VSDSSによる製品仕様最適決定方法について
今村佳世，野村淳二，大畑光
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1.

2. 製品仕様決定の最適化について

はじめに

近年，ユーザニーズおよび価値観の多様化にともない従来，製品仕様決定に対しては，

C 1M , CAD , C

CAM などの各種システムが開発されている.し製造業における受注から納入に至るまでのプロセスは大AE ,きく変化しようとしている.ユーザにとって欲しいもの

かし，これらのシステムというのは，専門家が使う専門を欲しいときに欲しい数だけ入手できることは当然のこ家のための CAD システムであったり，メーカとしてのとであるが，メーカにとっては個々のユーザが欲しいと生産のノウハウを入れた C 1M ラインであったり，ユーL 、う商品仕様が多様化すればするほどメーカ内の対応プ

ザ自身が自分自身の感性にもとづいたイメージを製品のロセスに困難が生じてくる.すなわち製造工程の合理化中に反映するというものではない.現在の状況でユーザや生産システムの変更だけでは対応できなくなり，ネッの感性を製品の中に反映する手段は，一般的にはシステ

トワークに至るまですべての分野での対応システムが必ムを使う専門家との対話によって意思伝達をする以外に要となってくる.

はない.以上のような問題点を解決し，ユーザの希望や一方，コンピュータ関連技術の急速な進歩は CIM にイメージをユーザ自身で入力できるような顧客主体の製CAE などを統合し品仕様決定システムというのが必要となる.その概念図

た知識集約型のトータんな生産システムの開発を可能にを図 11こ示す.たとえば，キッチン購入時には，家のキした.いわゆる大量生産から多品種少量生産への移行がッチンの間取りや金額から購入可能な範囲内でのユニッ代表されるように CAD ，CAM ,可能となったわけである.しかし現段階では個々のユートの配置変更やサイズ変吏あるいは柄変更を行なう.イ

ザニーズに対応して一品毎に生産できるレベルに到達しメージ違いがないような変更を行なうためには，自分自ていないものが多い.個々の仕様にしたがって生産する

身の五感を使える仮想空間内での設計が有効である.仮システムではどれだけの品種数を生産できるかが問題で想空間内で・自在に希望に即した形で変更設計をすることはなく，どの程度の仕様変更が可能なシステムかが問題

は，メーカの持っているユーザニーズ対応データに顧客となってくる.このとき品種とし、う定義は不必要となる.の感性を代加させた最適な製品の設計を可能とする.仮メーカとしてめざすべきは製造可能な品種数を増加させ

想空間の中で仮想製品 (Virtual Products) の機能・性ることではなく，商品の機能とそれを各個人にあわせて能を五感で体験し，仕様変更することは従来の定量そルつくることのできるシステムの開発が急務となってく

デをベースにした最適化のプロセスに，各個人の感性とる.これは知識集約型の生産システムの上位システムといった定性的な要素を融合させる形の最適仕様決定プロして知性あるいは感性集約型の生産システムをめざす必セスを実現することになる.このようなトータルな意味要性を示している.

での最適な製品仕様決定を行なうための l つの手段とし本稿ではユーザの感性にもとづいた最適な形での製品て， V R(Virtual Reality) 技術を用いた意思決定支援

仕様を決定をするために VSDSS を利用することを提システム VSDSS (Virtual SpaceDecision Support

案する.

System) を使うことを考えた.

いまむらかよ，のむら

松下電工株式会社〒 571 門真市門真 1048

76 (22)

じゅんじ，おおはたひかる

3. VirtualReality 技術
VR は米国 VPL 社 (VisualProgrammingLanｭguage) の創立者レニヤー (Lanier ， J.) を中心としたグ© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

オペレーションズ・リ+ーチ

一一一一 Virtual S
pace

I斗ofessional

Consumer

SystemEmotion("Kansei"

図 1

顧客主体製品仕様決定システム

ループが 1987年頃から仮想空間内の新コミュニケーショment Workstat on) プロジェクトでは宇宙ステ」シ

1990年

ョンでのオベレータ作業の効率向上を目的にテレロボテに米国ダラスで開催された SIGGRAPH 会議では VR はィクス，大規模情報システムのマネージメントおよびヒン技術として要素技術開発を行なってきている.

3 個の要素技術で定義されている.すなわち 3D のコンューマン・ブアクターの各分野で研究開発が行なわれてピュータ・グラフィックス技術，多機能センサによる対いる.

話型インタブエース・デバイスおよび高解像度ディスプレイである.

VR のシステム開発環境としては頭部に手の動きを入力する Data Glove
ステムは 1983年頃にと呼ばれているシT. Zimmerman が考えた“ aìr­glove"

搭載したディスプレイに頭の動きにあわぜて映像表示をguitar" の手の動きを入力する装置， "computer行なう装置，データ・グロープ，データ・スーツと呼ばが最初であろうと思われる.“ air-guìtar" は仮想空間内れる手や体の動きをコンビュータに入力する装置，そしでギターをひくことで実際の電子音を出そうというものて手や体の位置を検知するセンサーシステムなどがあで，将来は“ vìrtualrock concert" をやろうという構る.

想もあるらしい.この“ computer glove" をもとに頭の動きに対応して映像の表示を行なう装置の研究は1961 年の Philco 社の“ Head-Mounted CRT"
まり [IJ ，1968年にはIvan

Sutherlandに始が“ Head­

Mounted 3D Display" を開発し注目を集めた [2].

Z mmermanが作成したものが“ DataGlove" であり VPL 社により商品化されている.

頭や手の位置と姿勢を測定するセンサーシステムとしては 1968年に Sutherland が試作したものとして，ゴLincon

ニオメータを使ったものと超音波を利用したシステムがコンピュータシステムの環境下ある.機械式のものは当時は重たくて使いにくく，超音ワイヤー・フレームモデルではあるが秒間に約波式で種々の実験を行ない，有効測定範囲は半径方向でSutherlandが開発したシステムはLaboratory の TX ・ 2
で，Lan erとMIT10万ベクトルの表示を可能とした.頭の動きをセンサー180cm, 高さ方向で・約 90cm であったらしい.

システムが感知し，その方向に対応した映像をコンビュ使われているセンサーシステムとしては最近よく

McDonnellータが計算し表示することで，あたかもその空間に自分Douglas社が開発した 3SPACE システムがある.直交が存在しているような感覚を体験できるシステムが誕生

コイルを 2 個使い，したのである.この分野の最近の研究としては NASAに励磁された磁界の強さを別の直交コイルが電流としてFisher , M. McGreevy により 1986

検知することにより位置と角度とを同定することができ

年に“ Virtual EnvironmentD
isplay System" が発る.このセンサーシステムは POLHEMUS 社により商Ames研究所の S.

表された[3J.

NASA の VIEW

1992 年 2 月号

(V rtualEnv ron‑

ソース側の直突コイルに流れる交流品化されている.

© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

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これらの要素技術とコンピュータにより構成されたシステム環境がっくり

匡歪E

複雑な (complex)

出す仮想空間の中で，人間は臨場感をもって活動することが可能となり，コンピュータを介して仮想空間から実空聞を制御することも可能となる.コン
ピュータとそれを操作する人間とのイ

ンタフェースは今まさに大きく変化し始めている.

非組織化

組織化

(illdefined)(welldefined)

4. VSDSS(VirtualS
paceDecisionSupportSystem)

直亘雪

雫喜包

つンピュート (compute= 計算する)の語源は

com-putare“ together ヘ

putare=で， com・=“ to簡単な (simple)

区蜜豆亘

think"

である.この語源からすると，コンビ

図 2

企業内業務の分類例

ュータは「共に考えるもの」という意味になる.一方 DSS とは意思決定はあくまでも人聞が界とシステム思考世界とのインタフェース Gapが大きくするものという前提に立って，意思決定の支援として，なってくる.まず，モデルインタフェース Gap であるが，人間の判断能力や問題解決能力を高めるためのシステム

これは DSS としてシステム内部にもっているモデルベであると言える.したがってコンピュータの語源から考ースとそれを使う人間との知識レベルとの Gap て、ある.

えるとその線源的活用分野は DSS になる.特に企業経特に対象とするシステムが大規僕になればなるほど，こ営においては戦略的なレベルから管理的レベル，業務的の Gapは大きくなりローマクラブの「成長の限界 J で記レベルに至るまで意思決定の連続が経営であると言え述されたモデルのように地球規模のものになるとそれをる. C.Wiseman の戦略的情報システム SIS. M.Porter

理解する「人間の限界 j になってくることが多い.次にの競争優位に立つための情報、ンステムの活用においてMethod インタフェースも，その戦略の運行管理には DSS が不可欠である.

析，シミュレーションあるいは最適化を行なう場合に発ここでは，企業経営における DSS としての対象問題

Gap はそデルをベースに解生する.特に対象問題を数学モデルとして記述した場合を構造化されているかどうかの分類に加えて，システムにはその数学的解法の意味するところと現実問題での人ズ・アプローチで問題としている対象の複雑さの分類を間の対応系で:'Gapが発生する.たとえば多目的問題の最とり入れて分類した.その分類図を図 2 に示す.図 2 の適化において多属性効用理論の適用限界とかそれを使っ原点から右下方向は対象とする問題が比較的簡単で，問た最適解の意味するところを理解したうえで現実問題と題構造が明確であるような領域であることから，業務処の対応を行なうことを意思決定者に求めるのは一般的に理手順の効率化を狙いとした DSS が開発され，ほぼ狙は困難である.最後に Machine インタフェース Gap は，い通りの経営効率が達成されている.ところが図の左下開発されたシステムとそれを使う人間との問で発生す方向の領域になると対象とする問題が複雑となり，そのる， r キーボード・アレルギー J と L 、う言葉に代表される構造は不明瞭となる.この領域では業務処理の手続きをような Gap で-ある.システムとしての操作性が悪かった

EDP 化したところで対象とする問題が解決するわけでり，オベレーションが複雑で応答性の悪いシステムはいはなく，専門家の知識，経験，勘，ノウハウ，ひらめき

かに Model インタフェース Gap や Method インタフェといったものがあってはじめて処理可能な問題が多い.

ース Gap が解消されていてもシステムとしては稼働しなコンピュータの語源的意味からすると DSS は本来，こいものになる.この 3 M InterfaceGap を解消するためのような領域を対象としている.ところが，対象問題がに VR 技術あるいは人工現実感などの技術を応用した，非構造的で複雑な領域に近づいてくればくるほど現実世仮想空間内で・の意思決定を行なうためのシステムが78(24)© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

オベレーションズ・リサーチ

ムとして当社ではさまざまな要求仕様に対する( VSDSSコ

VirtualEnvironment

シミュレーション機能と最適化機能をもった生産・販売・在庫計画エキスパートシステム [8J の開発を行ない現在稼働中である.
ここでは，パターン P2 の場合について述べる.指定納期に製品納入する際には標準仕様通りであることはきわめて稀でありユーザ毎に仕様が異なるのが普通である.ユーザ毎に異なる仕様に対しては C 1M製造ライン，標準部品発注，在庫システムなどの開発ともに重要なシス~
図 3テムとしてユーザに対する設計支援および性能評価システム開発が必要不可欠となってくる.

D SS と VSDSS の関係図

標準品の場合にはショールームなどで見て，さVSDSS である.仮想空間内では仮想、パネル，仮想タわって評価することにより購入の意思決定を行なうこと

ッチキー，仮想マルチウインドウなどを用いて現実空間ができるが，ユーザが独自で設計できるシステムを開発では不可能なインタフェースシステムの構築が可能であした場合には，ユーザの設計結果をどう評価，体験可能

る.図 2 に DSS と VSDSS との違いを示す.にするかが重要な問題となる.設計検討段階での現状シ

5. VSDSS の製販続合システムへの応用

ステムはユーザの設計を意図して開発されたものではな
く専門家自身のためのシステムが多く，ユーザ自身が完成後の状態を推測することは困難であることから，住宅生産・財売活動は，生産・販売・在庫に関する計画に施工後の事後トラフりL のような事例が多発している.

始まり，資材購入，部品加工および製品販売を通じて実

照明器具を変えると部屋の中はどれだけ明るくなる

績評価の後，再び計画業務を行なうといったサイクリッ

か，吸音材をどの程度の厚みで墜に入れると車の騒音はタなシステム活動である.一方，商品を買う立場から考聞こえなくなるか，といったことはショールームで製品えてみると購買パターンは次の 3 種類に大別される.

を見たり，シミュレーション結果として 10 デシペル音がP1

買いたいと思った商品がその場で手にはいる場

は図 4 に示すようにユーザ自身が仕様決定した Virtual

合に買う.
P2: 買いたいと思った商品が指定納期に納めてくれ

Products に対して，仮想空間内で‘その性能評価と疑似体験を可能にする意思決定支援システムである.

る場合に買う.
P3: 納期は L 、つでも良 L 、から買う.

自動販売機のジュースは P 1 の例であり，同じジュースでも組合で協同購入する場合には P 2 となる.また特別なジュースであったり，物不足の状態では P3 になる.

P3を前提としたような計画は簡単な情報処理で良いが，P 1 を前提にしたような計画は複雑な情報処理を必要とする.

小さくなると言われでも実感することは難しい .VSDSSP 1 の場合には生産する段階では売れるかどうか

VSDSSを応用し販売活動の拠点であるショールーム内でユーザ自身が最適な形で仕様決定し，性能評価，疑似体験を行なった結果を CIM ラインで製造することにより新しい製版統合システムの構築が可能となる.

6.

システムキッチン疑似体験システム [9J

施工前に自分の設計したキッチンを体験できる疑似体システム (Virtualrealityfor

わからない不確定な販売計画情報をもとに生産計画の意

験システム， ViVA思決定をする必要が生じることになる.しかも計画精度

VividA&ispace system)の良し悪しが直接的に経営収支に影響を与えることになルームにてシステムキッチンプランニングプロセスのーを開発した.現在ショーる.したがって，このような場合の生産・版予言・在庫として稼働しはじめている.システムキッチンのプラン

計画は不確定な情報と確定している情報から，どのようニングは図 5 に示すようなプロセスで行なわれている.

な処理，加工を行なって計画立案するかが重要な問題とまずショールームに来られたユーザに対しキッチンプラなってくる.このような P 1 のパターンに対するシステンナがその希望にしたがってラフプランを作成する.こ1992 年 2 月号

© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

(25)19Virtualr日刊 111('1

出泊らJ)〆、トpport
0空間情報O前準備

昔場解析ソフト

データベース

光解析ソ 7 fi車体解析ソフト

図 4VSDSS

カタログ、実物展示による商 M， dI. AJ!

ラフブラシ!苅作成

検討図副作成(、 1;.lflí~.

立商ilヨ1.

NO

ハース 121 など 1

OK ヲ

YES
*記、 L~I.

設備凶作成

CIMT場への Jêiì図 E

システムキッチン・プランニング・プロセスのラブプラ γ をベースにし，CAD システムを用いて平

図 S

体験例

面図，立商図，パース図とともに費用見積り書を作成する.これらの図面および見積り書にもとづき細部の検討を実施した後に承認図，設備図が作成され C 1M工場に・システムキッチンの扉の開閉，蛇口の操作性，収納スペース内の収納状況などが体験できる.

発注することになる.このような現状のプランユング・本システムにより図面検討の段階でユーザが施工前にプロセスではユーザのイメージずるキッチンは図面情報事前体験し，ユーザ自身が決定した最適な仕様にしたがからの想像でしかなく，実際に完成したシステムキッチって CIM ラインが稼働しンと図面段階でのイメージの聞には広さ感・使い勝手な入することが可能となる.その疑似体験の様子を図 S にどのずれがあることが多い.この問題点を解決すベく，示す.

VSDSS の応用として以下のような疑似体験機能を有するシステムの開発を行なった.

7.

I mm単位の加工を行ない納おわりに-ユーザのキッチン図面に対応した仮想空間内でシス

仮想空間意思決定支援システム VSDSS を用いた製テムキッチンのユニットの配置状況，スペースの高品仕様最適決定方法として，システムキッチン製販統合さ感，前後の広がり感覚などが体験できる.

システムを開発事例に述べた.本稿の事例でも見られる

80(26)© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

オベレーションズ・リサーチ

ようにユーザ自身が疑似体験により最終決定したプランの仕様にしたがって CIM 製造ラインでの加工を行なうというシステムは将来の製販統合システムとして有効でありかつ十分に開発可能なものである.この新しい製販
3 月号/18 日発売/定価 930 円

統合システムはユーザとメーカとの接点であったショー
ルームと L 、う場を Show とし、う機能から Decision とし、う機能へと変化していくであろうし，製造ラインや生産

C++ 実用化に向けて・販売・在庫計画システム，スケジューリングも大きくその内容を変えていくことになるのではなかろうか.

これからの C++ の進路

斎藤信男

c++ で作るオブジェクトの特徴

久世和資

処理系の実際

参考文獄[1] Comeaw , C. , Bryan , J.:Headsight Televiｭ
s onSystem Provides Remote Surveil1ance ,electronics , Nov.IO (1961).

. E. :Head.Mounted Three.
[2] Sutherland , I

AT&T
GNUC++
TURBOC++[3] Fisher , S. , McGreevy , M. , Humphries , J.
and Robinett, W.

Virtual Workstation :a鈴木亮一
勝野雅史

C++ の日本語処理

熊谷典大

XllR5

栗林博

Solaris2.
0

樋口貴章

Dimensional D
isplay. FallJoint Computer
Conference , Vol.33(1968)

阿部伸

1 月号/発売中

M
acintoshSystem7

multímodal , stereoscopi
cd﨎play environment,SPIEIntelligent Robots and Cinoyter Vision(1986).
[4J Anthony, R. N.: Planning and Control
Systems:A Framework for Analysis, Boston,Harvard UniversityGraduate Schoolof Bus ｭ
nessAdmin strat卲n(1965).

2 月号/発売中/定価 980 円

バイオコンビュータへの道[5] 5imon , H.A. :The New Sc enceofManｭagementDecision , New York , Harper& Row(1960).

[6J Gorry , A.G. , Morton , M.5.5. , :A Frameｭworkfor Management Informat卲n Systems,SloanManagementReview (1971).
[7] 今村佳世，大畑光，野村淳二:人工現実感を応用した意思決定支援システム VSD55 ， OR 学会春季研究発表会(1 991 )バイオエレクトロニクスの展望

相漂益男

組覚情報処理機能
岡島健治
神経細胞ネットワークによるパルス信号処理
中江裕樹・石森歳雄

酵素スイッチ回路

岡本正宏・樋ロ疏雄

無配線バイオコンビューティング

亀山充隆・纏ロ費量雄

分子家了ーと神経'*IIl H包

品川嘉也

ホロンコンビュータ

清水博

バイオコンビュータ七つのイイージ[8J 野村淳二:生産・販売・在庫計画エキスパートシステム，ロジステイクス・ソフトウェア全国会議( 1990)[9J 今村佳世，大畑光，野村淳二: VSD5S を応用した製版統合システム， OR 学会春季研究発表会 (1991 )

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1992 年 2 月号
© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

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