Toward Green and Smart Manufacturing

摂南大学 理工学部 機械工学科 知的システム研究室

最新ニュース

2023年度

  • [2024.02.06] 小田和哉君(D1)が(公財)立石科学技術振興財団・2024年度前期国際交流助成(国際会議発表)に採択されました。
  • [2023.12.22] 小田和哉君(D1)が(公財)天野工業技術研究所奨学金・奨学生(3年間)に採用されました。
  • [2023.12.15] 諏訪教授が塑性加工技術フォーラム(日本塑性加工学会・日本鍛圧機械工業会)において招待講演を行いました。講演題目「自動化生産システムのエネルギー利用効率性向上に向けた技術と方策」
  • [2023.12.06] 小田和哉君(D1)が2023年度精密工学会秋季大会学術講演会においてベストプレゼンテーション賞を受賞しました。受賞題目「変分⾃⼰符号化器を⽤いた摩擦撹拌接合時の異常検知に関する基礎的検討」
  • [2023.10.01] 国内学会誌・砥粒加工学会誌67(10)に査読付論文「ダイヤコートボールエンドミルを用いた超硬合金の切削加工に関する研究(表面性状が及ぼす工具寿命への影響)」が掲載されました。
  • [2023.09.01] 国際ジャーナル International Journal of Automation Technologyに査読付論文が掲載されました。doi.org/10.20965/ijat.2023.p0449
  • [2023.09.13] 2023年度精密工学会秋季学術講演会において研究発表しました。(D1小田和哉)
  • [2023.09.12] スケジューリング・シンポジウム2023において研究発表しました。(M1藤井勇人)
  • [2023.07.01] 国際ジャーナル International Journal of Computer Integrated Manufacturing に査読付論文が掲載されました。doi.org/10.20965/ijat.2023.p0449
  • [2023.06.23] 2023年度精密工学会関西地方定期学術講演会においてポスター発表しました。(代表・D1小田和哉)
  • [2023.05.19] 第67回システム制御情報学会研究発表講演会において研究発表しました。(米本涼)
  • [2023.04.01] 科学研究費助成事業 基盤研究(C)に採択されました。
      「プログラム・マネジメントにおけるスケジューリング手法に関する研究」(23K04296)(研究代表者・森田大輔)

過去のニュース

研究室のミッション


脱炭素化による地球環境保全や持続可能な社会が発展する中,多くのエネルギーを必要とする製造活動において,省エネ・省資源のものづくりは喫緊の課題となっています。

高度なシステム技術と最適化技術を駆使し,高生産性とエネルギー高効率利用を両輪とする「真に持続可能な製造」とそのシステムを構築していかねばなりません。

当研究グループでは,製造の物理現象と物理情報,さらにはシステム最適化の観点から,次世代の地球に優しい製造の在り方を探求しています。


主な研究テーマ

エネルギー高効率な生産システムの運用

製造工場では,工場エネルギー管理システム(FEMS)の導入によるトップダウンの節電協力体制や,工作機械や産業ロボットなどの生産設備レベルでの省エネ技術の革新など,トップダウン/ボトムアップのグリーン製造が活発化しています。これを有効に機能させるためには,生産システム全体のエネルギー利用を向上させるための方法論・技術の開発がますます重要となっています。

この課題に対して,研究グループではエネルギー負荷計画の概念を導入し,システム全体のエネルギー効率性と生産性の最適化技術,ならびにその根拠となるシステム理論の構築を目指しています。

  • 切削加工における消費電力・エネルギー損失の予測モデルの構築
  • 工作機械の切削速度に対するシステム論的問題解決
  • エネルギー負荷計画に基づく製造システムの最適運用
  • 工具経路のエネルギー効率最適化
  • 『サステナブル時代に向けた工作機械』日刊工業新聞(2017.3.15)
  • Yonemoto, R. and Suwa, H., Task Scheduling of Material-Handling Manipulator for Enhancing Energy Efficiency in Flow-Type FMS, International Journal of Automation Technology, Vol.14 No.6, 943-950 (2020).
  • Samukawa, T., Shimomoto, K., and Suwa, H., Estimation of In-Process Power Consumption in Face Milling by Specific Energy Consumption Model, International Journal of Automation Technology, Vol.14 No.6, 951-958 (2020).
  • Yonemoto, R. and Suwa, H. (2019) Evaluation of Energy Efficiency and Productivity in Scheduling by Using Physical Simulator, Transactions of the Institute of Systems, Control and Information Engineers, Vol.32, No.5, pp.185-191.
  • 寒川哲夫・諏訪晴彦, 切削加工における消費エネルギー密度に基づく切削時消費電力の予測に関する基礎的研究, 精密工学会誌, Vol.83, No.4, pp.367-374, 2017.

超硬合金の切削加工と切削メカニズムの解明

急速な技術の進展にともない金型に対する要求は厳しさを増し,超硬合金による金型が使用され始めています。超硬合金の高精度かつ効率的な加工法が求められており,その工法として切削加工が考えられていますが,従来,超硬合金の切削はあまり試みられていません。

本研究では,一般に超硬合金よりも硬度が高いダイヤモンドとCBNを切削工具として,超硬合金の旋削加工やフライス加工の可能性を検討しています。

  • ダイヤモンドコーテッド工具工具による超硬合金の切削技術
  • 超硬合金の切削メカニズムの解明
  • インプロセス工具摩耗計測システムの開発
  • Suwa, H., Sakamoto, S., Nagata, M., Tezuka, K., and Samukawa, T., Applicability of Diamond Coated Tools for Ball-End Milling of Sintered Tungsten Carbide, International Journal of Automation Technology, Vol.14, No.1, pp.18-25 (2020). doi: 10.20965/ijat.2020.p0018
  • Suwa, H., Sakamoto, S. and Samukawa, T. (2018) Capability of Diamond Coated Ball-End Tools in Milling of Sintered Tungsten Carbide, Proc. of 17th International Conference on Precision Engineering.
  • Sakamoto, S., Suwa, H., and Moriwaki, T. (2017) Wear Properties of Diamond-Coated Ball End Tools in Milling of Tungsten carbide, Proc. of the 9th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century.

工作機械の知能化に向けた加工プロセスの高精度予測

工作機械による除去加工において,先端的計測デバイスを用いた高付加価値加工データを根拠とした知的予測技術を探求します。

開発目標として,工作機械,工具,加工プロセスに対する固有の最適切削条件の獲得と,熱変位に基づく工具寿命の高精度予測のモデル構築と方法論を確立します。

  • 工具の熱変位データに基づく工具寿命予測とその学習
  • 消費電力に基づく工具異常検知
  • Metheenopanant, P., Suwa, H., Tokumura, S., Murakami K., and Nonaka, Y., Change Detection in Drilling Process Based on Temperature Nearby Cutting Edge by LSTM Neural Network, Proc. of 2020 International Symposium on Flexible Automation, ISFA2020-9616, V001T08A002 (2020.07). https://doi.org/10.1115/ISFA2020-9616
  • 徳村将吾・P. Metheenopanant・諏訪晴彦・村上浩二・野中良哲, 工具刃先近傍の温度に基づくドリル加工の変化感知(次元圧縮と確率的生成モデルによるアプローチ), 2020年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集, pp.365-366, 2020.

環境変動に適応するスタビリティ指向の計画・スケジューリング(共同研究)

ものづくりに代表されるさまざまな生産活動において,期日や製造プロセスなどの種々の制約の下,生産コストを抑えつつ生産性を最大限高めるためには事前の計画立案(planning/scheduling)が肝要です。 しかし,計画どおり進まない − 作業所要時間の見積り誤差や作業者の作業意欲の低下,設計仕様の変更など多種多様の不確実的事象が発生し,計画の遅延を招くこととなります。最悪の場合,生産性の大幅な低下を避けるための計画変更が必要となりますが,予想外のコスト増加を招く恐れがあります。

作業遅延とそれに伴う費用(遅延費用)をプロジェクトの計画段階で予め考慮すれば,遅延費用の発生を抑え,開始時刻の予測精度を高めることができる,つまり計画通りに進行するような安定性(スタビリティ)の高い生産活動を実現することができます。

本研究では,このようなスタビリティ指向の計画・スケジューリングのための意思決定モデルと高速かつ高効率の計画手法の開発を目指しています。

  • ロバストな生産能力所要量計画の最適化モデルと技法
  • プロジェクトマネジメントにおける柔軟な工数見積もり
  • Morita, D. and Suwa, H., Comprehensive Scheduling Method in Project Management Under Uncertain Environment, Proc. of 2020 International Symposium on Flexible Automation, 2020.07.
  • 森田大輔・諏訪晴彦, プロジェクトのスタビリティ向上のためのスケジュール修正方法, システム制御情報学会論文誌 Vol.30, No.5, pp.175-182, 2017.
  • Fujiwara, T., Suwa, H. and Morita, H., Dynamic Project Scheduling with Reduction of Activity Durations, International Journal of Project Organisation and Management, Vol.8, No.3, pp.259-274, 2016. DOI: 10.1504/IJPOM.2016.10000083
  • Suwa, H. and Morita, D., Reactive Project Scheduling Method to Enhance Project Progress under Uncertainty, Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing, Vol.10, No.3, 2016. DOI: 10.1299/jamdsm.2016jamdsm0051
  • 森田大輔・諏訪晴彦, プロジェクト管理におけるスタビリティを指向する作業の工数見積もり法, システム制御情報学会論文誌, Vol.28, No.9, pp.384-391, 2015.

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