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プロセスシステム工学

教員

外輪 健一郎( Ken-ichiro SOTOWA )

教授(工学研究科)

研究テーマ

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連絡先

桂キャンパス A4棟 1階124号室
TEL: 075-383-2667
FAX: 075-383-2657
E-mail: sotowa@cheme.kyoto-u.ac.jp

殿村 修 ( Osamu TONOMURA )

photo_tonomura.jpg助教(工学研究科)

研究テーマ

各種単位操作をミクロな領域で実現するマイクロ化学プロセス(MCP)を対象に、効率的な設計や解析に必要な基盤技術の確立を目指して、モデル化法および最適形状設計法の開発に取り組んでいます。また、生産プロセス化に向けたMCPの運転・制御に関する研究も行っています。

連絡先

桂キャンパス A4棟 1階120号室
TEL: 075-383-2637
FAX: 075-383-2657
E-mail: tonomura@cheme.kyoto-u.ac.jp

金 尚弘 ( Sanghong KIM )

助教(工学研究科)

研究テーマ

化学,製薬,半導体など様々な製造プロセスから得られるデータを解析し,有用な情報を抽出する技術を開発しています.また,バッチプロセスの精密制御システムの開発にも取り組んでいます.profile_2018_0120_2.jpg


連絡先

桂キャンパス A4棟 1階120号室
TEL: 075-383-2677
FAX: 075-383-2657
E-mail: kim@cheme.kyoto-u.ac.jp

研究紹介

環境問題など複雑で困難な問題を抱える社会情勢の中で,国際競争力のある高付加価値製品の生産を省資源・省エネルギー化と同時に実現できる生産システムの実現が望まれている。そのような革新的な生産システムを実現するための方法論,より具体的には,生産システムの設計や運転を合理的に行うための方法論を研究する学問体系が「プロセスシステム工学」である。

本研究室は,プロセスシステム工学の発展を図ると同時に,この分野における人材の育成と研究成果の実社会へのフィードバックを通して,我が国の産業の発展に寄与することを目指している。

マイクロ化学プロセスの設計・運転・制御

μmスケールの微小空間を利用して効率的な化学合成を可能にするマイクロ化学プロセス(MCP)は,革新的物質生産方式として脚光を浴びている。MCPの実用化に向けて,本研究室では,MCPの設計・計測・制御に必要な基盤技術を開発している。例えば,物理化学的な現象のモデリング・シミュレーション技術と最適化手法を組み合わせた装置構造・形状・寸法設計,カルマンフィルタを利用した運転監視と制御,閉塞診断機能を備えた分配器による生産量増大,の研究開発と開発技術の普及活動を進めている。また,混相流や複雑な二次流を伴うマイクロリアクタの実験的理解とCFDシミュレーション,効率的な解析や設計のためのモデル低次元化に取り組んでいる。

プロセス合成法およびサプライチェイン管理システムの開発

スーパーストラクチャーによるネットワーク最適化技術を利用した,各種化学プロセスの最適化技術の研究を進めている。例えば,複数種の要素から構成される分離プロセスの合成手法の開発や,バイオマス利用可能量の季節変動も考慮に入れてサプライチェインを最適設計できる技術を開発している。さらには化学装置における基本的な機能の組み合わせを要素として捉え、その組み合わせを最適化することで新規化学装置を創出することを狙った研究を行っている。。

操業データを活用するプロセス監視・制御および製品品質改善

化学・製薬など様々な産業分野を対象に,製品品質の管理や改善あるいは運転効率化に役立つ情報を,生産プロセスの操業データから巧妙に抽出するデータ解析技術やその技術に基づくプロセス監視・制御・品質改善システムを開発している。例えば,メンテナンスフリーを実現できる適応型仮想計測システムの設計法,製薬向け Process Analytical Technology (PAT) の開発などを行っている。