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先導設計に基づくマイクロファクトリの設計研究

研究課題

研究課題/領域番号 08405015
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 設計工学・機械要素・トライボロジー
研究機関東京大学

研究代表者

中島 尚正  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00011073)

研究分担者 村上 存  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (20212251)
岩田 修一  東京大学, 人工物工学研究センター, 教授 (50124665)
研究期間 (年度) 1996 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
17,100千円 (直接経費: 17,100千円)
1998年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
1997年度: 5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
1996年度: 7,600千円 (直接経費: 7,600千円)
キーワード先導設計 / マイクロファクトリ / マイクロ旋盤 / マイクロマシン / シミュレーテッド・アニーリング / 設計工学 / 様式 / 最適化 / 設計自由度 / 設計制約 / マイクロカテーテル / マイクロマニピュレータ / マイクロモータ / 小型減速機 / 協調作業システム / 旋盤 / シミュレーション / モーター / 軸受け
研究概要

本研究では先導設計の新たな手法を提示し,それを用いた先導設計支援システムを試作した。試作したシステムにおいてマイクロ旋盤を対象とした先導設計を行い,旋盤のマイクロ化の開発指針を示した。また,先導設計手法のマイクロファクトリへの展開を試み,問題点の抽出と新たな概念の提示を行った。
先導設計とは,新規性の高い対象の設計・開発において,未開発の技術要素も使用できると仮定して設計を進める手法であり,対象の実現に向けた要素技術開発の指針を与えることができる。ここでは定量的情報のみを扱う基本設計段階を対象として,最適化計算手法を用いた先導設計支援システムを構築した。最適化にはシミュレーテッド・アニーリング法を採用した。評価関数には開発難易度を設定することで,目標とする性能仕様を実現するための要素技術開発コストを最小とするような設計解を示す事ができる。
先導設計対象として,まず既存技術要素からなるマイクロ旋盤を試作し,その性能評価を行った。その設計情報および性能評価データをベースにして,先に構築したシステムを用いた先導設計を行い,更なるマイクロ化への要素技術の開発目標値を示すことができた。
単体機器であるマイクロ旋盤から,マイクロファクトリシステム全体の設計へ先導設計を展開しようとすると,設計自由度の大きさ,あるいはファクトリの機器構成や技術要素の組合わせのバリエーションに対し,最適化計算手法の適用は難しい。そこで,システムを構成する要素機器の組み合わせや,様々な形態という“様式"決定レベルでの検討が必要であることが分かった。様式を表現するものとして,“観点"という変数群と,その属性値としての“特性"を導入し,様式の新たなとらえ方を提示した。また,マイクロファクトリの様式に関わるいくつかの具体的観点についてネットワークの構成を行った。

報告書

(4件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (32件)

  • [文献書誌] Naomasa NAKAJIMA,et al.: "Development of Micro-Lathe" Journal of Mechanical Engineering Laboratory. 50・5. 117-123 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中島尚正,他: "マイクロファクトリに関する研究(試作したマイクロ旋盤の性能)" 日本機械学会第6回設計工学・システム部門講演会講演論文集. No.96-45. 138-140 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naomasa NAKAJIMA: "Micromachines as Unconventional Artifacts" Proc.of 9th Industrial and Eng.Applications of AI and Expert Systems. 3-8 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naomasa NAKAJIMA: "The Scope of Micromachines" Proc.of the 2nd Micromachine Summit. 10-11 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tamotsu MURAKAMI,et al.: "Mechanism Concept Retrieval Using Configuration Space" Research in Engineering Design. 9・2. 99-111 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中島尚正,他: "距離概念に基づく評価関数を用いた基礎配置決定支援の研究" 日本機械学会論文集(C編). 63・610. 1962-1968 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naomasa NAKAJIMA: "The Activities of Micromachines in Japan" Proc.of the 3rd Micromachine Summit. 50-52 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naomasa NAKAJIMA: "Technoiogical,Economical and Social Importance of Micromachine" Proc.of the China-Japan Joint Workshop on Micromachine/MEMS. 3-6 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中島尚正, 他: "マイクロファクトリの先導設計とシンセシスの研究" 日本機械学会第7回設計工学・システム部門講演会講演論文集. (No.97-69). 118-120 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naomasa NAKAJIMA,et al.: "Decision Aid for Preliminary Layout Using Evaluating Function Adopting a Distance Concept" JSME International Journal,Series C. 41・1. (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naomasa NAKAJIMA: "Japan's Country Reviews on Micromachine Technology" Proc.of the 4th World Micromachine Summit. 40-42 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中島尚正,他: "マイクロファクトリの先導設計における様式検討" 日本機械学会第8回設計工学・システム部門講演会講演論文集. (No.98-32). 155-157 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tamotsu MURAKAMI,et al.: "Verification of Synthesis Model (Application to Micro-Factory Design)" International Symposium on Modeling of Synthesis. 79-84 (1998)

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    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naomasa NAKAJIMA et al.: "Development of Micro-Lathe" Journal of Mechanical Engineering Laboratory. Vol.50, No.5. 117-123 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naomasa NAKAJIMA et al.: "A Study on Micro-factory (Experimental Micro-lathe Performance)" Proc.of the JSME Design & Systems Conference '96 (in Japanese). 138-140 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naomasa NAKAJIMA: "Micromachines as Unconventional Artifacts" Proc.of the 9th Industrial and Engineering Applications of Artificial Intelligence and Expert Systems. 3-8 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naomasa NAKAJIMA: "The Scope of Micromachines" Proc.of the 2nd Micromachine Summit. 10-11 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tamotsu MURAKAMI et al.: "Mechanism Concept Retrieval Using Configuration Space" Research in Engineering Design. Vol.9, No.2. 99-111 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naomasa NAKAJIMA et al.: "Decision Aid for Preliminary Layout Using Evaluating Function Adopting a Distance Concept (Application to Forced-Convecting Cooling Design of Electronic Systems)" Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, C (in Japanese). Vol.63, No.610. 1962-1968 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naomasa NAKAJIMA: "The Activities of Micromachines in Japan" Proc.of the 3rd Micromachine Summit. 50-52 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naomasa NAKAJIMA: "Technological, Economical and Social Importance of Micromachine" Proc.of the China-Japan Joint Workshop on Micromachine. MEMS. 3-6 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naomasa NAKAJIMA et al.: "Leading Design of Micro-factory and Synthesis" Proc.of the JSME Design & Systems Conference '97 (in Japanese). 118-120 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naomasa NAKAJIMA et al.: "Decision Aid for Preliminary Layout Using Evaluating Function Adopting a Distance Concept (Application to Forced-Convection Cooling Design of Electronic Systems)" JSME International Journal, Series C. Vol.41, No.1. (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naomasa NAKAJIMA: "Japan's Country Reviews on Micromachine Technology" Proc.of the 4th World Micromachine Summit. 40-42 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naomasa NAKAJIMA et al.: "Mode Study on Leading Design for Microfactory" Proc.of the JSME Design & Systems Conference '98 (in Japanese). 155-157 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tamotsu MURAKAMI et al.: "Verification of Synthesis Model (Application to Micro-Factory Design)" International Symposium on Modeling of Synthesis. 79-84 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 和栗創一, 中島尚正, 村上存: "マイクロファクトリの先導設計における様式検討" 日本機械学会第8回設計工学・システム部門講演会講演論文集〔No.98-32〕. 155-157 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Soichi WAKURI and Tamotsu MURAKAMI: "Verification of Synthesis Model (Application to Micro-Factory Design)" International Symposium on Modeling of Synthesis. 79-84 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Naomasa NAKAJIMA: "Technological,Economical and Social Aspect of Micromachine Technology" Proc.of the China-Japan Joint Workshop on Micromachine/MEMS. 3-6 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Naomasa NAKAJIMA: "Micromachine as Unconventional Artifacts(Invited Paper)" Proc.of the Ninth International Conference on Industrial Engineering Applications of Artificial Intelligence and Expert Systems. 3-7 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Naomasa NAKAJIMA: "Scope of Micromachine" Proc.of World Micromachine Summit,Montreux. 15-17 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Naomasa NAKAJIMA,et.al.: "Development of Micro-Lathe" Journal of Mechanical Engineering Laboratory. 50巻5号. 117-123 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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