平成１２年度未来開拓学術研究推進事業研究成果報告書概要


１．研究機関名　東京工業大学
　
２．研究領域　理工
　
３．研究分野　次世代プロセス技術
　
４．研究期間　平成8年度〜平成12年度
　
５．研究プロジェクト番号　96P00405
　
６．研究プロジェクト名　プロセス工業のための環境・安全評価の技術情報基盤の構築

７．プロジェクト・リーダー
プロジェクト・リーダー名 フリガナ 所属部局名 職名
仲　勇治 ナカ　ユウジ フロンティア創造共同研究センター 教授

８．コア・メンバー

コア・メンバー名 フリガナ 所属研究機関名・所属部局名 職名
村木　正昭 ムラキ　マサアキ 東京工業大学・大学院社会理工学研究科 教授
伊藤　公俊 イトウ　マサトシ 埼玉大学・工学部 助教授
ヨシフミ ツゲ 柘植　義文 九州大学・大学院工学研究院$助教授

９．研究協力者

研究協力者名 フリガナ 所属研究機関名・所属部局名 職名
黒田　千秋 クロダ　チアキ 東京工業大学・大学院理工学研究科 教授
鈴木　和彦 スズキ　カズヒコ 岡山大学・工学部 教授
渕野　哲郎 フチノ　テツオ 東京工業大学・大学院理工学研究科 助教授

１０．研究成果の概要

本プロジェクトは、新しい「技術の統合パラダイム」を提案し、その構築法と実装法を開発した。技術評価が、対象物の全ライフサイクルにわたる評価を求められるようになり、従来の技術枠組みでは細分化された分野における対応では全く対応できない。また、カスケード型の業務実行形式では変更作業が極端に増大するために、実行はほとんど理想から離れたものにならざるを得なかった。
　本プロジェクトは、ライフサイクルエンジニアリング、特に、製造プラントライフサイクルを支援することを目的として、コンカレントエンジニアリング（同時・共同エンジニアリング）環境を構築する方法を開発し、その有効性を検証できた。
　・構造情報、挙動情報、操作・管理情報からなる多次元情報モデルの構築法（MDF：Multi-Dimensional Formalism）とその実装法の開発
　・オントロジーをベースにした情報の共有化法、統合環境の実装方法の確立とその有効性の検証
　・広領域にわたる大規模システムのシミュレーションや分布定数系と集中定数系が混合する挙動モデルの表現を許す「分散型ハイブリッドシミュレーション」ツールのアーキテクチュアと実装法の開発
　・安全性を保証するプロセスシステム設計・操作設計法の確立
　・リスク管理をベースにした安全性評価、異常検知・診断、運転支援までの一貫したエンジニアリングの体系化
　・プロセスやその操作の設計や挙動モデル構築の論理・意図の伝承法の開発
　などが、顕著な成果としてあげられる。

１１．キーワード

(1)ライフサイクルエンジニアリング、(2)コンカレントエンジニアリング、(3)安全性評価
(4)リスク管理、(5)プロセス安全管理、(6)設計論理
(7)多次元情報モデル、(8)ハイブリッドシミュレーション、(9)ビジネスモデリング

１２．研究発表（印刷中も含む）

[雑誌論文]
著者名 論文標題
R. Batres, S. Lee, M. L. Lu and Y. Naka Study on Safety Evaluation and Operational Design for Startup
雑誌名 巻 発行年 ページ
Process Safety Progress 16 1997 37-42

著者名 論文標題
M. L. Lu, R. Batres, H. S. Li and Y. Naka A G2-based MDOOM Test-bed for Concurrent Process Engineering
雑誌名 巻 発行年 ページ
Computers and Chemical Engineering 21 1997 S11-S16

著者名 論文標題
R. Batres, M. L. Lu and Y. Naka An Agent-Based Environment for Operational Design
雑誌名 巻 発行年 ページ
Computers and Chemical Engineering 21 1997 S71-S76

著者名 論文標題
H. S. Li, M. L. Lu and Y. Naka A Two-tire Methodology for Synthesis of Operating Procedures
雑誌名 巻 発行年 ページ
Computers and Chemical Engineering 21 1997 S899-S904

著者名 論文標題
米田 稔, 澤井義人, 小松浩樹, 仲 勇治 PROSEG をもとにしたスタートアップ支援システムの構築と実施事例
雑誌名 巻 発行年 ページ
化学工学論文集 24 1998 12-17

著者名 論文標題
Y. Naka, R. Batres and T. Fuchino Operational Design and Its Benefits in Real-Time Use
雑誌名 巻 発行年 ページ
Proc. of FOCAPO, Snowbird, USA 　 1998 　

著者名 論文標題
R. Batres and Y. Naka A Multidimensional Design Framework and its Implementation in an Engineering Design
雑誌名 巻 発行年 ページ
Proc. of the 5th ISPE Intl. Conf. on Concurrent Engineering 　 1998 73-82

著者名 論文標題
仲 勇治 統合化問題の重要性
雑誌名 巻 発行年 ページ
化学工学会第31回秋季大会講演要旨集 　 1998 T102

著者名 論文標題
仲 勇治 情報基盤とインフラストラクチュア
雑誌名 巻 発行年 ページ
化学工学会第31回秋季大会講演要旨集 　 1998 J217

著者名 論文標題
黒田千秋, 引地昭二, 小川浩平 リカレントニューラルネットワークによる重合反応器内状態変化の長期予測
雑誌名 巻 発行年 ページ
化学工学論文集 24 1998 334-339

著者名 論文標題
C. Kuroda, S. Hikichi and K. Ogawa Application of Recurrent Neural Networks to Dynamic Predictions in Chemical Reactors
雑誌名 巻 発行年 ページ
Proc. of the International Conference EANN'98 　 1998 165-168

著者名 論文標題
T. Song, 島田行恭, 鈴木和彦 信号経路自動探索によるフォールトツリー自動生成-基本アルゴリズム-
雑誌名 巻 発行年 ページ
安全工学 37 1998 95-103

著者名 論文標題
K. Suzuki, Y. Shimada, T. Song, I. Nojiri and H. Sayama An Object-oriented Approach for Computer-aided HAZOP
雑誌名 巻 発行年 ページ
Proc. of the 9th International Symposium on Loss Prevention and Safety Promotion in the Process Industries 2 1998 493-508

著者名 論文標題
K. Suzuki, Y. Shimada and I. Nojiri An Object-oriented Approach for Computer-aided HAZOP for Batch Plants
雑誌名 巻 発行年 ページ
Proc. of European Safety and Reliability Conference, ESREL'98 2 1998 1335-1342

著者名 論文標題
Y. Shimada and K. Suzuki Feasibility Study of Fault Diagnostic System using Multiple Neural Network
雑誌名 巻 発行年 ページ
Proc. of the 3rd Intl. Conf. on Advanced Mechatronics, ICAM'98 2 1998 814-819

著者名 論文標題
Y. Shimada and K. Suzuki Feasibility Study of Fault Diagnostic System using Modularized Knowledge
雑誌名 巻 発行年 ページ
Proc. of the CHEMCA'98 　 1998 Paper No.62

著者名 論文標題
R. Batres, Y. Naka and M. L. Lu A Multidimensional Design Framework and Its Implementation in an Engineering Design Environment
雑誌名 巻 発行年 ページ
Journal of Concurrent Engineering 7 1999 43-54

著者名 論文標題
R. Batres and Y. Naka Process Plant Ontologies based on a Multi-dimensional Framework
雑誌名 巻 発行年 ページ
Proc. of 5th International Conference on Foundations of Computer-Aided Process Design(FOCAPD'99), USA 　 1999 18-23

著者名 論文標題
T. Fuchino, R. Batres, T. Takahashi and Y. Naka A Combined Batch Process Simulation in a Production Support Environment
雑誌名 巻 発行年 ページ
Computers and Chemical Engineering Supplement 1999 S199-S202

著者名 論文標題
R. Batres, S. Asprey, T. Fuchino and Y. Naka A KQML Multi-Agent Environment for Concurrent Process Engineering
雑誌名 巻 発行年 ページ
Computers and Chemical Engineering Supplement 1999 S653-S656

著者名 論文標題
S. P. Asprey, R. Batres, T. Fuchino and Y. Naka Mixture Control: Simulated-based Operations Planning in the Presence of Quantitative Safety Constraints
雑誌名 巻 発行年 ページ
Proc. of the 2nd Conference on Process Integration, Modelling and Optimisation for Energy Saving and Pollution Reduction 　 1999 133-138

著者名 論文標題
S. Han, T. Lee, T. Yoon and Y. Naka Information Sharing between Process Design Activity and Engineering Design Activity in CAD Environment
雑誌名 巻 発行年 ページ
Proc. of the 9th European Symposium of Computer Aided Process Engineering, ESCAPE-9, Hungary 　 1999 　

著者名 論文標題
T. Yoon, Y. Naka and K. Shibao Functional Modeling of Facility for Supporting Concurrent Engineering
雑誌名 巻 発行年 ページ
Proc. of CE99, Bath, UK 　 1999 171-180

著者名 論文標題
K. Yamagata, Y. Tokuno, Y. Tsuge, H. Matsuyama and J. Shiozaki An Application of a Hierarchical Fault Diagnosis System using SDG to An Air-Conditioning System
雑誌名 巻 発行年 ページ
IEA Meeting of Energy Conservation in Buildings and Community Systems Annex 34 　 1999 　

著者名 論文標題
H. Matsumoto, C. Kuroda, S. Palosaari and K. Ogawa Neural Network Modeling of Serum Protein Fractionation using Gel Filtration Chromatography
雑誌名 巻 発行年 ページ
Journal of Chemical Engineering of Japan 32 1999 1-7

著者名 論文標題
松本秀行、黒田千秋、入江秀和、小川浩平 ペトリネットを用いたHPLC分画プロセスのモデル化
雑誌名 巻 発行年 ページ
化学工学論文集 25 1999 613-618

著者名 論文標題
H. Matsumoto, H. Irie and C. Kuroda Neural Network Modeling for Operation in Fractionation Process of Plasma Proteins
雑誌名 巻 発行年 ページ
Proc. of the International Conference EANN'99, Warsaw, Poland 　 1999 57-62

著者名 論文標題
Y. Shimada and K. Suzuki Process Modeling for Designing the Emergency Operational Instruction System of Batch Plants
雑誌名 巻 発行年 ページ
Proc. of the 12th Condition Monitoring and Diagnostic Engineering Management(COMADEM'99) 　 1999 41-49

著者名 論文標題
K. Suzuki, Y. Shimada and P. Heino Computer-aided Hazard Identification System and Design of Safety Interlock System
雑誌名 巻 発行年 ページ
Proc. of European Safety and Reliability Conference(ESREL'99) 　 1999 821-826

著者名 論文標題
島田行恭, 鈴木和彦 ポリ塩化ビニル重合反応プロセスに対する運転支援システム構築
雑誌名 巻 発行年 ページ
計測自動制御学会論文集 35 1999 1591-1598

著者名 論文標題
A. Aoyama, I. Yamada, R. Batres and Y. Naka Development of Batch Process Operation Management Platform
雑誌名 巻 発行年 ページ
Prof. of European Symposium on Computer Aided Process Engineering-10(ESCAPE-10), Florence, Italy 　 2000 1117-1122

著者名 論文標題
A. Aoyama, I. Yamada, R. Batres and Y. Naka Multi-Dimensional Object Oriented Approach for Automatic Generation of Control Recipes
雑誌名 巻 発行年 ページ
Computers and Chemical Engineering 24 2000 519-524

著者名 論文標題
D. Evans, 松岡忍, 渕野哲郎, 村木正昭 保全のLCC評価のためのアクティビティ分析について
雑誌名 巻 発行年 ページ
平成12年度日本設備管理学会秋季研究発表大会 　 2000 4-13

著者名 論文標題
Y. Tsuge, K. Hiratsuka, K. Takeda and H. Matsuyama A Fault Detection and Diagnosis for Continuous Process with Load-Fluctuations Using Orthogonal Wavelets
雑誌名 巻 発行年 ページ
Computers and Chemical Engineering 24 2000 761-767

著者名 論文標題
C. Kuroda Application of Recurrent Neural Networks to Dynamic Predictions in Chemical Reactors
雑誌名 巻 発行年 ページ
Intl. Journal of Knowledge-based Intelligent Engineering Systems 4 2000 201-207

著者名 論文標題
J. Kim and C. Kuroda Neural Network Modeling in Exothermic Polymerization Process
雑誌名 巻 発行年 ページ
Proc. of the International Conference EANN'00, England 　 2000 131-138

著者名 論文標題
N. Kimura, H. Matsumoto and C. Kuroda Multiagent-oriented Process Design and Operation for Microfabricated Processes
雑誌名 巻 発行年 ページ
Proc. of PSE Asia 2000, Kyoto, Japan 　 2000 447-452

著者名 論文標題
C. Kuroda, H. Matsumoto and K. Matake Hierarchical Process Modeling and Hybrid Dynamic Simulation of Ordinary and Partial Differential Equation Models
雑誌名 巻 発行年 ページ
Proc. of JSPS International Workshop on Safety-Assured Operation and Concurrent Engineering, Yokohama, Japan 　 2000 23-34

著者名 論文標題
真武和典, 松本秀行, 黒田千秋, 仲 勇治 集中定数型モデルと分布定数型モデルによるハイブリッドシミュレータ
雑誌名 巻 発行年 ページ
化学工学会第66年会研究発表講演要旨集 　 2000 W306

著者名 論文標題
H. A. Gabbar, K. Suzuki and Y. Shimada Unit Operation Modeling Approach for Plant Safety Practices
雑誌名 巻 発行年 ページ
Proc. of 2000-Conf. of Society of Plant Eng. in Japan(SOPEJ) 3 2000 27-32

著者名 論文標題
H. A. Gabbar, K. Suzuki and Y. Shimada Object Oriented Modeling for Process Plant Lifecycle
雑誌名 巻 発行年 ページ
Proc. of PSAM5, Osaka, Japan 1 2000 455-461

著者名 論文標題
H. A. Gabbar, P. W. H. Chung, K. Suzuki and Y. Shimada Utilization of Unified Modeling Language (UML) to Represent the Artifacts of the Plant Design Model
雑誌名 巻 発行年 ページ
Proc. of PSE Asia 2000, Kyoto, Japan PS54 2000 387-392

著者名 論文標題
Y. Shimada, H. A. Gabbar and K. Suzuki Study on Designing the Operation Support System
雑誌名 巻 発行年 ページ
Proc. of PSAM5, Osaka, Japan 4 2000 2637-2643

著者名 論文標題
松岡忍, 宮崎伸夫, 村木正昭 プロセス型プラントの設備更新計画
雑誌名 巻 発行年 ページ
設備管理学会誌 12 2001 63-70

著者名 論文標題
H. A. Gabbar, K. Suzuki and Y. Shimada Manufacturing Process Modeling Using Unified Modeling Language
雑誌名 巻 発行年 ページ
Proc. of the 7th International Conference on Production Engineering, Design and Control (PEDAC), Egypt I 2001 307-317

著者名 論文標題
H. A. Gabbar, H. Yamamoto, K. Suzuki and Y. Shimada Fault Detection System Using Tele-Robotic for Nuclear Power Plant
雑誌名 巻 発行年 ページ
Proc. of the 7th International Conference on Production Engineering, Design and Control (PEDAC), Egypt II 2001 883-893

著者名 論文標題
H. A. Gabbar, K. Suzuki and Y. Shimada Advanced Modeling Methodology for Chemical/Petrochemical Plants
雑誌名 巻 発行年 ページ
Proc. of the 7th International Conference on Mining, Petroleum and Metallurgical Engineering (MPM), Egypt III 2001 114-120

著者名 論文標題
H. A. Gabbar, Suzuki and Y. Shimada Design Considerations of Computer-Aided RCM-Based Plant Maintenance Management System
雑誌名 巻 発行年 ページ
Proc. of ESCAPE-11, Denmark (to be presented in May) 　 2001 　

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