青山 和浩 教授

解決すべき問題に対して,1)仮説を立て,2)シミュレーション・システムを構築し,3)シミュレーションを実行し,4)結果を考察する,といった一連のサイクルを何度も何度も行うことを研究の基本方針としています.
このような計算機とプログラミングによる思考実験によって,一見難解な問題が,ほぐれ,易しい問題になっていき,問題の本質が議論できます.
正直,根気が必要です。しかしながら 閃きの瞬間は最高な気分です.この様なことに興味を持つ人は是非どうぞ.

プロジェクトの開催場所:
青山研究室(生産システム工学研究室) 工学部三号館三階 309室奥(学生ラウンジ奥)
ホームページ:
http://www.msel.t.u-tokyo.ac.jp/

研究室パンフレット(PDF)

領域プロジェクト(最大受入可能人数:3名)

領域プロジェクト名称 国際物流・海運における需給ギャップのシミュレーションとマーケティング
最大受入人数 最大1名
プロジェクトの狙い  あまり知られていないことですが、私たちが手に取る製品や口にする食糧のほとんど(重量ベースで99%)は、国際物流を担う海運によって運ばれています。近年、この海運に大きな変化が起こりつつあります。BRICS・VISTAの経済規模が急速に拡大し、物流の総量が大きく増加しています。その結果の影響もあって、需要と供給のアンバランス=需給ギャップが生じ、資源価格の高騰、船舶チャーター料・船価の急騰といった現象が発生しています。 このような背景のなか、しっかりとしたデータの利用やシミュレーションの活用などによって、市況の大きな流れを適切に捉え、正しいポジションを取った企業が、大きな利益を享受している、という構造となっています。
 それでは、ものづくり立国を目指す日本は、どのような戦略に従って、どのようなマーケットを押さえれば生き残ることが出来るのでしょうか?本研究では、地球規模の経済現象である各国の輸出入の情報や、国際物流・海運における取得可能なデータを最大限に活用し、市況の再現とシミュレーションによる予測検討に関して取り組みます。正確で詳細な部分モデルは取り組まず、あくまで全世界の輸出入を対象とし、大局的な需給ギャップを補足することが可能な、海運の全体市場のモデル化を検討することを考えます。なお、海運市場における船腹需要の予測を取り組む会社との連携を計画しています。
プロジェクトの内容
  • 船腹需要予測システムの習得
  • 配船契約モデル、オークション理論やシステムの習得
  • 経済成長やインフラ整備などが市場に及ぼす影響の計算機実験
プロジェクト実施場所
  • 本郷キャンパス 工学部3号館3F 生産システム工学研究室
  • マリタイム・イノベーション(常石造船)寄附講座(1F,3F)
プロジェクト計画 週1程度のミーティングをベースとして研究を進めます。
プログラミングはSmalltalkという言語を推奨しています。純粋なオブジェクト指向言語で、使うということはつまりオブジェクト指向で考える、ということですので、モデル化能力が鍛えられます。また、変数の型やポインタを考える必要がなく、楽だという利点もあります。
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領域プロジェクト名称 設計のモジュールと生産のモジュールを統合化する新しいモジュール化設計の手法構築
最大受入人数 最大1名
プロジェクトの狙い  船舶やプラント、自動車等の複雑な製品は、大規模なシステムを構成しています。このために、システム全体を部分システムに切り分けて、性能を段階的・部分的にテスト・チェックし保障したり、部分的に製造したものを最後に組み上げることで完成させたりすることによって、事前にモジュール単位での作りこみを行い、最終段階で生じる手戻りを極力少なくするような努力が必要です。
 前者を設計におけるモジュール化、後者を生産におけるモジュール化と捉えることができますが、現在は両者の区別はいわば曖昧で、設計におけるモジュールの考え方は明瞭ではなく、どちらかというと生産という観点からのみ議論されているような状況である、と言っても過言はありません。
 しかしながら、両者は個別に設計されるべきではありません。それは、設計・生産におけるモジュールが同一であるほうが、開発の分業化やカプセル化、専門化高度化が可能となるため、コスト面やメインテナンス性の面から有利であるからです。そこで本研究では、設計のモジュール(機能・性能面から見たモジュール)と、生産のモジュール(組み立て性や分解性から見たモジュール)を統合化する、新しいモジュール化設計の手法に関して取り組みます。最終的に、このモジュールを柔軟に組み合わせることによって、より複雑な製品やプロセスを容易に設計することを可能とすることを目指します。
プロジェクトの内容
  • モジュール化の手法とシステムの習得
  • 複雑な製品やシステムのモデル化の方法の習得
  • モジュール化の新規手法の提案と検証
プロジェクト実施場所
  • 本郷キャンパス 工学部3号館3F 生産システム工学研究室
  • マリタイム・イノベーション(常石造船)寄附講座(1F,3F)
プロジェクト計画 週1程度のミーティングをベースとして研究を進めます。
プログラミングはSmalltalkという言語を推奨しています。純粋なオブジェクト指向言語で、使うということはつまりオブジェクト指向で考える、ということですので、モデル化能力が鍛えられます。また、変数の型やポインタを考える必要がなく、楽だという利点もあります。
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領域プロジェクト名称 人工衛星・ロケットの統合設計支援システムの構築
最大受入人数 最大1名
プロジェクトの狙い  人工衛星や打ち上げロケットの特徴として、高価であり何機も製作するものではないこと、また使用環境が地上のそれと大きく異なり、実物を試作してテストを行うことが難しいこと、が挙げられます。このため、新しい人工衛星やロケットを開発する際には、コンピュータを用いた机上での検討・検証をできるだけ多く行うことが重要となります。また、世界的には、中・小型衛星の増加や、惑星探査などのミッションの多様化などといったように、打ち上げ需要の多様化が進んでいます。このため、新たな人工衛星やロケットの検討が可能jな、統合設計支援システムが求められています。
 そこで本研究では、多様なミッションへの対応力や創造力を支援するために、次世代の人工衛星やロケットの概念設計を短時間で実施し、設計プロセスの分析・検討を行い、実際に情報システムの試作を行います。なお、日本の宇宙開発機関であるJAXA 情報・計算工学センターとの連携と共同開発を計画しています。
研究の内容/計画
  • 設計環境・設計支援システムの調査
  • 人工衛星・ロケットの設計プロセスの調査
  • 統合設計支援システムの開発と設計実験
プロジェクト実施場所
  • 本郷キャンパス 工学部3号館3F 生産システム工学研究室
  • マリタイム・イノベーション(常石造船)寄附講座(1F,3F)
プロジェクト計画 週1程度のミーティングをベースとして研究を進めます。
プログラミングはSmalltalkという言語を推奨しています。純粋なオブジェクト指向言語で、使うということはつまりオブジェクト指向で考える、ということですので、モデル化能力が鍛えられます。また、変数の型やポインタを考える必要がなく、楽だという利点もあります。
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領域プロジェクト名称 サプライ・ネットの設計支援システムの構築
最大受入人数 最大1名
プロジェクトの狙い  近年、自動車会社や重工業メーカーは、販売だけでなく生産の拠点という意味からも、国際展開を加速させています。つまり、世界中から一番品質がよく安いものを作れる場所で作り購入し、効率的に輸送することで、組み立て・販売における競争力を維持している状況にあります。これまで指摘されてきたように、このようなグローバルな生産活動や物流を考える上では、サプライ・チェーンの最適化が重要です。最近ではさらに、国際企業の調達や生産活動の多様化から、チェーン(連鎖)ではなくネットワーク(網目)だという指摘がなされつつあります。つまり、ものの流れを連鎖構造ではなく、網目構造と捉え、評価し、最適化する手法が必要であるといえます。しかしながら、サプライ・ネットに関する研究はいまだ少なく、適切な手法の提案がなされていない問題が存在します。
 そこで本研究では、サプライ・ネットの最適な設計に関して検討します。サプライ・ネットのモデルを考え、計算機上に実装し、物流を含めてその動作をシミュレーションすることによって、設計を支援するシステムを構築し検証します。なお、国際的に多地点において工場を持ち、生産活動を行っている企業と連携し、物流の最適化と工場の最適設計を行うことを計画しています。
研究の内容/計画
  • 物流・離散シミュレーション手法の習得
  • 工場モデルと工場間物流のモデル化
  • 最適なサプライ・ネットの設計システムの提案と計算機実装および実験
プロジェクト実施場所
  • 本郷キャンパス 工学部3号館3F 生産システム工学研究室
  • マリタイム・イノベーション(常石造船)寄附講座(1F,3F)
プロジェクト計画 週1程度のミーティングをベースとして研究を進めます。
プログラミングはSmalltalkという言語を推奨しています。純粋なオブジェクト指向言語で、使うということはつまりオブジェクト指向で考える、ということですので、モデル化能力が鍛えられます。また、変数の型やポインタを考える必要がなく、楽だという利点もあります。
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領域プロジェクト名称 製品モデルを中核とした統合DfXの実現に関する研究
最大受入人数 最大1名
プロジェクトの狙い  発電プラントや船舶の推進システムなどの製品を設計する際に考慮しなければならない要件は、機能やコストだけではありません。作りやすさ(製造性)、使いやすさ、メインテナンスしやすさ、アップグレードしやすさなどといったような、様々な要件を満足することが求められます。言い換えると設計とは、様々なライフサイクルフェーズ要件を考慮し、それら全てに適合する製品情報を定義する活動である、と言うことが出来ます。この概念を、Xを考慮した設計、つまりDesign for X (DfX)と言います。ありがちな失敗として例えば、素晴らしい性能が出る筈のエンジンの図面を作成したところまでは良かったが、製造性が非常に悪く期待される品質が出なった、あるいは修理の段階で、まだ使用可能な部位が沢山あるのにも関わらず、モジュール性やメインテナンス性を全く考えられていないために、非常に高いコストが掛かり廃棄せざるを得なかった、というような設計は多く見受けられます。
 そこで開発全体で情報共有を統一化し、多領域での評価を製品定義に織り込む手法の構築を検討します。具体的には、研究室が提案している製品情報の表現モデルを用いて、設計・製造・メインテナンス・破棄に至る各ライフサイクルのフェーズでの情報処理を統合化することによって、環境適合やコストダウンなどといった全体プロセス戦略を反映させることが可能な、統合デジタルエンジニアリング環境の構築に取り組みます。なお、特に発電インフラなどを対象としたIT技術の開発に取り組む企業と共同して、統合デジタルエンジニアリング環境の構築を行うことを計画しています。
研究の内容/計画
  • 製品情報のモデル表現手法の習得
  • 設計理論と方法論の習得
  • 統合DfX手法の提案と計算機実装および試験
プロジェクト実施場所
  • 本郷キャンパス 工学部3号館3F 生産システム工学研究室
  • マリタイム・イノベーション(常石造船)寄附講座(1F,3F)
プロジェクト計画 週1程度のミーティングをベースとして研究を進めます。
プログラミングはSmalltalkという言語を推奨しています。純粋なオブジェクト指向言語で、使うということはつまりオブジェクト指向で考える、ということですので、モデル化能力が鍛えられます。また、変数の型やポインタを考える必要がなく、楽だという利点もあります。
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卒業論文(最大受入可能人数:4名)

卒業論文テーマ 国際物流・海運における需給ギャップのシミュレーションとマーケティング
最大受入人数 最大1名
卒業論文の狙い 領域の研究を進めた狙いとします。
卒業論文の内容 領域の研究を拡張・発展させた内容となります。
卒業論文実施場所
  • 本郷キャンパス 工学部3号館3F 生産システム工学研究室
  • マリタイム・イノベーション(常石造船)寄附講座(1F,3F)
卒業論文計画 10月:学術情報調査,既存システム習得,オブジェクト指向プログラミング合宿
11月:理論の整理と体系化,システム実装
12月:システムの評価と改善,実行例の作成,研究室内中間発表および卒論中間提出
1月:システムのレビュー,卒業論文執筆
2月中旬:発表準備,発表
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卒業論文テーマ 労働災害の未然防止と安全確保のための作業指示支援システムの開発
最大受入人数 最大1名
卒業論文の狙い 領域の研究を進めた狙いとします。
卒業論文の内容 領域の研究を拡張・発展させた内容となります。
卒業論文実施場所
  • 本郷キャンパス 工学部3号館3F 生産システム工学研究室
  • マリタイム・イノベーション(常石造船)寄附講座(1F,3F)
卒業論文計画 10月:学術情報調査,既存システム習得,オブジェクト指向プログラミング合宿
11月:理論の整理と体系化,システム実装
12月:システムの評価と改善,実行例の作成,研究室内中間発表および卒論中間提出
1月:システムのレビュー,卒業論文執筆
2月中旬:発表準備,発表
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卒業論文テーマ 設計のモジュールと生産のモジュールを統合化する新しいモジュール化設計の手法構築
最大受入人数 最大1名
卒業論文の狙い 領域の研究を進めた狙いとします。
卒業論文の内容 領域の研究を拡張・発展させた内容となります。
卒業論文実施場所
  • 本郷キャンパス 工学部3号館3F 生産システム工学研究室
  • マリタイム・イノベーション(常石造船)寄附講座(1F,3F)
卒業論文計画 10月:学術情報調査,既存システム習得,オブジェクト指向プログラミング合宿
11月:理論の整理と体系化,システム実装
12月:システムの評価と改善,実行例の作成,研究室内中間発表および卒論中間提出
1月:システムのレビュー,卒業論文執筆
2月中旬:発表準備,発表
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卒業論文テーマ 人工衛星・ロケットの統合設計支援システムの構築
最大受入人数 最大1名
卒業論文の狙い 領域の研究を進めた狙いとします。
卒業論文の内容 領域の研究を拡張・発展させた内容となります。
卒業論文実施場所
  • 本郷キャンパス 工学部3号館3F 生産システム工学研究室
  • マリタイム・イノベーション(常石造船)寄附講座(1F,3F)
卒業論文計画 10月:学術情報調査,既存システム習得,オブジェクト指向プログラミング合宿
11月:理論の整理と体系化,システム実装
12月:システムの評価と改善,実行例の作成,研究室内中間発表および卒論中間提出
1月:システムのレビュー,卒業論文執筆
2月中旬:発表準備,発表
ホームページ
卒業論文テーマ サプライ・ネットの設計支援システムの構築
最大受入人数 最大1名
卒業論文の狙い 領域の研究を進めた狙いとします。
卒業論文の内容 領域の研究を拡張・発展させた内容となります。
卒業論文実施場所
  • 本郷キャンパス 工学部3号館3F 生産システム工学研究室
  • マリタイム・イノベーション(常石造船)寄附講座(1F,3F)
卒業論文計画 10月:学術情報調査,既存システム習得,オブジェクト指向プログラミング合宿
11月:理論の整理と体系化,システム実装
12月:システムの評価と改善,実行例の作成,研究室内中間発表および卒論中間提出
1月:システムのレビュー,卒業論文執筆
2月中旬:発表準備,発表
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卒業論文テーマ 製品モデルを中核とした統合DfXの実現に関する研究
最大受入人数 最大1名
卒業論文の狙い 領域の研究を進めた狙いとします。
卒業論文の内容 領域の研究を拡張・発展させた内容となります。
卒業論文実施場所
  • 本郷キャンパス 工学部3号館3F 生産システム工学研究室
  • マリタイム・イノベーション(常石造船)寄附講座(1F,3F)
卒業論文計画 10月:学術情報調査,既存システム習得,オブジェクト指向プログラミング合宿
11月:理論の整理と体系化,システム実装
12月:システムの評価と改善,実行例の作成,研究室内中間発表および卒論中間提出
1月:システムのレビュー,卒業論文執筆
2月中旬:発表準備,発表
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