本稿では，プラント緊急時対応操作手順の生成手法について述べる．この手法では，プラントの機能モデルに基づいて，緊急時対応の目標を達成できる操作手順を定性的に生成する．まず機能と機能モデルについて述べ，プラント緊急時対応操作手順の生成手法の概要を述べる．また，生成された複数の対応操作手順から適切な手順を選択するための，物理リソースを考慮した対応操作手順の選択方法を述べる．

製品サービスシステム（PSS）により創出される文脈価値は，複数ステークホルダの文脈下で共創される．この文脈価値の向上には，価値の需給関係にある各ステークホルダの文脈を適切に把握し，対象PSSの実現構造を論理的に強化・改善すべきである．本稿はその準備として，顧客と提供者の文脈を可視化し，顧客と提供者がそれぞれの文脈下で描く理想を比較することで，PSS需給構造上の齟齬と課題を特定する手法を提案する．

創造的な設計を支援する手段の一つとして，設計者が創出した概念の新規性を評価する手法の確立が期待されている．一方，従来の評価手法のみでは，設計概念の既存市場に対する新規性を客観的に評価するのは困難である．本課題を解決するべく本稿では，情報通信分野において情報の価値を評価する指標として用いられている情報量に基づき，設計概念の新規性を客観的に評価する手法を提案し，その有効性と応用可能性を報告する．

製造企業が市場における競争優位性を獲得するには，設計者の創造的思考による新製品の開発が必須である．そして新製品に高い創造性をもたらす未知概念の獲得には，概念空間の空孔を意味するvoidの発見が有効である．一方で概念voidの発見に係る理論的説明は十分でなく，現状の取り組みは偶然に頼る部分が大きい．本稿は設計者による創造的設計支援に係る研究として，概念voidの発見過程を説明する理論構築を試みる．

物流の中心はトラックによる輸送であるが，そのドライバーは減少傾向にあり，国内の輸送力が不足する懸念から輸送計画の効率化が求められている．しかし輸送計画の作成業務は属人化しており，人の手による効率化には限界がある．そこで本研究では対象となる輸送計画作成問題を最小費用流問題に帰着させ，空車走行距離の最小化を目的に解くことで効率的な輸送計画を作成する手法を提案し，実車率を用いて効率性を評価する．

人工物の提供，設計の反省，改善を繰り返し，人工物の価値を向上させる情報循環型設計において，価値の損失を引き起こし得る主体間の認識齟齬の解消は重要である．しかし既存の齟齬解消手法は，齟齬とその原因の特定が分析者の能力に大きく影響され，齟齬解消の質，レベルの安定性を欠くという問題を内包している．本研究は，認識齟齬とその解消方針の組を類型化し，同類型を基に設計者による設計改善を支援する手法を提案する．

製造業では従来からの生産性に加え，環境負荷低減が求められている。目標指標の増加は指標間にトレードオフを発生させ，両立が困難となる。本研究では複数目標を同時に達成する生産計画の実現を目的とした。運用ルールなど生産計画の前提条件に着目し，トレードオフを多く持つ指標を改善するように前提条件を変更する生産計画手法を提案した。板金穿孔工程を想定した机上検証で，生産指標の維持と電力量と廃材量の改善を確認した。

製品を貸すことで利益を獲得するレンタル業は多くの期間貸し出すことが重要となっている．そのため，単一の拠点のみではなく複数の拠点間で在庫を共有する取り組みがされており，各拠点の在庫数の決定をする在庫配備が課題となっている．本研究では需要変動に頑健な在庫配備を行う前段階として実需要に沿った在庫配備最適化手法を提案し，実際に行った配備と比較することで提案手法の有効性を検討する．

新しい設計概念の生成は高度に創造的なタスクである．本研究は設計概念生成に向けた大規模言語モデル (LLM) の可能性を明らかにすることを目的とする．具体的には，設計概念生成の際に人が行う知識操作のプロセスに着目し，その手順に基づくプロンプト手法を新たに提案する．建築のパタン・ランゲージを知識として用いた玄関ポーチの設計を題材として取り上げ，提案手法によりLLMの設計概念生成の能力がどのように向上するかを検証する．

産業界のサーキュラーエコノミーに対する注目度が高まる中、「日本型サーキュラーエコノミー」を求める声が多く聞こえる。そのような概念が存在しうるのか、存在するとしたらどのようなものなのかを議論する。さらに、これに対するライフサイクルエンジニアリングの貢献について述べる。

近年，Circular Economy（CE）への移行が望まれており，その実現手段として，シェアリングやリファービッシュなどの事業が提唱されている．これらの事業を成立させる為には，サービスの過剰供給やユーザーの機会損失を回避する重要であり，サービスの供給とユーザーの需要を最適なバランスで保つ必要がある．そこで，本研究では，需給マッチングに注目したCE型事業プラニングについて、２つのケーススタディを用いながら提案する．

循環型社会への移行が求められており、リサイクルが社会的に拡大している一方、部品リユースはあまり拡大していないのが現状である。本研究は、部品リユースの拡大のため、部品汎用化および部品リユースを前提としたものづくり方法論を構築し、社会実装することを目的とする。本報告では、構築したものづくり方法論に基づいた製品モデルを複数種類製作し、本方法論における環境負荷低減効果を検討した。

サーキュラーデザインは，資源循環型の製品ライフサイクルの設計に加え，そのような循環型ライフサイクルに適応した製品やサービスの設計を含む概念である．本研究では，サブスクリプションサービスを前提とした自動車のサーキュラーデザインを試行し，自動車の耐久性向上・長寿命化が製品のライフサイクルを通じた環境負荷やビジネス収益に与える影響をライフサイクルアセスメントとライフサイクルコスティングによって推定する．

社会全体の環境負荷低減に向けて，シェアリングビジネス(SB)が注目されている．消費者の行動や行動選択は地域により異なるが，この差異とSBの導入による環境影響変化の関係は既存研究で十分に分析されてこなかった．そこで本研究では，シナリオ分析とランダム効用理論を用いて，消費者行動を反映したSBの環境影響評価手法を開発する．本発表では，バイクシェアリングを題材として，提案手法の有効性を論じる．

サーキュラー・エコノミーの実現に向けて、価値創出と環境負荷低減の両面から電気自動車（EV）の車載用蓄電池を活用した循環システムの構築が注目されている。世界各国で循環ビジネスの事例が見られるが、それらの多くは小規模である。本発表では、持続可能なバッテリー循環システム実現のための可能性と課題を明らかにするために、法制度やEV普及状況が異なる日本、ドイツ、ノルウェーを取り上げて比較分析した結果を紹介する。

日立-産総研サーキュラーエコノミー連携研究ラボでは経済合理性があり、環境負荷が少ない循環方法の設計を目的に、マルチステークホルダ間のモノの流れ、キャッシュフロー、CO_２排出量を評価するライフサイクルシミュレーションを開発している。本発表では製品循環を対象に静脈連携により廃棄品を回収、再生する事業を設計した。複数シナリオに対してマルチステークホルダの経済性、環境性を評価した結果を紹介する。

国内運輸部門における環境負荷の削減策として，カーシェアリングの普及による乗用車の生産数抑制が提案されている．しかし，将来のカーシェアリングの普及には法規制，補助金，人口動態，人々のライフスタイルなど社会システムの様々な変動要因が影響を与える．本研究は，社会の変動要因が組み合わさった多数のシナリオに基づいて，カーシェアリングが普及した社会の脱炭素ポテンシャルをシミュレーションによって明らかにする．

ものづくり生産技術に対してもカーボンニュートラルへの貢献が強く要請されている．そこで，超硬の正面研削過程について，砥石作用面上で最大の研削作用を担う領域を決定するために，研削抵抗分布ピーク値発生位置を特定した．併せて加工中の所要動力を求める事で，加工プロセスにおけるCO₂発生量を得た．その結果，同一加工能率であれば，高送り研削によりCO₂発生量を著しく低減できることを実験的に解明した．

生産工場ではカーボンニュートラルや生産性の向上を目的に，設備の稼働状況の把握が求められている．このなかで，旧型の既存設備に対しては個々の対応が必要であり，コストがかかる課題がある．本研究は低コストで実装可能な電流センサによる加工プロセスの判別および複数設備の稼働状況判別を目的とした．マシニングセンタによる加工を対象として，電流の測定結果および設備の判別結果について報告する．

除去加工において省エネルギーを加味した運用を行う場合は，切削条件の高速化が挙げられる．しかしながら，高速条件下での加工は工具寿命の低減や，機械消費電力の増加など，環境への悪影響が想定される．そこで本研究では切削加工条件による環境負荷へ与える影響を調査する為に，エンドミルの比消費エネルギーを分析し製造コストを考慮した消費エネルギー評価を行った．

5軸マシニングセンタの試験法として昔から使われ、現在規格化されている方法に円錐台試験がある。最近提案されたS字加工試験片と比較すると単純な形状であり、表計算ソフトウェアでNCプログラムを作成することは可能であるが難しい。本研究では工具先端点制御の機能を用いて、回転軸の角度のみを指令することによってこの試験が行えることを示す。これにより、CAMの性能が排除されるので、機械の性能のみの評価が可能となる。

スイス型自動旋盤には多くの幾何誤差が存在しているが，軸構成が複雑で可動範囲も狭いことから幾何誤差の同定と補正は困難であった．本研究では，スイス型自動旋盤の数学モデルを構築し，回転軸に存在する幾何誤差を基準球と変位計を使って同定する方法を開発した．回転軸を含む同時多軸加工試験を行い，開発した方法による幾何誤差同定結果に基づいて制御装置のパラメータを設定することで加工精度が向上することを確認した．

本研究では，5軸マシニングセンタの直進2軸と旋回1軸を同期運動させる切削点送り速度ベクトル一定化制御法によって加工面品質の向上を目指した．さらに，工具とワークの相対位置関係が変化しないことで加工中の切削抵抗力の大きさと向きが一定であることを確認した．したがって工具のたわみの量が一意に決定できることが分かった．そこで本研究では，5軸マシニングセンタの回転軸を用いた加工面倒れ精度向上手法を検討する．

本論文では，ワーク形状の2.5次元機上計測のための自己校正法を提案する．提案法の目的は、5軸工作機械において，タッチプローブを用いてワークのZ方向形状を機上計測するとき，工作機械のZ方向誤差運動が未知であっても，その影響を除去し，正確にワーク形状を同定することである．提案手法により決定された部品形状誤差を，CMM測定と比較する．

ストレート工具による5軸制御スワーフ加工は，加工時間を短縮できる．5軸制御加工では回転軸の影響により加工誤差が生じるため工具経路を補間する必要がある．スワーフ加工では補間点における工具軸の変化を考慮する必要がある．本研究では5軸制御スワーフ加工に適する，切削点を参照する工具経路補間手法を開発した．加工シミュレーションの結果から，提案手法によって加工精度が向上することが確認された．

金型の自由曲面の加工は一般的に微小線分指令で行われる。線分のセグメント間距離が短すぎる場合や角度変化が大きい場合、経路の半径が小さい場合は減速が発生することが知られているものの、減速がどのような条件で発生するかは明らかにされていない。本報では、減速条件を実験により明らかにする方法および、CNCのパラメータ設定値から計算により求める方法について検証した結果を報告する。

高速加工の技術として、先端形状をレンズやバレルといった通常のボール形状に比べて大きくした工具の利用が提案されている。しかしながら、これを複雑な曲面形状に適用しようとする場合、削り残し部の検出や、２点当たり等の加工時に品質を下げるような部位を除外する技術が必要になる。これらの課題を踏まえて、安定して高速高精度な金型加工を実現するための切削領域抽出ロジックを開発したのでその詳細について述べる。

本研究では付加加工品の仕上げ工程において産業用ロボットの加工時間短縮を目指した経路を計画する。従来のロボット加工の経路計画ではCLからポスト処理を経て関節角を計画する関係から、各関節に急激な角度変化が生じて加工時間が増加する場合がある。本研究では造形物の形状を基に関節角度変化量を最小化して動作時間を短くする。実機検証では、最短距離経路と提案手法を比較すると後者が動作時間が短くなることを確認できた。

主軸，背面主軸，刃物台で構成される自動旋盤では，棒材を供給することで機械部品を効率的に加工できる．しかし，多品種少量生産化により，多くの時間と労力を必要とする工程設計の効率化が求められている．そこで本研究では，棒材の端から順に加工するなどの自動旋盤の特徴を反映した加工工程を計画できる工程設計支援システムを開発した．また，部品加工を想定したケーススタディを実施し，システムの有用性を検証した．

機械加工の加工品質や加工時間を決定付ける工程設計において，熟練作業者の技能に依存する部分は未だに大きい．このため，減少する熟練作業者の技能伝承が喫緊の課題となっている．そこで本研究では，アイトラッキング技術を援用した熟練作業者への聞き取り調査により，工作物材料に応じて作業順序を変更する技能を獲得した．また，獲得した技能を工程設計支援システムに組み込み，その有用性を加工実験により検証した．

機械加工の開始前には，準備作業である段取りが欠かせない．しかし，作業者の熟練度によって段取りに要する時間は左右され，加工精度にも影響を与える．このため，減少する熟練作業者の技能を経験の浅い作業者へ効率的に伝承することが望まれる．そこで本研究では，熟練作業者の視点情報を基にした聞き取りで獲得した技能を一般化し，マシニングセンタへのワークの固定を支援するARシステムを開発し，その有用性を検証した．

CNC工作機械の加工データモデルとして、ISO14649で規定されるSTEP-NCが開発された。しかしSTEP-NCは多軸加工のための形状表現およびオペレーション表現が不十分という問題がある。そこで本研究では多軸加工の一種である4軸加工用の形状表現及びオペレーション表現を提案し，作成したSTEP-NCデータを用いてクランクシャフトにおけるカウンターウェイトの加工を行う．

本研究は，小ロット薄肉複雑形状部品の仕上げ加工における高信頼度な切削力予測手法の開発を目的としている．エンドミル加工の切削力予測は従来から広く用いられているものの，工具摩耗や工具偏心といった個別の工具状態を反映した切削力予測にかんしての検討は十分行われてこなかった．本報告では工具偏心の機上計測結果を用いて切削力予測精度の向上について検討した結果を報告する．

城郭石垣の反り曲線の設計法の一つである『後藤家文書』の「唯子一人伝（１冊本）」では，石垣の上部３分の２をn等分して下から順に作図することにより，断面形状を決定している。本研究では，このnを有限の定数とし，石垣の上部３分の２の包絡線を求めた。その結果， nを無限大とした既往研究と同様に，包絡線は放物線になること，この包絡線を平行移動すると外接し，厳密に定式化された反り曲線とできることなどを示した。

Clayモデルの測定データからモデル造形時のカーブ定規の動きを計算機で再現する曲面生成法を提案する．カーブ定規の掃引による自動車CADモデリングの基本理念に基づきつつ，さらに提案手法ではカーブ定規の動きに微分幾何の式を関連付け，測定データからCADモデルを生成するリバースエンジニアリング技術と組合せて，より高品質な曲面を再構築する．意匠CAD専門家による曲面と比較し，提案手法の有効性を検証する．

本研究では形状の一意性定理をH-Bézier曲線に適用する．H-Bézier曲線の混ぜ合わせ関数は、積分形式を再帰的に使用して定義される．通常とは異なる手順で定義された混ぜ合わせ関数を用いた自由曲線に形状の一意性定理を適用することは価値があると考えている．

本研究では，位相データ解析で重要なパーシステンス図(PD)を3次元2値画像に対して効率的に推定する計算法を提案する．提案法は，各連結領域を一つの頂点とする位相グラフを一般化ボロノイ図の双対として求め，領域間の最短距離を辺重みとするVietoris-Rips複体のPDを計算する．提案法は，立方体複合体等の既存表現より大幅に少ない要素数と疎な接続性が期待できる位相グラフを用いるため効率的である．

工業製品をX線CTスキャナーで計測し，リバースエンジニアリングやモデルベースデザインに活用する事に注目が集まっている．その際，アセンブリ部品を個別に分解する形状抽出(セグメンテーション)が必要になる．現状，これを人が手作業で行う場合も多く，膨大な工数を要している．本研究では，動的輪郭法と深層学習を併用し，人が行ったセグメンテーションを奥行き方向に広がる類似画像群に適用する技術を紹介する．

本研究では、スポンジなどの変形する多孔質材料に対して、実用可能なメモリ量で対象の変形モデルを生成することを目指し、その三次元形状の動的変形を記述するためのデータ構造を提案する。対象のX線CTボリュームを入力とし、穴の径に基づく指標によるモース複体を用いて動的変形を記述することを提案する。これにより、CTボリュームよりもデータ量が削減され、多孔質素材の動的解析の一助となることが期待される。

植物の根など細長い構造の解析には、X線CTスキャン等で得られる三次元画像から根の中心軸を抽出し用いることがある。既存研究の多くはボクセルベースの手法で中心軸を算出するが、根の細さや画像のノイズが抽出の妨げとなっている。本研究では、中心軸上でCT値が極大値となることに注目し、CT値を連続関数である球被覆関数で近似しその極大点を用いて中心軸上の点を生成する手法を提案する。

精密機械部品のリバースモデリングでは，モデリングの根拠となる計測データの品質を保証することが重要である．計測が正しく行われたことの根拠を示すには，同一形状の部品を複数回計測し，そのばらつきを評価する必要がある．本研究では，三次元座標測定機を用いて押出形状のサンプルを複数個，複数箇所，複数回計測し，輪郭形状データのばらつきを詳細に解析した．これにより，モデリング精度の保証に向けた有用な知見を得た．

現在，組み立て前の配管検査は目視によるため，配管接合部の向きに異常が存在しても見逃す問題がある．このため，リアルタイムかつ高精度に配管の異常検査ができるシステム開発を目指す．本報告では，予め用意した配管とデバイスでスキャンした配管それぞれの3次元データを比較した際の一致度を測定する．配管の骨格を算出した後，3次元データ位置合わせ手法を適用し，リアルタイムかつ高精度に位置合わせできた結果を報告する．

大型のワークのCTスキャンにおいては，一度のスキャンで視野に収まらないことが多いため，部分的なCTスキャンで得られるCTボリュームを再構成後に統合することが多い．しかし，はみだしスキャンによるアーチファクトや統合時の位置合わせ誤差などが課題となっている．これらの問題を解決するために、マルチスキャンから得られた投影データを同時に使用して再構成する手法を開発し、その手法を適用した再構成結果を報告する。

ものづくり教育における工作機械操作の学習システムでは，旋盤やフライス盤などの個々の機械を対象としたものは存在するが，これらを統合して使用できるものはない．本研究は，形状の自由度が高い八分木ボクセルモデルを用いて，複数の工作機械を扱える学習システムの構築を目指す．切削シミュレーションでは，工具と工作物の移動軌跡を考慮した干渉判定方法を用いることで，送りマークが現れる加工の再現が可能になった．

工業設備では，多数の多関節アーム型ロボットが干渉せずに動作することが求められる. そのためには多関節アーム型ロボットの点群とCADをフィッティングし, シミュレーションをすることが必要である. しかし既存のフィッティング手法は先端に大きなずれが生じる問題がある. 本研究では制約付きフィッティングを繰り返して, 先端に偏った誤差を全体に拡散させる手法を提案する.

バーコードを用いた荷物管理では読み取り漏れ対策と紛失した荷物の把握が課題である。そこでカメラによる荷物の２次元コードの測位と、３Ｄセンサで取得した３次元点群の解析による荷物の有無の把握を組み合わせて、荷物を管理する機能を実装した。これによりカメラを備えた装置を持つ作業員が構内で作業するだけで、自動的に荷物の管理情報を更新できる。本機能とMＲによる、荷物の位置を可視化する業務支援システムを紹介する。

TLSで取得された点群は，2次元格子に写像することで，効率的に曲面検出ができる．前報では，複数箇所で計測された大規模点群から検出された多数の平面領域を効率的に統合する手法を提案した．本研究では，統合した平面領域から多面体を生成し，多面体間の接続関係を効率的に検出する方法を検討する．また，提案手法を用いて，工場内の点群をセグメンテーションし，平面で構成されている構造物を検出する方法についても論じる．

3Dセンサを活用した堆積物の体積計測において、屋根や柱によるオクルージョンがある場合には、点群データの補間処理を行う必要がある。しかしながら、現実には複数のオクルージョンパターンがある。そこで、複数のオクルージョンパターンに対応する処理を実装し、土を対象とした有効性を実証した。その結果、現実に起こりうるパターンに対して、本補間処理による計測誤差の実用性について検証した。

TLSのスポット径推定にあたり，円孔のある前面と背面との2平面のターゲット計測で生じるゴーストを用いている．計測データよりゴーストの判定を行う際，データの外れ値によって判定に誤差が出ている可能性を考え，外れ値を排して判定を行った時の影響について調査した．その結果，外れ値を排して標準偏差を小さくするよりも，元データの個数を増やした方がより正確な判定を行うことができると判明した．

潮位の安定的なモニタリングに向けて、長距離測定が可能なLiDARと点群解析を利用した潮位計測システムの開発をしている。潮位の観測データは津波監視など防災への利用が見込まれる。一方で、従来の潮位観測方式は局所的な地点の計測に限られており、さらに設備被災時の機能喪失のリスクが存在する。本稿では、LiDARのリモートセンシングにより遠方から取得した海上点群を利用した潮位測定手法と、その実証結果について報告する。