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付加製造技術を用いた人工物の適応的アップグレードに関する実証研究

研究課題

研究課題/領域番号 18KT0060
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分特設分野
研究分野 人工物システムの強化
研究機関早稲田大学 (2020-2022)
大阪大学 (2018-2019)

研究代表者

福重 真一  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10432527)

研究分担者 舘野 寿丈  明治大学, 理工学部, 専任教授 (30236559)
高本 仁志  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究部門付 (30613244)
木下 裕介  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (60617158)
研究期間 (年度) 2018-07-18 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018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Additive Manufacturing / Reuse / Remanufacturing / リユース / リマニュファクチャリング / 循環経済 / エコデザイン / Circular Economy / 適応的リユース / 付加製造 / CAD / アップグレード / Prosumer / グローバルリユース / 分散生産 / 資源循環 / デジタルファブリケーション
研究成果の概要

異なる機種や世代の使用済み製品からリユース可能な部品を取り出し,付加製造によって個別に作製されたアダプタ部品を介して同一機能・性能・形状のリマニュファクチャリング製品を製造する「適応的リユース・アップグレード」の実証実験を行った.これにより,形状や構造が標準化されていない部品であっても,アダプタを介して同一の新造製品に再利用可能であることを確認した.また,実験により得られたデータを解析することで.本研究が提案する適応的リユース・アップグレードのコストおよび環境負荷削減効果を評価した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は,小規模の生産者が中古製品や部品を再利用するためのネットワークを活用し,付加製造技術を用いて製品のリマニュファクチャリング,さらにはアップグレードを行うという,従来の集中管理型の大量リサイクルとは異なる資源循環システムの形態を提案した.また,その一連の工程を複数の工業製品を対象とした実証実験によって再現し,そこで得られたデータを用いて分散型の資源循環形態が社会へ与える影響を環境性と経済性の観点から評価した.

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] A Framework for Locally-oriented Product Design Using Extended Function-structure Analysis and Mixed Prototyping2021

    • 著者名/発表者名
      H. Kobayashi, S. Fukushige, H. Murata,
    • 雑誌名

      Global Environmental Research

      巻: Vol. 25, No. 1 & 2 ページ: 43-50

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Data Assimilation Mechanism for Lifecycle Simulation Focusing on Process Behaviors2020

    • 著者名/発表者名
      K. Fujimoto, S. Fukushige, H. Kobayashi
    • 雑誌名

      International Journal of Automation Technology

      巻: 14 号: 6 ページ: 882-889

    • DOI

      10.20965/ijat.2020.p0882

    • NAID

      130007936731

    • ISSN
      1881-7629, 1883-8022
    • 年月日
      2020-11-05
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Connected lifecycle systems: a new perspective on industrial symbiosis2020

    • 著者名/発表者名
      H. Kobayashi, H. Murata, S. Fukushige
    • 雑誌名

      Procedia CIRP

      巻: 90 ページ: 388-392

    • DOI

      10.1016/j.procir.2020.01.107

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 車載用リチウムイオンバッテリを対象としたリサイクルプロセスとロジスティクスの統合シミュレーション2023

    • 著者名/発表者名
      深沢朋弘, 福重真一
    • 学会等名
      2023年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 長寿命製品を対象とした製品組込リユースのための多世代設計支援2022

    • 著者名/発表者名
      羽田千宙, 福重真一
    • 学会等名
      2022年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 福祉住環境を対象としたリノベーションデザイン支援のための仮想編集技術の開発2022

    • 著者名/発表者名
      川田 万尋,福重 真一,小林 英樹
    • 学会等名
      日本機械学会 第32回 設計工学・システム部門講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] A life cycle simulation method focusing on vehicle electrification and sharing2020

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi, H. Murata, S. Fukushige, H. Kobayashi
    • 学会等名
      Electronics Goes Green 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 自動車と公共交通機関から成る交通システムのライフサイクルシミュレーションモデルの開発2020

    • 著者名/発表者名
      新田紘己, 川口太郎, 村田秀則, 福重真一
    • 学会等名
      第30回設計工学・システム部門講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 付加製造技術を用いた部品リユースのための製品設計・製造プロセスの提案2020

    • 著者名/発表者名
      竹村佳悟, 福重真一, 小林英樹
    • 学会等名
      日本機械学会生産システム部門研究発表講演会2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 製品群を考慮した拡張機能-構造分析による地域指向設計支援手法の提案2020

    • 著者名/発表者名
      北浦佑一, 村田秀則, 福重真一, 小林英樹
    • 学会等名
      日本機械学会生産システム部門研究発表講演会2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Fabrication and evaluation of auxetic structures with different features generated by additive manufacturing2019

    • 著者名/発表者名
      Akihisa TAKAHASHI, Koki JIMBO and Toshitake TATENO
    • 学会等名
      Int. Conf. on Design and Concurrent Engineering and Manufacturing Systems Conference (iDECON&MS)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design of Thermal Insulation Infill Structures Fabricated by Metal Material Extrusion in Additive Manufacturing2019

    • 著者名/発表者名
      Koki Jimbo and Toshitake Tateno
    • 学会等名
      Int. Conf. on Design and Concurrent Engineering and Manufacturing Systems Conference (iDECON&MS)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ライフサイクルシミュレーションにおけるプロセス状態推定手法2018

    • 著者名/発表者名
      加納章央, 福重真一, 小林英樹
    • 学会等名
      日本機械学会第28回設計工学・システム部門講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Multi-objective Optimization on Deformation of Lattice Structures for Multi-material Additive Manufacturing2018

    • 著者名/発表者名
      Haruki Mizokami and Toshitake Tateno
    • 学会等名
      Asian Conference on Design and Digital Engineering (ACDDE2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design of Compliant Mechanism Fabricated by Additive Manufacturing with Different Strength Materials2018

    • 著者名/発表者名
      Momoko Kimura and Toshitake Tateno
    • 学会等名
      Asian Conference on Design and Digital Engineering (ACDDE2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-07-20   更新日: 2024-01-30  

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