(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラント設計業務を初期設計セクションと機能設計セクションとに分け、前記各セクションに係る設計業務をそれぞれ独立した複数の設計支援システムに分散して割付けるとともに、前記各設計支援システムにより作成される設計情報が格納されるデータベースを設け、前記各設計支援システムとデータベースを通信ネットワークによって接続し、前記各設計支援システムは前記通信ネットワークを介して前記データベースにアクセスし、他の設計支援システムが作成した前記設計情報を取り込む機能を有してなり、
前記データベースに格納される前記設計情報は複数の設計項目を含み、各設計項目についての決定権と変更権が前記設計支援システムごとに定められ、前記設計支援システムは、自己が変更した設計項目を前記データベースに格納する際に、当該設計項目の確度、使用の目的、及び変更により他の設計に及ぼす影響度又は緊急性を表す環境を示す指標を付して格納することを特徴とするプラント統合設計システム。
【請求項２】
請求項１に記載のプラント統合設計システムにおいて、前記各設計支援システムは、前記データベースから前記設計情報を取り込むにあたり、当該設計情報の記述様式が自己のシステムに適合していないとき、当該設計情報を自己のシステムの記述様式に変換して取り込む記述様式変換手段を有することを特徴とするプラント統合設計システム。
【請求項３】
請求項１に記載のプラント統合設計システムにおいて、前記初期設計セクションと前記機能設計セクションに加えて、三次元統合設計セクションを設け、前記初期設計セクションは、プラント構成機器の配置設計及び配管ルートの基本配置を設計支援する基本設計システムを備え、前記機能設計セクションは、プラントの設備・機器の詳細設計を支援する機械設計システム、計装設計システム、電気設計システム及び配管設計システムを備え、前記三次元統合設計セクションは、前記通信ネットワークに接続され、前記機能設計セクションの前記各設計システムで設計された設計情報と設備・機器情報に基いて、前記プラントの三次元モデルを作成する三次元プラントモデル作成システムを備え、前記計装設計システムと電気設計システムと配管設計システムは、前記三次元プラント作成システムを用いて計装配線設備と電気配線設備と配管設備について、他の設備・機器との干渉の有無を判断する機能を備えていることを特徴とするプラント統合設計システム。
【請求項４】
請求項１に記載のプラント統合設計システムにおいて、前記初期設計セクションと前記機能設計セクションに加えて、三次元統合設計セクションを設け、前記初期設計セクションは、プラント構成機器の配置設計及び配管ルートの基本配置を設計支援する基本設計システムを備え、前記機能設計セクションは、配管設計システムを備え、前記三次元統合設計セクションは、前記機能設計セクションの前記各設計システムで設計された設備・機器情報と設計情報に基いて、前記プラントの三次元モデルを作成する三次元プラントモデル作成システムと、作成された三次元モデルに基づいて配管資材の種類と数量を算出する配管資材払出しシステムとを前記通信ネットワークに接続してなることを特徴とするプラント統合設計システム。
【請求項５】
請求項３に記載のプラント統合設計システムに加えて、プラント建設管理業務を資材管理セクションと工事現場管理セクションとに分けて設け、前記各管理セクションに係る管理業務をそれぞれ独立した複数の管理システムに分散して割付け、前記各管理システムを前記通信ネットワークを介して前記データベースに接続し、前記資材管理セクションの前記管理システムは、前記通信ネットワークを介して前記データベースにアクセスして、前記設計情報と前記設備・機器情報とを取り込んで建設に必要な資材と設備・機器の発注業務を支援する機能を有してなるプラント建設プロジェクト統合管理システム。
【請求項６】
請求項５に記載のプラント建設プロジェクト統合管理システムにおいて、前記工事現場管理セクションは、前記通信ネットワークに接続された建設資材管理システム、スプール配管設計システム、溶接管理システム、工事管理システム及びプラント引渡し管理システムを含んで構成されることを特徴とするプラント建設プロジェクト統合管理システム。
【請求項７】
請求項1に記載のプラント統合設計システムに加えて、前記各設計支援システムにより作成される設計図書を管理するドキュメント管理システムを設け、該ドキュメント管理システムと前記各設計支援システムとを前記通信ネットワークによって接続し、前記各設計支援システムは前記設計図書を前記ドキュメント管理システムに送信し、前記ドキュメント管理システムは前記通信ネットワークを介して入力される要求に応じて前記設計図書の写しを出力する機能を有してなるプラント建設プロジェクト統合管理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラント統合設計システム及びプラント建設プロジェクトの統合管理システムに関し、具体的には、石油精製プラント、化学工業プラント、発電プラント等の各種プラントの設計から建設までのプロジェクトエンジニアリング業務を支援するのに好適なシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラントは、一般に、各種のプロセス機器あるいは機械装置からなるプラント機器、基礎設備、計装設備、電気設備、配管設備、建築構造物等の多くの機器及び設備（以下、設備・機器と称する）から構成される。このような多くの設備・機器から構成されるプラントの設計手順は、通常、初期設計と称するプロセス設計等のプラントの基本設計を行ない、これに基づいて機能設計と称するプラント機器の設計、計装設計、電気設計、配管設計等の設計を行なう。これらの初期設計と機能設計は、一定の時期のずれはあるが、同時並行的に行なわれる。
【０００３】
このようなプラント設計においては、コンピュータを利用した種々の設計支援ツールを用いて行なわれている。例えば、初期設計に関しては、プロセス設計システム、プロセス制御設計システム、プロットプラン設計システム、等の初期設計支援ツールが開発されている。また、機能設計に関しては、プラントの設備・機器の設計を支援する機械設計システム、計装設計システム、配管設計システム、等の機能設計支援システムが開発されている。また、配管設計に関しては、各種の配管相互、あるいは配管と建築構造物などが相互に交差したりするなどの障害を排除するために、三次元ＣＡＤなどの設計システムにより設備相互の干渉の有無を確認し、必要に応じて設計変更を行う手法が採用されている。
【０００４】
一方、プロジェクトエンジニアリング業務には、上記のプラント設計に加えて、機能設計と同時並行的に、必要なプラント機器類、設備機器、配管等の建設資材を調達して建設現場に搬入する資材管理業務、さらに建設現場において建設資材の搬入を管理するとともに、プラント設計に基づいてプラントの施工及び工程を管理する工事管理業務が含まれる。また、工事管理業務に並行して、設計仕様、設計データ、図面などの設計図書を統括管理する業務、及びプロジェクト業務の全体を統括管理するプロジェクト管理業務が含まれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、プラントの設計から建設までに係るプロジェクトエンジニアリング業務は、複雑且つ多岐にわたる設計業務及び管理業務から構成されていることから、複数の独立した設計部署又は複数の独立した管理部署ごとに、上述した設計支援システム及び管理システムの開発が進められている。そのため、設計情報や管理情報の記述様式が区々であり、各設計支援システム相互間、各管理システム相互間、及び設計システムと管理システム相互間の設計情報や管理情報の交換は書面等の媒体を用いて行なわれている。その結果、各設計部署又は管理部署は、関連する他のシステムの設計情報や管理情報を自己のシステムに再入力する作業が必要となる。そのため、再入力に伴う誤入力や、最新情報の入力遅れなどにより、各システム間における共通データの不整合が生ずるおそれがあり、設計のやり直し等が生じて業務の効率が低下するなどの問題がある。
【０００６】
また、設計過程においてはしばしば設計変更を余儀なくされる場合があるが、その設計変更が一連の設計業務手順の上流側あるいは下流側にかかわらず、他の関連する設計支援システムは速やかに対応しなければならない。このような設計変更を行なう方法として、例えば、特許2995482号に提案されている。この方法によれば、設計、調達、製造の各段階に分散して設けられた設計支援システムの情報の記述様式を統一するとともに、各情報にその情報の変更が影響を与える関連情報のリストとその情報の内容、変更の許容基準を設定しておき、その許容基準内であれば自由に変更可能にしている。
【０００７】
しかしながら、プラント建設業務は、いわゆる受注業務であり、全く同一のプラントを建設することは殆どない。したがって、設計支援システムや業務管理システムは汎用性を備え、かつ業務効率の向上を可能にする必要がある。すなわち、設計対象のプロセス機器、機械装置、計装設備、電気設備、配管設備などが複雑多岐にわたる場合、上記特許に提案されているような変更が影響を与える関連情報のリストを作成したり、変更の許容基準を全ての設計対象の設計項目について設定するのは作業量が膨大になるため、受注方式のプラントの設計業務に適用することは実用的に困難である。
【０００８】
一方、プラント設計における一連の設計業務は、プロセスなどの基本仕様を決定することから始まり、基本仕様データに基づいてプロセスフロー設計、プロセス制御設計及びプラント配置設計等の初期設計セクションが先行する。次いで、初期設計データに基づいてプロセス機器設計、配管設計などの複数の機能設計セクションに移行する手順で進められる。また、各機能設計セクションにおいても相互で設計項目が関連し合うものがある。したがって、関連する設計項目については、その設計項目について決定権を有するセクションにおいてできるだけ早く決定して、他の関連する設計セクション等に伝達する必要がある。しかも、プラントの設計から建設に至るまでの工期を短縮する要望に応ずるため、一連の設計業務の各設計段階、資材調達及び建設工事を、ほぼ同時並行的に遂行しなければならない。特に、同時並行的に設計業務を遂行するには、設計手順における上流側の設計データが確定していなくても、下流側の設計をある程度進める必要がある。しかし、この点について従来の設計支援システムは配慮していないことから、業務の効率向上の面で改善する余地がある。
【０００９】
本発明は、プラントエンジニアリング業務における設計等の業務効率を向上することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の手段により、上記課題を解決するものである。
【００１１】
まず、本発明のプラント統合設計システムは、基本的に、プラント設計業務を初期設計セクションと機能設計セクションとに分け、前記各セクションに係る設計業務をそれぞれ独立した複数の設計支援システムに分散して割付けるとともに、前記各設計支援システムにより作成される設計情報が格納されるデータベースを設け、前記各設計支援システムとデータベースを通信ネットワークによって接続し、前記各設計支援システムは前記通信ネットワークを介して前記データベースにアクセスし、他の設計支援システムが作成した前記設計情報を取り込む機能を有して構築することにある。これにより、各設計支援システムは、通信ネットワークを介して、必要な設計情報を速やかに獲得することができ、再入力などの作業を排除できるから、業務効率を向上できる。また、再入力に伴う誤入力を排除できるから、設計データの整合性を確保することができる。
【００１２】
この場合において、各設計支援システムは、データベースから設計情報を取り込むにあたり、その設計情報の記述様式が自己のシステムに適合していないとき、その設計情報を自己のシステムの記述様式に変換して取り込む記述様式変換手段を有するものとすることが好ましい。これによれば、個々の設計支援システムの記述様式を変更することなく、記述様式変換手段を設けるだけで、様々な設計支援システムを統合しても設計情報を電子情報の形式で交換することができる。また、記述様式変換手段に、１つの設計情報の塊の中から、必要な設計項目のみを取り込むことができるように、選択手段を備えることが好ましい。
【００１３】
また、データベースに格納される設計情報は複数の設計項目を含んでいる。この場合、各設計項目についての決定権と変更権を、設計支援システムごとに定めることが好ましい。これにより、プラント統合設計システム全体の設計情報の統一性ないし整合性を実現できる。
【００１４】
さらに、各設計支援システムは、自己が決定した又は変更した設計情報をデータベースに格納する際に、当該設計情報が少なくとも確定情報か否かを示す指標を付して格納するようにすることが好ましい。特に、確定情報でない場合は、過去の経験あるいはその時々の状況に基づいて定めた暫定設計情報をデータベースに格納する。この暫定設計情報は、取り得る範囲を記述するものであってもよい。
【００１５】
これにより、設計手順から見た下流側の設計部署は、暫定設計情報が設計に及ぼす影響度を勘案して、暫定設計情報に基づいた設計を遂行するか否か判断できる。その影響度が小さい範囲に留まると判断した場合は、設計を進めることにより、設計時間を短縮することができる。また、さらに下流側の設計部署の設計を進めることができる。すなわち、プラント設計においては、設計が確定するまでデータベースに設計情報を格納できないとすれば、その設計情報に基づいて設計を行なう下流側の設計支援システムは、設計業務を進めることができない。しかし、設計項目によっては、暫定情報によって設計を進めても、大きな設計のやり直しにならない場合があり、むしろ全体としての設計時間を短縮できる。
【００１６】
また、各種の配管相互、あるいは配管と建築構造物などが相互に交差したりするなどの障害を排除するために、三次元ＣＡＤなどの設計システムにより設備相互の干渉の有無を確認し、必要に応じて設計変更を行う手法が採用されている。これを、プラントの設備・機器に適用を広げ、計装配線設備、電気配線設備、地下埋設設備などにも採用することが好ましい。
【００１７】
つまり、初期設計セクションと機能設計セクションに加えて、三次元統合設計セクションを設け、初期設計セクションは、プラント構成機器の配置設計及び配管ルートの基本配置を設計支援する基本設計システムを備え、機能設計セクションは、機械設計システム、計装設計システム、電気設計システム、配管設計システムを備えるものとし、三次元統合設計セクションに、基本設計システムで設計された基本配置を初期条件として、プラントの三次元モデルを作成する三次元プラントモデル作成システムを通信ネットワークに接続して設ける。そして、計装設計システムと電気設計システムと配管設計システムに、三次元プラント作成システムを用いて計装配線設備と電気配線設備と配管設備について、他の設備・機器との干渉の有無を判断する機能を設ける。これにより、プラント全体の干渉の有無を三次元により確認して修正できるから、工事の段階で干渉に気付いて工事をやり直すことを低減できる。なお、三次元プラント作成システムに、建築設計システムや土木設計システムを結合して、三次元統合設計を行なうようにしてもよい。
【００１８】
また、三次元統合設計セクションに、作成された三次元モデルに基づいて配管資材の種類と数量を算出する配管資材払出しシステムとを設けることが望ましい。これによれば、手間の係る配管資材の払出しを、設計変更があっても自動的に行なわせることができるから、業務効率を著しく向上できる。
【００１９】
このように構成されるプラント統合設計システムと、プラントエンジニアリング業務に係る各種の管理システムとを通信ネットワークを介して結合することにより、プラント建設プロジェクト統合管理システムを構築し、一層業務効率を向上させることができる。例えば、管理業務を資材管理セクションと工事現場管理セクションとに分け、各管理セクションに係る管理業務をそれぞれ独立した複数の管理システムに分散して割付け、設計支援システムにより作成される設計情報と設備・機器情報とが格納されるデータベースを各管理システムに通信ネットワークを介して接続し、データベースにアクセスして設計情報と設備・機器情報とを取り込んで建設に必要な資材と設備・機器の発注業務を支援する資材管理システムを設けることができる。この場合も、設計情報の記述様式が異なる場合は、資材管理システムの記述様式に合わせる記述様式変換手段を設ける。
【００２０】
また、工事現場管理セクションにも同様に、通信ネットワークを介してデータベースから必要な設計情報や設備・機器情報を取り込み、あるいは資材管理システムから建設資材の搬入データなどを取り込んで、工事現場における業務を管理する管理システムを設けることができる。
【００２１】
このように、本発明のプラント建設プロジェクト統合管理システムによれば、何時でも、どこでも、誰でも最新の情報を電子情報として自由に入手できることから、各関係部署における情報の整合性を高めることができる。
【００２２】
また、各設計支援システムにより作成される設計図書を管理するドキュメント管理システムを設け、ドキュメント管理システムと前記各設計支援システムとを通信ネットワークによって接続し、各設計支援システムは設計図書をドキュメント管理システムに送信して登録するようにし、ドキュメント管理システムは通信ネットワークを介して入力される要求に応じて設計図書の写しを出力する機能を有するものとすることにより、何時でも、どこでも、誰でも、最新の設計情報を入手することができる。
【００２３】
【実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１にプラント統合設計システムの一実施の形態の構成図を示し、図２にプラント建設プロジェクト統合管理システム全体の概念構成図を示す。
【００２４】
図２に示すように、本発明に係るプラント建設プロジェクト統合管理システムは、初期設計セクション（i-FRONT）１、機能設計セクション(i-ENG)
２及び三次元統合設計セクション(i-3D)３からなるプラント統合設計システムと、資材管理セクション（i-MAT）４、工事現場管理セクション（i-FIELD）５、ドキュメント管理セクション（i-DMS）６及びプロジェクト管理セクション（i-PMS）７からなる管理セクションとが、有機的に結合して形成されている。
【００２５】
ここで、図1を参照して、プラント統合設計システムの詳細構成を説明する。図示のように、初期設計セクション1は、プロセスシミュレーション１１と、プロセス設計システム１２と、Ｐ＆ＩDシステム１３と、機器リスト１４と、配置・配管ルート設計システム１５などの設計支援システムを含んで構成され、それらは通信ネットワーク１６を介して結合され、情報交換可能に形成されている。また、機能設計セクション２は、機械設計システム２１と、計装設計システム２２と、電気設計システム２３と、配管設計システム２４と、ラインリスト２５などの設計支援システムを含んで構成され、それらは通信ネットワーク２６を介して情報交換可能に結合されている。さらに、三次元統合設計セクション３は、三次元プラントモデル作成システム３１、配管資材払い出しシステム３９を含んで構成されている。図１の各設計支援システムは、それぞれ通信ネットワークを介して結合されており、それらの間で設計に必要な情報を交換可能に形成されている。なお、プラントの設計手順は、基本的に初期設計が先行し、次いで機能設計に進むが、設計項目によっては同時並行的に又は機能設計の結果に基づいて初期設計を変更する場合がある。
【００２６】
初期設計セクション1は、プロセスの検討を含むプラントのプロセス全体のシステム設計を行なうセクションであり、設計変更に柔軟性がある初期設計を可能にするため、各設計支援システム（１１〜１５）相互間で設計情報のやり取りを行なうように形成されている。プロセスシミュレーション１１は、プロセスの検討を行なうシステムである。プロセス設計システム１２は、プロセスシミュレーション１１の検討結果に基づいてプロセスプラント全体のシステム設計を行なう。これにより、プロセスフローダイアグラムＰＦＤ及びプロセスデータシートが作成され、図3に示す初期設計セクションのデータベースに格納される。
【００２７】
Ｐ＆ＩDシステム１３は、プロセス制御システムの設計を行ない、プロセスフローに運転に必要な全ての機器、配管、計装設備などを組み合わせたＰ＆Ｉフローダイアグラムを作成し、図3に示す初期設計セクションのデータベースに格納する。
【００２８】
機器リスト１４は、プロセスフローダイアグラム、プロセスデータシート及びＰ＆Ｉダイアグラムに基づいて、塔槽類、熱交換器、ポンプなどのプロセスを構成するのに必要なプロセス機器及び設備からなる機器リストを作成し、図3に示す初期設計セクションのデータベースに格納する。この機器リストには、プロセス機器及び設備の主要な設計情報と管理情報が含まれる。
【００２９】
配置・配管ルート設計システム１５は、プラント機器の適性配置の検討、最適な配管ルートを自動的に探し出す機能を備えた設計支援システムである。これにより作成されたプラント機器配置図と配管ルートの概念設計図は、図3に示す初期設計セクションのデータベースに格納される。このプラント機器配置図と配管ルートの概念設計図は、後述する三次元統合設計セクション３における三次元プラントモデルの初期データとして用いられる。また、初期設計セクション１で作成された設計図書は、ドキュメント管理セクション６に送られて登録されるようになっている。
【００３０】
なお、図３に示したデータベースは、一つのデータベースの概念で示したが、これに限らず、各設計支援システムに個々に分散してデータベースを設けてもよい。いずれにしても、初期設計セクション１において、次の機能設計セクション２以降のセクションで必要となる設計情報を一元管理することにより、設計品質を高めている。
【００３１】
機能設計セクション２は、初期設計セクション１において設計された設計項目に従って、プラント機器、計装設備、電気設備、配管設備等のプラント構成要素の具体的な設計を行なうセクションである。機械設計システム２１は、プロセス設計システム１２で作成されたプロセスデータシートを初期設計セクション・データベースから取り込み、必要な塔槽類やプロセス機器等のプラント機器の設計を行なう。この設計により決定したプラント機器の設計情報は、機器データシートとして図４に示す機能設計セクション・データベースに格納する。また、プラント機器一部の設計情報は、通信ネットワークを介して初期設計セクション１に送信され、データベースの機器リストの対応する設計項目に書き込まれる。
【００３２】
計装設計システム２２は、初期設計セクション１のＰ＆Ｉデータベースから必要な情報を取り込み、必要な計器の仕様を決定して計器リストを作成するとともに、計装配線図等の詳細設計を行なう。これにより得られた計器リストや計装配線図は、図４に示す機能設計セクション・データベースに格納する。
【００３３】
電気設計システム２３は、初期設計セクション・データベースから機器リストを取り込み、プラント機器に含まれるモータなどの電気機器を駆動、制御するに必要な電気設備の設計を行なう。この設計により得られる配電系統図、モータコントロールセンタ（ＭＣＣ）データシート、モータデータシート、ケーブルスケジュール等の設計情報は、図４に示すを機能設計セクション・データベースに格納される。
【００３４】
配管設計システム２４は、初期設計セクション・データベースのＰ＆Ｉデータベースから必要な情報を取り込み、配管の設計を行ない、各配管のラインごとにサービスクラスと配管仕様書を作成して、図４に示すを機能設計セクション・データベースに格納する。また、ラインリスト２５は、初期設計セクション１のＰ＆Ｉデータベースから必要な情報を取り込み、配管のラインリストを作成する。このラインリストは、図４に示すを機能設計セクション・データベースに格納され、配管設計システム２４の設計に利用される。このようにして機能設計セクション２で作成された設計図書は、ドキュメント管理セクション６に送られて登録されるようになっている。
【００３５】
三次元統合設計セクション３は、機能設計セクション２の設計支援システムで作成された設計情報に基づいて、実際に建設されるプラントと同じ三次元モデルを作成する三次元モデル作成システム３１と、配管払い出しシステムを備えて構成される。三次元モデル作成システム３１は、図５に示すように、ＵＧ(地下埋設物)モデル作成システム３２、機器モデル作成システム３３、配管モデル作成システム３４、電気・計装モデル作成システム３５を備えて構成されている。三次元モデル作成システム３１は、初期設計セクション・データベースからプラント機器配置図と配管ルート概念図を取り込み、これを初期モデルとして設定する。実際に建設される場合に他のプラント設備等との取合いが問題となる設備の設計担当部署が、それぞれ１つのモデル上にプロセス機器、機械装置、ラックなどの構造物、配管、電気・計装ケーブルダクト等を配置することにより三次元モデルが完成する。そして、完成した三次元モデル上で配管やケーブルダクト等の干渉チェックや、オペレータの操作性等を検討する。これにより、建設に至るまでの早い段階で、不都合個所を発見でき、設計を手直しすることができる。その結果、工事現場の手戻り工事を大幅に低減できる。
【００３６】
また、三次元統合設計セクション３の配管資材払い出しシステム３９は、作成された三次元モデルに基づいて、配管資材の数量を集計する。集計された配管資材データは、資材管理セクション４の配管資材集計システムに出力される。また、図示してないが、三次元モデル作成システム３１には、配管図等の各種配管図面や、配管一本一本を鳥瞰図的に表示したアイソ図面を作成する機能がある。そして、アイソ図面作成用の三次元モデルからの電子データが、直接、配管施工図設計システムに送られ、配管施工図の作成に使用されるようになっている。
【００３７】
ここで、図１に示した実施形態の特徴について説明する。基本的に、プラント設計業務を初期設計セクションと機能設計セクションとに分け、各セクションに係る設計業務をそれぞれ独立した複数の設計支援システムに分散して割付けるとともに、各設計支援システムにより作成される設計情報が格納されるデータベースを設け、各設計支援システムとデータベースを通信ネットワークによって接続し、各設計支援システムは通信ネットワークを介してデータベースにアクセスして、他の設計支援システムが作成した設計情報を取り込むようにしていることから、各設計支援システムは、通信ネットワークを介して、必要な設計情報を速やかに獲得することができる。その結果、設計情報の再入力作業を排除できるから、業務効率を向上できる。また、再入力に伴う誤入力を排除できるから、設計データの整合性を確保することができる。
【００３８】
また、各設計支援システムは、データベースから設計情報を取り込むにあたり、その設計情報の記述様式が自己のシステムに適合していないとき、その設計情報を自己のシステムの記述様式に変換して取り込むために、図６に示す記述様式変換手段４１を備えて構成される。記述様式変換手段６は、入力される設計情報の記述様式を判断し、これに対応する変換ルール４２に従って自己のシステムの記述様式に変換して取り込むようになっている。これによれば、個々の設計支援システムの記述様式を変更することなく、様々な設計支援システムを統合しても設計情報を電子情報の形式で交換できる。また、記述様式変換手段６には、１つの設計情報の塊の中から、必要な設計項目の設計情報のみを取り込むことができるように、選択手段を備えることが好ましい。これによれば、不必要な設計情報を取り込まないので、自己システムのワーキングメモリ等のメモリ容量を軽減できる。
【００３９】
また、図３、４に示したデータベースに格納される設計情報は、それぞれ設計支援システムごとに決定権と変更権が定められている。また、設計情報が複数の設計項目を含んでいる場合は、各設計項目についての決定権と変更権を設計支援システムごとに定める。これにより、プラント総合設計システム全体の設計情報の統一性ないし整合性を実現できる。
【００４０】
さらに、各設計支援システムは、自己が決定した又は変更した設計情報をデータベースに格納する際に、その設計情報が少なくとも確定情報か否かを示す指標を付して格納するようにしている。特に、確定情報でない場合は、過去の経験あるいはその時々の状況に基づいて定めた暫定設計情報をデータベースに格納することもできる。また、この暫定設計情報は、取り得る範囲を記述するものであってもよい。
【００４１】
これにより、設計手順から見た下流側の設計部署は、暫定設計情報が設計に及ぼす影響度を勘案して、暫定設計情報に基づいた設計を遂行するか否か判断できる。その影響度が小さい範囲に留まると判断した場合は、設計を進めることにより、設計時間を短縮することができる。また、さらに下流側の設計部署の設計を進めることができる。例えば、全ての設計項目が確定するまでデータベースに設計情報を格納できないとすれば、その設計情報に基づいて設計を行なう下流側の設計支援システムは、設計業務を進めることができないことになる。しかし、設計項目によっては、暫定情報によって設計を進めても、大きな設計のやり直しにならない場合があり、むしろ全体としての設計時間を短縮できる場合があるからである。
【００４２】
なお、上記の説明では、上流側の設計変更が下流側に及ぼす影響を例に説明したが、このような設計変更は、下流側の設計に基づいて上流側の設計を変更する場合も多く有り得る。例えば、三次元統合設計セクション３において配管と構造物が干渉するため、配管の設計を変更したことを上流側の機能設計セクションや初期設計セクション１の関係部署に伝達して、その変更に対応してもらう場合がある。
【００４３】
また、初期設計セクション１、機能設計セクション２及び三次元統合設計セクション３で設計された設計情報からなる設計図書は、ドキュメント管理セクション６に送られて登録管理される。このドキュメント管理セクション６に登録された設計図書は、何時でも、どこでも、誰でも参照することができるようになっている。
【００４４】
さらに、設計情報の変更の具体的な例を図７に示して説明する。図示例は、初期設計セクション１のプロセス設計において、ポンプの設計流量が増したことにより配管のサイズを変更する場合の例であり、配管のサイズを４インチから８インチに変更する変更情報である。なお、図示していないが、どの部分の配管であるかを特定する識別符号とともに記述する。この変更情報は、初期設計セクション・データベースの機器リストの該当箇所に格納される。また、変更情報に付された「確度」、「目的」、「環境」の指標は、特定の関係者に伝達するものである。これにより、関連する設計部署の担当者は、機器リストを参照して変更があることを認識でき、いままで使用していた設計情報とは異なることの注意が喚起される。
【００４５】
ここで、「確度」とは、その設計情報の確定度合いを示すもので、例えば、その設計情報が「暫定」なのか、「確定」したものか、あるいは「保留」扱いなのかの区別を示す。これにより、その設計情報を受け取った設計担当部署は、設計を進めるか否かを適宜判断できるので、業務の効率を向上できる場合がある。例えば、図７の例は、「確度」が暫定で、「目的」は基礎耐力などの設計に用いるローディング作成用に使用可能としている。また、確度の暫定、確定、保留に、一目でそれらを認識できるように、例えば赤、緑、青などの色分けをすることが好ましい。
【００４６】
また、図７において、「目的」は、設計変更の理由等を表わし、例えば、設計流量の変更に伴い、ポンプなどの回転機器の仕様を修正する場合である。また、「環境」とは、その設計変更により他の設計に及ぼす「影響度」や「緊急性」を表わす指標であり、緊急度の強さによってＡ、Ｂ、Ｃなどのクラスに分けて示すようになっている。また、「色」表示や、「数字」を付したり、フリッカさせて緊急性を表わすことが好ましい。これによって、設計情報の変更情報が関係者に確実に伝達される。
【００４７】
このようにして、機械設計の担当者は、機械設計システム２１において設計変更に合わせて設計をやりなおし、その結果を機器リストの該当する設計情報を変更する。この変更についても、図７のような変更情報を付す。関連する電気設計部署や計装設計部署の担当者は、機器リストを参照することにより設計変更を知覚し、例えばモ−タの容量を変更するなどの対応をする。これによって、１つの設計変更に対応して関連する機能設計部署の設計の整合性を確保することができる。
【００４８】
さらに、機能設計セクション２で設計変更さた設計情報は、機能設計セクション・データベースを介して三次元統合設計セクション３に伝達される。これに応答して土木・建築設計の担当者は基礎などの変更を行ない、三次元の統合設計の内容を修正する。また、この変更に合わせて、配管等の干渉の有無を再度チェックすることは言うまでもない。三次元統合設計セクション３の設計情報の変更は、データベースを介して資材管理セクション４に伝達される。
【００４９】
次に、図８を参照して、資材管理セクション４と工事現場管理セクション５を中心として、プロジェクト業務の管理システムについて説明する。資材管理セクション４は、配管資材集計システム４１と調達システム４２の管理支援システムを有して構成されている。配管資材集計システム４１は、三次元統合設計セクション３の配管資材払い出しシステム３９により集計された配管資材データを取り込むようになっている。一方、調達システム４２は、配管資材の集計データに基づいて、注文書の発行、発注後の検査情報、船積み情報などの情報を管理するとともに、配管資材が工事現場に着くまでの状況をモニターする。
【００５０】
三次元統合設計セクション３からデータベースを介して、資材管理セクション４に伝達される設計情報の変更に基づいて、資材調達の担当者は、資材の調達の変更等に関してベンダーと交渉し、その結果は調達システム４２を通じて工事現場管理セクション５に伝達される。
【００５１】
工事現場管理セクション５は、資材管理システム５１、スプール配管設計システム５２、溶接管理システム５３、工事管理システム５４、プラント引渡し(以下、「ターンオーバー」という)管理システム５５を有して構成されている。資材管理システム５１は、現場における機器や配管等の資材の管理支援システムである。スプール配管設計システム５２は、通信ネットワークを介して取り込んだ三次元モデルの電子情報から、配管施工図であるスプール配管図の作成を支援する。この配管施工図に入力された溶接情報は溶接管理システム５３に渡され、配管溶接の管理に用いられる。工事管理システム５４は、初期設計セクション１、機能設計セクション２、三次元統合設計セクション３、資材管理セクション４、ドキュメント管理セクション６のデータベースから、必要なデータを取り込み、施工管理及び工程管理を支援するようになっている。プラント引渡し管理システム５５は、プラントの完成に伴い検査、各種試験、試運転等の引渡し業務の管理を行なう管理システムであり、初期設計セクション１と機能設計セクション２のデータベースから、引渡し管理に必要なデータ（例えば、QC管理情報を含むデータ）を取り込むことができる。
【００５２】
資材管理セクション４から伝達される設計情報の変更結果に基づいて、工事現場管理の担当者は、図面や材料等の設計情報を参照し、当該変更の可否を判断して、その結果を資材管理セクション４にフィードバックする。また、プロジェクト管理セクション７に連絡し、さらにドキュメント管理セクション６に送って、当該変更に係る一連の設計情報の対応変更の一元管理が行なわれる。また、同時並行的にプロジェクトエンジニアリングの統合管理が実現される。
【００５３】
図２に戻り、ドキュメント管理セクション６は、プロジェクトの膨大な設計図書を電子情報で管理している。これにより、何時でも、どこでも、誰でも、最新の設計図書を簡単に参照できるように、ベンダープリントも電子化が図られている。これらの電子情報は、工事現場における工程、要員、プラント引渡し管理システム、及びコミッショニング管理ツールとリンクすることができるようになっている。このドキュメント管理セクション６により、プロジェクト遂行時に多くの通信文書が顧客、ベンダー、設計サブコントラクター、ライセンサーなどとの間に飛び交うが、受発信文書の電子化に伴い、ステータス管理や、電子配布を実現させて、木目細かい迅速な応答を、プロジェクト・コレポン・ツールで実現できる。
【００５４】
プロジェクト管理セクション７は、プロジェクトスケジュールコントロールやプロジェクトコントロール、及びプレコミッショニング管理ツールを用いて、初期設計から建設工事完了後のプレコミショニングまでのスケジュールの管理支援を行なう。プロジェクト管理セクション７は、機能設計セクション２、資材管理セクション４、現場管理セクション５、ドキュメント管理セクション６に通信ネットワークを介してリンクされている。
【００５５】
以上説明した実施の形態によれば、プラントの設計、調達、建設に至るプロジェクトの統合管理について、各設計業務と管理業務の枠組を設定し、しかも各業務間の情報交換の仕組みを設けることにより、設計担当者などの関係者のデータベースへのアクセスのし易さ及び設計情報及び管理情報の共有化の度合いを高めることができる。これにより、同時並行的に遂行されるプロジェクトエンジニアリング業務において適宜起こり得る設計変更に対して、業務効率を阻害せず、整合性が取れた一元的な管理を行なうことができる。
【００５６】
その結果、従来のシステムよりも低コストで、高品質のプラントを建設できる。また、三次元統合設計により予め干渉防止対策を行なえることから、工事のやり直し等の手戻り率を低減でき、プラントの納期を短縮できる。また、電子情報からなる設計情報などの設計図書情報を、ドキュメント管理セクション６で一元管理するようにしたことから、そのまま顧客の運転管理、保守、保全管理に利用することができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、プラントエンジニアリング業務における設計等の業務効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るプラント統合設計システムのブロック構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るプラント建設プロジェクト統合管理システムの概念構成図である。
【図３】初期設計セクション・データベースの内容を示す図である。
【図４】機能設計セクション・データベースの内容を示す図である。
【図５】三次元モデル作成システムの詳細を示す構成図である。
【図６】本発明に係る記述様式変換手段の一例の構成図である。
【図７】本発明に係る設計情報の変更に係る指標の一例を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るプラント建設プロジェクト統合管理システムの主要部の構成図である。
【符号の説明】
１  初期設計セクション
２  機能設計セクション
３  三次元統合設計セクション
４  資材管理セクション
５  工事現場管理セクション
６  ドキュメント管理セクション
７  プロジェクト管理セクション
１１  プロセスシミュレーション
１２  プロセス設計システム
１３  Ｐ＆ＩＤ設計システム
１４  機器リスト
１５  配置・配管設計システム
２１  機械設計システム
２２  計装設計システム
２３  電気設計システム
２４  配管設計システム
２５  ラインリスト
３１  三次元モデル作成システム
３９  配管払い出しシステム
【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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