產(chǎn)品設(shè)計支援系統(tǒng)及方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)涉及產(chǎn)品設(shè)計支援系統(tǒng)。支援產(chǎn)品設(shè)計業(yè)務(wù)，以便能在短時間內(nèi)進行產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)，特征為：對于已設(shè)定的設(shè)計參數(shù)制作L行正交表，分別對于L組的設(shè)計參數(shù)集加減各部尺寸的公差，來執(zhí)行多次虛擬試制，對在該虛擬試制中得到的L組的評價指標的平均值和方差量進行處理，進行響應(yīng)曲面化來制作響應(yīng)曲面模型，并且制作每個評價指標的設(shè)計參數(shù)的因素效應(yīng)圖，調(diào)查該因素效應(yīng)圖，制作對于評價指標具有靈敏度的設(shè)計參數(shù)的任意的組合，把它用于應(yīng)答曲線模型，由此制作任意組合了能夠達到設(shè)計目標值的全部設(shè)計參數(shù)的多個設(shè)計解，并且進行從設(shè)計解集中提取達到指定的評價指標的限制值的最大似然設(shè)計解候補集的過濾，選定最大似然設(shè)計解集，并向用戶提示。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及例如對于火箭發(fā)動機系統(tǒng)那樣的高技術(shù)產(chǎn)品的。
技術(shù)介紹
例如在火箭發(fā)動機系統(tǒng)那樣的高技術(shù)產(chǎn)品的設(shè)計中，需要高可靠性的設(shè)計，向設(shè)計反饋可靠性的評價結(jié)果，在設(shè)計中加入可靠性指標，另外還要求加入切實地驗證其妥當性的技術(shù)。于是，作為為此所需要的基礎(chǔ)技術(shù)，具有系統(tǒng)的風(fēng)險管理技術(shù)、仿真技術(shù)、L&L、詳 細的FMEA (Failure Mode and Effects Analysis)、各種要素試驗、系統(tǒng)試驗數(shù)據(jù)、材料特性數(shù)據(jù)等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫、以及可靠性驗證試驗技術(shù)。于是，要求在各設(shè)計階段分別實現(xiàn)以下的目標。在從概念設(shè)計到基本設(shè)計的階段，通過進行系統(tǒng)的系統(tǒng)分析、徹底的風(fēng)險識別、設(shè)計辦法的制訂，能夠設(shè)定針對子系統(tǒng)、組件的恰當?shù)男枨笠?guī)格。在詳細設(shè)計及以后的階段中，通過詳細研究基于詳細FMEA的整體圖、規(guī)格信息，能夠向子系統(tǒng)、組件的規(guī)格需求進行反饋。然后在開發(fā)試驗階段，通過驗證事先的預(yù)測結(jié)果，證實可靠性，能夠排除預(yù)先識別的故障模式的風(fēng)險。但是，現(xiàn)在的設(shè)計方法是單點設(shè)計，存在無法滿足這樣的高可靠性設(shè)計的要求的問題。專利文獻I :特開2000 - 331035號公報專利文獻2 :特開平8 — 166876號公報專利文獻3 :特開2006 — 31488號公報專利文獻4 :特開平2 — 150972號公報專利文獻5 :特開2006 — 11729號公報專利文獻6 :特開平10 — 149384號公報
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)是鑒于這樣的現(xiàn)有技術(shù)課題而做出的，其目的在于提供一種產(chǎn)品設(shè)計支援系統(tǒng)以及方法，其能夠在短時間內(nèi)進行要求高可靠性設(shè)計的高技術(shù)產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)。本專利技術(shù)的一個特征是，一種產(chǎn)品設(shè)計支援系統(tǒng)，其具備用于數(shù)據(jù)輸入操作的輸入裝置；用于數(shù)據(jù)顯示以及打印輸出的輸出裝置；具有用于分別保存數(shù)據(jù)以及程序庫的程序保存部和數(shù)據(jù)存儲部的數(shù)據(jù)保存裝置；以及取得通過所述輸入裝置輸入的數(shù)據(jù)、在所述數(shù)據(jù)保存裝置中保存的數(shù)據(jù)，從在所述數(shù)據(jù)保存裝置中保存的程序庫中調(diào)出適當?shù)某绦騺韴?zhí)行的計算機本體，該產(chǎn)品設(shè)計支援系統(tǒng)具備參數(shù)設(shè)定登錄部，其接受來自所述輸入裝置的設(shè)計對象的設(shè)計參數(shù)的輸入，并登錄在所述數(shù)據(jù)保存裝置中；正交表制作部，其使用在所述數(shù)據(jù)保存裝置中登錄的設(shè)計參數(shù)來執(zhí)行正交表制作程序，制作與該參數(shù)的數(shù)目對應(yīng)的L行的正交表，并登錄在所述數(shù)據(jù)保存裝置中；尺寸運算部，其使用所述L行正交表的數(shù)據(jù)，從所述數(shù)據(jù)保存裝置中調(diào)出并執(zhí)行尺寸決定程序，對于正交表的行數(shù)L的設(shè)計點，以達到設(shè)計目標值的方式?jīng)Q定設(shè)計對象的各部的尺寸，并登錄在數(shù)據(jù)存儲部中；仿真執(zhí)行部，其調(diào)出在所述數(shù)據(jù)保存裝置中保存的設(shè)計對象的仿真程序，對于通過所述尺寸運算部得到的L組的各設(shè)計解，加減在所述數(shù)據(jù)保存裝置中登錄的各部的尺寸的公差，來執(zhí)行多次的虛擬試制，把仿真結(jié)果登錄在該數(shù)據(jù)保存裝置中；評價指標運算部，其調(diào)出所述數(shù)據(jù)保存裝置中登錄的設(shè)計參數(shù)、各部尺寸以及仿真結(jié)果，并且調(diào)出并執(zhí)行設(shè)計對象的評價指標運算程序，由此計算與設(shè)定的設(shè)計參數(shù)對應(yīng)的評價指標，并登錄在所述數(shù)據(jù)保存裝置中；響應(yīng)曲面模型運算部，其從所述數(shù)據(jù)保存裝置中調(diào)出響應(yīng)曲面化運算程序，對所述仿真執(zhí)行部得到的L組的評價指標的平均值和方差量進行處理，進行響應(yīng)曲面化來制作響應(yīng)曲面模型，并登錄在數(shù)據(jù)保存裝置中；因素效應(yīng)圖制作部，其從所述數(shù)據(jù)保存裝置中調(diào)出L行正交表以及評價指標，并且調(diào)出并執(zhí)行所述數(shù)據(jù)保存裝置中保存的因素效應(yīng)圖制作程序，制作每個評價指標的設(shè)計參數(shù)的因素效應(yīng)圖并顯示輸出，另外還登錄在數(shù)據(jù)保存裝置中；設(shè)計解集計算部，其針對確定對于所述評價指標具有靈敏度的設(shè)計參數(shù)的操作輸入，執(zhí)行在所述數(shù)據(jù)保存裝置中保存的設(shè)計解探索程序，制作設(shè)計參數(shù)的任意的組合，將其應(yīng)用于在所述數(shù)據(jù)保 存裝置中登錄的響應(yīng)曲面模型，由此網(wǎng)羅地制作任意組合了能夠達到設(shè)計目標值的全部設(shè)計參數(shù)的多個設(shè)計解，并登錄在所述數(shù)據(jù)保存裝置中；過濾部，其接受任意數(shù)目的評價指標的限制值的指定操作輸入，從所述數(shù)據(jù)保存裝置中調(diào)出并執(zhí)行過濾程序，從通過所述設(shè)計解集計算部得到的設(shè)計解集中提取達到所指定的評價指標的限制值的最大似然設(shè)計解候補集，并登錄在所述數(shù)據(jù)保存裝置中；以及最大似然設(shè)計解集選定部，其針對通過指定一種或多種評價指標而從由所述過濾部過濾后的最大似然設(shè)計解候補集中選擇最大似然設(shè)計解集的指令的輸入，從所述最大似然設(shè)計解候補集中選擇滿足指定的評價指標的最大似然設(shè)計解集，并登錄在所述數(shù)據(jù)保存裝置中。上述專利技術(shù)的產(chǎn)品設(shè)計支援系統(tǒng)可以具有推薦設(shè)計解制作部，其對于推薦設(shè)計解的設(shè)計參數(shù)的指定輸入，使用指定的設(shè)計參數(shù)執(zhí)行仿真程序以及評價指標運算程序來計算推薦設(shè)計解的評價指標，并在所述輸出裝置上進行顯示，而且登錄在所述數(shù)據(jù)保存裝置中。另外，上述專利技術(shù)的產(chǎn)品設(shè)計支援系統(tǒng)可以具有參數(shù)理解度登錄部，其在所述輸出裝置上顯示用戶對于所述尺寸決定程序以及仿真程序的各參數(shù)的理解度的設(shè)定畫面，接受使用該設(shè)定畫面設(shè)定輸入的所述用戶的理解度，并登錄在所述數(shù)據(jù)保存裝置中保存的風(fēng)險數(shù)據(jù)庫中；參數(shù)影響度登錄部，其在所述輸出裝置上顯示所述尺寸決定程序以及仿真程序的各參數(shù)的模糊度對于設(shè)計對象的設(shè)計解造成的影響度的設(shè)定畫面，接受通過該設(shè)定畫面設(shè)定輸入的對所述設(shè)計對象的設(shè)計解造成的影響度，并登錄在所述數(shù)據(jù)保存裝置中保存的風(fēng)險數(shù)據(jù)庫中；風(fēng)險程度計算部，其使用每個所述參數(shù)的用戶的理解度和影響度計算設(shè)計對象的設(shè)計解的風(fēng)險程度；以及風(fēng)險數(shù)據(jù)庫管理部，其把所述各參數(shù)的參數(shù)名、設(shè)定登錄的用戶的理解度、對設(shè)計對象的設(shè)計解造成的影響度以及計算出的風(fēng)險程度作成一覽表，將其輸出給所述輸出裝置來進行顯示。并且，在上述專利技術(shù)的產(chǎn)品設(shè)計支援系統(tǒng)中，所述風(fēng)險數(shù)據(jù)庫管理部把所述各參數(shù)的參數(shù)名、設(shè)定登錄的用戶的理解度、對設(shè)計對象的設(shè)計解造成的影響度以及計算出的風(fēng)險程度作成與輸入以及運算日期時間對應(yīng)的風(fēng)險程度的推移一覽表，將其輸出給所述輸出裝置來進行顯示。另外，本專利技術(shù)的另外的特征是一種產(chǎn)品設(shè)計支援方法，其具有參數(shù)登錄步驟，接受設(shè)計對象的設(shè)計參數(shù)的輸入，登錄在數(shù)據(jù)保存裝置中；正交表制作步驟，使用在所述參數(shù)登錄步驟中在所述數(shù)據(jù)保存裝置中登錄的設(shè)計參數(shù)，并且執(zhí)行正交表制作程序，由此來制作與該參數(shù)的數(shù)目對應(yīng)的L行的正交表；尺寸運算步驟，使用所述L行正交表的數(shù)據(jù)，另外從所述數(shù)據(jù)保存裝置中調(diào)出并執(zhí)行尺寸決定程序，對于正交表的行數(shù)L的設(shè)計點，以達到設(shè)計目標值的方式來決定設(shè)計對象的各部的尺寸，并登錄在所述數(shù)據(jù)保存裝置中；仿真步驟，調(diào)出在所述數(shù)據(jù)保存裝置中保存的設(shè)計對象的仿真程序，對于在所述尺寸運算步驟中得到的L組的各個設(shè)計解，加減在所述數(shù)據(jù)保存裝置中登錄的各部的尺寸的公差，來執(zhí)行多次虛擬試制，把仿真結(jié)果登錄在數(shù)據(jù)保存裝置中；評價指標運算步驟，調(diào)出在所述數(shù)據(jù)保存裝置中登錄的設(shè)計參數(shù)、各部的尺寸以及仿真結(jié)果、并且調(diào)出并執(zhí)行設(shè)計對象的評價指標運算程序，由此來計算與設(shè)定的設(shè)計參數(shù)對應(yīng)的評價指標，并登錄在數(shù)據(jù)保存裝置中；響應(yīng)曲面模型運算步驟，從所述數(shù)據(jù)保存裝置中調(diào)出響應(yīng)曲面化運算程序，對在所述仿真步驟中得到的L組的評價指標的平均值和方差量進行處理，進行響應(yīng)曲面化來制作響應(yīng)曲面 模型，并登錄在所述數(shù)據(jù)保存裝置中；因素效應(yīng)圖制作步驟，調(diào)出在所述數(shù)據(jù)保存裝置中登錄的L行正交表以及在所述評價指標運算步本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種產(chǎn)品設(shè)計支援系統(tǒng)，其具備：用于數(shù)據(jù)輸入操作的輸入裝置（3）；具有用于分別保存數(shù)據(jù)以及程序庫的程序保存部（1）和數(shù)據(jù)存儲部（2）的數(shù)據(jù)保存裝置（1、2）；以及取得通過所述輸入裝置（3）輸入的數(shù)據(jù)、在所述數(shù)據(jù)保存裝置（1、2）中保存的數(shù)據(jù)，從在所述數(shù)據(jù)保存裝置（1、2）中保存的程序庫中調(diào)出適當?shù)某绦騺韴?zhí)行的計算機本體（5），該產(chǎn)品設(shè)計支援系統(tǒng)的特征在于，具備：參數(shù)設(shè)定登錄部（11），其接受來自所述輸入裝置（3）的、在設(shè)計對象的設(shè)計中所需要的設(shè)計目標值、多種設(shè)計參數(shù)和各設(shè)計參數(shù)的設(shè)計范圍的設(shè)定輸入，并登錄在所述數(shù)據(jù)保存裝置（1、2）中；試制仿真執(zhí)行部（12、13、14、16、17、18），其調(diào)出在所述數(shù)據(jù)保存裝置（1、2）中保存的設(shè)計對象的試制仿真程序，使用所述設(shè)計對象的所述設(shè)計目標值和所述多種設(shè)計參數(shù)和各設(shè)計參數(shù)的設(shè)計范圍的數(shù)據(jù)，將所述多種設(shè)計參數(shù)中的各個設(shè)計參數(shù)的設(shè)計范圍內(nèi)的任意的值作為設(shè)計點，分別使用該多種設(shè)計參數(shù)中的各個設(shè)計參數(shù)的設(shè)計點的網(wǎng)羅的組合，執(zhí)行試制達成所述設(shè)計目標值的虛擬試制品的試制仿真，將得到的多個虛擬試制品作為設(shè)計解集，登錄在所述數(shù)據(jù)保存裝置（1、2）中；評價指標運算部（15），其調(diào)出所述數(shù)據(jù)保存裝置（1、2）中保存的評價指標運算程序，對所述設(shè)計解集的多個虛擬試制品中的各個虛擬試制品計算出多種評價指標中的每一評價指標的評價值，與所述多個虛擬試制品分別對應(yīng)起來登錄在所述數(shù)據(jù)保存裝置（1、2）中；過濾部（19），其接受評價所述設(shè)計對象產(chǎn)品的特性的所述多種評價指標或其一部分的評價指標中的每個評價指標的限制值的指定操作輸入，從所述數(shù)據(jù)保存裝置（1、2）中調(diào)出并執(zhí)行過濾程序，從通過所述試制仿真執(zhí)行部（12、13、14）得到的所述設(shè)計解集中提取同時達成所述設(shè)定的所述多種評價指標的全部或一部分評價指標中的各個評價指標的限制值的虛擬試制品集來作為最大似然設(shè)計解候補集，并登錄在所述數(shù)據(jù)保存裝置（1、2）中。...

【技術(shù)特征摘要】
2007.10.04 JP 2007-2609741.一種產(chǎn)品設(shè)計支援系統(tǒng)，其具備用于數(shù)據(jù)輸入操作的輸入裝置(3);具有用于分別保存數(shù)據(jù)以及程序庫的程序保存部(I)和數(shù)據(jù)存儲部(2 )的數(shù)據(jù)保存裝置(I、2 );以及取得通過所述輸入裝置(3 )輸入的數(shù)據(jù)、在所述數(shù)據(jù)保存裝置(I、2 )中保存的數(shù)據(jù)，從在所述數(shù)據(jù)保存裝置(1、2)中保存的程序庫中調(diào)出適當?shù)某绦騺韴?zhí)行的計算機本體(5)，該產(chǎn)品設(shè)計支援系統(tǒng)的特征在于， 具備 參數(shù)設(shè)定登錄部(11)，其接受來自所述輸入裝置(3)的、在設(shè)計對象的設(shè)計中所需要的設(shè)計目標值、多種設(shè)計參數(shù)和各設(shè)計參數(shù)的設(shè)計范圍的設(shè)定輸入，并登錄在所述數(shù)據(jù)保存裝置(1、2)中； 試制仿真執(zhí)行部(12、13、14、16、17、18)，其調(diào)出在所述數(shù)據(jù)保存裝置(1、2)中保存的設(shè)計對象的試制仿真程序，使用所述設(shè)計對象的所述設(shè)計目標值和所述多種設(shè)計參數(shù)和各設(shè)計參數(shù)的設(shè)計范圍的數(shù)據(jù)，將所述多種設(shè)計參數(shù)中的各個設(shè)計參數(shù)的設(shè)計范圍內(nèi)的任意的值作為設(shè)計點，分別使用該多種設(shè)計參數(shù)中的各個設(shè)計參數(shù)的設(shè)計點的網(wǎng)羅的組合，執(zhí)行試制達成所述設(shè)計目標值的虛擬試制品的試制仿真，將得到的多個虛擬試制品作為設(shè)計解集，登錄在所述數(shù)據(jù)保存裝置(1、2)中； 評價指標運算部(15)，其調(diào)出所述數(shù)據(jù)保存裝置(1、2)中保存的評價指標運算程序，對所述設(shè)計解集的多個虛擬試制品中的各個虛擬試制品計算出多種評價指標中的每一評價指標的評價值，與所述多個虛擬試制品分別對應(yīng)起來登錄在所述數(shù)據(jù)保存裝置(1、2)中； 過濾部(19)，其接受評價所述設(shè)計對象產(chǎn)品的特性的所述多種評價指標或其一部分的評價指標中的每個評價指標的限制值的指定操作輸入，從所述數(shù)據(jù)保存裝置(1、2)中調(diào)出并執(zhí)行過濾程序，從通過所述試制仿真執(zhí)行部(12、13、14)得到的所述設(shè)計解集中提取同時達成所述設(shè)定的所述多種評價指標的全部或一部分評價指標中的各個評價指標的限制值的虛擬試制品集來作為最大似然設(shè)計解候補集，并登錄在所述數(shù)據(jù)保存裝置(1、2)中。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的產(chǎn)品設(shè)計支援系統(tǒng)，其特征在于， 所述試制仿真執(zhí)行部(12、13、14、16、17、18)使用在所述數(shù)據(jù)保存裝置(I、2)中登錄的設(shè)計參數(shù)執(zhí)行正交表制作程序，由此制作與該參數(shù)的數(shù)量對應(yīng)的L行正交表，調(diào)出在所述數(shù)據(jù)保存裝置中保存的設(shè)計對象的試制仿真程序，使用所述L行正交表的數(shù)據(jù)，對于每一所述多種設(shè)計參數(shù)的設(shè)計點的任意的組合，執(zhí)行試制仿真來執(zhí)行多個虛擬試制，將得到的多個虛擬試制品作為所述設(shè)計解集來登錄在所述數(shù)據(jù)保存裝置中。3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的產(chǎn)品設(shè)計支援系統(tǒng)，其特征在于， 具備 最大似然設(shè)計解集選定部(20),其針對選定最大似然設(shè)計解集指令的輸入,選定同時滿足從所述最大似然設(shè)計解候補集中指定的限制值的最大似然設(shè)計解集，并登錄在所述數(shù)據(jù)保存裝置(1、2)中，其中所述最大似然設(shè)計解集指定了針對通過所述過濾部(19)過濾后的所述最大似然設(shè)計解候補集的所述多種評價指標的全部或其一部分的評價指標中的各個評價指標的限制值。4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中的任意一項所述的產(chǎn)品設(shè)計支援系統(tǒng)，其特征在于， 具備參數(shù)理解度登錄部(22)，其在輸出裝置(4)上顯示用戶對于所述試制仿真程序的各參數(shù)的理解度的設(shè)定畫面，接受通過該設(shè)定畫面設(shè)定輸入的所述用戶的理解度，并登錄在所述數(shù)據(jù)保存裝置中保存的風(fēng)險數(shù)據(jù)庫中； 參數(shù)影響度登錄部(22)，其在所述輸出裝置上顯示所述多種參數(shù)的模糊度對于設(shè)計對象的設(shè)計解造成的影響度的設(shè)定畫面，接受通過該設(shè)定畫面設(shè)定輸入的、對所述設(shè)計對象的設(shè)計解造成的影響度，并登錄在所述數(shù)據(jù)保存裝置中保存的風(fēng)險數(shù)據(jù)庫中； 風(fēng)險程度計算部(23)，其使用每個所述參數(shù)的用戶的理解度和影響度計算設(shè)計對象的設(shè)計解的風(fēng)險程度；以及 風(fēng)險數(shù)據(jù)庫管理部(24)，其把所述各參數(shù)的參數(shù)名、設(shè)定登錄的用戶的理解度、對設(shè)計對象的設(shè)計解造成的影響度以及計算出的風(fēng)險程度作成一覽表，將其輸出給所述輸出裝置來進行顯示。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的產(chǎn)品設(shè)計支援系統(tǒng)，其特征在于， 所...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：森初男，吳宏堯，
申請(專利權(quán))人：株式會社IHI，
類型：發(fā)明
國別省市：