2022 Fiscal Year Research-status Report
Co-creation of digital twin technology for efficient blasting in the Mining 4.0 era
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21KK0070
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
川村 洋平 北海道大学, 工学研究院, 教授 (40361323)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北原 格 筑波大学, 計算科学研究センター, 教授 (70323277)
宍戸 英彦 筑波大学, 計算科学研究センター, 助教 (50782067) [Withdrawn]
鳥屋 剛毅 秋田大学, 国際資源学研究科, 准教授 (50753240)
福田 大祐 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (80647181)
菊池 亮佑 北海道大学, 工学研究院, 助教 (50832854)
PARK ILHWAN 北海道大学, 工学研究院, 助教 (80844753)
謝 淳 筑波大学, 計算科学研究センター, 研究員 (00913287)
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| Project Period (FY) |
2021-10-07 – 2025-03-31
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| Keywords | 多視点画像撮影方式 / スマートマイニング / デジタルツイン / 発破 / モックパイル粒度分布推定 / Blastingプラットフォーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本共同研究は、世界の鉱業が目指す“2050年の低炭素型自動化・無人化鉱山操業”を牽引する次世代鉱山デジタルツインテクノロジーを開発するものである。自動化および無人化が最も必要とされる発破現場の切羽と発破起砕物（モックパイル）を対象に、３次元形状復元などの多次元情報処理と深層学習に代表される人工知能を統合することでCyber-Physical Blastingプラットフォームを構築する。その中で多様な発破シミュレーションおよび検証実験を繰り返し、モックパイル粒度分布推定や発破デザインなどの自動化システムを実装することにより、最適発破計画、発破効率向上、生産率向上、生産管理および安全管理を実現とするものである。
本研究チームは、鉱業界で世界随一の規模と研究体制を誇るの研究教育コンソーシアム“Mining Education Australia (MEA)”と関わりが深く、MEAが推し進める“未来のスマートマイニングに資する共同研究”に、本研究の研究成果である高度ICTを導入することで国際共同研究開発を加速・推進する。国内外の先進的な研究者で組織された学際研究チームが、上記コンソーシアムや海外資源採掘企業と緊密に連携しながら研究開発を実施することにより、実用化の先鞭を付けること目指した。
2年目である2022年度は若手研究員4名をオーストラリアに派遣し、現地研究チームとの共同研究および交流を図った。オーストラリアからは対応者であるHyongdoo Jangを日本に招聘し、研究打合せを行った。これにより、3次元ディープラーニングによるモックパイル粒度分布推定やトンネル発破デザインなどの最適化のための研究を遂行した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2022年度は依然としてコロナ禍であり、予定していたすべての渡航を実現できなかったが、オンライン打合せの活用により、予定していた研究項目は遂行するに至った。
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| Strategy for Future Research Activity |
対象国のオーストラリアでの実地研究にはまだ難しさはあるが（航空券代の高騰）、2023年度からは状況が許す限り若手研究者の派遣を行っていき、当初計画と遜色のない成果を上げていく方針である。
具体的には、開発した「発破起砕物の粒度分布推定システム」の高精度化と発破方式の最適化に取り組む。発破方式の最適化は基礎研究が完了した段階であり、オーバーブレイクレジスタンスファクター（ORF）という概念を策定した。この指標を実現場で適用し、発破の最適化を試みる。
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| Causes of Carryover |
2022年度は続くコロナ禍によって相手国までの（オーストラリアとカナダ）航空券代が高騰しており、それに研究費を多く割く事は費用対効果が低いと判断した。よって、交流部分よりも各自の研究を進めた。本年度はそれらの得られた結果のすり合わせをメインとして渡航および招へいを増やし、共同研究に弾みをつける。
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