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クライアントサーバシステムで開発した編集設計支援システム

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Academic year: 2021

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(1)

特集

エンドユーザーコンピューティング環境を支えるクライアントサーバシステム

クライアントサーバシステムで開発した編集

支援システム

ートヨーエイテック株式会社-ClientServerSy$tem

Based

EngineeringDesignSupportSystem

田 行 道*

誠*

今久留主昌治*

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 ̄--、---←--_ ーー、._【≡ トーヨーエイテック株式会社での編集設計支援システムによる作業全景 徹底した標準化と設計工程の分業化を柱と した編集設計支援システムは,統合生産支援システムの一役を担っている。

トーヨーエイテック株式会社は,統合生産支援シ

ステムの構築を目指し,情報システムの新しい流れ

であるクライアントサーバシステムの調査,研究に

取り組んできた。このたびその第一歩として,統合

生産支援システムの入りHとも言える編集設計支援

システムを開発した。このシステムは,エンジニア

リングワークステーション2050Gと図形ソフトウェ

アHICAD/DRAFT/W(HitachiComputer

Aided

Design/DRAFT/Workstation),HICAD/ASSEM-*トーヨーエイテック株式会社 ** 日立製作所情報システム事業部

BLE/Wを用い,クライアントサーバシステムで構

成している。また,最近話題となっている設計モデ

ルを製品の流れに沿ってデータを管理するPDM

(ProductDataManagement)の概念を組み込み,そ

の基本となる製品標準データベースを構築している。

このシステムは,設計業務の中で基本設計の部分

に先んじて,編集設計部分を評価テスト中である。

これらの評価結果を踏まえ,統合生産支援システ

ムへ適用業務の拡大を図っていく。

(2)

ll

はじめに

近年,設計業務の自軌化はかなり進展してきている。

特に,使用する部品点数の増加,技術の進展によって権

数の設計部門間の共同作業が重要となっている。また,

設計業務と製造現場との情報の直結が必要となっている。

設計部門の業務改革に取り組んできたトーヨーエイテ

ック株式会社は,基本設計と編集設計で構成する設計業

務のうち,CADシステム構築の第一ステップとして,編

集設計支援システムを開発することにした。 そのため,将来につながるノウハウ取得のため,シス テム開発の目的と設計業務の位置づけを明確化した。 (1)CIM(ComputerIntegratedManufacturing)への展開

設計業務は,製品を生産する流れの最上流工程であり,

性産性向上につながる設計を行う。

(2)標準化の徹底

オーダーメード製品でも,製品の構造を分解すれば,

既設計図面,ノウハウの流用が可能である。 (3)設計工程別分業化 設計業務の工程を整理し分業化することで,設計業務 はさらに効率化できる。

以_Lの3点をシステム導入のポイントとした。ここでは,

クライアントサーバシステムによって開発した編集設計

支援システムの概要と機能について述べる。

システムの概要

具体的システム化の展開として、システム開発の目的

HICAD/W 図面庫 RDB 部品属性 RDB 部品構成

部品情報 CADデータ

E]

サーバステーション

⊆]

生産管王里 (ホストコンピュータ)

⊆]

クライアントステーション(編集設計業務) 10セット 図l システムの概要 図面データと部品情報は2本のLAN によって別々に車云送する。 に対し次のようにシステム化の手段を設定した。 (1)生産性向上の設計

設計者による生産管理基本データの作成(部品属性・

構成)

(2)標準化の徹底

標準装置データベースの構築(標準図面,部品表の管理) (3)設計工程別分業化 CAD指示表による分業化(設計ガイドラインの伝達) これらの手段に基づき,エンジニアリングワークステー ション2050G(以下,2050Gと略す。)を,クライアントサ ーバシステムで構成した。システムの概要を図1に示す。 このシステムは,クライアントワークステーション(10 台)とサーバステーションを2本のLANで接続し,それ

ぞれCADデータと部品情報に分割し転送する構成を採

用して伝送効率の向上を図っている。なお,将来のCIM 2次元設計・製図システム HICAD/DRAFT/W RDBライブラリ2 HICAD/ASSEMBLE/W 基本ライブラリ

ト覇雲顎-て二:

T'J--+ ̄◆ ̄ ̄ノーー ンた=±±l[' 図面番号 設計者 設計日 [====コ [==:コ[コ/□/□ 品名 ⊂======コ 部品コード ⊂=======】

[萱≡≡萱]

喜l

手配区分 出回区分 ベクター区分 設変区分 CAU図面 編集 部品属性 編集

・l言目同ぃβ悪霊成

注:略語説明 HICAD/W(HitachiComputerAidedDes即/Workstat10∩),RD日(Relat10nalDatabase) 図2 生産管理基本データの作成 部品情報は部品属性と部品構成に分けられる。部品属性はRDBによって管理し,部品構成 は川CAD/ASSEMBLE/Wで管理する。

(3)

クライアントサーバシステムで開発した編集設計支援システム 601

部品属性情報

部品構成情報

l設計情報l

●図面番号

l生産情報l

●タスクコード ●商品コード ●グルー7 ●分頼コード 階層レベル 構成例 製 品 lxol(1)l l ●図面修整番号 ●図面名称 ●材質 モジュール ll

lMOl(1)lMO2(1)l

l ll

l〕01(1)ll〕02(1)l

ユニット ●重さ ●購入品型式 l l l アセンブル ●製図(名前・日付) ●製作区分

lAOl(1)11AO2(1)l

l ●設計(名前・日付) ●承認(名前・日付) ●出回区分 ●手配区分 ll

lsol(2)1lso2(3)l

l サブ アセンブル ●スケール・サイズ ●訂正区分 l

一・lpol(8)lpo2(6)l注:()内は

●図面訂正情報 ●標準区分 ハ ー ソ 員数を示す.〕 図3 部品の属性と構成 部品構成情報は,部品間の規子関係とともに子部品の員数を管理する。 化への対JぶをH的とするため,生産管理用ホストコンピ ュータのLANを介して接続されている。

業務処理形態

このシステムは,2050G上のHICAD/ASSEMBLE/W

(HitachiComputerAidedDesign/ASSEMBLE/Work-station)およびHICAD/DRAFT/Wを用いて処理を実

施している(図2)。

(1)部品属怪情報と構成

部品属性情事削ま,設計情報と生産情報で構成し,設計

者自身が生産管理用基本データを作成する方式を採用し

ている。部品構成情事削ま,構成情報に階層を設定し,パ

ーツから製品に至るまでの6階層を設定して製品単位に

階層構造をとっている(図3)。

(2)標準図面・部品表の管理 設計者はそれぞれの部署で設計するため,すでに設計 された凶向や他の設計者が持っているノウハウを活用す れば,容易に短時間で設計が可能となる。そのため,標 主筆装置に対しては,標準装置データベースを設けている。 標準装置テーータベースには,標準装置図而が図面庫とし て格納され,さらに,標準装置部品属性,標準装置部品 構成データベースも格納されている。 これらのデータベースを管理するのが標準装置管理サ ブシステムであり,標準図面として登録承認を行うモジ ュールと,設計変更に関するモジュール,旧図面・廃止

図面の管理を行うモジュールで構成している(図4)。設

計者は,この管理サブシステムを使用し,図面や部品情

報を取り出すことによって編集設計を短時間に行うこと

ができる。 (3)設計ガイドラインの伝達 図面の標準化は,標準図面データベースで実現できた が,設計者は製品の設計を実施するに際し,製品の持つ

機能,性能や製品を構成する原価構成を検討し,基本設

計を行う。さらに,独自に持つノウハウをその図面に記 入し最終図面としていく。この手順を編集設計と呼んで いる。

編集設計を設計者個人個人が独自の基準で実施すると

効率低下となる。そのため,CAD指示表という設計のガ イドラインを設定し,それを伝達することによって効率 化を図っている。CAD指示表の関連図を図5に,CAD指 示表の具体例を図6に示す。CAD指示表は,部品属性,

部品構成リスト,参照図面などで構成している。この手

標準装置 図面庫 標準装置 部晶属性 標準装置 部品構成

標準装置管王里 サブシステム 標準装置 承認処理 標準装置 設計変更処理 標準装置

旧廃図管理処理

◆編集設計

●図面 ●部品属性 ●部品構成 図4 標準装置管理サブシステム 標準装置にも追れ 設計 変更などが発生する。標準装置の徹底した管理は,このシステムの 大きなポイントとなる。

(4)

詣[じ

直奏垂司

機能,性能, 原価などを 検討 標準装置の 組み合わせ, 特注要素を 分解

(現実蒜蒜化)

CAD指示表

層D

●標準装置の組み 合わせ ●特注要素分の 新図面番号 ●新図面作成時の 参照図面 ●設計基準書No. ●目標工数 はか

直垂垂司

CAD指示表を 基に設計・製図 処‡里 部品属性・構成 テ一夕作成 図5 CAD指示表(設計ガイドラインの伝達) 基本設計での アウトプットであるCAD指示表は,編集設計でのインプットとなる。 法は,最近話題となっているPDM(ProductData Man-agement)システムの概念を取り込んだものと言える。

RDBのアクセス

このシステムは,部品属性・部品構成の標準装置デー このデータベースのアクセス性能が全体を左右すること になる。このRDB(RelationalDatabase)のアクセス性 能の向上策について次に述べる。 過軋 RDBをアクセスするには,SQL(Structured Query Language)コマンド群をコールすることによっ て行う。RDBのアクセス性能は,SQLコマンドの組み合

わせ順序によって大きく影響を受ける。このシステムで

は,製品部品表の階層とその利用処理プログラムの特性 を分析することによって特色を持たせ,性能の確保を図 った。 (1)標準的RDBコネクト手法 (a)RDBアクセス単位にデータベースをコネクトする。 (l))アクセス終了時にデータベースをディスコネク卜 する。 (2)このシステムでのRDBコネクト手法 (a)詳細設計処理プログラム起動ルーチンでデータベ ースをコネクトする。 (b)詳細設計処理中は常時サーバのRDBと接続状態 とする。 (C)詳細設計処理プログラム終J'ルーチンでデータベ ースをディスコネク卜する。

肋イ匡司

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作劇

CAD指示衷

⊂==工==ニ]【==ニ豆=ニコ⊂=:二三:二=コ⊂==玉:::ニコ M:如i5n】G()0一一Ol-N トr斗芯口1即0叩0トN ' ̄托y;5日16こ和一-0トN 好捕】l】nl¢--カトN 帖R】f占〔-一山卜山

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劇(現図番一覧

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ルト 穀訂†鵜叩脊No州ト21こ弔も参 図6 CAD指示表ウインドウ 設計者はCAD指示表に治って編集設計を行う。

(5)

クライアントサーバシステムで開発した編集設計支援システム 603 また,製占占部品表ファイルは,サーバのファイルシス テムとクライアントのファイルシステムをUNIX糾ファ イルシステムの管理機能を利梢して分散することによ り,効率化を図っている(図7)。

8

システムの評価

税/仁このシステムは構築逢卜であるが,本番稼幼時は, 対象とする製品のCAD率を1()()%と設立すると,次に述 べる効果が/ ̄トじると考える。 (1)製■訂.キー三産期間の2n%触縮 オーダーメード製品であっても,流用部ん1を油川する ことによって製ぷ,の/卜産期l削が如縮できる。 (2)l洞発設計期1苗Jの45%短縮 従来,各設計者が独白に開発していたものが,製品標 準データベースを設立することにより,編集設計を流川 設計で実施することが ̄吋能となり,期間が短縦できる。 (3)設計外こiミ依存率の5∩%低i械 ※)UNIXオペレーティングシステムは,UNIXシステムラ ボラトリーズ礼が開発し,ライセンスしている。 表IRDBのアクセス性能比載

標準的手法に比べて‡前後

のアクセス性能であることが確認できる。 属性データ件数(件) 標準的手法 二のシステムの手法* 150 】4.Os 4.2s 300 14.6s 4.2s 450 15.4s 4.3s 900 】6.8s 4.9s 】′800 】8.2s 6.ls 3′600 2l.7s 9.7s ベンチマークテスト条件 サーバニ2050G/FT クライアント=2050G/DT LAN=TCP/lP 属性データ:304バイト/件(150・300・450・900り′800・3′600件) 構成データ:42バイト/件(140・280・420・840・l′680・3′360件) テスト内容:属性データl件,構成データ12件同時検索時間の測定 注:* 詳細設計処理プログラム起動時間は,標準手法と比較して 4.5秒増 部ん!,製凶など外i主設計依存率が高かったが,陛l面を標 準化することにより,設計外注妥員を40人から2り人に削 減することができる。 (4)IiDBのアクセス性能 このシステムの件能のポイントとなるRDI〕のアクセ TCPIP サーバ ファイルシステム タスクコート(.1 N 一 コ 人リノ ス カノ

注:⊂==](ディレクトリ)

⊂=⊃(ファイル)

PN PS PN PS (9) ilO): NG PRTDB (り (2) 巨DIT PN R (8) ED什 PS S (3) PN PS (4) PNレコート川 PNレコード川) PSシンクル(= PSシングル(rl) クライアント ファイルシステム

(岳

(5) (6)

∈団

属性編集画面 構成編集画面 注:略語説明など TCP/lP(Tra=Smiss加C〔)[tr()lProtoc州nternetprot()COり,タスクコード(タスクの管‡里番号),PN(PartsNumber:部品属性ファイル) PS(Pa「tsSt「=Ct=re:部品構成ファイル),lNG PRTDB(設計仕掛中部品表ファイル格納ディレクトリ),ED■T_PN R(対話編集中部品属性ファイル格 納ディレクトリ),EDlT_PS S(対話編集中部品構成ファイル格納ティレクトリ),PNレコード(部品属性テ一夕1レコードファイル),PSシングル(部品 構成シングル展開データファイル) 図7 UNIXファイルシステムの管理を利用した部品表ファイル分散法 RDBコネクト手法と]N】Xファイルの管王里手法は,システム全体 の性能を大きく左右する。

(6)

統合生産支援システム構想

受注仕様 t■ 標準装置 図面庫 部品属性 部品構成

基本設計 tト CAD指示表 tト 編集設計 t■ オーダ図面 オーダ部品属性・構成 t■ 生産設計 t■ 生産計画 ー 購買管理 J■ 工程管理 図8 統合生産システムの構想 統合生産システムのフローを示す。 編集設計支援システム ス性能は,部品属性・構成表の特性に合わせて設計した ことにより,標準的な手法に比べてはベンチマークテス トの結果での属性のデータ件数にもよるが,十数秒の短 縮を凶ることができた。属性データ件数とアクセス速度 の実測値を前ページの表1に示す。 (5)評価のまとめ 設計編集支援システムを,PDMライクなデータ管二哩機 能を開発してクライアントサーバシステムで構築したこ とにより,件能,機能および運J-1Jに関して光二睨のめどが 、1二った。

【司

おわりに

ここでは,編集設計支援システムの開発について述べ た。設計は,製品を生産する流れの中での最上流工程で

あり,編集設計からさらにごと庵設計,勺三屋管理,工程管

理に至る統合生産支援システムの人リリである(図8)。

今後,このCIMシステム構築を口指すためには,製品の

件能,機能の充実だけでなく,開発,連用までも含めた 業務改革の推進を淡施する必一変がある。

参照

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