特許 7615065 設計支援デバイス、設計支援デバイスを備える設計支援装置、及び設計支援方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-07

(45)【発行日】2025-01-16

(54)【発明の名称】設計支援デバイス、設計支援デバイスを備える設計支援装置、及び設計支援方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 30/20 20200101AFI20250108BHJP

   G06F 30/10 20200101ALI20250108BHJP

   G06F 111/04 20200101ALN20250108BHJP

【ＦＩ】

G06F30/20

G06F30/10 100

G06F111:04

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2022010422

(22)【出願日】2022-01-26

(65)【公開番号】P2023109049

(43)【公開日】2023-08-07

【審査請求日】2024-03-07

(73)【特許権者】

【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】片山 絵里香

(72)【発明者】

【氏名】小野寺 誠

(72)【発明者】

【氏名】長谷部 達也

【審査官】合田 幸裕

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－０６４０９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／０９０３５２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－０３６９６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ ３０／００ － ３０／３９８

ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ

ＪＳＴＰｌｕｓ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＣＡＤモデルの設計を支援する設計支援デバイスにおいて、
ＣＡＤモデルと、ＣＡＤモデルの形状及び位置を含む特徴量と、を入力する入力部と、
前記入力部により入力された特徴量を用いて、ＣＡＤモデル上の形状及び位置を特定する特徴量特定部と、
前記特徴量特定部により特定された形状及び位置を含む特徴量の頻度分布を算出する頻度算出部と、
前記頻度算出部が算出した頻度分布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デバイス。

【請求項2】

請求項１に記載の設計支援デバイスにおいて、
前記頻度算出部により算出されたＣＡＤモデルの形状および位置における頻度から外れ値を抽出する外れ値抽出部と、を備え、
外れ値とは、ＣＡＤモデルには適さない部分の候補のことであることを特徴とする設計支援デバイス。

【請求項3】

請求項２に記載の設計支援デバイスにおいて、
前記外れ値抽出部は、ＣＡＤモデルの形状および位置に関する頻度に閾値を設け、
閾値とは、外れ値かどうかの境界値であることを特徴とする設計支援デバイス。

【請求項4】

請求項２に記載の設計支援デバイスにおいて、
過去に設計されたＣＡＤモデルの形状および位置における頻度分布を記憶する頻度分布記憶部を備え、
前記外れ値抽出部は、前記頻度分布記憶部が記憶する頻度分布と、前記頻度算出部が算出した頻度分布と、を比較し、外れ値を抽出することを特徴とする設計支援デバイス。

【請求項5】

請求項２乃至請求項４のいずれか一項に記載の設計支援デバイスにおいて、
前記出力部は、前記外れ値抽出部により抽出した外れ値の形状および位置をＣＡＤモデル上に強調して示すことを特徴とする設計支援デバイス。

【請求項6】

請求項１に記載の設計支援デバイスにおいて、
前記出力部は、頻度分布をヒストグラム、散布図、または自己組織化マップを用いて出力することを特徴とする設計支援デバイス。

【請求項7】

請求項１に記載の設計支援デバイスにおいて、
前記形状は、ＣＡＤモデルの各部分の寸法であることを特徴とする設計支援デバイス。

【請求項8】

請求項１に記載の設計支援デバイスにおいて、
前記位置は、ＣＡＤモデルにおける座標位置であることを特徴とする設計支援デバイス。

【請求項9】

請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の設計支援デバイスと、
前記入力部に入力するための設定画面と、前記出力部が出力する頻度分布と、を表示する表示部と、を備えることを特徴とする設計支援装置。

【請求項10】

ＣＡＤモデルの設計を支援する設計支援方法において、
入力部が、ＣＡＤモデルと、ＣＡＤモデルの形状及び位置と、を含む特徴量を入力し、
特徴量特定部が、前記入力部により入力された特徴量を用いて、ＣＡＤモデル上の形状及び位置を特定し、
頻度算出部が、前記特徴量特定部により特定された形状及び位置における頻度分布を算出し、
出力部が、前記頻度算出部が算出した頻度分布を出力することを特徴とする設計支援方法。

【請求項11】

請求項１０に記載の設計支援方法において、
外れ値抽出部は、前記頻度算出部により算出されたＣＡＤモデルの形状および位置の頻度分布から外れ値を抽出することを特徴とする設計支援方法。

【請求項12】

請求項１１に記載の設計支援方法において、
外れ値抽出部は、ＣＡＤモデルの形状および位置の頻度に関して閾値を設けることを特徴とする設計支援方法。

【請求項13】

請求項１１に記載の設計支援方法において、
頻度分布記憶部は過去に設計されたＣＡＤモデルの形状および位置における頻度分布を記憶し、
前記外れ値抽出部は、前記頻度分布記憶部が記憶する頻度分布と、前記頻度算出部が算出した頻度分布と、を比較し、外れ値を抽出することを特徴とする設計支援方法。

【請求項14】

請求項１１に記載の設計支援方法において、
前記出力部は、前記外れ値抽出部により抽出した外れ値の形状および位置をＣＡＤモデル上に強調して示すことを特徴とする設計支援方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、設計支援デバイス、設計支援デバイスを備える設計支援装置、及び設計支援方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ－Ａｉｄｅｄ－Ｄｅｓｉｇｎ）システムを用いて、コンピュータ上で製品などの設計を行うことが知られている。このＣＡＤを用いた設計をＣＡＤ設計と呼ぶ。
ＣＡＤ設計では、製品設計時に問題となる、穴あけや曲げなどの加工のしやすさ、溶接やネジ締結などの組立のしやすさといった製造性を考慮した設計ガイドラインを考慮することが望ましい。

【0003】

さらに、ＣＡＤ設計では、製品の保守時に問題になる、点検のしやすさや治具のアクセスのしやすさといった保守性を考慮した設計ガイドラインを考慮することが望ましい。これらの設計ガイドラインは、１つの製品に対して数万程度のルールが存在する場合もあり、通常はチェックリスト等で人手によってチェックされる。

【0004】

例えば、「ボルトを貫通させる穴は、ボルト径より〇ｍｍから△ｍｍ大きい範囲とする」のような設計ガイドラインが存在する。この設計ガイドラインの中からＣＡＤモデル上でチェックできるルールを、ここでは判定ルールと呼ぶ。
この判定ルールに含まれる特徴量のしきい値の定量化を支援する技術として、特許文献１が開示されている。特許文献１には、過去に製品化され出図された３ＤＣＡＤデータから、寸法パラメータ、形状特性パラメータ、個数パラメータ及び属性パラメータを含む特徴量を抽出し、抽出した特徴量に基づき統計値を算出し、算出した統計値に基づき判定ルールの定量化を行うことが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０２１－２１８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１においては、判定ルールを定量化するため、閾値が一意に決まらない判定ルールをチェックするのは困難である。
設計ガイドラインの中には、製品の荷重条件や実稼働条件によって、閾値が一意に決まらない判定ルールが多く存在する。例えば、樹脂成型におけるリブの厚みに関し、荷重が大きい部分はリブの厚みが厚く、荷重が小さい部分はリブの厚みが薄くなる。しかし、位置によって異なる荷重条件を全てＣＡＤ上に定義するのは困難である。
上記の課題を鑑み、本発明の目的は、閾値が一意に定義できない判定ルールに対してもＣＡＤ上でチェックすることである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明では、上記の課題を解決するため、ＣＡＤモデルの設計を支援する設計支援デバイスにおいて、ＣＡＤモデルと、ＣＡＤモデルの形状及び位置を含む特徴量と、を入力する入力部と、前記入力部により入力された特徴量を用いて、ＣＡＤモデルの形状及び位置を特定する特徴量特定部と、特定された形状及び位置の頻度を算出する頻度算出部と、前記頻度算出部が算出した頻度分布を出力する出力部と、を備える。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、閾値が一意に定義できない判定ルールに対しても違反箇所をＣＡＤ上でチェックすることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施例１における設計支援デバイスの構成を例示する図である。

【図2】図２は、実施例１における設計支援デバイスのフローチャートを例示する図である。

【図3】図３は、実施例１における設計支援デバイスをコンピュータ上に実装した場合の設計支援装置の構成図である。

【図4】図４は、実施例１における入力画面を例示する図である。

【図5】図５は、実施例１における出力画面を例示する図である。

【図6】図６は、実施例１における頻度分布を例示する図である。

【図7】図７は、実施例１における外れ値１に該当する形状および位置をＣＡＤモデル上に示した図である。

【図8】図８は、実施例１における外れ値２に該当する形状および位置をＣＡＤモデル上に示した図である。

【図9】図９は、実施例２における出力画面を例示する図である。

【図10】図１０は、実施例２における肉厚と曲げＲとの頻度分布を例示する図である。

【図11】図１１は、実施例２における外れ値１００２に該当する形状および位置をＣＡＤモデル上に示した図である。

【図12】図１２は、実施例３における計支援デバイスの構成を例示する図である。

【図13】図１３は、実施例３における出力画面を例示する図である。

【図14】図１４は、実施例３における頻度分布を例示する図である。

【図15】図１５は、実施例３における過去算出頻度分布とチェック対象のＣＡＤモデルの頻度分布とを比較した図である。

【図16】図１６は、実施例３における外れ値１５０２に該当する形状および位置をＣＡＤモデル上に示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を用いて発明の実施例を説明する。

【0011】

〈実施例１〉
実施例１では、考慮する１変数の場合の頻度算出方法と違反箇所特定方法の一例について説明する。違反箇所を特定する方法は、自動であっても手動であってもどちらでも良い。

【0012】

図１は、実施例１における設計支援デバイスの構成を示す図である。図１において、設計支援デバイス１０は、入力部１０１と、設計ガイドライン記憶部１０２と、判定ルール特定部１０３と、ＣＡＤモデル記憶部１０４と、特徴量特定部１０５と、幾何認識関数モジュール記憶部１０６と、頻度算出部１０７と、外れ値抽出部１０８と、出力部１０９と、を備える。

【0013】

入力部１０１は、チェック対象のＣＡＤモデルとＣＡＤモデルの形状及び位置の特徴量を入力する。
設計ガイドライン記憶部１０２は、設計ガイドラインを記憶する。設計ガイドラインには、製造装置や工具の使用、加工限界、ＪＩＳなどの規格に設計時に考慮すべきルールが含まれる。例えば、端部や曲げから穴までの位置規定、フィレットＲの寸法規定、製造工具のアクセス性などが設計ガイドラインに含まれる。

【0014】

判定ルール特定部１０３は、ＣＡＤモデル上で検証する判定ルールを特定する。判定ルール特定部１０３は、ユーザが設計ガイドライン内のルールを参照または取り込むなどして、判定ルールの要素を特定する部分と、ユーザの入力に基づいて、過去に蓄積された設計ガイドライン内から判定ルールを特定する部分と、を有する。判定ルール特定部１０３は、出力部１０９を介して、判定ルールをユーザに表示しても良い。

【0015】

ＣＡＤモデル記憶部１０４には、チェック対象のＣＡＤモデルと過去に設計されたＣＡＤモデルとが含まれる。
特徴量特定部１０５では、ＣＡＤモデルに含まれる形状及び位置の特徴量のうち、ユーザが選択したチェックに適用する変数の各特徴量を特定する。

【0016】

幾何認識関数モジュール記憶部１０６は、基本要素化されたコンピュータ上で呼び出し可能な手続き関数（以下、共通関数）の群が蓄積される。幾何認識関数モジュール記憶部１０６の蓄積方法は、例えば、外部から取得する方法や幾何認識関数モジュール記憶部１０６内で生成する方法などがある。

【0017】

頻度算出部１０７は、特徴量特定部１０５により特定した、ＣＡＤモデルに含まれる形状及び位置の特徴量の頻度分布を算出する。ここでいう頻度分布とは、例えば、ＣＡＤモデルに含まれるある形状の存在割合やＣＡＤモデルに含まれるある形状がどの位置にあるかなどを示すことである。

【0018】

外れ値抽出部１０８は、頻度算出部１０７により算出された、ＣＡＤモデルに含まれる形状及び位置の特徴量の頻度分布の中から、外れ値を抽出する。外れ値とは、チェック対象のＣＡＤモデルには適さない部分の候補のことである。外れ値の抽出方法としては、例えば、頻度分布中の頻度が少ない部分を抽出する方法がある。具体的には、例えば、特徴量の頻度分布をヒストグラムで表し、特徴量の頻度が少ない部分を外れ値として抽出する方法である。

【0019】

特徴量の頻度が少ない部分を抽出する方法としては、例えば、頻度の閾値を設定し、その閾値以下の頻度に該当する形状及び位置を抽出する方法があげられる。閾値とは、外れ値かどうかを示す境界値のことである。閾値の設定方法としては、例えば、頻度の下限値を閾値として設定する方法や存在の有無を閾値として設定する方法などがある。頻度の下限値を閾値として設定する方法としては、例えば、９５％信頼区間に基づき、５％以下の頻度を下限値として設定する方法がある。また、存在の有無を閾値として設定する方法としては、例えば、過去に設計されたＣＡＤモデル内の各位置に対する形状の存在の有無を閾値として設定する方法である。

【0020】

出力部１０９は、頻度算出部１０７が算出した頻度分布を出力する。頻度分布を出力し、設計者に示すことにより、設計者は容易にＣＡＤモデル内で修正が必要な部分を知ることが可能である。また、出力部１０９は、外れ値抽出部１０８が抽出した外れ値に該当する形状及び位置を設計者に出力しても良い。出力方法は、例えば、外れ値と特定した形状及び位置を、ＣＡＤモデル上に出力する方法がある。

【0021】

設計者の見やすさの観点から、ＣＡＤモデル上に、特定した形状及び位置をハイライトしても良い。また、設計者が外れ値の形状及び位置を修正しやすくするために、例えば、違反リストや設計ノウハウも併せて出力しても良い。なお、出力部１０９は、上記で示した出力方法をいくつかを組み合わせて出力したり、上記で示した出力方法をすべて組み合わせて出力しても良い。

【0022】

図２は、実施例１の動作を説明するフローチャート図である。
ステップＳ２０１では、入力部１０１がチェック対象のＣＡＤモデルの形状および位置を含む特徴量を入力する。
ステップＳ２０２では、判定ルール特定部１０３により定量化困難と選択された場合、特徴量特定部１０５が、チェックに用いるＣＡＤモデルの特徴量を特定する。なお、ＣＡＤモデルの特徴量を特定する前に、判定ルール特定部１０３により、入力された特徴量に関する判定ルールの定量化が可能か不可能かを事前に判定しても良い。

【0023】

ステップＳ２０３では、頻度算出部１０７が、取得した共通関数を基に、ＣＡＤモデルの形状及び位置の頻度分布を算出する。なお、頻度算出部１０７は、幾何認識関数モジュール記憶部１０６の幾何認識関数を参照し、ＣＡＤモデルの形状及び位置の頻度分布を算出しても良い。
ステップＳ２０４では、頻度算出部１０７により算出した特徴量の頻度分布を用いて、外れ値抽出部１０８が特徴量の頻度分布から外れている値を検出する。

【0024】

ステップＳ２０５では、出力部１０９が、外れ値抽出部１０８により検出した外れている値の箇所を、ＣＡＤモデル上に出力する。出力部１０９が外れている箇所を出力する際に、違反内容も同時に出力しても良い。ここで箇所とは、ＣＡＤモデルの形状及び位置を含む部分である。

【0025】

図３は、実施例１の設計支援デバイス１０をコンピュータ上に実装した際の設計支援装置３０の構成図である。
設計支援装置３０は、入力部１０１と、出力部１０９と、処理部３１と、表示部３２と、を備える。表示部３２は、ユーザが設定する際の設定画面や頻度算出部が算出した頻度分布等をコンピュータの画面上に表示する。
入力部１０１及び出力部１０９は、ユーザに対してＧＵＩ（グラフィカルユーザインターフェース）による操作環境を提供する。

【0026】

処理部３１は、主記憶部３０３と補助記憶装置３０４とを備える。また、処理部３２は、入力部１０１により入力されるＣＡＤモデルや判定ルールを取り込む入力インターフェース（以下、入力Ｉ／Ｆ）３０１と、出力部１０９を制御する出力制御部３０２と、を備えても良い。入力Ｉ／Ｆ３０１と出力制御部３０２と制御部３００と主記憶部３０３と補助記憶部３０４とがデータバス３０５を介して相互に接続しても良い。

【0027】

主記憶部３０３は、判定ルール特定部１０３と、特徴量特定部１０５と、頻度算出部１０７と、外れ値抽出部１０８と、を備える。
補助記憶部３０４は、設計ガイドライン記憶部１０２と、ＣＡＤモデル記憶部１０４と、幾何認識関数モジュール記憶部１０６と、を備える。

【0028】

なお、処理部３２のコンピュータとしてのハードウェアの一部または全部については、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）のいずれかを用いても良い。また、ハードウェアの一部または全部をネットワーク上のサーバに集中または分散してクラウド配置し、複数のユーザがネットワークを介して共同作業しても良い。

【0029】

図４は、実施例１の入力設定画面の一例を示した図である。表示部３２には、判定ルール選択部１０３により選択された判定ルールが表示される。画面右側には、特徴量特定部１０６が特徴量を特定するために必要な情報を入力するための設定画面４０１を示している。

【0030】

実施例１では、チェック方法としては頻度チェックを選択し、頻度定義としては変数を選択し、変数としては曲げ・フィレットＲ（以下、曲げＲ）を選択する。この入力に対して、幾何認識関数モジュール記憶部１０７に格納されている共通関数の中から、曲げＲの計算関数を抽出し、３ＤＣＡＤモデル上に存在する面の曲げＲの値を算出しても良い。なお、実施例１では、３ＤＣＡＤモデルを用いているが、２ＤＣＡＤモデルにも適用可能である。

【0031】

図５は、実施例１の出力設定画面の一例を示した図である。設定画面４０１で選択した変数が曲げＲであるため、出力変数選択画面５０１では、曲げＲが選択可能である。次に、頻度分布出力選択画面５０２では、出力する頻度分布を選択することができる。頻度分布の例としては、例えば、ヒストグラム、散布図、自己組織化マップなどがある。実施例１では、ヒストグラムを用いて説明する。

【0032】

図６は、実施例１の頻度算出部１０７により算出された曲げＲと曲げＲの数量割合の関係をヒストグラム６０１により表した図である。実施例１の頻度算出部１０７は、各面に対する曲げＲの長さと曲げＲの数量割合を算出し、ヒストグラム６０１で表した。

【0033】

このヒストグラム６０１を用いて、外れ値抽出部１０８は、数量割合の閾値が０．１以下の曲げＲの長さを違反部位として検出しても良い。閾値が０．１以下の曲げＲの長さを違反部位として検出する場合、外れ値抽出部１０８は、曲げＲが１．２となる外れ値６０２と、曲げＲが１．０となる外れ値６０３と、を違反箇所として抽出する。閾値を設定することにより、違反箇所を自動で抽出することが可能である。また、閾値を設定せず、頻度算出部１０７により算出した曲げＲと数量割合との関係をヒストグラム等の頻度分布をユーザに表示し、ユーザが外れ値を選択するという方法もある。

【0034】

図７は、実施例１における曲げＲの値が１．２となる外れ値６０２におけるＣＡＤモデル上の形状及び位置を示した図である。特徴量特定部１０５により、各曲げＲと各曲げＲの位置を特定しているため、曲げＲの値が１．２を示す違反箇所７０１を自動で特定することが可能である。また、違反箇所と併せて、チェック結果リスト７０２も出力しても良い。チェック結果リスト７０２は、例えば、チェック内容、計測値、修正の要否、コメント等がある。このチェック結果リスト７０２を出力することにより、ユーザが違反箇所についてより詳細に理解しやすくなる。

【0035】

図８は、実施例１における曲げＲの値が１．０となる外れ値６０２におけるＣＡＤモデル上の形状及び位置を示した図である。図８では、ユーザが、外れ値６０２が違反箇所８０１に該当しないと判断した場合について説明する。ユーザはチェック結果リスト７０２における修正要否欄の否にチェックを付ける。チェックを付けることで、次回以降のチェック対象から除外することが可能となる。また、修正要否を選択することにより、違反箇所でない箇所が違反箇所として出力された場合でも修正が可能である。

【0036】

〈実施例２〉
次に、実施例２では、変数が２変数の場合の頻度分布算出方法と違反箇所特定方法の一例について説明する。実施例２の違反箇所特定方法において、ユーザが一部介在する形でも良い。

【0037】

図９は、実施例２の出力設定画面の一例を示す図である。実施例２では、出力変数選択画面５０１で肉厚と曲げＲの２変数を選択する。また、実施例２では、頻度分布出力選択画面５０２で散布図を選択する。散布図は、２変数の相関関係の傾向が分かり易いという特徴を有するため、２変数の頻度分布を示す図としては利点がある。２変数の頻度分布を示す図としては、散布図以外の図が使用されてもよい。

【0038】

図１０は、実施例２の頻度算出部１０７により算出された肉厚と曲げＲとの関係を散布図により表した図である。特徴量特定部１０５は、ＣＡＤモデルの肉厚及び曲げＲと、それらのＣＡＤモデル上の位置を特定する。幾何認識関数モジュール記憶部１０７の幾何認識関数モジュールの肉厚計算関数及び曲げＲ計算関数を用いて、頻度算出部１０７は、ＣＡＤモデル上の肉厚及び曲げＲを計算する。

【0039】

その結果、肉厚及び曲げＲとの相関散布図１００１を得ることが可能である。この相関散布図１００１により、他の領域とは異なる厚肉部の特定が可能となる。これにより、肉厚と曲げＲとの関係が一意に決まらない場合でも、肉厚と曲げＲとの頻度分布を算出することにより、違反箇所をＣＡＤ上でチェック可能である。なお、閾値を設定し、外れ値抽出部１０８が、自動で外れ値１００２を検出しても良い。

【0040】

図１１は、実施例２における外れ値１００２のＣＡＤモデル上の形状及び位置を示した図である。特徴量特定部１０５により、各肉厚と各曲げＲの位置を特定しているため、散布図１００１における外れ値１００２の違反箇所１１０１を特定することが可能である。

【0041】

このように、２変数における頻度分布を得ることにより、設計ミスへの気づきを得ることが可能である。また、曲げＲと肉厚との関係が一意に決まらない場合でも、各形状及び位置の頻度分布を求めることにより、違反箇所をＣＡＤ上でチェック可能である。ＣＡＤ上でチェック可能であるため、設計者が設計ミスの気づきを得ることが可能である。

【0042】

〈実施例３〉
実施例３では、変数が３変数以上の場合の頻度算出方法と違反箇所特定方法の一例について説明する。特に、実施例３では、位置決めピン及びロットマークに関し、作成漏れがないかをチェックする。

【0043】

ロットマークとは、部品の製造時期を明確にするためのマークのことである。樹脂成型における金型の管理や成型した樹脂部品の品質管理に用いられる。通常、同一製品において、製品を支持する位置や、ロットマークの付与位置はおおよそ決められている。そこで、従来の製造実績データをベースに、該当箇所に抜け漏れがないかをチェックする。

【0044】

図１２は、実施例３における設計支援デバイス１０の構成を示す図である。実施例１の設計支援デバイス１０との差異は、過去の実績データから各変数における頻度分布におけるデータを頻度分布記憶部１２０１に記憶していることである。特徴量特定部１０５において、過去のデータを活用することにより、製造実績の反映が可能となる。さらに、頻度分布記憶部１２０１により、複数の変数間の複雑な頻度分布を事前に把握可能となる。

【0045】

図１３は、実施例３の出力設定画面の一例を示す図である。頻度選択画面１３０１により、対象とする製品と、その製品の部位、頻度分布の表示方法を選択する。この選択により、頻度分布記憶部１２０１内に記憶した過去の実績データを参照に、頻度分布を作成可能である。また、頻度選択画面１３０１にて、予め頻度分布記憶部１２０１内に記憶されている変数からチェックに用いる変数を選択する。頻度分布出力選択画面１３０２にて、出力する頻度分布を選択することができる。

【0046】

図１４は、頻度分布記憶部１２０１内の過去の実績データを参照に、頻度算出部１０７により算出されたＣＡＤモデルの形状及び位置を自己組織化マップにより表した図である。過去の製造実績ＣＡＤモデル１４０１を参照し、頻度算出部１０７が、位置決めピン及びロットマークの２つのキー形状１４０２が、ｘ、ｙ、ｚ座標における所定の位置に存在するかを自動で抽出する。

【0047】

実施例３では、頻度算出部１０７が位置決めピン及びロットマークの位置決めを計算する際に、幾何認識関数モジュール記憶部１０６に記憶している共通関数の中から、類似形状探索関数を用いた。類似形状探索関数とは、幾何的特徴量及び位置的特徴量から、キー形状に類似した形状を自動で探索する関数である。

【0048】

位置決めピンの存在領域１４０３及びロットマークの存在領域１４０４は３次元座標上にあるため、頻度分布記憶部１２０１に蓄積されている頻度相関性と照合する際、視覚的に差異を認識しにくい。そこで、頻度分布記憶部１２０１に格納されているキー形状と位置の頻度分布では、３次元座標を２次元に圧縮する自己組織化マップ（ＳＯＭ）１４０７を適用した。この自己組織化マップ１４０７を用いるとで、多次元のデータを２次元に圧縮することが可能となり、多変数の相関性を視覚的に把握することが可能となる。実施例３では、自己組織化マップ１４０７を用いたが、これに限らない。他の方法として、例えば、ニューラルネットワークやオートエンコーダ等の機械学習を用いても良い。

【0049】

実施例３では、頻度算出部１０７が、位置決めピンのキー形状を探索した場合の値を１、ロットマークのキー形状を探索した場合の値を２とした。また、それら以外の領域の値を０とした。値ごとに色付けし、自己組織化マップ上に示す。自己組織化マップ上に色付けすることにより、どの部品がどこに存在するかを把握しやすくなる。

【0050】

図１５は、頻度分布記憶部１２０１を用いた場合の外れ値抽出部１０８の結果を示した図である。チェック対象のＣＡＤモデルに対して、頻度分布記憶部１２０１に格納されているキー形状とキー形状の位置との頻度分布１４０７と、チェック対象のＣＡＤモデルに対して、自己組織化マップ上にマッピングしたキー形状とキー形状の位置との頻度分布１５０１と、を比較した。比較した際に、外れ値抽出部１０８は、頻度分布１４０７には存在するが、頻度分布１５０１には存在しない箇所１５０２を外れ値として選択した。

【0051】

つまり、外れ値抽出部１０８は、頻度分布１４０７における各位置の形状の存在の有無を閾値として設定し、頻度分布１５０１における各位置の形状の存在の有無で外れ値を抽出した。なお、設計者が、頻度分布１４０７と頻度分布１５０１とを比較し、外れ値を選択しても良い。

【0052】

図１６は、外れ値抽出部１０８が外れ値となる箇所を特定している図である。ここでは、図１５で選択したキー形状の外れ値の箇所１６０１を出力する。また、チェック結果リスト１６０２には、キー形状の違反内容として、位置決めピンを意味するキー形状が無いことを示している。このように、形状作成漏れチェックへの適用も可能となる。

【0053】

最後に、本開示の設計支援方法について説明する。
本発明の一実施例は、入力部が、ＣＡＤモデルの形状及び位置を含む特徴量を入力し、特徴量特定部が、前記入力部により入力された特徴量を用いて、ＣＡＤモデル上の形状及び位置を特定し、頻度算出部が、前記特徴量特定部により特定された形状及び位置における頻度分布を算出し、出力部が、前記頻度算出部が算出した頻度分布を出力する。

【0054】

なお、本開示は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記の実施例は、本開示を分かり易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。ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例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。

【0055】

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。

【0056】

各実施例において、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、ほとん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】

【0057】

１０：設計支援デバイス
１０１：入力部
１０２：設計ガイドライン記憶部
１０３：判定ルール特定部
１０４：ＣＡＤモデル記憶部
１０５：特徴量特定部
１０６：幾何認識関数モジュール記憶部
１０７：頻度算出部
１０８：外れ値抽出部
１０９：出力部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】