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〒153–8904
東京都目黒区駒場4–6–1
東京大学 人工物工学研究センター
Tel. 03–5453–5891
Fax. 03–3467–0648
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小田急線 東北沢駅より徒歩7分（急行はとまりません）
地下鉄 千代田線
代々木上原駅より徒歩12分
京王井の頭線 駒場東大前駅より徒歩10分（急行はとまりません）
池ノ上駅より徒歩15分（急行はとまりません）

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サービス工学
What's Service Engineering?
従来の工学のミッションは、人工物の生産を通じた富の創造により、人類の幸福に寄与することでした。ところが、今や人工物の生産が必ずしも人類の幸福に直結していないことは既に周知の事実です。
この現状に対し、我々は、機能を発現する主体（コンテンツ）として捉えていた人工物を、サービスという価値供給プロセスの媒体（チャネル）として捉えることによる、工学の再構築を目指しています。サービス工学は、サービス設計、そしてサービスの実現構造の設計に、工学的手法を■サービスの定義提供する新しい学問領域です。

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現在サービス工学では、以下の確立を目指した研究を行っ���� ������������������������������������ています。
(1) サービスの基本的な理解(2) サービスの設計手法(3) 計算機によるサービス設計支援システム

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サービスのモデル化手法
サービスをモデル化する方法として、サービスの受取り手たるレシーバーの状態を表現するパラメータであるRSP(Receiver State Parameter)を導入し、以下の三つのサブモデルをこれまでにサービス工学では提案しています。
(1)フローモデル (Flow Model)
サービスの複雑な多重構造をサービスの供給／受給を担うエージェントの連鎖によって表現したモデル(2)スコープモデル (Scope Model)
サービスが対象とする範囲、すなわち注目するサービスの■サブモデル間の関係視野を表現したモデル(3) ビューモデル (View Model)
ある一つのRSPの変化を実現する機能構造を記述し、プロバイダーによるレシーバーのRSPの変化を実現する具体的な手段を表現したモデル■ビューモデルの例

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サービスCADの構築
サービス工学確立に向けた一つのアプローチとして、計算機を用いたサービス設計支援システムであるサービスCAD(Computer Aided Design)の実現を当研究室では目指しています。サービスCADは、以下の機能により、サービスの設計支援を実現します。
(1) サービスのモデリング機能
計算機上でのサービスモデリングを可能とし、既存のサー■サービスCADの基本構成案

ビス設計に関する事例知識を設計支援のための基本データ
Service Explorerとしてデータベースに蓄積します。
(2) 設計解導出支援機能
データベースに蓄積された既存のサービス事例知識と、種々のサービス設計に関する演算規則を適用することにより、設計者自身が予め有する知識のみでは導出することが困難であるような創造性の高いサービス設計解の導出を実現します。
現在、サービスCADのプロトタイプとして、Service Explorerシリーズの開発を行っています。
■Service Explorer の実行画面

サービス工学研究会
人工物工学研究センターでは、産学連携型研究会であるサービス工学研究会を運営しています。
詳細は、http://www.race.u-tokyo.ac.jp/seforum/ をご覧ください。

※本研究は、Universita G.d'Annunzio, University of Linköping との共同プロジェクトとして遂行されています。

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設計研究
Universal Abduction Studio
当研究室では、設計における創造性の理解とその計算機による支援を目的とする研究を行っており、その一環として総合的推論環境 Universal Abduction Studio の開発を行っています。創造性の高い設計支援を実現する一つの鍵は、対象固有の領域知識のみでなく、異なる領域に属する知識を統合的に利用可能とすることであると考えられます。本
研究では、異領域の知識を統合的に利用する推論形態としての Abduction に着目し、これを総合的に実装することに■UASの基本構想

より、創造性の高い設計支援のための推論環境を提供する
Universal Abduction Studio を提案します。

■UASにおける知識スキーム

複数の知識統合モジュール
異領域の知識を統合するために知識を互いに関連付ける方法は複数存在すると考えられますが、それぞれの関連付け方法を利用して知識統合支援を行う知識統合モジュールを複数搭載し、目的に応じて適切に選択する機構を用意することにより、総合的な推論環境を構築することを目指します。
これまでに、以下の二つの知識統合モジュールの開発を行っています。
■構造上の類似性を利用した知識統合(1) 知識の構造上の類似性を利用した知識統合モジュール
知識表現形式として一階述語論理の枠組みを利用し、グラフ構造で表現した知識間の関係に対して構造的な類似性を発見し、知識統合を支援する知識統合モジュール(2) ルールの類似性を利用した知識統合モジュール
知 識 表 現 形 式 と し て if-then に よ る 記 述 形 式 を 利 用 し、if-then の形式で表現した知識に対してルールの類似性を発■ルールの類似性を利用した知識統合

見し、知識統合を支援する知識統合モジュール※本研究は、国立情報学研究所、北海道大学との共同プロジェクトとして遂行されています。

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知識ベースCADのためのルール生成支援システム
Project C3 (Cubic: CAD Knowledge-Code Capacitor)
創造的かつ効率的な設計活動を実現するため、設計者の持つ知識やノウハウを知識ベースに蓄積し、CADモデルに適切な知識を順次適用することにより半自動設計を実現する
知識ベースCADと呼ばれる商用設計支援システムが相次いで開発されています。しかしながら知識ベースCADの利用にあたっては、あらかじめ知識を利用可能な形式で記述、また記述した知識を継続的に保守する必要があり、この作業は設計者にとって新たな負担となっています。一方で、企業内においてはこれまでにも設計者の知識・ノウハウを設計文書として記録・保存する努力が行われていましたが、これにより蓄えられた情報の活用には依然として多くの課題が残されています。本研究では実際の設計業務において知識ベースCADを効果的に活用することを目的に、設計文書から知識ベースCADのための知識コードを自動生成するシステムの開発を行っています。

※本プロジェクトに関するお問い合わせ先：株式会社マクシス�������������������������������������������������

http://www.maxis-inc.com/

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やわらかい機械
やわらかい機械とは？
ポスト大量生産パラダイムの実現にあたっては、機械そのものも人間・社会・環境にとってやさしく、やわらかい存在へと進化する必要があります。やわらかい機械は、未来の機械システムのあり方を探る研究です。これは近未来のライフサイクル産業のための製品開発戦略でもあります。
■細胞型生産システム■自己修復複写機

細胞型機械
細胞型機械 (Cellular Machines)システムの開発を行っています。細胞型機械とは、一つ一つが独立・知能化した細胞を数多く集めて作る自律分散型知能機械であり、協調的に機能を発現する点に特徴を有します。これまでに、自己組織化、自己修復性を備え、再構成可能な細胞型自動倉庫、■自走型細胞機械

細胞型組立システム、細胞型生産システム、細胞型再生産システムの開発が行われました。また、近年注目を浴びている、環境調和型製品の製造を支援するシステムとして、地層型生産システムを提案しています。地層型生産システ
ムは、回収してきた製品をできるだけデッドストックを作ることなく、また、環境を考え、できるだけ分解せずに再利用することを実現するためのシステムです。それぞれの■地層型生産システム

層は、柔軟性を持たせるため、細胞型の機械によって構成されています。現在は、より効果的な循環生産を達成するためのシミュレータを開発しています。

■地層型生産システム用シミュレータ

自己修復機械
自己修復機械は、自らが自律的に自己の異常を診断し、修復する知的なアドバンスト・メカトロニクス機械であり、その中心を成すのは定性推論に基づくモデルベースド故障診断、修復計画技術です。これまでに制御型自己修復と機能冗長型自己修復の二つの戦略を提案し、制御型自己修復については自己修復複写機として商用化しました。さらに、このような自己修復機能をモジュール型装置として実現する試みを行っています。そこにおいては、対象機械システ
ムの多様性に対して、高い柔軟性とスケーラビリティを有する自己修復システムを実現するために、複数モジュールによる自己修復機能の開発を行っています。
�■モジュール型自己修復機械のコンセプト���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

ライフサイクル工学
Life Cycle Simulation System
脱物質化及び製品ライフサイクルの閉ループ化を実現するメカニズムとそのメカニズムを前提とする製品の統合的設計、すなわち製品ライフサイクルの設計を実現することを目的に、製品ライフサイクル設計支援ツールとしてのLifeCycleSimulation（LCS）システムの開発や、製品ライフサイクルの設計方法論、製品寿命操作に関する研究を行っています。
■LCSシステム

Pluggable LCA System
LCAは、製品のライフサイクル全般に渡ってその製品の環境に対する負荷を算出するために、個々のライフサイクルプロセスごとにインベントリ分析を行い、その結果を総計することにより環境負荷を算出する手法です。しかしLCAは、ライフサイクルの動的な変化をその計算結果に反映しづらいという特徴を持ちます。本研究では、LCAシステムに必要に応じて外部のライフサイクル評価システムを接続することにより、個々のライフサイクルプロセスの動的な変化を反映する新しい環境負荷評価システムの提案及び開発を行っています。
■プラガブル LCA システム

アップグレード設計
本研究は、製品の物理的な寿命が尽きる前に機能的な寿命が尽きてしまうことによるユーザの製品の買い替えを抑制するために、部品交換等により製品の機能的な寿命の延長を実現するアップグレード設計の方法論を与えることを目的としています。その実現のためには、市場の技術動向、ユーザ・ニーズの将来予測を行い、それらの予測結果に対し追従可能であるような製品の機能的なアップグレードを計画し、その計画が最適に実現可能であるような製品を設計することが求められます。本研究では、これらに関する研究とツール開発に取り組んでいます。

■アップグレード設計

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現代社会において高度な大量生産技術が確立されたことにより、既に人工物は量的な飽和状態にあると言っても過言ではないでしょう。同時に、大量消費と大量廃棄を前提とする産業構造が結果として地球規模の深刻な問題を引き起こしてしまった事実は広く知られるところであり、今後は適量に生産し、可能な限り廃棄しない社会に向かわざるを得ないことが社会的な通念として認識されつつあります。
では単純に人工物の生産量を減らせばよいのでしょうか？ これでは従来培ってきた進歩に対する単なる逆行に過ぎず、成熟した現代の経済レベルを維持することも困難です。従って環境負荷などを軽減しつつ、人工物による量的な充足に替わる質的な充足を求めることが必要となります。このことを実現するためには、「脱物質化」と「製品ライフサイクルの閉ループ化」の二者が重要であると言われています。脱物質化とは、人工物を「サービス」を供給するためのチャネル（道具・装置・デバイス）であると考え、価値の対象をモノからサービスへと移行させることを意味します。
また製品ライフサイクルの閉ループ化とは、従来からも取り組まれているリサイクルだけでなく、積極的なリユース、リマニュファクチャリング等を通じて新たな付加価値を創造する製造業のライフサイクル産業化を意味します。
上記の内容を総括的かつ工学的に議論することを目的とする「サービスエ学」は、人工物のサービス・チャネルとしての付加価値を増大するサービス開発のための工学であると定義されていますが、これと同時に、ライフサイクル産業の生産性を向上させるための具体的な手法を与えるというもう一つの側面も期待されています。
例えば、「自己修復技術」は機械自身に自律性の高い故障修復能力を付与するという新しい自動化保全の手法の一つですが、サービス工学的における新しい技術・経済戦略を具体的に実現するための一つの要素技術として位置付けられています。
また、「アップグレード設計の方法論」は、製品の長寿命化に関して、特にその機能的寿命を製品への機能的なアップグレーダビリティの付与によって延長するための設計方法論を与えるものであり、製品ライフサイクルの閉ループ化を設計とオペレーションの段階で促進するための実践的手法であると考えられます。以上の背景のもと、当研究室ではサービス工学に関連する広範な研究を行っています。
下村 芳樹

研究トピック
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