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JP7649124B2 - Cost calculation system, method and program - Google Patents
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Description

本発明は原価算出システム、方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a cost calculation system, method, and program.

様々な部品についての原価等のデータが格納されたデータベースがあらかじめ準備されており、完成品を生産するための複数の部品を利用者が選択すると、データベースに格納されている各部品の原価のデータに基づき完成品の原価が算出される方法がある(例えば特許文献1参照)。 There is a method in which a database is prepared in advance that stores data such as the cost of various parts, and when a user selects multiple parts for producing a finished product, the cost of the finished product is calculated based on the cost data of each part stored in the database (see, for example, Patent Document 1).

特開2002-182732号公報JP 2002-182732 A

ところで、タイヤを構成する各部材の材料原価が、データとして管理されている場合がある。また、タイヤのシミュレーションを行うために有限要素モデルが作成されている場合がある。 Incidentally, the material costs of each component that makes up a tire may be managed as data. Also, a finite element model may be created to perform tire simulations.

そこで本発明は、このような材料原価のデータ及び有限要素モデルを活用してタイヤの原価を算出することのできるシステム、方法及びプログラムを提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a system, method, and program that can calculate the cost of tires using such material cost data and finite element models.

実施形態の原価算出システムは、完成品の原価の算出に必要なデータのデータベースと、前記データベースのデータを使用して前記完成品の原価を算出する算出部とを有する原価算出システムにおいて、前記データベースが、複数の材料についての材料原価のデータを含み、前記算出部が、材料の異なる複数のタイヤ構成部材からなるタイヤである前記完成品の原価を算出するものであり、前記算出部が、タイヤの有限要素モデルに基づき求まる各タイヤ構成部材の体積と、前記データベースに記憶されている各タイヤ構成部材の材料の材料原価とを使用して、前記完成品としてのタイヤの原価を算出することを特徴とし、前記有限要素モデルがタイヤの幅方向断面の2次元モデルであり、前記算出部が、前記2次元モデルをタイヤ周方向に1周展開したときの各タイヤ構成部材の体積を算出し、その体積を使用してタイヤの原価を算出し、前記タイヤ構成部材の1つであるトレッドゴムについては、前記算出部が、前記2次元モデルをタイヤ周方向に1周展開したときのトレッドゴムの体積から、前記2次元モデルに現れない溝の体積を除いて、トレッドゴムの体積とする
A cost calculation system according to an embodiment has a database of data necessary for calculating the cost of a finished product, and a calculation unit that calculates the cost of the finished product using data from the database, wherein the database includes data on material costs for a plurality of materials, and the calculation unit calculates the cost of the finished product, which is a tire made of a plurality of tire constituent components made of different materials, and the calculation unit calculates the cost of the tire as a finished product using the volume of each tire constituent component determined based on a finite element model of the tire and the material costs of the materials of each tire constituent component stored in the database , wherein the finite element model is a two-dimensional model of a widthwise cross section of the tire, and the calculation unit calculates the volume of each tire constituent component when the two-dimensional model is expanded once in the circumferential direction of the tire, and calculates the cost of the tire using the volumes, and with respect to tread rubber, which is one of the tire constituent components, the calculation unit calculates the volume of the tread rubber by excluding the volume of grooves that do not appear in the two-dimensional model from the volume of the tread rubber when the two-dimensional model is expanded once in the circumferential direction of the tire .

また、実施形態の原価算出方法は、コンピュータが、原価の算出に必要なデータをデータベースから取得するステップと、前記データベースから取得されたデータを使用して原価を算出するステップとを実行する原価算出方法において、前記データベースが、複数の材料についての材料原価のデータを含むものであり、前記原価算出方法は、前記コンピュータが、材料の異なる複数のタイヤ構成部材からなるタイヤの原価を算出する方法であり、前記コンピュータが、タイヤの有限要素モデルに基づき各タイヤ構成部材の体積を求めるステップと、前記データベースから前記データとして各タイヤ構成部材の材料の材料原価を取得するステップと、各タイヤ構成部材の体積と材料原価を使用してタイヤの原価を算出するステップと、を実行することを特徴とし、前記有限要素モデルがタイヤの幅方向断面の2次元モデルであり、前記コンピュータが、前記2次元モデルをタイヤ周方向に1周展開したときの各タイヤ構成部材の体積を算出し、その体積を使用してタイヤの原価を算出し、前記タイヤ構成部材の1つであるトレッドゴムについては、前記コンピュータが、前記2次元モデルをタイヤ周方向に1周展開したときのトレッドゴムの体積から、前記2次元モデルに現れない溝の体積を除いて、トレッドゴムの体積とする In addition, a cost calculation method of an embodiment includes a step in which a computer executes a step of acquiring data necessary for cost calculation from a database, and a step of calculating a cost using the data acquired from the database, the database includes data on material costs for a plurality of materials, and the cost calculation method is a method in which the computer calculates the cost of a tire composed of a plurality of tire constituent members made of different materials, and the computer calculates the volume of each tire constituent member based on a finite element model of the tire, and calculates the material cost of each tire constituent member from the database as the data. The method is characterized by executing the steps of acquiring material costs and calculating the cost of the tire using the volume and material costs of each tire constituent component , wherein the finite element model is a two-dimensional model of a widthwise cross section of the tire, the computer calculates the volume of each tire constituent component when the two-dimensional model is expanded once in the circumferential direction of the tire, and calculates the cost of the tire using the volumes, and with regard to tread rubber, which is one of the tire constituent components, the computer calculates the volume of the tread rubber by excluding the volume of grooves that do not appear in the two-dimensional model from the volume of the tread rubber when the two-dimensional model is expanded once in the circumferential direction of the tire .

また、実施形態のプログラムは、コンピュータに、上記の方法を実行させるためのプログラムである。 Moreover, the program of the embodiment is a program for causing a computer to execute the above-described method.

実施形態の原価算出システム、方法及びプログラムによれば、材料原価のデータ及び有限要素モデルを活用してタイヤの原価を算出することができる。 According to the cost calculation system, method, and program of the embodiment, the cost of a tire can be calculated using material cost data and a finite element model.

原価算出システムの構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a cost calculation system. データベースの構成を示す図。A diagram showing the database configuration. タイヤ2次元モデルを示す図。FIG. 2 is a diagram showing a two-dimensional tire model. 原価算出方法のフローチャート。1 is a flowchart of a cost calculation method.

実施形態について図面に基づき説明する。なお、以下で説明する実施形態は一例に過ぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更されたものについては、本発明の範囲に含まれるものとする。 The embodiment will be described with reference to the drawings. Note that the embodiment described below is merely an example, and any modifications that do not deviate from the spirit of the present invention are considered to be within the scope of the present invention.

実施形態の原価算出システム10は、シミュレーション等のために作成されたタイヤの有限要素モデルと、データベースに記憶されている各タイヤ構成部材の材料原価とに基づき、タイヤの原価を算出するシステムである。ここで、タイヤ構成部材とは、タイヤを構成するトレッドゴムやサイドウォールゴム等の部材のことである。 The cost calculation system 10 of the embodiment is a system that calculates the cost of a tire based on a finite element model of the tire created for simulations or the like and the material costs of each tire component stored in a database. Here, tire components refer to components that make up the tire, such as tread rubber and sidewall rubber.

図1に示すように、実施形態の原価算出システム10は、CPU11やメモリ12等からなるコンピュータシステムである。原価算出システム10には、キーボード等の入力装置30及びディスプレイ等の出力装置31が接続されている。 As shown in FIG. 1, the cost calculation system 10 of the embodiment is a computer system including a CPU 11, a memory 12, etc. An input device 30 such as a keyboard and an output device 31 such as a display are connected to the cost calculation system 10.

メモリ12には、本実施形態の原価算出方法を実行するためのプログラム13や、原価の算出に必要なデータが格納されたデータベース14等が記憶されている。CPU11は、メモリ12のプログラム13を読み込んで実行することにより、後述するモデル取得部16、部材体積算出部17、原価算出部18として機能する。なお、部材体積算出部17と原価算出部18とをまとめて算出部と称することができるものとする。 The memory 12 stores a program 13 for executing the cost calculation method of this embodiment, a database 14 in which data necessary for cost calculation is stored, and the like. The CPU 11 reads and executes the program 13 in the memory 12, thereby functioning as a model acquisition unit 16, a component volume calculation unit 17, and a cost calculation unit 18, which will be described later. The component volume calculation unit 17 and the cost calculation unit 18 can be collectively referred to as a calculation unit.

図2のように、データベース14には、タイヤ構成部材の材料(ゴム)の番号(以下「配合番号」)と、各材料の物性値、密度、材料原価等のデータとが、紐付けられて格納されている。ここで、物性値には、ポアソン比や弾性率等の、有限要素モデルによるシミュレーションにおいて必要とされる物性値が含まれている。また、材料原価は、材料の単位重さあたりの価格である。また、材料としては、配合の異なる各種のゴムが想定される。密度及び材料原価のデータはタイヤの原価の算出に使用され、物性値は有限要素解析に使用される。 As shown in FIG. 2, database 14 stores the numbers of the materials (rubber) that make up the tire (hereinafter referred to as "compound numbers") and data such as the physical property values, density, and material cost of each material, linked together. Here, the physical property values include those required for simulations using a finite element model, such as Poisson's ratio and elastic modulus. The material cost is the price per unit weight of the material. Various types of rubber with different compositions are assumed as materials. The density and material cost data are used to calculate the cost of the tire, and the physical property values are used for finite element analysis.

モデル取得部16はタイヤのモデルを取得する。ここで取得されるタイヤのモデルは、タイヤが有限個の要素に分割された有限要素モデルである。各要素には、要素番号、節点番号、節点座標及び材料物性値(例えば密度、ヤング率、ポアソン比等)等が設定可能である。モデル取得部16が取得する有限要素モデルとして、有限要素解析によるタイヤのシミュレーションのために予め作成されたものが利用可能である。 The model acquisition unit 16 acquires a tire model. The tire model acquired here is a finite element model in which the tire is divided into a finite number of elements. For each element, an element number, a node number, a node coordinate, and material property values (e.g., density, Young's modulus, Poisson's ratio, etc.) can be set. The finite element model acquired by the model acquisition unit 16 can be one that has been created in advance for simulating a tire using finite element analysis.

本実施形態における有限要素モデルは、図3に示すようなタイヤの幅方向断面の2次元モデル(以下「タイヤ2次元モデル20」とする)である。また、このタイヤ2次元モデル20は、タイヤ幅方向片側のモデルである。ただし、タイヤ2次元モデルとしてタイヤ幅方向両側が揃ったモデルが取得されても良い。 The finite element model in this embodiment is a two-dimensional model of a tire widthwise cross section (hereinafter referred to as "tire two-dimensional model 20") as shown in FIG. 3. This tire two-dimensional model 20 is a model of one side in the tire width direction. However, a model in which both sides in the tire width direction are complete may also be obtained as the tire two-dimensional model.

タイヤ2次元モデル20には、ビード21、カーカスプライ22、インナーライナー23、ベルト24、トレッドゴム25、サイドウォールゴム26、リムストリップ27等のタイヤ構成部材が現れている。また、トレッドゴム25には主溝28が現れている。主溝28は、実際のタイヤにおいては、タイヤ周方向に1周している。トレッドゴム25のうち、2本の主溝28に挟まれた部分及び主溝28と接地端とに挟まれた部分のことを、陸部と言う。 The tire two-dimensional model 20 shows tire components such as beads 21, carcass plies 22, inner liner 23, belt 24, tread rubber 25, sidewall rubber 26, and rim strip 27. The tread rubber 25 also shows a main groove 28. In an actual tire, the main groove 28 goes around the tire circumferentially. The part of the tread rubber 25 between the two main grooves 28 and the part between the main groove 28 and the ground contact edge are called the land part.

タイヤ2次元モデル20には現れないが、実際のタイヤの陸部には、タイヤ幅方向に延びる横溝や、陸部内で閉塞するサイプ等の各種溝が形成されている。タイヤ2次元モデル20に現れない溝(主溝28以外の溝)が無いものとしたときのトレッドゴム25の体積Vに対する、タイヤ2次元モデル20に現れない溝の全容積Vを、スリットボイド比Rとする。すなわち、スリットボイド比Rは次の式で算出される。 Although not shown in the tire two-dimensional model 20, various grooves such as lateral grooves extending in the tire width direction and sipes closing within the land portions are formed in the land portions of an actual tire. The total volume Vq of the grooves not appearing in the tire two-dimensional model 20 relative to the volume Vp of the tread rubber 25 assuming that there are no grooves ( grooves other than the main grooves 28) not appearing in the tire two-dimensional model 20 is defined as the slit void ratio R. That is, the slit void ratio R is calculated by the following formula.

Figure 0007649124000001
Figure 0007649124000001

部材体積算出部17は、モデル取得部16が取得したタイヤ2次元モデル20に基づき、各タイヤ構成部材の体積を算出する。各タイヤ構成部材の体積は、タイヤ2次元モデル20をタイヤ周方向に1周展開することを想定することにより算出される。 The component volume calculation unit 17 calculates the volume of each tire component based on the two-dimensional tire model 20 acquired by the model acquisition unit 16. The volume of each tire component is calculated by assuming that the two-dimensional tire model 20 is expanded once in the tire circumferential direction.

一例としては、タイヤ構成部材の体積は、次の積分の式を使用して算出することができる。 As an example, the volume of a tire component can be calculated using the following integral formula:

Figure 0007649124000002
Figure 0007649124000002

ここで、xはタイヤ軸方向の座標、aはタイヤ構成部材のタイヤ軸方向一方側の端部のx軸上の座標、bはタイヤ構成部材のタイヤ軸方向他方側の端部のx軸上の座標、f(x)はタイヤ2次元モデル20上でのタイヤ構成部材のタイヤ径方向外側の曲線を表す関数、g(x)はタイヤ2次元モデル20上でのタイヤ構成部材のタイヤ径方向内側の曲線を表す関数、である。参考のため、図3に、2枚のベルト24の体積を算出するときのf(x)とg(x)を太線で示す。また、図3に座標xを示す。 Here, x is the coordinate in the tire axial direction, a is the coordinate on the x-axis of the end of the tire constituent member on one side in the tire axial direction, b is the coordinate on the x-axis of the end of the tire constituent member on the other side in the tire axial direction, f(x) is a function that represents the curve of the tire constituent member on the tire axially outer side on the tire 2D model 20, and g(x) is a function that represents the curve of the tire constituent member on the tire axially inner side on the tire 2D model 20. For reference, f(x) and g(x) when calculating the volume of two belts 24 are shown in bold lines in Figure 3. The coordinate x is also shown in Figure 3.

別の例としては、タイヤ2次元モデル20の各要素をタイヤ回転軸の周りで1周させることにより各要素の3次元上での体積を求め、タイヤ構成部材を構成する全ての要素の体積を足し合わせることによりそのタイヤ構成部材の体積を求める方法もある。具体的には、まず、パップス・ギュルダンの定理を用いて、次の式により、タイヤ2次元モデル20上の各要素をタイヤ回転軸の周りで1周させたときの体積を算出する。 As another example, there is a method of finding the three-dimensional volume of each element of the two-dimensional tire model 20 by rotating it once around the tire rotation axis, and then finding the volume of the tire constituent member by adding up the volumes of all the elements that make up the tire constituent member. Specifically, first, using the Pappus-Guldin theorem, the volume of each element on the two-dimensional tire model 20 when rotated once around the tire rotation axis is calculated using the following formula.

Figure 0007649124000003
Figure 0007649124000003

ここで、Rmはm番目の要素の重心までのタイヤ回転軸からの距離、Smはm番目の要素の面積、vmはm番目の要素の体積である。なお、タイヤ回転軸から要素の重心までの距離Rは重心座標から求まり、重心座標は節点座標から求まる。このようにして求まる各要素の体積を、次の式により足し合わせることにより、タイヤ構成部材の体積を求めることができる。 Here, Rm is the distance from the tire rotation axis to the center of gravity of the m-th element, Sm is the area of the m-th element, and vm is the volume of the m-th element. The distance R from the tire rotation axis to the center of gravity of the element is found from the center of gravity coordinates, which are found from the nodal coordinates. The volume of each element found in this way is added together using the following formula to find the volume of the tire constituent member.

Figure 0007649124000004
Figure 0007649124000004

ここで、jはタイヤ構成部材を構成する要素の数である。 Here, j is the number of elements that make up the tire component.

タイヤ2次元モデル20がタイヤ幅方向片側のみのモデルの場合、数2や数3、4の式で算出された体積Vを2倍することにより、タイヤ構成部材の体積を算出することができる。また、タイヤ2次元モデルがタイヤ幅方向両側の揃ったモデルの場合、数2や数3、4の式で算出された体積Vがタイヤ構成部材の体積である。 When the two-dimensional tire model 20 is a model of only one side in the tire width direction, the volume of the tire constituent members can be calculated by doubling the volume V calculated by equations 2, 3, and 4. Also, when the two-dimensional tire model is a model of both sides in the tire width direction, the volume V calculated by equations 2, 3, and 4 is the volume of the tire constituent members.

ところで、トレッドゴム25の体積Vの算出のとき、トレッドゴム25の2次元モデルをタイヤ周方向に展開することを想定するだけでは、2次元モデルに現れない各種溝(例えば横溝やサイプ)の容積(すなわち、実際にはゴムが存在しない部分の容積)が、トレッドゴム25の体積に計算上含まれてしまう。それを防ぐために、部材体積算出部17は、タイヤ2次元モデル20をタイヤ周方向に1周展開して算出されるトレッドゴム25の体積(上記のVと同じ体積)から、2次元モデルに現れない前記各種溝の容積(上記のV)を除き、トレッドゴム25のより正確な体積を算出する。 Incidentally, when calculating the volume Vt of the tread rubber 25, simply assuming that the two-dimensional model of the tread rubber 25 is expanded in the tire circumferential direction results in the calculation including the volumes of various grooves (e.g., lateral grooves and sipes) that do not appear in the two-dimensional model (i.e., the volume of portions where no rubber actually exists) in the volume of the tread rubber 25. To prevent this, the member volume calculation unit 17 calculates a more accurate volume of the tread rubber 25 by subtracting the volumes of the various grooves that do not appear in the two-dimensional model (the above Vq ) from the volume of the tread rubber 25 calculated by expanding the tire two-dimensional model 20 once in the tire circumferential direction (the same volume as the above Vp ).

具体的には、部材体積算出部17は、次の式によりトレッドゴム25の正確な体積Vを算出する。 Specifically, the member volume calculation unit 17 calculates the accurate volume Vt of the tread rubber 25 by the following formula.

Figure 0007649124000005
Figure 0007649124000005

ただし、実際には、上記の各種溝の容積Vではなく、スリットボイド比Rが明らかになっていることが多い。そこで本実施形態では、部材体積算出部17は、次の式によりトレッドゴム25の正確な体積Vを算出する。 However, in practice, the slit void ratio R is often known, rather than the volume Vq of each of the above-mentioned various grooves. Therefore, in this embodiment, the member volume calculation unit 17 calculates an accurate volume Vt of the tread rubber 25 by the following formula.

Figure 0007649124000006
Figure 0007649124000006

原価算出部18は、データベース14から読み込んだ各タイヤ構成部材の材料原価と、部材体積算出部17が算出した各タイヤ構成部材の体積とから、タイヤの原価を算出する。詳細には、原価算出部18は、タイヤ構成部材の体積にそのタイヤ構成部材の材料密度と材料原価を掛けることによりそのタイヤ構成部材の原価を算出し、全てのタイヤ構成部材の原価を足すことによりタイヤの原価を算出する。すなわち、タイヤの原価は次の式により算出される。 The cost calculation unit 18 calculates the cost of the tire from the material cost of each tire constituent member read from the database 14 and the volume of each tire constituent member calculated by the material volume calculation unit 17. In detail, the cost calculation unit 18 calculates the cost of the tire constituent member by multiplying the volume of the tire constituent member by the material density and material cost of the tire constituent member, and calculates the cost of the tire by adding up the costs of all the tire constituent members. In other words, the cost of the tire is calculated by the following formula.

Figure 0007649124000007
Figure 0007649124000007

ここで、Yはタイヤの原価(円)、Vはn番目のタイヤ構成部材の体積(m)、ρはn番目のタイヤ構成部材の材料密度(kg/m)、cは材料原価(円/kg)、iは1つのタイヤを構成するタイヤ構成部材の数である。 Here, Y is the cost of the tire (yen), Vn is the volume of the nth tire constituent ( m3 ), ρn is the material density of the nth tire constituent (kg/ m3 ), cn is the material cost (yen/kg), and i is the number of tire constituents that make up one tire.

なお、データベース14に、ゴム部材の材料のデータのみが格納され、スチールコードや有機繊維コード等のゴム部材以外の部材の材料のデータが含まれていない場合は、数7の式だけではタイヤの正確な原価を算出できない。その場合は、数7で算出された原価Yに、ゴム部材以外の部材の原価を加算することにより、タイヤのより正確な原価を算出することができる。 If database 14 stores only data on rubber components and does not contain data on materials other than rubber components such as steel cords and organic fiber cords, the exact cost of the tire cannot be calculated using equation 7 alone. In that case, a more accurate cost of the tire can be calculated by adding the cost of components other than rubber components to the cost Y calculated using equation 7.

また、データベース14の物性値は、有限要素解析によるシミュレーションのときに使用されるものであり、タイヤの原価の算出のときには使用されない。 The physical property values in database 14 are used during simulation using finite element analysis, but are not used when calculating the cost of the tire.

以上の原価算出システム10によりタイヤの原価を算出する方法について、図4のフローチャートに基づき説明する。 The method for calculating the cost of tires using the cost calculation system 10 described above will be explained with reference to the flowchart in Figure 4.

まず、モデル取得部16が、有限要素モデルであるタイヤ2次元モデル20を取得する(S1)。なお、タイヤ2次元モデル20は、例えば、タイヤの2次元のCAD図面から作成され、メモリ12等に予め記憶されている。 First, the model acquisition unit 16 acquires a two-dimensional tire model 20, which is a finite element model (S1). The two-dimensional tire model 20 is created, for example, from a two-dimensional CAD drawing of the tire and is stored in advance in the memory 12, etc.

次に、有限要素モデルであるタイヤ2次元モデル20に対し、配合番号がデータベース14から取得される(S2)。具体的には、利用者が、入力装置30を操作して、有限要素モデルの各要素に、データベース14に格納されている配合番号を割り当てる。これにより、各要素と、配合番号に紐付けられた物性値、密度及び材料原価とが紐付けられる。1つのタイヤ構成部材に対して複数の要素が存在するので、同じタイヤ構成部材に属する複数の要素に対しては同じ配合番号が割り当てられる。なお、有限要素モデルは、各要素に物性値が割り当てられることにより、シミュレーションに使用できるようになる。シミュレーションについては、ここでは説明を省略する。 Next, a compounding number is obtained from the database 14 for the two-dimensional tire model 20, which is a finite element model (S2). Specifically, the user operates the input device 30 to assign the compounding number stored in the database 14 to each element of the finite element model. This links each element to the physical property value, density, and material cost linked to the compounding number. Since there are multiple elements for one tire component, the same compounding number is assigned to multiple elements belonging to the same tire component. Note that the finite element model becomes available for simulation by assigning physical property values to each element. A description of the simulation will be omitted here.

次に、部材体積算出部17が、モデル取得部16が取得したタイヤ2次元モデル20に基づき、各タイヤ構成部材の体積を算出する(S3)。このとき、部材体積算出部17は、スリットボイド比Rを使用して、2次元モデルをタイヤ周方向に展開する計算により求まるトレッドゴムの体積Vから、2次元モデルに現れない各種溝の容積Vを除いて、トレッドゴム25の正確な体積Vを算出する。スリットボイド比Rは利用者によって入力装置30から入力される。 Next, the member volume calculation unit 17 calculates the volume of each tire constituent member based on the tire two-dimensional model 20 acquired by the model acquisition unit 16 (S3). At this time, the member volume calculation unit 17 uses the slit void ratio R to calculate the accurate volume Vt of the tread rubber 25 from the volume Vp of the tread rubber obtained by a calculation of developing the two-dimensional model in the tire circumferential direction, excluding the volume Vq of various grooves that do not appear in the two-dimensional model . The slit void ratio R is input by the user from the input device 30.

次に、原価算出部18が、各タイヤ構成部材の体積、密度及び材料原価に基づき、タイヤの原価を算出する(S4)。このとき、原価算出部18は、ステップS2において割り当てられた配合番号に基づきその材料の原価をデータベース14から読み込んで算出に使用する。 Next, the cost calculation unit 18 calculates the cost of the tire based on the volume, density, and material cost of each tire component (S4). At this time, the cost calculation unit 18 reads the cost of the material from the database 14 based on the compounding number assigned in step S2 and uses it for the calculation.

次に、原価算出部18は算出結果を出力装置31に出力する(S5)。 Next, the cost calculation unit 18 outputs the calculation result to the output device 31 (S5).

以上のように、本実施形態の原価算出システム10は、タイヤの有限要素モデルに基づき求まる各タイヤ構成部材の体積と、データベース14に記憶されている各タイヤ構成部材の材料原価とを使用して完成品としてのタイヤの原価を算出する。それにより、管理されている材料原価のデータと、シミュレーションのために作成された有限要素モデルとを活用して、タイヤの原価を算出することができる。 As described above, the cost calculation system 10 of this embodiment calculates the cost of a tire as a finished product using the volume of each tire component determined based on the finite element model of the tire and the material cost of each tire component stored in the database 14. This makes it possible to calculate the cost of a tire by utilizing the managed material cost data and the finite element model created for the simulation.

また、本実施形態の有限要素モデルはタイヤの幅方向断面の2次元モデルであるが、部材体積算出部17がその2次元モデルをタイヤ周方向に1周展開したときの各タイヤ構成部材の体積を算出することにより、1つのタイヤ全体の中での各タイヤ構成部材の体積を算出することができる。そして、その体積を使用して原価算出部18がタイヤの原価を算出することができる。そのため、有限要素モデルとして2次元モデルしか準備できない場合にも、タイヤの原価を算出することができる。また、タイヤの原価の算出のためだけに3次元モデルを作成する必要がないので、短時間で原価を算出することができる。 In addition, the finite element model of this embodiment is a two-dimensional model of the tire widthwise cross section, but the component volume calculation unit 17 calculates the volume of each tire component when the two-dimensional model is expanded once in the tire circumferential direction, thereby making it possible to calculate the volume of each tire component within the entire tire. The cost calculation unit 18 can then use this volume to calculate the cost of the tire. Therefore, even if only a two-dimensional model is available as the finite element model, the cost of the tire can be calculated. Also, since there is no need to create a three-dimensional model just to calculate the cost of the tire, the cost can be calculated in a short time.

また、部材体積算出部17が、2次元モデルをタイヤ周方向に1周展開したときのトレッドゴム25の体積から、2次元モデルに現れない溝の体積を除いて、最終的なトレッドゴム25の体積を算出する。そのため、トレッドゴム25の体積をより正確に算出することができ、タイヤの原価をより正確に算出することができる。 The component volume calculation unit 17 also calculates the final volume of the tread rubber 25 from the volume of the tread rubber 25 when the two-dimensional model is expanded once in the tire circumferential direction, excluding the volume of grooves that do not appear in the two-dimensional model. This makes it possible to more accurately calculate the volume of the tread rubber 25, and therefore the cost price of the tire.

また、上記の通り、本実施形態の原価算出方法は、タイヤの有限要素モデルに基づき各タイヤ構成部材の体積を求めるステップと、データベース14から各タイヤ構成部材の材料原価を取得するステップと、各タイヤ構成部材の体積と材料原価を使用してタイヤの原価を算出するステップと、を有する。この方法により、管理されている材料原価のデータと、シミュレーションのために作成された有限要素モデルとを活用して、タイヤの原価を算出することができる。 As described above, the cost calculation method of this embodiment includes the steps of determining the volume of each tire component based on a finite element model of the tire, obtaining the material cost of each tire component from database 14, and calculating the cost of the tire using the volume and material cost of each tire component. This method makes it possible to calculate the cost of the tire by utilizing managed material cost data and a finite element model created for the simulation.

以上の実施形態に対して様々な変更を行うことができる。以下では変更例について説明する。 Various modifications can be made to the above embodiment. Examples of modifications are described below.

<変更例1>
モデル取得部16の取得する有限要素モデルは、タイヤ全体の3次元モデルでも良い。その場合、部材体積算出部17は、上記実施形態のように2次元モデルをタイヤ周方向に展開する計算をしなくても、3次元モデルから各タイヤ構成部材の体積を算出することができる。またこの場合、深さ方向に形状が変化する3次元サイプ等、3次元的に形状の変化する溝や陸部等の体積を正確に算出することができ、トレッドゴム25の体積を正確に算出することができる。
<Modification 1>
The finite element model acquired by the model acquisition unit 16 may be a three-dimensional model of the entire tire. In this case, the member volume calculation unit 17 can calculate the volume of each tire component from the three-dimensional model without performing calculations to expand the two-dimensional model in the tire circumferential direction as in the above embodiment. In this case, the volume of grooves and land portions whose shapes change three-dimensionally, such as three-dimensional sipes whose shapes change in the depth direction, can be accurately calculated, and the volume of the tread rubber 25 can be accurately calculated.

<変更例2>
原価算出システム10の具体的使用形態は限定されない。例えば、サーバに上記の原価算出システム10を設け、そのサーバにネットワークを介して複数のクライアントコンピュータを接続することにより、それぞれのクライアントコンピュータでタイヤの原価を算出できるよう構成されていても良い。
<Modification 2>
There is no limitation on the specific form of use of the cost calculation system 10. For example, the cost calculation system 10 may be provided in a server, and a plurality of client computers may be connected to the server via a network, so that each client computer can calculate the cost of a tire.

<変更例3>
上記実施形態では原価の通貨が円であったが、もちろん、原価算出部18が他の通貨で原価を算出しても良い。また、原価算出部18が、ある通貨で原価を算出した後、別の通貨に換算しても良い。
<Modification 3>
In the above embodiment, the cost is calculated in yen, but the cost calculation unit 18 may calculate the cost in another currency. Also, the cost calculation unit 18 may calculate the cost in one currency and then convert it into another currency.

また、材料毎に生産される国が異なる等の理由で、データベース14において、ある材料の原価は円、別のある材料の原価はドル、等と材料毎に材料原価の通貨が異なる場合がある。その場合は、原価算出部18は次の式でタイヤの原価を算出する。 In addition, because each material is produced in a different country, the cost of one material may be expressed in yen and the cost of another material in dollars in the database 14, and so on. In such cases, the cost calculation unit 18 calculates the cost of the tire using the following formula.

Figure 0007649124000008
Figure 0007649124000008

ここで、aは、n番目のタイヤ構成部材の原価(c)の通貨を、算出しようとする原価(Y)の通貨に換算するための係数である。 Here, a n is a coefficient for converting the currency of the cost (c n ) of the nth tire constituent member into the currency of the cost (Y) to be calculated.

<変更例4>
トレッドゴム25の原価を算出する方法は、上記実施形態のようにトレッドゴム25の正確な体積Vを算出した後に、Vに材料密度ρと材料原価cを掛けて算出する方法に限定されない。
<Modification 4>
The method of calculating the cost of the tread rubber 25 is not limited to the method of calculating an accurate volume Vt of the tread rubber 25 as in the above embodiment, and then multiplying Vt by the material density ρn and the material cost cn .

例えば、最初に、部材体積算出部17が、タイヤ2次元モデル20をタイヤ周方向に展開して算出されるトレッドゴム25の体積Vを算出する。次に、原価算出部18が、体積Vに材料密度ρと材料原価cを掛けることにより、タイヤ2次元モデル20に現れない各種溝の存在を無視した仮の原価Yを算出する。次に、原価算出部18が、スリットボイド比Rを用いて次の式により正確な原価Yを算出する。 For example, first, the component volume calculation unit 17 calculates the volume Vp of the tread rubber 25 calculated by developing the tire two-dimensional model 20 in the tire circumferential direction. Next, the cost calculation unit 18 multiplies the volume Vp by the material density ρn and the material cost cn to calculate a tentative cost Y1 that ignores the presence of various grooves that do not appear in the tire two-dimensional model 20. Next, the cost calculation unit 18 calculates an accurate cost Y2 by the following formula using the slit void ratio R.

Figure 0007649124000009
Figure 0007649124000009

<変更例5>
データベース14に、スチールコードや有機繊維コード等のゴム部材以外の部材の材料のデータが含まれていても良い。その場合は、数7の式でタイヤの正確な原価を算出することができる。
<Modification 5>
The database 14 may also include data on materials other than rubber members, such as steel cords and organic fiber cords. In that case, the accurate cost of the tire can be calculated using the formula (7).

10…原価算出システム、11…CPU、12…メモリ、13…プログラム、14…データベース、16…モデル取得部、17…部材体積算出部、18…原価算出部、20…タイヤ2次元モデル、21…ビード、22…カーカスプライ、23…インナーライナー、24…ベルト、25…トレッドゴム、26…サイドウォールゴム、27…リムストリップ、28…主溝、30…入力装置、31…出力装置 10...cost calculation system, 11...CPU, 12...memory, 13...program, 14...database, 16...model acquisition unit, 17...component volume calculation unit, 18...cost calculation unit, 20...tire two-dimensional model, 21...bead, 22...carcass ply, 23...inner liner, 24...belt, 25...tread rubber, 26...sidewall rubber, 27...rim strip, 28...main groove, 30...input device, 31...output device

Claims (3)

完成品の原価の算出に必要なデータのデータベースと、前記データベースのデータを使用して前記完成品の原価を算出する算出部とを有する原価算出システムにおいて、
前記データベースが、複数の材料についての材料原価のデータを含み、
前記算出部が、材料の異なる複数のタイヤ構成部材からなるタイヤである前記完成品の原価を算出するものであり、
前記算出部が、タイヤの有限要素モデルに基づき求まる各タイヤ構成部材の体積と、前記データベースに記憶されている各タイヤ構成部材の材料の材料原価とを使用して、前記完成品としてのタイヤの原価を算出することを特徴とし
前記有限要素モデルがタイヤの幅方向断面の2次元モデルであり、前記算出部が、前記2次元モデルをタイヤ周方向に1周展開したときの各タイヤ構成部材の体積を算出し、その体積を使用してタイヤの原価を算出し、
前記タイヤ構成部材の1つであるトレッドゴムについては、前記算出部が、前記2次元モデルをタイヤ周方向に1周展開したときのトレッドゴムの体積から、前記2次元モデルに現れない溝の体積を除いて、トレッドゴムの体積とする、原価算出システム。
A cost calculation system having a database of data necessary for calculating the cost of a finished product, and a calculation unit that calculates the cost of the finished product using data from the database,
the database includes material cost data for a plurality of materials;
The calculation unit calculates a cost of the finished product, which is a tire made of a plurality of tire constituent members made of different materials,
the calculation unit calculates a cost of the tire as a finished product by using a volume of each tire constituent member obtained based on a finite element model of the tire and a material cost of each tire constituent member stored in the database ,
the finite element model is a two-dimensional model of a tire width direction cross section, the calculation unit calculates a volume of each tire constituent member when the two-dimensional model is expanded once in the tire circumferential direction, and calculates a cost of the tire using the volume;
With regard to tread rubber, which is one of the tire constituent components, the calculation unit determines the volume of the tread rubber by excluding the volume of grooves that do not appear in the two-dimensional model from the volume of the tread rubber when the two-dimensional model is expanded once in the circumferential direction of the tire .
コンピュータが、原価の算出に必要なデータをデータベースから取得するステップと、前記データベースから取得されたデータを使用して原価を算出するステップとを実行する原価算出方法において、
前記データベースが、複数の材料についての材料原価のデータを含むものであり、
前記原価算出方法は、前記コンピュータが、材料の異なる複数のタイヤ構成部材からなるタイヤの原価を算出する方法であり、
前記コンピュータが、
タイヤの有限要素モデルに基づき各タイヤ構成部材の体積を求めるステップと、
前記データベースから前記データとして各タイヤ構成部材の材料の材料原価を取得するステップと、
各タイヤ構成部材の体積と材料原価を使用してタイヤの原価を算出するステップと、
を実行することを特徴とし、
前記有限要素モデルがタイヤの幅方向断面の2次元モデルであり、前記コンピュータが、前記2次元モデルをタイヤ周方向に1周展開したときの各タイヤ構成部材の体積を算出し、その体積を使用してタイヤの原価を算出し、
前記タイヤ構成部材の1つであるトレッドゴムについては、前記コンピュータが、前記2次元モデルをタイヤ周方向に1周展開したときのトレッドゴムの体積から、前記2次元モデルに現れない溝の体積を除いて、トレッドゴムの体積とする、原価算出方法。
A cost calculation method, comprising the steps of: acquiring data necessary for cost calculation from a database; and calculating a cost using the data acquired from the database,
The database includes data on material costs for a plurality of materials;
The cost calculation method is a method in which the computer calculates a cost of a tire made of a plurality of tire constituent members made of different materials,
The computer,
determining a volume of each tire component based on a finite element model of the tire;
acquiring a material cost of each tire component as the data from the database;
Calculating the cost of the tire using the volume and material cost of each tire component;
The present invention is characterized in that :
the finite element model is a two-dimensional model of a tire width direction cross section, the computer calculates a volume of each tire component when the two-dimensional model is expanded once in the tire circumferential direction, and calculates the tire cost using the volume;
With regard to tread rubber, which is one of the tire constituent components, the computer calculates the volume of the tread rubber by subtracting the volume of grooves that do not appear in the two-dimensional model from the volume of the tread rubber when the two-dimensional model is expanded once in the circumferential direction of the tire .
コンピュータに、請求項の方法を実行させるためのプログラム。
A program for causing a computer to execute the method of claim 2 .
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