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既存製品生産実績データを活用した新規開発製品向けスケールアップ支援技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K06554
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 反応工学・プロセスシステム
研究機関京都大学

研究代表者

加納 学  京都大学, 情報学研究科, 教授 (30263114)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードスケールアップ / ベイズ的最適化 / 転移学習 / 製剤 / ガウス過程回帰 / 操業条件最適化 / ソフトセンサー / 仮想計測 / 変数重要度 / 因果推論
研究成果の概要

製造業では,実験室で新製品の開発に成功した後,段階的に装置サイズを大きくしながら,優れた製品を安定して製造できる運転条件を探索する.しかし,商用スケールの装置での実験には多くの費用と時間がかかるため,実験回数をできるだけ少なくしたい.本研究では,スケールアップ前のデータをスケールアップ後のモデル構築に活用して,少数のサンプルを用いて高精度な操業条件最適化を実現する方法として,Combined Task Bayesian Optimization (CTBO)を開発した.実際の製剤造粒工程に適用した結果,従来法に比べて,少数の実験回数でより良い運転条件を導出できることを確認した.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2017 2016

すべて 学会発表 (14件) (うち国際学会 8件)

  • [学会発表] 製造機器間差の小さい製造パラメータを用いた造粒中水分含量モニタリング手法2017

    • 著者名/発表者名
      柳沼啓太, 宮野拓也, 中川弘司, 渡部知行, 南秀実, 加納学
    • 学会等名
      化学工学会年会
    • 発表場所
      芝浦工業大学
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] COMBINED TASK BAYESIAN OPTIMIZATION: A SMART SOLUTION TO SCALE-UP PROBLEM2017

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Yoshizaki, Manabu Kano
    • 学会等名
      Foundations of Computer Aided Process Operations / Chemical Process Control
    • 発表場所
      Tucson, US
    • 年月日
      2017-01-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Granger Causality Analysis of Non-time-series Data2017

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Sato, Manabu Kano
    • 学会等名
      システム制御情報学会研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Non-time-series Kernel Granger Causality for Batch Processes2017

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Sato, Koichi Fujiwara, Manabu Kano
    • 学会等名
      The 17th Congress, Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Causal Analysis based on Non-time-series Kernel Granger Causality in a Steelmaking Process2017

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Sato, Koichi Fujiwara, Masahiro Tani, Junichi Mori, Junji Ise, Kohhei Harada, Manabu Kano
    • 学会等名
      Asian Control Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fault Identification with Modified Reconstruction-Based Contribution Based on Kernel Principal Component Analysis2017

    • 著者名/発表者名
      Koji Kitano, Manabu Kano, Bhushan Gopaluni
    • 学会等名
      Asian Control Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Combined Task Bayesian Optimization for Efficient Scale-up and Technology Transfer2016

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Yoshizaki, Manabu Kano
    • 学会等名
      AIChE Annual Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, US
    • 年月日
      2016-11-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sparse Nonlinear Features Based Locally Weighted Kernel Partial Least Squares for Virtual Sensing of Nonlinear Time-Varying Processes2016

    • 著者名/発表者名
      Xinmin Zhang, Manabu Kano
    • 学会等名
      AIChE Annual Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, US
    • 年月日
      2016-11-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 変数除去寄与による異常要因同定:酢酸ビニル製造プラントへの適用2016

    • 著者名/発表者名
      里山雄亮, 藤原幸一, 加納学
    • 学会等名
      化学工学会秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Variable Elimination-based Fault Identification2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Satoyama, Koichi Fujiwara, Manabu Kano
    • 学会等名
      International Symposium on Design, Operation and Control of Chemical Processes
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-07-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sparse Sample Regression Based Just-In-Time Modeling (SSR-JIT): Beyond Locally Weighted Approach2016

    • 著者名/発表者名
      Taku Uchimaru, Manabu Kano
    • 学会等名
      IFAC Symposium on Dynamics and Control of Process Systems, including Biosystems
    • 発表場所
      Trondheim, Norway
    • 年月日
      2016-06-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 製造設備スケールアップ時のベイズ的操業条件最適化2016

    • 著者名/発表者名
      吉崎亮介,加納学
    • 学会等名
      化学工学会年会
    • 発表場所
      関西大学( 大阪府吹田市 )
    • 年月日
      2016-03-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] スパースサンプル回帰に基づくJust-In-Time モデリング2016

    • 著者名/発表者名
      内丸拓,加納学
    • 学会等名
      化学工学会年会
    • 発表場所
      関西大学( 大阪府吹田市 )
    • 年月日
      2016-03-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ベイズ的最適化による製造設備スケールアップ時の操業条件決定2016

    • 著者名/発表者名
      吉崎亮介,加納学
    • 学会等名
      計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム
    • 発表場所
      南山大学( 愛知県名古屋市 )
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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