本研究で工具の作製に用いたレーザ固着法はレーザ照射によって溶融した台金金属に砥粒を噴出し，固着させる方法である．この方法で作製した工具の固着力は台金金属の強度に依存するため，強度の高いチタンピンを台金としたダイヤモンドミーリング工具試作した．そして，試作した工具による穴加工やミーリング加工を行い，工具としての適応性について実験した結果を述べる．

ボールエンドミル加工では，実加工中に工具の振れなどの工具運動が生じる．また，摩耗した工具を用いた加工では，切削抵抗の増加や摩耗形状の転写が生じる．これらの現象は，加工面性状の劣化などの加工不良につながる．複数の現象が組み合わさる加工プロセス全体での加工不良の包括的な因果関係は複雑で不明な点が多い．本報告ではベイジアンネットを用い，工具摩耗，工具の振れ，切削力と加工面性状の因果関係の調査を試みた．

MQLを用いてチタン合金のエンドミル加工における工具の長寿命化を実現するため，エンドミルとノズルの距離や切削方向に対するノズルの方向が工具寿命に及ぼす影響を調査した。その結果，一定以上ノズル距離が長くなるとオイルミストの効果が損なわれ急激に摩耗が進行することや，刃先が被削材から離脱してからオイルミストが作用するまでの時間が長いノズル方向ではオイルミストの効果が低減することが明らかになった。

近年，環境問題や竹の異常繁殖による生態系破壊が深刻化している．これらを解決するために我々は，加圧加熱により作成する竹繊維自己接着成形体に関する研究を進めている．本報では，マシニングセンタを用いて竹繊維を抽出する際の工具摩耗が繊維に与える影響を考察した．その結果，逃げ面摩耗がすすむにつれ，実すくい角が変化し切りくず形態が変化することが分かった．

CFRPの切削加工では，工具送り方向に対して-45°に配向された繊維で欠陥が顕著に発生する．本研究ではUD-CFRPのエンドミル加工を対象として，欠陥を抑制する方法を検討した．欠陥の発生メカニズムに着目し，アップカットでは試料深部における繊維の曲がりを，ダウンカットでは創成面における繊維の折れを考慮した条件で切削実験を行った．その結果，工具径と送り速度の調整によって欠陥を抑制可能であることが明らかになった．

エンドミル加工での条件設定は，ノウハウに拠るところが大きい．スキルレスで切削条件を決定するための技術として加工精度のシミュレーションが研究されてきたが，その利用には事前に工具系剛性を入力する必要がある．しかし生産現場では剛性同定が困難であり，シミュレーション技術は普及していない．本研究では，加工誤差の機上計測を利用した加工現場でも可能な工具剛性の同定方法を提案し，その妥当性を検証した．

びびり安定性に影響を及ぼす工具先端のコンプライアンス伝達関数は工具ホルダの種類により変化するため，最適な工具ホルダの選択が重要である。本研究では，工具ホルダと工具を組合わせた状態での工具先端のコンプライアンスを予測し，びびり安定度に基づいた最適ホルダの選択手法を開発した。本手法をラジアスエンドミル加工に適用し，４種類の工具ホルダから最もびびり振動が生じにくい工具ホルダを選択できることが確認された。

切りくずは過酷な変形を受けて生成するから切りくず断面の金属組織の変形状態を分析することで，その材料の破壊特性を推定できそうである．そこで，金属素地に黒鉛が晶出している鋳鉄を被削材とし，切削速度0.002 m/sから120 m/sの広範囲な切削速度で生成した切りくず内の黒鉛の切削前後の変形状態を分析して鋳鉄の広範囲なひずみ速度領域に対する破壊特性を推定し，球状黒鉛鋳鉄とねずみ鋳鉄の破壊特性の相違について検討した．

本研究では，磁気歯車・磁気継手方式を用いた非接触式動力伝達機構を加工機に組み込んだ装置を開発した．磁気継手を加工機の送り部に適用したところ，磁気継手の脱調の際，磁気の反発によって従動軸側が引き戻された．この磁気継手の引き戻しによって，加工機のボールねじは正転から瞬時に反転した．本研究では，連続した磁気継手の反発，引き合いをインチング加工へ応用したので報告する．

レーザー焼結プロセスの高速化には，積層ピッチの拡大が有効である．各層で形成される厚い粉末床を十分に溶融するためには，レーザーのエネルギー供給量などの造形条件を調整する必要がある．従来は造形条件決定のために造形と評価が繰り返されたが，本研究では粉末の溶融に必要なエネルギー量および光学特性を考慮した粉末の吸収エネルギー量を定量的に求め，試行錯誤せずに積層ピッチ拡大時の造形条件を決定する方法を検討した．

レーザ焼結法の生産性を向上するために,造形メカニズム解明による造形工程の最適化が求められている.そこで本研究では造形物内部で生じる加工現象に着目し,透過深度と積層ピッチの関係が造形物の機械特性に与える影響を把握することを目的とする.透過深度で規格化した積層ピッチ毎に造形を行い,高い相対密度が得られた造形物の強度を比較したところ,それぞれの規格において類似した引張強度を確認した.

レーザ焼結で造形するためには、一定のエネルギーを供給する必要がある。造形時間短縮のためには単位時間あたりに与えるエネルギーを大きくすれば良いが、大きくしていくと造形時に煙が発生し樹脂の分解が始まることがわかっている。本研究では、発煙を防ぎつつ供給するエネルギーを大きくするために、レーザパワーの増加に伴い走査速度を変えながら発煙の有無を観察することでその影響を調査した。

樹脂による吸収の少ない近赤外光によるレーザー焼結は，吸収剤の添加量を調整することで加熱深さを調整できるなどの利点がある．これまで粉末状の吸収剤を樹脂分にパウダーブレンドしていたが，吸収剤が発熱して樹脂が加熱されるため，局所的な加熱に伴う問題が懸念されていた．本研究では，樹脂粉末の染色により吸収性を与え，粒全体を一様に加熱することを試みた．本報では表面の溶融状態と造形物の特性について報告する．

筆者らが提案する低温造形は，再結晶化温度以下での造形が可能なレーザー焼結である．材料の溶融，固化過程の違いから，低温造形では通常のレーザー焼結に比べて造形品の表面が大きく荒れることがある．本研究では表面が荒れる要因を考察するために，低温造形の材料の溶融挙動を画像観察した．その結果，材料が過剰に溶け落ちることで，溶融部との境界で材料粉末に雪崩が生じ，表面が荒れる要因となる事が明らかとなった．

付加製造は金属や樹脂を加工できるが，金属樹脂複合構造体はできていない．一方，部品表面に金属箔を持つ射出成形品の製造技術では，製品に混合した金属化合物をレーザーで還元し金属を析出する．筆者らは，この工法の射出成形をレーザー焼結に置き換え，ポリアミド部品の造形と金属箔の析出に成功している．本報では，より高機能なPEEK製金属樹脂複合構造部品の引張強度と金属箔の出来映えやピール強度について報告する．

本研究の目的は，熱溶解積層法用フィラメントについて，射出成形法の援用による強度向上を図ることである．本報では，樹脂流動解析および射出成形品に対する物性評価を実施したので報告する．

連続炭素繊維強化樹脂(CFRP)を造形可能な3Dプリンタが実用化され市販されている．これらの装置では，従来成形法と比較し高い自由度で繊維を配置可能で，著者らはプレス成形等の中間基材製作にこれを用いることで，高い自由度で設計された力学特性を持つ成形品の創出や，成形性の向上，欠陥の抑制等が可能と考え，3DプリントCFRPの特性について研究を行っている．本報では，造形後に熱と圧力を加えた場合の力学特性の変化について述べる．

近年の宇宙開発において，省資源性・省スペース性に優れる3Dプリンタの応用が注目されているが，その技術課題として無重力場における材料供給の不安定化が挙げられる．本研究はこの課題を莫大なメリットに転換する提案として，高重力場において3Dプリンタによる造形を行う．材料押出法において，ノズル温度，ノズル出口径，重力加速度が材料供給に与える影響を評価し，高重力場において造形分解能の劇的な向上を目指す．

金属積層造形において，メルトプールや反跳圧等の影響を受けて発生したスパッタが，造形物の強度を悪化させることが知られている．スパッタ発生の詳しいメカニズムが解明されていない現在、これを理解することは強度向上に対し有効である．本研究では，パルスレーザと高速度カメラを用いたレーザ照射時のその場観察を行い，得られた画像からスパッタを観察する．

金属積層造形（AM）で製作されたワークは，精度向上やサポート除去のための後加工がしばしば行われる．しかし，後加工時のワーク把持は，ワークの形状複雑性や剛性の低さにより困難な場合がある．本研究では，トポロジー最適化により，後加工時にワークを把持する冶具を設計する方法を提案する．具体的には，後加工時の工具との干渉を回避し，ワークが組付けられる治具を，治具の設計領域を制約することで設計する．

部材修理や表面被覆を可能とする新しい付加製造技術として、指向性エネルギー堆積方式の金属積層造形が注目されている。銅系粉末は熱伝導率が高いという特性から金型や熱交換器の造形で需要がある。しかし、純銅粉末では高い熱伝導率およびレーザ反射率のため、造形時に粉末が十分に溶融せず緻密造形は困難である。そこで本研究では、少量のクロムを添加した銅合金粉末を用いて緻密な造形体を作製するための条件について検討した。

アーク溶接を応用した金属積層造形について高品位かつ複雑形状の造形を目指し，ワイヤを垂直に供給しつつ傾けた電極を回転させながら造形を行う回転TIGトーチを開発した．本研究では，電極回転速度に対する造形の安定性を調査した．その結果，適切な電極回転速度を適用することで，電流値が大きくワイヤ供給速度の高い高能率な造形条件においても造形不良の発生が少なく，均一なビード形状の造形が行えることを明らかにした．

未知の天体現象を観測するためには大型のX線望遠鏡の開発が必要であり，その反射鏡は無電解Ni-Pめっき金型を使用した成型加工によって製作されている。この超精密金型には良好な表面粗さ，高い形状精度が求められるが，工作物が非常に大型なため工具摩耗が激しいといった問題点がある。そこで，本研究では工具摩耗を抑えるため，単結晶ダイヤモンドの内部ひずみの大小による単結晶ダイヤモンドバイトの工具摩耗について調査した。

車載用カメラやスマートフォン用の高精度非球面ガラスレンズの期待が高い．新しい厚膜CVD法を開発しCVD-SiC製の成形型を高能率・高精度加工するために，多結晶ダイヤモンド（PCD）製のフライス工具を開発した．本報告ではCVD-SiCをより高精度に加工するため，CVD-SiCの粒径を変化させて型材を試作し，粒径の微細化による切削抵抗および表面粗さに対する影響について検討を行った．

本研究ではガラス製マイクロレンズアレイ成形のための超硬合金金型を，ナノ多結晶ダイヤモンド(NPD)工具を用いて製作する手法を提案する．ガラス成形用微粒超硬合金を超硬合金工具を用いた切削により粗加工した後に，NPDによる超精密切削を行い，研磨による最終仕上げを行った．切削工程における工具摩耗と各加工段階における形状誤差ならびに表面性状，ならびに，研磨前後の表面性状と形状誤差を評価した．

リニアエンコーダは製造装置の測定長系として広く用いられている．しかし，リニアエンコーダからの正弦波信号を内挿すると信号周期ごとに内挿誤差が生じ，うねりとして加工表面に現れる．そこで，正弦波信号の誤差要因である振幅誤差，オフセット誤差，位相誤差に対して補正することでうねりの低減を試みる．ソフト上で理想的な正弦波に対して補正を行い，実際の正弦波信号で補正のシミュレーションし，妥当性を検討する．

より優れた光コムや光センサの開発に向けて，高性能な微小光共振器が求められている．光学特性に優れた単結晶MgF2を超精密切削することで実現できる可能性があるが，硬脆材かつ異方性を有するため微小き裂のない表面品位を維持することが難しい．そこで，本研究では楕円振動切削を適用することで，臨界切り込み深さの向上を目指した．加工面や切りくず観察を通して，振動条件が臨界切り込み深さに与える影響を調べた．

パワー半導体デバイスに必要とされるSiC(炭化ケイ素)に対し、PCD(焼結ダイヤモンド)ブレード工具を用いた微細幅の溝入れ加工を行った。ブレード回転時の静的な振れに加え、高速回転時の動的な振れをレーザ変位計で測定し、振れの挙動を抑えた。また、ピコ秒レーザ加工によりブレード先端部の鋭利な切れ刃再生を試みた。極薄ブレードによる微細溝と高密度切れ刃による鏡面状態とを得る新しい精密加工技術の実現を目指す。

本研究では，小径研磨工具を複数配列したアレイ型研磨工具を提案する．小径研磨工具がアレイ型に配置されているので，非球面や自由曲面など曲率半径が局所的に変化する面を効率よく研磨可能である．また，静水圧により発生させた力を研磨荷重として利用するため，各小径研磨工具に対して同一の研磨荷重を作用させることができる．今回は，研磨工具の構造や，基礎的な研磨特性を調べた結果を報告する．

流体ジェットやレーザー加工は時間依存プロセスであり，工具パス点におけるノズルの滞留時間が材料除去量等に影響する．そのため，加工位置と同期した送り速度（＝滞留時間密度の逆数）の計画が重要である．本研究では，プロセス基底関数（PBF）を新たに導入し，PBFを用いた逆畳み込み積分による目標形状を達成する精緻な送り速度計画法を提案する．従来の送り速度計画法との比較を通して，提案手法の有効性を検証した．

皆様もご承知の通り，地球環境を維持する経営戦略は我々に課せられた最大で喫緊の課題です．このような社会課題に対応していくための活動の場として，2022年6月に一般社団法人グリーンCPS協議会を設立いたしました．当協議会ではCPSを基盤に「カーボンニュートラルをデザインする」ことを起点として，環境問題と経済的成長性を両立させ，Well-Beingな社会を実現する可能性を探ります．本稿では当協議会の活動をご紹介いたします．

電気自動車の普及に伴って車載用畜電池の生産が拡大している中で、環境性と経済性を両立させた車載用電池の持続可能な循環システム構築が求められている。本発表では、車載用畜電池の持続可能な循環システム構築の条件を明らかにするため、シナリオ分析を行った。合計4本のシナリオを作成して分析した結果、電池性能の向上による影響が大きく、逆にバッテリーマネジメントの影響は小さいことが明らかとなった。

車載用リチウムイオンバッテリのリサイクル技術の一つに, 電気パルス放電を用いた正極活物質の高精度な分離技術がある. 本研究は, この電気パルス法によるバッテリの解体・分離や輸送を含むリサイクルプロセス全体の評価を目的とする. リサイクルプロセスとロジスティクスを統合したシミュレーションモデルにより, 電気パルス設備を集中配備した場合と分散させた場合の二種類のシナリオを経済性と環境性の両面から比較する.

再製造システムにおいて，使用済み製品の回収率や寿命といった不確定な要素は，運用コストやリユース効率などのシステム特性に大きな影響を及ぼす．本研究では，その不確定要素がシステム特性に及ぼす影響をライフサイクルシミュレーションに基づいて考察し，各条件におけるシステム特性への影響を調べる．またBWM(Best-Worst Method)を用いて予め想定した様々な意識を持つ運用者への対応を試みる．

近年、工場のカーボンニュートラルへの要求が高まり、製造時のCO₂等の温室効果ガス排出削減が求められている。製造時の抜本的なCO₂排出削減には設計段階での製造時消費電力の見える化が必要となる。本研究では生産設備の消費電力をモデル化し、3次元CADに基づく工程設計との連携により、設計段階で製造時のCO₂排出量を予測する技術を開発している。本発表は生産設備の消費電力モデル化と製造時の消費電力量予測の事例を報告する。

設備保全の為、ガスエンジンのFMEAを元にベイジアンネットを用いた異常原因推定システムを開発した．しかしベイジアンネットの確率設定や，FMEAにない故障モードと症状が発生するため，推定精度が 56%と低いのが課題である．そこで確率とFMEAを更新する保全知識更新プロセスを開発した．本プロセスで①保守履歴から症状や原因を挙げFMEAに追加②保守履歴を学習する確率更新により精度が95%に改善した．

加工プロセスにおいて，生産能率向上がエネルギー効率性に効果があることがわかりつつあるが，その定量的評価と予測は明らかではでない.従前研究ではべき乗則に基づくエネルギー効率性評価尺度の有用性を検討してきた．本研究では転削加工における切削速度に着目する．所与の材料除去率下での切削速度と比消費エネルギーモデルのパラメータとの相関を考察する．

本研究は、石油精製・石油化学プラントの巡回点検について、若手点検員の技量向上と点検作業の自動化に資するために、巡回点検を支援する手法の開発を目的とする。点検映像の比較と点検員へのヒアリング調査から、巡回点検において、熟練点検員と非熟練点検員では経路や点検方法に大きな違いがあることがわかった。これを踏まえて、既存の知識マップを拡張して、熟練点検員が思い描くような巡回経路を導出する手法を開発した。

従業員満足向上に向けてはエンパワメントを考慮する必要が指摘されている．エンパワメントには実行の自由とタスクの意味付けの二要因が挙げられ，実行の自由における裁量や意思決定の範囲は職種や属性ごとに異なることが考えられる．そこで本研究では，職種と属性の違いを考慮して実行の自由と従業員満足の関係を分析することを目的とする．バックオフィス支援業務の従業員を対象にアンケートを実施し共分散構造分析で検証する．

情報技術の発展に伴い，製品循環やサーキュラーエコノミー向けのビジネスの実現を支援する情報システム(IS)の重要性が増大している．本研究では，製品ライフサイクル(LC)とISの統合的設計過程において，各設計解をモデル化する手法を提案する．これにより，ISがLCに及ぼす影響の評価が可能となり，実世界への導入前にコストや環境負荷を削減する設計の検討が可能となる．また，本手法の有効性検証のためのケーススタディも示す．

著者らはデジタルプラットフォームを活用するサーキュラーエコノミービジネスの立案支援のために、当該ビジネスの構成要素を体系的に整理するアーキテクチャを開発した。また、各要素間の整合性を保ちながらビジネスシナリオを作成する手法を提案している。提案手法の有効性検証を行うため、本研究ではケーススタディとしてIoT技術を活用したごみ回収システムの導入を前提としてビジネスシナリオの設計を行った。

多自由度アクチュエータ（球面モータ）の姿勢（XYZ軸回りの回転角）を精密に計測する方法として，球体表面に直径が異なる平行な２本の円柱（主軸，副軸）を倒立させ，その円柱にラインレーザを射て，遮断されたレーザの位置と幅を計測することで，球体の姿勢を計測する方法を考案した．本報では，ラインレーザを用いた姿勢計測法の測定原理，初期較正方法，および，実験結果について報告する．

自然界には、鳥や昆虫のように、採餌行動を大きな目的として3次元空間を移動できる生物が存在する。生物は視覚情報をはじめとする各種情報から行動を決めるが．このような行動を可能とするUAVの実現は，新たな問題解決へとつながる。本研究では、生物が餌を見つけるのと同様に、単眼カメラの画像情報のみから、目標物体を発見し到達する、知的振る舞いを自律的に獲得することを目的とする。

紙と鉛筆により電極部を作製し折り重ねる折り紙構造により静電吸着を発生させ、摩擦力により指関節の動きをブレーキする力覚提示グローブを開発する。本稿では、鉛筆の塗り濃度や形状による抵抗値変化、発生する摩擦力やブレーキトルクの範囲及び応答速度を評価する。

コントロールモーメントジャイロ（CMG）を搭載した歩行ロボットの研究のため，小型のCMGユニットを開発した．フライホイールの慣性能率は寸法の5乗に比例することから小型化すると出力が急激に低下してしまう課題を解決するため，フライホイールとその駆動機構の配置を最適化できる構成を検討し，フライホイール直径100 mmのユニットを試作して評価した．

本研究では人工心臓に用いる磁気浮上機構を，血栓の検出および予防システムとして利用する．具体的には，血液吐出用インペラを円軌道状に強制変位加振する．このとき，血栓形成時のインペラダイナミクスの変化を捉え，血栓検出センサへ応用する．また，この加振により，血栓形成初期段階の血液成分付着を阻止し，血栓を予防する．この制御の効果を検証するため，ブタ血液を充填した模擬循環回路を用い，実証した．

自動化工程における省スペース化とカスタム性向上のニーズに応えるべく、モータ、減速機、駆動ドライバを一体化したアクチュエータユニットC3 eMotionを開発した。本ユニットは入力軸と出力軸の両側にエンコーダを搭載するダブルエンコーダ構造を採用しており、波動歯車減速機のばね特性を応用した負荷トルク検出が可能である。本報告では、この負荷トルク検出の特徴について述べるとともに検出精度を向上させる手法について紹介する。

球体に４本のワイヤを取り付け，この４本のワイヤをけん引／送り出すことで，球体をXYZ軸回りに回転できるワイヤけん引式球面モータを考案し，前報では，各姿勢の回転トルクベクトルと，実験による可動範囲を比較することで，可動範囲を定性的に予測できることを導いた．本報では，より詳細な実験によって求めた可動範囲と，回転トルクベクトルの値を定量的に評価した結果について報告する．

広告等への応用をめざし，誘導電荷形静電アクチュエータ上で移動子の立体的な変形動作をさせることが提案されている．本研究では，新たに折り目の無い長方形上の紙片を駆動部となる2枚の誘電体シートに接続して座屈変形させることを検討した．変形部の長さと静電吸引力の関係から，適切な紙の表面抵抗率や寸法を明らかとした．また固定子側の電極を5分割することで，複数個所で移動体の変形動作が可能であることを確認した．

本研究では，Dielectrophoretic Liquid zippingに着目して，液体誘電泳動を利用した薄型脚振りアクチュエータを検討した．本稿では，単極性電圧と両極性電圧を印加した場合の性能の違いを報告する．2種の電圧を印加した場合の変位応答を評価した結果，単極性電圧では変位が減衰するのに対して，両極性電圧では安定な定常動作が得られることを確認した．そして，6脚の薄型移動機構を検討し，最大速度0.0558mm/sの移動性能を確認した．