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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Engineering Support for Next Generation Manufacturing System Based on Digital Triplet Concept

Research Project

Project/Area Number 19H02037
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

梅田 靖  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (40242086)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 原 辰徳  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 主幹研究員 (00546012)
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)
近藤 伸亮  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 (40336516)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords生産システム / ディジタル革命 / ディジタル・トリプレット / Learning Factory / エンジニアリング支援 / ディジタル・ツイン / Cyber Physical System
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、今後のディジタル化された生産システムに対する新たなエンジニアリング活動の姿を明らかにするために、代表者が提唱する「Digital Triplet (D3)構想」を具体化、理論化する。さらに、生産システムのエンジニアリング活動支援、得られた情報の再利用・知識化、および、生産システムと製品の設計への反映の三点について、エンジニアリング支援方法論を提案する。
2019年度は、D3システムの構築、ケーススタディ課題設定、および、エンジニアリング・サイクル(EC)表現方法論の検討の3点について研究を行った。
D3システムの構築に関しては、別予算で購入した、おもちゃの自動車の自動組立を対象とした摸擬生産システム(Learning Factory, LF)を対象に、(株)デンソーの協力を得て、本研究のワークベンチとなるディジタルツインを構築した。コロナ禍の影響もあり、LFの開発、納入の遅れが発生したため、本項目については研究期間を2020年度まで延長し、2020年秋に完成させた。
課題設定に関しては、LFの機能を分析することにより、生産システム技術者が、不具合を発見し、それを解消する作業、および、LFのカイゼン作業を対象とすることを決定した。エンジニアリング・サイクル(EC)表現方法論については、国際標準であるIDEF (Integration DEFinition) 0をベースにして、ECを実施するプロセスを記述する言語の第1バーションを作成した。加工プログラム設計を例として、熟練技術者の加工設計過程をこの言語で記述、分析し、問題解決に必要なECの分析、抽出を行った。さらに、加工プログラム設計に実際の加工工程から得られる知識を反映させる方法論を研究し、産総研臨海副都心センタースマート製造テストベッドに適用した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本年度の主要課題である、D3システムの構築が、コロナ禍の影響もあり、このハードウェアのLFの開発、納入の遅れが発生したため、本課題については研究期間を2020年度まで延長し、2020年秋に完成させることができた。このため、2019年度単体で見れば「(3) やや遅れている。」と判断した。残りの2課題である、ケーススタディ課題設定、エンジニアリング・サイクル(EC)表現方法論については順調に進展している。また、研究期間を延長した結果としては、3課題共に順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

2020年度までで遅れを取り戻せたので、2021年度以降は計画どおりに研究を進める。

  • Research Products

    (6 results)

All 2019 Other

All Journal Article (1 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] ディジタル・トリプレットの構想2019

    • Author(s)
      梅田靖
    • Journal Title

      設計工学

      Volume: 54 Pages: 403-409

  • [Presentation] An education program for digital manufacturing system engineers based on 'Digital Triplet' concept2019

    • Author(s)
      Yasushi Umeda
    • Organizer
      日本機械学会2019年度年次大会, 市民フォーラム "Beyond the paradigm of Industries 4.0 and Society 5.0"
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Supporting human engineering activities by Digital Triplet2019

    • Author(s)
      Yasushi Umeda
    • Organizer
      The Robot Revolution and Industrial IoT International Symposium 2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] Revitalizing Human-Machine Interaction for the Advancement of Society - Perspectives from Germany and Japan2019

    • Author(s)
      Henning Kagermann and Youichi Nonaka
    • Total Pages
      51
    • Publisher
      Acatech
  • [Remarks] 東京大学 人工物工学研究センター

    • URL

      http://race.t.u-tokyo.ac.jp

  • [Remarks] 東京大学 梅田・木下研究室

    • URL

      http://www.susdesign.t.u-tokyo.ac.jp/index.html

URL: 

Published: 2021-12-27  

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