(57)【要約】【課題】より効果的、効率的な複数の製品の部品共通化設計を可能にする。【解決手段】複数の製品、当該製品を構成する部品、当該部品による実現される機能及び当該機能の特性に関する情報の関連性についてユーザに設定させ、その設定された内容に基づき関係情報を定義して前記情報と共に製品設計情報等記憶手段３に登録する情報生成手段２と、共通化したい部品を含む製品を特定し、当該製品から成る製品群情報を生成する部品共通化処理手段４と、製品群情報にて指定された製品群及び製品群に含まれる製品を、設定された評価指標に従い評価する部品共通化評価手段６と、を有する。【選択図】図１
2009288848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の製品、当該製品を構成する部品、当該部品による実現される機能及び当該機能の特性に関する情報を記憶する情報記憶手段と、
前記情報記憶手段に記憶された情報の関係について定義された関係情報を記憶する関係情報記憶手段と、
前記情報記憶手段に記憶された情報の関連性についてユーザに設定させ、その設定された内容に基づき関係情報を定義して前記関係情報記憶手段に登録する関係情報登録手段と、
を有することを特徴とする部品共通化設計支援装置。
【請求項２】
複数の製品、当該製品を構成する部品、当該部品による実現される機能及び当該機能の特性に関する情報の関連性について定義された関係情報を記憶する関係情報記憶手段と、
ユーザに選択された複数の製品において共通化対象とする部品の組を記憶する共通化検討情報記憶手段と、
ユーザに設定された特性間の関係を記憶する特性間関係情報記憶手段と、
ユーザに設定された設計目標に関する情報を記憶する設計目標情報記憶手段と、
ユーザにより部品共通化検討対象として指定された各製品を元の製品群としてグループ化した場合、元の製品群に含まれる各製品に含まれる部品を、前記各情報記憶手段に記憶された情報を参照することによって、元の製品群に含まれる各製品において共通化が可能な部品であって特性間関係及び設計目標を満たす部品に置き換え、その部品を置き換えた各製品を共通化後製品群としてグループ化し、それぞれグループ化した製品群に関する情報を生成する製品群情報設定手段と、
前記製品群情報設定手段により生成された製品群情報を記憶する製品群情報記憶手段と、
を有することを特徴とする部品共通化設計支援装置。
【請求項３】
ユーザにより部品共通化検討対象として指定された各製品を元の製品群としてグループ化した場合の元の製品群に関する情報と、元の製品群に含まれる各製品に含まれるいずれかの部品を共通化可能な部品に置き換えたときの各製品を共通化後製品群としてグループ化した場合の共通化後製品群に関する情報と、を含む製品群情報を記憶する製品群情報記憶手段と、
部品共通化した製品の評価指標に関する情報を記憶する評価指標情報記憶手段と、
前記製品群情報に含まれる元の製品群及び共通化後製品群を、前記評価指標に基づきそれぞれ評価を行い、その評価結果を出力する評価処理手段と、
を有することを特徴とする部品共通化設計支援装置。
【請求項４】
請求項３記載の部品共通化設計支援装置において、
前記評価指標には、製品群レベルでの評価指標と、製品レベルでの評価指標とが含まれており、
前記評価処理手段は、元の製品群及び共通化後製品群に対して、製品群レベルでの評価と、各製品群に含まれる製品レベルでの評価と、を行うことを特徴とする部品共通化設計支援装置。
【請求項５】
請求項３記載の部品共通化設計支援装置において、
前記評価指標には、共通化の困難性の観点に基づく評価指標と、共通化の効果の観点に基づく評価指標と、が含まれていることを特徴とする部品共通化設計支援装置。
【請求項６】
複数の製品、当該製品を構成する部品、当該部品による実現される機能及び当該機能の特性に関する情報を記憶する情報記憶手段と、
前記情報記憶手段に記憶された情報の関係について定義された関係情報を記憶する関係情報記憶手段と、
前記情報記憶手段に記憶された情報の関連性についてユーザに設定させ、その設定された内容に基づき関係情報を定義して前記関係情報記憶手段に登録する関係情報登録手段と、
ユーザに設定された特性間の関係を記憶する特性間関係情報記憶手段と、
ユーザに設定された設計目標に関する情報を記憶する設計目標情報記憶手段と、
ユーザにより部品共通化検討対象として指定された各製品を元の製品群としてグループ化した場合、元の製品群に含まれる各製品に含まれる部品を、前記各情報記憶手段に記憶された情報を参照することによって、元の製品群に含まれる各製品において共通化が可能な部品であって特性間関係及び設計目標を満たす部品に置き換え、その部品を置き換えた各製品を共通化後製品群としてグループ化し、それぞれグループ化した製品群に関する情報を生成する製品群情報設定手段と、
前記製品群情報設定手段により生成された製品群情報を記憶する製品群情報記憶手段と、
部品共通化した製品の評価指標に関する情報を記憶する評価指標情報記憶手段と、
前記製品群情報に含まれる元の製品群及び共通化後製品群を、前記評価指標に基づきそれぞれ評価を行い、その評価結果を出力する評価処理手段と、
を有することを特徴とする部品共通化設計支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品共通化設計支援装置、特に設計支援に用いる情報の取扱いに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、製品や部品に関連する様々な情報をデータベース化し、それらの情報を開発者に検索させながら新規製品の設計を支援する際に設計支援装置が利用されている。設計支援装置を利用することで、一部品を異なる製品に共通して使用できるような設計が可能になり、製造コストの削減等様々な効果が得られている。
【０００３】
このような部品の共通化を可能にする製品の設計を支援する方法として、要求のあった部品を探索し、要求に合致した部品があれば、その部品を有効利用することで部品の共通化が図れる技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１０５２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来では、新規製品の設計仕様に合致する既存部品が利用できるのであれば利用することで部品の共通化を図り、利用できなければ新規部品を設計するという、既存部品の単なる有効利用という点に留まるものであり、既存部品の有効利用を行うために新規製品の設計仕様の変更まで踏み込んだ設計支援までは実現できていなかった。また、複数の製品を同時に設計するような場合に、部品の共通化の可能性を探りながら設計を支援するようなことには対応できなかった。
【０００６】
本発明は、より効果的、効率的な複数の製品の部品共通化設計を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上のような目的を達成するために、本発明に係る部品共通化設計支援装置は、複数の製品、当該製品を構成する部品、当該部品による実現される機能及び当該機能の特性に関する情報を記憶する情報記憶手段と、前記情報記憶手段に記憶された情報の関係について定義された関係情報を記憶する関係情報記憶手段と、前記情報記憶手段に記憶された情報の関連性についてユーザに設定させ、その設定された内容に基づき関係情報を定義して前記関係情報記憶手段に登録する関係情報登録手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また、他の発明に係る部品共通化設計支援装置は、複数の製品、当該製品を構成する部品、当該部品による実現される機能及び当該機能の特性に関する情報の関連性について定義された関係情報を記憶する関係情報記憶手段と、ユーザに選択された複数の製品において共通化対象とする部品の組を記憶する共通化検討情報記憶手段と、ユーザに設定された特性間の関係を記憶する特性間関係情報記憶手段と、ユーザに設定された設計目標に関する情報を記憶する設計目標情報記憶手段と、ユーザにより部品共通化検討対象として指定された各製品を元の製品群としてグループ化した場合、元の製品群に含まれる各製品に含まれる部品を、前記各情報記憶手段に記憶された情報を参照することによって、元の製品群に含まれる各製品において共通化が可能な部品であって特性間関係及び設計目標を満たす部品に置き換え、その部品を置き換えた各製品を共通化後製品群としてグループ化し、それぞれグループ化した製品群に関する情報を生成する製品群情報設定手段と、前記製品群情報設定手段により生成された製品群情報を記憶する製品群情報記憶手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
また、他の発明に係る部品共通化設計支援装置は、ユーザにより部品共通化検討対象として指定された各製品を元の製品群としてグループ化した場合の元の製品群に関する情報と、元の製品群に含まれる各製品に含まれるいずれかの部品を共通化可能な部品に置き換えたときの各製品を共通化後製品群としてグループ化した場合の共通化後製品群に関する情報と、を含む製品群情報を記憶する製品群情報記憶手段と、部品共通化した製品の評価指標に関する情報を記憶する評価指標情報記憶手段と、前記製品群情報に含まれる元の製品群及び共通化後製品群を、前記評価指標に基づきそれぞれ評価を行い、その評価結果を出力する評価処理手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また、前記評価指標には、製品群レベルでの評価指標と、製品レベルでの評価指標とが含まれており、前記評価処理手段は、元の製品群及び共通化後製品群に対して、製品群レベルでの評価と、各製品群に含まれる製品レベルでの評価と、を行うことを特徴とする。
【００１１】
また、前記評価指標には、共通化の困難性の観点に基づく評価指標と、共通化の効果の観点に基づく評価指標と、が含まれていることを特徴とする。
【００１２】
また、他の発明に係る部品共通化設計支援装置は、複数の製品、当該製品を構成する部品、当該部品による実現される機能及び当該機能の特性に関する情報を記憶する情報記憶手段と、前記情報記憶手段に記憶された情報の関係について定義された関係情報を記憶する関係情報記憶手段と、前記情報記憶手段に記憶された情報の関連性についてユーザに設定させ、その設定された内容に基づき関係情報を定義して前記関係情報記憶手段に登録する関係情報登録手段と、ユーザに設定された特性間の関係を記憶する特性間関係情報記憶手段と、ユーザに設定された設計目標に関する情報を記憶する設計目標情報記憶手段と、ユーザにより部品共通化検討対象として指定された各製品を元の製品群としてグループ化した場合、元の製品群に含まれる各製品に含まれる部品を、前記各情報記憶手段に記憶された情報を参照することによって、元の製品群に含まれる各製品において共通化が可能な部品であって特性間関係及び設計目標を満たす部品に置き換え、その部品を置き換えた各製品を共通化後製品群としてグループ化し、それぞれグループ化した製品群に関する情報を生成する製品群情報設定手段と、前記製品群情報設定手段により生成された製品群情報を記憶する製品群情報記憶手段と、部品共通化した製品の評価指標に関する情報を記憶する評価指標情報記憶手段と、前記製品群情報に含まれる元の製品群及び共通化後製品群を、前記評価指標に基づきそれぞれ評価を行い、その評価結果を出力する評価処理手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の製品、複数の部品、当該各部品の機能及び当該機能の性能に関する情報を関連付けて管理するようにしたので、製品間の部品共通化のための設計を行う際に有効な情報を提供することができる。
【００１４】
また、部品の共通化を検討する際、部品共通化を実現する前の製品に含まれる部品を、特性間関係及び設計目標を満たす共通化部品のみに置き換えができる部品共通化設計案を策定することができるので、部品共通化設計を効率的効果的に行わせることができる。また、実現可能性の高い部品共通化設計が可能になる。
【００１５】
また、部品共通化した場合の評価結果を提供することができる。特に、製品群レベルでの評価と製品群に含まれる製品レベルでの評価とを、それぞれ行うことができるようにしたので、あるいは共通化の困難性の観点に基づく評価指標と、共通化の効果の観点に基づく評価指標と、を評価指標に含めるようにしたので、実現可能性のいう点で好適な評価結果を提示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて、本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る部品共通化設計支援装置の概略的な機能構成図である。本実施の形態における部品共通化設計支援装置１は、部品共通化設計支援に必要な情報を受け付け、また生成する情報生成手段２、情報生成手段２により生成された情報に基づき部品共通化可能な製品の組合せを求める部品共通化処理手段４、及び部品共通化処理手段により得られた製品の組合せにおいて部品を共通化した場合の有効性等を評価する部品共通化評価手段６により特徴的な機能が実現される。各手段２，４，６は、それぞれ製品設計情報等記憶手段３、製品群情報記憶手段５を介して情報の授受を行う。本実施の形態では、部品共通化の候補となる製品に関する情報が情報生成手段２に入力されることで一連の処理が開始され、部品共通化評価手段６が評価処理の結果を最終的に出力することで一連の処理が終了する。
【００１８】
図２は、本実施の形態における部品共通化設計支援装置１を形成するコンピュータのハードウェア構成図である。部品共通化設計支援装置を形成するコンピュータは、従前から存在する汎用的なハードウェア構成で実現できる。すなわち、コンピュータは、図２に示したようにＣＰＵ９、ＲＯＭ１０、ＲＡＭ１１、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１２を接続したＨＤＤコントローラ１３、入力手段として設けられたマウス１４とキーボード１５、及び表示装置として設けられたディスプレイ１６をそれぞれ接続する入出力コントローラ１７、通信手段として設けられたネットワークコントローラ１８を内部バス１９に接続して構成される。
【００１９】
本実施の形態は、全体処理を上記各手段２，４，６により実施される処理機能に大別できる。図３は、情報を生成する処理機能を実現する情報生成手段２及び製品設計情報等記憶手段３を詳細に示したブロック構成図である。情報生成手段２は、製品情報登録部２１、部品情報登録部２２、機能情報登録部２３、性能情報登録部２４、製品−部品関係情報登録部２５、部品−機能関係情報登録部２６、機能−性能関係情報登録部２７、共通化検討情報生成部２８及び情報管理部２９を有している。このうち、各情報登録部２１〜２５は、ユーザにより入力された情報に基づき各種情報を生成し、該当する各種情報記憶手段、すなわち情報記憶手段である製品情報格納部３１、部品構成情報格納部３２、機能構成情報格納部３３又は性能情報格納部３４に登録する。また、製品−部品関係情報登録部２５は、製品情報格納部３１及び部品構成情報格納部３２からそれぞれ製品情報及び部品構成情報を抽出し、ユーザ操作指示に従い部品−機能関係情報を生成して製品−部品関係情報格納部３５に登録する。部品−機能関係情報登録部２６及び機能−性能関係情報登録部２７も図３に示したとおり同様に、各情報記憶部３２，３３，３４から各種情報を抽出し、ユーザ操作指示に従い各種関係情報をユーザに設定させ、その設定された内容に基づき各種関係情報を定義して、それぞれ部品−機能関係情報格納部３６及び機能−性能関係情報格納部３７に登録する。情報管理部２９は、製品設計情報格納部４０にて格納された情報の関連付けをし、その関連付けに関する情報を、関連情報格納部３９を用いて管理するなど製品設計情報格納部４０にて格納されている情報の管理を行う。共通化検討情報生成部２８は、情報検索部２８１、情報表示部２８２及び情報登録部２８３を有しており、製品設計情報格納部４０にて格納された情報を参照して共通化可能な部品の関連性を示した共通化検討情報を生成し、共通化検討情報格納部３８に登録する。
【００２０】
情報生成手段２を構成する各構成要素２１〜２９は、部品共通化設計支援装置１を形成するコンピュータと、コンピュータに搭載されたＣＰＵ９で動作するプログラムとの協調動作により実現される。また、各格納部３１〜３９は、コンピュータに搭載されたＨＤＤ１２にて実現される。
【００２１】
また、本実施の形態で用いるプログラムは、通信手段により提供することはもちろん、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して提供することも可能である。通信手段や記録媒体から提供されたプログラムはコンピュータにインストールされ、コンピュータのＣＰＵがインストールプログラムを順次実行することで各種処理が実現される。
【００２２】
前述したように、本実施の形態は、部品共通化設計を支援するための情報を生成する情報生成処理、部品の共通化が可能と考えられる製品群を抽出する部品共通化処理及び抽出された製品群の部品共通化を評価する部品共通化評価処理に処理を分けることができる。以下、これらの処理を順番に説明する。
【００２３】
（情報生成処理）
情報生成手段２における処理は、部品共通化設計支援装置１の操作者（以下、「設計者」）により入力された情報に基づき各種情報を各格納部３１〜３４に登録する情報登録処理と、登録された情報に基づき共通化の検討対象とする部品をユーザに設定させる共通化検討情報生成処理を実施する。まず最初に、情報登録処理について図４に示したフローチャートを用いて説明する。
【００２４】
設計者が所定の操作を行うことで製品情報入力画面をディスプレイ１６に表示し、その画面から部品の共通化を図りたい製品に関する情報を入力すると、製品情報登録部２１は、その入力情報を受け付け、製品毎に製品情報を生成し、製品情報格納部３１に登録する（ステップ１０１）。図５は、本実施の形態において用いる製品情報のデータ構成例を示した図である。製品情報は、品名で特定される製品実体をエンティティ、品番、予想コスト等製品実体の特徴を表す情報をアトリビュートとして含む。
【００２５】
設計者が所定の操作を行うことで部品構成情報入力画面をディスプレイ１６に表示し、その画面からいずれかの製品を構成する部品に関する情報を入力すると、部品情報登録部２２は、その入力情報を受け付け、各部品に関する情報を生成し、部品構成情報格納部３２に登録する（ステップ１０２）。図６は、本実施の形態において用いる部品構成情報のデータ構成例を示した図である。部品構成情報は、部品名で特定される部品実体をエンティティ、当該部品の特徴量を表す情報をアトリビュートとして含む。本実施の形態では、特徴量として、他の部品との関係が記述される。なお、図６に示したテーブルにおいては、関係のある部品に対しては“○”、関係のない部品に対しては“×”で表現した。また、部品を識別する情報として部品名以外に部品番号が入力されているが、図６では図示しない。
【００２６】
設計者が所定の操作を行うことで機能構成情報入力画面をディスプレイ１６に表示し、その画面から製品の性能を代表する機能部分（部品の部位）に関する情報を入力すると、機能情報登録部２３は、その入力情報を受け付け、各機能に関する情報を生成し、機能構成情報格納部３３に登録する（ステップ１０３）。図７は、本実施の形態において用いる機能構成情報のデータ構成例を示した図である。機能構成情報は、機能をノード、当該機能（ノード）と関連性のある機能との実体間関係を含む。例えば、「曲げ部」は、曲げ具合によって空気の流れ具合が定まり性能を左右する機能なので、性能を代表する機能部分の一要素であるといえる。図７に示したテーブルにおいては、関係のある機能に対しては“○”、関係のない部品に対しては“×”で表現した。
【００２７】
設計者が所定の操作を行うことで性能情報入力画面をディスプレイ１６に表示し、その画面から製品の性能を規定する情報を入力すると、性能情報登録部２４は、その入力情報を受け付け、その性能に関する性能情報を製品毎に生成し、性能情報格納部３４に登録する（ステップ１０４）。図８は、本実施の形態において用いる性能情報のデータ構成例を示した図である。性能情報は、曲げＲ、面粗度等当該製品の性能を表す特性と、当該各特性に対する特性値を含む。
【００２８】
以上の処理は、設計者が部品の共通化を検討したい各製品に関する既知の情報を所定の入力画面から入力し、各登録部２１〜２４がその入力情報を所定の形式にて各格納部３１〜３４に登録することになる。なお、ステップ１０１〜１０４において実施される処理の順番は、上記説明した順番で必ずしも実施される必要はなく、設計者は、所望する順番で実施すればよい。
【００２９】
続いて、ステップ１０５において、設計者が所定の製品−部品関係情報の設定指示の操作を行うと、製品−部品関係情報登録部２５は、その指示に応じて製品情報格納部３１に格納されている製品情報及び部品構成情報格納部３２に格納されている部品構成情報をそれぞれ取り出し、その取り出した情報を所定の製品−部品関係情報設定画面に含めてディスプレイ１６に表示する。設計者は、表示された製品情報と部品構成情報を参照しながら各製品を構成する部品の品番とを関連付ける。つまり、製品−部品関係情報は、製品がどの部品によって構成されているのかを特定する情報であり、製品が使用する部品の品番が設計者により設定される。製品−部品関係情報登録部２５は、設計者により設定された情報を受け付け、製品−部品関係情報格納部３５に登録する。図９は、本実施の形態において用いる製品−部品関係情報のデータ構成例を示した図である。製品−部品関係情報は、製品毎に、当該製品を構成する部品の部品番号が対応付けられて構成される。なお、使用していない部品には、部品番号を対応付ける代わりに“×”が設定される。
【００３０】
ステップ１０６において、設計者が所定の部品−機能関係情報の設定指示の操作を行うと、部品−機能関係情報登録部２６は、その指示に応じて部品構成情報格納部３２に格納されている部品構成情報及び機能構成情報格納部３３に格納されている機能構成情報をそれぞれ取り出し、その取り出した情報を所定の部品−機能関係情報設定画面に含めてディスプレイ１６に表示する。設計者は、表示された部品構成情報と機能構成情報を参照しながら部品毎に機能との関連性の有無を設定する。部品−機能関係情報登録部２６は、設計者により設定された情報を受け付け、部品−機能関係情報格納部３６に登録する。図１０は、本実施の形態において用いる部品−機能関係情報のデータ構成例を示した図である。部品−機能関係情報には、部品毎に、各機能との関連性の有無が設定される。なお、図１０に示したテーブルにおいては、各部品に対し関連性がある機能に対しては“○”で、関係のない機能に対しては“×”で表現した。
【００３１】
ステップ１０７において、設計者が所定の機能−性能関係情報の設定指示の操作を行うと、機能−性能関係情報登録部２７は、その指示に応じて機能構成情報格納部３３に格納されている機能構成情報及び性能情報格納部３４に格納されている性能情報をそれぞれ取り出し、その取り出した情報を所定の機能−性能関係情報設定画面に含めてディスプレイ１６に表示する。設計者は、表示された機能構成情報と性能情報を参照しながら機能毎に曲げＲや面粗度等当該機能の性能を表す特性を設定する。機能−性能関係情報登録部２７は、設計者により設定された情報を受け付け、機能−性能関係情報格納部３７に登録する。図１１は、本実施の形態において用いる機能−性能関係情報のデータ構成例を示した図である。機能−性能関係情報には、機能毎に、当該機能の性能を表す特性が設定される。
【００３２】
以上の処理は、設計者が製品、部品、機能及び性能に関する情報を所定の設定画面を通じて関連付け、各登録部２５〜２７がその設定情報を所定の形式にて各格納部３５〜３７に登録することになる。なお、ステップ１０５〜１０７において実施される処理の順番は、上記説明した順番で必ずしも実施される必要はなく、設計者は、所望する順番で実施すればよい。
【００３３】
以上の情報登録処理が一通り終了すると、各情報及び情報間の関係の設定に欠落若しくは矛盾が発生していないかを確認する。この確認は、装置１が入力・設定漏れを自動検出したりするなどして行う。ここで、欠落若しくは矛盾が検出された場合（ステップ１０８でＮ）、情報管理部２９は、可能な範囲で計算して、漏れた部分や矛盾のあるデータを自動修正する。この装置１による自動修正ができない場合はその項目部分をユーザに提示して設定させる（ステップ１０９）。また、各格納部３１〜３７に設定された情報をディスプレイ１６に表示し、欠落若しくは矛盾の発生の有無の確認を設計者にさせるようにしてもよい。そして、欠落・矛盾が確認された場合には、設計者に正しいデータの入力や再設定を行わせるようにしてもよい。
【００３４】
この後、また正しく情報が設定されていた場合（ステップ１０８でＹ）、情報管理部２９は、これらの情報を１セットとして管理するために、これらの情報の関連付けをする。例えば、各情報のテーブル名、ファイル名等をグループ化する。情報管理部２９は、この関連付けるための情報を関連情報として関連情報格納部３９に登録する（ステップ１１０）。これにより、前述した処理にて入力・設定された情報は、１セットで取り扱うことができ、１つの製品シナリオとして取り扱うことが可能になる。
【００３５】
続いて、登録された情報に基づき共通化の検討対象とする部品をユーザに設定させる、情報生成手段２における共通化検討情報生成処理について図１２に示したフローチャートを用いて説明する。この処理は、共通化検討情報生成部２８により実施される。
【００３６】
設計者が所定の操作を行うことで検索条件入力画面をディスプレイ１６に表示し、その画面から検討対象とする製品を識別する情報として製品名を入力すると、情報検索部２８１は、その入力された製品名を受け付ける（ステップ１２１）。そして、その製品名をキーとして製品―部品関係情報格納部３５を検索することで当該製品に含まれる部品の識別情報（部品名）を抽出し、更にその抽出した部品に関連する情報を各格納部３６，３７から取り出す。情報表示部２８２は、その検索結果をディスプレイ１６に表示する（ステップ１２２）。設計者が、その表示された部品名のリストの中から共通化を図りたい部品を選択すると、情報検索部２８１は、その選択された部品を受け付ける。そして、その部品名をキーとして製品―部品関係情報格納部３５を検索することで当該部品を含む製品であって、更に当該部品の機能、性能上の特性（特徴量）を満たす部品を含む製品を抽出する。情報表示部２８２は、その抽出された製品名をディスプレイ１６にリスト表示する（ステップ１２３）。
【００３７】
次に、設計者が検討対象として指定した製品と部品の共通化を検討したい製品がその製品名リストに含まれていない場合（ステップ１２４でＮ）、検討対象とする製品を変更することで処理を継続したいのであれば（ステップ１２５でＹ）、ステップ１２１に戻る。そうでなければ（ステップ１２５でＮ）、処理を終了する。
【００３８】
部品の共通化を検討したい製品が製品名リストに存在する場合（ステップ１２４でＹ）、設計者は、その製品名を選択する。なお、選択する製品名は複数であってもよい。情報検索部２８１は、この選択された製品に関連する情報、具体的には、その製品に関連する製品−部品関係情報、部品−機能関係情報及び機能−性能関係情報をそれぞれ該当する格納部３５〜３７から取り出す。情報表示部２８２は、その取り出された情報を検討対象の製品に関する情報と共にディスプレイ１６に表示する（ステップ１２６）。
【００３９】
ここで、設計者は、この表示内容を参照して共通化を検討したい部品を選択する。もし、該当する部品が１つも存在しなければ（ステップ１２７でＮ）、ステップ１２５に移行する。共通化を検討したい部品が存在することにより部品が選択された場合（ステップ１２７でＹ）、情報登録部２８３は、共通化の検討対象として選択された部品を組にして共通化検討情報を生成し、共通化検討情報格納部３８に登録する（ステップ１２８）。このようにして、共通化したいとして選択された部品に関する共通化検討情報のデータ構成例を図１３に示す。
【００４０】
図１３に示した設定例では、部品１と共通化を検討したい部品として、部品２と部品３はそれぞれ設計者により指定されている。また、部品３と共通化を検討したい部品として、部品４が設計者により指定されている。
【００４１】
本実施の形態における情報生成手段２によれば、製品に関する情報と、その製品に含まれる部品に関する情報、その部品が持つ機能に関する情報、その機能に要求される性能に関する情報を、それぞれ関連付けることによって、性能まで含めた部品共通化設計を支援するための情報を生成することができる。情報生成処理により生成される上記各格納部３１〜３７，３９を統合して仮想的に形成される製品設計情報格納部４０のデータ構成の概念図を図１４に示す。
【００４２】
（部品共通化処理）
上記情報生成処理では、設計者が共通化を検討したいと意思を持って明示した部品の組（これを「共通化意図」という）に関する情報を共通化検討情報として生成した。この部品共通化処理では、部品の共通化を行おうとする製品の組合せ（製品群）を抽出する。
【００４３】
図１５は、部品共通化処理機能を実現する部品共通化処理手段４を詳細に示したブロック構成図である。部品共通化処理手段４は、共通化検討情報編集部４1、特性間関係情報登録部４２、設計目標情報登録部４３、製品群情報設定部４４、特性間関係情報格納部４５及び設計目標情報格納部４６を有している。なお、製品群情報記憶手段５は、製品群情報格納部５０により実現される。
【００４４】
部品共通化処理手段４を構成する各構成要素４１〜４４は、部品共通化設計支援装置１を形成するコンピュータと、コンピュータに搭載されたＣＰＵ９で動作するプログラムとの協調動作により実現される。また、各格納部４５，４６は、コンピュータに搭載されたＨＤＤ１２にて実現される。
【００４５】
これらの構成を利用して行われる部品共通化処理について図１６に示したフローチャートを用いて説明する。
【００４６】
ステップ２０１において、まず設計者が所定の操作を行うことで特性間関係情報の設定画面をディスプレイ１６に表示し、その画面から特性間の関係の有無と、関係有りと設定する場合にはその関係を表す制約条件式を入力する。設計目標情報登録部４３は、この入力された情報を受け付け、この受け付けた情報に基づき特性間関係情報を生成し、特性間関係情報格納部４５に登録する。図１７は、特性間関係情報格納部４５に登録された特性間関係情報のデータ構成例を示した図である。特性間関係情報は、特性間において関係がある場合に、その関係を表す制約条件式が設定される。図１７に示した設定例によると、例えば、特性Ａと特性Ｂとは、（特性Ａの特性値＜特性Ｂの特性値）という関係を満たすことが部品共通化条件になる。
【００４７】
ステップ２０２において、設計者が所定の操作を行うことで設計目標情報の設定画面をディスプレイ１６に表示し、その画面から特性と設定目標との関係の有無、関係有りのある場合にはその関係を入力する。設計目標情報登録部４３は、この入力された情報を受け付け、この受け付けた情報に基づき設計目標情報を生成し、設計目標情報格納部４６に登録する。図１８は、設計目標情報格納部４６に登録された設計目標情報のデータ構成例を示した図である。設計目標情報には、改善したい目標としてコスト、性能、耐久、ＮＶ（Ｎｏｉｓｅ  Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ）などの各項目が設定され、またこれらの設定目標に対し、各特性との関係が設定される。特性と設定目標との間に関係がある場合、その関係が正（プラス“＋”）または負（マイナス“−”）の関係であるのかを示すフラグ情報が設定される。図１８に示した設定例によると、例えば、特性Ａは、コストに影響を与えるアトリビュートであることから正の関係にある。一方、性能とは負の関係にあり、また耐久およびＮＶ（Ｎｏｉｓｅ  Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ）の要素と関係がないことが示されている。なお、本実施の形態では、各特性と設定目標との関係を正負の関係を表すフラグ情報で表現したが、度数を設定するようにしてもよい。
【００４８】
以上のステップ２０１，２０２は、部品共通化処理を実施するたびに実施せずに、最初に１度実施するようにしてもよい。
【００４９】
ステップ２０３において、設計者が所定の操作を行うことで製品設計情報格納部４０に登録されている製品の識別情報（製品名）をディスプレイ１６にリスト表示し、そのリストの中から共通化を検討したい複数の製品を選択する。共通化を図るため、設計者は、少なくとも２製品を選択する必要がある。なお、ここでは、説明の便宜上、２製品を選択したものとして説明する。製品群情報設定部４４は、設計者により選択された製品を受け付けると、その製品名に基づき共通化検討情報格納部３８を検索することで、設計者により選択された製品に含まれる部品が共通化検討情報に設定されているかを確認する。
【００５０】
共通化検討情報に設定されていない場合において（ステップ２０４でＮ）、設計者が共通化検討情報の追加を要求する場合（ステップ２０５でＹ）、共通化検討情報編集部４１は、設計者に共通化検討情報格納部３８に登録されている共通化検討情報を編集させることによって、設計者に選択された製品に含まれている部品について共通化検討情報に新たに追加する（ステップ２０６）。
【００５１】
続いて、製品群情報設定部４４は、共通化検討情報格納部３８に設定されている当該選択製品に含まれる部品に関連する情報を製品設計情報格納部４０から抽出する（ステップ２０７）。更に、製品群情報設定部４４は、各関係情報格納部４５，４６に格納されている情報を取り出し（ステップ２０８）、当該選択製品に含まれる部品間において、各関係情報格納部４５，４６に格納されている特性間関係（制約条件）および設計目標を満たす共通化が可能な部品の組合せを探索する（ステップ２０９）。
【００５２】
ここで、組合せが存在すれば（ステップ２１０でＹ）、その中から最も効果的な組合せを抽出する（ステップ２１１）。設計目標情報には、特性と目標の各要素間に正負の関係があると前述したが、正負を合算した結果、部品を共通化した場合に最も正の数が多くなる組合せが最も効果的な組合せである。
【００５３】
製品群情報設定部４４は、このようにして部品の共通化を検討したい製品群（元の製品群）と、元の製品群の一部の部品を共通化部品に置換することで構成される製品群を含む製品群情報を生成し、製品群情報格納部５０に登録する（ステップ２１２）。
【００５４】
以上の処理を、図１９を用いて説明する。図１９に示した製品Ａと製品Ｂは、ステップ２０３において設計者に選択された製品である。製品Ａは、部品Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４で構成され、製品Ｂは、部品Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４で構成されているものとする。ここで、共通化検討情報を参照すると製品Ａ，Ｂに含まれている部品のうち部品Ａ３とＢ３が部品共通化の対象（共通化意図）として関連付けられていたとする（ステップ２０４〜２０６）。この場合、製品群情報設定部４４は、製品Ａ，Ｂに関する製品設計情報、特性間関係情報及び設計目標情報を参照しながら制約条件を満たすとともに特性値としての設計目標を達成しうる部品Ａ３，Ｂ３の共通化部品を探索する。この結果、製品設計情報等記憶手段３から共通化部品として部品Ｃ３１，Ｃ３２，Ｃ３３が探索されたとする（ステップ２０９）。この探索された部品の中で部品Ｃ３３が設計目標として最も効果的な部品であったとすると（ステップ２１１）、部品Ａ３と部品Ｂ３はそれぞれ共通化部品Ｃ３３で置き換えられることになる。この処理により得られた製品群１（製品Ａ″，製品Ｂ″）が元の製品群（製品Ａ，製品Ｂ）と共に製品群情報として製品群情報格納部５０に登録される（ステップ２１２）。
【００５５】
本実施の形態における部品共通化処理手段４によれば、制約条件を満たし、かつ設計目標を達成しつつ部品の共通化が可能な製品群を抽出することができる。従って、実現可能性の高い部品共通化設計案の導出が可能になる。
【００５６】
（部品共通化評価処理）
上記部品共通化処理では、実現可能性の高い部品共通化設計案の導出ができたが、ここでは、その導出した部品共通化設計案を実際に評価する。
【００５７】
図２０は、部品共通化評価処理機能を実現する部品共通化評価手段６を詳細に示したブロック構成図である。部品共通化評価手段６は、製品群選択部６１、評価指標設定部６２、評価指標選択部６３、評価処理部６４、評価結果表示部６５、評価指標情報格納部６６及び評価情報格納部６７を有している。
【００５８】
部品共通化評価手段６を構成する各構成要素６１〜６５は、部品共通化設計支援装置１を形成するコンピュータと、コンピュータに搭載されたＣＰＵ９で動作するプログラムとの協調動作により実現される。また、各格納部６６，６７は、コンピュータに搭載されたＨＤＤ１２にて実現される。
【００５９】
図２１は、製品群情報のデータ構成、すなわち部品共通化対象の製品群（元の製品群）と、元の製品群に含まれるいずれかの製品に含まれる部品のいずれかを共通化部品としたことによって部品構成が異なることで新たに形成される製品群との関係を示した図である。図２１によると、元の製品群は、製品Ａ，Ｂ，Ｃで構成され、製品Ａは部品Ａ１，Ａ２，Ａ３を含んでいる。同様に、製品Ｂは部品Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を含み、製品Ｃは部品Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を含んでいる。そして、製品群１は、製品Ａの部品Ａ２と製品Ｂの部品Ｂ２とが共通化部品ＡＢ２で置換された製品Ａ′、製品Ｂ′、製品Ｃから構成されている。製品群２は、製品Ｂの部品Ｂ１と製品Ｃの部品Ｃ１とが共通化部品ＢＣ１で置換された製品Ａ、製品Ｂ″、製品Ｃ′から構成されている。製品群３は、製品Ａの部品Ａ３と製品Ｃの部品Ｃ３とが共通化部品ＣＡ３で置換された製品Ａ″、製品Ｂ、製品Ｃ″から構成されている。
【００６０】
図１９を用いて例示したように、上記部品共通化処理では、部品共通化対象の製品として２つの製品Ａ，Ｂを設計者が選択し、共通化部品として１つの部品Ｃ３３で置換される場合の例をあげたため、元の製品群に対して１つの製品群情報を含む製品群情報が生成された例であった。これに対し、図２１では、元の製品群には３つの製品Ａ，Ｂ，Ｃが含まれ、そして３つの共通化部品が共通化可能な部品として抽出された例である。
【００６１】
次に、部品共通化評価手段６における部品共通化評価処理について図２２に示したフローチャートを用いて説明する。
【００６２】
まず最初に、設計者が所定の操作を行うことで評価指標設定画面をディスプレイ１６に表示し、その画面から評価指標に関する情報を入力すると、評価指標設定部６２は、その入力情報を受け付け、評価指標に関する情報を生成し、評価指標情報格納部６６に登録する（ステップ３０１）。なお、この処理は、部品共通化評価処理を実施するたびに実施せずに、最初に１度実施するようにしてもよい。
【００６３】
図２３は、評価指標情報格納部６６に格納された評価指標情報のデータ構成例を示した図である。評価指標情報は、２種類の情報で構成される。第１の評価指標は、製品レベルでの評価を行う際に用いられ、製品種類毎に評価指標を設定する。設定する項目は、設計目標を同じ項目とする。第２の評価指標は、製品群レベルでの評価を行う際に用いられ、製品に共通する内容である。共通化困難度は部品共通化に困難な指標（特性）であり、共通化効果度は部品共通化できれば効果が大きい指標（特性）である。これは、図１７で示した特性間関係情報において制約条件の多い特性が、共通化困難度が高い指標に該当する。一方、特性間関係情報において制約条件の少ない特性が、共通化効果度が高い指標に該当する。従って、特性間関係情報において制約条件の数を数え、所定数の特性を抽出し、それぞれを共通化困難度、共通化効果度に設定する。なお、第２の評価指標は、評価指標設定部６２が自動設定するようにしてもよい。
【００６４】
続いて、製品群選択部６１が製品群情報格納部５０に格納されている製品群情報を取り出し、元の製品群と製品群１〜ｎ（ｎは整数）を一覧表示する（ステップ３０２）。なお、複数の製品群情報が登録されている場合には、評価者（設計者）にいずれか１つの製品群情報を選択させる。そして、一覧表示された製品群の中から評価対象としたい１又は複数の製品群と、評価に用いる評価指標を評価者に選択させる（ステップ３０３）。製品群選択部６１が選択された製品群と、評価指標選択部６３が選択された評価指標とをそれぞれ受け付けると、評価処理部６４は、元の製品群及び選択された製品群それぞれに含まれている製品において、選択された評価指標に基づき評価を行う（ステップ３０４）。例えば、評価対象の製品がタンクであれば、耐久、コスト、性能について元の製品群の製品Ａ、製品Ｂ、製品Ｃに対して、更に例えば製品群３が選択されていれば製品Ａ″、製品Ｂ、製品Ｃ″に対してそれぞれ評価を行う。なお、本実施の形態では、選択された製品の評価の内容が把握しやすいように、元の製品に対しても同じ評価指標に従って評価を行う。また、元の製品と選択された製品との比較がしやすいように、各製品の評価結果はグラフ形式などで表示するのが都合良い。
【００６５】
ここで、評価対象の製品（例えば製品Ａ′）と元の製品（製品Ａ）とを比較し、優劣を判定する。優れているか否かの判断は、設計目標情報の正負の数をそれぞれ合算し、正の数が大きい方が優れていると判定する。あるいは、表示内容を見て評価者が判断するようにしてもよい。評価対象の製品が元の製品より優れていると判定された場合（ステップ３０５でＹ）、続いて、評価処理部６４は、選択された製品群において、製品群レベルで選択された評価指標に基づき評価を行う（ステップ３０６）。この製品群レベルでの評価においても前述した製品レベルでの評価と同様に評価結果をグラフ形式などで可視化するのが都合良い。そして、評価対象の製品群と元の製品とを比較し、優劣を判定する。この判定は、前述した製品レベルでの判定に準じる。
【００６６】
評価対象の製品群が元の製品群より優れていないと判定された場合（ステップ３０７でＮ）、また評価対象の製品が元の製品より優れていないと判定された場合（ステップ３０５でＮ）、評価処理を継続して行うか否かについて評価者に問い合わせ、続けて行うことを評価者が選択した場合は（ステップ３０９でＹ）、製品群や評価指標を再選択して前述した評価処理を繰り返し行う。
【００６７】
評価対象の製品群が元の製品群より優れていると判定された場合（ステップ３０７でＹ）、評価処理部６４は、その評価結果を評価情報格納部６７に保存する（ステップ３０８）。この際、元の製品群より優れていないと判定されたことによりステップ３０４〜３０７が繰り返し行われていた場合、その製品群に対する評価結果も評価履歴として合わせて保存する。この評価結果は、評価結果表示部６５によりディスプレイ１６に表示され、これにより、評価者は評価結果を視認できる。評価情報格納部６７に保存された評価結果情報のデータ構成例を図２４に示す。図２４に示したテーブルでは、製品毎に元の製品群に含まれる各製品の評価を基準とした場合、各評価項目に対し効果増である製品には正の数、効果減である場合には負の数で表している。
【００６８】
部品の共通化を図る際、検討項目が複数の製品にまたがるため、共通化部品を用いた各製品のコスト・性能・信頼性等の保証をすると同時に、共通化部品を用いた製品群全体としてのコスト削減効果・共通化の難易度等を保証する必要があり、このため、各共通化要素間の関係を考慮しながら、どのような部品共通化が実現可能であり、かつ共通化メリットがあるかを検討する必要がある。
【００６９】
本実施の形態における部品共通化評価処理では、部品共通化処理において定まる共通化意図に対する一意の設計解を、各製品単体での設計目標（例えば、燃費、性能、排ガス、重量等）と、製品群としての設計目標（コスト削減効果、共通化率、共通化困難性等）とを評価指標とし、これらの複数の評価指標で複数の製品群を評価し、その結果を表示する。これにより、従来、感覚的に定めてきたある共通化の形としての製品構成を、本実施の形態においては、複数の相互比較を行いながら製品構成全体として論理的定量的に評価し、構成を定めることができるようになる。
【００７０】
本実施の形態は、部品点数が多く、部品間の相互の関係が複雑であるという特徴を持つ自動車の設計作業において、特に効果的であるが、部品共通化設計の支援対象とするのは、自動車に限らず、複数の部品により構成される製品であれば、本発明は適用可能であり、前述した効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明に係る部品共通化設計支援装置の概略的な機能構成図である。
【図２】本実施の形態における部品共通化設計支援装置を形成するコンピュータのハードウェア構成図である。
【図３】本実施の形態における情報生成手段及び製品設計情報等記憶手段を詳細に示したブロック構成図である。
【図４】本実施の形態における情報登録処理を示したフローチャートである。
【図５】本実施の形態において用いる製品情報のデータ構成例を示した図である。
【図６】本実施の形態において用いる部品構成情報のデータ構成例を示した図である。
【図７】本実施の形態において用いる機能構成情報のデータ構成例を示した図である。
【図８】本実施の形態において用いる性能情報のデータ構成例を示した図である。
【図９】本実施の形態において用いる製品−部品関係情報のデータ構成例を示した図である。
【図１０】本実施の形態において用いる部品−機能関係情報のデータ構成例を示した図である。
【図１１】本実施の形態において用いる機能−性能関係情報のデータ構成例を示した図である。
【図１２】本実施の形態における共通化検討情報生成処理を示したフローチャートである。
【図１３】本実施の形態において用いる共通化検討情報のデータ構成例を示した図である。
【図１４】本実施の形態における製品設計情報格納部のデータ構成の概念図である。
【図１５】本実施の形態における部品共通化処理手段を詳細に示したブロック構成図である。
【図１６】本実施の形態における部品共通化処理を示したフローチャートである。
【図１７】本実施の形態において用いる特性間関係情報のデータ構成例を示した図である。
【図１８】本実施の形態において用いる設計目標情報のデータ構成例を示した図である。
【図１９】本実施の形態における部品共通化処理全体を説明するために用いる図である。
【図２０】本実施の形態における部品共通化評価手段を詳細に示したブロック構成図である。
【図２１】本実施の形態において用いる製品群情報のデータ構成例を示した図である。
【図２２】本実施の形態における部品共通化評価処理を示したフローチャートである。
【図２３】本実施の形態において用いる評価指標情報のデータ構成例を示した図である。
【図２４】本実施の形態において評価情報格納部に保存された評価結果情報のデータ構成例を示した図である。
【符号の説明】
【００７２】
１  部品共通化設計支援装置、２  情報生成手段、３  製品設計情報等記憶手段、４  部品共通化処理手段、５  製品群情報記憶手段、６  部品共通化評価手段、９  ＣＰＵ、１０  ＲＯＭ、１１  ＲＡＭ、１２  ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、１３  ＨＤＤコントローラ、１４  マウス、１５  キーボード、１６  ディスプレイ、１７  入出力コントローラ、１８  ネットワークコントローラ、１９  内部バス、２１  製品情報登録部、２２  部品情報登録部、２３  機能情報登録部、２４  性能情報登録部、２５  部品関係情報登録部、２６  機能関係情報登録部、２７  性能関係情報登録部、２８  共通化検討情報生成部、２９  情報管理部、３１  製品情報格納部、３２  部品構成情報格納部、３３  機能構成情報格納部、３４  性能情報格納部、３５  製品−部品関係情報格納部、３６  部品−機能関係情報格納部、３７  機能−性能関係情報格納部、３８  共通化検討情報格納部、３９  関連情報格納部、４０  製品設計情報格納部、４１  共通化検討情報編集部、４２  特性間関係情報登録部、４３  設計目標情報登録部、４４  製品群情報設定部、４５  特性間関係情報格納部、４６  設計目標情報格納部、５０  製品群情報格納部、６１  製品群選択部、６２  評価指標設定部、６３  評価指標選択部、６４  評価処理部、６５  評価結果表示部、６６  評価指標情報格納部、６７  評価情報格納部。
【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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【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】
2009288848.tif 000019
【図１８】
2009288848.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
2009288848.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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