サプライ・チェイン最適化の最新動向東京商船大学江東区越中島２ー１ー６流通情報工学流通管理工学講座流通経営工学助教授 e-mail ：[email protected] www.ipc.tosho-u.ac.jp/~kubo ログ・オプト www.logopt.com ライナ・ロジクス www.lynalogics.com 技術顧問久保幹雄サプライ・チェインとは IT（情報技術）＋ロジスティクス・ネットワーク調達 • • • ロジスティクス・システムとITの整理意思決定レベルと解析的IT サプライ・チェイン最適化 • ロジスティクス・ネットワーク最適化 • 資源配分最適化 • 在庫最適化 • ロットサイズ最適化 • スケジューリング最適化 • 配送計画最適化解析的情報技術 SCM ロジスティクス・ネットワーク設計生産調達解析的IT 輸送計画輸送保管配送配送計画生産計画スケジューリング 2000- ディスパッチング処理的情報技術処理的IT ERP 会計情報システム POS DRP M RP 実システム実システムトラック調達生産工場輸送人的資源保管配送倉庫 1990- ロジスティクス・システム実システム人的資源トラック調達工場倉庫継承を用いたロジスティクス・システムの整理ロジスティクス・システム多品種ネットワーク有向グラフ枝点点資源点物理的資源機械施設地点製品（品種）供給地点工場倉庫顧客交差点空港港輸送手段人的資源財務資源ロジスティクス・システム+ 処理的IT 処理的情報技術会計情報システム POS ロジスティクス・システム+ 解析的IT 解析的情報技術 SCM ロジスティクス・ネットワーク設計ストラテジック調達タクティカル輸送計画オペレーショナル生産計画スケジューリング配送計画ディスパッチング処理的ITと解析的ITにおける意思決定の流れの違い処理的IT 実際問題データ処理結果の評価実行パラメータの調整解析的IT 実際問題モデル化求解シミュレーションモデルの修正解の解釈意思決定結果の評価意思決定の階層（レベル）８割以上はタクティカル以上の意思決定で決められる！ストラテジック（戦略的）レベル長期（１年から数年，数十年）の意思決定タクティカル（戦術的）レベル中期（１週間から数ヶ月，数年）の意思決定処理的情報技術（ERP）の守備範囲オペレーショナル（作戦的）レベル短期（リアルタイムから１日，数週間）の意思決定サプライ・チェイン最適化システム原材料長期調達物流ストラテジック生産工場内物流輸送配送拠点配送需要地点ロジスティクス・ネットワーク最適化資源配分最適化中期短期タクティカルオペレーショナル在庫最適化安全在庫配置ロットサイズ最適化在庫シミュレーション生産計画最適化輸・配送計画最適化ロットサイズ最適化スケジューリング最適化輸送計画配送計画サプライ・チェイン最適化システム（詳細）ストラテジック MELOS ロジスティクス・ネットワーク最適化システム調達生産輸送配送保管タクティカル MERMO 収益管理最適化システム OPT SCM サプライ・チェイン在庫最適化システム OPT LOT MECON METEO タクティカル企業体資源最適化システム混載ネットワーク最適化システム METRO MEFTRO 輸送計画最適化システム METRO-Flex 配送計画最適化システムロットサイズ最適化システムオペレーショナル OPT SEQ スケジューリング最適化コンポーネント METRO-VMI 在庫・配送計画最適化システム METRO Dispatcher ディスパッチング最適化システム MELOS ロジスティクス・ネットワーク最適化システムストラテジックストラテジック資源の配分（フロー在庫の最適化）年製品群ネットワーク全体のコンフィグレーション METEO タクティカル企業体資源最適化システム月製品族長期タクティカルタクティカル資源の配分（作り置き在庫の最適化）製品族レベルでの月次の生産・在庫量 OPT SCM サプライ・チェイン在庫最適化システム中期タクティカル日　品目（一部集約）サービスレベル vs . 安全在庫リード時間（押し出し・引っ張りの境界） OPT LOT ロットサイズ最適化システム短期タクティカル時品目段取り費用・時間 vs. 生産ロット在庫品目レベルでの１シフトあたりの生産・在庫量活動間の先行順序 OPT SEQ スケジューリング最適化システムオペレーショナル資源の活動への配分と活動のタイミングの調整分,秒品目×数量（活動）ロジスティクス・ネットワーク最適化 MELOS (Meta Logistics Optimization System) ストラテジック（長期）レベルの意思決定ロジスティクス・ネットワーク全体の最適設計グローバル・ロジスティクス（関税，関税控除，移転価格）不確実性の考慮リバース・ロジスティクス ×３部品展開図容量重量単価在庫回転率積み付け高さ品切れ損出 Activity Based Costing (ABC) 倉庫顧客群固定費用需要量変動費用倉庫・工場への最大距離床面積上下限輸送料率輸送時間地点間距離原料供給地点供給量上下限供給費用工場固定費用変動費用生産ラインパラメータ固定費用年間保管比率稼働時間（資源）上下限保管スペース率生産変動費用生産量上下限生産時間リバース・ロジスティクス原料中間製品完成品再製造コピー機リサイクリング紙・ガラス修理後再利用直接再利用ﾊﾟﾚｯﾄ･ﾎﾞﾄﾙ製造機械原料完成品中間製品エネルギー回収廃棄物処理場廃棄物処理場外部システム廃棄物処理場ロジスティクス・ネットワーク最適化におけるトレードオフの一例（輸送モードの選択）輸送量大輸送費用フロー在庫費用速度輸送中輸送単価在庫費用遅い高い速い安い高い安い＋規模の経済サービス応答遅い小回り・積載効率悪い良い高い早い小ロジスティクス・ネットワーク最適化の例（部品展開図と主要な工程）スキャナモニタプリンタ梱包コンピュータキーボード組立半製品メモリ配線ケーブルソフトウェア本体包装完成キットロジスティクス・ネットワーク最適化の例（施設のネットワークと製品群）顧客倉庫モニタ完成キット工場コンピュータ完成キットメモリ完成キットソフトウェア完成キットケーブルスキャナプリンタキーボードロジスティクス・ネットワーク最適化の例（最適化後のネットワークと製品群フロー）スキャナプリンタキーボード顧客モニタ完成キット工場コンピュータ梱包完成キット組立メモリ倉庫配線梱包包装完成キットソフトウェア完成キットケーブルスキャナプリンタキーボード資源配分最適化 METEO (Meta Tactical Enterprise Optimization System) （長期）タクティカルレベルの意思決定多期間を考慮工場内のMPS（Master Production System）をサプライ・チェイン全体に拡張需要の季節変動，景気変動の考慮製品ライフサイクルを考慮した（リバース）ロジスティクス・ネットワーク設計製品の需要量製品の回収量再製造品の需要量期（時間）資源配分最適化におけるトレードオフ資源超過ペナルティ（残業費）需要量作り置き在庫費用生産量上限（資源制約）期残業生産量生産量一定在庫収益管理（Revenue Management）価格を変化させることによって需要をコントロールデータマイニング技術による価格-需要（顧客別の効用）関数のモデル化需要量（価格一定）価格在庫曲線需要量（価格制御）価格在庫曲線在庫最適化フロー在庫（ストラテジック）ロジスティクス・ネットワーク最適化における輸送モードの選択 ->MELOS 作り置き在庫（長期タクティカル）資源配分最適化における期間の在庫 -> METEO サービスレベルのための安全在庫（中期タクティカル）安全在庫最適配置->OPT SCM ロットサイズとのトレードオフのための在庫（短期タクティカル）ロットサイズ最適化->OPT LOT 不確実性に対するリスクヘッジとしての安全在庫（オペレーショナル）日による需要変動を考慮した発注ルール＆シミュレーション安全在庫費用顧客サービスレベル＋統計的規模の経済（リスク共同管理）安全在庫最適配の例 OPT LOT OPT SEQ OPT LOT OPT SEQ スキャナモニタ安全在庫プリンタ梱包コンピュータキーボード組立半製品メモリ配線ケーブルソフトウェア本体包装輸送完成キット顧客保証リード時間（サービスレベル）ロットサイズ最適化 OPT LOT 短期タクティカルレベルの意思決定在庫と段取り費用のトレードオフ（最適ロットサイズの決定）容量制約を考慮した生産資源への品目の割り当ての最適化スケジューリング最適化と合わせることによるAPS (Advanced Planning and Scheduling）の求解段取り費用在庫・バックログ費用ロットサイズ最適化の例（工場内）期（時間）コンピュータソフトウェアモニタメモリ組立品目A 200 段取り組立品目B 120 段取り組立品目A 150 在庫半製品ケーブル配線品目A 200 バックログ本体配線品目A 150 本体本体需要品目A 段取り配線品目B 120 在庫本体スケジューリング最適化 OPT SEQ オペレーショナルレベルの意思決定時間軸上における資源の活動（作業，ジョブ，タスク）への配分の最適化資源制約付きスケジューリング問題のソルバー（京大茨木教授らの開発したメタヒューリスティクス）「アルゴリズム工学ー理論と応用の橋渡しー」 ActiveXコンポーネント（応用から実務への橋渡し） LOG OPT社理論応用実務 http://www-or.amp.i.kyoto-u.ac.jp/algo-eng/ スケジューリング最適化の例（工場内）組立品目A 200 モニタ取り付け組立品目A 350(200+150) メモリテストメモリ取り付けソフトウェアインストールケーブル配線組立品目A 150 モニタ取り付けリリース時刻モニタ取付メモリ取付（品目A 200) 資源量メモリ取り付けメモリテストソフトウェアインストール納期ケーブル配線（品目A 350) 資源量上限時間配送計画問題（Vehicle Routing Problem: 運搬経路問題）とは  総費用最小化顧客(需要点)  ルート内の顧客デポルート需要量が積載容量以下  一日の稼働時間の上限を超えない配送計画最適化 METRO (Meta Truck Routing Optimizer) 配送計画問題の実務的な拡張 • （ソフト）時間枠 METRO-Flex • 時間依存の時速 • 複数デポ • 積み込み・積み降ろし • 回転 -> METRO-Dispatcher • 多期間；特に在庫計画との融合 -> METRO-VMI 目的 •数千顧客の問題例を数分で •最適値の１％以内ベンダー管理在庫方式 (VMI: Vender Managed Inventory) ×３０日配送費用＋在庫費用＋品切れ機会損出費用実務家研究者実際問題の抽出モデルの作成モデルの求解実務へのフィードバック