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2023 Fiscal Year Research-status Report

ブロックチェーン技術を基盤としたサイバーフィジカルライフサイクルシステムの構築

Research Project

Project/Area Number 21K03823
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

福重 真一  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10432527)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 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)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Keywordsブロックチェーン / サーキュラーエコノミー / ライフサイクルマネジメント / CPS / 資源循環
Outline of Annual Research Achievements

人工物(工業製品やその構成部品など)のライフサイクルを通じて、各個体の状態(使用頻度、所有者、故障履歴、劣化度など)や循環経路を把握し、その情報をサイバー空間のライフサイクルモデルに反映させるしくみとして"Cyber Physical Lifecycle System (CPLS)"を構想し、予備実験のためのプロトタイプシステムを作成した。
従来のCPSが対象としていた人工物は、所有者が明確でありIoT機器などから稼働中の情報を得るのは比較的容易であった。一方、製品ライフサイクルは、資源の採掘から製品や部品の製造、販売、使用、回収、リユース、リサイクルに至る様々なプロセスから構成されており、それぞれの工程を担うステークホルダもまた多様である。ライフサイクルマネジメントを実施する際に、異なるステークホルダに所有権が移ってゆく人工物の情報を収集し、ライフサイクル全体の状態を把握することは容易ではない。そこで、主に使用済み製品を対象として、その構成部品や材料の状態や行先を個別に追跡するための技術としてブロックチェーンをCPLSに実装した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

Cyber Physical Lifecycle System (CPLS)の概念は申請時にすでに構想しており、2023年度はその詳細な仕様について検討を行った。また、CPLSのプラットフォームとなるライフサイクルシミュレーションシステムについても、研究代表者が過去に開発したものを用いたため、おおむね計画通りにプロトタイプシステムを開発することができた。

Strategy for Future Research Activity

資源の循環バリューチェーンを管理するため、個別製品の検索や需給マッチングの機能をブロックチェーンのプラットフォーム上に実装し、これをCPLSに統合する。なお、物理空間における個別製品の挙動については、社会に広く普及している実際の製品群を扱うことは困難であるため、ライフサイクルシミュレーションによって模擬された製品群の挙動で代替し、サイバーとフィジカルの双方をそれぞれ異なるライフサイクルモデルによって再現する双子実験を実施する予定である。

Causes of Carryover

研究分担者でありシステムの構築を主に担う産業技術総合研究所の高本仁志氏が、半年間ドイツに派遣されることになり、CPLSのプラットフォームの開発に遅れが生じたため。

  • Research Products

    (9 results)

All 2025 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] NTNU(ノルウェー)

    • Country Name
      NORWAY
    • Counterpart Institution
      NTNU
  • [Int'l Joint Research] The University of Queensland(オーストラリア)

    • Country Name
      AUSTRALIA
    • Counterpart Institution
      The University of Queensland
  • [Journal Article] Development of a voxel-based CAD system for upstream life cycle designand its application to LCA2025

    • Author(s)
      Kanta Hoshiba, Hibiki Arai, Shinichi Fukushige
    • Journal Title

      Procedia CIRP

      Volume: 122 Pages: 605-610

    • DOI

      10.1016/j.procir.2024.01.086

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simulation-Based Management Method for Circular Manufacturing Using Response Surfaces2024

    • Author(s)
      Masaki Imai, Shinichi Fukushige
    • Journal Title

      Procedia CIRP

      Volume: 122 Pages: 390-394

    • DOI

      10.1016/j.procir.2024.01.056

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Optimization of Trash can Placement and Garbage Collection Routes Based on Human Flow and Behavioral Data2023

    • Author(s)
      Mahiro Kawata, Shinichi Fukushige, Masakuni Thunezawa, Kohei Sugiyama
    • Organizer
      EcoDesign2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Product-Service System Simulation for the Transformation of the Mobility Industry Towards Circular Economy2023

    • Author(s)
      Tomohiro Fukasawa, Shinichi Fukushige
    • Organizer
      EcoDesign2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 製品ライフサイクルを対象とした概念設計支援システムの開発2023

    • Author(s)
      新井 響, 福重 真一
    • Organizer
      精密工学会2023秋季大会学術講演会
  • [Presentation] Multi-Image-Based Digital Representation of Disassembly Information for Wasted Products2023

    • Author(s)
      Nao Yokokawa, Shinichi Fukushige, Takashi Michikawa
    • Organizer
      EcoDesign2023
  • [Presentation] TeleGhost: Asymmetric Telepresence System Using AR and VR Avatars in a Shared Real Space2023

    • Author(s)
      Kohta Seki, Shinichi Fukushige
    • Organizer
      2023 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC)
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2024-12-25  

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