特開 2024-164916 設計支援装置、設計支援方法、および、設計支援プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024164916

(43)【公開日】2024-11-28

(54)【発明の名称】設計支援装置、設計支援方法、および、設計支援プログラム

(51)【国際特許分類】

   G06F 30/10 20200101AFI20241121BHJP

   G06F 111/04 20200101ALN20241121BHJP

【ＦＩ】

G06F30/10 200

G06F111:04

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023080642

(22)【出願日】2023-05-16

(71)【出願人】

【識別番号】000005108

【氏名又は名称】株式会社日立製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】王 宇

【テーマコード（参考）】

5B146

【Ｆターム（参考）】

5B146AA21

5B146DC01

5B146DC05

5B146DJ01

5B146DJ11

5B146DL08

(57)【要約】

【課題】解析や実験結果等を基にした寄与率情報や製造制約情報を用いて、効率的に設計する。
【解決手段】対象製品の仕様の変更に伴って検討が必要な設計項目を特定する検討項目特定部１６と、検討項目特定部１６が特定した設計項目が対象製品の仕様に与える影響である寄与率を計算する寄与率計算部１２と、各設計項目に係る値の変更時に、この設計項目に係る値に影響する他の仕様を特定する仕様特定部１７と、寄与率が高い順に各設計項目を出力し、仕様特定部１７が特定した他の仕様を出力する出力部１８とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象製品の仕様の変更により影響を受ける設計項目を特定する検討項目特定部と、
前記検討項目特定部が特定した前記設計項目が前記対象製品の仕様に与える影響である寄与率を計算する寄与率計算部と、
各前記設計項目に係る値の変更時に当該設計項目に係る値に影響する他の仕様を特定する仕様特定部と、
前記寄与率が高い順に各前記設計項目を出力し、前記仕様特定部が特定した他の仕様を出力する出力部と、
を備えることを特徴とする設計支援装置。

【請求項2】

前記寄与率計算部は、前記対象製品の解析結果または実験結果を基に、前記寄与率を計算する、
ことを特徴とする請求項１に記載の設計支援装置。

【請求項3】

前記対象製品の解析結果または実験結果を格納する解析／実験データベースを更に備える、
ことを特徴とする請求項２に記載の設計支援装置。

【請求項4】

前記対象製品の解析結果または実験結果を格納する解析／実験データベースから情報を取得する情報取得部を更に備える、
ことを特徴とする請求項２に記載の設計支援装置。

【請求項5】

前記寄与率計算部は、前記対象製品のシミュレーション結果を基に、前記寄与率を計算する
ことを特徴とする請求項１に記載の設計支援装置。

【請求項6】

前記対象製品の製造上の制約条件情報を格納する製造制約情報データベースを更に備え、
前記検討項目特定部は、対象製品の製造上の制約条件情報を用いて、前記対象製品の仕様の変更に伴って検討が必要な設計項目を特定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の設計支援装置。

【請求項7】

前記製造制約情報データベースに格納されている情報は、追加または、削除が可能である、
ことを特徴とする請求項６に記載の設計支援装置。

【請求項8】

前記対象製品の仕様と設計項目との関係を格納するＭＢＳＥモデルデータベースを更に備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の設計支援装置。

【請求項9】

検討項目特定部が、対象製品の仕様の変更により影響を受ける設計項目を特定するステップと、
寄与率計算部が、前記設計項目が前記対象製品の仕様に与える影響である寄与率を計算するステップと、
仕様特定部が、各前記設計項目に係る値の変更時に当該設計項目に係る値に影響する他の仕様を特定するステップと、
出力部が、前記寄与率が高い順に各前記設計項目を出力するステップと、
前記仕様特定部が特定した他の仕様を出力するステップと、
を備えることを特徴とする設計支援方法。

【請求項10】

コンピュータに、
対象製品の仕様の変更により影響を受ける設計項目を特定する手順、
前記設計項目が前記対象製品の仕様に与える影響である寄与率を計算する手順、
各前記設計項目に係る値の変更時に当該設計項目に係る値に影響する他の仕様を特定する手順、
前記寄与率が高い順に各前記設計項目を出力する手順、
各前記設計項目に係る値の変更時に当該設計項目に係る値に影響する他の仕様を出力する手順、
を実行させるための設計支援プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、設計支援装置、設計支援方法、および、設計支援プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、製品に求められる多機能・高機能化、複雑化により、製品開発を行う際に考慮すべき仕様や項目、対象部品等が増加傾向にある。このため、システム全体像の把握困難による不整合の発生や開発効率の低下、開発後期での不具合の発覚による手戻りの発生等の課題が生じる。これまでは、これらの課題が発生した際、部レベルまたは課レベルの局所最適で対応してきた。しかし、近年の製品開発の多機能化や複雑化により、局所最適で扱える範囲を超えつつある。

【0003】

そこで、効率的に製品の要求分析や設計、検証等を行う方法としてＭＢＳＥ（Model Based Systems Engineering）が用いられている。ＭＢＳＥは、「製品やサービスなどのシステムの開発を成功に導く」ことを目的とし、システム開発の全体最適を図るための技法、またはそのためのプロセスを定義することを目的とする開発手法である。

【0004】

従来のシステム工学のアプローチでは、要件定義や設計に関するドキュメントを手作業で作成していたため、作成に多くの時間と労力を必要とし、更新や変更が困難であり、ヒューマンエラーに影響されることがあった。ＭＢＳＥでは、システムの設計や開発において、モデルベースのアプローチを使用することで、自動化されたプロセスや、より効率的なコミュニケーションと協調作業が可能となる。

【0005】

具体的にいうと、ＭＢＳＥは、製品の部品構造、要求機能、設計パラメータなどの構成と関係性をモデルに記述して、視覚的に理解し易いグラフで表現する。モデルから必要な情報を切り出すことで、仕様を理解したり、レビューや妥当性を判断する作業が効率化する。そして、目的と設計結果を切り分けることで、目的の充足度を確認しながら設計できる。更にモデルを共通言語として使用することで、共通認識や共通理解を得ることができる。これにより、設計の効率化とミスの防止を図っている。

【0006】

しかし、製品の多機能化と複雑化に伴い、ＭＢＳＥによって生成されるグラフも複雑化する。このため、設計者がＭＢＳＥモデルを用いて設計検討を行う際、評価の抜け漏れや、評価すべき箇所の把握に時間がかかるといった課題が生じる。また、ＭＢＳＥモデルを用いることで、要求や振舞などをツリー形状で表示し、システム全体を俯瞰し、把握することが可能である。しかし、ＭＢＳＥモデルでは、すべての要素が同一レベルで表示されており、どの項目がよりシステムに影響を及ぼすかの判断が困難である。

【0007】

上記の課題を解決する技術として、以下の先行技術が既に提案されている。特許文献１には、製品設計パラメータ決定支援システムにおける設計パラメータの決定方法において、製品機能および設計パラメータ間の相互作用の構造化を行い、相互作用が少ない設計パラメータグループを抽出し、その設計パラメータグループに基づいた実験計画の作成および、実験結果から製品機能と設計パラメータ間の品質影響度のモデル化を行い、製造ばらつきを考慮した設計パラメータの適正化処理および製品機能の推定を行う発明が記載されている。

【0008】

また、特許文献２で記載されている製品構成設計支援システムでは、仕様構成情報データベースには、仕様項目に対して仕様値の取りうる制約条件を記述しておき、その制約条件とに基づき、仕様項目に対して仕様値を入力する構成設計画面を生成して、構成設計画面を表示して構成設計者の入力を誘導する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２００６－３４４２００号公報

【特許文献2】特開２００６－１５５６０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

特許文献１で開示してある技術では、過去の経過を基に相互作用が少ない設計パラメータの検討項目を対象に実験計画法を用いた検討項目の提示のみを実施している。しかし特許文献１の技術では、評価項目が多い場合、検討が長時間化することや、製造制約が考慮されていないと、製造工程からの手戻りが発生するといった課題が生じる。

【0011】

また特許文献２で開示してある技術は、既存の設計パラメータ間の相互作用情報を基に仕様変更時の適切な設計パラメータの推定を行っている。しかし特許文献２において、製造制約情報を考慮した設計パラメータの推定は行っていないため、パラメータ推定時に製造不可のパラメータを提示する可能性があるといった課題が存在する。
そこで、本発明は、ＭＢＳＥモデルを用いて設計仕様の変更を検討する場合に、設計効率を向上させることを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

前記した課題を解決するため、本発明の設計支援装置は、対象製品の仕様の変更により影響を受ける設計項目を特定する検討項目特定部と、前記検討項目特定部が特定した前記設計項目が前記対象製品の仕様に与える影響である寄与率を計算する寄与率計算部と、各前記設計項目に係る値の変更時に当該設計項目に係る値に影響する他の仕様を特定する仕様特定部と、前記寄与率が高い順に各前記設計項目を出力し、前記仕様特定部が特定した他の仕様を出力する出力部と、を備える。

【0013】

本発明の設計支援方法は、検討項目特定部が、対象製品の仕様の変更により影響を受ける設計項目を特定するステップと、寄与率計算部が、前記設計項目が前記対象製品の仕様に与える影響である寄与率を計算するステップと、仕様特定部が、各前記設計項目に係る値の変更時に当該設計項目に係る値に影響する他の仕様を特定するステップと、出力部が、前記寄与率が高い順に各前記設計項目を出力するステップと、前記仕様特定部が特定した他の仕様を出力するステップと、を備えることを特徴とする。

【0014】

本発明の設計支援プログラムは、コンピュータに、対象製品の仕様の変更により影響を受ける設計項目を特定する手順、前記設計項目が前記対象製品の仕様に与える影響である寄与率を計算する手順、各前記設計項目に係る値の変更時に当該設計項目に係る値に影響する他の仕様を特定する手順、前記寄与率が高い順に各前記設計項目を出力する手順、各前記設計項目に係る値の変更時に当該設計項目に係る値に影響する他の仕様を出力する手順、を実行させる。
その他の手段については、発明を実施するための形態のなかで説明する。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、ＭＢＳＥモデルを用いて設計仕様の変更を検討する場合に、設計効率を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本実施形態に係る設計支援システムの構成図である。

【図2】設計支援装置の一例を示す図である。

【図3】本実施形態の対象にしたＣＡＤモデルを説明する図である。

【図4】ＭＢＳＥモデルを説明する図である。

【図5】設計支援画面を示す図である。

【図6】寄与率を表示した設計支援画面を示す図である。

【図7】第１実施形態の設計支援処理のフローチャートである。

【図8】設計支援処理の変形例のフローチャートである。

【図9】検討項目を表示した第２実施形態の設計支援画面を示す図である。

【図10】第３実施形態の設設計支援処理のフローチャートである。

【図11】第４実施形態に係る設計支援システムの構成図である。

【図12】第５実施形態の設設計支援処理のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以降、本発明を実施するための形態を、各図を参照して詳細に説明する。なお、図面は本発明の原理に則った具体的な実施例を示しているが、これらは本発明の理解のためのものであり、決して本発明を限定的に解釈するために用いられるものではない。

【0018】

《第１実施形態》
図１は、本実施形態に係る設計支援システム１の構成図である。
設計支援システム１は、ＣＡＤモデル作成や設計等で使用する設計支援装置２と、解析／実験データベース２１、製造制約情報データベース２２、ＭＢＳＥモデルデータベース２３とを備えている。なお、データベースは、図にて「ＤＢ」と省略記載する場合がある。

【0019】

設計支援装置２は、例えばコンピュータであり、仕様入力部１１と、寄与率計算部１２と、寄与率入力部１３と、結果情報付与部１４と、情報取得部１５と、検討項目特定部１６と、仕様特定部１７と、出力部１８とを備えている。

【0020】

仕様入力部１１は、設計者等が設計支援装置２上で対象となる製品や部品の仕様変更に関する情報である仕様値等を入力する部位である。

【0021】

寄与率計算部１２は、解析／実験データベース２１に格納されている対象製品に関する解析結果や実験結果を基に、対象製品の仕様に対する各設計項目の寄与率を算出する部位である。ここで寄与率とは、対象製品の仕様に対して各設計項目が寄与する割合のことをいう。対象製品の仕様とは、例えは対象製品に求められる性能のことをいう。なお、寄与率計算部１２は、対象製品のシミュレーション結果を基に、寄与率を計算してもよく、限定されない。

【0022】

寄与率入力部１３は、寄与率計算部１２で算出された結果である寄与率とは別に、設計者が各仕様項目に対する各製品の寄与率の値を、手作業で設定する部位である。

【0023】

結果情報付与部１４は、寄与率計算部１２によって算出された寄与率と寄与率入力部１３で指定した寄与率を、ＭＢＳＥモデルデータベース２３内に格納されているＭＢＳＥモデルや、設計者が自分で作成したＭＢＳＥモデルに付与する部位である。

【0024】

情報取得部１５は、寄与率計算部１２で寄与率を計算するために必要となる情報を解析／実験データベース２１から取得する部位である。

【0025】

検討項目特定部１６は、寄与率計算部１２によって算出された結果や寄与率入力部１３で入力された値と、製造制約情報データベース２２に格納されている製造上の制約条件情報を用いて、対象製品の仕様の変更により影響を受ける設計項目を特定する部位である。対象製品の仕様の変更により影響を受ける設計項目は、対象製品の仕様の変更の際に設計者が検討すべき設計項目でもある。

【0026】

仕様特定部１７は、各設計項目に係る値の変更時に、この設計項目に係る値に影響する他の仕様を特定する部位である。

【0027】

出力部１８は、検討項目特定部１６で算出された結果を設計支援装置２の表示部に表示し、設計者にすべき項目を提示する部位である。出力部１８は更に、仕様特定部１７で特定した結果を設計支援装置２の表示部に表示する。

【0028】

解析／実験データベース２１には、寄与率計算部１２で使用する各仕様に対して、各製品の条件を変化させた際の各仕様に対する解析結果や実験結果が格納されている。各製品の条件とは、形状、材料物性、制御値等の各仕様に対して影響を及ぼす製品設計項目である。

【0029】

製造制約情報データベース２２には、検討項目特定部１６で使用する、対象製品の製造における制約条件の情報が格納されている。つまり製造制約情報とは、対象製品の製造における制約条件の情報のことをいう。
ＭＢＳＥモデルデータベース２３には、対象製品のＭＢＳＥモデル情報が格納されている。対象製品のＭＢＳＥモデル情報は、後記する図４で説明する。

【0030】

図２は、設計支援装置２のハードウェア構成を示す図である。
設計支援装置２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０３、および記憶部２０６を有する一般的な計算機である。設計支援装置２は更に、表示部２０４と通信部２０５とを含んで構成される。

【0031】

表示部２０４は、例えば液晶ディスプレイなどであり、文字や図形や画像などを表示する部位である。通信部２０５は、例えばネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）などであり、解析／実験データベース２１、製造制約情報データベース２２、ＭＢＳＥモデルデータベース２３などを管理するサーバと通信する。
記憶部２０６は、任意の種類の記憶媒体によって構成される。例えば、記憶部２０６は、半導体メモリおよびハードディスクドライブで構成されてもよい。

【0032】

この例において、図１に示した各機能部は、ＣＰＵ２０１が記憶部２０６に格納された設計支援プログラム２０７を実行することによって実現される。

【0033】

言い換えると、この実施例において、上記の各機能部が実行する処理は、実際には、設計支援プログラム２０７に記述された命令に従うＣＰＵ２０１によって実行される。
また、表示部２０４による表示は、ＣＰＵ２０１が表示のためのデータを生成して表示部２０４に出力し、表示部２０４がそのデータに従って表示を行うことによって実行される。

【0034】

図３は、本実施形態の対象にしたＣＡＤモデルを説明する図である。ここでは、設計支援装置２における処理の対象の一例である磁気レンズ４１の断面図を示している。
磁気レンズ４１は、例えば電子顕微鏡やイオン顕微鏡などの顕微鏡で使用されるレンズの一種で、磁場を用いて粒子を曲げることで、粒子の軌道を制御する装置である。電子顕微鏡やイオン顕微鏡は、極微な構造物を解像度よく観察するために使用され、医学、物理学、材料科学、生物学などの分野で幅広く使用されている。磁気レンズ４１は、これらの分野で重要な役割を果たしている。

【0035】

磁気レンズ４１は主に円筒状のコイル６１と、コイル６１を外周から包み込むヨーク５１とによって構成されている。磁気レンズ４１は、コイル６１に電流を流したときにヨーク５１から漏れる磁場分布が、電子の軌道を制御するためのレンズの役割を果たしている。ｔは、ヨーク５１の肉厚を示している。ｄは、離心量を示している。

【0036】

図４は、ＭＢＳＥモデルを説明する図である。磁気レンズ４１を対象にしたＭＢＳＥモデル図（機能要求図）の一例である。図４で示すようなＭＢＳＥモデル図は、予めＭＢＳＥモデルデータベース２３に格納されているものも用いてもよいし、設計者が設計支援装置２等を用いて作成してもよい。

【0037】

図４で示すように、磁気レンズ４１を設計する際の設計仕様項目として、コイル発熱温度、磁気飽和度、中心軸上における最大磁束密度等がある。つまり、製品３に寄与する仕様３１は、コイル発熱温度である。製品３に寄与する仕様３２は、磁気飽和度である。製品３に寄与する仕様３３は、中心軸上における最大磁束密度である。つまり、対象製品の仕様を磁場レンズ性能としたとき、この仕様の変更により影響を受ける設計項目は、コイル発熱温度、磁気飽和度、中心軸上における最大磁束密度である。

【0038】

また、仕様３１のコイル発熱温度に影響するものとして、設計項目３１１のコイル巻き数と、設計項目３１２のコイル６１に流す電流値がある。つまり、対象製品の仕様をコイル発熱温度としたとき、この仕様の変更により影響を受ける設計項目は、コイル巻き数とコイル６１に流す電流値である。
仕様３２の磁気飽和度に影響するものとして、設計項目３２１であるヨーク５１の肉厚、設計項目３２２である磁気レンズ４１と中心軸間の離軸量、設計項目３２３であるコイル６１に流す電流値がある。つまり、対象製品の仕様を磁気飽和度としたとき、この仕様の変更により影響を受ける設計項目は、ヨーク５１の肉厚、磁気レンズ４１と中心軸間の離軸量、コイル６１に流す電流値である。

【0039】

図５は、設計支援画面７１を示す図である。図６は、寄与率を表示した設計支援画面７１を示す図である。図５と図６はそれぞれＭＢＳＥモデルに寄与率情報が付与される前後の設計支援画面７１を示す図である。

【0040】

図５に示す設計支援画面７１には、ＣＡＤモデルペイン７２と、ＭＢＳＥモデルペイン７３と、出力ペイン７４と、寄与率表示ボタン７５とが表示されている。この設計支援画面７１は、ユーザに製品とそのＭＢＳＥモデルを示して、製品の設計を支援するものである。

【0041】

ＣＡＤモデルペイン７２には、製品である磁気レンズ４１のＣＡＤモデルが表示されている。ＭＢＳＥモデルペイン７３には、磁気レンズ４１のＭＢＳＥモデルが表示されている。出力ペイン７４には、このＭＢＳＥモデルを分析した結果が出力されるが、図５では何も出力されていない。寄与率表示ボタン７５は、ＭＢＳＥモデルに寄与率を併せて表示するボタンである。

【0042】

図６に示す設計支援画面７１には、ＣＡＤモデルペイン７２と、ＭＢＳＥモデルペイン７３と、出力ペイン７４と、出力ボタン７６とが表示されている。

【0043】

ＣＡＤモデルペイン７２には、製品である磁気レンズ４１のＣＡＤモデルが表示されている。ＭＢＳＥモデルペイン７３には、磁気レンズ４１のＭＢＳＥモデルが表示されると共に、各仕様に対する設計項目の寄与率と、製品に対する各仕様の寄与率が表示されている。

【0044】

コイル発熱温度の左上には、磁場レンズの性能に対するコイル発熱温度の寄与率の４０％が表示されている。磁気飽和度の左上には、磁場レンズの性能に対する磁気飽和度の寄与率の３５％が表示されている。最大磁束密度の左上には、磁場レンズの性能に対する最大磁束密度の寄与率の２５％が表示されている。

【0045】

コイル巻き数の左上には、コイル発熱温度に対するコイル巻き数の寄与率の４０％が表示されている。電流値の左上には、コイル発熱温度に対する電流値の寄与率の６０％が表示されている。

【0046】

ヨーク肉厚の左上には、磁気飽和度に対するヨーク肉厚の寄与率の３５％が表示されている。離軸率の左上には、磁気飽和度に対する離軸率の寄与率の２７％が表示されている。電流値の左上には、磁気飽和度に対する電流値の寄与率の３８％が表示されている。

【0047】

出力ペイン７４には、このＭＢＳＥモデルを分析した結果が出力されるが、図６では何も出力されていない。寄与率表示ボタン７５は、ＭＢＳＥモデルに寄与率を併せて表示するボタンである。

【0048】

図７は、第１実施形態の設計支援処理のフローチャートである。
設計者の指示により、一連の設計支援処理が開始する。不図示のモデル作成装置は、対象となる製品またはシステムに関するＭＢＳＥモデルを作成する（ステップＳ１０１）。
次に、設計支援装置２の出力部１８は、表示部２０４にＭＢＳＥモデルを表示する（ステップＳ１０２）。

【0049】

ステップＳ１０３にて、ＣＰＵ２０１は、図５に示す寄与率表示ボタン７５をクリックされたか否かを判定する。寄与率表示ボタン７５がクリックされたとＣＰＵ２０１が判定したならば（Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０４に進む。寄与率表示ボタン７５がクリックされていないとＣＰＵ２０１が判定したならば（Ｎｏ）、処理はステップＳ１０３を繰り返す。

【0050】

ステップＳ１０４にて、情報取得部１５は、解析／実験データベース２１にアクセスする。寄与率計算部１２は、各部品に対して寄与率を計算する（ステップＳ１０５）。結果情報付与部１４は、ＭＢＳＥモデルの該当箇所に、結果情報である寄与率を付与する（ステップＳ１０６）。そして、出力部１８は、図６で示したように、結果情報である寄与率を、設計支援装置２の表示部２０４に表示する（ステップＳ１０７）。以上により、図７の一連の処理は完了する。

【0051】

寄与率の算出方法の一つとして下記の方法があるが、本発明での寄与率は、各部品等の各設計項目がその製品に及ぼす影響の度合いを示すものであるため、寄与率の計算方法は下記の計算方法に限定したものでは無い。

【0052】

図８は、設計支援処理の変形例のフローチャートである。
設計者の指示により、一連の設計支援処理が開始する。最初、情報取得部１５は、ＭＢＳＥモデルデータベース２３にアクセスし、対象製品や部品となるＭＢＳＥモデルを取得する（ステップＳ１０１１）。以降、ステップＳ１０２からＳ１０７までの処理は、図７に示した設計支援処理と同様である。

【0053】

第１実施形態の設計支援装置は、従来のＭＢＳＥモデルに寄与率の情報を付与し、モデルを高精度化し、新たな付加価値創出に貢献する。寄与率の情報により、設計変更時に優先して検討・評価すべき設計項目を提示できる。そして、設計項目の検討に伴い、その他に検討すべき仕様を提示できる。これにより、検討期間の短縮、向け漏れ防止に貢献する。

【0054】

《第２実施形態》
実施例１で記載した設計支援装置２において、磁気飽和度の要求仕様値を従来のＹＹ％からｙｙ％に変更した変更設計を行った場合、実施例１で記載した処理フローを基に寄与率の算出を行う。その後、図９で示すように、ＭＢＳＥモデル上に寄与率を表示するだけでなく、設計支援装置２の表示部２０４に、ステップＳ１０６で算出された寄与率の高い項目から順に表示させ、設計者に優先的に検討すべき項目を提示する。

【0055】

図９は、検討項目を表示した設計支援画面７１を示す図である。
設計支援画面７１の出力ペイン７４には、磁場レンズの磁気飽和度に対して優先的に検討すべき設計項目が順番に表示されている。設計項目の順番は、各設計項目の寄与度の大きさの順番であり、ここでは電流値、ヨーク肉厚、離軸率の順番で表示されている。

【0056】

設計支援画面７１の出力ペイン７４には更に、その他に検討すべき仕様としてコイル発熱温度が表示されている。磁場レンズの磁気飽和度に対して電流値を検討した場合、電流値の変更はコイル発熱温度に寄与しているため、これを含めて検討しなければならない。

【0057】

また、ＭＢＳＥモデルペイン７３から分かるように、本実施形態で対象にした磁気レンズ４１の場合、磁気飽和度に寄与する設計項目を変更する際、電流値の値を変更する必要がある。しかし、電流値は、磁気飽和度に影響するだけでなく、コイル発熱温度にも影響を及ぼす。このため、設計支援画面７１には、仕様変更時に検討すべき設計項目の表示を行うだけでなく、変更予定の設計項目が他の仕様にも影響を及ぼす場合、その仕様も設計支援装置２に表示し、設計者に追加で検討すべき設計項目も提示する。

【0058】

《第３実施形態》
図１０は、第３実施形態の設設計支援処理のフローチャートである。
設計者の指示により、一連の設計支援処理が開始する。最初、情報取得部１５は、ＭＢＳＥモデルデータベース２３にアクセスし、対象製品や部品となるＭＢＳＥモデルを取得する（ステップＳ１０１１）。
次に、設計支援装置２の出力部１８は、表示部２０４にＭＢＳＥモデルを表示する（ステップＳ１０２）。

【0059】

ステップＳ１０３にて、ＣＰＵ２０１は、図４に示す寄与率表示ボタン７５をクリックされたか否かを判定する。寄与率表示ボタン７５がクリックされたとＣＰＵ２０１が判定したならば（Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０４に進む。寄与率表示ボタン７５がクリックされていないとＣＰＵ２０１が判定したならば（Ｎｏ）、処理はステップＳ１０３を繰り返す。

【0060】

ステップＳ１０４にて、情報取得部１５は、解析／実験データベース２１にアクセスする。寄与率計算部１２は、製造制約情報データベース２２にアクセスしつつ、各部品に対して寄与率を計算する（ステップＳ１０６）。結果情報付与部１４は、ＭＢＳＥモデルの該当箇所に、結果情報である寄与率を付与する（ステップＳ１０６）。製造制約上、変更できない設計項目には、寄与率を付与しない。

【0061】

そして、出力部１８は、図６で示したように、結果情報である寄与率を、設計支援装置２の表示部２０４に表示する（ステップＳ１０７）。この際、出力部１８は、該当する設計項目を除外して表示する。以上により、図１０の一連の工程を完了する。

【0062】

《第４実施形態》
図１に示した設計支援装置２で使用される解析／実験データベース２１、製造制約情報データベース２２、ＭＢＳＥモデルデータベース２３は、クラウド等の装置外のネットワーク上に格納されている。しかし、これに限られず、設計支援装置２内に組み込んだ状態で提供してもよい。

【0063】

図１１は、第４実施形態に係る設計支援システム１の構成図である。
ＣＡＤモデル作成や設計等で使用する設計支援装置２は、解析／実験データベース２１、製造制約情報データベース２２、ＭＢＳＥモデルデータベース２３とを備えている。このように、解析／実験データベース２１、製造制約情報データベース２２、ＭＢＳＥモデルデータベース２３は、通信部２０５を介してアクセス可能であればよく、限定されない。

【0064】

《第５実施形態》
設計支援システム１および設計支援装置２において、ステップＳ１０で表示された結果を基に、ステップＳ１１２でシミュレーションや実験等による再検討を行い、得られた結果を解析／実験データベース２１に格納させ、寄与率計算で使用する解析／実験データベース２１に格納されている情報を更新することができる。

【0065】

図１２は、第５実施形態の設設計支援処理のフローチャートである。
ステップＳ１０１１からステップＳ１０７までの処理は、図１０の処理と同様である。
ステップＳ１０７で表示された結果を基に、不図示のシミュレーション装置は、シミュレーションによる再検討を行う（ステップＳ１０８）。設計支援装置２は、得られたシミュレーション結果を解析／実験データベース２１に格納すると（ステップＳ１０９）、図１１の処理を終了する。これにより、ステップＳ１０５の寄与率計算で使用する解析／実験データベース２１に格納されている情報を更新することができる。

【0066】

（変形例）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば上記した実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。

【0067】

上記の各構成、機能、処理部、処理手段などは、それらの一部または全部を、例えば集積回路などのハードウェアで実現してもよい。上記の各構成、機能などは、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈して実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイルなどの情報は、メモリ、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）などの記録装置、または、フラッシュメモリカード、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などの記録媒体に置くことができる。

【0068】

各実施形態に於いて、制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

【符号の説明】

【0069】

１ 設計支援システム
１１ 仕様入力部
１２ 寄与率計算部
１３ 寄与率入力部
１４ 結果情報付与部
１５ 情報取得部
１６ 検討項目特定部
１７ 仕様特定部
１８ 出力部
２ 設計支援装置
２１ 解析／実験データベース
２２ 製造制約情報データベース
２３ ＭＢＳＥモデルデータベース
４１ 磁気レンズ
５１ ヨーク
６１ コイル
７１ 設計支援画面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】