2012 Fiscal Year Research-status Report
災害への頑健性を考慮したサプライチェーンシステムの最適設計に関する研究
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24510188
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小島 貢利 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20273310)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 経営工学 / 生産管理 / サプライチェーン |
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| Research Abstract |
本年度は当該研究の基礎的な研究として、サプライチェーンシステムを実際に稼動している工場を調査し、その生産・物流環境に関する情報収集を行った。具体的には、中部地区に本社を持ち、グローバル生産・物流システムを展開するメーカーの東南アジアの現地法人を見学し、生産・物流活動の実態を調査した。調査の結果、東南アジアの各国からの部品を集約して生産する工場は、国内工場と比較して不確定要因が多いため、多品種の部品の在庫量の制御が困難であり、欠品で生産に支障を来すリスクを避けるため、過剰な在庫を抱えている現状が現場調査や現地スタッフへのインタビュー等によって明らかになった。
さらに、サプライチェーンの数理的モデルの一例して、需要が確率的な自販機サプライチェーン問題を解析対象として取り扱った。本研究では、各自販機への需要量は配送車両が現地に行くまでは不明で、当該自販機への補充をした後、次の目的地（自販機または製品補充のためのデポ帰還）を決める動的な配送計画問題として定式化を行った。このモデルに対して、確率的モデルの効率的な解法として近年注目されている、近似的ダイナミックプログラミング（SBMPIM）を適用し、自販機サプライチェーンの最適配送計画の解を求め、需要が確定的なモデルとの比較を行った。その結果、自販機の配置や需要量が同一であっても、需要が確定的な場合と確率的な場合では最適経路が異なることが実験的に示された。さらに、数値例の計算のために必要な各自販機の在庫量に関する状態数を、約2垓（がい）状態から80万状態以下に劇的に削減できることを実証した。これらの結果より、SBMPIMが確率的なサプライチェーンシステムを最適化する上で有効な解法である可能性を示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
年度初めの計画通り、本年度の海外での現地調査等により、国内工場と比較して不確定要因が多いため、海外では多品種の部品の在庫量の制御が困難であり、欠品で生産に支障を来すリスクを避けるため、過剰な在庫を抱えている現状が現場調査や現地スタッフへのインタビュー等によって明らかになった。本研究の動機づけであった不確実性を伴ったサプライチェーンシステムの設計や運用が困難であることを実際に確認できた。
また、自販機を対象にしたサプライチェーンモデルを数理モデル化し、不確定要素を考慮することにより、物流に要する配送費用や配送経路が異なることも数値実験で明確にした。結果として、災害等の不確定要因を取り込むことの可能な数理モデルの構築、分析を行うことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
サプライチェーンシステムの生産拠点数、生産品目の各拠点への割当て、生産箇所の冗長性、最大在庫量等の決定に関して、今年度得られた結果も考慮し、近似ダイナミックプログラミング、数理計画問題の各種手法等を応用することによって、効率的な最適設計アルゴリズムを考案する。数理モデルの特性上、厳密な最適化計算が困難であった場合は、モデルの特性を考慮した、準最適解が得られる効率的な近似解法の構築も検討する。
さらに、経験的に培われた現場のノウハウによるサプライチェーンシステムの設計方法による数値結果と、本研究が提案する最適設計アルゴリズムの結果の比較を行う。様々な数値例において、計算の効率性や最適化の精度に関する比較検討を、主にシミュレーション実験で行う。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
該当なし
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