【研究分野】構造・機能材料

【研究領域課題番号】11895021 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

資源循環社会 / リサイクル / LCA / 単純組成合金 / 汎用合金の簡素化 / インバースマニュファクチャリング / 環境負荷低減 / 循環型金属材料

【研究成果の概要】

合計6回の委員会を開催した。第一回委員会において、関連する最近の国内外の論文、総説、その他の出版物、国際会議録などの資料を収集して調査研究を進めるとの基本方針を確認した。各種資料を広範に収集するために9人の委員で分担を決めて資料収集・整理に当たることにした。資料収集・整理を柔軟かつ効率的に行うために費用の支出法を当初のそれから変更して各委員に当該費用を予め配分すると共に、対象をベースメタル全般に拡大して調査研究を行うことにした。調査研究の結果の概要は以下の通りである。
深刻化しつつある地球環境劣化をまねいた事への反省から、地球温暖化防止やオゾン層の破壊防止など、地球環境保全を前提とした特続可能発展を目指す社会の構築が提唱されるようになってきたが、その実現には各種のパラダイムシフトが必要不可欠である。環境負荷の大きい金属材料では環境負荷低減が望まれており、1993年から5年間エコマテリアルプロジェクトを推進してきた金材研のホームページにはLCAを適用したケーススタディの結果例なども掲載されている。一方製品設計でも環境配慮設計が提唱されるようになり、インバースマニュファクチャリングやライフサイクルデザインなどの概念も輩出するようになっている。材料側でもこのような状況に積極的に対応して意識革命と積極的な情報発信が必要であり、「循環型金属材料の創製」に取り組む事が時代の要請であると結論された。そのためには環境負荷の大きい元素を含まない単純組成合金をプロセス制御によって特性を改善して提供し、繰り返しリサイクルを図ることが望まれている。産業界でも意識改革を行い、野放図に増殖してきた多くの汎用金属材料の統合・簡素化を図りながら、循環型金属材料の創製に向けて段階的ではあっても、改善にむけての歩みを着実に進めていくことが循環型社会構築には必要不可欠であるう。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】1999

【配分額】3,200千円 (直接経費: 3,200千円)

【研究分野】知能機械学・機械システム

【研究領域課題番号】08750299 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

インバース・マニュファクチャリング / メンテナンス / 閉ループ型製品ライフサイクル / リユ-ス / リサイクル / 使用履歴モニタリング

【研究成果の概要】

環境問題解決のためには、製品ライフサイクルを閉ループ化するための、新しい設計、運用、リサイクル方法を開発する必要がある。この問題の解決のための枠組みとして、我々は「インバース・マニュファクチャリング」を提案してきた。
本研究の目的は、上記の課題の実現要素技術として、機械の使用履歴データを収集し、それに基づき保全、部品の再使用、リサイクルの計画を動的に行なう手法を提案することにある。本科研費研究の範囲では、機械の使用履歴データを収集するシステムを試作した。これにより以下の点を明らかにすることを目的としている。
・機械の劣化状態の把握、余寿命予測に有効なデータを収集可能であるか。
・一般に機械の寿命、劣化は設計時にある程度予測されているが、実際の使用環境下ではこの予測と異なる可能性が高い。この相違を明らかにする。
・一般のモニタリングが短期的な機械の状態決定に利用されるのに対して、本研究は長期的な劣化傾向管理、動作履歴の蓄積が目的であるという意味で大きく異なる。この相違を明らかにする。
ここで言う使用履歴データとは、機械を取り巻く使用環境、機械の操作、保全(故障、保全作業、部品交換等)に関する長期的な履歴データである。このような情報があれば、各部品の劣化状況の把握、余寿命の予測が適切に行なえると考えられ、さらに、設計変更、保全、再利用、リサイクルのための基礎データとして利用できる。
本研究では、複写機の機械系の部分の劣化を対象として実験機を構築した。本システムで取得するセンサ情報は14種類であり、さらに複写機内のコンピュータから情報を取得する。この実験システムで状態収集の試行的な実験を行ない、有効にデータが収集可能であることを検証した。ただし、問題点として、センサの信頼性、キャリブレーションの問題が明らかになった。

【研究種目】奨励研究(A)

【研究期間】1996

【配分額】1,100千円 (直接経費: 1,100千円)