2018 Fiscal Year Research-status Report
Manufacturing system evaluation based on IoT energy consumption model using simulation and mathematical method
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17K06090
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
日比野 浩典 東京理科大学, 理工学部経営工学科, 准教授 (70598359)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 生産システム / IoTエネルギ消費モデル / シミュレーション / 最適化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、生産ラインにおける単位製品あたりのエネルギ消費量（製造エネルギ原単位）を最小にするためのシミュレーション手法および数理的最適化手法を
開発し、製造エネルギ原単位の観点から生産システムの最適化を図る。
平成29年度に計画していたIoT環境下の生産設備のエネルギ消費を取得および利用するための「設備状態遷移に基づくエネルギ消費モデルの開発」、および、「シミュレーションシステムの提案と実装」について、開発が完了した。シミュレーションシステムは、IoTエネルギ消費モデルを実装済であり、かつ、「時刻の進行に伴う設備状態変化の模擬機能」、「評価時間分割単位によるスループット量を含む生産性情報を時刻付きでの生成機能」、および、「評価時間分割単位による消費エネルギ情報を時刻付きでの生成機能の3つの機能」を有している。
H30年度に計画している製造エネルギ原単位のロットサイズ依存性については、一部
平成30年度は、平成29年度に開発したシミュレーションシステムを、仮想的実データの生成システムとして捉え、様々な生産変動要因による生産システムの変動の傾向分析・評価を行う。平成30年度は、ロットサイズの変化と製造エネルギ原単位との関係性について、傾向分析・評価を行う。ロットサイズを大きくすると製造エネルギ原単位は下がり、ロットサイズを小さくすると製造エネルギ原単位は高まることは定性的には理解できているが、その関係性を定量的に評価されていない。ロットサイズと製造エネルギ原単位との定量的な関係性について明らかにする。
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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
理由
H30年度に計画していた、平成29年度に開発したシミュレーションシステムを、仮想的実データの生成システムとして捉え、様々な生産変動要因による生産システムの変動の傾向分析・評価を実施した。平成30年度は、ロットサイズの変化と製造エネルギ原単位との関係性について、傾向分析・評価を実施した。ロットサイズと製造エネルギ原単位との定量的な関係性について明らかにした。IoTエネルギ消費モデルの状態や状態遷移に基づく消費エネルギの定式化、および、生産設備間のものの流れに基づく定式を実施し、それらを統合化して生産量と消費エネルギ量を関係させる定式を行った。傾向分析に基づくロットサイズと製造エネルギ原単位との定量的な関係と、開発した定式化との比較を行い正式化の正当性について検証した。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度に開発したシミュレーションシステムを、仮想的実データの生成システムとして捉え、様々な生産変動要因による生産システムの変動の傾向分析・評価を行う。平成31年度は、故障頻度、特急品頻度など生産変動要因と製造エネルギ原単位との関係性について、傾向分析・評価を行う。故障頻度、特急品頻度など生産変動要因と製造エネルギ原単位との定量的な関係性について明らかにする。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由は以下の2点で、それぞれの使用計画を記す。
・当初成果発表予定の国際会議に時間的に参加できず、H31年度に発表を行うことにし、旅費費の支出に差が生じた。
・当初投稿予定の学会誌には投稿しておらず、その他の支出に差が生じた。
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