図面 (/)

技術 モジュール評価方法及び装置

出願人 株式会社日立製作所
発明者 高田将年村山貢一赤木憲二
出願日 2010年10月12日 (10年2ヶ月経過) 出願番号 2010-229949
公開日 2011年2月10日 (9年10ヶ月経過) 公開番号 2011-028777
状態 特許登録済
技術分野 特定用途計算機
主要キーワード 据付費用 外形体積 基本骨組 配置予定領域 効果項目 配置予定 施工部品 分割枠
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(2011年2月10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 (17)

課題

輸送にかかわる費用等を考慮して、総合的なモジュール工法の有効性判定を自動的に速やかに判断可能なモジュール評価方法を実現する。

解決手段

モジュール評価手段103は、施工物レイアウトデータから施工物物量データの作成を行い、モジュール内施工物施工作業現地よりも作業効率の高い工場にて実施することによるモジュール内原単位低減効果の判定を行う。次に、モジュール輸送費効果の判定を行い、モジュール仮設費効果の判定を行って、モジュール適用により、モジュール外部の密度下がり据付作業性が向上することによる、密度低減効果の判定を行う。そして、モジュールを適用することにより現地における物量が低減し、さまざまな間接費が低減することによる現地物量低減効果の判定を行い、その結果を表示装置104で表示する。

概要

背景

モジュール工法とは、プラント施工物建設据付において、隣接する配管機器等の施工物を、予め一纏りのアセンブリとしてプレファブ製作したモジュールを、プラント内据付場所輸送し、一体構造にて据付を行う工法である。

このモジュール工法の利用により、据付作業を、現場よりも環境が良く、作業コストが低い工場で行うことによって据付コストの低減等によるコスト低減、モジュールの一括据付により工程制約の厳しい現地作業が軽減されることによる、工期短縮を図ることができる。

モジュール工法は、施工物の配置に応じて、プラント内、またプラント内の区画であるエリア内でも、適用により効果の高い部分、低い部分、場合によってはマイナス効果の部分があり、効果の高いモジュールを選定することが重要である。また、モジュール工法に必要な設計作業は、モジュール工法を採用しない場合には行わない作業であるため、効果的に行い、追加コストを低減する必要がある。

プラントのモジュール化範囲の有効性を判定する技術として、特許文献1に記載に示された方法がある。これは、モジュール範囲内の構成物組立作業性にもとづき、モジュールの有効性を判定する方法である。

また、一般的な製品組立、分解工程を自動的に行う技術として、特許文献2に示された方法がある。これは、製品の組立、分解工程のロボットシミュレーションにより、組立、分解コストを判定し、その大小により、組立、分解工程の良否を判定する方法である。

概要

輸送にかかわる費用等を考慮して、総合的なモジュール工法の有効性判定を自動的に速やかに判断可能なモジュール評価方法を実現する。モジュール評価手段103は、施工物レイアウトデータから施工物物量データの作成を行い、モジュール内施工物の施工作業現地よりも作業効率の高い工場にて実施することによるモジュール内原単位低減効果の判定を行う。次に、モジュール輸送費効果の判定を行い、モジュール仮設費効果の判定を行って、モジュール適用により、モジュール外部の密度下がり据付作業性が向上することによる、密度低減効果の判定を行う。そして、モジュールを適用することにより現地における物量が低減し、さまざまな間接費が低減することによる現地物量低減効果の判定を行い、その結果を表示装置104で表示する。

目的

本発明の目的は、輸送にかかわる費用等を考慮して、総合的なモジュール工法の有効性判定を自動的に速やかに判断可能なモジュール評価方法及び装置を実現することである

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

施工物配置予定領域における施行物の配置予定データと、上記施工物のモジュール化作業データと、モジュール化された上記施工物の上記配置予定領域への輸送中における配置データとを有する施工物レイアウトデータと、上記施工物の数量、大きさ、重さを示す物量データを示す施工物物量データとに従って、上記施工物をモジュール化したときの原単位低減量と、モジュール化された上記施工物を上記配置予定領域に輸送する輸送費と、上記モジュール化された上記施工物を配置予定領域に輸送するため、上記モジュール化された施工物を補強する補強材費用を含む仮設費用と、上記配置予定領域で施工物を組み立てるために必要であった物量が、上記施工物をモジュール化したことにより低減される現地物量低減費用とを算出し、算出された費用に基づいて、上記施工物のモジュール化に必要な費用とモジュール化による削減費用とを比較し、評価することを特徴とするモジュール評価方法

請求項2

請求項1記載のモジュール評価方法において、施工物のモジュール化により、上記配置予定領域での作業密度低減による削減費用も算出することを特徴とするモジュール評価方法。

請求項3

請求項1記載のモジュール評価方法において、モジュール評価結果を少なくとも表示することを特徴とするモジュール評価方法。

請求項4

請求項1記載のモジュール評価方法において、上記施工物を補強する補強材は、モジュール化される施工物の鋼材の配置にも基づいて設定されることを特徴とするモジュール評価方法。

請求項5

請求項4記載のモジュール評価方法において、上記配置予定領域のうち、どの部分でモジュール化を行なうかを決定するためのモジュール枠を変更し、モジュール化を評価することを特徴とするモジュール評価方法。

請求項6

請求項4記載のモジュール評価方法において、工数密度が高く、かつ仮設費用が低い範囲を、モジュール化部分と判定することを特徴とするモジュール評価方法。

請求項7

請求項4記載のモジュール評価方法において、上記どの部分でモジュール化を行なうかを決定するモジュール枠の変更を行うため、上記配置予定領域を表示することを特徴とするモジュール評価方法。

請求項8

施工物の配置予定領域における施行物の配置予定データと、上記施工物のモジュール化作業データと、モジュール化された上記施工物の上記配置予定領域への輸送中における配置データとを有する施工物レイアウトデータを格納する施工物レイアウトデータ格納手段と、上記施工物の数量、大きさ、重さを示す物量データを格納する施工物物量データ格納手段と、上記施工物レイアウトデータ及び上記施工物物量データに従って、上記施工物をモジュール化したときの原単位低減量と、モジュール化された上記施工物を上記配置予定領域に輸送する輸送費と、上記モジュール化された上記施工物を配置予定領域に輸送するため、上記モジュール化された施工物を補強する補強材の費用を含む仮設費用と、上記配置予定領域で施工物を組み立てるために必要であった物量が、上記施工物をモジュール化したことにより低減される現地物量低減費用とを算出し、算出された費用に基づいて、上記施工物のモジュール化に必要な費用とモジュール化による削減費用とを比較し、モジュール化を評価する評価手段と、を備えることを特徴とするモジュール評価装置

請求項9

請求項8記載のモジュール評価装置において、上記評価手段は、施工物のモジュール化により、上記配置予定領域での作業密度低減による削減費用も算出することを特徴とするモジュール評価装置。

請求項10

請求項8記載のモジュール評価装置において、上記評価手段のモジュール評価結果を少なくとも表示する表示手段を備えることを特徴とするモジュール評価装置。

請求項11

請求項8記載のモジュール評価装置において、上記施工物を補強する補強材は、モジュール化される施工物の鋼材の配置にも基づいて設定されることを特徴とするモジュール評価装置。

請求項12

請求項11記載のモジュール評価装置において、上記評価手段は、上記配置予定領域のうち、どの部分でモジュール化を行なうかを決定するためのモジュール枠を変更し、モジュール化を評価することを特徴とするモジュール評価装置。

請求項13

請求項12記載のモジュール評価装置において、上記評価手段は、工数密度が高く、かつ仮設費用が低い範囲を、モジュール化部分と判定することを特徴とするモジュール評価装置。

請求項14

請求項11記載のモジュール評価装置において、上記どの部分でモジュール化を行なうかを決定するモジュール枠の変更を行うための、上記配置予定領域表示手段を備えることを特徴とするモジュール評価装置。

技術分野

0001

本発明は、プラント等の建設工法の一つである、モジュール工法におけるモジュール評価方法及び装置に関する。

背景技術

0002

モジュール工法とは、プラント施工物建設据付において、隣接する配管機器等の施工物を、予め一纏りのアセンブリとしてプレファブ製作したモジュールを、プラント内据付場所輸送し、一体構造にて据付を行う工法である。

0003

このモジュール工法の利用により、据付作業を、現場よりも環境が良く、作業コストが低い工場で行うことによって据付コストの低減等によるコスト低減、モジュールの一括据付により工程制約の厳しい現地作業が軽減されることによる、工期短縮を図ることができる。

0004

モジュール工法は、施工物の配置に応じて、プラント内、またプラント内の区画であるエリア内でも、適用により効果の高い部分、低い部分、場合によってはマイナス効果の部分があり、効果の高いモジュールを選定することが重要である。また、モジュール工法に必要な設計作業は、モジュール工法を採用しない場合には行わない作業であるため、効果的に行い、追加コストを低減する必要がある。

0005

プラントのモジュール化範囲の有効性を判定する技術として、特許文献1に記載に示された方法がある。これは、モジュール範囲内の構成物組立作業性にもとづき、モジュールの有効性を判定する方法である。

0006

また、一般的な製品組立、分解工程を自動的に行う技術として、特許文献2に示された方法がある。これは、製品の組立、分解工程のロボットシミュレーションにより、組立、分解コストを判定し、その大小により、組立、分解工程の良否を判定する方法である。

先行技術

0007

特開平10−143236号公報
特開2002−355724号公報

発明が解決しようとする課題

0008

プラントにおけるモジュール工法は、単なる組立工程、手順の入れ替えでは無く、最終的な据付位置とは別の場所で製作したモジュールを、据付位置に輸送し、据付けることが特徴である。

0009

このため、輸送にかかわる費用、最終据付状態とは異なる、輸送時の補強部材、仮置き状態の考慮、また、据付先での、モジュール以外における領域への作業性や経済的影響を考慮し、モジュール化による総合的な経済的評価を行なうことが必要である。

0010

しかし、従来技術では、輸送にかかわる費用等を考慮して、総合的なモジュール工法の有効性判定が行われておらず、モジュール工法採用の良否を自動的に速やかに判断することができなかった。

0011

本発明の目的は、輸送にかかわる費用等を考慮して、総合的なモジュール工法の有効性判定を自動的に速やかに判断可能なモジュール評価方法及び装置を実現することである。

課題を解決するための手段

0012

本発明によれば、施工物の配置予定領域における施行物の配置予定データと、モジュール化作業データと、モジュールの配置予定領域への輸送中における配置データとを有する施工物レイアウトデータと、施工物の数量、大きさ、重さを示す物量データを示す施工物物量データとに従って、施工物をモジュール化したときの原単位低減量と、モジュール化施工物を配置予定領域に輸送する輸送費と、モジュール化施工物を配置予定領域に輸送するための補強材の費用を含む仮設費用と、配置予定領域で施工物を組み立てるために必要な物量がモジュール化により低減される現地物量低減費用と、モジュール化に必要な費用とモジュール化による削減費用とを算出し、算出された費用に基づいてモジュール化を評価する。

発明の効果

0013

本発明によれば、輸送にかかわる費用等を考慮して、総合的なモジュール工法の有効性判定を自動的に速やかに判断可能なモジュール評価方法及び装置を実現することができる。

図面の簡単な説明

0014

本発明の第1の実施形態を適用したモジュール判定装置概略構成図である。
施行物レイアウトデータ格納装置に格納される施工物配置データデータ格納形式を示す図である。
部品形状ライブラリデータの一例を示す図である。
部品ライブラリテーブルの一例を示す図である。
施工物配置データに基づく3D−CAD表示の一例を示す図である。
施工物施工データのデータ格納形式の一例を示す図である。
施工物輸送配置データのデータ格納形式を示す図である。
施工物物量データのデータ格納形式を示す図である。
モジュール評価手段の処理フローチャートである。
原単位テーブルの一例を示す図である。
輸送費テーブルのデータ格納形式を示す図である。
表示装置に表示されるモジュール評価結果の一例を示す図である。
本発明の第2の実施形態におけるモジュール有効性判定の処理フローである。
モジュール枠の設定に使用する画面表示の一例を示す図である。
本発明の第3の実施形態におけるモジュール有効性判定の処理フローである。
ユーザ表示、操作画面の一例を示す図である。

0015

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

0016

図1は、本発明の第1の実施形態を適用したモジュール評価装置の概略構成図である。

0017

図1において、モジュール評価装置は、施工物レイアウトデータ(施工物の配置予定領域における施行物の配置予定データと、上記施工物のモジュール化作業データと、モジュール化された上記施工物の上記配置予定領域への輸送中における配置データとを有する)格納装置101と、施工物物量データ(施工物の数量、大きさ、重さを示す物量データ)格納装置102と、モジュール評価手段103と、表示装置104とを備えている。

0018

そして、モジュール評価手段103は、物流データ作成部103Aと、モジュール内現単位低減効果判定部103Bと、輸送費効果判定部103Cと、仮設費効果判定部103Dと、密度低減効果判定部103Eと、現地物量低減効果判定部103Fとを備えている。

0019

施工物レイアウトデータ格納装置101は、施工物の形状、配置データを格納する施工物配置データと、施工物に対する施工情報を格納する施工物施工データと、施工物のモジュール輸送時の配置情報を格納する施工物輸送データとを格納する。

0020

図2は、施行物レイアウトデータ格納装置101に格納される施工物配置データのデータ格納形式を示す図である。

0021

図2において、施工物配置データの各データは、部品最小構成要素又は形状要素単位で格納される。施工物部品ID列には、施工物の、部品単位、または系統等の管理上の単位での識別IDを格納する。部品、系統は、複数の施工物要素から構成される場合があるため、施工物部品IDには、同一データを格納する場合がある。この場合、部品内ID列に、部品内での識別番号を格納し、施工物部品IDと部品内IDとの組合わせにて、個々の施工物要素の識別を行う。

0022

図2に示した例では、例えば、施工物部品IDがPFORM005の部品は、2つの要素部品から構成される。部品が単一の施工物要素から構成される場合には、部品内ID列は、空白とすることができる。

0023

次に、部品種別列と、要素種別列には、施工物の、施工部品としての管理種別と、要素単位での部品種別を格納する。そして、プラント、エリア列には、施工物の最終的な施工先である、プラント、エリア名を格納する。

0024

また、モジュール番号列には、施工物が、モジュールの組込み品として設定されている場合、組込先のモジュール番号を格納する。仮設列には、施工部品が仮設物である場合にはフラグデータとして1を格納する。形状種別列には、施工物の形状種別、寸法データを格納する。そして、配置列には、施工部品の配置位置、寸法の配置属性データを格納する。

0025

配置列に格納されるデータ内容は、形状種別列のデータに応じて異なる。また、形状種別データのデータ値に対応する形状属性データのデータ格納内容及び形状属性データのデータ値に応じた部品の描画形状は、部品形状ライブラリデータとして定義されている。図3は、部品形状ライブラリデータの一例を示す図である。

0026

また、個々の形状種別データのデータ値に対応する、施工物の単位長さまたは面積あたりの重量、体積の値は、部品ライブラリテーブルに格納されており、図4は部品ライブラリテーブルの一例を示す図である。

0027

図2に示した、これらの施工物配置データは、3D−CAD等の入力装置を用いて、ユーザの入力により作成される。図5は、3D−CADによる施工物配置データに基づく、3D−CAD表示の一例を示す図である。

0028

図6は、施工物に対する施工情報を格納する施工物施工データのデータ格納形式を示す図である。
図6において、施工ID列には、施工作業の識別のためのID値を格納する。また、対象施工物部品ID1、対象施工物部品ID2列には、施工作業の対象となる施工物部品IDまたはモジュール番号を格納する。モジュール番号の場合は、モジュール内に組み込まれた全ての部品が対象となる。

0029

また、種別列には、施工作業の種別を格納する。そして、施工場所列には、施工作業を行う作業場所名を格納する。図6に示した施工物施工データは、施工物配置データに基づいて、3D−CAD、または2次元上に投影表示した2D−CADを用いて、ユーザの入力により作成される。

0030

次に、図7は、施工物の輸送時または搬入時の配置状態情報を格納する、施工物輸送配置データのデータ格納形式を示す図である。
図7において、施工物部品IDには、施工物部品の識別IDを格納し、配置列には、輸送時または搬入時における施工物部品の配置属性データを格納する。配置属性データの格納形式は、施工物配置データの配置列データに準じる。
この輸送時施工物配置データは、3D−CADを利用した、ユーザの入力によって作成される。

0031

図1において、施工物物量データ格納装置102は、施工物の数量、体積、重量、作業量等の物量情報を有する施工物物量データを格納する。図8は、施工物物量データのデータ格納形式を示す図である。

0032

図8において、施工物物量ID列には、施工物部品ID又は施工物施工IDを格納する。また、種別列には、部品種別又は施工種別を格納する。エリア列には、施工物の据付先であるエリア名を格納する。また、モジュール番号列には、施工物がモジュール組込み品の場合、組み込むモジュール番号を格納する。

0033

また、施工場所列には、施工物の施工場所名称を格納する。仮設列には、施工部品が仮設物である場合に、フラグデータとして1を格納する。そして、面積、重量、体積列には、施工物の平面積または長さ、重量、体積の値を格納する。

0034

図8に示した施工物物量データは、各施工物の部品ごとのデータだけで無く、施工物の種別、モジュール番号、施工場所ごとの、物量の平均または合計値も格納することができる。この場合、口径、長さ、重量、体積列には、それぞれの平均値または合計値を格納し、施工物物量ID列には、平均値、合計値を示す識別子と、データ数を格納する。

0035

図1において、モジュール評価手段103は、ユーザにより指定されたモジュール番号のモジュールに対して、モジュールの有効性を判定して、その結果を出力する。モジュール評価手段103の処理フローを図9に示す。

0036

図9のステップ901では、施工物レイアウトデータから、施工物物量データの作成を行う。このステップ901において、施工物配置データ及び施工物施工データから、施工物物量ID列、種別列、モジュール番号列、施工場所列、仮設列のデータを入力する。また、施工物配置データの各データに対して、部品ライブラリテーブルより、対応する形状種別の単位重量、体積を検索し、これと施工物配置データの形状種別から求めた単位長さまたは面積を乗算し、重量、体積を求め、施工物物量データに入力する。

0037

次に、施工物物量データを用いて、モジュール化実施による、各効果項目についての評価、判定を行う。

0038

まず、モジュール内施工物の施工作業を、現地よりも作業効率の高い工場にて実施することによるモジュール内原単位低減効果の判定を行う(ステップ902)。

0039

現地据付原単位をuy、モジュール内据付物の、プレファブ工場据付原単位をupとすると、施工物単位でのモジュール化による原単位低減効果は、uy−upであり、効果工数は、これに施工物の物量qを乗算した、(uy−up)*qとなる。

0040

モジュール一基当たりの効果は、モジュール組込みの、仮設物以外の施工物、及び施工作業について、これをモジュール内で合計した、次式(1)の値である。

0041

Σ(uy−up)*q −−−(1)
ただし、上記式(1)において、Σはモジュール内での合計を意味する。

0042

モジュール種別毎の、現地(据付地)と各プレファブ工場とにおける作業原単位の値の一例は、図10に示す原単位テーブルに格納されている。図10において、施工物物量種別列にはデータの区分名称を格納し、対象部品作業種別列、条件列には、対象となる施工物部品または作業と、その分類条件を格納する。そして、単位列には、物量の単位を格納し、現地、プレファブ工場A〜N列には、現地と各プレファブ工場での作業原単位を格納する。このテーブルの格納値は、ユーザが編集を行うことができる。

0043

上記の原単位低減効果の算出式は、施工物物量データから、モジュール内の施工物の物量情報を取得し、これに対して原単位テーブルから、各施工物の原単位低減値を施工物種類、施工場所に基づいて求め、これらを乗算した上で、モジュール内部品について積算することで求める。

0044

次に、図9のステップ903において、モジュール輸送費効果の判定を行う。
これには、まずモジュールの外形サイズの判定を行う。モジュールの外形サイズは、モジュール内に組み込んだ部品の、輸送時のX、Y、Z方向の最大、最小座標値の差により求める。これは、施工物配置データ及び施工物輸送配置データ中の、対象とするモジュール番号に対応した全ての施工物部品に対して、形状種別データより、各施工物部品のX,Y,Z方向の最大、最小座標値を求める。そして、求めたX,Y,Z方向の最大、最小座標値に基づいて、モジュール内での、全ての施工物部品のX、Y、Zの最大、最小値を求めることで行う。

0045

輸送時の配置状態を反映するため、施工物配置データと、施工物輸送配置データに、同じ施工物部品IDのデータが格納されている場合は、施工物配置データの配置データを使用する。

0046

次に、このモジュール外形サイズに基づいて輸送費の判定を行う。このために、モジュールサイズに応じた輸送コストを格納した、輸送費テーブルを利用する。図11は、輸送費テーブルのデータ格納形式を示す図である。
図11において、X、Y長さ列と、Z長さ列には、外形のX、Y方向長さと、Z方向の最大サイズを格納する。また、固定輸送コスト列及び基数比輸送コスト列には、輸送に必要な固定コストと、基数に応じて分配されるコストを格納する。図11に示す輸送費テーブルは、固定輸送コスト、及び基数比輸送コストの値の小さな順にソートしておく。

0047

上記で求めたモジュール輸送サイズに対して、図11に示した輸送費テーブルからモジュール外形サイズが、輸送最大サイズ内にある先頭のデータを判定する。X、Y長さに関しては、XとYの値の入れ替えは可能とする。判定結果の輸送費データに対して、モジュールの占有率をβとすると、次式(2)により、モジュール輸送コストを算出する。

0048

固定輸送コスト+β*基数費輸送コスト −−−(2)
上記式(2)において、モジュールの占有率βは、モジュール輸送コストのX、Y長さから計算される面積に対するモジュールのX、Y長さの面積の比、又はX,Yの長手方向の値に対する、モジュールの寸法の比から求める。

0049

さらに、モジュール輸送費効果を、上記のモジュール輸送コストから、モジュール化しない場合の輸送コストを引くことで求める。モジュール化しない場合の輸送コストは、施工物配置データ中の、平積み輸送できない、部品種別が機器のデータに対して、X、Y、Z方向のサイズに基づいて輸送コストを上記と同様に算出する。

0050

次に、図9のステップ904において、モジュール仮設費効果の判定を行う。
図8に示した施工物物量データから、モジュール名称と、仮設列のデータによる検索によって、対象モジュール内の、仮設物部品の物量を求める。さらに、図10に示した原単位テーブルには、仮設物の据付費と、材料費を合計した原単位を、条件列を仮設として格納しておく。モジュール内の仮設物の物量に対して、原単位テーブルの仮設ストラクチャ据付費用の値を乗算し、仮設費を求める。

0051

次に、図9のステップ906において、モジュール適用により、モジュール外部(施工物の配置予定領域におけるそのモジュールを設置する部分以外の領域)の密度が下がり据付作業性が向上することによる、密度低減効果の判定を行う。エリア内に、モジュールがN基あるとすると、その中のモジュールkの密度低減効果を、次式(3)によって求める。

0052

0053

上記式(3)において、エリア、モジュールiそれぞれの外形体積、内部の施工物体積和、内部の工数和を、VA、vA、WA、Vi、vi、Wiとする。

0054

エリア、モジュール内部の施工物体積和は、施工物物量データから、対象のエリア、モジュール内の施工物体積を合計することで求める。工数和は、施工物物量データを用い、対象エリア、モジュール内の各施工物に関して、点数、面積、重量の物量値と、対応する物量種別、作業場所の、原単位テーブルの値を乗算し、積算することで求める。

0055

次に、図9のステップ907において、モジュールを適用することにより、現地における物量が低減し、さまざまな間接費が低減することによる、現地物量低減効果の判定を行う。

0056

間接費は、モジュール適用による現地作業の削減により、仮設足場監督者作業員事務所宿舎工事用資材等が削減されることで低減される。この低減効果は、モジュール内施工物の現地換算掘付工数を用いた線形式k*WMにより概算する。WMはモジュール内の現地換算据付工数であり、施工物物量データのモジュール内の物量に対して、原単位テーブルから、対応する施工物物量種別の、現地原単位を乗算して積算し算出する。kは、各間接費項目を、工期、現地工数、現地物量、ピーク人員パラメータとして作成した近似式に基づいて、各パラメータの寄与度を求め、さらに各パラメータは現地工数に比例すると近似した上で求める値であり、ユーザによる値の入カを可能とする。

0057

図1に示すモジュール評価手段103は、図9のステップ902〜907で求めた、各項目のモジュール評価結果の総和を、原単位低減効果、密度低減効果、現地物量低減効果をプラス効果、輸送費効果、仮設費効果をマイナス効果として算出して数値表示し、ユーザは、モジュールの有効性を客観的に評価することができる。

0058

さらに、各項目ごと数値を個別に表示することで、ユーザが各モジュールの優位点、改善が必要な点を判断することが容易となる。図12は、表示装置104に表示されるモジュール評価結果の一例を示す図である。図12において、モジュールによるメリットと、モジュールに必要なコストとを表示し、モジュール効果値がどのような値となるかを表示する。

0059

図12に示した例においては、モジュールメリットとして、現地物量を低減する効果、密度低減効果(モジュール化による現地のその他の場所の領域拡大効果)、原単位低減効果がある。そして、モジュール化のためのコストとして、仮設費、輸送費がある。モジュールメリットから、モジュール化に必要なコストを差し引いた額がモジュール効果値である。

0060

図12に示すように、モジュール効果値がどのような値となるかを表示装置104に表示すれば、輸送にかかわる費用等を考慮して、総合的なモジュール工法の有効性判定を行なうことができる。

0061

以上のように、本発明の第1の実施形態によれば、モジュール化の評価を、モジュールの輸送に関わる輸送費や仮設費を算出し、モジュール化によるメリットとを比較して行なうように構成したので、輸送にかかわる費用等を考慮して、総合的なモジュール工法の有効性判定を自動的に速やかに判断可能なモジュール評価方法及び装置を実現することができる。

0062

なお、図1に示したモジュール判定装置は、パーソナルコンピュータにより実現することができ、図1には示していないが、データ入力装置キーボードマウス等)が備えられているものである。

0063

次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
本発明の第2の実施形態は、施工物レイアウトデータ中に、モジュールの定義情報が無い場合に、指定された仮想的なモジュール範囲の有効性の判定、または有効なモジュール範囲の自動判定を行うことが可能とするものである。

0064

なお、この第2の実施形態におけるモジュール評価装置の概略構成は図1に示した第1の実施形態と同様となるので、詳細な説明は省略する。

0065

図13は、本発明の第2の実施形態におけるモジュール有効性判定の処理フローである。
まず、図13のステップ1201において、モジュール枠の範囲を設定する。
ここで、モジュール枠とは、ユーザが入力、またはシステムが設定する、施工物を取り囲む、仮想的な直方体であり、X、Y、Z方向の最小、最大座標値の、6個の数値により定義されるものである。

0066

このモジュール枠内の、施工物部品を、施工物配置データから判定する。施工物配置データの各データの内、形状種別、及び配置位置データからモジュール枠内にある施工物部品を判定し、それらをモジュール内組込み品として、モジュール番号を設定する。この時、モジュール施工部品が、モジュール枠に跨って存在する場合、部品種別が配管以外の場合は、該当部品を内包する最小の直方体にモジュール枠を拡大するか、または該当部品を除外する最大の直方体を選択肢として、モジュール枠の調整画面を表示する。

0067

部品種別が配管の場合は、モジュール枠と配管部品の交差位置に、溶接点を発生して、施工物施工データに追加する。

0068

なお、図13のステップ1202〜1204、1206、1207の処理は、第1の実施形態のフローである図9に示したステップ901〜903、906、907の処理内容と同一であるので詳細な説明は省略する。

0069

図13のステップ1205の仮設費効果の判定において、モジュール枠によりモジュール範囲を設定する場合には、現時点ではモジュールの詳細設計が行われていないため、仮設ストラクチャ惰報が施工物配置データに入力されておらず、仮設費効果の推定による判定を行う必要がある。

0070

モジュール内構造物部品は、輸送、搬入時の強度保持のため、架台、ストラクチャ、サポート等の鉄骨部材による固定化が必要である。このため、モジュールの基本骨組みとなる鋼材からなる架台、ストラクチャがカバーする範囲では、必要な追加部材量は少なく、逆に骨組みの無い範囲では、追加部材量は多くなる。

0071

モジュールを上面から見た平面図上で、架台、ストラクチャ等の鉄骨部材の設置された範囲内にある施工物部品の、現地換算据付工数をWF、鉄骨部材の設置範囲外にある施工物部品の、現地換算据付工数をW0とすると、モジュール仮設費効果額は、下記式(4)により算出することができる。

0072

k1*WF+k2*W0 −−−(4)
ただし、上記(4)式において、k1、k2は、事前登録、またはユーザが指定可能な値であり、k2>k1である。

0073

図14は、モジュール枠の設定に使用する画面表示の一例を示す図である。外枠105がモジュールの範囲であり、ハッチングを施した部分106が、骨組み材の設置範囲である。骨組み材上の施工物は、施工物配置データの形状種別、配置データに基づき、ストラクチャ、架台郭品と、施工物のX、Y座標の比較によって判定する。施工物が骨組み材の境界を跨ぐ場合は、骨組み材上にあるものとして判定する。

0074

このようにして判定した骨組み材上、若しくはそれ以外の、モジュール内の施工物部品に対して、施工物物量データ、及び原単位テーブルのデータから、モジュール内の工数を算出し、上記式(4)に代入する。

0075

上述したように、図13に示したステップ1201から1207の処理を行うことにより、モジュール定義情報が無い場合に、仮想のモジュール範囲を設定して、仮設費効果の見積りを行った上で、モジュール効果を判定することができ、設計初期段階で、好適なモジュール範囲の選定を行うことが可能となる。

0076

さらに、本発明の第3の実施形態としては、好適なモジュール化範囲を自動的に選定、もしくは容易に選定し、支援する例がある。これは、モジュールは、輸送コスト増加につながるサイズ増大を抑え、かつ、現地での機器組み立て等の必要な作業を、機器の製造工場等により行なうことで作業効率を向上し、作業コスト低減効果を増やし、また仮設コストを抑えることが、モジュール効果を高めるための要件であることを利用したものである。

0077

なお、この第3の実施形態におけるモジュール評価装置の概略構成は図1に示した第1の実施形態と同様となるので、詳細な説明は省略する。

0078

図15は、本発明の第3の実施形態におけるモジュール有効性判定の処理フローである。また、図16は、ユーザ表示、操作画面の一例を示す図である。

0079

図15において、最初に、対象のエリアに対して、高さ方向には、モジュール輸送の上限サイズごとに分割した上で、水平面内で、一定間隔で、格子状に分割枠を作成する(ステップ1501、図16)。水平面の間隔は、細かい方が精度良い評価が可能であるが、ユーザが値を設定可能とする。

0080

次に、ステップ1502で、各分割枠内の工数密度を判定する。これには、施工物配置データの各施工物の座標値から、枠内に存在する全ての施工物を判定し、施工物作業データと原単位データから求めた、部品の工数値を、その枠の工数値として足し合わせる。この際、施工物が複数の枠にまたがる場合、枠毎に重なっている体積の比に応じて、各枠に分配を行う。

0081

次に、ステップ1503で、運搬時等の補強材として使用できる鋼材(施工物自体の鋼材)の位置の判定を行う。このステップ1503では、上述した図13のステップ1205と同様に、鋼材のX、Y水平面内での座標を、施工物配置データから判定する。簡易的にモジュール化範囲を求めるには、工数密度が高く、仮設材の少ない、鋼材設置範囲を選択することが有効であるため、ステップ1503からステップ1505に進み、モジュール有効性分布表示を行う。

0082

これは、エリア内の格子状の各領域に対して、工数密度に応じて色分け表示を行い、さらにこれに鋼材位置を重ね合わせて表示することで行う。これにより、工数密度が高く、鋼材が存在する、有効なモジュール範囲をユーザが容易に選択することが可能となる。

0083

さらに、モジュール輸送サイズを、よりコストの安い輸送方法での上限サイズに抑えることで輸送サイズが低減化するため、これに重ねて、モジュールの水平面内での輸送上限サイズを表示し、ユーザが移動してモジュール範囲を選定可能とすることで、より、効果の高いモジュール選定が容易化する。

0084

さらに、ステップ1503とステップ1505との間にステップ1504の処理を追加して行うことで、モジュールの有効範囲をより簡便に選定することが可能となる。

0085

ステップ1504においては、工数密度、仮設費の有効性を判定する。
つまり、各枠の体積をV、ステップ1502で求めた、各枠ごとの工数密度をρM、各枠の水平面内での鋼材がカバーしている割合をαとすると、各枠ごとの、モジュール有効性は、次式(5)により表される。

0086

kwρMV−kWρMV(k1α+k2(1−α)) −−−(5)
上記式(5)において、kwは、モジュールヘの工数取り込み効果と、仮設費効果との比にもとづく係数であり、ユーザが設定することができる。上記式(5)により、モジュール有効性値を各枠ごとに算出し、図16に示した表示画面と同様に、数値を濃淡で表示し、さらにユーザの指定した枠内の合計値を表示することで、直接的に、モジュール有効範囲の選択が可能となる。

0087

さらに、ステップ1504に加えて、ステップ1506で、モジュールの有効範囲をスキャンし判定することで、自動的にモジュール有効範囲の選定が可能である。これは、ステップ1505で求めた、水平面内でのモジュール有効性値の分布データに対して、水平面内でのモジュール輸送制限サイズ枠に応じた四角形形状を、エリア水平面内でX,Yの下限値から、上限値まで順に一定間隔で移動する。そして、その重なった範囲の分割枠のモジュール有効性値を足し合わせて、モジュール有効性値とする。

0088

全ての位置でのモジュール有効性値の算出後、効果値の高いものから順に、モジュール化候補範囲として、画面に表示することで、モジュール化範囲の候補選定を自動的に行うことができる。

0089

モジュール化範囲の候補選定を自動的に行ない、効果値の高いものを順に表示すると共に、その効果値を表示した後、実際に採用するモジュール化範囲をオペレータが選択することも可能である。

実施例

0090

上述した本発明の第2、第3の実施形態においても、第1の実施形態と同様な効果を得ることができる。

0091

101施工物レイアウトデータ格納装置
102施工物物量データ格納装置
103モジュール評価手段
103A物流データ作成部
103B モジュール内現単位低減効果判定部
103C輸送費効果判定部
103D仮設費効果判定部
103E密度低減効果判定部
103F現地物量低減効果判定部
104 表示装置

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ