| 研究課題/領域番号 |
23760128
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
古賀 毅 山口大学, 理工学研究科, 准教授 (30431787)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-28 – 2013-03-31
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| キーワード | 設計工学 / システム工学 / 開発マネジメント / 材料力学 |
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| 研究概要 |
近年，人工物に対して要求される機能の高度化・複雑化により，設計で取り扱う情報が加速度的に高度化・複雑化している．自動車や航空機・電子機器に代表される，機械・回路・ソフトウェアから構成される人工物は，複合型製品と呼ばれる．従来，設計者同士の調整で問題を発見し排除する，という「すり合わせ型の開発」が行われているが，この複合型製品を設計開発する方法として，すり合わせに過度に依存した旧来の開発方法では，限界に来ているのではないか，という声が現場から聞かれる状況にある．そこで，複合型製品をモデル化し，モデルを用いて開発を効率化する，というモデル駆動型の開発マネジメントの研究を進めている．現在，複合型製品（ソフトウェアを含めた人工物）を統合的に記述可能な情報モデルは，存在しない状況である．個別の設計情報モデルは存在するものの，それらは互いに連携していない状況にある．このため，それぞれのモデルはバラバラで，全体を把握できないという問題があり，これらの境界部分で不具合が発生している状況にある．そこで，機械・回路・ソフトウェアの設計情報を，統合化された形で陽に記述するシステム・モデル（複合型製品の設計情報モデルと呼ぶ）を提案し，実際にモデリングが可能なシステムを実装し検証した．この統合化モデルは，以下に示す３種類の設計情報を記述し，統合したモデルとして実装している． （１）実体と接続構造，および特性パラメータの依存関係を表現する，構成のモデル（機械の構成に相当）（２）モノの流れを，入出力関係と変換機能によって表現する，フローのモデル（回路や系統に相当）（３）状態と遷移から構成する動的な事象を表現する，システムの挙動のモデル（ソフトウェアに相当）以上の（１）～（３）に関し，合計１０編（Journal 1件，査読つき国際会議４件，国内会議発表５件）の論文を出版する，という研究成果を得ている．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
平成２３年度の計画は，機械・回路・ソフトウェアの統合モデルの構築であった．具体的には，複合型製品を表現可能なモデルを構築し，実際に精緻な統合モデリングが可能なツールを試作することが目的であった．達成度としては，主にソフトウェアと機械を表現可能なSysMLと，回路を中心に表現可能なModelica言語に準拠し，研究代表者が提案する段階的なモデリング手法を織り込んだツールを開発し，その内容を国際会議の論文として発表できた．よって，平成２３年度の研究は，目的に照らして計画通りに進捗したものと考えている．また，平成２４年度以降の計画として，複合型製品の資産化支援を予定している．平成２４年度の研究内容を，平成２３年度から前倒しで取り組んだ結果，Journalを１編アクセプトし，２編投稿済みとするなど，計画を上回る成果を得ている．計画書に記載したIBMとの統合モデルの仕様策定に関する会議は，２ヶ月に１度の開催予定であったが，更なる緊密な連携を図るため，電話会議やスカイプなどといった手法を活用し，実際には２週間に１度の頻度で実施した．これにより，計画以上の成果となっているものと認識している．
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| 今後の研究の推進方策 |
平成２４年度以降の計画として，複合型製品の資産化支援を予定している．初年度に開発した複合型製品のモデリング・ツールを利用して，複合型製品のプラットフォーム化を検討する手法を構築し，ツールとして実装することを取り組む．特に，研究代表者が特許を保有する，製品ファミリの設計支援法を用いて，複合型製品の共通モジュールを発見し，複合製品群（製品系列，製品ファミリ）の構成を適正化する手法を構築することを試みる．さらに，試作した複合型製品を表現可能なモデルを構築し，実際に精緻な統合モデリングが可能なツールを高度化する．主にソフトウェアと機械を表現可能なSysMLと，回路を中心に表現可能なModelica言語は，それぞれ多様な実装形態で産業界において活用されはじめており，たとえばハイブリッド自動車の駆動システムや，フルビークル・ダイナミクスモデルの開発などといったように，具体的な成果が出始めている．これらの成果は，機械学会では1D-CAEと呼ばれる手法へ体系化し，アカデミックな研究教育への展開が議論されている．そこで，これら最新技術適用事例を取り込み，アカデミアとして体系化し，展開可能とすることを視野に入れて取り組む．たとえばModelica言語に準拠するSimulationXや，MapleSIMなどの実装を行う企業と連携し，開発システムとの連携，事例の蓄積と応用展開，教育への活用など幅広く議論し，将来の可能性を模索したい．
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| 次年度の研究費の使用計画 |
平成２４年度以降の計画として，主に複合型製品のプラットフォーム化による資産化支援のソフトウェア実装，および研究成果の発表・印刷費を予定している．具体的な支出予定項目は，以下の通り．（１）研究成果の公開 論文投稿・印刷費 ３０万円，国際会議参加費 ５０万円（Design Engineering Workshop, 4th CIRP conference on Industrial Product Service Systems, 日本機械学会 第22回設計工学・システム部門講演会，Asian Conference on Design and Digital Engineering）（２）複合製品の資産化ツール実装費 ソフトウェア購入費５０万円（Smalltalk, SimulationX, MapleSIM, AMESim）（３）その他：印刷費，書籍費用，TA謝金 １０万円
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