2022 Fiscal Year Annual Research Report
Use-case mode-driven development of smart manufacturing systems
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20K04234
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
高本 仁志 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (30613244)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近藤 伸亮 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任教授 (40336516)
木下 裕介 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (60617158)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | Multi Agent Simulation / Smart Manufacturing / Reference Architecture |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2022年度は、スマート製造システムの新たなユースケースを2例設計しシステム構築を実施した。1例目は、工具寿命評価を取り入れた生産計画システムであり、製造システムを構成する工作機械により共用される工具のモニタリングを行い、その結果として必要な工具交換などの活動を考慮した生産計画を生成するものである。2例目は、工作機械の稼働時における消費エネルギーのモニタリング予測・評価である。これは、工作機械の加工中の稼働データと電力消費量のデータに基づき、特定の種類の加工における単位時間の電力消費量を予測するモデルを構築し、そのモデルを同種の加工が計画される際に適用し、その電力消費量を評価するものである。これら2つのユースケースでは、産総研臨海副都心センターの模擬加工環境のシミュレーションモデルを活用し、ユースケースの開発を効率よく実施することができた。
研究期間全体を通じて実施した研究の概要は次の通りである。まず研究期間の前半で、スマート製造システムの新たなユースケースの設計に際し、スマート製造システムのシミュレーションモデルを拡張・再構成するための手続きを設計した。研究期間の後半では、研究代表者らが所有する生産システム設備のモデルや稼働データ、シミュレータなどを活用し、この手続きに従って複数のユースケースの設計、および、そのユースケースで用いられるシステムの実装を行った。
スマート製造システムの開発をユースケースを考慮して実施することで、データの収集と分析、モデルの構築と活用などに具体的な技術的仕様を定められることが、本研究で確認できたとともに、複数のユースケースを基本的に同じ手続き・粒度で記述することで、スマート製造システムを構成する実行可能なモデルの再利用性が向上できることが確認できた。
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