2014 Fiscal Year Research-status Report
初期設計段階から性能と環境負荷削減を両立するライフサイクル多目的設計支援システム
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26870628
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| Research Institution | Meiji University |
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Principal Investigator |
井上 全人 明治大学, 理工学部, 講師 (60365468)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 設計工学 / 設計支援システム / 環境配慮設計 / 多目的満足化 / エージェント技術 / CAD |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，不確実な情報が含まれる初期設計段階から様々な製品展開と製品ライフサイクル全体の環境負荷削減を両立させる多目的設計を可能とし，設計者の思考スピードを加速させ，意思決定を支援する製品ライフサイクル設計支援システムを構築する。そのために，以下の3つのPhaseに分けて実施する。
（Phase 1）複数の評価システムが自律的に設計修正をセンシングして多目的評価を行う3D-CADベースシステムの構築，
（Phase 2）不確実な情報が含まれる初期設計段階において多目的設計が可能なシステムの構築，
（Phase 3）構築システムの事例適用による検証
2014年度は，(Phase 1)のうち，製品の分解性と環境負荷の評価が可能な3D-CADモデルに基づく評価システムをそれぞれ開発し，(Phase 3)の事例適用を行った。主な研究成果は以下である。
① 設計段階の3D-CADモデルから，分解ラインを想定し，分解ラインとしての適切性を設計者にフィードバックすることより，分解ラインも含めた分解性評価システムを開発した。② 3D-CADモデルにコンポーネント間の接続方法などの非形状情報を付加できるようなアドインプログラムを開発した。③ 製品の非形状情報を3D-CADモデルに付加し，それらの設計情報をエージェント化することで，設計変更に柔軟に対応しながら環境負荷評価を代行し，環境要求を満足する材質やライフサイクルオプションを提示することが可能となった。
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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
当初計画では，（Phase 1）複数の評価システムが自律的に設計修正をセンシングして多目的評価を行う3D-CADベースシステムの構築，（Phase 2）不確実な情報が含まれる初期設計段階において多目的設計が可能なシステムの構築，（Phase 3）構築システムの事例適用による検証のうち，2014年度は(Phase 1)のみを実施する予定であったが，(Phase 1)の有効性を検証するために，(Phase 3)まで実施し，得られた成果を査読付論文2報，国際会議論文6報，国内学会論文6報にて発表することができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
セットベース設計の概念に基づき，不確実な設計情報をポイント値ではなく，範囲（集合）で表現することにより，多目的設計解集合を求める。得られた解集合のデータを3D-CADに渡すことにより，解集合を3D-CADモデルの形状に直接反映させ，得られた解を立体形状として理解できるようにする。このとき，3D-CADのパラメトリックモデルを採用し，通常の3D-CADモデルに寸法の幾何学的関係性や拘束条件による関係性などの属性情報を付加することにより，ある部分の寸法を変更すると，その寸法に関連付けされた部分の形状も自動的に変更されるようにする。
さらに，（Phase1）で構築した多目的評価システムとセットベース設計方法を連携させる。本研究では，3D-CADモデルの寸法情報を設計変数とし，範囲集合で表現することで，製品性能だけでなく，環境要求を含む多目的性能を満足する設計解集合を設計者に提示するシステムを開発する。
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| Causes of Carryover |
計画段階で購入予定だった実装用計算機について，市販の計算機を購入せずに，部品単位で効率的に入手し，自分で組み立てて作製したため，予定金額よりも削減できたため。
一方，当初予定よりも学会発表を行うことができたため，旅費の支出が計画よりも多くなったが，上記の削減効果により，最終的に計画よりも少ない支出で研究を実行できた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本年度は，国際会議での研究成果発表，および海外調査・研究打ち合わせを予定しているため，海外旅費として使用する。
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