R4年度調査事業（設計情報連携）

造船事業者間における船殻及び艤装設計情報の連携に係る調査
成果報告
2023年3⽉7⽇
国⼟交通省 船舶産業DX・SC最適化 成果報告セミナー

船殻及び艤装設計情報の連携に係る調査
⽬的︓事業者間における設計連携や協業を実現 → 更なる期間短縮や受注対応能⼒の強化
 設計流⽤設計
流⽤

過去建造実績のある船舶の設計情報に基づき他造船所が建造を⾏う 設計引継作業途中における他造船事業者に対する設計作業の円滑な引き継ぎ（建造ドック変更）

設
計
引
継

A社
B社

建造実績
データ
本システム

建造へ

⾃社建造に合わせてデータ出⼒

途中まで設計本システム

建造へ

A社はB社から変換
した残りを設計データを相互変換

 設計協業
同⼀船舶における構造別の⽣産設計作業の分担

設
計
協業

A社はB社から変換
した残りを設計建造へ

本システム※いずれの場合も自社建造に合わせたブロック分割変更や属性付加など、修正することを前提とする建造へ

B社はA社から変換
した残りを設計2

課題 および 実施内容
課題︓
造船所ごとに設計（船殻/艤装）の⼿法やCADシステムが異なる→ 事業者間の設計作業の柔軟な分業・協業や、過去建造船舶の設計情報を円滑な授受が難しい。
 実施内容︓異なる設計CADシステムを導⼊している事業者間における船殻設計及び艤装設計のデータ連携⼿法を検討し、検討した⽅策の有効性等に関する評価を⾏った。
 検討を⾏った⽅策︓
船殻︓設計CAD間の3Dモデル変換プログラム開発（AVEVA Marine – GRADE/HULL間）
艤装︓設計CAD間の3Dモデル変換の⼿法検討（AVEVA Marine – CATIA間）

3

R4年度事業内容 詳細（船殻設計）
3Dモデル変換プログラム開発 全体
開発のポイント① 双⽅向の変換② 中間ファイル同⼠の変換とした（AM側は既存機能※1を活⽤、GH側は同様の機能を開発）③ 形状だけでなく参照関係※2も変換する（⽣産設備の違い→ブロック分割変更などモデル修正発⽣）④ 事業者の標準カタログ（スロット形状、条材端部、ブラケット形状）の違いを“マッピングファイル（対応表）”で吸収する※１︓AVEVA Marineのスキムファイル機能※２︓ある部材の板厚・位置が変更された場合に、それに接触する部材が変更に追従するように定義出来る機能

図︓AM⇔GH変換プログラム システム構成

4R4年度事業内容 詳細（船殻設計）
3Dモデル変換プログラム開発 スケジュール
スケジュール項⽬担当：

打合せ(●：対⾯、♦：WEB会議）

NDES、今治造船、JMU

2022年度10●

2023年度1112123456789♦ ♦♦ ♦● ♦♦●

♢

♢

○♢

○♢

○1011♢

121
♢

23
♢

GH→AM変換プログラム開発
調査、基本部分開発

NDES

主構造（⼤板、⼤⾻）NDES

2次部材（スチフナ、ブラケット等）

NDES

 2022年度 実績①GH→AM変換プログラム開発の完遂②カタログマッピング機能の実装とマッピングファイル作成（検証用）③GH→AM変換プログラム検証と評価④AM→GH変換プログラム開発の着手（全開発量のうち約60%完了見込み）

その他（ドレインホール、ダブリング） NDES
プログラム検証

今治造船

AM→GH変換プログラム開発
調査、基本部分開発

NDES

主構造（⼤板、⼤⾻）NDES

 2023年度 計画

2次部材（スチフナ、板材フェース等） NDES
その他（ブラケット、カラープレート、ホール、ドレインホール、ダブリング等）

プログラム検証

NDES
JMU

その他
カタログマッピング作業

今治造船、JMU、（NDES）

マッピング⽀援ツール開発

NDES

変換結果チェックツール開発

NDES

2022年度検証⽤

カタログマッピング完遂①AM→GH変換プログラム開発の完遂②カタログマッピング機能の実装とマッピングファイル作成継続（実プロジェクト用）③AM→GH変換プログラム検証と評価④実プロジェクトへの適用とプログラムブラッ
シュアップ

適⽤
実プロジェクト（設計流⽤）

今治造船 or JMU

バグ対応・⼩規模改善

NDES

図：AM⇔GH変換プログラム 開発・検証スケジュール

5R4年度事業内容 詳細（船殻設計）
カタログマッピング詳細■カタログマッピングのポイント① 対象：スロット、カラー、ブラケット形状、ドレンホール、etc② 事業者ごとの標準の違い 及び 3D-CAD毎のカタログの違いを吸収する
課題(1)：対応するカタログ種類
必ずしも1対1ではない➡ 条件分岐の仕組み”CONDITION”を準備

GH：ドレンホール
AM:ノッチ

課題(2)：対応するパラメータの違い
例えば、下図のように寸法が異なる（寸法を抑える原点が異なる）➡関係を算式で表す仕組みを準備
GH
GH
カタログ

AM
カタログ
GH:ドレンホール
AM:ホール

GHのドレンホールが、AMのノッチ･ホールと対応している

AM

AM⇒GH時の⼊⼒値
GH⇒AM時の入力値
ﾊﾟﾗﾒｰﾀ名
ﾊﾟﾗﾒｰﾀ名(AMのﾊﾟﾗﾒｰﾀ名表記)(GHのﾊﾟﾗﾒｰﾀ名表記)

M1

カタログ名
穴の長辺穴の短辺穴の中心⽳の下端

DR
L
D1
H

ab
M1-b/2

HOab
M1-L
D1
H-D1/2-

G/HとAMで穴の原点位置が異なる➡四則演算で差を吸収する<MAPPING G-NAME="DR" A-NAME="HO" TOL="1.0" CONVERT_TYPE="10"><CONDITIONS><CONDITION PARAM="G.SSTYPE" VALUE=“DH" CONDITION="EQ" NOTE="G.SSTYPE=DHの場合" /></CONDITIONS><PARAMS><PARAM GH_PARAM="L" AM_PARAM=“a" NOTE="穴の長辺" /><PARAM GH_PARAM="D1" AM_PARAM=“b" NOTE="穴の短辺" /><PARAM_GH2AM GH_PARAM="H+D1/2" OUT_PARAM=“M1" NOTE="穴の位置" /><PARAM_GH2AM FIX_VALUE="HOL" OUT_PARAM="A.NOTTYPE" NOTE="HOLとして出力" /></PARAMS></MAPPING>

マッピングファイル例（GHのドレンホール vs AMのホール）

6

R4年度事業内容 詳細（艤装設計）
艤装設計情報の連携検討 概要■検討テーマ：艤装設計ＣＡＤ間における設計情報のデータ交換の方法■実施内容：① データ変換の対象とする艤装品の選定② 各艤装品目のデータ交換対象となる情報（形状・位置・属性）の抽出③ 事業者間で汎用的に利用可能なデータ変換可能な方式（フォーマット等）の検討④ 変換されたデータを利用する場合の設計プロセスへの影響の想定■検討結果：
 艤装設計CAD情報交換に関する基本的な考え方について整理 データ変換プログラムを開発する場合、配管ルート情報を優先対象とする
 配管ルートのデータ交換方式として３パターンを想定
7

R4年度事業内容 詳細（艤装設計）
艤装設計情報の連携検討 詳細
種別
配管艤装

変換先での条件◎• 管経路を再現できる中心線座標と経路上に配置される管艤装品の座標
必要に応じ• 管の仕様情報（呼径、材質、塗装等）て編集可能であること。 • 管艤装品（弁・金物）の仕様情報（種類、部品番号、口径）

管ルート

管一品

その他
艤装交換データ

交換
対象

機器

×

管割はブロック分割、管工場制限等工場設備に依存するため、交換の意味は薄い

△

編集不要

STEP等の汎用フォーマット利用・形状、および配置位置座標・仕様情報（型式、重量等）原則編集不要

STEP等の汎用フォーマット利用
・形状、および配置位置座標・仕様情報（種類、部品コード）*形状変更等が必要な場合は、交換先のCADで描き直す。

鉄艤装品等

△課題
① 交換フォーマット選定
・ CADの持つ外部I/F
・ 汎用配管解析システム向け出力活用
・ 専用フォーマット

② 管艤装品のカタログデータ
マッピング

干渉チェックまでは可能だが、部品手配まで行うには、部品コードの統一などが別途必要。
（製作図はCADから再出力ではなく、図面そのものを流用を考える。）

8

R4年度事業内容 検証報告（船殻）検証ブロック

図︓GRADE/HULL モデル外観（内部を⾒せるために⼀部を⾮表⽰）

図︓AVEVA Marineモデル外観（内部を⾒せるために⼀部を⾮表⽰）

変換数量
種類要素数（P舷）変換結果概要板材

15

骨材（平鋼、形鋼、面材）

56

カラープレート

31

スロット

44

ブラケット

22

すべての内構部材の要素はAVEVA内で定義された。
外板ロンジの部材定義方法の概念の違いにより現時点では正しくAVEVAに取り込まれていないが、ブロック分割の修正ありきであれば運用可。

曲がり外板

4曲がりロンジ13
表︓テストモデルに含まれる要素数

9R4年度事業内容 検証報告（船殻）GRADE/HULL→AVEVA Marine
検証は以下の着眼点で⾏った。
モデル作成の時数短縮効果確認○︓プログラム動作速度には問題なし

AVEVA Marineでのマニュアルモデリング時間 7.5H → 取り込み時間 0.5H
（カタログ作成は含まない）

変換できるタイプの確認
板材、⾻材、FACE、外板などが正しく変換できた△︓外板ロンジ部材定義に未検証部分あり

標準カタログの変換精度
スロット、ブラケット、条材端部形状など標準的な形状は変換できた△︓テストモデル以外の部分の継続的対応

トポロジ（参照）機能の確認
AVEVA Marineに取り込んだ後に修正することができた○︓AVEVAで編集可能なモデルとして定義できた

10

R4年度事業内容 検証報告（船殻）モデル詳細図︓外板図︓カラープレート

図︓外板ロンジ上のホール

図︓ナックル付ブラケット

図︓ロンジ上のスティフナー

図︓ホール付ブラケット

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R4年度事業内容 検証報告（船殻）現時点での課題について
マッピングファイル作成
CADの特性、両社の標準の違いについての相互理解
カタログ間で不⾜する値を固定値で渡して取り込み側で修正するなどのルール決め
作成⽀援ツールの開発→利⽤する両社および開発のNDES様との協⼒関係が重要︕

変換品質の向上と継続的な開発
マッピング機能の追加、プログラムの修正、実プロジェクトへの適⽤ナックルパネル、ダブリングなど定義⽅法が異なるものへの対応
取り込んだ後に修正が必要になる個所の正確な把握⇒2023年度チェックプログラムの開発→実船適⽤および継続開発が重要︕

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R4年度事業内容 検証報告 まとめ

船殻パートにおいて⼆つの異なるCADシステム間で変換ができた
艤装パートについては求められる要件定義の検討を⾏った
⾒つかった課題については３社間で継続協議し、今後の検証と実運⽤を通じてシステムブラッシュアップを⾏っていく
AVEVA Marine⇒GRADE/HULLの変換は2023年9⽉を⽬標に開発する

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