昨今，物流の根幹を成す倉庫環境において高速立体仕分けシステムが用いられている．このシステムの設計では，機器の台数や保管場所の大きさを高速に算出することが求められる．特に機器間の受け渡し時の仮置き場であるバッファ量の算出は，実際の操業状況を予測することが難しく困難かつ重要である．本報では，待ち行列ネットワーク理論でモデル化をすることで必要バッファ量を算出し，シミュレーションによりその効果を確認した．

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設備単位で高度に分散化された「超分散型生産システム」の実現が近年現実味を帯びつつある。著者らは、このシステムへの適用を念頭に、情報統括等の集中管理的な要素を一切含まない超分散型生産スケジューリング法の開発に取り組んでいる。これまでに提案した手法は、材料がエリアに一定時間間隔で到着し、かつ、加工待ちが生じない場合に適用可能なものとなっていた。これらの制約を除いた場合に適用可能な手法について報告する。

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近年，大規模物流センターの導入に伴い，運用は困難だが収納効率の高いダブルディープ型自動倉庫システムが注目されている．そこで我々は，その効率的運用のため，自律分散型の最適化手法である組合せオークションを用いたスケジューリング手法を提案する．本論文では，空間的最適化として品物の保管場所を，時間的最適化として自動倉庫のスケジュールをそれぞれ考慮し，それらの同時最適化手法を提案し，その有効性を検証する．

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家電混合プラスチックから湿式比重選別と静電選別によりPP、ABS、PSを分離回収し、さらにRoHS規制に適合させるためX線を利用して臭素系難燃プラスチックを除去する技術を新たに開発した。これらの技術を実用化し、2010年（４月）に、日本で初めて量産規模の本格的な混合プラスチックリサイクル事業を開始した。

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本報は，リサイクル性向上を目的とした製品ライフサイクルの設計改善支援手法を提案する．本手法は，製品のエンドオブライフ処理工程をシナリオとして記述し，そのシナリオと部品の構成素材に割り当てられるリサイクル可能率を用いて製品のリサイクル可能率を算出する．設計改善支援のため，部品の属性（例：重量，強度）間の関係を規定し，部品の処理方法や構成素材に関するリサイクル率の感度分析により設計代替案を創出する．

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本研究では、製品の解体性を向上させ、そのリサイクルを容易にするために、あらかじめ製品の特定の部品に分割線を入れることによって、所望の形状に製品を分割することを可能とする設計手法を提案する。本手法では、部品間の幾何的な拘束関係を有向グラフによって表現し、これを用いて最も効率的な解体を実現するような分割の対象部品と分割線の位置を決定する。

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自動車の軽量化・強化を背景として、エンジン、足回り、デフ等のパーツには特殊鋼が多く用いられる。しかし、これらの特殊鋼のリサイクルが進まず、現状は一般的な鉄としてリサイクルされている。本稿では特殊鋼材が使用されている自動車用部品のレアメタル濃度を考慮し、複数の部品を配合し、要求される自動車用特殊鋼材としてリサイクルする方法を提案する。

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近年，環境を考慮したビジネス「エコビジネス」を企画する企業が増えつつあるが，一般的にエコとビジネスの両立は容易ではない．そこで著者らはエコビジネスをプランニングするための支援手法を提案しているが，専門知識を有しない人が発想したプランについて環境性・事業性の面から定量的に評価する手法は確立されていない．本稿では，簡易な経済性評価を行うための手法を提案し，ケーススタディによりその有効性を示す．

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17mm角のペルチェ素子を装着したアルミ板とヒートシンクで構成されるユニット式空冷熱電発電機「サーモセル」を開発した。サーモセルは熱伝導で熱エネルギーを回収し、電気エネルギーに変換する。表面温度約150℃の蒸気配管に実装したサーモセル(18素子)は、約200mWの無停電電源として機能し、無線通信式データロガーを8か月駆動した。廃油ストーブに取り付けたサーモセル(12素子)は待機電力なしの温度制御回路として機能した。

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東日本大震災以降，発電機能を持つコージェネレーションシステム(CGS)が注目されているが，その優位性は将来の社会状況によって異なる．本研究では集合住宅を対象として，異なる社会状況下でのCGSの優位性を評価するために，複数の将来シナリオを作成する．作成したシナリオを環境性，経済性の観点から評価した結果，CGSの利用によって系統電力負荷のピークを大幅に削減できる可能性のあることが明らかとなった．

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球面収差補正により電子顕微鏡の分解能は飛躍的に向上した．われわれは50pm（0.5Å）分解能の300 kV電子顕微鏡（R005）を開発した．大収束角で走査電子プローブを形成し，広角度の電子を利用して透過電子顕微鏡像を形成する．新しい観察法の開発も行われている．その結果，3次元的な分解能，軽元素，単原子の検出能力が向上した．R005電子顕微鏡による観察法の基礎とナノ構造解析の応用研究の結果を紹介する．

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試料の観察やマニピュレーションに用いられる原子間力顕微鏡（AFM）は液中での動作も可能であることからバイオ分野においても盛んに利用されている。本研究では、液中環境において単一細胞を選択的に基板から剥離・回収するAFM型マニピュレータを開発した。本装置を用いて単一細胞の剥離・回収を行い、その際の細胞の生存率を評価した。また、細胞の基板に対する接着力の測定も行ったので報告する。

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次次世代高精度光学素子は,形状誤差1～10nmPVの精度で自由曲面の形状を測定することが要求されている.そこで我々は,レーザーの直進性とゴニオメータの高精度回転を利用した法線ベクトル追跡型超精密形状測定装置を開発した.本測定法では,試料表面における法線ベクトルとその座標を検出し,形状を復元することが出来る.本稿では,凸球面ミラーの形状導出アルゴリズムとその測定結果を報告する.

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近接場ラマン散乱顕微鏡は、回折限界を超えたナノスケールで試料物質をラマン分光分析・イメージングする手法として注目を集めている。本講演では、近接場光学顕微鏡の進化系として誕生した近接場ラマン散乱顕微鏡の基礎原理および最近の応用例について実際の測定結果を交えて紹介する。近接場プローブと試料分子間の化学的・力学的相互作用を積極的に利用した新奇な近接場ラマン散乱顕微鏡法についても紹介する。

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走査型イオン伝導顕微鏡は開口数百nmのピペット内を流れるイオン電流を検出することにより，液中内で生体試料を生きたまま，非接触で観察が可能なる．ホエジカの染色体は一般に表面が強い負に帯電していることで知られている．そのため表面付近に存在するイオン層によるイオン電流の検出への影響が問題となってくる．しかしながら交流のバイアス電圧を用いることで試料表面の帯電に影響されることなくイメージンが可能となった．

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グラフェンは、その優れた電子移動度から、Siに代わる電界効果トランジスタのチャネル材料や高周波素子への応用が期待されている。現在注目されているSiCのSi昇華法によるグラフェン作製方法では、1200℃以上の高温プロセスを必要とする。我々は、原子レベルで平坦化されたSiC表面を用いて、大気圧での室温プラズマ酸化を併用することで、1000℃以下の加熱でグラフェンを作製するプロセスを提案する。

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大気圧プラズマジェットは殺菌や滅菌、表面処理や加工など広い分野での応用が期待されており、また大気圧下で扱える利便性から近年、活発に研究されている。本研究では、サブミクロンの開口を持つナノピペットプローブをジェットノズルとした走査型プローブ顕微鏡を開発したので報告する。本発表ではナノスケールで位置決め制御したナノピペットを用いて表面へプラズマ照射することにより、微細加工した結果について報告する。

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次世代高精度光学素子の作製には自由曲面の形状測定をPV1nm 以上の精度で行う必要がある.そこで我々は法線ベクトル検出型超精密形状測定装置を開発した.本測定法では,光学系3軸,試料系2軸を同時に制御し,ミラーへの入反射光路を一致させ,試料面各点の法線ベクトルと座標を測定し,独自のアルゴリズムを用いて表面形状を算出する。本稿では本測定装置用いた凹球面及び平面ミラーの形状測定結果を報告する.

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Geは次世代の高移動度半導体基板として期待されているが、デバイスプロセスが未成熟である。本研究では、放射光を光源とした“その場”X線光電子分光測定により、水蒸気とGeO₂/Ge構造の相互作用を観測した。具体的には、GeO₂表面の濡れ性に関する微視的性質を明らかにすると共に、吸着水がGeO₂の膜質に与える影響について考察を行った。

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近年，多くの産業分野で部品の小型化，微細化のニーズが高まっており，マイクロエンドミル加工に対する期待が高まっている．そのため，エンドミルの小径化と加工サイズの微細化に伴い，マイクロエンドミルによる切削では，従来の加工サイズでは無視されていた現象を考慮しなければならない．本報では，マイクロエンドミルによる微細切削に関して，工具の動的挙動，材料変形，結晶組織の観点から，その課題と研究動向について述べている．

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極小径エンドミルを用いた切削加工により，高精度で複雑形状な微細金型を実現させるべく，極小径エンドミル加工の高度化に取り組んでいる．本研究では，高速エアタービンスピンドルによる高速切削条件下において，極小径エンドミルによる金型用焼入れ鋼の側面切削を実施し，切削方向による加工現象への影響について検討を行った．その結果，ダウンカットに比べ，アップカットでは仕上げ面品質の向上効果が見られた．

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複合型CNC旋盤の開発が進み生産性は向上しているが，長尺で小径な軸加工の場合，切削抵抗により工作物はたわみ，加工精度の悪化をもたらす．本研究はボールエンドミルで小さな曲げ剛性の軸を加工する場合の工作物挙動の解析と加工条件の最適化について扱っている．また，工作物のたわみが解析され，その予測結果と実験結果は良好な一致である．また，共振周波数の解析が行われ，主軸回転数と工作物変位の関係が明らかにされている．

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１から6枚の切れ刃をもつボールエンドミルでの切削厚さ，切削断面積が比較されている．斜面の等高線加工での切削抵抗が，既報で提案された切削模型とエネルギー法を用いて計算されている．工具挙動の解析を行うために， 2から4枚の切れ刃をもつボールエンドミルの有限要素モデルを構築し，工具のたわみが解析された．その結果，刃数を４枚で工具のたわみの変動を大幅に軽減できることが解析的に明らかにされた．

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工具傾斜を伴うピックフィード加工における切削抵抗が，既報で提案されている切削模型とエネルギー解法により計算された．この結果と有限要素モデルを用いて工具のたわみが解析され，その解析により得られたたわみに基づいて加工誤差が計算されている．この加工誤差は工作物上の切れ刃位置と仕上げ面との関係を考慮して得られている．加工誤差は工具姿勢のみならず，ピックフィード方向により大きく変化することが明らかにされた．

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本研究は，柔軟弾性体のエンドミル加工における加工誤差を工作物の弾性変形に着目して検討する．具体的には，エンドミル加工中の工作物の変形を高速度カメラを用いて記録して変位情報を抽出する．抽出した変位情報をもとに加工中の工作物挙動を評価する．この結果と加工後に得られる加工誤差を比較することにより，加工誤差の支配的な要因の検討を行う．

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近年，航空機分野では，省エネルギー，地球温暖化ガス排出削減の流れを受け，ジェットエンジンの燃焼効率向上が求められている．このため，Ni基耐熱合金などの難削材が多用されている．一般に難削材の加工には，多量の切削油を供給するWet加工が採用されており，ニアドライ加工を採用すると工具欠損が生じ易くなる．そこで本研究では，難削材のニアドライ切削加工における切削特性を実験的に検討した．

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エンドミルの加工では、切削力が大きくなるとびびり振動が発生しやすくなる問題がある。その対策の一つとして、不等ピッチエンドミルによる振動の抑制が知られている。しかし、切れ刃の具体的なピッチ間隔と振動の抑制効果の関係は明らかになっていない。そこで、本稿では予測と実験により得た不等ピッチエンドミルの検証結果について報告する。

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エンドミルで薄肉形状に加工すると、反りやねじれなどが発生する。この原因として、 材料生成時の残留応力や切削加工で生じる残留応力が考えられる。これらの応力を熱応力と荷重条件でモデル化し、有限要素法によって変形形状を予測する手法について検討した。今回は、ワークを削りだす位置を変えた時の変形形状を予測し、加工により検証した。その内容について報告する。

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本研究では，提案済みの動たわみを考慮した予測モデルを用いて，ボールエンドミルの傾斜面加工時の切削力，工具変位，加工誤差を予測し，広い回転数範囲で測定値と比較した．その結果，加工誤差は回転数によって大きく異なることが分かった．また，工具変位を考慮して切取り厚さを計算するモデルでは，全ての条件で予測精度が良好であった．一方，それを考慮しない剛体切削力モデルでは，低速条件で予測精度が悪化した．

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航空機の高温構造部材に用いられるセラミックマトリックス複合材料（CMC）は，難削材であるため機械加工が難しく，加工効率や工具寿命などの点で課題を有している．本研究では，レーザを用いてCMC表面を局所加熱し，加熱部を切削することで被削性を向上させるレーザ援用切削について扱っている．形状およびコーティング材種の異なる4種類の工具を用いて，被削性や加工面粗さなどを評価した結果について述べる．

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三次元輪郭形状の加工に不可欠なボールエンドミルは，金型加工等に多用されている．しかし，切削機構には不明な点も多く，工具の切削特性に応じて有効利用されているとは言いがたい．本報は，前報に続き工具の送り方向角βを拡張し，傾斜面の直線加工での工具の送り方向を変化させた場合の切削断面積を求めた．また，切削トルクに相当する評価値を定義し，検証実験により得た切削力，仕上げ面粗さとともに切削特性の検討を行った．

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切削加工において再生効果は自励びびり振動の安定性に大きく影響する．不等リードエンドミルはびびり振動の周波数や主軸回転数などの変化に対してロバストに再生効果を抑制することができる特徴を持つ．しかし，最適な工具形状を設計しなければ優れた抑制効果を実現することはできない．本研究では，再生効果の影響をロバストに抑制することのできる不等リードエンドミルの工具形状の新しい設計手法を提案する．

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エラストマーを切削すると，刃先前方の材料は刃先点から逃げるように大きく弾性変形し，刃先後方ではこの材料が大きく弾性回復する．すくい角が低い場合には切削速度が100 m/sを超えても，この現象による被削性の悪化を抑制することは難しい．そこで今回は，天然ゴムとウレタンゴムを被削材とし，すくい角を0oから50oに変化させ切削実験を行い，エラストマーの切削加工の可能性について検討した結果について報告する．

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本研究では，5軸制御加工用の工具経路・工具姿勢の決定方法として，エンドミルまたはラジアスエンドミルの底面切れ刃輪郭を設計面形状に可能な限り近づける方法を提案し，切削加工の効率化を目指した．提案手法に基づいて基礎システムを構築し，構築したシステムを用いて提案手法の有用性の検証を行った結果，従来のボールエンドミルの3軸制御加工を用いた場合と比べて，カスプ高さを大幅に低減させることができた．

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Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography：コンピュータ断層撮影）装置は，短時間で高精細データを収集するため，回転の高速化が進められている。高速回転による振動の増加は，測定データに影響を及ぼすため振動対策が必要となる。今回，“影響波法”による回転バランスの調整手法を開発した。この手法は，従来の回転アンバランスだけでなく，回転に伴う全ての振動成分を調整対象とする。この手法により，高精度の回転バランス調整が可能になった。

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ハイブリッド車は従来のエンジンに加え，発電機，モータ，蓄電装置などの要素部品から構成される．しかし，その制御方法は未だ公には明らかにされていない．そこで本研究ではトヨタプリウスを参考に，エンジン，発電機，モータ，車両を動力伝達系としてモデル化した制御系シミュレータを開発し，走行シミュレーションを通して，動力分割，各部の動力制御の評価，提案を行う．

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静圧などを用いガイドを非接触な状態とし，位置検出器の分解能のような高精度な位置決めを行う場合，その速度検出にはFV変換器が用いられることが多い．しかし，位置検出器の分解能付近のような非常に低速な状況下では正確な速度情報を得ることができない．そのため正確な位置決めも困難となる．そこで本研究では，シミュレーションを用いFV変換器によるサーボ制御系の設計方法を論ずる．

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平面ディスプレイ上インタフェースへの応用を目指し，透明な二自由度静電モータ用のフィルム電極を開発した．フィルムには市松模様状に水平／垂直方向に並べられたITO導電膜による三相電極が形成されており，これらはスクリーン印刷で形成された導電性ポリマの配線により結線されている．同電極を固定子として用い，他のフィルム電極や誘電体シートを移動子として二自由度駆動することに成功した．

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静電誘導給電型モータの移動子電極厚みが，性能に与える影響について述べる．移動子・固定子双方に電圧を直接印加する以前の静電モータでは電極厚みは性能に影響を与えないが，本モータでは移動子電圧の誘導特性により電極厚みが性能に影響を与える．本報告では，移動子内部の静電容量の有限要素解析により，電極厚みの影響の評価を行なった．その結果，移動子電極が厚くなるほど，モータの出力が低下することがわかった．

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小型ヘリコプターにおいてスワッシュプレートを排除すれば、コストダウン、メンテナンスの簡略化および軽量化などが期待できる。そこで本研究では、センサーレスモータをメインロータ角度取得用センサとして利用し、推定したモータ位置からメインロータ角度を算出、ブレードを動作させることでスワッシュプレート機構を電子的に実現する方法を提案する。本稿ではスワッシュプレートレス機構並びに、その制御方法について述べる。

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近年，蔵書の電子書籍化が各国の主要図書館などで行われている．しかし，従来の電子書籍化の専用機械は真空吸着を利用しているため，透過流量などでページを一度に二枚以上めくってしまうという欠点があった．そこで，二枚以上吸着した際に超音波振動を与えることによって，スクイーズ膜効果を発生させ，二枚目以降の紙を剥離させる方法を提案した．これに基づき，ページを一枚だけ保持することができる装置を開発した．

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ランダム振動により発電するジャイロ発電機の高出力化のため、入力振動と歳差運動との関係を、実験と理論解析により明らかにした。2000rpmでの定常回転時に、入力振幅1°で歳差振幅15°と15倍の振動増幅効果を得られた。さらに、発生電圧をモータへと返すポジティブフィードバックにより、最大効率で発電可能なことを示した。

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物流中にランダムに発生する振動を利用した発電機の設計のため、ジンバルに内蔵可能なロータモータを開発した。ジンバルにモータのステータ機能を持たせることによりモータ体積を実質ゼロにした。軸受部分の摩擦と風損の解析と実験を行い、その結果から新たな自転機構の設計を行った．

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電力消費の大幅低減を目的に，従来の部屋全体を冷房するエアコンに替り，人体のみを冷房する携帯型冷却装置を開発した．ケープ型，ベスト型など，各種方式を試作評価し，それらと涼感の生理学的考察により，頸部からペルチェで吸熱し，水冷により放熱する方式が最適であることを示した．また，ペルチェ水冷部について，熱伝達解析により最適設計の指針を示した．

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In this paper, the modeling and simulation of micro-pin forming process using electrochemical machining (ECM) was discussed. The boundary conditions were chosen based on the parameters of ECM experiments. COMSOL Multiphysics was used to simulate the electric potential distribution on the pin surface and in the electrolyte, and the evolution of the micro-pin shape. The anode resistance was also taken into account to simulate the micro-pin forming process. The simulation results showed the same trend with experimental results in terms of the final pin shape and the diameter changing process.

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電解液ジェット加工は，電解加工の一種であり，電解液を微細ノズルから高圧で噴出し，噴流直下のみ選択的に加工する加工法である．これまで，スリット状のノズルから噴出されるフラットジェットによる直線パターン加工の研究がなされてきた．しかし，従来のスリットノズルでは，曲線パターンが加工できなかった．本研究では，スリットノズルによる曲面状フィルムジェットを用いて，曲線パターンを加工し，その形状特性を調査した．

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電解加工において加工電源にパルス電源を用いることで，加工精度が向上することが一般的に知られている．しかし，加工の進行に伴い加工精度を維持するには極間距離を一定に保ち，また加工状態を検出する必要がある．本研究では，極間にパルス電圧を印加した際に流れる電流のピーク値を用いて極間距離の検出し，また電流波形のピーク値と電気量の関係から加工状態を検出することを試みた．

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電解加工は加工電流の流れる範囲が広く，工具直下の工作物のみでなくその周囲まで加工が生じるため，加工領域の限定が困難であり，加工精度が低い．本研究では電解液を工具直下のみで循環させることにより加工領域を限定でき，また，電解液循環を行う吸引チューブ内の圧力変化を計測することにより極間距離検出できる工具を提案し，加工実験および解析によりその有効性を調査する．

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電気伝導性と光透過性を有するSiC単結晶を電極に用いることで、SiCを通して電解加工における極間隙の観察が可能となっている。電解加工は極間で、気泡や電解生成物が発生し、加工の進展の妨げとなる。発生した気泡は電解液の流れによって運び去られるため、極間における電解液の流れが加工面性状に及ぼす影響は大きいと考えられる。本研究では一定流量の噴流を与えた場合における電解加工極間隙の観察を行い、加工現象を調査した。

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放電加工は微細加工のための有力な加工法であるが，工具電極が消耗し，加工変質層が生じるという問題がある．一方で，電解加工は工具電極が消耗せず，加工変質層が生じない．また，放電加工に比べて精度が悪いと評価されていた電解加工であったが，加工電源を超短パルス化することにより放電加工と同等の精度での加工が可能となっている．本発表では，静電誘導給電法を用いた微細放電・電解加工の加工特性について述べる．

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