工場モデルに基づく仮想生産を利用した機械製品の生産性事前評価

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03555023
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 木村 文彦 東京大学, 先端科学技術センター, 教授 (60133104)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 良正 東京大学, 工学部・精密機械工学科, 助手 ; 乾 正知 東京大学, 工学部・精密機械工学科, 講師 (90203215) ; 鈴木 宏正 東京大学, 教養学部・情報・図形科学教室, 助教授 (40187761)
• Keywords: 仮想生産 / 工場モデリング / プロダクトモデリング / 生産シミュレ-ション / 加工プロセスモデル / 工程設計 / ラピッドプロトタイピング / CIM

Research Abstract

柔軟な変種変量生産においては、従来の様に大量生産の過程において製品やその生産方式を最適化していくことが困難になる。そこで、本研究では物理的な実体による試作や製造過程の試験を出来るかぎり少なくして、計算機支援による模擬設計生産により工業生産を効率化、高度化していくことを考え、以下の研究を行った。まず、製品のプロダクトモデリングにおいて、製品機能主体の記述と生産準備情報主体の記述とを考察し、両者を関連付けて表現し操作できる一般的な表現の枠組みを考察した。特に、機械の基本的な構造や機構、運動などを規定する条件を整理して、制約論理や数式によりそれらを処理できる一般的な枠組みを実現した。また、人の適切な指示により、有限要素システムなどの解析システムのための解析モデルを構成できる方式を考察し、プロトタイプシステムを実現した。上記のようなプロダクトモデリングを利用して、機械加工に限定して、工作機械、工具、その他、付随する情報をモデル化し、加工シミュレ-ションで有効に用いられるようにした。加工誤差と公差の関係についても考察して、実用的な評価ができるような方式を検討した。以上をまとめて、工場モデルの基本構成を検討し、簡単なプロトタイプシステムの構築を目指して、モデルの機能を評価した。特にグラフィックスによる仮想生産状況の把握が有用であるので、強力なグラフィックスエンジンを備えたエンジニアリングワ-クステ-ションを設置しモデリングによって利用可能とした。

Research Products

• [Publications] H.Ando,H.Suzuki & F.Kimura: "Top Down Specification and Manipulation of Product Models for Preliminary Design Support" Proc.IFIP TC5 Conference on Computer Applications in Production and Engineering. 183-190 (1991)
• [Publications] F.Kimura,H.Suzuki & I.Tanaka: "A Pattern-Directed Design System for Machine Assembly" Annals of the CIRP. 40. 127-130 (1991)
• [Publications] 山口 泰、木村 文彦: "多様体位相の隣接関係の関係の表現と操作" 情報処理学会論文誌. 32. 731-739 (1991)
• [Publications] 小林 一也、山口 泰、木村 文彦: "形状モデラのための基本インタフェ-ス" 精密工学会誌. 58. 259-264 (1992)
• [Publications] F.Kimura: "Software for Product Realization" Int.Symp.International Trends in Manufacturing towards the 21st Century. (1991)