JP2016224881A - プラント設計装置、プラント総合設計システムおよびプラント総合設計方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】溶接工事に関するエンジニアリングにおける人的負荷を軽減し品質を向上させる。【解決手段】実施形態によればプラント設計装置400は、複数の部材とこれらの間の溶接部の配置情報および溶接部属性情報を受け入れる入力部410と、配置情報を記憶する構造物CADデータベース210と、溶接部属性情報を記憶する溶接部属性データベース240と、配置情報に基づいて構造物CADデータを作成するとともに溶接部CADデータを作成するCADデータ作成部110と、溶接部CADデータに基づいて物量データを作成する物量演算部120と、構造物CADモデルに基づいて部材の画像とともに、溶接部CADデータに基づいて溶接部画像と溶接部属性情報を出力する出力部420を有する。【選択図】図2
Description
本発明の実施形態は、プラント設計装置、これを有するプラント総合設計システム、およびこれを用いたプラント総合設計方法に関する。
図13は、プラント建設における機電工事のエンジニアリングの全体の流れを示すフロー図である。プラント建設等の大規模な工事のうち機電工事、すなわち、機械設備関係(機器関係および配管関係)および電気設備関係の工事を計画する際のエンジニアリングの流れを示している。
プラント建設における機電工事のエンジニアリングは、まず、図13のP1で示す系統設計から始まる。系統設計においては、プラント全体を構成するそれぞれの系統について、たとえば、各系統に属する機器等についての設計条件、確保すべき性能、機能、機器および配管相互の取り合い条件等を明確にする。
系統設計の結果に基づいて、それぞれの系統に属する機器、配管、電気計装設備のそれぞれについて、機器設計、配管設計、電気設計、計装設計等を実施する。図13では、電気計装設備については図示を省略している。機器関係については、P2で示す機器設計および機器設計の結果に基づくP3で示す機器詳細設計が行われる。機器詳細設計の段階では、P4で示す機器の製造を順次開始する。配管関係については、P5で示す配管設計が行われ、続いてP6で示す配管の製造を順次開始する。
このように、機器設計と配管設計が並行して行われる。この機器設計および配管設計の段階の途中の時点から、P7で示す配置設計が順次行われる。配置設計としては、機器設計および配管設計の段階に並行して行われる1次の配置設計、機器詳細設計、機器製造、および配管製造に並行して行われる2次のステップ1の配置設計、および2次のステップ2の配置設計と段階を追って配置設計のグレードが詳細化していく。
この配置設計の途中、具体的には、2次のステップ2を開始する段階に並行して、図13においてP8で示す工事計画が開始される。また、現地工事が開始されるにつれて、順次、工事管理の段階に移行する。
図14は、従来の溶接作業計画に係るエンジニアリングの手順の例を示すフロー図であり、(a)は3次元CADモデルを用いた配置設計の手順、(b)は溶接作業計画に関する手順を示す。
3次元CADモデルを用いた配置設計の手順は、図14(a)に示すように、まず、機器設計者、配管設計者による設計図書の作成が行われる(ステップS01)。次に、これらの設計図書についての配置設計側による確認が行われる(ステップS02)。また、3次元CAD(Computer Aided Design)モデル作成のため、3次元CADモデリングソフトへの入力作業が行われる(ステップS03)。
続いて、3次元CADモデリングソフトを用いた3次元CADモデルが作成される(ステップS04)。すなわち、機器設計および配管設計の結果である設計図書に基づいて、配置設計において3次元CADモデルが作成され、各機器、配管などの設備の相互の干渉のない最適な配置が計画される。
一方、溶接作業計画に関する手順は、図14(b)に示すように、まず、機器設計者および配管設計者による溶接部の設計が行われる(ステップS11)。こののち、工事計画のために、工事計画者等が、溶接作業計画を行うための準備として、溶接部の設計結果に基づいて必要な情報を調査する(ステップS12)。ここで、工事計画を行う者および工事管理を行う者を工事計画者等と総称している。
具体的には、機器設計者、配管設計者が作成した施工図などの設計図書に基づいて、溶接作業に係る詳細情報を調査するとともに、溶接工事に係る工事物量を算出する。次に、この結果に基づいて、工事計画者等は、工事計画を検討する(ステップS13)。
ここで、工事計画者等が利用する3次元CADによるデータと、上記各機器設計者、配管設計者が作成する詳細な設計図書に記載される情報(例えば溶接線)などは、それぞれがデータベース化あるいは3次元CAD化は、なされていない。このため、工事計画者等が、3次元CAD情報と設計図書に基づいて、工事物量を算出し、工事上必要な情報を付加した上で工事計画に活用している。ここで、工事計画上、必要とされる情報としては、たとえば、溶接のための開先の有無、開先タイプ、検査コード、部品ナンバー、対象物、溶接線長さ、溶接量、検査・試験項目等がある。
機電工事計画への3次元CADの活用は、主に機器・配管・電気品・計装品などを対象としているが、火力発電所や原子力発電所建設工事の復水器の組立て工事や配管工事において工程に大きく影響する溶接作業に関しては、3次元CADモデルの作成、物量算出、その他の工事計画上必要な情報の作成は、非常に手間を要する。ここで、溶接関係の情報としては、溶接部の開先情報、溶接作業エリア、溶接部のタグナンバー、溶接部の検査項目等がある。
このように、溶接に関する情報の作成および溶接作業計画の流れが、3次元CAD体系に係るエンジニアリングの流れと全く独立しており、溶接に関する情報が3次元CAD体系に組み込まれていない。
一方、工事計画者等は、それぞれの溶接部に関する必要情報を把握し、工事管理に使用する必要がある。このため、個々の設計図書から必要情報を抽出して溶接工事用のデータとして整備する必要があった。
溶接工事のために3次元CADモデルを利用する技術としては、部材間の溶接線のうちのどの部分が溶接部となるかについて、3次元CADを用いて仮組することにより、摘出する方法が知られている。
前記の3次元CADを利用する技術は、配置設計側の負荷を軽減するものではあるが、工事計画に適用するためのシステムではない。このため、工事計画に必要な開先の有無、開先タイプ、検査コード、部品ナンバー、溶接線長、体積等のデータを揃えるには、前述のように、工事計画側が3次元CADのデータと設計図書とから、工事上必要な情報を溶接線一本毎に確認する必要がある。これは工事計画側にとって大変な負荷となる。
そこで、本発明の実施形態は、溶接工事に関するエンジニアリングにおける効率の向上を図ることができるプラント総合設計システムおよびこれを用いたプラント総合設計方法を提供することを目的とする。
上述の目的を達成するため、本実施形態に係るプラント設計装置は、複数の部材、当該複数の部材間の溶接部の配置情報および前記溶接部の開先情報を含む属性に関する溶接部属性情報を外部から受け入れる入力部と、前記入力部で受け入れた前記配置情報を記憶する構造物CADデータベースと、前記入力部で受け入れた前記溶接部属性情報を記憶する溶接部属性データベースと、前記配置情報に基づいて前記複数の部材に関する構造物CADモデルを作成するとともに、前記構造物CADモデルおよび前記溶接部属性データベース内の前記溶接部属性情報とに基づいて、前記溶接部に関する溶接部CADデータを作成するCADデータ作成部と、前記溶接部CADデータに基づいて、溶接工事に関する物量データを作成する物量演算部と、前記構造物CADモデルに基づく前記部材の画像とともに、前記溶接部CADデータに基づく前記溶接部の溶接部画像と前記溶接部属性情報を出力する出力部と、を備えることを特徴とする。
また、本実施形態に係るプラント総合設計システムは、複数の部材に関する画像を作成するとともに、前記複数の部材間の溶接部に関する溶接部画像の作成および前記溶接部に関する情報を整備するプラント設計装置と、前記プラント設計装置にアクセス可能な操作端末と、を備え、前記プラント設計装置は、前記複数の部材および前記溶接部の配置情報および前記溶接部の開先情報を含む属性に関する溶接部属性情報を外部から受け入れる入力部と、前記入力部で受け入れた前記配置情報を記憶する構造物CADデータベースと、前記入力部で受け入れた前記溶接部属性情報を記憶する溶接部属性データベースと、前記配置情報に基づいて前記複数の部材に関する構造物CADモデルを作成するとともに、前記構造物CADモデルおよび前記溶接部属性データベース内の前記溶接部属性情報とに基づいて、前記溶接部に関する溶接部CADデータを作成するCADデータ作成部と、前記溶接部CADデータに基づいて、溶接工事に関する物量データを作成する物量演算部と、前記構造物CADモデルに基づく前記部材の画像とともに、前記溶接部CADデータに基づく前記溶接部の溶接部画像と前記溶接部属性情報を出力する出力部と、を具備することを特徴とする。
また、本実施形態に係るプラント総合設計方法は、プラント総合設計システムの入力部が、設計者が作成した構造物設計図書についての構造物情報の入力を受け入れ、構造物CADデータベースが前記構造物情報を記憶する構造物CADモデル入力ステップと、プラント総合設計システムの入力部が、設計者が作成した溶接部設計図書についての溶接部属性情報の入力を受け入れ、溶接部属性データベースが前記溶接部属性情報を記憶する溶接情報入力ステップと、プラント総合設計システムのCADデータ作成部が、前記構造物情報に基づいて構造物CADモデルを作成し、構造物CADデータベースが前記構造物CADモデルを記憶する構造物CADモデル作成ステップと、プラント総合設計システムのCADデータ作成部が、前記構造物CADモデルと前記溶接部属性データベースが記憶する前記溶接部属性情報に基づいて、溶接部CADデータを作成し、溶接部CADデータベースが前記溶接部CADデータを記憶する溶接部CADデータ作成ステップと、プラント総合設計システムの物量演算部が、前記溶接部属性情報および前記溶接部CADデータに基づいて物量リストデータを作成し、物量データベースが前記物量リストデータを記憶する物量リスト作成ステップと、プラント総合設計システムの出力部が、前記構造物CADモデルに基づく画像、前記溶接部CADデータに基づく前記溶接部の溶接部画像、および前記物量リストデータに基づく物量リストを出力する出力ステップと、を有することを特徴とする。
本発明の実施形態によれば、溶接工事に関するエンジニアリングにおける効率の向上を図ることができるプラント設計装置、プラント総合設計システムおよびこれを用いたプラント総合設計方法を提供することができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るプラント総合設計システムおよびプラント総合設計方法について説明する。
図1は、実施形態に係るプラント総合設計システムの構成を示すブロック図である。プラント総合設計システム500は、プラント設計装置400、第1操作端末510、第2操作端末520、第3操作端末530、および第4操作端末540を有する。第1操作端末510、第2操作端末520、第3操作端末530、および第4操作端末540は、ネットワーク550を介してプラント設計装置400にアクセス可能である。
詳細は後述するが、プラント設計装置400は、3次元の配置情報作成装置300、入力部410および出力部420を有する。プラント設計装置400は、第1操作端末510、第2操作端末520、第3操作端末530、および第4操作端末540に対してホストコンピュータの関係にある。
第1操作端末510は、設計部門に設けられており、機器設計者あるいは配管設計者が、プラント設計装置400にアクセスし、後述する3次元の配置情報や溶接部に関するデータの入力、および3次元での画像の確認、その他の操作が可能に構成されている。
第2操作端末520は、配置設計部門に設けられており、配置設計者が、プラント設計装置400にアクセスし、配置の調整のための、3次元の配置情報の入力、3次元での画像の確認、その他の操作が可能に構成されている。
第3操作端末530は、工事計画部門に設けられており、工事計画者が、プラント設計装置400にアクセスし、工事計画のための3次元での画像の確認、物量に関する情報の確認、その他の操作が可能に構成されている。
第4操作端末540は、プラント建設の現場の建設所に設けられており、工事計画者および工事管理者(以下、工事計画者等という。)が、プラント設計装置400にアクセスし、工事計画あるいは工事管理のための3次元での画像の確認、物量に関する情報の確認、その他の操作が可能に構成されている。
なお、以上は、たとえば、機器設計と配管設計を含むプラントのエンジニアリングを例示しているが、機器・配管のみではなく、それ以外を含めた複数の部材を有するとともにこれらの部材間の溶接を必要とするプラントであれば適用可能である。また、機器設計者あるいは配管設計者が使用する操作端末は、第1操作端末510のみの場合を示したが、機器設計部門、配管設計部門ごと、あるいは、機器設計者、配管設計者ごとに複数設けられていてもよい。また、配置設計者が使用する操作端末は、第2操作端末520のみの場合を示したが、配置設計部門ごと、あるいは、配置設計者ごとに複数設けられていてもよい。
同様に、工事計画者が使用する操作端末は、第3操作端末530のみの場合を示したが、工事計画部門ごと、あるいは、工事計画者ごとに複数設けられていてもよい。また、建設所の工事計画者等が使用する操作端末は、第4操作端末540のみの場合を示したが、建設所の工事計画者等ごとに複数設けられていてもよい。
図2は、実施形態に係るプラント総合設計システム500のプラント設計装置400の構成を示すブロック図である。プラント設計装置400は、前述のように、配置情報作成装置300、入力部410および出力部420を有する。
配置情報作成装置300は、演算部100および記憶部200を有する。配置情報作成装置300は、例えば電子計算機を用いて実現される。演算部100は、3次元のCADデータ作成部110および物量演算部120を有する。また、記憶部200は、3次元の構造物CADデータベース210、3次元の溶接部CADデータベース220、溶接部物量データベース230、および溶接部属性データベース240を有する。また、溶接部属性データベース240は、溶接部位置情報データベース241、溶接部寸法情報データベース242、およびオブジェクトコードデータベース243を有する。
演算部100は、所定のプログラムコードを実行することができる電子回路、ASIC等の電子回路を用いたハードウェア処理で実現したユニットまたは計算機、または、ソフトウェア処理とハードウェア処理とを組み合わせて実現したユニットまたは計算機として構成することが可能である。記憶部200は、半導体メモリやハードディスクなどの記憶装置により実現可能である。入力部410は、例えばキーボードやスイッチ等直接の入力を受けるハードウェアデバイス、信号の入力を受けるコネクタ、電子回路を用いたインターフェイス等のハードウェアにより実現される。出力部420は、例えばCRTやLCD等のディスプレイ、プリンタ、信号を出力するコネクタ、電子回路を用いたインターフェイス等のハードウェアにより実現される。なお、入力部410および出力部420についてはそれぞれ、所定のプログラムコードをプロセッサなどの電子回路において実行することによって実現しても良く、またソフトウェア処理に限らず、例えば、ASIC等の電子回路を用いたハードウェア処理で実現したユニットあるいは計算機として構成しても良いし、ソフトウェア処理とハードウェア処理とを組み合わせたユニットあるいは計算機として構成しても良い。
入力部410は、機器設計者による設計の結果である機器に関する設計図書、配管設計者による設計の結果である配管に関する設計図書、および機器設計者、配管設計者による溶接に関する設計結果としての溶接施工図に基づく情報入力を受け入れる。
入力部410が受け入れた溶接に関する溶接施工図の情報は、溶接部属性データベース240に、その情報の種別によって区分されて記憶される。具体的には、溶接部の位置に関する情報は、溶接部位置情報データベース241に、溶接部の寸法に関する情報は溶接部寸法情報データベース242に、またオブジェクトコードの情報はオブジェクトコードデータベース243に記憶される。また、入力部410が受け入れた機器に関する設計図書の情報および配管に関する設計図書の情報は、3次元の構造物CADデータベース210に記憶される。
図3は、実施形態に係るプラント総合設計システムのプラント設計装置における溶接部位置情報の第1の例を示す説明図である。溶接部位置情報は、前述のように入力部410により受け入れられ溶接部位置情報データベース241に記憶される。溶接部位置情報は、溶接部の属性情報の一部であり、溶接線の位置を示す情報である。
図3で示す溶接線が直線の場合は、w1が溶接線の始点を、w3が溶接線の終点を示す。また、w2は溶接線の通過点を示す。それぞれの位置情報は、CADデータ作成部110による3次元のCAD作成の際の基準座標系に基づいて設定する。なお、溶接対象とする機器、配管など部材間の相対的な位置として入力し、CADデータ作成部110において基準座標系に基づく座標に変換することでもよい。
図4は、実施形態に係るプラント総合設計システムのプラント設計装置における溶接部位置情報の第2の例を示す説明図である。図3と同様に、w1は溶接線の始点を、w3は溶接線の終点を、またw2は溶接線の通過点を示す。また、溶接線の一部が曲線で図4に示すリング状のように中心がある場合、w4を中心点とする。それぞれの位置情報については、図3で説明した内容と同様である。以上の、w1ないしw4を、溶接部位置情報のうちの第1番目ないし第4番目の情報とする。
図5は、溶接部寸法情報の第1の例を示す説明図である。溶接部寸法情報は、前述のように入力部410により受け入れられ溶接部寸法情報データベース242に記憶される。溶接部寸法情報は、溶接部の属性情報の一部であり、溶接部の寸法に関する情報である。また、溶接部寸法情報は、そのものが溶接施工に関する基本情報であるとともに、物量演算部120が、溶接部の物量を算出するための情報である。図5は、隅肉溶接の場合である。図5に示すように、隅肉溶接部の脚長寸法Sを、溶接部位置情報のうちの第5番目の情報w5とする。
図6は、溶接部寸法情報の第2の例を示す説明図である。図6はV形開先の場合を示している。V形開先部の深さdpを第6の寸法情報w6とする。V形開先の角度Θを第7の寸法情報w7とする。V形開先の突合せ部の間隔yを第8の寸法情報w8とする。また、母材の厚さtを第9の寸法情報w9とする。
図7は、溶接部寸法情報の第3の例を示す説明図である。図7は、裏はつり部が有る場合である。裏はつり部の開先深さdpを第6の寸法情報w6とする。余盛高さdhを第10の寸法情報w10とする。余盛部の幅yaを第11の寸法情報w11とする。また、はつり部開先幅ybを第12の寸法情報w12とする。
図8は、実施形態に係るプラント総合設計システムのプラント設計装置におけるオブジェクトコードの例を示す表である。オブジェクトコードは、前述のように、入力部410から読み込まれて、オブジェクトコードデータベース243に記憶される。また、オブジェクトコードの内容は、溶接部の属性情報の一部としてCADデータ作成部110でまとめられて、溶接部の属性情報の一部として3次元での情報を記憶する溶接部CADデータベース220に記憶され、出力部420によって表示される。
オブジェクトコードは、C1ないしC30からなるそれぞれが文字あるいは数字による情報である。以下、構成を説明する。まず、C1は固定コードであり具体的にはWを用いて溶接部を示す。C2は、母材別コードでありどの場所に溶接するかを示す。具体的には、機器(機器に付随する仮設物を含む。)はA、配管はB、架台はC、サポートはD、仮設物はE、およびその他はZである。
C3は、溶接箇所別コードであり、開先の有無を指定する。具体的には、開先無しの隅肉溶接はA、開先部の溶接はB、および裏はつり部の溶接はCである。C4は、C3で開先有りと指定した場合、すなわち、この例では、C3がB、Cの場合は、開先形状を設定する。具体的には、V形開先はA、X形開先はB、K形開先はC、レ形開先はD、裏はつり部はEであり、開先無しの場合、C4はZで表示される。
C5ないしC30は、溶接線の管理番号であり、プラント全体の管理体系における管理番号も含んでいてもよい。この管理番号は、その溶接部が属する機器、配管、その機器、配管の供給者、溶接の施工者等を含めた情報である。
CADデータ作成部110は、構造物CADデータベース210に記憶された情報に基づいて、機器および配管といった部材について3次元表示が可能な構造物CADモデルを作成する。この機器配管などの部材に関する3次元の構造物CADモデルは、構造物CADデータベース210に記憶される。また、CADデータ作成部110は、構造物CADデータベース210に記憶された構造物CADモデル、溶接部位置情報データベース241、溶接部寸法情報データベース242、およびオブジェクトコードデータベース243に記憶された溶接部の属性に関する情報に基づいて、溶接部についての3次元表示が可能な溶接部CADデータおよび溶接部属性データを作成する。溶接部CADデータは、溶接部CADデータベース220に記憶される。
物量演算部120は、溶接部CADデータベース220に記憶された溶接部CADデータに基づいて、物量リスト用データ(物量データ)を作成する。物量リスト用データは、溶接部物量データベース230に記憶される、現場等での溶接工事の工数や、溶接工事に必要となる溶材の量(必要量)を算出するために必要な情報、すなわち溶接工事に関する各種情報である。以下、図9ないし図12により、具体的な物量算定の例を説明する。
図9は、物量演算部120での演算の第1の例を示す説明図である。図9は、隅肉溶接の場合の例である。物量演算部120は、脚長寸法Sおよび溶接線長Lを用いて、溶接部の体積Vsを、次の式(1)により算出する。
Vs=S2×L/2 …(1)
Vs=S2×L/2 …(1)
図10は、物量演算部120での演算の第2の例を示す説明図である。図10は、V形開先の場合の例である。物量演算部120は、開先深さdp、開先角度Θ、開先幅y、開先部板厚t、および溶接線長Lを用いて、溶接部の体積Vvを、次の式(2)により算出する。
Vv
=L×{π×dp×Θ/1080+(2/√3−1)×y}×dp+L(t×y)
…(2)
Vv
=L×{π×dp×Θ/1080+(2/√3−1)×y}×dp+L(t×y)
…(2)
図11は、物量演算部120での演算の第3の例を示す説明図である。図11は、裏はつり部を有する場合の例である。物量演算部120は、開先深さdp、余盛高さdh、余盛幅ya、はつり部開先幅yb、および溶接線長Lを用いて、溶接部の体積VBを、次の式(3)により算出する。
VB
=L×{ya2×cos−1(1−2dp/ya)−(ya/2−dp)√{ya2/4−(ya/2−dp)2}
+L×{yb2×cos−1(1−2dh/yb)−(yb/2−dh)√{yb2/4−(yb/2−dh)2} …(3)
VB
=L×{ya2×cos−1(1−2dp/ya)−(ya/2−dp)√{ya2/4−(ya/2−dp)2}
+L×{yb2×cos−1(1−2dh/yb)−(yb/2−dh)√{yb2/4−(yb/2−dh)2} …(3)
出力部420は、構造物CADデータベース210に記憶された構造物CADモデルに基づく機器配管などの部材の3次元画像(構造物画像)および溶接部CADデータベース220に記憶された溶接部CADデータに基づく溶接部の3次元画像(溶接部画像)および溶接部の属性情報を表示する。また、出力部420は、溶接部物量データベース230に記憶された物量リスト用データに基づいて物量リストを出力する。物量リストは、必要となる工数や溶材の量などの溶接に関する各種情報を、溶接部ごとにまとめてリストアップした表である。
図12は、実施形態に係るプラント総合設計方法の手順を示すフロー図である。まず、機器設計者および配管設計者などの設計者が、それぞれ設計図書を作成する(ステップS01)。この場合、機器設計者は、プラント総合設計システム500の対象とされる機器の種類に応じて、通常、複数である。ただし、単独でもよい。同様に、配管設計者は、プラント総合設計システム500の対象とされる配管の種類に応じて、通常、複数である。ただし、単独でもよい。
次に、機器設計者および配管設計者が、溶接部に関する設計図書を作成する(ステップS101)。溶接部に関する設計図書としては、たとえば施工図がある。施工図は、溶接部の位置、形状および寸法、その他の溶接施行法に関する情報、および溶接部管理番号等の溶接部の管理情報等を示す。
また、配置設計者は、機器設計者および配管設計者が作成した設計図書を確認する(ステップS02)。ここで、配置設計者が確認する設計図書は、少なくとも機器設計者および配管設計者が作成した設計図書のうち、構造物に関する3次元の配置情報であり、溶接部に関する情報は含まなくともよい。この場合は、ステップS02は、ステップS01の後で、ステップS101の前でもよい。
次に、プラント総合設計システム500の入力部410が、機器設計者および配管設計者が作成し配置設計者が確認した機器配管等の構造物に関する構造物設計図書についての3次元のCADモデル構築のための構造物情報入力を受け入れ、構造物CADデータベース210が記憶する(ステップS03)。次に、プラント総合設計システム500の入力部410が、機器設計者および配管設計者が作成した溶接部設計図書についての3次元のCADモデル構築のための溶接情報を受け入れる(ステップS102)。入力部410が受け入れた溶接情報は、溶接部CADデータベース220が記憶する。
次に、プラント総合設計システム500のCADデータ作成部110が、前記構造物情報入力に基づいて構造物CADモデルを作成し、構造物CADデータベース210が記憶する(ステップS04)。なお、このステップS04は、ステップS03の後であれば、ステップS102の前に行われてもよい。
ステップS102およびステップS04の後に、プラント総合設計システム500のCADデータ作成部110が、構造物CADモデルと溶接部属性データベース240が記憶する溶接部属性情報に基づいて、3次元の溶接部CADモデルを作成する(ステップS103)。溶接部CADモデルは、溶接部CADデータベース220が記憶する。
ステップS103の後に、プラント総合設計システム500の物量演算部120が、溶接部属性データベース240に記憶されている溶接部属性情報、および溶接部CADデータベース220に記憶されている溶接部CADデータに基づいて物量リスト用データを作成し、この物量リスト用データを溶接部物量データベース230が記憶する(ステップS05)。
次に、プラント総合設計システム500の出力部420が、工事計画者等による溶接作業計画の実施のために、構造物CADモデルおよび溶接部CADデータに基づいて3次元の画像(構造物画像および溶接部画像)を表示する。また、出力部420は、物量リスト用データに基づいて物量リストを出力する。
このように、本実施形態においては、溶接部の設計を行った機器設計者あるいは配管設計者によって、溶接部に関する情報がプラント総合設計システム500に入力される。第三者が設計図書を読み取って内容を理解した上で入力する場合に比べて、溶接部について設計した当事者が入力するため、設計図書の内容を理解する手間がなくなる。このため、効率が向上する。また、内容を熟知した者により入力が行われるため、第三者の誤解による間違えもなくなり、情報の品質が確保される。
さらに、プラント総合設計システム500に溶接部の情報を組み込むことによって、プラントシステム全体の中での溶接部の位置づけが明確になるとともに、必要に応じて容易にそれぞれの溶接部の属性情報にアクセスできることから、エンジニアリングの効率化および品質の向上を図ることができる。溶接部の詳細とその溶接部の周囲の配置状況を一目で把握できるため、たとえば、溶接姿勢から、その溶接を実施することが困難であることが容易に把握できる。
溶接部の設計が終了した時点で、プラント総合設計システム500に溶接部の情報を組み込むことができるため、工事計画者等がこのような課題を早期に摘出することができる。このため、プラントのエンジニアリングが進行する中で、工事計画者等が摘出した課題を早期に機器設計者あるいは配管設計者側にフィードバックすることによる影響は、その時期が遅いほど大きくなる。
本実施形態によれば、影響を最小限に止めながら修正を行うことができる。この結果、エンジニアリング工程および現地の建設工程への影響を最小限に止め、コスト増加要因を抑制することができる。
以上のように、本実施形態により、溶接工事に関するエンジニアリングにおける人的負荷の軽減および品質の向上を図ることができる。
[その他の実施形態]
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。
また、実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
100…演算部、110…CADデータ作成部、120…物量演算部、200…記憶部、210…構造物CADデータベース、220…溶接部CADデータベース、230…溶接部物量データベース、240…溶接部属性データベース、241…溶接部位置情報データベース、242…溶接部寸法情報データベース、243…オブジェクトコードデータベース、300…配置情報作成装置、400…プラント設計装置、410…入力部、420…出力部、500…プラント総合設計システム、510…第1操作端末、520…第2操作端末、530…第3操作端末、540…第4操作端末、550…ネットワーク
Claims (6)
- 複数の部材、当該複数の部材間の溶接部の配置情報および前記溶接部の開先情報を含む属性に関する溶接部属性情報を外部から受け入れる入力部と、
前記入力部で受け入れた前記配置情報を記憶する構造物CADデータベースと、
前記入力部で受け入れた前記溶接部属性情報を記憶する溶接部属性データベースと、
前記配置情報に基づいて前記複数の部材に関する構造物CADモデルを作成するとともに、前記構造物CADモデルおよび前記溶接部属性データベース内の前記溶接部属性情報とに基づいて、前記溶接部に関する溶接部CADデータを作成するCADデータ作成部と、
前記溶接部CADデータに基づいて、溶接工事に関する物量データを作成する物量演算部と、
前記構造物CADモデルに基づく前記部材の画像とともに、前記溶接部CADデータに基づく前記溶接部の溶接部画像と前記溶接部属性情報を出力する出力部と、
を備えることを特徴とするプラント設計装置。 - 前記溶接部属性データベースは、
前記入力部で受け入れた各溶接部の位置に関する情報を含む溶接部位置情報を記憶する溶接部位置情報データベースと、
前記入力部で受け入れた各溶接線の開先寸法を含む溶接部寸法情報を記憶する溶接部寸法情報データベースと、
前記入力部で受け入れた各溶接部に関するコード化情報を記憶するオブジェクトコードデータベースと、
を含むことを特徴とする請求項1に記載のプラント設計装置。 - 前記出力部は、前記画像において前記溶接部が存在することを所定の形状で存在表示し、外部からの要求によって、当該存在表示に対応する前記溶接部属性情報を表示するように構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のプラント設計装置。
- 前記出力部は、前記物量演算部で得られた前記物量データを示す物量リストを出力することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載のプラント設計装置。
- 複数の部材に関する画像を作成するとともに、前記複数の部材間の溶接部に関する溶接部画像の作成および前記溶接部に関する情報を整備するプラント設計装置と、
前記プラント設計装置にアクセス可能な操作端末と、
を備え、
前記プラント設計装置は、
前記複数の部材および前記溶接部の配置情報および前記溶接部の開先情報を含む属性に関する溶接部属性情報を外部から受け入れる入力部と、
前記入力部で受け入れた前記配置情報を記憶する構造物CADデータベースと、
前記入力部で受け入れた前記溶接部属性情報を記憶する溶接部属性データベースと、
前記配置情報に基づいて前記複数の部材に関する構造物CADモデルを作成するとともに、前記構造物CADモデルおよび前記溶接部属性データベース内の前記溶接部属性情報とに基づいて、前記溶接部に関する溶接部CADデータを作成するCADデータ作成部と、
前記溶接部CADデータに基づいて、溶接工事に関する物量データを作成する物量演算部と、
前記構造物CADモデルに基づく前記部材の画像とともに、前記溶接部CADデータに基づく前記溶接部の溶接部画像と前記溶接部属性情報を出力する出力部と、
を具備することを特徴とするプラント総合設計システム。 - プラント総合設計システムの入力部が、設計者が作成した構造物設計図書についての構造物情報の入力を受け入れ、構造物CADデータベースが前記構造物情報を記憶する構造物CADモデル入力ステップと、
プラント総合設計システムの入力部が、設計者が作成した溶接部設計図書についての溶接部属性情報の入力を受け入れ、溶接部属性データベースが前記溶接部属性情報を記憶する溶接情報入力ステップと、
プラント総合設計システムのCADデータ作成部が、前記構造物情報に基づいて構造物CADモデルを作成し、構造物CADデータベースが前記構造物CADモデルを記憶する構造物CADモデル作成ステップと、
プラント総合設計システムのCADデータ作成部が、前記構造物CADモデルと前記溶接部属性データベースが記憶する前記溶接部属性情報に基づいて、溶接部CADデータを作成し、溶接部CADデータベースが前記溶接部CADデータを記憶する溶接部CADデータ作成ステップと、
プラント総合設計システムの物量演算部が、前記溶接部属性情報および前記溶接部CADデータに基づいて物量リストデータを作成し、物量データベースが前記物量リストデータを記憶する物量リスト作成ステップと、
プラント総合設計システムの出力部が、前記構造物CADモデルに基づく画像、前記溶接部CADデータに基づく前記溶接部の溶接部画像、および前記物量リストデータに基づく物量リストを出力する出力ステップと、
を有することを特徴とするプラント総合設計方法。
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JP2015113656A JP2016224881A (ja) | 2015-06-04 | 2015-06-04 | プラント設計装置、プラント総合設計システムおよびプラント総合設計方法 |
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-
2015
- 2015-06-04 JP JP2015113656A patent/JP2016224881A/ja active Pending
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