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研究室について

研究室概要

持続可能を実現する評価・設計支援

持続可能な製品を作り、それらをマネジメントし、適切に資源を循環させるとが必要不可欠です。私達の研究室では、温室効果ガス排出量などの環境負荷の見える化や、環境・企業・人に優しく、持続可能な製品や組織の設計を支援する手法や計算システムの開発を行なっています。

研究室に配属されたら…

3年生の後期に研究室に配属されたら、「プレゼンテーション演習」の授業で設計工学やライフサイクル工学、サプライチェーンマネジメントに関連したテーマに関して、調査や関連するソフトウェアの実践を行います。講義時間中は調査内容、実施内容の発表と、発表のレビューをメインで行うため、講義時間以外にも積極的に取り組むことが必要です。プレゼンテーション演習を通して、4年生から始まる卒業研究を行う上で基礎となる考え方を身に付けます。過去のプレゼンテーション演習で扱ったテーマは下記の通りです。

研究テーマ

自動車リサイクルパーツの温室効果ガス削減効果の評価

一般的に、リサイクル部品を使用することで、修理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十分に行われていません。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、気候変動の原因とされる温室効果ガスの排出量に注目し、自動車のリサイクル部品を利用することによる温室効果ガスの削減効果に対する定量的評価を行っています。また、ユーザ価値、環境、コストの総合的評価に基いて自動車を補修する際のオプション(リサイクル部品/新品部品/買い替え)をユーザに提示する手法についても研究しています。

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明治大学設計システム(井上全人)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

電気自動車のライフサイクルアセスメント

電気自動車は、化石燃料依存からの脱却や、エネルギー問題の解決などの様々な理由から必要性が高まっています。電気自動車は、走行中に二酸化炭素を排出しないため、環境に優しいとされていますが、製造時には内燃機関の自動車よりも環境負荷が高いと言われ、また、走行時に利用する電力も電源ミックスに注意しないと、却って環境負荷が大きくなることも知られています。

本研究では、電気自動車1台を製造する際に発生する温室効果ガス等の詳細な環境負荷を評価し、設計の観点と利用の観点から電気自動車の適切な活用方法に関する検討を行なっています。本プロジェクトは日刊自動車新聞、ご協力頂いたNGP日本自動車リサイクル事業協同組合のHPで紹介されました。

リサイクルアルミ材料の溶解工程における環境負荷評価

富山県には多くのアルミニウム産業があり、産業全体で環境負荷の削減、その先には、アルミ産業のカーボンニュートラルの実現を目指しています。一方で、現状でどのくらい環境負荷を排出しているのかは不明確な状況にあり、どのような場所や工程で多くの環境負荷が発生しているのかがまだ十分に分かっていません。一方で、環境負荷を低減させるための行動を実行する際には、製造するアルミ製品の品質を低下させずに行うことが必須となっています。

本プロジェクトでは、アルミ産業で発生する温室効果ガスの見える化や、環境負荷削減のために実施した製造工程の変更が製品品質、環境負荷量に与える影響を評価することで、製品の品質を維持、ないしは向上させながら、環境負荷低減を実現できる製造技術の開発支援を行なっています。

技能継承フレームワークの構築

企業の事業活動を継続していく上では、その事業を支える技術や技能を継承、発展させていくことが必要不可欠です。現在の日本では少子化、超高齢社会により、若手のエンジニアが複数の技術や技能を継承し、業務で用いながら進化させていくことが必要不可欠となります。近年では、AIやVR/ARを用いた技術技能の見える化を目的とした支援技術の研究が盛んに行われていますが、エンジニアが技術を身につけるのは、経験や研鑽を多く積むことが必要不可欠であり、例え優れた支援技術が存在しても、エンジニアのモチベーションが低ければ十分な技能技術継承ができない恐れがあります。

本研究では、多くの経験、研鑽がなければ技術技能は継承されないと考え、エンジニアのモチベーション醸成、適切な人的、物質的、情報資源の配置のデザインを支援する考え方の研究を行っています。

使いやすさと安全性を両立させるユニバーサルデザイン手法の開発

ユニバーサルデザインは、すべての人が利用しやすい環境や製品をデザインするために必要です。ユニバーサルデザインの考え方は、少子高齢化、障害のある人の増加、国際化、女性の社会進出など、社会環境の変化に対応する上で重要ですが、ユニバーサルデザインを導入することによって、今までその製品や環境を利用していなかった人々がアクセスできるようになり、デザイナーが想定していなかった使われ方がされる可能性があります。その結果、製品や環境の想定外の利用による事故が起こってしまうと、すべての人に使いやすいのではなく、危険を振り撒くものとなってしまう可能性があります。

研究室では、製品や環境が全ての人にとって安全であり、かつ快適に利用できるようにデザインすることを目的に、デザインの初期段階でユニバーサル性やリスクの評価をする手法の研究を行なっています。

サプライチェーンを考慮した製品アーキテクチャの設計支援

設計した製品を安定して製造し,消費者に届けるためには,頑強なサプライチェーンを構築し,為替や需給の変動が発生しても耐えられることが必要となります.近年では製品を製造する企業はサプライチェーン全体に目を向けて,サプライチェーンで発生する環境負荷を把握することや,児童労働など不平等な労働や取引を行なっていないことの透明性を担保することも求められています.本研究室では,サプライチェーンの持続可能性を実現できるような製品の構造(アーキテクチャ)はどのようにするべきなのか,それを評価するためのモデル化,設計支援手法の開発を行なっています.

本プロジェクトは,明治大学設計システム(井上全人)研究室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.

循環型製品のアーキテクチャの設計支援

持続可能な社会を実現するためは,大量生産,消費,廃棄型社会から脱却し,製品を長寿命化することが求められます.そのため,製品やその部品について,将来の再利用,再製造,アップグレードを考慮して,構成部品が容易に交換可能である製品のアーキテクチャを導出する必要があります.

本研究室では,アップグレードの概念に基づき,持続可能性の高い製品について研究しています.環境負荷やコスト,品質等の複数の観点から設計を評価することで,低環境負荷だけでなく,コストや品質等も同時に満足する製品のアーキテクチャを導出します。また,その計算を可能とするシステムを開発することで,設計者の負担を軽減し,意思決定を支援します.

本プロジェクトは,明治大学設計システム(井上全人)研究室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.

研究室の設備・様子

学生居室

占有の4Kモニター、ノートPCが利用できます

実験室・製作所

モックアップの作成、LCA用の分解作業を行っています

3Dプリンター

6台の3Dプリンターを所有しています。

親睦会(不定期開催)

学生机の様子

専門ゼミの様子