初期設計段階から性能と環境負荷削減を両立するライフサイクル多目的設計支援システム

• 研究課題/領域番号: 26870628
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 社会システム工学・安全システム; 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
• 研究機関: 明治大学
• 研究代表者: 井上 全人 明治大学, 理工学部, 専任准教授 (60365468)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2016年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: ライフサイクル設計 / 多目的設計支援 / 環境負荷削減 / 初期設計段階 / セットベース設計 / 設計工学 / 設計支援システム / 環境配慮設計 / 多目的満足化 / エージェント技術 / CAD

研究成果の概要

様々な不確実性を含む初期設計段階で，3D-CADを操作しながら製品のライフサイクルオプションをあらかじめ計画し，製品の環境負荷影響を評価しながら設計検討することで，資源の循環性や再利用性を高めることが期待できる．本研究では，3D-CADモデルの寸法情報を設計変数とし，不確実な設計情報を範囲を有する集合で表現することで，性能と環境負荷削減を両立する多目的満足解集合を導出するライフサイクル設計支援システムを提案した．さらに，設計者の負担となる試行錯誤的な設計変更を支援するために，設計者に代行して評価を行うシステムを提案した．その結果，性能要求と環境要求を同時に満足する多目的満足解集合が導出された．

研究成果

• [国際共同研究] University of Wuppertal(Germany)
• [国際共同研究] Eskisehir Osmangazi University(Turkey)
• [国際共同研究] University of Wuppertal(Germany)
• [雑誌論文] リバース・サプライチェーンネットワークの設計と素材再生分析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 伊集院大将，山田哲男，石垣綾，井上全人
  • 雑誌名: 日本設備管理学会誌 巻: 28, 4 ページ: 11-23
  • 査読あり
• [雑誌論文] Upgradable Design for Sustainable Manufacturer Performance and Profitability and Reduction of Environmental Load (2016)
  • 著者名/発表者名: Shuho Yamada, Tetsuo Yamada, Stefan Bracke and Masato Inoue
  • 雑誌名: International Journal of Automation Technology 巻: 10 号: 5 ページ: 690-698
  • DOI: 10.20965/ijat.2016.p0690
  • NAID: 130007673945
  • ISSN: 1881-7629, 1883-8022
  • 年月日: 2016-09-05
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Global Supply Chain Network Design for Lower Material-Based CO2 Emissions and Costs between Developed and Emerging Countries (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomoyuki Urata, Tetsuo Yamada, Norihiro Itsubo, and Masato Inoue
  • 雑誌名: Journal of Japan Industrial Management Association 巻: 67, 2E ページ: 156-166
  • NAID: 130006942827
  • 査読あり
• [雑誌論文] Disassembly Parts Selection and Analysis for Recycling Rate and Cost by Global Programming (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuki Kinoshita, Tetsuo Yamada, Surendra M. Gupta, Aya Ishigaki and Masato Inoue
  • 雑誌名: Mechanical Engineering Journal, The Japan Society of Mechanical Engineers 巻: 10, 3 ページ: 1-15
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 製品の違いを通じた組立・分解システムの比較考察によるボトルネック作業の特定とその改善方法 (2016)
  • 著者名/発表者名: 木下雄貴，山田哲男，浦田智幸，山田周歩，井上全人
  • 雑誌名: 日本設備管理学会誌 巻: 27, 4 ページ: 131-144
  • 査読あり
• [雑誌論文] Disassembly System Modeling and Design with Parts Selection for Cost, Recycling and CO2 Saving Rates Using Multi Criteria Optimization (2016)
  • 著者名/発表者名: Kento Igarashi, Tetsuo Yamada, Surendra M. Gupta, Masato Inoue and Norihiro Itsubo
  • 雑誌名: Journal of Manufacturing Systems 巻: 38, 41 ページ: 151-164
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Material Based Low-Carbon and Economic Supplier Selection with Estimation of GHG Emissions and Affordable Cost Increment for Parts Production among Multiple Asian Countries (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuta Yoshizaki, Tetsuo Yamada, Norihiro Itsubo and Masato Inoue
  • 雑誌名: Journal of Japan Industrial Management Association 巻: 66, 4E ページ: 435-442
  • NAID: 130005133234
  • 査読あり
• [雑誌論文] Product Upgradability for Satisfying Future Performance, Low Price and Environmental Loads, and Manufacturer Profitability throughout the Product Lifecycle (2016)
  • 著者名/発表者名: Masato Inoue, Shuho Yamada, Tetsuo Yamada, Stefan Bracke
  • 雑誌名: Procedia CIRP 巻: 48 ページ: 40-44
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Contribution for Analysing, Saving and Prioritising of Lessons Learned Issues Regarding Product Improvement and Future Product Generation (2016)
  • 著者名/発表者名: Stefan Bracke, Masato Inoue, Berna Ulutas
  • 雑誌名: Procedia CIRP 巻: 40 ページ: 179-184
  • DOI: 10.1016/j.procir.2016.01.095
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Analysis of Environmental and Economic Disassembly Parts Selection by Goal Programming (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuki Kinoshita, Tetsuo Yamada, Surendra M. Gupta, Aya Ishigaki and Masato Inoue
  • 雑誌名: Procedia CIRP 巻: 40 ページ: 162-167
  • DOI: 10.1016/j.procir.2016.01.092
• [雑誌論文] 製品・生産設計間における組立および分解の作業とシステムの比較分析に関する事例研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 浦田智幸，山田哲男，五十嵐健人，井上全人，木下雄貴
  • 雑誌名: 日本設備管理学会誌 巻: Vo. 27, No. 3 ページ: 82-91
  • 査読あり
• [雑誌論文] Upgradable Design for Reduction of Production Cost and CO2 Emission - Case Study of a Laptop Computer (2015)
  • 著者名/発表者名: Shuho Yamada, Tetsuo Yamada, Stefan Bracke and Masato Inoue
  • 雑誌名: Applied Mechanics and Materials 巻: Vol. 761 ページ: 589-593
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/amm.761.589
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] An Upgradable Product Design Method for Improving Performance, CO2 Savings, and Production Cost Reduction: Vacuum Cleaner Case Study (2014)
  • 著者名/発表者名: Masato Inoue, Shuho Yamada, Tetsuo Yamada, Stefan Bracke
  • 雑誌名: International Journal of Supply Chain Management 巻: 3 ページ: 100-106
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 初期設計段階から性能と環境負荷削減を両立する3D-CADに基づくライフサイクル設計支援システム (2014)
  • 著者名/発表者名: 井上全人，山田哲男，石川晴雄
  • 雑誌名: 設計工学 巻: 49 ページ: 543-549
  • NAID: 40020236172
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Analysis of Material Based GHG Emissions and Costs for Assembly Products Using Asian Lifecycle Inventory Databases: Cell Phone Case Study (2017)
  • 著者名/発表者名: Rena Kondo, Yuki Kinoshita, Tetsuo Yamada, Norihiro Itsubo, and Masato Inoue
  • 学会等名: The 24th CIRP Conference on Life Cycle Engineering (CIRP LCE 2017)
  • 発表場所: Kamakura
  • 年月日: 2017-03-08
  • 国際学会
• [学会発表] A Design Method Obtaining Diverse Design Solution Sets for the Boundary Condition Change: Application to an Isolation System (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshiaki Murata, Masaki Takahashi, Yosuke Takeuchi and Masato Inoue
  • 学会等名: Asia Design Engineering Workshop 2016 (A-DEWS 2016)
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 2016-12-12
  • 国際学会
• [学会発表] Consideration of Reliability Issues within the Product Life Cycle Design (2016)
  • 著者名/発表者名: Shuho Yamada, and Masato Inoue
  • 学会等名: 2nd Symposium on Computational Reliability Engineering (CRE) in Product Development and Manufacturing
  • 発表場所: Dresden
  • 年月日: 2016-10-27
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Environmental and Economic Disassembly Parts Selection Design for Recycling, CO2 Saving Rates and Cost by Goal Programming (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuki Kinoshita, Tetsuo Yamada, Surendra M. Gupta, Aya Igarashi, and Masato Inoue
  • 学会等名: The 18th International Conference on Industrial Engineering (IJIE2016)
  • 発表場所: Seoul
  • 年月日: 2016-10-10
  • 国際学会
• [学会発表] 製品のアップグレード設計への適合性評価－ノートパソコンの設計問題への適用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 柴田知世，山田周歩，山田哲男，井上全人
  • 学会等名: 日本機械学会 第26回 設計工学・システム部門講演会
  • 発表場所: 慶應義塾大学
  • 年月日: 2016-10-09
• [学会発表] A Case Study in Quantitative Estimation of the CO2-Emissions Reduction from 50 Major Reuse Parts for Japanese Automobile based on Data of Vehicle Inspection Certificate (2016)
  • 著者名/発表者名: Masato Inoue, Sota Takahashi, Mitsunobu Fujita, Takao Mori, Motohiro Tamaki, Junji Sugimoto, Katsumi Ishizuka, Katsumi Oppata, Shigeyuki Suzuki, Kenroku Kobayashi, Hironori Tani and Akihiro Hayakawa
  • 学会等名: The 12th Biennial International Conference on EcoBalance (EcoBalance 2016)
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2016-10-03
  • 国際学会
• [学会発表] Decision Process within the Conceptual Design Phase of Eco-Friendly Products (2016)
  • 著者名/発表者名: Stefan Bracke, Shuho Yamada, Yuki Kinoshita, Masato Inoue and Tetsuo Yamada
  • 学会等名: 14th Global Conference on Sustainable Manufacturing (GCSM 2016)
  • 発表場所: Cape Town
  • 年月日: 2016-10-02
  • 国際学会
• [学会発表] Reliability Engineering in face of Shorten Product Life Cycles: Challenges, Technique Trends and Method Approaches to Ensure Product Reliability (2016)
  • 著者名/発表者名: Stefan Bracke, Simon Kutz, Masato Inoue, Hanno Gottschalk, Marcin Hinz, Edoardo Patelli, Christoph Hartl, Berna Ulutas, Pasacal Bonnaud, and Peter Moers
  • 学会等名: European Safety and Reliability (ESREL 2016)
  • 発表場所: Glasgow
  • 年月日: 2016-09-25
  • 国際学会
• [学会発表] Set-Based Universal Design Method Considering with User Requirements Variability: Case Study of a Mechanical Pencil (2016)
  • 著者名/発表者名: Wataru Suzuki, Masato Shimada, Shuho Yamada and Masato Inoue
  • 学会等名: International Conference on Design and Concurrent Engineering (iDECON 2016)
  • 発表場所: Pulau Langkawi
  • 年月日: 2016-09-19
  • 国際学会
• [学会発表] Proposal of a Universal Design Method for Reflecting Physical Characteristics of Diverse Users: Case Study of a Bicycle Frame (2016)
  • 著者名/発表者名: Masato Shimada, Wataru Suzuki, Shuho Yamada and Masato Inoue
  • 学会等名: International Conference on Design and Concurrent Engineering (iDECON 2016)
  • 発表場所: Pulau Langkawi
  • 年月日: 2016-09-19
  • 国際学会
• [学会発表] A Universal Design Method for Reflecting Physical Characteristics Variability: Case Study of a Bicycle Frame (2016)
  • 著者名/発表者名: Masato Shimada, Wataru Suzuki, Shuho Yamada and Masato Inoue
  • 学会等名: Universal Design 2016 (UD2016)
  • 発表場所: York
  • 年月日: 2016-08-21
  • 国際学会
• [学会発表] Product Upgradability for Satisfying Future Performance, Low Price and Environmental Loads, and Manufacturer Profitability throughout the Product Lifecycle (2016)
  • 著者名/発表者名: Masato Inoue, Shuho Yamada, Tetsuo Yamada and Stefan Bracke
  • 学会等名: 3rd CIRP Conference on Life Cycle Engineering (CIRP LCE 2016)
  • 発表場所: Berlin
  • 年月日: 2016-05-22
  • 国際学会
• [学会発表] Satisficing Design Method for Sustainable Performance, Profitability for Manufacturer and Reduction of Environmental Loads (2015)
  • 著者名/発表者名: 11.Shuho Yamada, Tetsuo Yamada, Stefan Bracke and Masato Inoue
  • 学会等名: EcoDesign 2015 International Symposium
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2015-12-02
  • 国際学会
• [学会発表] Consideration of Reliability Issues within the product development phase (2015)
  • 著者名/発表者名: Masato Inoue
  • 学会等名: 1st Symposium on Computational Reliability Engineering (CRE) in Product Development and Manufacturing
  • 発表場所: Germany
  • 年月日: 2015-10-22
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Contribution for Analysing, Saving and Prioritising of Lessons Learned Issues Regarding Product Improvement and Future Product Generations (2015)
  • 著者名/発表者名: Stefan Bracke, Masato Inoue and Berna Ulutas
  • 学会等名: 13th Global Conference on Sustainable Manufacturing (GCSM 2015)
  • 発表場所: Vietnam
  • 年月日: 2015-09-16
  • 国際学会
• [学会発表] Set-Based Design for Obtaining Multi-Objective Satisfactory Solutions Based on Dynamic Simulations (2015)
  • 著者名/発表者名: Yosuke Takeuchi, Masaki Takahashi, Shunsuke Iijima, Yoshiaki Murata and Masato Inoue
  • 学会等名: International Conference on Design and Concurrent Engineering (iDECON 2015)
  • 発表場所: Tokushima
  • 年月日: 2015-09-06
  • 国際学会
• [学会発表] Set-Based Universal Design for Obtaining Diverse Solution Sets Based on Physical Characteristics Variability: Case Study of a Train Strap (2015)
  • 著者名/発表者名: Wataru Suzuki, Yosuke Takeuchi and Masato Inoue
  • 学会等名: International Conference on Design and Concurrent Engineering (iDECON 2015)
  • 発表場所: Tokushima
  • 年月日: 2015-09-06
  • 国際学会
• [学会発表] Quantitative Estimation of the CO2-Emissions Reduction from Reuse Automobile Parts (2015)
  • 著者名/発表者名: Sota Takahashi, Masato Iwasaki, Mitsunobu Fujita, Takao Mori, Motohiro Tamaki, Akihiko Sano, Shigeyuki Suzuki, Kenroku Kobayashi, Hironori Tani, Akihiro Hayakawa and Masato Inoue
  • 学会等名: International Conference on Design and Concurrent Engineering (iDECON 2015)
  • 発表場所: Tokushima
  • 年月日: 2015-09-06
  • 国際学会
• [学会発表] An Environmental Conscious Product Design Method for Sustainability of the Product's Value (2014)
  • 著者名/発表者名: Shuho Yamada, Tetsuo Yamada, Katsuyuki Nakano, Stefan Bracke and Masato Inoue
  • 学会等名: Going Green - CARE INNOVATION 2014
  • 発表場所: Vienna, AUSTRIA
  • 年月日: 2014-11-18 – 2014-11-21
• [学会発表] Upgradable Design for Reduction of Production Cost and CO2 Emission - Case Study of a Laptop Computer (2014)
  • 著者名/発表者名: Shuho Yamada, Tetsuo Yamada, Stefan Bracke and Masato Inoue
  • 学会等名: 3rd International Conference on Design and Concurrent Engineering (iDECON 2014)
  • 発表場所: Melaka, MALAYSIA
  • 年月日: 2014-09-22 – 2014-09-23
• [学会発表] 自動車解体工場調査に基づくリユース部品使用時の環境負荷削減効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高橋颯太，岩崎誠和，藤田光伸，森孝男，玉木基裕，佐野明彦，谷洋紀，早川明宏，井上全人
  • 学会等名: 日本機械学会 第24回 設計工学・システム部門講演会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [学会発表] 生産時の環境負荷削減に向けたアップグレード製品設計手法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山田周歩，山田哲男，井上全人
  • 学会等名: 日本機械学会 第24回 設計工学・システム部門講演会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [学会発表] An Upgrade Product Design Method for Satisfying Performance Criteria, Environment Load and Cost (2014)
  • 著者名/発表者名: Shuho Yamada, Tetsuo Yamada, Stefan Bracke and Masato Inoue
  • 学会等名: The 3rd International Conference on Design Engineering and Science (ICDES2014)
  • 発表場所: Pilsen, CZECH
  • 年月日: 2014-08-31 – 2014-09-03
• [学会発表] Environmental Load Evaluation of Reuse Parts for Automobiles (2014)
  • 著者名/発表者名: Masato Iwasaki, Mitsunobu Fujita, Takao Mori, Akihiko Sasaki, Motohiro Tamaki, Akihiko Sano, Hironori Tani, Akihiro Hayakawa and Masato Inoue
  • 学会等名: The 3rd International Conference on Design Engineering and Science (ICDES2014)
  • 発表場所: Pilsen, CZECH
  • 年月日: 2014-08-31 – 2014-09-03
• [学会発表] Design Method for Obtaining Diverse Possible Design Solution Sets to Adapt to Changes in Boundary Conditions (2014)
  • 著者名/発表者名: Shunsuke Iijima, Masaki Takahashi and Masato Inoue
  • 学会等名: The 3rd International Conference on Design Engineering and Science (ICDES2014)
  • 発表場所: Pilsen, CZECH
  • 年月日: 2014-08-31 – 2014-09-03
• [学会発表] 不確実条件下における設計・意思決定支援 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井上全人
  • 学会等名: 日本機械学会 第40回 A-TS12-05設計研究会
  • 発表場所: 明治大学
  • 年月日: 2014-08-19
  • 招待講演
• [学会発表] Upgradable Design for Various User Demands (2014)
  • 著者名/発表者名: Masato Inoue, Shuho Yamada, Tetsuo Yamada and Stefan Bracke
  • 学会等名: 11th International Conference on Product Lifecycle Management (PLM 14)
  • 発表場所: Yokohama, JAPAN
  • 年月日: 2014-07-07 – 2014-07-09
• [学会発表] 異なるユーザ要求を考慮したアップグレード製品設計方法の提案 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山田周歩，山田哲男，井上全人
  • 学会等名: 日本設計工学会2014年度春季研究発表講演会
  • 発表場所: 明治大学
  • 年月日: 2014-05-24 – 2014-05-25
• [学会発表] 自動車のリユース部品使用によるCO2排出量の削減効果（自動車解体工場調査およびドアミラーとドアパネルのLCA解析） (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩崎誠和，藤田光伸，森孝男，佐々木顕彦，玉木基裕，佐野明彦，谷洋紀，早川明宏，井上全人
  • 学会等名: 日本設計工学会2014年度春季研究発表講演会
  • 発表場所: 明治大学
  • 年月日: 2014-05-24 – 2014-05-25
• [学会発表] 初期設計段階における境界条件の変化に対応する設計方法の提案 (2014)
  • 著者名/発表者名: 飯島駿輔，井上全人
  • 学会等名: 日本設計工学会2014年度春季研究発表講演会
  • 発表場所: 明治大学
  • 年月日: 2014-05-24 – 2014-05-25
• [備考] 明治大学理工学部機械情報工学科設計システム研究室
  • URL: http://www.isc.meiji.ac.jp/̃design/
• [備考] 明治大学理工学部機械情報工学科設計システム研究室
  • URL: http://www.isc.meiji.ac.jp/~design/