機械加工装置／工場のDX化を加速する
多目的最適化支援システムの開発

　多くの産業製品の形状は機械加工によって直接的／間接的に創製されており、機械加工装置／工場の高度DX化は今後の県内製造業の発展に不可欠な重要課題である。近年、機械加工現場のDX化は進展し、省人化／自動化工場も増加している。しかし、その準備段階である工程設計／作業設計のDX化には大きな進展が見られず、依然として個々の生産技術者の経験知に依存して試行錯誤が繰り返されている。競争力の高い製品を製造するためには、様々な目的（品質、省エネ性、能率、トラブル回避等）を高いレベルで同時に達成するように、多くの条件（機械加工法／条件、工具形状／姿勢等）を適切に設定する必要があるが、機械加工プロセスの複雑さ（極高温／高圧／高歪速度場での諸現象）の故に、理論的予測が可能な部分は限られており、生産技術者の経験知に大きく依存している。一方で、ベテラン生産技術者は減少し続けており、重要な経験知が消失する危機に直面している。そのため本研究開発では、理論的予測が可能な部分を有効に活用しつつ、近年発展している情報技術を融合し、各製品によって異なる様々な目的に対して数多くの条件を最適化するための支援システムを開発するとともに、生産技術者の経験知をデジタル化する仕組みを構築する。これらの研究開発によって機械加工の工程設計／作業設計の高度DX化を推進し、県内製造業の国際競争力向上に貢献する。

　ほとんどの産業製品の形状は機械加工によって直接的／間接的に創製されており、機械加工装置／工場の高度DX化は今後の県内製造業の発展に不可欠な重要課題である。近年、機械加工現場の自動化が進んでいるが、その準備段階である工程設計／作業設計のDX化は立ち遅れており、依然として生産技術者の経験知に依存する試行錯誤が繰り返されている（図１）。高い競争力を持つ製品製造には、様々な目的を高いレベルで同時に達成するように、多くの条件を適切に設定することが必要となる。しかし、機械加工プロセスの複雑さ故に理論的な予測が可能な部分は限られており、また可能な理論予測も有効活用されておらず、個々の生産技術者の経験知に依存した工程設計／作業設計が広く行われている（図２）。その状況でベテラン生産技術者は減少し続け、重要な経験知が消失する危機に直面している。

　本研究開発では、複雑な機械加工プロセスに対して、理論的な予測が可能な部分についてはそれらを有効に活用し、それに加えて近年目覚ましく発展している情報技術を有機的に融合する（図３）。その融合技術により、製品毎に異なる様々な目的に対して数多くの機械加工条件を最適化するための支援システムを開発するとともに、生産技術者の経験知をデジタル化する仕組みを構築する。それらの開発技術によって、従来は個々の生産技術者の経験知に大きく依存してきた工程設計／作業設計を革新し、理論的な各種予測モデルに加えて多くの生産技術者の経験知を有効に活用して効率的かつ適切な条件探索を可能として、県内製造業の生産性／競争力向上に貢献する。