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異環境適応型アプローチによる設計と計画の多目的最適化

研究課題

研究課題/領域番号 17K06077
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 生産工学・加工学
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

阪口 龍彦  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00403303)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード多目的最適化 / スケジューリング / ネスティング / 遺伝的アルゴリズム / 進化型手法 / 精密板金加工 / 環境適応 / 生産工学 / システム工学 / 最適化 / 生産計画
研究成果の概要

精密板金加工の生産システムにおいては,原材料である金属板の廃棄物の削減と,納期を順守した高効率生産を同時に実現することが求められる.廃棄物削減には金属板の加工レイアウトの最適化と,納期遵守生産にはスケジュールの最適化が不可欠となる.本研究では,これら2つの異なる最適化問題に対し,意思決定者が多目的環境下で所望の解を効率よく得られるよう,共進化型遺伝的アルゴリズムおよびそれを応用した異環境適応型遺伝的アルゴリズムを提案した.また,意思決定者が適切な最適化手法を選択できるよう,多目的解の精度および多様性の観点から各最適化手法の特性分析を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

精密板金加工のネスティング問題およびスケジューリング問題のように,解くべき対象は異なるが関連性がある複数の問題を同時に求解することで全体最適化が可能となるまた,生産システムの意思決定者は,意思決定の際,多様な解の中から解を選択したい場合や,特定の領域で解を選択したい場合など,個々の選択基準のもとで解を算出しなければならない.これに対し,本研究で提案した共進化遺伝的アルゴリズムおよび異環境適応型遺伝的アルゴリズムでは,手法の使い分けや適切な初期解を与えることで,複数問題の多目的最適化において,解の探索領域を制御することができる.これは意思決定の効率化に寄与するものである.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Environment-Adaptive Genetic Algorithm-based Nesting Scheduling for Sheet-Metal Processing2020

    • 著者名/発表者名
      Tatsuhiko Sakaguchi, Ryo Ishii, Miyori Shirasuna, Naoki Uchiyama
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌

      巻: 33 号: 2 ページ: 39-48

    • DOI

      10.5687/iscie.33.39

    • NAID

      130007843345

    • ISSN
      1342-5668, 2185-811X
    • 年月日
      2020-02-15
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nesting Scheduling in Sheet Metal Processing Based on Coevolutionary Genetic Algorithm in Different Environments2018

    • 著者名/発表者名
      Sakaguchi Tatsuhiko、Toyohashi University of Technology 1-1 Hibarigaoka, Tenpaku-cho, Toyohashi, Aichi 441-8580, Japan、Matsumoto Kohki、Uchiyama Naoki
    • 雑誌名

      International Journal of Automation Technology

      巻: 12 号: 5 ページ: 730-738

    • DOI

      10.20965/ijat.2018.p0730

    • NAID

      130007472307

    • ISSN
      1881-7629, 1883-8022
    • 年月日
      2018-09-05
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Multi-Objective Optimization for Nesting Scheduling Problem in Sheet Metal Processing through Coevolutionary Genetic Algorithm2019

    • 著者名/発表者名
      17.Tatsuhiko Sakaguchi, Takuto Sugawara, Miyori Shirasuna, Naoki Uchiyama
    • 学会等名
      International Conference on Design and Concurrent Engineering 2019 & Manufacturing Systems Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Environment-adaptive GA based Nesting Scheduling for Sheet Metal Processing2018

    • 著者名/発表者名
      Tatsuhiko Sakaguchi, Ryo Ishii, Naoki Uchiyama
    • 学会等名
      2018 International Symposium on Flexible Autometaion
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 矩形平板積上問題に対するヒューリスティック解法の研究2018

    • 著者名/発表者名
      守屋光崇,阪口龍彦,内山直樹
    • 学会等名
      日本機械学会2018年度年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Coevolutionary Genetic Algorithm Based Nesting Scheduling for Sheet Metal Processing2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuhiko Sakaguchi, Kohki Matsumoto, Naoki Uchiyama
    • 学会等名
      The 9th Leading Edge Manufacturing in 21st Century
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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