Development of a Digital Twin Shipbuilding Process Simulation Method Using Actual Process Data

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K14962
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 24020:Marine engineering-related
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: MITSUYUKI Taiga 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (40741335)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: デジタルツイン / 離散プロセスシミュレーション / 生産管理

Outline of Final Research Achievements

This study aims to develop a digital-twin shipbuilding process simulation using construction performance data. We developed a method to estimate simulation models from past and current performance data, which are assumed to be acquired through IoT and routine reports among workers. The overall framework for utilizing these models in shipbuilding process management operations was developed.
By using the virtual shipbuilding process model and actual shipyard data, it was confirmed that the developed framework can analyze strategies for implementing efficient shipbuilding process management.

Free Research Field

システム工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

今後、造船分野でもIoTを活用した工場モニタリング、見える化が進むことが期待されるが、見える化以上の高度な意思決定につなげるためには、見える化に必要なデータと今まで研究されてきたシミュレーションモデルを併用したデジタルツインの枠組みが必要であるが、国内外含めて、造船工程のように標準化されているとは言えない人間系の作業が大きな割合を占める一品受注生産型の工程でデジタルツインの枠組みが導入・実用化された事例は存在しない。本研究はモニタリングデータを用いた今後の造船工程シミュレーション研究の新たな方向性を示すとともに、そのための研究基盤を構築するものである。