FA DA SA - 経済社会総合研究所

内閣府 経済社会総合研究所
『サービス・イノベーション政策に関する国際共同研究』
シンポジウム報告書②
2.3 招待講演
ものを買ったり、いろいろお世話を受けたりする
時に「期待以上だね」と、言うことがありますよ
「物流現場と理学~マテハンの視点から~」
ね。これがわれわれの次の時代に求めるところで
井上達男 株式会社ダイフク研究・研修センター
はないか、と思ってやっております。
代表取締役社長
1
個客感動を求めて!
個客感動を求めて!
Integrate to Value!
司会(西山研究官) 西成先生、シャドーシュナ
FA
イダー先生、どうもありがとうございました。続
きまして、招待講演「物流現場と理学 ~マテハ
DA
SA
流通
サービス
生産
ンの視点から~」と題しまして株式会社ダイフク
SCM: Supply Chain Management
研究・研修センター代表取締役社長 井上達男様に
Lead Time Reduction
ご講演頂きます。井上様宜しくお願いいたします。
Work In Process Reduction 最適化
高速・高能力化
YS
OS
D U i de o
V
可視化・正確化
Quality Improvement
マテハンとは M/H: Material Handling
井上社長 ご紹介いただきました井上です。ダイ
☆運ぶConvey
☆仕分けるSort
☆保管するStore
フクの子会社、ダイフク研究・研修センターにお
もう少し仕事の中身に下りましょう。われわれ
りまして、研究開発と人材育成を担当しておりま
はサプライチェーンマネジメントの中でいろいろ
す。会社の標語に「輝く技術の創造と輝く人材の
な仕事をやっています。その時代ごとに求められ
育成」ということを掲げております。
るバリューに向かって何らかの貢献をしていく、
㈱ダイフク研究・研修センタ-//物流現場と理学//2011-2-21
あるいは技術の結集をする、そういう活動をやっ
ております。
我々は、サプライチェーンの中を三つに区切っ
て、ものごとを考えます。第一に、ファクトリー。
「工場の中の自動化」という視点、
「ファクトリー
オートメーション」です。その次に、良いものを
作ったがそれをどのようにしてお届けするのか、
「流通」に着目するわけです。これが第二の視点
であり、
「ディストリビューション・オートメーシ
ビヨンドという言葉が書いてあります。ひとつ
ョン」と呼んでいます。現在、ちょうどこの二つ
の流行になっています。従来のマテハンの技術は
程が達成できた段階かと思います。なお、私は流
経験則や中学校の算数程度で、充分やれる時代を
通やディストリビューションの分野では、日本は
経験してきました。しかし、それではこれからの
まだまだ後進国だと思っています。後進国という
社会に貢献するのは、なかなか難しいと考えてい
言葉がよくないとしたら、日本はまだ発展途上国
ます。もっと理学が利用できるのではないか、西
だと思っております。
成先生と一緒にいろいろ研究を始めております。
今日はその一端を、ご紹介したいと思います。
これからこの物流やあるいはロジスティックス、
マテハンというものがどこへ進んでいくのかです。
表題に挙げたように、お客様の需要を「顧客」か
ら「個客」に切り替える時期が来たと、個人のお
客様という視点でいくのが必要だろうということ
です。それと同時に、
「感動を求めて」とは、お客
の立場を大事にしようという意味を込めています。
「流通と理学」研究会平成 22 年度国際シンポジウム
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付加価値獲得時間率(
付加価値獲得時間率( VALT Ratio)
顧客対応=おもてなし
おもてなしに注力し、Red Handを極小化する
付加価値を生む工程
のリ-ドタイム
VALT=
付加価値を生まない
工程のリ-ドタイム
+
付加価値を生む工程
のリ-ドタイム
Green Hand
Red Hand
 一般的に5%以下しかVALがないと言われている
 95%も生産性向上/変革のチャンスはある
 Red Handの自動化がポイント
VAL-Ratio: Value Added Lead –Time Ration
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最後の枠、第三の視点が「サービス」という領
制御技術の背景にはいろいろ数学理論などがあ
域です。サービスは欧米社会の方がまだ進んでい
ります。自動倉庫やソーターなどの技術と能力が
るように思います。マテハンとは、非常に単純な
どんどんよくできましたので、これだけ早いと流
のですが、
「運ぶ」
、
「仕分ける」そして「保管する」
通の現場でも使っていただけるようになってきま
この三つの行為から成り立っています。それが向
した。
かうところはどこかと言うと、一つは「リードタ
それでは次はサービスの方かと期待されるわけ
イム短縮」です。その次が、いかに中間をなくし
です。そこでこれも数学の応用分野なのだと思い
て流れを良くするかということで、
「ワークインプ
ます。でも今はまだまだ、算数程度を応用してい
ロセスの削減」に向かいます。
るに過ぎないのではないでしょうか。ダイフクで
個人の「個」という字を書くと何が求められる
は独自開発した「ボルト」という考え方を使って、
かというと、最後にこの「クオリティ」です。配
現場の生産性を分析します。この考え方は、広く
送のクオリティであり、お届けする商品のクオリ
支持され、たくさんのお客様に使っていただいて
ティです。それを日本語に置き換えると、求めら
います。
れているのが「高速・高能力化」
、
「最適化」ある
ところで、日本が強いものづくりの現場では、
いは「可視化・正確化」という言葉に単純化して
付加価値を生むリードタイムの短縮に邁進してき
見ております。
ました。これが FA の時代です。例えば自動車の
どのようなことをやっているか少し紹介させて
ボディを金型でどんどんと成形していくスタンデ
いただきます。機械は能力が上がり、処理速度も
ィングマシンなどは、プレス機を 3 回か 4 回に分
どんどん速くなっていきます。この速さとは、単
けて打つわけですが、これを一体でやれるようす
純にスピードだけではありません。サイクルタイ
るとリードタイムが大幅に短縮できます。今まで、
ム、あるいはリードタイムを短くしていく。当社
そのようなプロセスそのものに手を付けてきまし
では世界で最速の自動倉庫を作っていますが、そ
た。
のシステムで実現しているのは 2 台の自動倉庫を
私どもはその時代を過ぎて DA の時代になると、
同時運用して、処理速度を上げるというものです。
特定の工程でリードタイムを短縮するだけでは、
2 台の自動倉庫の運用にはいろいろな工夫が必要
不十分だと考えています。そうしたところで、結
です。たとえば、2 台のクレーンが同じ棚にアク
局、その他の工程でたくさんの無駄をやっている
セスしようとしても、お互いがぶつからないよう
わけです。そこで、スライドにもあるように、付
に制御するわけです。機械自体のスピードアップ
加価値を生まない工程のリードタイムを短縮する
と、制御技術を使って 2 台で処理する、これら二
ことにどうも解答がありそうだと、考えました。
つの方法で、システムとして処理速度をあげてい
る例と言えるでしょう。
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で、現実のService
業は?
?
で、現実のService業は
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Order fulfillmentの現場
fulfillmentの現場
人海戦術でBack
人海戦術でBack Yardが忙しい
Yardが忙しい
Red Hand
4
この人達の作業を効率化して個客
応対に振り向けることが重要
Red Hand
現実
お客様応対時間
Green Hand
これから
Real timeに
timeに個客の反応、情報を入手できる
自動化は遅れている
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㈱ダイフク研究・研修センタ-//物流現場と理学//2011-2-21
われわれは付加価値を生まない工程をレッドハ
では現実にどのようなことが起きているのでし
ンド、付加価値を生んでいる工程をグリーンハン
ょう。これは、靴の売り場に出すための流通加工
ドと呼んでいます。いろいろなプロセスを調べる
プロセスです。ぱっと写真を見た限りにおいては、
と呼びます。そして、流通の世界ではこのレッド
たくさんの人が、このような現場で働いています。
ハンドがいかに多いかということが分かります。
この作業自身は必要なことです。しかし、これで
流通ばかりではなく、さらにサービスの世界を
本当に付加価値を生んでいるのかというと疑問が
いろいろ調べ始めると、ほとんど赤、レッドハン
あります。このようなところを先に自動化してい
であることが分かります。例えば皆さんは、病院
くことが、これから求められるターゲットという
やお医者さんに行かれる時がありますね。5 分間
具合に捉えております。
診ていただくのに 3 時間待たされるといったこと
Cox Target Media Town Shopping
5
など、病院ではしばしばあることです。全体の時
間に対する診療時間のパーセンテージ、つまり付
加価値を生んでいる工程のパーセンテージは、ほ
んのわずかに過ぎません。ほとんどが真っ赤、レ
ッドハンド」となってしまいます。こういう状態
が、どうもサービスの世界では多いのだというこ
とがわかってきました。
Pallet
狙いはレッドハンドの部分をなんとかすれば、
Red Hand
よりお客様に向かって、個々のお客様へのサービ
No-touch Operation 4日⇒4時間
AMHS and Printing
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スする時間が空くのではないか。これが最初に考
そこで 2、3 事例を見ていきたいと思います。こ
えることではないかと思っております。サービス
れはアメリカにある、郵便物を引き受けてクーポ
のオートメーションというと、ロボットが出てき
ン券を各家庭にお送りする商売です。このワンパ
て介護してくれるなどそのような方向を見がちで
ックというものをお出しになっている「コック
すが、その前にたくさんすることがあると思うわ
ス・ターゲット・メディア(Cox Target Media)
」
けです。
という会社です。ここで自動化を試みたのですが、
この考え方がノータッチオペレーション、全く人
手をかけずに最後の封書を完成させるところまで
もっていこうという発想です。これはまさに先ほ
どの式の赤い方を極力減らそうという考え方です。
その結果、サービス時間が 4 日間から 4 時間にな
った、そういう事例です。
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Sleever
Cox Target Media
Tray Buffer MSS-2
ットを通じて注文すると、工場配送センターから
6
直接家庭あるいは職場にコンピュータが送られて
Palletizer
RB-AS/RS
M
CT eo
d
Vi
きます。ご承知の通りこのビジネスモデルを通じ
RB-AS/RS
Buffer MSS-2
Conveyor
て、デルは一躍有名になったわけです
Conveyor
Sleever
Palletizer
Receiving/Shipping
いろいろな技術を進展させてきたわけですが、
Un-winder
Preprint setting
Collator
Winder
ではこの理学はどのような具合に使われているか
Collator
Receiving/Shipping
AGVs
Roll Buffer AS/RS
Twin SRMs
Printer
です。例えば振動を防止するアンチバイブレーシ
No-touch operation
Printer
Winder
ョンや、実際の作業現場をリアルに見せるいわゆ
Collator
AMHS and Printing
Preprint setting
Roll Buffer AS/RS
Twin SRMs
Un-winder
るオグメントリアリティなど、あるいはシミュレ
ーション技術や CAE の技術には、理学の応用分野
AGVs
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このレイアウトを見ていただいたらわかるよう
がたくさんあります。具体的には、例えばビジュ
に、実際のプロセスはプリンターがあって、それ
アライゼーションや、いろいろなマテハンの制御
をいわゆるコレーターという機械で封書を作って
技術、工場や配送センターの情報システム、トト
いくのです。それに宛名を今度はプリントします。
ラックの運行等の最適化システムもあります。そ
後は全部マテハンです。必要ですが無くすことは
のような中に、数学の知見をもっと利用できない
できないので、全部自動化してしまったわけです。
かと模索を始めた段階です。
いろいろな設備を入れて、立派な工場を作ったわ
マテハンの世界では、ほかに、在庫をコントロ
けですが、徹底した自動化を図りました。
「ノータ
ールしたり、リードタイムをコントロールしたり、
ッチオペレーション」と書いておきましたが、本
あるいは仕掛品をコントロールしたりと、いろい
当の狙いはリードタイムを短縮することです。従
ろな要素があります。この領域にもっと数学を使
来は、リードタイムが 4 日間かかっていましたが、
っていきたいのです。
それだと週末の売り出しの締切りを 4 日前の火曜
長年実用化しているのが、シミュレーションの
日頃に設定しなければいけません。でも、もっと
世界です。“Test the future now!”と言いますが、シ
臨機応変な対応をとりたい。たとえば、天気が良
ミュレーションを使えば「どのような結果が出る
さそうだから金曜日頃に準備を始めて、明日の土
か」がすぐに分かります。経験によって作り上げ
曜日、日曜日の売出しをやりたい。しかし、間に
たレイアウトが、本当に動くか、検証をするわけ
合わない。そういう時のためにリードタイムを短
です。たとえば、台車が走り回ってパレットを外
縮すれば、店舗でのサービスが良くなるわけです。
に出すのですが、このような入出庫についての本
当に要求される能力が満足するかをシミュレーシ
7
Direct From Dell
ョンで検証するのです。
伝統的なPCのサプライチェ-ンTraditional PC Supply Chain
11
Simulation
Modeling ⇒ Experimental-conditions ⇒ Experiment
Factory
Raw Materials
Warehouse
D. C.
Buffer/Retail Store
配送センタ-モデル
Consumer
AS/RS(自動倉庫)
Red Hand
Dell PC Supply Chain
DELL
Factory and Distribution Center
工場(FA)と配送センタ-(DA)の合体
入出庫RGV
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それからご承知のデルコンピュータです。これ
出荷場
Test the future now!
は「ダイレクト・フロム・デル(Direct From Dell)
」
RGV : Rail Guided Vehicle
で大きな革新的な行動をやりました。工場と配送
数理工学を使った、半導体の工場の搬送設備の
センターを一体化して、お客様が直接インターネ
事例をお話します。ちょうど使い始めて一つの結
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果が出たところです。一つの半導体の工場の中に、
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電源盤台数最小化 適用アルゴリズム
大体 3 キロから 5 キロ程の長さの複雑な電車の道
があって、その中を電車(AGV)が走り回ります。
12
電源盤台数最小化
80m150m
ごとに給電
80m
左詰め法 ・・・ 設計者の選択方法を簡略化
ランダムサーチ ・・・ ランダムに選択する手法
複雑なレイアウト ----- 3 km~5km
熟練設計者作業 ----- 1週間
ACO ・・・ Ant Colony Optimization
蟻の群が餌を探す行動をモデル化
誘導線
Layoutの一部
電
源
盤
モノレ-ル電車
非接触給電+無人化=無塵化
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二番目に、コンピュータの演算能力を生かして。
ピックアップコイル
ビークル
ランダムに検証する方がいいのではないかと、そ
誘導線による磁場から
電力を受取る。
れもやってみました。蟻が餌を見つけて巣に持っ
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この半導体の工場は、
「非接触給電」というもの
て帰る時にどんどんいろいろなフェロモンを出し
を使っております。たとえば「ゆりかもめ」など
て、その結果最適な道を見つけるという手法、
「ア
では、線路の横に電線があってそこを擦って電気
ント・コロニー・オプティマイゼーション(Ant
を供給するわけです。これをやると塵がたくさん
Colony Optimization)
」という数学の理論の紹介を
出てしまい、クリーンルームである半導体の工場
受けて適用してみました。ある大学の先生とやっ
では使えないのです。そこで、電線に接触せずに
ています。最初は、うまくいかない部分もありま
電気を給電することが有効で、これが「非接触給
したが、今ではその理論を使ったシミュレーショ
電」システムです。工場でものを搬送するビーク
ンはよい結果を出しています。これで理学への注
ルの周辺に、青い電線を敷いています。ここから
目度がグッと高まっていきました。
接触せずに、電気を給電します。このような大き
そういう流れの中で、今日のテーマである「流
な電源盤からループで電磁誘導できるようにして、
通と理学」そして、座長の西成先生の大ファンに
大体80 メートルから150 メートル毎に給電するの
なったわけです。ですので、これから数理工学を
ですが、この際分岐路をどう区切っていくかとい
どんどん取り入れてわれわれの世界にも活用して
うことが問題になります。これは従来、熟練設計
いきたい、これが今日、私が一番話したかったメ
者で大体 1 週間程かけて、これが一番いいという
ッセージです。どうもご清聴ありがとうございま
ことで設計していたものです。ただいつまでも属
した。
人的な設計を続けていてはいけないと、コンピュ
ータを使って設計しようということになりました。
まず設計者がやっているやり方を見ると、どうも
レイアウトの左端から順番に、勘と経験で区分を
していくのです。これをコンピュータにそのまま
置き換えてやってみました。これが左詰め法です。
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