アップグレード可能な機械設計方法論の基礎研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10650137
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 冨山 哲男 東京大学, 人工物工学研究センター, 教授 (60197944)
• 研究分担者: 桐山 孝司 東京大学, 人工物工学研究センター, 助教授 (10234402) ; 梅田 靖 東京都立大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40242086)
• キーワード: インバース・マニュファクチャリング / 環境調和型製品設計 / アップグレード / 設計方法論 / 機能の独立化 / 機能の余裕付加 / 設計支援システム

研究概要

本研究の目的は、機能のアップグレードが可能な機械の設計方法論を提案することであった。この目的を実現するために、本研究では以下の三段階で研究を行った。
1.設計パターンの抽出:実際の設計事例を分析し、設計パターンを抽出することにより、アップグレード設計方法論を整理、定式化した。この方法論に於いて基本となる設計パターンは以下の三種類である。
(1)機能の独立化:対象機能を発現している構造部分を独立化し、交換可能にする操作
(2)機能の余裕付加:対象機能を発現している構造部分にあらかじめ余分な機能・性能を与え、それにより部品交換せずにアップグレードを可能にする操作
(3)アップグレード設計プロセス:アップグレード設計は、設計変更、その副作用の探索、副作用の解消の三段階のプロセスにより実現できる。
2.アップグレード計画手法の検討:製品シリーズの数世代にわたるアップグレード計画を作成することの重要性と、そこで決定すべき要因を明階にした。さらに、予測に関する「不確定性」を明示し設計解に反映させることがアップグレード設計の一つの鍵となることを明らかにした。
3.設計支援システムの試作:1.、2.に基づき、計算機システムを試作した。
以上、本研究では、アップグレード設計の方法論を明らかにすることができたので所期の目的を十分果たすことができたが、残された課題として、アップグレード計画の高度化、「不確定性」を設計対象に反映させるための方法論の検討、ケース・スタディの実行が挙げられる。

研究成果

• [文献書誌] 下村芳樹、梅田靖 他: "インバースマニュファクチャリングのためのアップグレーダブル設計(第2報)―設計採用基準の定式化―"1998年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. 15 (1998)
• [文献書誌] 下村芳樹、梅田靖、冨山哲男: "インバースマニュファクチャリングのためのアップグレーダブル設計"第8回設計工学・システム部門講演会講演論文集 日本機械学会. No.98-32. 465-468 (1998)
• [文献書誌] Y.Shimomura,Y.UmedaT.Tomiyama: "A Proposal Upgradable Desigh"Proceedings of Eco Design'99 : 1st Int.Symp.on Environmentally. 1000-1004 (1999)
• [文献書誌] 下村芳樹、今川晴紀、梅田靖: "インバースマニュファクチャリングのためのアップグレーダブル設計(第2報)―対象表現モデルと機能修飾子を用いたアップグレード機能の同定―"第9回設計工学・システム部門講演会講演論文集,日本機械学会. No.99-27. 501-504 (1999)
• [文献書誌] Y.Umeda,Y.Shimomura M.YoshiokaT.Tomiyama: "A Proposal of Design Methoddogy for Upgradable Products"Proceedings of 1999 ASME Design Engineering Technical Conference ASME.. No.DETC99/DFM8969. (1999)
• [文献書誌] 梅田靖、今川晴紀、下村芳樹 他: "アップグレード設計 設計方法論の提案"エコデザイン'99ジャパンシンポジウム論文集. 88-91 (1999)
• [文献書誌] 今川晴紀、下村芳樹、吉岡真治、梅田靖: "インバースマニュファクチャリングのためのアップグレーダブル設計(第3報)支援システムの試作―"2000年精密工学会春季大学学術講演会講演論文集. (2000)