2017 Fiscal Year Research-status Report
環境配慮型製品の時間軸・空間軸・機能軸に関する多元最適化による環境負荷低減
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17K00671
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| Research Institution | The University of Shiga Prefecture |
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Principal Investigator |
奥村 進 滋賀県立大学, 工学部, 教授 (70204146)
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2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 環境配慮型製品 / 環境負荷 / リユース / 物理寿命分布 / 機能寿命分布 / エンドオブライフオプション / メンテナンス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
使用済みの工業製品からリユース可能な部品を取り出し，それを新規に製造する工業製品に組み込む生産方式（リマニュファクチャリング，再製造）は，すべての部品を新規に製造して組み込む生産方式よりも環境への負荷が低減できる．本研究では，リユース部品の物理寿命分布（時間軸），エンドオブライフオプション（空間軸），およびメンテナンス（機能軸）の多元最適化を実施する．この研究によって，リマニュファクチャリングを効果的に行う上で不可欠である，環境配慮型製品の設計に関する新規的な指針を得ることができ，環境負荷のさらなる低減が期待される．初年度における研究実績の概要は次の通りである．
１．再製造システムと新規製造システムが並列に運用されているハイブリッド製造システムを対象にし，リユース部品の物理寿命分布がハイブリッド製造システムの運用コストにどのような影響を及ぼすのかを考察した．ハイブリッド製造システムの運用コストは混合整数計画問題として定式化した．使用済み製品の回収量・廃棄量はライフサイクルシミュレーションによって求め，これによって得られた結果を混合整数計画問題に反映させた．これらのもとで，リユース部品の物理寿命分布，使用済み製品の回収率，およびリユース部品のリユース可否にかかる判断基準を変化させて運用コストに対する感度を調べた．
２．再製造が連続生産またはロット生産されており，かつ新規製造がロット生産に限定されているハイブリッド製造システムを考察の対象にし，新規製品の発注コストおよび再製造品・新規製造品の在庫保管コストが新規製造の最適生産計画に及ぼす影響をライフサイクルシミュレーションによって検討した．使用済み製品の回収量および製品の需要量に関する予測精度が新規製造の最適生産計画に及ぼす影響を調べるとともに，再製造に関して連続生産・ロット生産のいずれがコスト上有利であるかを考察した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度までに進めた研究を基礎にして今年度の研究を進めたこともあり，概ね順調に進んでいると判断している．
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| Strategy for Future Research Activity |
１．再製造システムの運用コストを小さくするためには，システムパラメータをどのような優先順位でどの程度変更すべきであるかを物理寿命分布の最適化と結びつけて考察する．
２．リユース部品のメンテナンスに関する要素を取り入れ，メンテナンスによる機能回復の程度とそれに伴うコストがリユース部品の最適物理寿命分布に及ぼす影響を検討する．
３．エンドオブライフオプションの決定に関する研究では，これまでに実施した研究成果を踏まえ，製品を構成している部品数を増加させ，部品の属性データが最適化にどのような影響を及ぼすかを調べる．
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| Causes of Carryover |
現有設備の本研究遂行における適否を見極めながら本年度の研究を進めた結果，物品費を節約できたため次年度使用額が生じた．計算機のハードウェアとソフトウェアの進歩を踏まえて適切なものを購入する予定である．
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