2018 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

Research Project

Project/Area Number	17K00671
Research Institution	The University of Shiga Prefecture
Principal Investigator	奥村進滋賀県立大学, 工学部, 教授 (70204146)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2021-03-31
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
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．今年度における研究実績の概要は次の通りである．１．使用済み製品から取り出したリユースユニットを組み込んだ製品は，環境負荷およびコストの点で有利である．長寿命化を考えたリユースユニットの設計は環境負荷およびコストに関して不利にならないようにする必要がある．そこで，リユースユニットの物理寿命分布がリユース効率およびコスト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調べ，リユースユニットの最適な物理寿命分布に関して考察した．このとき，リユース部品の修理の実施による影響も考慮した．２．使用済み製品から取り出したリユース部品と新品部品を混在させて製造するシステム(再製造システム)，および新品部品のみを用いて製造するシステム(新規製造システム)を組み合わせたシステムのことをハイブリッド再製造システムと呼ぶ．このシステムを考察の対象として取り上げ，ライフサイクルシミュレーションと混合整数線形計画問題を併用した最適生産計画問題を考え，リユース部品の物理・機能寿命分布がハイブリッド再製造システムの運用コストおよび環境負荷に及ぼす影響を調べた．
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．
Strategy for Future Research Activity	１．リユースユニットには物理寿命分布と機能寿命分布が設定されるが，機能寿命分布が最適な物理寿命分布にどのような影響を及ぼすのかを考察する．２．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．３．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．
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．