2022 Fiscal Year Annual Research Report
Research on adaptive upgrading of artefacts using additive manufacturing technology
| Project/Area Number |
18KT0060
|
|---|
| Research Institution | Waseda University |
|---|
Principal Investigator |
福重 真一 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10432527)
|
|---|
| 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, 研究部門付 (30613244)
木下 裕介 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (60617158)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-07-18 – 2023-03-31
|
| Keywords | リユース / リマニュファクチャリング / 循環経済 / エコデザイン / Circular Economy |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
使用済み製品からリユース可能な部品を取り出し、異なる機種や世代の製品に再利用することを目的として、付加製造(Additive Manufacturing)技術によって製造された部品をアダプタとして用いる「適応的リユース」の概念を提案し、その設計と製造に関する実証実験を行った。
最終年度は冷蔵庫を対象製品とした適応的リユースの設計検討および製造実験を行った。冷蔵庫の機能構造図（Function-Structure Map）に基づきリユース対象部品を選択し、これらリユース部品に要求される性能の範囲を1D-CAEにより特定するとともに、アダプタ部品の形状を3次元スキャナを用いた計測と幾何演算によって設計した。異なる種類・世代の冷蔵庫のみならず、エアコンの室外機といった異なる製品から取り出したコンプレッサ（リユース対象部品）の形状を計測し、その3次元データに基づいて付加製造によりアダプタ部品を個別に出力した。
上記のプロセスにより、多様な製品から取り出したリユース部品を用いて同一形状・機能を持つ冷蔵庫を大量に製造することが可能であることを確認した。すなわち、形状や構造が標準化されていない部品であっても、アダプタを介して同一製品に再利用可能であることが実証された。
以上の実験により得られたデータを用いて、ライフサイクルシミュレーション（LCS）により本研究が提案する適応的リユースの資源消費および環境負荷削減効果を試算した。提案手法は、部品リユースの適用範囲を拡げることで、製品ライフサイクル全体における資源循環効率を高めることが示された。
|
