造船CIMのための統合設計モデルに関する研究

造船CIM集成设计模型研究

• 批准号: 05750819
• 负责人: 青山 和浩
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750819/
• 关键词: 船舶・海洋構造物; 大型構造物; CAD; 製品モデル; 形状モデル; 設計モデル; CIM; 配管設計

船舶・海洋構造物のような大型構造物はすべて一品生産であり,その構造物は板材,骨材及び管材からなるおびただしい量の部品で構成されている。また,これらの多くの部品は機械部品のような標準が存在しないため新たな部品設計を行う必要があり,設計作業で取り扱う部品情報の獲得は大変な作業となる。一般に製品形状を定義するためには,CADを利用することによって計算機内部に部品の幾何情報を記述することが考えられる。しかし,形状情報のみによる部品情報の記述では膨大な情報を的確に表現するものではなく,様々な情報を記述する製品モデルの概念が提案されている。本研究では製品モデルの概念に着目し,製品情報として記述すべき情報を整理し,オブジェクト指向言語を用いてシステム開発を行った。この際に,設計活動で行われる様々な設計活動を設計要求から整理し,設計モデルを検証し,設計モデルによって製品情報が詳細化される過程をシステムとして構築した。本研究において構築した設計モデルと製品モデルとの関係を整理すると以下のように纏められる。1)構造設計では,構造を構成する部材間の位相表現を決定することが重要であり,構造を構成する部品形状の定義は,部品間の位相を幾何学的に満足することが要求される。本研究では,複数の部品を一塊として取り扱う設計モデルを提案した。2)部品の詳細情報は実際に組み立てる際の幾何学的な干渉,物理的な制約によって決定される。本研究では,上流の設計ステージで獲得された部品情報を動的に変化させ,詳細な部品情報を生成する過程を検討し,計算機内部に生産活動を表現することによって,詳細な部品情報を獲得する設計モデルを提案した。3)本研究で得られた知見は,船体構造を構成する板材,骨材に対してのみ言えることではなく,船の配管設計に於いても同様のことが確認することが出来た。

所有大型结构如船舶和海上结构都是一体制造的，每个结构都由大量由板材、骨料和管道制成的部件组成。此外，与机械零件不同，这些零件中的许多零件没有标准，因此需要设计新零件，而获取设计工作中使用的零件信息是一项艰巨的任务。通常，为了定义产品的形状，会考虑使用CAD在计算机内部描述零件的几何信息。然而，仅使用形状信息来描述部件信息并不能准确地表示大量信息，并且已经提出了描述各种信息的产品模型的概念。在本研究中，我们重点关注产品模型的概念，组织应描述为产品信息的信息，并使用面向对象的语言开发了一个系统。此时，我们从设计需求出发，组织了设计活动中进行的各种设计活动，验证了设计模型，并构建了一个描述使用设计模型详细化产品信息的过程的系统。本研究构建的设计模型和产品模型之间的关系可以总结如下。 1）在结构设计中，确定构成结构的构件之间的拓扑结构很重要，并且需要定义构成结构的零件的形状，以在几何上满足零件之间的拓扑结构。在本研究中，我们提出了一种将多个零件作为一个单元处理的设计模型。 2）零件的详细信息由实际装配时的几何干涉和物理约束决定。在本研究中，我们研究了动态改变在上游设计阶段获取的零件信息以生成详细零件信息的过程，并通过在计算机内部表达生产活动来获取详细零件信息，提出了设计模型。 3) 本研究获得的结果不仅适用于构成船体结构的板材和骨料，也适用于船舶的管道设计。