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研究概要

自由度の高い 設計システムの開発

近年,CAD(Computer Aided Design)やCAE(Computer Aided Engineering)と呼ばれるコンピュータを用いた設計支援システムが, 当たり前の技術として製品開発の現場に浸透していますが, 本来共有されるべき経験や勘などを含む設計のノウハウが 設計者個人に依存しておりこのことが設計開発の後戻りを発生させ,生産性の低下を引き起こしています。
 設計システム研究室では,設計開発を効率的に行うための設計支援システムの開発を行っています。設計者のアイデア出しを支援し,熟練者の思考能力をさらに高め,意思決定を加速させるだけではなく, さらには経験の浅い設計者でも使える自由度の高い設計支援システムの開発を目指しています。本研究室で開発しているシステムは,日々負担が大きくなっている設計者の願いであり, モノづくり大国日本を支える基盤技術となると思っています。
 明治大学研究最前線による動画紹介はこちら,YouTubeによる紹介はこちら
 日本設計工学会による研究室紹介は,こちら

自由度の高い 設計システムの開発

研究テーマ

アップグレード設計

持続可能な社会を実現するためには,従来の大量生産,大量消費,大量廃棄型社会からの脱却が必要であり,年々排出量が増加する二酸化炭素をはじめとする環境負荷量の削減 が国や企業に求められています。そのため,設計者は製品の性能や機能だけでなく,環境に配慮した設計を行うことが求められてきています。 従来,リユース,リサイクル,アップグレード,リマニュファクチャリング等の環境配慮設計手法について研究が行われています。リユース,リサイクル,リマニュファクチャリングは 廃棄された製品に対して行われる手法ですが,アップグレード設計は製品全てを廃棄するのではなく,一部の構成部品を交換することによって,製品の価値を高め, 買い替えまたは廃棄を抑制し結果として地球環境への負荷量を削減することを目的としています。 本研究室では,多様な消費者が要求する性能,機能,環境負荷,コストを同時に満足するアップグレード設計手法の方法論に関する研究を行っています。
 なお,本プロジェクトは,University of Wuppertal(ドイツ)電気通信大学山田哲男研究室との共同研究プロジェクトです。

アップグレード設計

ユニバーサルデザイン

ユニバーサルデザインとは,「多様なニーズを持つユーザに,公平に満足を提供できるように商品(製品,サービス,環境や情報)をデザインすること」1)と定義されています。 近年,高齢化や国際化,権利意識の高まりといった社会環境の変化によって,ものづくりを考える上でユニバーサルデザインが重要な条件となりつつあります。 しかし,その一般的な手法が確立されていません。本研究室では,使いやすさなどのユーザの感性を反映したユニバーサルデザインを実現するために,ユーザの使用感という感性情報を設計値に反映させる方法を提案しています。 提案した手法を具体的な製品に適用し,3Dプリンタを用いて試作品を製作し,評価を行っています。
1) 日本人間工学会編,ユニバーサルデザイン実践ガイドライン,共同出版,pp. 6-15,2003.

ユニバーサルデザイン

自動車リサイクルパーツの二酸化炭素削減効果測定

近年,自動車のリユース部品が注目されています。一般的には,リユース部品を使用することで,コストを大幅に削減できるだけでなく,環境負荷も低減できると言われていますが, その効果の定量的な評価は行われていません。本研究室では,自動車部品の材料調達から製造,廃棄までのライフサイクルにおいて,地球温暖化の原因とされる温室効果ガスの一つである 二酸化炭素排出量に注目し,自動車のリユース部品を利用することによる二酸化炭素の削減効果に対する定量的評価を行っています。
 本プロジェクトは,NGP日本自動車リサイクル事業協同組合と富山県立大学森孝男研究室との共同研究エコプロジェクトです。 エコプロジェクトの紹介ウェブサイトは,こちら。動画(YouTube)は,こちら
 なお,2014年には,日本機械学会 設計工学・システム部門より,D&Sコンテスト優秀表彰受賞しました。 日刊自動車新聞(2016年4月6日4月7日7月21日2017年8月31日)や交通毎日新聞(2016年4月11日)等にも掲載されています。

自動車リサイクル

多様な要求仕様に対応可能なモジュール設計方法

日本が得意とする擦り合わせ型設計は,製品ごとに個別部品の調整を行うため,欧米が得意とするモジュール型設計と比較して,高品質である一方,部品点数の増加や 長いリードタイムにより高価格になる傾向があります。本研究室では,部品点数を削減すると同時に多様な要求仕様に対応できる新しいモジュール設計方法を提案しています。 部品を製品系列全体で適用可能な共通部品と多様な要求仕様に対応するための個別調整部品とで区別して定義することで,製品系列全体で擦り合わせを行った上でのモジュール化の実現を目指しています。

モジュール設計

研究環境

3次元CADソフト(CATIA, SolidWorks),構造解析ソフト(ANSYS),3Dプリンタ,計算機などを導入しています。

入口

入口は土足厳禁のため,室内はいつも清潔です

2階建相当の天井

2階建相当の天井の高さがあるため,開放感が抜群です

個人用の机・椅子・パソコン

個人用の机,椅子,パソコン(自作)を使用できます

個人用ロッカー

個人用ロッカーが用意されています

プリンタやその他備品

プリンタやその他備品も充実しています

大型プリンタ

ポスターは大型プリンタで印刷できます

大型ディスプレイとホワイトボード

大型ディスプレイとホワイトボードがあります

ディスカッションも白熱

ディスカッションも白熱します

3Dプリンタ

3Dプリンタで,試作品をすぐに製作できます


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