2021 Fiscal Year Annual Research Report
Reduction of environmental impact by multidimensional optimization of environmentally friendly products concerning time, space, and function axes
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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 – 2022-03-31
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| Keywords | 環境配慮型製品 / リマニュファクチャリング / リユース / リユース効率 / メンテナンス / ライフサイクルシミュレーション |
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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，必要に応じて新品部品・修理部品・リサイクル部品を組み合わせることによって新規に工業製品を生産する方式（リマニュファクチャリング）は，すべての部品を新規に製造して組み立てていく生産方式よりも環境への負荷が低減できる．本事業では，リユース部品の物理寿命分布，使用済み製品のリユース・リサイクル・廃棄戦略，およびメンテナンスの関係を研究した．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．本事業において得られた研究成果の概要は次の通りである．
(1) 使用済み製品がリユース工場に回収され，リユース・リサイクル・廃棄という何れかの選択がなされることを想定し，使用済み製品の循環性を評価するための指標をリユース効率という名称を与えて確率モデルとして構築した．
(2) リユース部品の長寿命化と使用済み製品の回収にはコストが発生する．そこで，リユース効率を大きくしつつ，同時にコストを小さくするべく，単位コストあたりのリユース効率という評価基準を考え，それが最大となるような製品耐久性・回収率・リユース回数を得ることを目的として最適化問題を定式化し，最適解を導いた．
(3) リユース部品の長寿命化は工業製品の循環性を高めるためには大事であるが，長寿命化の処理内容によっては，逆に環境負荷やコストが増大してしまうことがある．このため，製品に応じて適切な物理寿命の改善計画を立案することが大事である．そこで，製品の物理・機能寿命分布に関するパラメータを変化させたもとで，リユース部品の故障時におけるメンテナンス処理およびリユース部品の物理・機能寿命分布がリユース効率と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た．
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