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技術 製品製造の見積り方法及びその装置並びに記憶媒体

出願人 株式会社東芝
発明者 大内俊弘尾崎哲
出願日 1999年9月29日 (21年3ヶ月経過) 出願番号 1999-276251
公開日 2001年4月13日 (19年8ヶ月経過) 公開番号 2001-101284
状態 未査定
技術分野 CAD 特定用途計算機
主要キーワード 取付取外し 切削加工部品 使用部品点数 目標コスト 分析グラフ 材料単価 改善ポイント コスト分析
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2001年4月13日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (15)

課題

製品開発上流段階で設計者が自ら短時間にしかも高精度にコストや工数試算でき、製品立ち上げ時間を大幅に短縮できる環境を作り出すこと。

解決手段

次元CAD10から見積もりに必要なパラメータを取得する見積り要素抽出部16と、この取得されたパラメータに基づいて加工工程を設定する工程設定部17と、この加工工程ごとの加工工数見積もる工数見積り部18と、この加工工数に加工レート乗算材料費を加えてコストを算出するコスト見積り部19と、工数見積り部18により見積もられた加工工数及びコスト見積り部19により算出されたコストに基づいて律速要因評価分析するコスト分析部20と、加工工程を変化させてコストシミュレーションを実行し、コストへの感度分析し、最適製法、最適工程設計支援するコストシミュレーション部21とを備えた。

概要

背景

製品開発段階におけるコストや工数などを見積もりは、設計部門製造部門との間で大きく3つのステップを踏んで目標コストに達するまで繰り返し行われる。

最初のステップにおいて、一次見積りとして、設計部門で設計された製品の図面に対して、製造部門においてその加工工数及びコストを見積もる。

次のステップにおいて、設計見直しと効果試算として、一次見積りされたコストが目標コストに未達であれば、設計見直し項目を設計部門と製造部門との双方で検討し、そのコスト低減効果を見積もる。

次のステップにおいて、二次見積りとして、設計部門で再設計した製品の図面に対して、再度製造部門においてその加工工数及びコストを見積もる。

ここで、コスト及び工数の見積もり方法について図14を参照して説明すると、このコスト及び工数の見積もりは、製造方法に関するノウハウを持つ製造部門で行われる。この見積りは、見積りの専門家によって、製品を構成する部品構成表1と、この部品構成表1に記述されている全ての部品に対する2次元図面(2D図面)2と、工程別の見積り基準(RS:Rating Sheet)表3を用いて行われる。

このうち部品構成表1からは、部品構成使用部品点数を読み取る。

2次元図面2からは、加工工程、例えば板金加工であれば抜き、曲げ溶接塗装他を判断し、加工工程毎に見積りに必要なパラメータ、例えば溶接長さ脚長材質仕上げ精度他に対する数値及びコメントを抽出する。

そして、加工工程毎に、見積り基準表3を参照し、見積りの計算式とその中で引用されている見積り原単位表に見積りパラメータ値又はコメントを代入し、工数を見積もる。

概要

製品開発上流段階で設計者が自ら短時間にしかも高精度にコストや工数を試算でき、製品立ち上げ時間を大幅に短縮できる環境を作り出すこと。

次元CAD10から見積もりに必要なパラメータを取得する見積り要素抽出部16と、この取得されたパラメータに基づいて加工工程を設定する工程設定部17と、この加工工程ごとの加工工数を見積もる工数見積り部18と、この加工工数に加工レート乗算材料費を加えてコストを算出するコスト見積り部19と、工数見積り部18により見積もられた加工工数及びコスト見積り部19により算出されたコストに基づいて律速要因評価分析するコスト分析部20と、加工工程を変化させてコストシミュレーションを実行し、コストへの感度分析し、最適製法、最適工程設計支援するコストシミュレーション部21とを備えた。

目的

そこで本発明は、製品開発の上流段階で設計者が自ら短時間にしかも高精度にコストや工数を試算でき、製品立ち上げ時間を大幅に短縮できる環境を作り出すことができる製品製造の見積り方法及びその装置並びに記憶媒体を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
4件
牽制数
4件

この技術が所属する分野

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請求項1

次元CADモデルデータから見積もりに必要なパラメータを取得するステップと、このステップで取得された前記パラメータに基づいて加工工程を設定するステップと、これら加工工程ごとの加工工数見積もるステップと、このステップで見積もられた前記加工工数に加工レート乗算材料費を加えてコストを算出するステップと、見積もられた前記加工工数及び前記コストに基づいて律速要因評価分析するステップと、前記加工工程を変化させてコストシミュレーションを実行し、前記コストへの感度分析し、最適製法、最適工程設計支援するステップと、を有することを特徴とする製品製造の見積り方法

請求項2

3次元CADモデルデータから見積もりに必要なパラメータを取得する見積り要素抽出手段と、この見積り要素抽出手段で取得された前記パラメータに基づいて加工工程を設定する工程設定手段と、この工程設定手段により設定された前記加工工程ごとの加工工数を見積もる工数見積り手段と、この工数見積り手段で見積もられた前記加工工数に加工レートを乗算し材料費を加えてコストを算出するコスト見積り手段と、前記工数見積り手段により見積もられた前記加工工数及び前記コスト見積り手段により算出された前記コストに基づいて律速要因を評価分析するコスト分析手段と、前記加工工程を変化させてコストシミュレーションを実行し、前記コストへの感度を分析し、最適製法、最適工程設計を支援するコストシミュレーション手段と、を具備したことを特徴とする製品製造の見積り装置

請求項3

次元CADにおいて作成された3次元CADモデルデータに基づいて製品製造の見積りを行う製品製造の見積り装置において、予め工程設定の基準データが記憶されている工程設定基準データベースと、複数の加工工程ごとの見積り計算式と工数原単位表とが記憶されている見積り基準データベースと、予め材料単価購入品単価、加工レートが記憶されている加工レート材料費データベースと、前記3次元CADにおいて持っている前記3次元CADモデルデータに付加されている属性情報を見積りパラメータとして取得する見積り要素抽出手段と、この見積り要素抽出手段により取得された前記見積りパラメータの値や有無に基づいて前記工程設計基準データベースを検索し、工程を設定する工程設定手段と、この工程設定手段により設定された工程を受け、この工程毎の見積りを前記見積り基準データベースに記憶されている前記見積り計算式及び前記工数原単位表を用いて行う工程見積り手段と、この工程見積り手段により見積もられた工数を受け、この工数に対して前記加工レート材料費データベースに記憶されている加工レートを乗算し、材料単価及び購入品単価を加えてコストを見積もるコスト見積り手段と、この工程見積り部により見積もられた工数及び前記コスト見積り手段により見積もられたコストに基づいて部品別コストの分析グラフ工程別コストの分析グラフ及び律速要因を分析し評価することで、コスト的にネックとなる要因や加工し易さの面での設計改善ポイントを指摘するコスト分析手段と、設計諸元や製造方法、前記加工工程を変化させてコストシミュレーションを実行し、前記コストへの感度を分析し、最適製法、最適工程設計を支援する機能を有するコストシミュレーション手段と、を具備したことを特徴とする製品製造の見積り装置。

請求項4

前記見積り要素抽出手段は、前記3次元CADモデルデータから抽出した前記見積りパラメータだけでは工程を特定するのに不十分である場合、人間系からの操作入力を受けてパラメータを補足する機能を有することを特徴とする請求項3記載の製品製造の見積り装置。

請求項5

前記コスト分析手段は、前記製品の前記3次元CADモデルデータを作成する前記3次元CAD側に対し、コスト的にネックとなる要因や加工し易さの面での設計改善ポイントをフィードバック情報として与える機能を有することを特徴とする請求項3記載の製品製造の見積り装置。

請求項6

3次元CADモデルデータから見積もりに必要なパラメータを取得させるステップと、このステップで取得された前記パラメータに基づいて加工工程を設定させるステップと、これら加工工程ごとの加工工数を見積もらせるステップと、このステップで見積もらされた前記加工工数に加工レートを乗算させ材料費を加えさせてコストを算出させるステップと、見積もらされた前記加工工数及び前記コストに基づいて律速要因を評価分析させるステップと、前記加工工程を変化させてコストシミュレーションを実行させ、前記コストへの感度を分析させ、最適製法、最適工程設計を支援させるステップとを有する製品製造の見積り用のプログラムが記憶された記憶媒体

技術分野

0001

本発明は、製品開発段階においてコストや工数などを見積もりを行う製品製造の見積り方法及びその装置並びに記憶媒体に関する。

背景技術

0002

製品の開発段階におけるコストや工数などを見積もりは、設計部門製造部門との間で大きく3つのステップを踏んで目標コストに達するまで繰り返し行われる。

0003

最初のステップにおいて、一次見積りとして、設計部門で設計された製品の図面に対して、製造部門においてその加工工数及びコストを見積もる。

0004

次のステップにおいて、設計見直しと効果試算として、一次見積りされたコストが目標コストに未達であれば、設計見直し項目を設計部門と製造部門との双方で検討し、そのコスト低減効果を見積もる。

0005

次のステップにおいて、二次見積りとして、設計部門で再設計した製品の図面に対して、再度製造部門においてその加工工数及びコストを見積もる。

0006

ここで、コスト及び工数の見積もり方法について図14を参照して説明すると、このコスト及び工数の見積もりは、製造方法に関するノウハウを持つ製造部門で行われる。この見積りは、見積りの専門家によって、製品を構成する部品構成表1と、この部品構成表1に記述されている全ての部品に対する2次元図面(2D図面)2と、工程別の見積り基準(RS:Rating Sheet)表3を用いて行われる。

0007

このうち部品構成表1からは、部品構成使用部品点数を読み取る。

0008

2次元図面2からは、加工工程、例えば板金加工であれば抜き、曲げ溶接塗装他を判断し、加工工程毎に見積りに必要なパラメータ、例えば溶接長さ脚長材質仕上げ精度他に対する数値及びコメントを抽出する。

0009

そして、加工工程毎に、見積り基準表3を参照し、見積りの計算式とその中で引用されている見積り原単位表に見積りパラメータ値又はコメントを代入し、工数を見積もる。

発明が解決しようとする課題

0010

しかしながら、コスト及び工数の見積もりは、見積りの専門家によっ部品構成表1、2次元図面2及び見積り基準表3を用いて行われているが、その見積り期間、精度が課題となり、設計部門に対してのコスト回答遅れ、目標コストへの未達による設計のやり直しに繋がることになる。この原因は次の通りである。

0011

見積りに必要な全ての情報は、部品構成表1、2次元図面2及び見積り基準表3などの紙からの取得となり、見積もるために膨大な時間を要する。

0012

2次元図面2の図面情報から加工又は作業工程を全て読み取る必要があるため、専門的な知識が必要となり、誰でもできるとは限らない。

0013

寸法などの見積りパラメータの取り出しは、個々の寸法を全て拾い上げる必要があり、根気のいる作業となり、取得忘れなどのミスにも繋がる。

0014

見積り基準が古くその見直しがなられていないために、実際の加工又は作業と異なる場合がある。

0015

そこで本発明は、製品開発上流段階で設計者が自ら短時間にしかも高精度にコストや工数を試算でき、製品立ち上げ時間を大幅に短縮できる環境を作り出すことができる製品製造の見積り方法及びその装置並びに記憶媒体を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0016

請求項1記載の発明は、3次元CADモデルデータから見積もりに必要なパラメータを取得するステップと、このステップで取得されたパラメータに基づいて加工工程を設定するステップと、これら加工工程ごとの加工工数を見積もるステップと、このステップで見積もられた加工工数に加工レート乗算材料費を加えてコストを算出するステップと、見積もられた加工工数及びコストに基づいて律速要因評価分析するステップと、加工工程を変化させてコストシミュレーションを実行し、コストへの感度分析し、最適製法、最適工程設計支援するステップと、を有する製品製造の見積り方法である。

0017

請求項2記載の発明は、3次元CADモデルデータから見積もりに必要なパラメータを取得する見積り要素抽出手段と、この見積り要素抽出手段で取得されたパラメータに基づいて加工工程を設定する工程設定手段と、この工程設定手段により設定された加工工程ごとの加工工数を見積もる工数見積り手段と、この工数見積り手段で見積もられた加工工数に加工レートを乗算し材料費を加えてコストを算出するコスト見積り手段と、工数見積り手段により見積もられた加工工数及びコスト見積り手段により算出されたコストに基づいて律速要因を評価分析するコスト分析手段と、加工工程を変化させてコストシミュレーションを実行し、コストへの感度を分析し、最適製法、最適工程設計を支援するコストシミュレーション手段と、を備えた製品製造の見積り装置である。

0018

請求項3記載の発明は、3次元CADにおいて作成された3次元CADモデルデータに基づいて製品製造の見積りを行う製品製造の見積り装置において、予め工程設定の基準データが記憶されている工程設定基準データベースと、複数の加工工程ごとの見積り計算式と工数原単位表とが記憶されている見積り基準データベースと、予め材料単価購入品単価、加工レートが記憶されている加工レート材料費データベースと、3次元CADにおいて持っている3次元CADモデルデータに付加されている属性情報を見積りパラメータとして取得する見積り要素抽出手段と、この見積り要素抽出手段により取得された見積りパラメータの値や有無に基づいて工程設計基準データベースを検索し、工程を設定する工程設定手段と、この工程設定手段により設定された工程を受け、この工程毎の見積りを見積り基準データベースに記憶されている見積り計算式及び工数原単位表を用いて行う工程見積り手段と、
この工程見積り手段により見積もられた工数を受け、この工数に対して加工レート材料費データベースに記憶されている加工レートを乗算し、材料単価及び購入品単価を加えてコストを見積もるコスト見積り手段と、
この工程見積り部により見積もられた工数及びコスト見積り手段により見積もられたコストに基づいて部品別コストの分析グラフ、工程別コストの分析グラフ及び律速要因を分析し評価することで、コスト的にネックとなる要因や加工し易さの面での設計改善ポイントを指摘するコスト分析手段と、
設計諸元や製造方法、加工工程を変化させてコストシミュレーションを実行し、コストへの感度を分析し、最適製法、最適工程設計を支援する機能を有するコストシミュレーション手段と、を備えた製品製造の見積り装置である。

0019

請求項4記載の発明は、請求項3記載の製品製造の見積り装置において、見積り要素抽出手段は、3次元CADモデルデータから抽出した見積りパラメータだけでは工程を特定するのに不十分である場合、人間系からの操作入力を受けてパラメータを補足する機能を有する。

0020

請求項5記載の発明は、請求項3記載の製品製造の見積り装置において、コスト分析手段は、製品の前記3次元CADモデルデータを作成する3次元CAD側に対し、コスト的にネックとなる要因や加工し易さの面での設計改善ポイントをフィードバック情報として与える機能を有する。

0021

請求項6記載の発明は、3次元CADモデルデータから見積もりに必要なパラメータを取得させるステップと、このステップで取得されたパラメータに基づいて加工工程を設定させるステップと、これら加工工程ごとの加工工数を見積もらせるステップと、このステップで見積もらされた加工工数に加工レートを乗算させ材料費を加えさせてコストを算出させるステップと、見積もらされた加工工数及びコストに基づいて律速要因を評価分析させるステップと、加工工程を変化させてコストシミュレーションを実行させ、コストへの感度を分析させ、最適製法、最適工程設計を支援させるステップとを有する製品製造の見積り用のプログラムが記憶された記憶媒体である。

発明を実施するための最良の形態

0022

以下、本発明の一実施の形態について説明する。

0023

図1は3次元CADに適用した製品製造の見積り装置の機能ブロック構成図である。

0024

3次元CAD10は、市販されている3次元での製品の設計専用のプログラム(例えばPro/ENGINEER)を用いてオペレータとの対話形式によって3次元CADモデルモデリングしながら製品の設計を行う機能を有している。この設計中の製品の3次元CADモデルは、オペレータとの対話とともにディスプレイ等のCAD表示部11に表示されるようになっている。この3次元CADモデルを表わす3次元CADモデルデータには、3次元CADモデル内の属性情報、例えば板金加工の場合であれば、形状上は穴にすぎない図形情報に対して丸穴ダボ穴タップ穴などの属性情報が付加される。

0025

この3次元CAD10は、見積り要素データベース12、工程設定基準データベース13、見積り基準データベース14及び加工レート材料費データベース15に対してアクセスできるようになっている。

0026

このうち見積り要素データベース12には、後述する見積り要素抽出部16により3次元CAD10から取得した見積りに必要なパラメータが記憶されるようになっている。

0027

工程設定基準データベース13には、予め工程設定の基準データ、例えば図2に示すように工程に対して材質、板厚加工情報、穴数、曲げの情報が記憶されており、工程としてNP抜きであれば、材質がSEHC、板厚が3.2、加工情報が一般となっている。

0028

見積り基準データベース14には、例えば3種類の加工工程例えばNP(抜き)、NP(穴あけ)及びPB(曲げ)ごとの見積り計算式と工数原単位表とが記憶されている。図3はNP(抜き)、NP(穴あけ)及びPB(曲げ)ごとの各見積り計算式を示す模式図であり、例えばNP(穴あけ)工程の計算式としてSU(段取り)=0.04+上型種類×単位時間+下型種類×単位時間TT(加工)=金型種類×単位時間+穴数×単位時間が記憶されている。

0029

図4は見積りの計算式で引用する工数原単位表を示す模式図であり、曲げ取扱時間[板厚、長さ、幅]、曲げ角度係数[角度]、ロット係数[ロット]及び型取付取外し[型長さ、長さ限定]の各情報が記憶されている。

0030

加工レート材料費データベース15には、図5に示すように予め材料単価、購入品単価、加工レートが記憶されている。

0031

本発明装置は、6つの機能すなわち見積り要素抽出部16、工程設定部17、工程見積り部18、コスト見積り部19、コスト分析部20及びコストシミュレーション部21の各機能を有している。

0032

見積り要素抽出部(見積りパラメータ取得)16は、3次元CAD10において持っている製品の3次元CADモデルデータに付加されている属性情報を3次元CAD10から取得するもので、この属性情報を3次元CAD10内の拡張言語を用い、テキストデータとしてダウンロードし、見積りパラメータとして取得する機能を有している。図6は見積り要素抽出部16により取得した見積りパラメータを示し、パラメータとその種別、例えばパラメータとして材質、長さ、幅、角数などが記憶され、種別として例えばパラメータの材質、長さ、幅、角数に対してそれぞれ切断が記憶されている。

0033

工程設定部17は、見積り要素抽出部16により取得された見積りパラメータの値や有無で、図2に示す予め用意された工程設計基準データベース13を検索し、工程を設定する機能を有している。この工程を製品製造の加工工程に合わせて入れ替えることにより、板金切削組立などの全ての製造工程に対応できるようになっている。

0034

工程見積り部18は、工程設定部17により設定された工程を受け、この工程毎の見積りを図3に示す見積り計算式及び図4に示す工数原単位表を用いて行う機能を有している。取得した見積りパラメータは、直接見積り計算式に代入したり、一旦見積りパラメータの値で工数原単位表を検索して工数を得た後に見積り計算式に代入することで見積りを行うものとなっている。この工数見積りは、加工工程に合わせて入れ替えることにより、板金、切削、組立などの全ての製造工程に対応できるようになっている。

0035

コスト見積り部19は、工程見積り部18により見積もられた工数を受け、この工数に対して図5に示す加工レート材料費データベース15に記憶されている加工レートを乗算し、材料単価及び購入品単価を加えてコストを見積もる機能を有している。

0036

コスト分析部20は、工程見積り部18により見積もられた工数及びコスト見積り部19により見積もられたコストに基づいて図7に示す部品別コストの分析グラフ、図8に示す工程別コストの分析グラフ及び図9に示すチェックリストを用いて律速要因を分析し評価することで、コスト的にネックとなる要因や加工し易さの面での設計改善ポイントを指摘する機能を有している。

0037

コストシミュレーション部21は、図10に示すように設計諸元や製造方法、加工工程を変化させてコストシミュレーションを実行することで、コストへの感度を分析し、最適製法、最適工程設計を支援する機能を有している。

0038

従って、本発明装置は、上記の見積り要素抽出部16、工程設定部17、工程見積り部18、コスト見積り部19、コスト分析部20及びコストシミュレーション部21の各機能を動作させるにあたり、3次元CADモデルデータから見積もりに必要なパラメータを取得させるステップと、このステップで取得されたパラメータに基づいて加工工程を設定させるステップと、これら加工工程ごとの加工工数を見積もらせるステップと、このステップで見積もらされた加工工数に加工レートを乗算させ材料費を加えさせてコストを算出させるステップと、見積もらされた加工工数及びコストに基づいて律速要因を評価分析させるステップと、加工工程を変化させてコストシミュレーションを実行させ、コストへの感度を分析させ、最適製法、最適工程設計を支援させるステップとを有する製品製造の見積り用のプログラムを記憶した記憶媒体としての記憶装置を持っている。

0039

次に、上記の如く構成された装置の作用を板金加工の簡単な部品を用いながらの見積り例について図12に示す見積りフローチャートに従って説明する。

0040

3次元CAD10は、ステップ#1において、3次元での製品の設計専用のプログラム(例えばPro/ENGINEER)を用いてオペレータとの対話形式によって3次元CADモデルをモデリングしながら親部品、例えば板金の設計を行う。この3次元CADモデルは、オペレータとの対話とともにディスプレイ等のCAD表示部11に表示される。又、3次元CADモデルを表わす3次元CADモデルデータには、3次元CADモデル内の属性情報、例えば板金加工の場合であれば、形状上は穴にすぎない図形情報に対して丸穴、ダボ穴、タップ穴などの属性情報が付加される。

0041

このように3次元CAD10を用いて板金を設計すると、この板金の3次元CADモデルが作成されるとともに、図11に示すような10種類の子部品から構成される部品構成表が作成される。この部品構成表は、図番、品名、材質及び重量の各情報を持っている。

0042

以降、親部品を構成する部品構成表の図番「7」の子部品を抽出し、この子部品を例に取って見積り例を説明する。

0043

見積り要素抽出部16は、ステップ#2、3において、3次元CAD10において3次元CADモデルを作成する段階で、3次元CADモデルデータに付加して事前標準部品として登録されている属性情報を見積りパラメータとして取得する。この見積りパラメータは、16種類であり、例えば板金加工の場合、形状上は、「穴」に過ぎない図形情報に、「丸穴」「ダボ穴」「タップ穴」などである。又、図6に示すように見積りパラメータのパラメータとして材質、長さ、幅、角数などが記憶され、種別として例えばパラメータの材質、長さ、幅、角数に対してそれぞれ切断が記憶されている。

0044

この見積り要素抽出部16は、ステップ#4において、16種類の見積りパラメータだけでは工程を特定するのに不十分であるので、人間系で不足しているパラメータを補足するものとなり、3次元CADモデルのビュアーと取得した見積りパラメータを参照しながら、この例では図13に示すように修正の欄に加工情報を「一般」と補う。

0045

この見積り要素抽出部16は、3次元CAD10から抽出した見積りパラメータを見積り要素データベース12に記憶する。

0046

次に、工程設定部17は、ステップ#5において、見積り要素抽出部16により取得された見積りパラメータの値や有無で、図2に示す予め用意された工程設計基準データベース13を検索し、工程を設定する。この工程を製品製造の加工工程に合わせて入れ替えることにより、板金、切削、組立などの全ての製造工程に対応できる。

0047

例えば、次のような3種類の加工工程が特定できる。

0048

見積りパラメータ:材質=SEHC−P,板厚=3.2,加工情報=一般
→NP(NCパンチ)による抜き
見積りパラメータ:材質=SEHC−P,板厚=3.2,加工情報=一般,穴数=有り
→NP(NCパンチ)による穴あけ
見積りパラメータ:曲げ=有り
→PB(プレスブレーキ)による曲げ
次に、ステップ#6において、設定された工程を確認し誤りがあれば、オペレータの3次元CAD10との対話形式によって工程の誤りなどが追加、修正される。

0049

次に、工程見積り部18は、ステップ#7において、3種類の加工工程毎の見積り基準データベース14に図3に示すようなNP(抜き)、NP(穴あけ)及びPB(曲げ)ごとの各見積り計算式が記憶されるとともに、図4に示すような見積りの計算式で引用する工数原単位表が記憶されているので、これら見積り計算式及び工数原単位表で用いられる見積りパラメータが十分に取得できているかをチェックし、もし取得されていなければその補足を警告する。

0050

次に、工程見積り部18は、ステップ#8において、見積りパラメータが十分に取得できているか否かのチェックの結果、取得できていなかったので、例えばロットサイズ抜き型の長さ限定有無、抜き区分をそれぞれ30、無、外周と補う。

0051

次に、工程見積り部18は、ステップ#9において、工程設定部17により設定された工程を受け、この工程毎の見積りを図3に示す見積り計算式及び図4に示す工数原単位表を用いて行う。取得した見積りパラメータは、直接見積り計算式に代入したり、一旦見積りパラメータの値で工数原単位表を検索して工数を得た後に見積り計算式に代入することで見積りを行う。この工数見積りは、加工工程に合わせて入れ替えることにより、板金、切削、組立などの全ての製造工程に対応できる。

0052

例えば、見積り計算式は、SU(段取り)とTT(加工)とに分かれている。例えば、曲げの場合、次の手順で工数を見積もっていく。図4に見積り計算式で用いる原単位表を示す。

0053

(a)曲げパラメータ取得
曲げ長さ=197.653
曲げ幅=20
曲げ長さ限定=無,無
曲げ回数=2
曲げ角度=90,90
型長さ=20,20
最長型長さ=20
ロット=30
(b)段取り時間(SU)
バックゲージスライド時間=0.01
取付け取外し時間[最長型長さ,長さ限定]=[20,無]=0.05
段取り時間=型取付け取外し+(曲げ回数−1)×バックゲージスライド時間
=0.05+(2−1)×0.01
=0.06
(c) 加工時間(TT)
曲げ時間[板厚,長さ,幅]=[3.2,197.653,20]
=0.004,0.004
曲げ角度係数[角度]=[90]=1,1
ロット係数[ロット]=[30]=1.3
ハンドリング係数=0.8
回目:加工時間=曲げ時間×曲げ角度係数×ロット係数
=0.004×1×1.3
=0.0052
2回目:加工時間=曲げ時間×曲げ角度係数×ロット係数×バンドリング係数
=0.004×1×1.3×0.8
=0.00416
加工時間計=1回目+2回目
=0.0052+0.00416
=0.00936
以上のような見積り結果として、全10種類中8種類の部品についての工数が見積もられる。但し、図4に示す部品構成表の図番「4」の部品は切削加工部品、部品構成表の図番「9」の部品は購入部品ということで、板金での加工工数は発生しないので、工数見積りの対象外となる。

0054

次に、コスト見積り部19は、ステップ#10において、工程見積り部18により見積もられた工数をオペレータによって確認し、誤りがあれば、オペレータの操作を受けて見積りパラメータの値や見積り基準を見直し、再度工数を見積もる。

0055

次に、コスト見積り部19は、ステップ#11において、工程見積り部18により見積もられた工数を受け、この工数に対して図5に示す加工レート材料費データベース15に記憶されている加工レートを乗算し、材料単価及び購入品単価を加えてコストを見積もる。

0056

例えば、部品構成表の図番「7」の部品では、次の通り計算される。

0057

加工費=加工工数×加工レート
=(段取り+加工)×加工レート
=(0.16h+0.012h)×10000円/h
=1720円
材料費=重量×材料単価
=0.15kg×78円/kg
=13円
購入品=0円
コスト=加工費+材料費+購入品
=1720円+13円+0円
=1733円
コスト分析部20は、ステップ#12において、工程見積り部18により見積もられた工数及びコスト見積り部19により見積もられたコストに基づいて図7に示す部品別コストの分析グラフ、図8に示す工程別コストの分析グラフ及び図9に示すチェックリストを用いて律速要因を分析し評価することで、コスト的にネックとなる要因や加工し易さの面での設計改善ポイントを指摘する。

0058

例えば、部品構成表の図番別のコストでは、部品「1」及び「10」がコスト高となるので、これら部品「1」「10」について工程別コストを分析する。このうち部品「1」では、PA(塗装)、FS仕上げ)、WE(溶接)の3工程の加工コストがネックになっていることが判り、部品「1」では、LA(レーザ切断)工程の加工コストがネックになっていることが判る。

0059

従って、コスト分析部20は、設計者に対して、これら部品「1」についてPA、FS、WEの3工程、部品「10」についてLA工程を用いないで済むような設計改善を促すものとなる。すなわち、コスト分析部20は、製品の3次元CADモデルデータを作成する3次元CAD10側の設計者に対し、コスト的にネックとなる要因や加工し易さの面での設計改善ポイントをフィードバック情報として与えるものとなる。

0060

次に、ステップ#13において、上記工数及びコスト見積り結果とコスト分析結果とを見ながら、設計部門と製造部門との間で、コストダウン、加工し易さなどの面でのデザインレビュー(設計DR)が実施され、設計諸元に迅速にフィードバックする。

0061

次に、コストシミュレーション部21は、図10に示すように設計諸元や製造方法、加工工程を変化させてコストシミュレーションを実行することで、コストへの感度を分析し、最適製法、最適工程設計を支援する。

0062

例えば図10横軸をロットサイズ、縦軸をコストとしてロットサイズのコストへの感度をシミュレーションした例を示す。横軸をロットサイズ以外に板金に例えれば、板厚、材質、溶接長さなと設計諸元を変化させることで、どの要因がコストに最も敏感かを分析できる。

0063

このように上記一実施の形態においては、3次元CADモデルデータから見積もりに必要な属性情報を見積りパラメータとして取得し、この見積もりパラメータに基づいて加工工程を設定し、この加工工程ごとの加工工数を見積もり、この加工工数に加工レートを乗算し材料費を加えてコストを算出し、これら加工工数及びコストに基づいて律速要因を評価分析し、加工工程を変化させてコストシミュレーションを実行し、コストへの感度を分析し、最適製法、最適工程設計を支援するようにしたので、従来の見積り方法での課題である見積り期間、精度を解決でき、設計部門に対してのコスト回答遅れ、目標コスト未達による設計のやり直しに対する未然な対策ができるようになる。

0064

さらに、コスト分析部20により製品の3次元CADモデルデータを作成する3次元CAD側に対し、コスト的にネックとなる要因や加工し易さの面での設計改善ポイントをフィードバック情報として与えることができ、コスト律速要因の指摘やコストシミュレーションによる最適製法・最適加工工程の設計をも支援が可能となる。

0065

これにより、製品開発の上流段階で、設計者自らが短時間にしかも高精度でコストを試算でき、新製品立ち上げ期間を大幅に短くできる。

0066

なお、上記実施の形態において記載した手法は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、例えば磁気ディスク光ディスク光磁気ディスク半導体メモリなどの記憶媒体に書き込んで各種装置に適用することが可能である。本発明を実現するコンピュータは、記憶媒体に記憶されたプログラムを読み込み、このプログラムによって動作が制御されることにより、上述した処理を実行するものである。

発明の効果

0067

以上詳記したように本発明によれば、製品開発の上流段階で設計者が自ら短時間にしかも高精度にコストや工数を試算でき、製品立ち上げ時間を大幅に短縮できる環境を作り出すことができる製品製造の見積り方法及びその装置並びに記憶媒体を提供できる。

図面の簡単な説明

0068

図1本発明に係わる3次元CADに適用した製品製造の見積り装置の一実施の形態を示す機能ブロック構成図。
図2本発明に係わる製品製造の見積り装置の一実施の形態における工程設定基準データベースの模式図。
図3本発明に係わる製品製造の見積り装置の一実施の形態における各加工工程ごとの見積り計算式を示す模式図。
図4本発明に係わる製品製造の見積り装置の一実施の形態における工数原単位表を示す模式図。
図5本発明に係わる製品製造の見積り装置の一実施の形態における加工レート材料費データベースの模式図。
図6本発明に係わる製品製造の見積り装置の一実施の形態における見積り要素抽出部により取得した見積りパラメータを示す図。
図7本発明に係わる製品製造の見積り装置の一実施の形態における部品別コストの分析グラフを示す図。
図8本発明に係わる製品製造の見積り装置の一実施の形態における工程別コストの分析グラフを示す図。
図9本発明に係わる製品製造の見積り装置の一実施の形態におけるチェックリストを示す図。
図10本発明に係わる製品製造の見積り装置の一実施の形態におけるコストシミュレーション部のコストシミュレーション結果を示す図。
図11本発明に係わる製品製造の見積り装置の一実施の形態における部品構成表の模式図。
図12本発明に係わる製品製造の見積り装置の一実施の形態における見積りフローチャート。
図13本発明に係わる製品製造の見積り装置の一実施の形態における見積りパラメータの補足を示す模式図。
図14従来のおけるコスト及び工数の見積もり方法を説明するための図。

--

0069

10:3次元CAD、
11:CAD表示部、
12:見積り要素データベース、
13:工程設定基準データベース、
14:見積り基準データベース、
15:加工レート材料費データベース、
16:見積り要素抽出部、
17:工程設定部、
18:工程見積り部、
19:コスト見積り部、
20:コスト分析部、
21:コストシミュレーション部。

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