2011 Fiscal Year Research-status Report
機械・回路・ソフトウェアの統合モデリングに基づく複合型製品の資産化支援
| Project/Area Number |
23760128
|
|---|
| Research Institution | Yamaguchi University |
|---|
Principal Investigator |
古賀 毅 山口大学, 理工学研究科, 准教授 (30431787)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2013-03-31
|
| Keywords | 設計工学 / システム工学 / 開発マネジメント / 材料力学 |
|---|
| Research Abstract |
近年，人工物に対して要求される機能の高度化・複雑化により，設計で取り扱う情報が加速度的に高度化・複雑化している．自動車や航空機・電子機器に代表される，機械・回路・ソフトウェアから構成される人工物は，複合型製品と呼ばれる．従来，設計者同士の調整で問題を発見し排除する，という「すり合わせ型の開発」が行われているが，この複合型製品を設計開発する方法として，すり合わせに過度に依存した旧来の開発方法では，限界に来ているのではないか，という声が現場から聞かれる状況にある．そこで，複合型製品をモデル化し，モデルを用いて開発を効率化する，というモデル駆動型の開発マネジメントの研究を進めている．現在，複合型製品（ソフトウェアを含めた人工物）を統合的に記述可能な情報モデルは，存在しない状況である．個別の設計情報モデルは存在するものの，それらは互いに連携していない状況にある．このため，それぞれのモデルはバラバラで，全体を把握できないという問題があり，これらの境界部分で不具合が発生している状況にある．そこで，機械・回路・ソフトウェアの設計情報を，統合化された形で陽に記述するシステム・モデル（複合型製品の設計情報モデルと呼ぶ）を提案し，実際にモデリングが可能なシステムを実装し検証した．この統合化モデルは，以下に示す３種類の設計情報を記述し，統合したモデルとして実装している． （１）実体と接続構造，および特性パラメータの依存関係を表現する，構成のモデル（機械の構成に相当）（２）モノの流れを，入出力関係と変換機能によって表現する，フローのモデル（回路や系統に相当）（３）状態と遷移から構成する動的な事象を表現する，システムの挙動のモデル（ソフトウェアに相当）以上の（１）～（３）に関し，合計１０編（Journal 1件，査読つき国際会議４件，国内会議発表５件）の論文を出版する，という研究成果を得ている．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
平成２３年度の計画は，機械・回路・ソフトウェアの統合モデルの構築であった．具体的には，複合型製品を表現可能なモデルを構築し，実際に精緻な統合モデリングが可能なツールを試作することが目的であった．達成度としては，主にソフトウェアと機械を表現可能なSysMLと，回路を中心に表現可能なModelica言語に準拠し，研究代表者が提案する段階的なモデリング手法を織り込んだツールを開発し，その内容を国際会議の論文として発表できた．よって，平成２３年度の研究は，目的に照らして計画通りに進捗したものと考えている．また，平成２４年度以降の計画として，複合型製品の資産化支援を予定している．平成２４年度の研究内容を，平成２３年度から前倒しで取り組んだ結果，Journalを１編アクセプトし，２編投稿済みとするなど，計画を上回る成果を得ている．計画書に記載したIBMとの統合モデルの仕様策定に関する会議は，２ヶ月に１度の開催予定であったが，更なる緊密な連携を図るため，電話会議やスカイプなどといった手法を活用し，実際には２週間に１度の頻度で実施した．これにより，計画以上の成果となっているものと認識している．
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成２４年度以降の計画として，複合型製品の資産化支援を予定している．初年度に開発した複合型製品のモデリング・ツールを利用して，複合型製品のプラットフォーム化を検討する手法を構築し，ツールとして実装することを取り組む．特に，研究代表者が特許を保有する，製品ファミリの設計支援法を用いて，複合型製品の共通モジュールを発見し，複合製品群（製品系列，製品ファミリ）の構成を適正化する手法を構築することを試みる．さらに，試作した複合型製品を表現可能なモデルを構築し，実際に精緻な統合モデリングが可能なツールを高度化する．主にソフトウェアと機械を表現可能なSysMLと，回路を中心に表現可能なModelica言語は，それぞれ多様な実装形態で産業界において活用されはじめており，たとえばハイブリッド自動車の駆動システムや，フルビークル・ダイナミクスモデルの開発などといったように，具体的な成果が出始めている．これらの成果は，機械学会では1D-CAEと呼ばれる手法へ体系化し，アカデミックな研究教育への展開が議論されている．そこで，これら最新技術適用事例を取り込み，アカデミアとして体系化し，展開可能とすることを視野に入れて取り組む．たとえばModelica言語に準拠するSimulationXや，MapleSIMなどの実装を行う企業と連携し，開発システムとの連携，事例の蓄積と応用展開，教育への活用など幅広く議論し，将来の可能性を模索したい．
|
| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
平成２４年度以降の計画として，主に複合型製品のプラットフォーム化による資産化支援のソフトウェア実装，および研究成果の発表・印刷費を予定している．具体的な支出予定項目は，以下の通り．（１）研究成果の公開 論文投稿・印刷費 ３０万円，国際会議参加費 ５０万円（Design Engineering Workshop, 4th CIRP conference on Industrial Product Service Systems, 日本機械学会 第22回設計工学・システム部門講演会，Asian Conference on Design and Digital Engineering）（２）複合製品の資産化ツール実装費 ソフトウェア購入費５０万円（Smalltalk, SimulationX, MapleSIM, AMESim）（３）その他：印刷費，書籍費用，TA謝金 １０万円
|
Research Products
(11 results)
-
-
-
-
[Presentation] Biomimicry for Design of Topological Structure2011
Author(s)
Daisuke Yonehara, Yukio Fukuyama, Tsuyoshi Koga, and Ken Kaminisi
Organizer
Proceedings of the 3rd International Symposium on Digital Manufacturing 2011
Place of Presentation
RIHGA Royal Hotel Kokura, Kita-kyushu, Fukuoka, Japan.
Year and Date
December 1, 2011
-
-
-
-
-
-
-
