GCRI · 先端産業とロボティクス

産業のための材料科学

Materials science and chemistry decide what industry can make, how durable products are and what can be recycled. In this field they cover new materials, additive manufacturing feedstocks, recyclability and the chemistry of industrial pollution.

02申請

What materials science and chemistry does here.

Materials science and chemistry study the composition, structure and properties of substances and how they react and degrade. They inform the safety of industrial processes, the durability of infrastructure and the availability of critical materials. In industry and robotics, work and skills and trade, resources and supply chains, materials and chemical knowledge supports hazard classification, infrastructure lifetime assessment and substitution planning for scarce inputs. It links industrial accidents and pollution to health and supply chain risk. The canonical description is on STEM Commons.

Material qualification

New alloys, composites and polymers are tested for strength, fatigue, corrosion and processing behaviour under the conditions of each application before use.

Design for recycling

Material combinations and joining methods are chosen so that products can be disassembled and their materials recovered at good quality.

Powder quality for additive manufacturing

Metal powders are characterised for size, shape and contamination because these properties control the quality of printed parts.

03監視

Field sampling.

この手法を追跡するためにチームが使う画面:その指標、状態、決定。名前は例であり、値はイメージです。

Field sampling

Industry and robotics · Materials science for industry · Run R-3610

Three sites overdueGCRI・先端産業とロボティクス

Sampling sites

red: result above guideline

円の大きさ:エクスポージャー額 · 例N

Latest results

S-57Overall1.68近い
S-19Robot11.25下
S-60エネルギー10.89上
S-24Waste7.48上

Trend at selected site

Field sampling: the screen’s structure, terms and states for Industry and robotics.例示の名称と説明用の値です。設計であり、記録でも稼働中のシステムでもありません。
04データ

手法が使用するもの。

Datasets and records used by materials science and chemistry on this platform, with the role each plays and the label its values carry. Sources are listed in 出典の登録簿.

データ役割ラベル
Material test resultsQualification観測
Materials databasesプロパティ報告値
Recycling yield data復旧観測
05シミュレーター

産業連関経済を通じたショック。

A loss of output in one sector propagates through the technical coefficients to its suppliers and customers, and recovers at the rate you set; the coefficients are teaching values, not national accounts. Teaching model with stated illustrative values, not a prediction.

管理策

最初に打撃を受けた部門(一覧での位置)
0
ショックの大きさ
その出力の 30%
ショックの継続期間
30 days
回復速度
1 日あたり 0.08
シミュレーション日数
180 days

読み取り値

実行期間中に失われた産出
0.76% of a year’s output
直接効果に対する総効果(乗数)
1.80 times
最も影響を受ける他の部門
サービス
そのピーク時の機能不全度
5.5%
数値、手法、出典
部門最大機能停止率(%)産出の重み(%)
農業32.5015.9
エネルギー0.9621.7
製造業0.598.2
交通と港湾1.0713.4
貿易0.6417.2
サービス5.4523.5

手法

  1. 産業連関分析 Leontief (1936); Miller and Blair (2009), Input-Output Analysis, Cambridge University Press
  2. 機能不全産業連関モデル Haimes and Jiang (2001), Journal of Infrastructure Systems 7
  3. 動的な機能不全と回復 Lian and Haimes (2006), Systems Engineering 9
  4. 不確実性ファン(パラメータ・モンテカルロ) Spiegelhalter, Pearson and Short (2011)、Visualising uncertainty about the future、Science 333
  5. 一因子ずつの感度分析(トルネード図) Saltelli and others (2008), Global Sensitivity Analysis: The Primer, Wiley

データ

The model runs on the teaching values set by the controls. To calibrate it for a place, read it against these admitted layers and series, which this page’s map can draw:

  • 港湾 Natural Earth
  • 海上チョークポイント Nexus(公表座標に示した特定の海峡と運河)
  • 鉄道 Natural Earth
  • 主要道路 Natural Earth
入出力経済を通じたショックの伝播。説明用の教材モデルで、実測データではなくコントロールで設定した値に基づいて動きます。手法:入出力分析(Leontief (1936)、Miller and Blair (2009)、Input-Output Analysis、Cambridge University Press)、不稼働入出力モデル(Haimes and Jiang (2001)、Journal of Infrastructure Systems 7)、動的な不稼働と復旧(Lian and Haimes (2006)、Systems Engineering 9)。
06検証

結果の確認方法。

Measurements are traceable to reference materials and verified through interlaboratory comparison. Simulations are benchmarked against experimental data.

確認実施方法
RepeatabilityMaterial tests are repeated across batches
Standard test methodsTests follow recognised standards
End-of-life verificationRecyclability claims are checked with recyclers

Laboratory ageing tests may not reproduce long-term field conditions. Combined exposures and novel substances lack characterisation.

07手法とエビデンス

How materials science for industry is modelled, measured and tested.

モデル、その仮定、データ、不確実性を、科学者やエンジニアが確認する形で示します。構造は公表された手法に従っています。描かれた値は例示であり、知見ではありません。

システム・モデル

The couplings between the systems in materials science for industry: signs of influence, a reinforcing and a balancing loop, and cross-links where stress jumps.

++−++産業作業貿易コミュニティ経済R 自己強化B バランス
Causal loop diagram from the page’s systems; signs show the direction of influence. Illustrative structure for a system dynamics or network model, not estimated couplings.
FAIR 原則・GO FAIR と FORCE11W3C PROV・World Wide Web Consortium不確実性の一貫した扱いに関するガイダンス・IPCCCEOS 解析即応データ・地球観測衛星委員会
08つながり

この手法に依拠するトピック。

09スチュワードシップ

手法を維持する者。

Advanced Industry and Robotics stewards materials science and chemistry for the Consortium and reviews how it is applied across platforms.

10質問

質問と回答。

What are the limits of materials science and chemistry in this field?
Laboratory ageing tests may not reproduce long-term field conditions. Combined exposures and novel substances lack characterisation.
結果はどのように確認されますか?
Measurements are traceable to reference materials and verified through interlaboratory comparison. Simulations are benchmarked against experimental data.
このページの値は実際のものですか?
The data names, roles and checks are real descriptions of practice. The canvas shows a design of the method’s use, not a run; no result is reported here.
この手法は他にどこで適用されていますか?
社会を動かし続ける 正式な手法のページ には、それを適用するすべてのプラットフォームが掲載されています。
報告書貢献する

このページからエビデンスを提供する。

報告書 is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.

GCRI先端産業とロボティクス指数関数的テクノロジーグローバル部門のリスクとレジリエンス
先端産業とロボティクス

手法、データセット、または問いを持ち込んでください。

情報提供と問い合わせは本日から受け付けています。問い合わせには参照番号が付き、次の手順が示されます。申請、支払い、計算資源の割り当て、登録は、担当チーム、規約、審査体制が整ってから開始します。

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