2019 Fiscal Year Research-status Report
付加製造技術を用いた人工物の適応的アップグレードに関する実証研究
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18KT0060
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
福重 真一 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (10432527)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
舘野 寿丈 明治大学, 理工学部, 専任教授 (30236559)
高本 仁志 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (30613244)
木下 裕介 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (60617158)
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| Project Period (FY) |
2018-07-18 – 2021-03-31
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| Keywords | リユース / アップグレード / CAD / Additive Manufacturing |
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| Outline of Annual Research Achievements |
リユースは循環経済を実現するための重要なライフサイクルオプションの一つである。しかし、製品の設計時に将来の部品組み込みリユースを想定した製品形状を決定することは難しい。そこで2019年度の研究では、様々な世代・機種の使用済み製品からリユース部品を取り出し、それらの部品形状に応じて受け入れ側の製品形状を柔軟に変化させる「適応的リユース」の概念を提案し、その循環生産プロセスを検討した。また、付加製造技術によって製造したアダプタを用いることで、多様な形状のリユース部品を新規製造製品に組み込むための設計手法を開発した。
本手法では、まず新規に設計する製品と回収する使用済み製品の機能・構造図をそれぞれ作成し、それらを参照しながら回収製品から取り出したリユース部品が担う機能を決定する。つぎに、モデルベース開発のプロセスに基づき、様々なシミュレーションの結果からリユース部品に要求される仕様の範囲を決定する。また、リユース部品の形状に合わせてアダプタの形状を変化させられるように、形状の変化範囲を3D-CADモデル上で設定する。
製品の製造時には、回収製品から取り出したリユース部品の形状を個別に計測し、その3次元データを用いてアダプタを付加製造により出力することで、異なる年式・種別の製品から取り出した部品を同一機種の新製品に組み込む。
上記のプロセスを、ホームアシスタントロボットの設計・製造に適用することで、本研究で開発した手法の有効性を検証した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
付加造形技術を用いた適応的リユースのための製品設計手法を開発し、ホームアシスタントロボットを対象にケーススタディを行ったが、ロボットの製造に難航し、当初予定していた環境負荷評価まで実施することが出来なかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
ライフサイクルシミュレーションによって適応的リユースの資源消費量削減効果を見積もるとともに、様々な工業製品のリユースを想定した循環経済のシナリオについて考察する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症の影響により、当初参加予定であった国際会議２件、国内会議３件が中止となり、その参加費と旅費を次年度に使用することとなった。
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