ライフサイクルを考慮した材料・プロセス設計システムの開発

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ポリマー材料を設計し、製造する場合を例として、材料設計、プロセス設計、プロセス管理の各段階のアクティビティをIDEF0で表現する作業を行った。ビジネスプロセスをアクティビティモデルで表現するための国際規格であるIDEF0では、アクティビティへの入力、出力と、その作業に必要なメカニズム、制約を図表現で明確にできる特徴がある。材料の需要家からの要求仕様を入力として、経営、環境、法規といった制約のなかで、目的の材料を設計し、材料製造のための触媒を設計し、製造プロセスを設計し、プラントを建設、運転、管理する一連のビジネスプロセスを解析することにより、各段階におけるアクティビティ間の物質と情報の流れと各アクティビティからみたときのへの入力、出力、制約条件、必要な資源が明らかとなった。特に計算機支援環境でこれらの設計作業を行う場合に必要な資源としてのシミュレーションツールの種類を明確にすることによって、設計システムに要求される仕様が明らかになった。ライフサイクル情報を得るために、ポリマー材料を例として、原料から生産・廃棄・リサイクルをモデル化し、環境影響を指標として評価するシステムの開発を並行して進めており、例えばライフサイクルにおける二酸化炭素排出量を物質のリサイクルを含めて評価することが可能になっている。このような環境影響を含めたライフサイクル情報を、材料設計、プロセス設計に取り込むための情報構造も明らかとなった。