(57)【要約】【課題】  複数の国に出荷するグローバル展開製品の設計時に、リサイクル方法が出荷先によって異なることを考慮しながら、リサイクル処理の各種コスト、廃棄ロスを容易にかつ効率よく低減するための設計指針を与える手段を提供する。【解決手段】  製品の設計情報、販売計画情報、リサイクル工程情報、物流情報を用いて、各出荷先におけるリサイクルフローを推定して、少なくともリサイクル処理に伴う解体コスト、処理コスト、輸送コストと、リサイクル処理により損失する材料の金額とを計算し、部品あるいは構成材料単位で集計した結果をグラフで提示することによって、部品または材料の設計変更によるリサイクル費用の低減効果を評価することを支援する。【選択図】  図１
2010170289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品の設計段階において、その製品が使用済みとなった後に各国でのリサイクル処理に伴う費用を定量的に評価して、設計変更によってリサイクル費用の低減効果が大きい部品や材料を絞り込むことを支援するシステムであって、
前記製品の部品構成を親子の部品番号と員数により表わす製品構成情報と、少なくとも各部品の部品種別、構成材料名、材料別重量を表わす部品属性情報を記録する設計情報管理手段と、
少なくとも前記製品の出荷先、販売見込み台数を記録する販売計画情報管理手段と、
各国における製品のリサイクル処理情報を、少なくとも国名、工程名、処理対象、回収物、回収率、コスト、次工程のデータ項目により表わしたリサイクル工程情報と、少なくともリサイクル処理の回収物品の出荷元、出荷先、輸送手段、輸送距離、輸送単価のデータ項目をデータレコードに含む物流情報を記憶するリサイクル情報管理手段と、
前記製品の設計情報、販売計画情報、およびリサイクル工程情報とを用いて、評価対象製品の出荷先別のリサイクルフローを推定し、その結果、および更に物流情報を用いて、前記評価対象製品から解体される構成部品ごとの構成材料ごとに、および単一の前記構成部品ごとに纏めて処理コスト、解体コスト、輸送コストを計算し、更にリサイクル過程で材料が廃棄されることにより失う価値を表わす廃棄ロスを計算するリサイクル性評価手段と、
縦軸に前記リサイクル性評価手段によって計算した前記構成部品別の各種コスト、および廃棄ロスの合計値である部品別のロス金額を、横軸に前記製品の構成部品を、前記ロス金額の大きい順に配置したグラフを表示する部品別ロス金額表示手段と、
縦軸に前記リサイクル性評価手段によって計算した特定部品の構成材料別処理コスト、輸送コスト、および廃棄ロスの合計値である部品別材料別のロス金額を、横軸に前記特定部品の構成材料を、前記部品別材料別のロス金額の大きい順に配置したグラフを表示する材料別ロス金額表示手段と、を備えたことを特徴とするリサイクル性評価システム。
【請求項２】
前記リサイクル性評価手段が行なう評価対象製品の出荷先別のリサイクルフローの推定処理は、
前記製品の製品構成情報より、構成部品を上階層から下階層へ辿って順次選択し、
選択した部品の部品種別を、前記部品属性情報より読み出し、
前記読み出した部品種別を検索キーとして、前記リサイクル工程情報の回収物の部品種別と照合し、および処理対象の製品／部品種別と、前記選択した部品の親階層の製品／部品種別とを照合し、一致したリサイクル工程を抽出し、
続いて抽出したリサイクル工程の次工程情報と一致して、および前記リサイクル工程の回収物を処理対象とするリサイクル工程を順次、精錬工程まで抽出し、
同様にして、前記製品構成情報より順次選択した部品全てに対して、前記リサイクル工程情報より、リサイクル工程を抽出する処理を繰り返すことによりリサイクルフローを推定する処理であることを特徴とする請求項１に記載のリサイクル性評価システム。
【請求項３】
前記リサイクル性評価手段は、更に、前記構成部品毎および構成部品毎材料毎の各種コスト、廃棄ロスに対して、出荷先毎の販売見込み製品台数、および製品を構成する部品数より想定される総部品数を乗じて、更に全ての出荷先毎の算出値を合計して、各部品の構成材料毎の処理コスト、輸送コスト、廃棄ロス、および部品毎の処理コスト、解体コスト、輸送コスト、廃棄ロスを求め、評価結果蓄積部へ記憶することを特徴とする請求項１に記載のリサイクル性評価システム。
【請求項４】
縦軸に前記リサイクル性評価手段によって計算した部品別解体コストを、横軸に前記製品の構成部品を、前記解体コストの大きい順に配置したグラフを表示する解体コスト表示手段を更に有することを特徴とする請求項１に記載のリサイクル性評価システム。
【請求項５】
製品の設計段階において、その製品が使用済みとなった後に各国でのリサイクル処理に伴う費用を定量的に評価して、設計変更によってリサイクル費用の低減効果が大きい部品や材料を絞り込むことを支援する方法であって、
前記製品の部品構成を親子の部品番号と員数により表わす製品構成情報と、少なくとも各部品の部品種別、構成材料名、材料別重量を表わす部品属性情報より成る設計情報と、少なくとも前記製品の出荷先、販売見込み台数のデータ項目を含む販売計画情報と、各国における製品のリサイクル処理情報を、少なくとも国名、工程名、処理対象、回収物、回収率、コスト、次工程のデータ項目により表わしたリサイクル工程情報と、並びに少なくともリサイクル処理の回収物品の出荷元、出荷先、輸送手段、輸送距離、輸送単価のデータ項目をデータレコードに含む物流情報とを入力する第１のステップと、
前記製品の設計情報、販売計画情報、およびリサイクル工程情報とを用いて、評価対象製品の出荷先別におけるリサイクルフローを推定する第２のステップと、
前記出荷先別におけるリサイクルフローの推定結果、および更に物流情報を用いて、前記評価対象製品から解体される構成部品毎の構成材料毎に、および単一の前記構成部品毎に纏めて処理コスト、解体コスト、輸送コストを計算し、更にリサイクル過程で材料が廃棄されることにより失う価値を表す廃棄ロスを計算する第３のステップと、
縦軸に前記リサイクル性評価手段によって計算した前記構成部品別の各種コスト、および廃棄ロスの合計値である部品別のロス金額を、横軸に前記製品の構成部品を、前記ロス金額の大きい順に配置したグラフを表示する第４のステップと、および
前記第４のステップで表示したグラフを参照した設計者が、設計変更の候補として、特定部品を指定した入力を受付けて、縦軸に前記リサイクル性評価手段によって計算した特定部品の構成材料別処理コスト、輸送コスト、および廃棄ロスの合計値である材料別のロス金額を、横軸に前記特定部品の構成材料を、前記材料別のロス金額の大きい順に配置したグラフを表示する第５のステップと、を有することを特徴とするリサイクル性評価支援方法。
【請求項６】
前記評価対象製品の出荷先別におけるリサイクルフローを推定する第２のステップが、
前記製品の製品構成情報より、構成部品を上階層から下階層へ辿って順次選択する第５のステップと、
選択した部品の部品種別を、前記部品属性情報より読み出す第６のステップと、
前記読み出した部品種別を検索キーとして、前記リサイクル工程情報の回収物の部品種別と照合し、および処理対象の製品／部品種別と、前記選択した部品の親階層の製品／部品種別とを照合し、一致したリサイクル工程を抽出する第７のステップと、
続いて抽出したリサイクル工程の次工程情報と一致して、および前記リサイクル工程の回収物を処理対象とするリサイクル工程を順次、精錬工程まで抽出する第８のステップと、
同様にして、前記製品構成情報より順次選択した部品全てに対して、前記リサイクル工程情報より、リサイクル工程を抽出する処理を繰り返す第９のステップと、より構成されることを特徴とする請求項５に記載のリサイクル性評価支援方法。
【請求項７】
前記第３のステップに続いて、前記構成部品毎および構成部品毎材料毎の各種コスト、廃棄ロスに対して、出荷先毎の販売見込み製品台数、および製品を構成する部品数より想定される総部品数を乗じて、更に全ての出荷先毎の算出値を合計して、各部品の構成材料毎の処理コスト、輸送コスト、廃棄ロス、および部品毎の処理コスト、解体コスト、輸送コスト、廃棄ロスを求め、評価結果蓄積部へ記憶する第１０のステップを更に有することを特徴とする請求項５に記載のリサイクル性評価支援方法。
【請求項８】
更に、縦軸に前記リサイクル性評価手段によって計算した部品別解体コストを、横軸に前記製品の構成部品を、前記解体コストの大きい順に配置したグラフを表示する第１１のステップを有することを特徴とする請求項５に記載のリサイクル性評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子・電気機器などの製品設計において、製品が多数出荷されると予想される国のリサイクル状況に即してリサイクル費用を最小化するような材料選択および製品構造の検討を行うことを支援する方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、鉱物資源の枯渇や廃棄物の最終処分場の逼迫が世界的な問題となっており、リサイクル関連規制の整備が世界各国で進められている。電子・電気機器の例では、欧州のWEEE（Waste Electrical and Electric Equipment）指令や日本の家電リサイクル法などがあり、使用済み製品のリサイクルが製造業者に義務付けられるようになった。これらのリサイクル規制において、リサイクルに要する費用は製造業者あるいは消費者が負担することになっているが、現段階ではリサイクル料金は製品の種類ごとに一律に設定されている。しかしリサイクル性の良否に応じた料金設定を課することにより、製造業者がリサイクル性改善へさらに取り組むようになると期待されることから、将来的には製品ごとにリサイクル料金が設定される可能性がある。このため今後は製品のリサイクル性が事業収益や製品競争力に与える影響が益々強くなると考えられる。
【０００３】
製品のリサイクル性を改善するには、製品の設計段階からリサイクルに配慮し、解体が容易な構造やリサイクル率(現在、実際にリサイクルされている割合[％])が高い材料を検討する必要がある。このときグローバルに製品展開する企業は１つの製品を複数の国に出荷しているが、リサイクル方法は各国で異なるため同じ製品でもリサイクル費用やリサイクル率が各国によって異なる点に注意が必要である。すなわち上述のようなグローバル製品のリサイクル性設計を行うためには、出荷先ごとのリサイクル方法に基づいてリサイクル性を評価する必要がある。
【０００４】
特許文献１は、このようなグローバル製品のリサイクル性設計を支援する方法に関する技術であり、製品の出荷先の国におけるリサイクル方法を推定し、その結果に基づいてリサイクル費用やリサイクル率などのリサイクル性を評価する手法が示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平09-160959「設計支援方法および装置」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
製品が使用済みとなった後に行われるリサイクル処理は、部品やユニットの単位で行われる。このため製品のリサイクル性は部品やユニット単位で検討すればよい。しかしながら電子・電気機器を例に取ると、改善を検討する対象の部品やユニットの数は数十〜数百に及ぶ。このため限られた設計期間内で効果的な対策を行うには、対策すべき部品やユニットを特定し、効果の高い部分から設計変更を検討することが重要である。また対策効果の指標にはリサイクル費用を用いることが、事業収益への影響を把握する上で重要である。
【０００７】
そこで本発明は、グローバル展開製品のリサイクル性評価を行うシステムにおいて、製品全体のリサイクル費用の低減効果が大きい部品やユニットを、優先順位を付けて設計者に提示する手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明のリサイクル性評価システムは、評価対象製品の部品構成を親子の部品番号と員数により表わす製品構成情報と、少なくとも各部品の部品種別、構成材料名、材料別重量を表わす部品属性情報を記録する設計情報管理手段と、少なくとも前記製品の出荷先、販売見込み台数を記録する販売計画情報管理手段と、各国における製品のリサイクル処理情報を、少なくとも国名、工程名、処理対象、回収物、回収率、コスト、次工程のデータ項目により表わしたリサイクル工程情報と、少なくともリサイクル処理の回収物品の出荷元、出荷先、輸送手段、輸送距離、輸送単価のデータ項目をデータレコードに含む物流情報を記憶するリサイクル情報管理手段とを備え、
リサイクル性評価手段が、前記製品の設計情報、販売計画情報、およびリサイクル工程情報とを用いて、評価対象製品の出荷先別のリサイクルフローを推定し、その結果、および更に物流情報を用いて、前記評価対象製品から解体される構成部品ごとの構成材料ごとに、および単一の前記構成部品ごとに纏めて処理コスト、解体コスト、輸送コストを計算し、更にリサイクル過程で材料が廃棄されることにより失う価値を表わす廃棄ロスを計算して、評価結果蓄積部へ記録する。
【０００９】
そして、部品別ロス金額表示手段が、縦軸に前記リサイクル性評価手段によって計算した前記構成部品別の各種コスト、および廃棄ロスの合計値である部品別のロス金額を、横軸に前記製品の構成部品を、前記ロス金額の大きい順に配置したグラフを表示し、材料別ロス金額表示手段が、縦軸に前記リサイクル性評価手段によって計算した特定部品の構成材料別処理コスト、輸送コスト、および廃棄ロスの合計値である部品別材料別のロス金額を、横軸に前記特定部品の構成材料を、前記部品別材料別のロス金額の大きい順に配置したグラフを表示することを特徴とする。
【００１０】
さらに、前記リサイクル性評価手段のリサイクルフロー推定処理は、前記製品の製品構成情報より、構成部品を上階層から下階層へ辿って順次選択し、選択した部品の部品種別を、前記部品属性情報より読み出し、前記読み出した部品種別を検索キーとして、前記リサイクル工程情報の回収物の部品種別と照合し、および処理対象の製品／部品種別と、前記選択した部品の親階層の製品／部品種別とを照合し、一致したリサイクル工程を抽出し、続いて抽出したリサイクル工程の次工程情報と一致して、および前記リサイクル工程の回収物を処理対象とするリサイクル工程を順次、精錬工程まで抽出し、同様にして、前記製品構成情報より順次選択した部品全てに対して、前記リサイクル工程情報より、リサイクル工程を抽出する処理を繰り返すことによりリサイクルフローを推定する処理であることを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明のリサイクル性評価システムは、前記構成部品毎および構成部品毎材料毎の各種コスト、廃棄ロスに対して、出荷先毎の販売見込み製品台数、および製品を構成する部品数より想定される総部品数を乗じて、更に全ての出荷先毎の算出値を合計して、各部品の構成材料毎の処理コスト、輸送コスト、廃棄ロス、および部品毎の処理コスト、解体コスト、輸送コスト、廃棄ロスを求め、評価結果蓄積部へ記憶する手段を備える。
【００１２】
さらに、本発明のリサイクル性評価システムは、縦軸に前記リサイクル性評価手段によって計算した部品別解体コストを、横軸に前記製品の構成部品を、前記解体コストの大きい順に配置したグラフを表示する解体コスト表示手段を更に備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の国に出荷されるグローバル展開製品について、リサイクル費用の低減に有効な設計変更の指針が得られるため、限られた設計期間の中で効率的な設計改善を行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実現する方法を図１から図１５を用いて説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本実施形態に関わるシステム構成の例を示す。本システム１００は、評価対象の製品の設計情報１０１０を格納する設計用サーバ１０１と、前記製品の販売計画情報４００を格納する販売計画情報格納サーバ１０２と、リサイクル工程情報５０１、物流経路情報５０２、および物流単価情報５０３を格納するリサイクル情報格納サーバ１０３と、リサイクル性評価を行う計算用サーバ１０４とをネットワークを介して接続することにより構成する。設計用サーバ１０１におけるＣＡＤシステムによって設計者が設計した製品の設計情報１０１０をデータベースによって管理して、リサイクル性評価部１０５によって設計情報を読み出す。販売計画情報格納サーバ１０２における販売計画システムによって作成された販売計画情報４００をデータベースによって管理して、リサイクル性評価部１０５によって販売計画情報を読み出す。リサイクル情報格納サーバ１０３におけるリサイクル情報登録システムによって作成されたリサイクル情報１０３０をデータベースによって管理して、リサイクル性評価部１０５によってリサイクル情報を読み出す。
【００１６】
本システムのユーザである設計者は、例えば設計用サーバ１０１上に実装されている３次元ＣＡＤシステムによって、新製品の設計を行い、その設計情報１０１０を設計用サーバ１０１に登録する。その製品、および構成部品のリサイクル性を評価して、改善指針を得るために、ユーザは、計算用サーバ１０４上の本システムのリサイクル性評価処理を起動して、前記製品の評価を行う。なお、設計用サーバ１０１、販売計画情報格納サーバ１０２、リサイクル情報格納サーバ１０３、および計算用サーバ１０４のいずれかの複数のサーバが、または全てのサーバが同一のサーバによって構成される構成も考えられる。また、計算用サーバ１０４を使用する評価者が、前記設計者とは異なる場合も考えられる。
【００１７】
ここで、図６を用いて、本発明のリサイクル性改善の優先度に関する考え方を説明する。評価対象の製品が、販売された各国においてリサイクルされる場合を想定して、そのリサイクル費用は、各国における解体コストや処理コストおよび輸送コストよりなるコスト成分と、リサイクル処理により回収される部品や材料の売上げとの差分により評価できる。また回収物の売上げは、材料が本来持つ価値とリサイクル処理過程で廃棄されて消失する価値（廃棄ロス）との差分により求まる。従ってリサイクル費用は上記のコスト成分を削減するか、あるいはリサイクル処理により消失する価値を低減することにより低減できる。
【００１８】
一方で設計者は、製品に使用する材料や製品構造を変更することにより上記コスト成分のうち解体コストと処理コストの低減と、廃棄ロスの低減を図ることができる。例えば解体コストはネジ止め箇所や解体部品数を低減することにより低減可能である。また廃棄ロスはプラスチックのようなリサイクル率の低い材料を金属のようなリサイクル率が高い材料に変更することにより低減できる可能性がある。
【００１９】
従って設計変更によるリサイクル費用の改善余地は、図６に示すコスト成分に廃棄ロスを加えたトータルのロス金額を用いて評価することができる。すなわちロス金額が大きいことは改善する余地が大きいと見なせるので、部品やユニットの設計変更を考慮すべき優先度が高いと見なすことができる。
【００２０】
次に、本発明のリサイクル性評価システム１００が、評価対象の製品のリサイクル性を評価する際に、使用する各データベースを説明する。
【００２１】
図２は、設計用サーバ１０１に登録する製品の設計情報１０１０のうち、製品構成を示す情報の例を示す。製品構成情報２００は製品を構成する部品やユニット(部組品)間の親子の階層構造を示す情報である。図２では、製品や部品は製品／部品番号を用いて表しており、階層が相対的に上位の部品(製品も含める)やユニット(部組品)は製品／部品番号（親）の欄に、相対的に下位の部品やユニットは部品番号（子）の欄に記述する。また、ある１つの上位階層に属する部品を構成する下位階層の部品やユニットの数を員数の欄に記述する。すなわち図２の例では、製品／部品番号Pr_A_HM1(製品も１つの親部品と見なす)は部品Pt1が３個と、部品Pt2が１個、などで構成されていることを示している。この製品構成情報２００は、設計者がＣＡＤシステムを使用して製品を設計した際に作成される。
【００２２】
図３は、図２に記述した各部品の属性情報を管理する部品属性情報３００の例を示す。部品属性情報には、製品／部品番号、製品／部品種別、部品に使用される材料、製品または部品全体の重量、または部品に使用される材料ごとの重量、等のデータ項目が登録される。図３の例は、部品Pt1の種別は一般部品であり、部品Pt1全体の重量が６１５ｇ、材料は銅（Cu）が３２０ｇとアルミ（Al）が２６５ｇ使用されていることを示している。部品Pt1のその他のリサイクル対象外の材料は登録されていない。この部品属性情報３００は、通常設計に先立って作成される。
【００２３】
図４は製品の販売計画情報４００の例を示す。販売計画情報４００は、設計中の製品の販売見込み台数を出荷先ごとに示した情報であり、各国の販売拠点などより収集された、少なくとも製品名、出荷先(国名)、販売見込み台数、等を記述したデータレコードにより構成する。
【００２４】
図５はリサイクル工程情報５０１の例を示す。リサイクル工程情報５０１は、グローバルに製品展開する企業が、自社の新製品を各国へ販売して、それらの製品が販売された国において、廃棄、リサイクルされる場合のリサイクル処理の内容を推定するため、現状の同種の市販製品におけるリサイクル処理の実績情報により登録しておくものである。代表的なモデル製品(種別)、および想定される全ての部品(種別)がリサイクルされる各国での代表的なリサイクル工程の処理内容に関する情報を事前に登録したものである。
【００２５】
リサイクル工程情報５０１のデータレコードは、少なくとも処理を実施する国名、工程名(工程の種別)、処理対象(製品／部品／材料種別)、回収物(部品／材料種別)、各リサイクル工程の処理の能力を表わす原単位情報として、材料の回収率、処理コスト、当該リサイクル処理により回収した部品や材料を送付する次工程の情報として処理を実施する国名と工程名(工程の種別)などより構成される。
【００２６】
リサイクル工程情報５０１の原単位の「回収率」は、後述する破砕工程、または後述する精錬工程において、リサイクル工程に入力される処理対象の中に含まれるある材料が、出力される回収物の中に含まれる前記材料の重量の割合(％)を表わすものである。また、原単位の「コスト(￥/個)」は、後述する解体工程において、処理対象から回収物を１個回収するのに要する費用と定義する。また、原単位の「コスト(￥/ｇ)」は、破砕工程、または精錬工程において、回収物を単位重量回収するのに要する費用と定義する。
【００２７】
図１３と図１４はリサイクル処理の回収物の物流に関するデータベースのデータレコードを示す。図１３は物流経路に関する情報（以下、物流経路情報５０２）であり、回収物の出荷元国名と出荷先国名の組み合わせに対して、地域区分、輸送手段、および前記輸送手段を使って、前記出荷元国名における代表的リサイクル工程から、前記出荷先国名における代表的リサイクル工程まで輸送する輸送距離の値を登録しておくものである。また図１４は物流に伴うコストや環境負荷の計算に関する情報であり（以下、物流単価情報５０３）、物流を行う地域区分と輸送手段に対して、輸送単価と発生する環境負荷を登録しておくものである。
【００２８】
図１に示す計算用サーバ１０４は、演算部１１９と、ネットワーク１２１を介して他のサーバにあるデータベースとデータを送受信する通信部１２０と、前記演算部によるリサイクル性評価計算結果を格納する評価結果蓄積部１０６と、ユーザより各種データの入力を受け付ける入力部１１８と、各種入力画面、評価結果を出力する出力部１１７とを構成要素に有する。
【００２９】
前記演算部１１９は、前記評価対象の製品を構成する各部品、各ユニット毎のリサイクル費用を、前記製品がリサイクルされる各国に存在するリサイクル工程の特性に則して計算するリサイクル性評価部１０５と、前記評価結果蓄積部１０６に格納された評価計算結果に基づいて、前記製品のリサイクル性の設計改善効果が大きい部品、材料の検討優先順位を表示する結果表示部１０７とにより構成される。
【００３０】
前記リサイクル性評価部１０５は、前記設計情報１０１０と前記リサイクル工程情報５０１とを用いて、各国別のリサイクルフローを生成するリサイクルフロー推定部１０８と、推定したリサイクルフローに基づいて、リサイクル処理に要するコストを材料別に計算する材料別コスト推定部１０９と、材料別のコストを部品別に集計する部品別コスト推定部１１０と、部品に使用される各材料の価格を推定する材料別本来価値推定部１１１と、材料別の廃棄ロスを部品別に集計する部品別本来価値推定部１１２と、１０９から１１２の各処理部で計算したコストやロス金額を出荷量に関する係数で重み付けを行う出荷先別重み付け処理部１１３とにより構成する。前記リサイクル性評価部１０５は、各評価結果を前記評価結果蓄積部１０６へ登録する。
【００３１】
また結果表示部１０７は、評価結果蓄積部１０６から前記計算結果を読み込んでリサイクル処理の過程で消失する材料の価値を評価する部品別ロス金額評価部１１４と、リサイクル処理によって消失する材料の価値を評価する材料別ロス金額評価部１１５と、部品の解体に要するコストを評価する解体コスト評価部１１６とにより構成する。
【００３２】
図７は、設計改善の優先度の指標を計算する、前記リサイクル性評価部１０５の処理ステップを示す。設計者または評価者であるユーザが計算用サーバ１０４に対して、評価対象の製品の指定、および処理開始の指示を送ると、計算用サーバ１０４は設計用サーバ１０１、販売計画情報格納サーバ１０２、リサイクル情報格納サーバ１０３から、あらかじめ登録された設計情報１０１０(製品構成情報２００、部品属性情報３００)と、販売計画情報４００と、リサイクル情報１０３０を読み込みリサイクルフロー推定部１０８に送る（ステップ７０１）。次にリサイクルフロー推定部１０８は販売計画情報４００から当該評価対象製品の出荷先を取り込み、出荷先ごとのリサイクルフローの推定処理を開始する。
【００３３】
一般に製品のリサイクル処理は、(1)構成部品の解体、(2)解体した部品の破砕や材料の選別、(3)選別した材料の精錬、という３種類に分類される手順で実施される。このため本システムにおいてもこの順序でリサイクルフローを推定する。以下リサイクルフローの推定手順を示す。
【００３４】
まず販売計画情報４００から当該製品の出荷先(国名)を１つ選択し、選択した出荷先(国名)が前記リサイクル工程情報５０１の各データレコードの中で、評価対象工程の国名に該当して、前記リサイクル工程情報５０１の評価対象工程の工程名が解体工程(最初の工程)、および前記リサイクル工程情報５０１の処理対象(製品／部品／材料種別)が当該評価対象製品の製品種別であるデータレコードを、前記リサイクル工程情報５０１から抽出する。次に、評価対象製品の製品番号により製品構成情報２００を検索して、前記評価対象製品を構成する部品を抽出する。本実施例では、評価対象製品番号Pr_Ａ_HM1の製品を構成する子部品Pt1、Pt2、さらに部品Pt1を構成する子部品Pt3、‥‥が抽出される。抽出された前記リサイクル工程情報５０１のデータレコードのうち、回収物が前記評価対象製品の構成部品の部品種別(一般部品、モータ、ＰＷＢ、‥‥)であるデータレコードを選択して、当該リサイクル工程のコスト、および回収物が送付される次工程の国名、および工程名を読み込んでおく。前記評価対象製品を構成する部品(Pt1、Pt2、Pt3、‥‥)が通常複数種有る場合には、前記リサイクル工程情報５０１のデータレコードの読み込みは、全ての構成部品ごとに、各構成部品の部品種別を回収物とするデータレコードを読み込む処理が複数回行われる。
【００３５】
次に前記評価対象製品のリサイクル工程によって回収される前記各構成部品について、前記各構成部品をさらに構成する子部品が存在するか否かを前記製品構成情報２００を検索して調べ、存在する場合にはそれらの構成部品の部品種別を回収物とするリサイクル工程を前記リサイクル工程情報５０１のデータレコードを検索して、存在すれば抽出する。もし、存在しなければ、そこまで解体をしないで破砕処理がなされると判定する。本実施例では、処理対象「Product_Ａ」から回収物「一般部品」が回収されるリサイクル工程(工程番号0001)の次工程が、国名「独」、工程名「解体」が読み出される。さらに製品構成情報２００より、部品「Pt1」は構成部品「Pt3」より成ることが解るので、図３の部品属性情報を参照して、部品番号「Pt1」の部品種別「一般部品」、部品番号「Pt3」の部品種別「ＰＷＢ」を読み出す。そして、国名「独」、工程名「解体」、処理対象「一般部品」、回収物「ＰＷＢ」が全て一致するリサイクル工程のデータレコード(工程番号0003)を前記リサイクル工程情報５０１から抽出する。
【００３６】
また、各構成部品がどのような材料より構成されるかを、前記部品属性情報３００より読み出して、各部品より各材料を抽出するリサイクル工程、すなわち各部品の部品種別がリサイクル工程情報５０１の処理対象となっていて、その部品の構成材料を含有する破砕物を回収物とする次工程の破砕工程、または前記構成材料を含有する破砕物を処理対象として、および前記構成材料を回収物とする次工程の精錬工程が前記リサイクル工程情報５０１に登録されている場合には、該当する破砕工程、精錬工程のデータレコードを抽出する。
【００３７】
以上の処理を精錬工程に至るまで繰り返し、さらに前記評価対象製品に使用される全ての部品について同様の処理を実施することにより、選択した出荷先におけるリサイクルフローを推定するとともに、リサイクルフローの各工程における処理単価やリサイクル率等のリサイクル工程情報を読み込んでおく。
次にステップ７０３、７０４では、上記の方法で特定したリサイクルフローとリサイクル工程情報のデータレコードを用いて、優先度の計算に必要なロス金額の計算を行う。
【００３８】
まずステップ７０３では、評価対象製品の各構成部品の中で、全ての解体処理によって解体されると予測される全ての子部品を対象として、各部品に付けられた固有の部品番号で識別される部品１個ごとに、材料別の処理コストを推定する。ここで部品別材料別処理コストとは、各単一の部品に使用されている各々の材料についてリサイクル処理に要するコストを、部品１個当りに換算して集計した値である。すなわち、製品または部品の解体処理のコストは対象とせずに、破砕処理と精錬処理における処理コストを集計する。部品別材料別コスト推定部１０９が、数式１に示すように、部品別材料別処理コスト(ＣＭi,j,k)を、各工程の処理単価(ＣＭn)に当該工程により回収される材料の重量(ＷＩi,k・ΠＲn)を掛け合わせ、全てのリサイクル工程(破砕工程と精錬工程)について足し合わせることにより求める。
【００３９】
【数１】
2010170289.tif 000003
【００４０】
ここで、ＣＭi,j,k：部品別材料別処理コスト、ＣＭn：リサイクル工程ｎの処理コスト、ＷＩi,k：構成部品ｋに使用されている指定材料ｉの重量、Ｒn：リサイクル工程ｎのリサイクル率(回収率)、ｎ：リサイクル工程、ｉ：材料の種類、ｊ：出荷国、ｋ：部品番号、である。
【００４１】
ステップ７０４では、部品別処理コストを計算する。部品別処理コストとは、対象部品が破砕対象となる部品の場合は、ステップ７０３で計算した部品別材料別処理コスト(ＣＭi,j,k)を対象部品ｋ単位に集計する、すなわち、部品ｋを構成する全ての材料ｉ別の処理コストＣＭi,j,kを合計して、さらに対象部品ｋを解体するコストを加えたものである。
【００４２】
また、対象部品が子部品へ解体される親部品の場合の部品別処理コストは、各子部品の部品別処理コストを子部品の員数だけ乗じたコストを総計して、さらに親部品を子部品に解体する解体コストを加えたものとなる。部品別コスト推定部１１０が数式２に従って、部品別処理コスト(ＣＰj,k)を算出する。なお図６に示したロス金額のうち解体コスト(ＣＤ)は部品別に課金されるため、材料別処理コストでは考慮せず部品別処理コストのみで考慮する。
【００４３】
【数２】
2010170289.tif 000004
【００４４】
ここで、ＣＰj,k：部品別処理コスト、ＣＭi,j,k：部品別材料別処理コスト、ＣＤj,k：部品ｋの解体コスト、ｉ：材料の種類、ｊ：出荷国、ｋ：部品番号、pk：親部品番号、ck：子部品番号、ＮＭck：親部品pkを構成する子部品ckの員数、である。
【００４５】
続いて、ステップ７０５、７０６では、優先度の他の要素である廃棄ロスを計算する。まずステップ７０５では部品別材料別の廃棄ロス(ＬＭi,j,k)を計算する。部品別材料別の廃棄ロスとは、構成部品ｋに使用されている材料ｉのうち、リサイクル処理により廃棄される部分の価格である。部品別材料別本来価値推定部１１１において、部品別材料別廃棄ロスを数式３に示すように、部品ｋに使用されている材料ｉの重量(ＷＩi,k)とリサイクルの過程で廃棄される材料の割合(１−ΠＲn)との積に、材料の単価(Ｐi)を掛け合わせることにより求める。
【００４６】
【数３】
2010170289.tif 000005
【００４７】
ここで、ＬＭi,j,k：部品別材料別廃棄ロス、ＷＩi,k：構成部品ｋに使用されている指定材料ｉの重量、Ｒn：リサイクル工程ｎのリサイクル率(回収率)、Ｐi：材料ｉの単価、ｎ：リサイクル工程、ｉ：材料の種類、ｊ：出荷国、ｋ：部品番号、である。
【００４８】
次にステップ７０６では部品別の廃棄ロス(ＬＰj,k)を計算する。部品別の廃棄ロスとは、部品ｋに使用されている材料ｉのうち、リサイクル処理により廃棄される部分の価格を一部品単位に換算して求め、全ての構成材料について集計した値である。部品別本来価値推定部１１２において、数式４に示すように、部品別材料別の廃棄ロス(ＬＭi,j,k)を部品ｋに含まれる材料ｉの種類について足し合わせることにより計算する。また、該当部品が親部品であり、子部品に解体される場合には、子部品の部品別廃棄ロスを子部品の員数だけ乗じて、全ての子部品の部品別廃棄ロスを集計して、親部品の部品別廃棄ロスを算出する。
【００４９】
【数４】
2010170289.tif 000006
【００５０】
ここで、ＬＰj,k：部品別廃棄ロス、ＬＭi,j,k：部品別材料別廃棄ロス、ＮＭck：親部品pkを構成する子部品ckの員数、ｉ：材料の種類、ｊ：出荷国、ｋ：部品番号、pk：親部品番号、ck：子部品番号、である。
【００５１】
さらにステップ７０９では、当該リサイクルフローにおける輸送コスト(ＣＬ)を計算する。輸送コストは物流経路情報５０２と物流単価情報５０３を用いて計算する。まずリサイクルフローにおいて、連続する２つの工程を抽出し、回収物の出荷元と出荷先の国名を確認する。次にこれらの国名を物流経路情報５０２の出荷元と出荷先の国名と照合し、輸送の地域区分と回収物の輸送手段および輸送距離とを検索する。輸送手段が複数種有る場合には、該当する地域区分、輸送手段のデータを、例えば物流経路情報(図１３)、物流単価情報(図１４)の表形式にてユーザに提示して、ユーザの指定入力を受け付けて輸送手段が決定される。
【００５２】
次に前記検索または決定した地域区分と輸送手段を用いて、前記物流単価情報503から輸送単価を検索する。この輸送単価と前記輸送距離と、および前記リサイクル工程で解体される部品の重量または回収される材料の重量との積を計算することにより、当該輸送区間における輸送コストを計算する。同様の処理を当該リサイクルフローの全ての輸送区間において実施することにより、下記数式５に示す通り部品kの構成材料iに関する輸送コストＣＬi,j,k、部品k単位の輸送コストＣＬj,kを計算する。構成材料に関する輸送コストは、部品別材料別コスト推定部１０９において、また各部品の輸送コストは部品別コスト推定部１１０において計算する。
【００５３】
【数５】
2010170289.tif 000007
【００５４】
ここで、ＣＬi,j,k：部品kの構成材料iに関する輸送コスト、ＣＬj,k：部品kに関する輸送コスト、ＣＵＬ：輸送単価、ＤＬ：輸送距離、ＷＩi,k：構成部品ｋに使用されている指定材料ｉの重量、ＷＫj,k：部品ｋの重量、Ｒn：リサイクル工程ｎのリサイクル率(回収率)、ＮＭck：親部品pkを構成する子部品ckの員数、ｎ：リサイクル工程、ｉ：材料の種類、ｊ：出荷国、ｋ：部品番号、pk：親部品番号、ck：子部品番号、である。
【００５５】
以上、ステップ７０２から７０６および７０９は、１つの出荷先(国)に出荷されると予測した評価対象製品の構成部品ごとに、各構成材料別にコストと廃棄ロスを計算し、およびそれらを総合して部品単位別に処理コスト、解体コスト、輸送コスト、廃棄ロスを計算する。１つの出荷先(国)における各種コスト、廃棄ロスの計算結果は評価結果蓄積部１０６へ記録される。詳細は後述する。
【００５６】
同様の処理を評価対象製品の出荷先(国)の数だけ繰り返す（ステップ７０７）。
【００５７】
さらにステップ７０８では、出荷先別重み付け処理部１１３において、ステップ７０２から７０７で計算した構成部品単位のリサイクル処理の各種コストや廃棄ロスに対して、評価対象製品をグローバルに販売すると想定して、各国においてそれらがリサイクル処理された場合の製品総量、および構成部品の総量による重み付けをした構成部品単位のリサイクル処理の各種コストや廃棄ロスを算出して、その結果を評価結果蓄積部１０６に格納する。以下の数式によって算出する。
【００５８】
【数６】
2010170289.tif 000008
【００５９】
ここで、ｉ：材料の種類、ｊ：出荷国、ｋ：部品番号、ＣＭi,syn,k：全ての出荷先における評価対象製品を構成する部品ｋの構成材料ｉの処理コストの総計、ＶＳj：出荷先jへの製品出荷計画量、ＮＣk：製品内の部品ｋの員数、ＣＭi,j,k：出荷先ｊの部品別材料別処理コスト、である。
【００６０】
【数７】
2010170289.tif 000009
【００６１】
ここで、ＬＭi,syn,k：全ての出荷先における評価対象製品を構成する部品ｋの構成材料ｉの廃棄ロスの総計、ＶＳj：出荷先jへの製品出荷計画量、ＮＣk：製品内の部品ｋの員数、ＬＭi,j,k：出荷先ｊの部品別材料別廃棄ロスである。
【００６２】
【数８】
2010170289.tif 000010
【００６３】
ここで、ＣＰsyn,k：全ての出荷先における評価対象製品を構成する部品ｋの部品別処理コストの総計、ＶＳj：出荷先jへの製品出荷計画量、ＮＣk：製品内の部品ｋの員数、ＣＰj,k：出荷先ｊの部品別処理コストである。
【００６４】
【数９】
2010170289.tif 000011
【００６５】
ここで、ＬＰsyn,k：全ての出荷先における評価対象製品を構成する部品ｋの部品別廃棄ロスの総計、ＶＳj：出荷先jへの製品出荷計画量、ＮＣk：製品内の部品ｋの員数、ＬＰj,k：出荷先ｊの部品別廃棄ロスである。
【００６６】
【数１０】
2010170289.tif 000012
【００６７】
ここで、ＣＤsyn,k：全ての出荷先における評価対象製品を構成する部品ｋの部品別解体コストの総計、ＶＳj：出荷先jへの製品出荷計画量、ＮＣk：製品内の部品ｋの員数、ＮＭck：親部品pkを構成する子部品ckの員数、ＣＤj,k：出荷先ｊの部品別解体コスト、ｉ：材料の種類、ｊ：出荷国、ｋ：部品番号、pk：親部品番号、ck：子部品番号、である。
【００６８】
【数１１】
2010170289.tif 000013
【００６９】
ここで、ＣＬi,syn,k：全ての出荷先における評価対象製品を構成する部品ｋの構成材料ｉに関する輸送コストの総計、ＣＬsyn,k：全ての出荷先における評価対象製品を構成する部品ｋの部品別輸送コストの総計、ＶＳj：出荷先jへの製品出荷計画量、ＮＣk：製品内の部品ｋの員数、ＣＬj,k：出荷先ｊの部品別輸送コストである。
【００７０】
以上の処理により複数の国に出荷するグローバル製品の各構成部品、および構成部品の各構成材料に着目したリサイクル費用を正確に評価することができる。
【００７１】
評価結果蓄積部１０６に登録する評価結果は、部品別材料別集計結果データテーブル８００と部品別集計結果データテーブル９００に分けて登録する。図８は部品別材料別集計結果データテーブル８００の例を示す。部品別材料別集計結果のデータレコードには、少なくとも部品番号、材料名、製品出荷先(出荷国ｊ)ごとに部品別材料別処理コストＣＭi,j,k、部品別材料別廃棄ロスＬＭi,j,k、部品ｋの構成材料ｉに関する輸送コストＣＬi,j,k、および全ての出荷先における評価対象製品を構成する部品ｋの構成材料ｉの処理コストの総計ＣＭi,syn,k、全ての出荷先における評価対象製品を構成する部品ｋの構成材料ｉの廃棄ロスの総計ＬＭi,syn,k、全ての出荷先における評価対象製品を構成する部品ｋの構成材料ｉに関する輸送コストの総計ＣＬi,syn,kを登録する。
【００７２】
図９は部品別集計結果データテーブル９００の例を示す。部品別集計結果のデータレコードには、少なくとも部品番号、製品出荷先(出荷国ｊ)ごとに部品別処理コストＣＰj,k、部品別廃棄ロスＬＰj,k、部品ｋの解体コストＣＤj,k、部品ｋに関する輸送コストＣＬj,k、および全ての出荷先における評価対象製品を構成する部品ｋの部品別処理コストの総計ＣＰsyn,k、全ての出荷先における評価対象製品を構成する部品ｋの部品別廃棄ロスの総計ＬＰsyn,k、全ての出荷先における評価対象製品を構成する部品ｋの部品別解体コストの総計ＣＤsyn,k、全ての出荷先における評価対象製品を構成する部品ｋの部品別輸送コストの総計ＣＬsyn,k、を登録する。
【００７３】
図１０から１２は、解析画面の例を示す。各画面に表示する内容は、評価結果蓄積部１０６に格納されたデータを用いて計算する。
【００７４】
図１０は設計者が対策すべき部品の優先度を検討する画面（部品の対策優先度検討画面１０００）であり、本システムのメイン画面である。設計者が評価対象とする製品の出荷先(出荷国)を指定入力するか、または全ての出荷先における総計を指定入力する。また、設計者は対策すべき部品の比較候補として、評価対象製品を構成する部品の中で、例えば全ての解体処理を実施して、次工程は破砕処理となる部品のみを比較候補と選択する場合や、評価対象製品から１回目の解体処理によって回収物となった、すなわち図２における評価対象製品から１階層子部品の部品のみを比較候補と選択するなどの指定を行う。設計者の指定入力を受付けて、システムは、部品別集計結果データテーブル９００を検索して、指定された比較候補の部品データを読み出し、部品別のロス金額Ｐpを次式で計算する。
【００７５】
【数１２】
2010170289.tif 000014
【００７６】
画面に表示するグラフの縦軸は部品別のロス金額Ｐpであり、横軸は部品番号である。また設計者が対策の優先度が高い部品を容易に把握できるように、部品はロス金額（Pp）が大きい順に並べる。
【００７７】
図１１は、部品の対策優先度検討画面１０００で設計変更の候補として、設計者が選択した部品やユニットについて、対策すべき材料を検討する画面（材料の対策優先度検討画面１１００）を示す。本画面はメイン画面(図１０)上で設計者が指定した部品について、使用されている材料と材料別のロス金額とを表示する。
【００７８】
設計者の指定入力を受付けて、システムは、部品別材料別集計結果データテーブル８００を検索して、指定された部品番号のデータレコードを読み出し、部品別材料別のロス金額Ｐmを次式で計算する。
【００７９】
【数１３】
2010170289.tif 000015
【００８０】
画面に表示するグラフの縦軸は部品別材料別のロス金額Ｐmであり、横軸は材料の種類である。また材料の対策優先度検討画面ではメイン画面１０００と同様に、設計者が対策の優先度が高い材料を容易に把握できるように、材料はロス金額が高い順に並べて表示する。
【００８１】
図１２は解体性の検討画面を示す。縦軸は部品別の解体コストＣＤk、横軸は部品番号である。部品別の解体コストＣＤkは、部品別集計結果データテーブル９００から解体コストＣＤj,kまたはＣＤsyn,kを検索して表示する。また他の２つの画面と同様に、設計者が対策の優先度が高い部品を容易に見つけることができるように、部品は解体コストがＣＤkが高い順に並べて表示する。
【００８２】
次に図１０から１２に示した画面を用いて、設計者が設計変更を検討する手順を説明する。設計者はまず構成部品の対策優先度検討画面１０００を用いてリサイクル費用の低減効果が大きい部品を把握し、設計変更を検討する部品を決定する。例えば、設計者が前記対策優先度検討画面１０００上より、決定した部品を例えばマウスなどの入力部１１８により指定することにより、本システム１００の結果表示部１０７は、指定された部品の部品別材料別データレコードを部品別材料別集計結果８００より読み出す。そして、材料別ロス金額評価部１１５が、読み出したデータレコードの情報より材料の対策優先度検討画面１１００を作成して、出力部１１７より設計者へ提示する。
【００８３】
設計者は、決定した部品について、材料対策優先度検討画面１１００を用いてリサイクル費用の低減効果が大きい材料を把握し、製品機能への影響も含めて材料変更の可能性を検討する。
【００８４】
またこのような材料変更の検討と並行して、設計者は解体性検討画面１２００を用いて解体コストが高い部品やユニットを把握し、構造変更の可能性を検討する。解体性検討画面１２００の表示は、例えば設計者が対策優先度検討画面１０００上より、または前記材料対策優先度検討画面１１００上より、表示を指定する。解体コスト評価部１１６が、指定に従って、前記評価対象製品を構成する部品を製品構成情報２００から抽出して、例えば設計者が出荷先ｊを指定した場合には、出荷先ｊ別の解体コストＣＤj、kを読み出し、または設計者が全出荷先を指定した場合は、全出荷先における解体コストＣＤsyn、kを前記部品別集計結果データテーブル９００から読み出して、解体コスト総計値の高い順に部品を横軸に並べて、解体性検討画面１２００を表示する。
【００８５】
以上に示したように、設計者が設計段階で本システムを用いて材料や構造変更を検討することにより、複数の国に出荷する製品についても容易にリサイクル費用の低減を図ることができる。
【実施例２】
【００８６】
図１５は、第２の実施形態に関わるシステム構成の例を示す。実施例１との相違点は、製品設計の評価に先立ち、ネットワーク１２１、通信部１２０を介して、設計情報１０１０、販売計画情報４００、リサイクル情報１０３０を入力して、計算用サーバ１０４上のデータベース上に記録、管理する構成を採用することである。また、設計用サーバ１０１、販売計画情報格納サーバ１０２、リサイクル情報格納サーバ１０３、および計算用サーバ１０４が、いずれかの複数のサーバが、または全てのサーバが同一のサーバによって実現される構成も考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明により、製品の設計段階において、その製品が販売されることが計画されている各国でのリサイクル処理の実情を考慮して、最もリサイクル性の良い製品を設計するために、設計者が設計改善を図る場合の指標を提示して、リサイクル性の高い製品設計を支援するシステムを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明のシステムの全体構成を示す図である。
【図２】製品構成情報の例を示す図である。
【図３】部品属性情報の例を示す図である。
【図４】販売計画情報の例を示す図である。
【図５】リサイクル工程情報の例を示す図である。
【図６】対策優先度の考え方を示す図である。
【図７】優先指標計算の処理ステップを示す図である。
【図８】材料別集計結果の例を示す図である。
【図９】部品別集計結果の例を示す図である。
【図１０】部品の対策優先度検討画面の例を示す図である。
【図１１】材料の対策優先度検討画面の例を示す図である。
【図１２】部品別の解体性検討画面の例を示す図である。
【図１３】物流経路情報の例を示す図である。
【図１４】物流単価情報の例を示す図である。
【図１５】本発明のシステムの第２の全体構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８９】
１００…リサイクル性評価システム、１０１…設計用サーバ、１０２…販売計画情報格納サーバ、１０３…リサイクル情報格納サーバ、１０４…計算用サーバ、１０５…リサイクル性評価部、１０６…評価結果蓄積部、１０７…結果表示部、１０８…リサイクルフロー推定部、１０９…部品別材料別コスト推定部、１１０…部品別コスト推定部、１１１…部品別材料別本来価値推定部、１１２…部品別本来価値推定部、１１３…出荷先別重み付け処理部、１１４…部品別ロス金額評価部、１１５…材料別ロス金額評価部、１１６…解体コスト評価部、１１７…出力部、１１８…入力部、１１９…演算部、１２０…通信部、２００…製品構成情報、３００…部品属性情報、４００…販売計画情報、５０１…リサイクル工程情報、５０２…物流経路情報、５０３…物流単価情報、８００…材料別集計結果、９００…部品別集計結果、１０００…部品の対策優先度検討画面、１０１０…設計情報、１０３０…リサイクル情報、
１１００…材料の対策優先度検討画面、１２００…部品別の解体性検討画面
【図１】
2010170289.tif 000016
【図２】
2010170289.tif 000017
【図３】
2010170289.tif 000018
【図４】
2010170289.tif 000019
【図５】
2010170289.tif 000020
【図６】
2010170289.tif 000021
【図７】
2010170289.tif 000022
【図８】
2010170289.tif 000023
【図９】
2010170289.tif 000024
【図１０】
2010170289.tif 000025
【図１１】
2010170289.tif 000026
【図１２】
2010170289.tif 000027
【図１３】
2010170289.tif 000028
【図１４】
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【図１５】
2010170289.tif 000030