを算出するためのパラメータリストからこの設計項目を設計するときに入力すべきパラメータとして「液晶ガラス板厚」を選定する。これら作業により、後述の実行モードにおいて、設計者が設計項目「液晶ガラスの外形作成」を選択したときに、システムに促されてパラメータ「液晶ガラス板厚」を入力することができるようになる。以上が、構築モードでのパラメータの設定までの流れである。
【００４５】
図１４は、実行モードの構想設計段階で、構築モードで設定した判断基準のパラメータの目標値とは異なる基準値（狙い値）を入力する様子を示す。これは、上記のＳ８１３の設定作業に該当する。図の左側には、判断基準のパラメータツリーが示されており、「筐体厚み合計」の判断基準のパラメータが選択されている状態が示されている。図の右側には、判断基準のパラメータが「筐体厚み合計」の場合の「概要」、「計算式」、及び「パラメータリスト」が表示されている。「概要」欄には、構築モードで入力したように、「ＦＲケースとＲＲケースを組み立てた状態の中心断面の厚み合計」と表示されている。また、「計算式」欄には、たった今、狙い値として作業者が入力した数値「１１．６」が表示されている。この狙い値の入力は、上述のＳ８１３の設定作業に該当する。また、「パラメータリスト」欄には、構築モードで入力したように、判断基準のパラメータ「筐体厚み合計」を算出するためのパラメータリストが表示されている。
【００４６】
図１５は、実行モードの詳細設計段階で、パラメータ「液晶ガラス板厚」を入力する様子を示す。図の左側には、設計項目ツリーが表示されており、「液晶ガラスの外形作成」が設計項目として選択されている。図の右側には、「筐体厚み合計」の現在の合計及び設定した「狙い値」が表示されている。「液晶ガラスの外形作成」の設計工程の前に作業を終了した設計項目において既に決定されているパラメータが存在し、現段階では、「フロントケース板厚」及び「リアケースの板厚」は既に決定されているパラメータである。一方、「基板板厚」のパラメータの入力は、「液晶ガラスの外形作成」の設計工程よりも後の工程で入力されるものであるため、狙い値に対して「液晶ガラス板厚」にどのような値を入力すべきか作業者は判断しにくい。この点、「基板板厚」のパラメータは、後に再度入力し直すことも考えられるが、仮置きの値として設定することができる。本例では、仮置きの値は「１．０」に設定されている。このようにして、作業者は、狙い値と筐体厚み合計値との関係から「液晶ガラス板厚」パラメータを決定していくことができる。
【００４７】
図１６は、図１５の状態から、「液晶ガラス板厚」に値「３．２」を入力した様子を示す。「狙い値」が１１．６に設定されているのに対し、「筐体厚み合計」が１１．８であるため、狙い値をオーバーしている旨のメッセージが表示されている。なお、この「筐体厚み合計」の値は、パラメータと関連付けられてデータベースに記憶されている数式に基づいて算出されているものである。作業者は、この上記メッセージが表示された場合、パラメータを見直して再入力しなければ、次の作業に取り掛かることができない。また、これらは、上記の判断基準のパラメータを算出するためのパラメータ値を入力する作業（Ｓ９０９）に該当する。
【００４８】
図１７は、過去に設計した機種での各パラメータの実績値を表示させた状態を示す。設計者は、パラメータの値を決定する際に、過去に設計した機種の実績を参考にして、今回の機種の妥当性や余裕度を確認しながら設計を進めることができる。
【００４９】
図１８は、パラメータの値を決定する際に、過去機種の実績値を参照し、判断基準のパラメータの値を更新する様子を示す。機種の実績値の蓄積データを試行してみることにより、判断基準のパラメータの設定見直しを効率的に行うことができる。例えば、機種の実績値が蓄積データを利用して、全機種の実績の平均値でパラメータを再設定することができる。また、任意の選択した機種の実績の平均値（選択した機種が１つであればその実績値）でパラメータを再設定することもできる。図では、パラメータ「基板板厚」の機種Ｄの実績値「０．８」を設定値として再設定するように、設計者が選択する様子が示されている。
【００５０】
これまで述べてきたように、本発明は、従来ベテラン作業者が判断していた判断ロジックを予めコンピュータ上に記憶させておき、コンピュータ上に記憶された前記判断ロジックを作業者が利用できるようにして、作業者の各設計項目に対する設計判断を支援しようとするものである。本実施例では、作業者は各種設計項目を遂行するにはどのような判断基準に基づいて設計していけばよいかを提示され、さらには、その判断基準に関連する要素パラメータにはどのようなものがあるかを提示される。作業者は、このパラメータを順次決定していけばよく、従来よりも詳細なレベルでコンピュータ支援を受けながら設計を進めていくことができる。これにより、作業経験が浅い作業者が設計しても、ベテラン作業者と同様の品質と速さで各種設計に対する判断及び設定を行うことができ、さらには、上記判断基準の見直しに必要な時間を削減することができる。
【００５１】
以上のように、本発明の実施の形態及び実施例について説明してきたが、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、これに種々の変更を加え得るものであることは容易に理解される。そして、それらが特許請求の範囲の各請求項に記載した事項、及びそれと均等な事項の範囲内にある限り、当然に本発明の技術的範囲に含まれる。上記の実施例は特定の製品及び特定の設計内容に対してのものであったが、これはあくまでも一例であり、本発明がこの特定の具体例に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】携帯電話の筐体の厚みの構成要素パラメータを示した図である。
【図２】製品の最大外形幅の構成要素パラメータを示した図である。
【図３】スナップフィット（筐体を嵌合させるためのツメ形状）発生応力の構成要素パラメータを示した図である。
【図４】メカ設計における歯車の様子を示した図である。
【図５】回路構成を示した図である。
【図６】構築モードにおける作業の全体的手順を示したフローチャートを示す。
【図７】判断基準のパラメータが筐体厚み合計である場合の筐体厚み合計とその厚みを構成する各パラメータと設計項目との関連を示した図である。
【図８】構想設計における作業手順の概略を示したフローチャートである。
【図９】詳細設計全体の概略を示したフローチャートである。
【図１０】構築モードで従来設計者が判断していた判断ロジックを計算式として定義してデータベースに登録するためのユーザインターフェースを示す。
【図１１】パラメータリストに記載したリスト及び数式エディタを用いて作成していく様子を示す。
【図１２】判断基準のパラメータの値を「２５」として記入した場合の様子を示す。
【図１３】計算式を構成するパラメータを実行モードのどのタイミングで入力するかを指定する作業を行うときのユーザインターフェースを示す。
【図１４】実行モードの構想設計段階で、構築モードで設定した判断基準のパラメータとは異なる基準値（狙い値）を入力する様子を示す。
【図１５】実行モードの詳細設計段階で、パラメータ「液晶ガラス板厚」を入力する様子を示す。
【図１６】実行モードの詳細設計段階で、パラメータ「液晶ガラス板厚」に値「３．２」を入力した様子を示す。
【図１７】パラメータの値を決定する際に、過去に設計した機種での実績値を閲覧するために過去機種実績一覧表を表示させた状態を示す。
【図１８】パラメータの値を決定する際に、過去機種の実績値を参照し、判断基準のパラメータを更新する様子を示す。
【符号の説明】
【００５３】
Ｓ６０８  チェック項目及びパラメータの登録
Ｓ８１３  設計項目での狙い値決定
Ｓ９０９  管理項目に割り当てられた設計値を入力
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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