概念設計支援のための機能構造とレイアウトの同時最適化

小林正和; 鈴木佑哉; 東正毅

文献

J-GLOBAL ID：201002205705157069 整理番号：10A0839588

概念設計支援のための機能構造とレイアウトの同時最適化

Integrated Optimization of Functional Structure and Components Layout for Supporting Conceptual Design

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資料名：
巻： 76 号： 8 ページ： 966-972 発行年： 2010年08月05日
JST資料番号： F0268B ISSN： 1348-8716 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：日本 (JPN) 言語：日本語 (JA)

本報では,概念設計の主要な二つの作業である機能設計と形状・レイアウト設計で,最適な選択を行うために機能最適化とレイアウト最適化を統合した同時最適化手法の検討をした。これにより得た主な知見を次に示した。1)提案手法は機能最適化を中心に,機能最適化の繰り返しループ内で,繰り返し毎に生成される設計案に対してレイアウト最適化を実施することで,占有面積を最小にする最適レイアウトを求め,その値を評価特性の一つとして用いることで,製品の機能構造とレイアウトを同時に最適化したこと,2)機能構造の最適化では,機能構造の階層性を考慮するために,階層遺伝的アルゴリズムを採用したこと,3)レイアウトの最適化では,シーケンスペアに基づく方法を採用し,これを階層的に実行することで,製品構造の階層性を考慮した階層レイアウト最適化を可能にしたこと,4)適用例では,性能を目的関数に,コストと占有面積を制約条件として,コストと占有面積の制約条件を段階的に変化させながら最適化を実施した結果,コストと占有面積の制約に応じて最適な性能を発揮する機能構造と部品の組み合わせ,最適レイアウトが得られること。

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システム最適化手法 , CAD,CAM

引用文献 (9件)：

1) Y. Umeda, T. Tomiyama and H. Yoshikawa : Proposal of Function-Behavior-state Modeling to Support Function Design, Journal of the Japan Society of Precision Engineering, 63, 6 (1997) 795 (in Japanese).
2) W. Sören : Function- and constraint-based conceptual design support using easily exchangeable, reusable principle solution elements, Artificial intelligence for engineering design, analysis and manufacturing, 19, 3 (2005), 201.
3) W. F. Bronsvoort, R. Bidarra, M. Dohmen, W. van Holland and K. J. de Kraker : Multiple-view feature modelling and conversion. In : W. Strasser, R. Klein and R. Rau, Editors, Geometric modeling : theory and practice—the state of the art, Springer, Berlin (1997), 159.
4) W. F. Bronsvoort and A. Noort : Multiple-view feature modelling for integral product development, Computer-Aided Design, 36, 10 (2004) 929.
5) A. Csabai, I. Stroud, and P. C. Xirouchakis : Container spaces and functional features for top-down 3D layout design, Computer-Aided Design, 34, 13 (2002) 1011.

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