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ディジタルトリプレット構想に基づく次世代生産システムのためのエンジアリング支援

研究課題

研究課題/領域番号 19H02037
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分18020:加工学および生産工学関連
研究機関東京大学

研究代表者

梅田 靖  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (40242086)

研究分担者 原 辰徳  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (00546012)
高本 仁志  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (30613244)
近藤 伸亮  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任教授 (40336516)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2019年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
キーワード生産システム / ディジタル革命 / ディジタル・トリプレット / Learning Factory / エンジニアリング支援 / ディジタル・ツイン / Cyber Physical Systems / デジタル・ツイン / Cyber Physical System
研究開始時の研究の概要

生産分野のディジタル化技術革新が急速な勢いで進んでいるがこれらの「入れ物」を活用して価値を産み出す方法論は必ずしも明らかではない。本研究の目的は、今後のディジタル化された生産システムに対する新たなエンジニアリング活動の姿を明らかにするために、代表者が提唱している「ディジタルトリプレット(D3)構想」を具体化し、生産システムのエンジニアリング支援方法論を提案することである。その方法として、D3を実装する生産システムのエンジニアリング支援システム(ハードウェアとしてのレゴカー組立システムを含む)を構築し、その有効性を検証すると共に、ディジタルトリプレットの理論化を行う。

研究成果の概要

本研究の目的は、今後のディジタル化された生産システムに対する新たなエンジニアリング活動の姿を明らかにするために、「ディジタルトリプレット(D3)構想」を具体化し、エンジニアリング支援方法論を提案することであった。このために、プロセス記述言語PD3 (Process Modeling Language for D3)とプロセス知識記述手順を提案し、様々なケース・スタディを実施し、その有効性を明らかにした。本成果の特徴は、問題解決の手順を明示的に記述することにより、その手順、各アクションの意図、実施上の工夫、活用した知識や道具、ソフトウェアの使い方などを記録し、再利用可能になったことである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

カイゼンを中心として人手をかけて進化し続ける生産システムを実現するという日本型ものづくりの考え方に基づくDXの1つの方法論を提案できた。特に、本提案手法により熟練者から非熟練者へ問題解決プロセスが伝達できる可能性を示すことができた。そもそものD3の発想である、人の主観をサイバー世界のデータ、ソフトウェア操作などにグラウンディングするというアプローチの実現可能性と有効性を示すことができた。D3のこのフレームワーク自体はさらに広いものであり、この、記号とデータの対応付の応用範囲は広いものであると考えている。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (48件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 1件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 12件、 招待講演 9件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Digital Triplet型エンジニアリング支援のためのプロセスモデリング手法2023

    • 著者名/発表者名
      後藤潤平, 新森聡志, 近藤伸亮, 武田英明, 梅田靖
    • 雑誌名

      日本機械学会学術誌

      巻: ー

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acquisition and validation of expert knowledge for high-mix and low-volume production scheduling problems2023

    • 著者名/発表者名
      KONDOH Shinsuke、KOMOTO Hitoshi、TAKEDA Hideaki、UMEDA Yasushi
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing

      巻: 17 号: 1 ページ: JAMDSM0008-JAMDSM0008

    • DOI

      10.1299/jamdsm.2023jamdsm0008

    • ISSN
      1881-3054
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Digital Tools Integration and Human Resources Development for Smart Factories2022

    • 著者名/発表者名
      Sawada Hiroyuki、Nakabo Yoshihiro、Furukawa Yoshiyuki、Ando Noriaki、Okuma Takashi、Komoto Hitoshi、Masui Keijiro
    • 雑誌名

      International Journal of Automation Technology

      巻: 16 号: 3 ページ: 250-260

    • DOI

      10.20965/ijat.2022.p0250

    • ISSN
      1881-7629, 1883-8022
    • 年月日
      2022-05-05
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Mathematical Model of Value Co-Creation Dynamics Using a Leverage Mechanism2022

    • 著者名/発表者名
      Hara Tatsunori、Tsuru Satoko、Yasui Seiichi
    • 雑誌名

      Sustainability

      巻: 14 号: 11 ページ: 6531-6531

    • DOI

      10.3390/su14116531

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] デジタルトリプレットで日本のものづくりの強みを進化させる2022

    • 著者名/発表者名
      梅田靖
    • 雑誌名

      ダイヤモンドクォータリー

      巻: 29 ページ: 42-45

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 技術者を支援する生産システムのディジタル・トリプレット2021

    • 著者名/発表者名
      Umeda Yasushi
    • 雑誌名

      エレクトロニクス実装学会誌

      巻: 24 号: 5 ページ: 333-339

    • DOI

      10.5104/jiep.24.333

    • NAID

      130008070501

    • ISSN
      1343-9677, 1884-121X
    • 年月日
      2021-08-01
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Design space computation based on general design theory applied to knowledge formulation in simulation-based production planning2021

    • 著者名/発表者名
      Komoto Hitoshi
    • 雑誌名

      CIRP Annals

      巻: 70 号: 1 ページ: 107-110

    • DOI

      10.1016/j.cirp.2021.04.018

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Developing a Digital Twin Learning Factory of Automated Assembly Based on ‘digital Triplet’ Concept2021

    • 著者名/発表者名
      Umeda Yasushi、Goto Junpei、Hongo Yuki、Shirafuji Shouhei、Yamakawa Hiroshi、Kim Dongsik、Ota Jun、Matsuzawa Hiroki、Sukekawa Takuji、Kojima Fumio、Saito Masahiro
    • 雑誌名

      SSRN Electronic Journal

      巻: -

    • DOI

      10.2139/ssrn.3859019

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Developing an Exercise on Design and Production using 3D CAD and LEGO Car Assembly Robot2021

    • 著者名/発表者名
      Yamakawa Hiroshi、Goto Junpei、Nishida Takumi、Kishita Yusuke、Umeda Yasushi
    • 雑誌名

      SSRN Electronic Journal

      巻: -

    • DOI

      10.2139/ssrn.3862257

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Exercise of digital kaizen activities based on ‘digital triplet’ concept2020

    • 著者名/発表者名
      Umeda Yasushi、Ota Jun、Shirafuji Shouhei、Kojima Fumio、Saito Masahiro、Matsuzawa Hiroki、Sukekawa Takuji
    • 雑誌名

      Procedia Manufacturing

      巻: 45 ページ: 325-330

    • DOI

      10.1016/j.promfg.2020.04.025

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Automatic risk assessment integrated with activity segmentation in the order picking process to support health management2020

    • 著者名/発表者名
      Hara Tatsunori、Li Yangxu、Ota Jun、Arai Tamio
    • 雑誌名

      CIRP Annals

      巻: 69 号: 1 ページ: 17-20

    • DOI

      10.1016/j.cirp.2020.04.011

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] サービスの連鎖と継続提供に着目した共創を促進するサービスシステムの構成手法2020

    • 著者名/発表者名
      HARA Tatsunori、HAMANO Masafumi、CHINO Haruka、SATO Takaomi、KANEKI Yusuke、UMEDA Yasushi、NAKATA Toshiyuki、AOYAMA Kazuhiro、OTA Jun
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 86 号: 891 ページ: 20-00192-20-00192

    • DOI

      10.1299/transjsme.20-00192

    • NAID

      130007942899

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ディジタル・トリプレットの構想2019

    • 著者名/発表者名
      梅田靖
    • 雑誌名

      設計工学

      巻: 54 ページ: 403-409

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Reorganizing Cyber-Physical Configurations using User Activities for Human-in-the-Loop Cyber-Physical Systems2023

    • 著者名/発表者名
      T. Hara
    • 学会等名
      IFAC World Congress 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CAD を用いたエンジニアリングプロセスの動態保存手法の提案2023

    • 著者名/発表者名
      成宮大翔
    • 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
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Digital Triplet に基づくエンジニアリングのためのデータ基盤の開発2023

    • 著者名/発表者名
      秋山怜穏
    • 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
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Digital Triplet に基づく問題解決プロセスの逐次記述支援手法2023

    • 著者名/発表者名
      新森聡志
    • 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
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Digital Triplet に基づくエンジニアリングナビゲーションシステム開発手法2023

    • 著者名/発表者名
      加藤瑞樹
    • 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
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Digital Triplet for Recording and Reusing Engineering Processes Executed by Human Intelligence2022

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Umeda
    • 学会等名
      15th World Congress on Computational Mechanics & 8th Asian Pacific Congress on Computational Mechanics
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Supporting Development of Digital Solutions for Manufacturing Systems Based on ‘Digital Triplet’ concept2022

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Shimmori
    • 学会等名
      The 19th International Conference on Precision Engineering
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Digital Triple - Supporting Manufacturing Engineers with Industrial Digital Twin2022

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Umeda
    • 学会等名
      IEEE 8th World Forum on Internet of Things (WF-IoT) 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Digital Triplet を用いた人中心型生産システムへ向けて2022

    • 著者名/発表者名
      近藤伸亮
    • 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] Digital Triplet 構想に基づく生産システムコンサルタントの養成 OJT 教育との比較2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤隆臣
    • 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] デジタルトリプレット構想に基づく生産システムのDX 支援手法2022

    • 著者名/発表者名
      新森聡志
    • 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] 日本型デジタルものづくりデジタルトリプレット2022

    • 著者名/発表者名
      梅田靖
    • 学会等名
      2022年度関西モノづくり大会, 関西生産性本部 関西IE協会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 日本の製造業の現場の強みを活かしながらデジタル化を実現するための「デジタル・トリプレット」2022

    • 著者名/発表者名
      梅田靖
    • 学会等名
      製造業DXフォーラム2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Digital Triplet and its Implementation on Learning Factory2022

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Umeda
    • 学会等名
      14th IFAC Workshop on Intelligent Manufacturing Systems
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Digital Triplet 型エンジニアリング支援のためのプロセスモデリング手法2022

    • 著者名/発表者名
      後藤潤平
    • 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
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 車両製造を例題としたDigital Triplet に基づく工程設計支援2022

    • 著者名/発表者名
      秋山怜穏
    • 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
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Digital Triplet 型生産システムコンサルティング手法の提案 (生産システムコンサルティング汎化プロセスモデルの導出)2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤隆臣
    • 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
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ディジタル・トリプレット構想に基づく生産システムコンサルティング支援 - ケーススタディ2022

    • 著者名/発表者名
      竹内寛樹
    • 学会等名
      精密工学会春季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Analyzing information flow collected across planning and execution stages of machine tools operations2021

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Komoto
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Leading Edge Manufacturing(LEM21)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Recording of machine tool operation plan for the generation of the CNC programs of a parametric CAD model2021

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Komoto
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Leading Edge Manufacturing(LEM21)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Applying the Concept of Digital Triplet to Production Systems Consulting2021

    • 著者名/発表者名
      Takaomi Sato
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Leading Edge Manufacturing(LEM21)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a Learning Factory Based on ‘Digital Triplet’ Concept2021

    • 著者名/発表者名
      Jumpei Goto
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Leading Edge Manufacturing(LEM21)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Acquisition of expert’s knowledge for high-mix and low-volume production scheduling problem2021

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Kondoh
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Leading Edge Manufacturing(LEM21)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] デジタルトリプレットによる新たなモノづくりとライフサイクル価値創成 ~人の知をCPSへ取り込むデジタル・カイゼン~2021

    • 著者名/発表者名
      梅田靖
    • 学会等名
      日本機械学会年次大会 先端技術フォーラム 人を中心とした新産業革命を日本から推進するために
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] デジタルトリプレット構想に基づくラーニングファクトリーの構築2021

    • 著者名/発表者名
      後藤潤平
    • 学会等名
      日本機械学会第31回設計工学・システム部門講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ディジタルトリプレットのためのラーニングファクトリーの構築2021

    • 著者名/発表者名
      後藤潤平
    • 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
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Digital Triplet 型生産システムのための意思決定プロセス構造化支援システムの構築2021

    • 著者名/発表者名
      本郷結希
    • 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
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Digital Triplet型CPPSのための意思決定プロセス構造化支援手法の提案2020

    • 著者名/発表者名
      本郷結希
    • 学会等名
      精密工学会秋季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ディジタルトリプレットによる新たなモノづくりとライフサイクル価値創成2020

    • 著者名/発表者名
      梅田靖
    • 学会等名
      日本機械学会年次大会 先端技術フォーラム Society5.0を支える計算情報科学基盤の深化と進展
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] An education program for digital manufacturing system engineers based on 'Digital Triplet' concept2019

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Umeda
    • 学会等名
      日本機械学会2019年度年次大会, 市民フォーラム "Beyond the paradigm of Industries 4.0 and Society 5.0"
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Supporting human engineering activities by Digital Triplet2019

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Umeda
    • 学会等名
      The Robot Revolution and Industrial IoT International Symposium 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Intelligent Manufacturing Report 20202020

    • 著者名/発表者名
      Weiming Shen, Lihui Wang, et al. (eds.)
    • 総ページ数
      301
    • 出版者
      Int. Coalition of Intelligent Manufacturing
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] Revitalizing Human-Machine Interaction for the Advancement of Society - Perspectives from Germany and Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Henning Kagermann and Youichi Nonaka
    • 総ページ数
      51
    • 出版者
      Acatech
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 東京大学 人工物工学研究センター

    • URL

      http://race.t.u-tokyo.ac.jp

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書 2020 実績報告書 2019 実績報告書
  • [備考] 東京大学 梅田・木下研究室

    • URL

      http://www.susdesign.t.u-tokyo.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書 2020 実績報告書 2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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