■事業の内容
これまでに実施された造船ＣＩＭ関連開発研究によって、フレームモデル（造船業ＣＩＭを段階的に開発できるシステムの骨格）が設計され、これにより造船各社は独自の部分を織り込みながら実用化に向け開発を進めている。しかし、各社のシステムの共通項を増して日本造船業全体のＣＩＭの開発効率を高めるためには、造船業の他、組立産業全体の業務のあり方を探り、汎用のプロダクトモデルを検討する必要があった。そこで、平成６年度において上記フレームモデルの概念を発展的に展開し、ＳＴＥＰ（ＳＴａｎｄａｒｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｏｆ Ｐｒｏｄｕｃｔ ｍｏｄｅｌ ｄａｔａ：プロダクトモデルデータの表現と交換の標準化）の検討を加味した汎用プロダクトモデルの本格開発の検討を行ったところ、その有用性が確認された。
本開発研究はこれらの検討結果を踏まえ、汎用プロダクトモデルを容易に効率よく構築できる支援環境（ＧＰＭＥ：Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）を開発し、造船業をはじめ組立産業全体のＣＩＭの実用化に資することを目的に実施した。
ＧＰＭＥとは、組立産業共通のオントロジ（論理構造）をコンピュータプログラム（クラスライブラリ）として実装する組立産業共通のコモンフレームライブラリ（ＣＦＬ：Ｃｏｍｍｏｎ Ｆｒｅａｍ Ｌｉｂｒａｒｙ）を中核とし、さらに各組立産業や造船台杜でＣＦＬを独自に拡張して作られる拡張フレームライブラリ（ＥＦＬ：Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｆｒａｍｅ Ｌｉ−ｂｒａｒｙ）、及びこれらライブラリヘの標準的操作機能を提供する関数群（ＵＦ：Ｕｓｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）等によって構成され、ＳＴＥＰなどの今後の標準的データ形式にも対応できるよう考慮されたソフトウェアである。これにより、プロダクトモデルの実装作業の円滑化を支援し、我が国造船業をはじめ組立産業全体のＣＩＭ化を効率よく加速推進しようとするものである。
本開発研究を実施するにあたり、財団内に開発研究委員会を設置し、その下にＧＰＭＥ開発評価ワーキンググループ（Ａ（Ａｄｖｉｓｏｒｙ）グループ）を設けた。また、実際にソフトウェアの開発を行うソフトハウスの開発担当者で構成するＧＰＭＥ開発実施グループ（Ｄ（Ｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔ）グループ）と、開発内容及び先端システム技術に関する指導と基礎研究の実施を担当する大学グループを別途組織し、これら３グループが開発研究委員会の指示のもと、それぞれの特徴を活かしつつ、電子メール等も利用し、互いに連携してＧＰＭＥ開発を行った。
また、本開発研究ではＧＰＭＥの構想作りのためのプロトタイピングや関連ソフトの性能確認のために、平成５年度までに実施された「造船業ＣＩＭフレームモデルの開発研究」事業において整備されたワークステーション２台と、本年度に購入した新鋭のワークステーション１台を中心とする機器を使用した。
（１）ＧＰＭＥの開発・構築環境作成
[1] システムアーキテクチャー作成
ＧＰＭＥの構成及び構成要素を検討し、基本仕様をまとめた。
ＧＰＭＥの目的は造船業を含む組立産業におけるプロダクト情報及びプロセス情報のモデル化とシステム統合化の基盤を提供し、業務全体のＣＩＭ化を支援することである。よって、この目的を実現するために、本研究開発においては、「製造業務のライフサイクルに渡る各業務システム間の情報と知識の共有」、「ネットワークによるシステム統合」、及び「システム統合化の基盤としての高度なユーザ支援」の３つの基本機能の実現を目標とした。
ＧＰＭＥのオントロジ（設計や製造過程に関する情報等をモノとその属性及びそれらの間の関係の定義の集合として表現したもの：論理構造）の構成は組立産業全般の共通部とその中の個別業種用の拡張部に分かれる。共通部はＧＰＭＥの一要素として作成するが、拡張部は原則的にはＧＰＭＥ運用者が業種や各社固有の諸条件に合わせ自ら作成（拡張）することとした。ただし、ＧＰＭＥは、この作業を運用者が容易にかつ統一的に実行できるように、オントロジ編集機能やプロダクトモデル編集機能を用意し、また各種のアプリケーションプログラムからプロダクトモデルヘのアクセスを統一的に行うプロトコル／インターフェイスも規定している。なお、ＧＰＭＥの開発にあたっては、オブジェクト指向のプログラミング技法を採用し、信頼性と実行効率の高いシステム作りを目指すこととした。
[2] フレームワーク、ＧＵＩ（グラフィカル・ユーザー・インターフェイス）作成
全体の骨組みやインタフェイスを検討し、デモ版までの実装を行った。
知識モデル化と知識共有の基本機能は、プロダクトモデルを構築するための、ＧＰＭＥの最も重要な要素である知識フレームワークにより提供される。ＧＰＭＥにおける「知識」は、製品及びその生産プロセスを記述・表現するためのオントロジ、具体的な製品及び生産プロセスを表現するプロダクトモデル、及びオントロジを作成及び拡張するためのアプリケーション等から成る。
ＧＵＩは、ＦＬの拡張とＰＭＤ（プロダクトモデルデータ）の作成を支援するためのもので、具体的にはＦＬの内容を表示してその開発作業を支援するオントエディタと、ＰＭＤの内容を表示してその確認／変更作業を支援するプロトエデイタとで構成されるものである。
（２）ＧＰＭＥの開発・構築
[1] フレームライブラリ作成
クラスライブラリを検討して実装設計と実装までの一部を行った。
フレームライブラリ（ＦＬ）は、製品の設計から生産までを統合するプロダクトモデルの論理表現であるオントロジを、実際のソフトウェアとしてオブジェクト指向プログラミング言語で実装されるクラスライブラリである。このＦＬはコモンオントロジを表現するコモンフレームライブラリ（ＣＦＬ）とＧＰＭＥ環境を使ってユーザが拡張する拡張フレームライブラリ（ＥＦＬ）とに分けられる。前者のＣＦＬは、ＧＰＭＥユーザのプロダクトモデル作成を支援するため、実装済みのＧＰＭＥソフトパッケージの一部として提供されるもので、設計情報、組立手順情報、日程情報、資源情報等を表現するものである。
[2] プロダクトモデリング言語機能、及びプロダクトモデリングアクセスツール作成
ＥＦＬ（拡張フレームモデル）とＰＭ（プロダクトモデル）の操作を支援する言語機能、またはツールとしてオントエディタとプロトエディタを検討し、デモ版までを作成して実装の一部を行った。
[3] メタレベルツール作成
エンドユーザーによる新たなアプリケーション構築を支援するユーティリティツールの仕様を検討し実装までを行った。
（３）プロダクトモデルの開発・構築
ＧＰＭＥの中で開発される具体的な製品と製品に関する生産情報モデル例を検討した。
（４）アプリケーション（ＡＰ）開発
対象となるサンプルアプリケーションを検討した。
（５）海外調査
ＳＴＥＰの動向や適用状況、及びＧＰＭＥの開発にとって有益な実用的知見・知識等を得るために、下記のとおり海外調査を実施した。
[1] 調査回数 ３回
[2] 調査日程と調査地
第１回 平成７年６月２５日〜７月２日
国際標準化機構（ＩＳＯ：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ）のＳＴＥＰ会議（於：アメリカ ワシントン）
第２回 平成７年１０月２２日〜１０月３０日
ＩＳＯのＳＴＥＰ会議（於：フランス グルノーブル）
第３回 平成８年１月２０日〜１月２５日
ＩＳＯのＳＴＥＰ会議（於：アメリカ ダラス）
[3] 派遣者 １名
（６）記者説明会
本開発研究について、その活動内容を広く周知するため、記者説明会を開催した。
[1] 日 時 平成７年１２月２０日（水）１０：３０〜１１：３０
[2] 場 所 日本財団会議室（船舶振興ビル １０Ｆ）
[3] テーマ ａ．開発研究の目的と経緯
ｂ．組立産業におけるプロダクトモデルの役割
ｃ．開発状況について
[4] 参加者 一般、造船関係、ソフトウェア関係等の新聞社、雑誌社２１名（１８社）
■事業の成果
本開発研究の目的は、組立産業全般を対象とし、世の中にある高度な情報技術を応用してプロダクト情報のレベルで設計から生産までのシステム統合とプロセス統合の早期実現を支援するためシステム化技術上の共通基盤としてのＧＭＥ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）を開発し、組立産業のシステム開発者の利用に供しようというものである。
本年度は本開発研究の初年度として、汎用のプロダクトモデルの根幹となるオントロジ（論理構造）の詳細設計を行い、ＧＰＭＥの内容を整理してその仕様を確定するとともに、プロトタイプとしてのデモンストレーション版の製作とその評価を行い、基本設計から実装設計までを実施した。
実際の開発にあたっては、いきなり組立産業に共通なオントロジを開発するというのは、作業量も膨大となり実用に耐えうるオントロジの構築は困難な作業となるので、造船業において共通に使えるオントロジ、すなわち造船業コモンオントロジを検討し、その中から組立産業で汎用的に使える部分を抽出して組立作業コモンオントロジを構築するという手順を採用した。
このコモンオントロジはＧＰＭＥの基になるものであり、その完成度が全体の出来に大きく影響を与えることになる。そこで造船業コモンオントロジとも言えるフレームモデル設計書（Ｈ４〜Ｈ５「造船業ＣＩＭフレームモデルの開発研究」成果物）を基に、ＳＴＥＰの製品モデル開発手法を参考として再度業務分析から検討し直すことによって、フレームモデル設計書の見直しを行い、より完成度の高いオントロジの開発を実施することができた。また、基本設計を完了した段階で、一般、造船、ソフトウェア関係等の新聞社、雑誌社を集めて記者説明会を開催し、本開発研究の活動内容を広く周知することができた。
以上、本年度開発研究は本開発研究の初年度として当初計画どおり実施でき、充分満足できる成果を得るとともに、我が国造船業における生産性向上対策の一つとして提唱されている造船業ＣＩＭの実用化の加速推進に大いに貢献するものとなった。
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