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トレードオフな環境負荷とコストの多目的評価による素材決定支援システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18J14789
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 環境政策・環境社会システム
研究機関電気通信大学

研究代表者

木下 雄貴  電気通信大学, 情報理工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2019年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワード材料決定支援 / 多目的意思決定 / 分解 / 温室効果ガス削減 / 資源循環 / 素材決定支援 / 製品設計 / 多目的最適化 / リサイクル
研究実績の概要

本年度は,環境負荷とコストの多目的評価による材料決定支援システムの開発と,材料種類を考慮した分解生産計画法の構築を行った.
①温室効果ガスと調達コストの算出ツールの開発 環境負荷とコストの多目的材料決定支援システムでは,各材料に依存する温室効果ガスと調達コストを算出する必要がある.しかし,専門的な知識に加え,データの入力や確認に多くの時間や労力が必要だった.そこで,温室効果ガスと調達コストの算出を容易にするツールの開発を行った.これにより,部品の材料種類と重量を入力するだけで,温室効果ガスと調達コストを自動的に同時に算出できることが可能になり,算出時間を平均25分間削減することができた.
②材料決定支援システムの開発 環境負荷とコスト評価に多目的意思決定手法であるGoal Programming(GP)を適用し,材料決定支援システムの開発を行った.GPの適用により,嗜好範囲を変更するだけで複数の材料を列挙できるため,各候補材料を比較しながら設計の検討を可能にした.また本システムは,各部品の材料種類と重量のみを入力データとするため,初期の製品設計における材料の検討に有効であることを示した.
③受注分解生産システムにおける多目的生産計画法の構築 材料決定支援システムにより,低環境負荷かつ低コストの材料決定を可能にしたが,再生可能な使用済み製品が廃棄されてしまうと,天然資源の消費と温室効果ガスの排出が生じてしまう.そのため,材料の種類を考慮した分解生産計画法の構築を行った.はじめに,多目的意思決定手法であるLinear Physical Programming(LPP)を適用し,利益や廃棄コストといった複数の目標を同時に満足する生産計画の立案を可能にした.次に,パソコンの製品例を用いて,材料種類を考慮した生産計画が可能なことを示した.

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] Northeastern University(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Northeastern University(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 材料提案機能を持つ温室効果ガスと調達コストの意思決定支援ツール開発2020

    • 著者名/発表者名
      梅田浩平, 近藤礼奈, 木下雄貴, 山田哲男, 山田周歩, 井上全人
    • 雑誌名

      設計工学

      巻: 55 号: 4 ページ: 277-294

    • DOI

      10.14953/jjsde.2019.2852

    • NAID

      130007828923

    • ISSN
      0919-2948, 2188-9023
    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Decision Support Model of Environmentally Friendly and Economical Material Strategy for Life Cycle Cost and Recyclable Weight2020

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kinoshita, Tetsuo Yamada, Surendra M. Gupta, Aya Ishigaki, Masato Inoue
    • 雑誌名

      International Journal of Production Economics

      巻: 224 ページ: 107545-107545

    • DOI

      10.1016/j.ijpe.2019.107545

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Design of Disassembly-To-Order System for Reused Components and Recycled Materials Using Linear Physical Programming2020

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kinoshita, Tetsuo Yamada, Surendra M. Gupta
    • 雑誌名

      International Journal of Sustainable Manufacturing

      巻: 4 ページ: 121-149

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Analysis of cost effectiveness by material type for CO<sub>2</sub> saving and recycling rates in disassembly parts selection using goal programming2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kinoshita, Tetsuo Yamada, Surendra M. Gupta, Aya Ishigaki, Masato Inoue
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing

      巻: 12 号: 3 ページ: JAMDSM0080-JAMDSM0080

    • DOI

      10.1299/jamdsm.2018jamdsm0080

    • NAID

      130007401975

    • ISSN
      1881-3054
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Challenges of Material Recovery Planning with Multi Criteria Decision Making for Recycling Rate, CO2 Emissions and Cost among Design, Assembly and Disassembly2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kinoshita
    • 学会等名
      The 4th International Workshop for Green Supply Chain
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Concept of Material Recovery Planning with CO2 Emissions, Recycling Rate and Cost in Design, Assembly and Disassembly2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kinoshita, Tetsuo Yamada
    • 学会等名
      公益社団法人日本経営工学会2019秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Sustainability of Material and Component for Disposal and Greenhouse Gas Reductions by Disassembly using Multi-Objective Decision Makings2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kinoshita, Tetsuo Yamada, Surendra M. Gupta
    • 学会等名
      17th Global Conference on Sustainable Manufacturing
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Problem of Disassembly-To-Order System for Recycling Rate and Profit using Linear Physical Programming2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kinoshita, Tetsuo Yamada, Surendra M. Gupta
    • 学会等名
      25th International Conference on Production Research
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Integrated Design Concept for Reduction of CO2 Emission and Disposal Weight with Modularization Approach2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kinoshita, Tetsuo Yamada
    • 学会等名
      Northeast Decision Science Institute 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 製品のモジュール化と素材選択を考慮した分解生産システムの設計課題2019

    • 著者名/発表者名
      木下 雄貴, 山田 哲男
    • 学会等名
      日本経営工学会2019春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 線形物理的計画法によるコストと環境負荷を考慮した受注分解システムの生産計画について2019

    • 著者名/発表者名
      木下雄貴, 山田哲男, Surendra M. Gupta
    • 学会等名
      日本経営工学会 生産・物流部門第6回産学交流ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 多目的問題への物理的計画法の適用2018

    • 著者名/発表者名
      伊集院大将, 木下雄貴, 山田哲男, 石垣綾
    • 学会等名
      日本経営工学会2018年春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Multiple-Criteria Decision Making for Environmentally Friendly and Economical Material Selection2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kinoshita
    • 学会等名
      4th Symposium on Computational Reliability Engineering (CRE) in Product Development and Manufacturing
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Solving the Disassembly-To-Order Problem for Components and Materials under Stochastic Yields, Limited Supply, and Quantity Discount using Linear Physical Programming2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kinoshita, Tetsuo Yamada, Surendra M. Gupta
    • 学会等名
      16th Global Conference on Sustainable Manufacturing
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-Criteria Disassembly-To-Order System for Components and Materials with Limited Supply, Stochastic Yields and Quantity Discount2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kinoshita, Tetsuo Yamada, Surendra M. Gupta
    • 学会等名
      16th International Logistics and Supply Chain Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] Responsible Manufacturing: Issues Pertaining to Sustainability2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kinoshita, Tetsuo Yamada, Surendra M. Gupta, (Ammar Y. Alqahtani, Elif Kongar, Kishore K. Pochampally, Surendra M. Gupta (Eds.))
    • 総ページ数
      414
    • 出版者
      CRC Press
    • ISBN
      9780815375074
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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