[发明专利]产品设计支援系统及方法

说明书

本申请是2008年10月3日递交的、申请号为200880109959.1（国际申请号为PCT/JP2008/068047）、发明名称为“产品设计支援系统及方法”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及例如对于火箭发动机系统那样的高技术产品的产品设计支援系统及方法。

背景技术

例如在火箭发动机系统那样的高技术产品的设计中，需要高可靠性的设计，向设计反馈可靠性的评价结果，在设计中加入可靠性指标，另外还要求加入切实地验证其妥当性的技术。于是，作为为此所需要的基础技术，具有系统的风险管理技术、仿真技术、L&L、详细的FMEA（Failure Mode and Effects Analysis）、各种要素试验、系统试验数据、材料特性数据等系统的数据库、以及可靠性验证试验技术。

于是，要求在各设计阶段分别实现以下的目标。在从概念设计到基本设计的阶段，通过进行系统的系统分析、彻底的风险识别、设计办法的制订，能够设定针对子系统、组件的恰当的需求规格。在详细设计及以后的阶段中，通过详细研究基于详细FMEA的整体图、规格信息，能够向子系统、组件的规格需求进行反馈。然后在开发试验阶段，通过验证事先的预测结果，证实可靠性，能够排除预先识别的故障模式的风险。

但是，现在的设计方法是单点设计，存在无法满足这样的高可靠性设计的要求的问题。

专利文献1：特开2000－331035号公报

专利文献2：特开平8－166876号公报

专利文献3：特开2006－31488号公报

专利文献4：特开平2－150972号公报

专利文献5：特开2006－11729号公报

专利文献6：特开平10－149384号公报

发明内容

本发明是鉴于这样的现有技术课题而做出的，其目的在于提供一种产品设计支援系统以及方法，其能够在短时间内进行要求高可靠性设计的高技术产品的设计开发。

本发明的一个特征是，一种产品设计支援系统，其具备：用于数据输入操作的输入装置；用于数据显示以及打印输出的输出装置；具有用于分别保存数据以及程序库的程序保存部和数据存储部的数据保存装置；以及取得通过所述输入装置输入的数据、在所述数据保存装置中保存的数据，从在所述数据保存装置中保存的程序库中调出适当的程序来执行的计算机本体，该产品设计支援系统具备：参数设定登录部，其接受来自所述输入装置的设计对象的设计参数的输入，并登录在所述数据保存装置中；正交表制作部，其使用在所述数据保存装置中登录的设计参数来执行正交表制作程序，制作与该参数的数目对应的L行的正交表，并登录在所述数据保存装置中；尺寸运算部，其使用所述L行正交表的数据，从所述数据保存装置中调出并执行尺寸决定程序，对于正交表的行数L的设计点，以达到设计目标值的方式决定设计对象的各部的尺寸，并登录在数据存储部中；仿真执行部，其调出在所述数据保存装置中保存的设计对象的仿真程序，对于通过所述尺寸运算部得到的L组的各设计解，加减在所述数据保存装置中登录的各部的尺寸的公差，来执行多次的虚拟试制，把仿真结果登录在该数据保存装置中；评价指标运算部，其调出所述数据保存装置中登录的设计参数、各部尺寸以及仿真结果，并且调出并执行设计对象的评价指标运算程序，由此计算与设定的设计参数对应的评价指标，并登录在所述数据保存装置中；响应曲面模型运算部，其从所述数据保存装置中调出响应曲面化运算程序，对所述仿真执行部得到的L组的评价指标的平均值和方差量进行处理，进行响应曲面化来制作响应曲面模型，并登录在数据保存装置中；因素效应图制作部，其从所述数据保存装置中调出L行正交表以及评价指标，并且调出并执行所述数据保存装置中保存的因素效应图制作程序，制作每个评价指标的设计参数的因素效应图并显示输出，另外还登录在数据保存装置中；设计解集计算部，其针对确定对于所述评价指标具有灵敏度的设计参数的操作输入，执行在所述数据保存装置中保存的设计解探索程序，制作设计参数的任意的组合，将其应用于在所述数据保存装置中登录的响应曲面模型，由此网罗地制作任意组合了能够达到设计目标值的全部设计参数的多个设计解，并登录在所述数据保存装置中；过滤部，其接受任意数目的评价指标的限制值的指定操作输入，从所述数据保存装置中调出并执行过滤程序，从通过所述设计解集计算部得到的设计解集中提取达到所指定的评价指标的限制值的最大似然设计解候补集，并登录在所述数据保存装置中；以及最大似然设计解集选定部，其针对通过指定一种或多种评价指标而从由所述过滤部过滤后的最大似然设计解候补集中选择最大似然设计解集的指令的输入，从所述最大似然设计解候补集中选择满足指定的评价指标的最大似然设计解集，并登录在所述数据保存装置中。