| 研究課題/領域番号 |
21K03823
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分18030:設計工学関連
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
福重 真一 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10432527)
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| 研究分担者 |
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)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | ブロックチェーン / CPS / ライフサイクル / 循環経済 / ライフサイクルマネジメント / デジタルツイン / サイバーフィジカルシステム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
製品ライフサイクルのマネジメントにおいては、製品や部品の個別状態や循環経路に応じて、ライフサイクル全体のマテリアルフローを適切に制御することが重要である。本研究では、資源循環の過程で所有権が様々なステークホルダに移ってゆく人工物の情報をブロックチェーンの技術を基盤として個別かつリアルタイムに収集するための仕組みであるCyber-Physical Lifecycle Systemを提案する。この仕組みに基づき、物理空間における製品ライフサイクルの状態変化をサイバー空間のデジタルツインモデルに反映させることで、実態に応じた様々な分析やシミュレーションを可能にする。
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| 研究実績の概要 |
個々の製品や設備の故障・廃棄のタイミングや各部品の劣化状態などは、その使用環境、使用頻度、メンテナンス回数などに大きく依存するため、製品個別の状態や循環の経路を把握し、その情報に基づいて再生処理の内容やタイミング、再利用先などを管理することが重要となる。
2022年度は、多くのステークホルダを経由する循環資源のマテリアルフローをブロックチェーン技術によって把握するためのプラットフォームとして、Cyber-Physical Lifecycle System(CPLS)のアーキテクチャについて基本設計を行った。また、現実世界の製品ライフサイクルをサイバー空間においてどこまで正確に再現することができるかについて、ライフサイクルシミュレーションモデルを用いたCPLSのプロトタイプによって検証した。産業用モータおよびロボットアームを例題とした実験により、特に製品の使用段階のデータをどれだけ網羅的に収集できるかが鍵を握ることが明らかになった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
提案システムの基本的な枠組みについてはほぼ決定することができた。現在はシステムのプロトタイプを作成し、実験を行えるところまで研究が進捗している。
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| 今後の研究の推進方策 |
ライフサイクルシミュレーションを用いた双子実験によって、ブロックチェーン技術を基盤とするCPLSシステムを循環マネジメントに活用した場合と活用しなかった場合について、製品ライフサイクル全体の資源循環効率や各ステークホルダのコスト・利益といった観点から比較する予定である。
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