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2020 年度 実績報告書

スマートサプライチェーンにおける企業間連携と最適化のための動的モデル構成基盤構築

研究課題

研究課題/領域番号 18H03826
研究機関岡山大学

研究代表者

西 竜志  岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (10335581)

研究分担者 松田 三知子  神奈川工科大学, 情報学部, 名誉教授 (60239043)
谷水 義隆  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (60275279)
貝原 俊也  神戸大学, システム情報学研究科, 教授 (70289114)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードスマートサプライチェーン / 動的モデル構成基盤 / 企業間連携 / ゲーム理論 / リアルタイム最適化
研究実績の概要

動的モデル構成基盤を利用して仮想サプライチェーンを構成し, さまざまな製造シナリオに動的に対応した仮想生産を実行することにより, 顧客満足度や生産性, 環境負荷, リスク対応, 安全性の観点から, 製造シナリオの検証, 製造製品の構成, サプライチェーン構成, 製造作業内容の事前検討, 製造作業の計画通りの実行を支援する情報環境の構築に必要な動的モデル構成環境を提供することを目的として, 2020年度(R2年度)は主として, (1) 動的製造工場モデルの構成手法の標準化検討, (2) 動的モデル構成基盤のプロトタイプ構築, (3) 均衡解のリアルタイム最適化技法による工場間製造計画の自動調整, の3つのサブテーマに取り組んだ. 得られた知見は以下のとおりである.
(1) サプライチェーンを構成する各企業の特徴とその振舞いのモデルをe-カタログとして準備し,選択した企業モデルから自動的にソフトウェアエージェントとして仮想企業を作成し,それらを接続したマルチエージェントシステムとして仮想サプライチェーンを構築する動的モデル構成基盤のプロトタイプシステム構成を構築した.
(2) 上記のシステムを用いて,様々な状況を想定した仮想サプライチェーンを構築し,シミュレーション実験を行った.実験結果から提案システムが,各企業の振舞いとその影響およびサプライチェーン全体の振舞いを同時にシミュレーションできるという有用性を確認した.
(3) 機械学習を用いた顧客モデルによって顧客の選考を把握し,モジュール生産を行う生産計画モデルを提案し, 均衡解をリアルタイムに計算するアルゴリズムを構築した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

仮想サプライチェーンをe-カタログから選択することで,マルチエージェントシミュレーションのモデルを効率良く自動生成するためのプロトタイプシステムを構築し, さまざまな条件下で利用可能であることを確認した. 顧客購買行動モデルを考慮したサプライチェーン最適化においては, リアルタイム最適化アルゴリズムを構築し,論文投稿を予定しており, 研究はおおむね順調に進展している.

今後の研究の推進方策

今後は企業カタログの内容の追加・変更に対応する点や開発したプロトタイプシステムの拡張, 実用化に向けた問題点の抽出と解決を行う予定である. 機械学習を用いた顧客モデルに基づく生産計画手法においては実用的な問題や不確実性への対応に向けた方法論の拡張を行う予定である.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Design of optimal quantity discounts for multi-period bilevel production planning under uncertain demands2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Okihiro、Nishi Tatsushi、Zhang Guoqing、Wu Jun
    • 雑誌名

      Advances in Mechanical Engineering

      巻: 12 ページ: -

    • DOI

      10.1177/1687814020902321

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Construction of a virtual supply chain using enterprise e-catalogues2020

    • 著者名/発表者名
      Matsuda Michiko、Nishi Tatsushi、Hasegawa Mao、Terunuma Takuto
    • 雑誌名

      Procedia CIRP

      巻: 93 ページ: 688~693

    • DOI

      10.1016/j.procir.2020.04.093

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hybrid Set Covering and Dynamic Modular Covering Location Problem: Application to an Emergency Humanitarian Logistics Problem2020

    • 著者名/発表者名
      Alizadeh Roghayyeh、Nishi Tatsushi
    • 雑誌名

      Applied Sciences

      巻: 10 ページ: 7110~7110

    • DOI

      10.3390/app10207110

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multipopulation Ensemble Particle Swarm Optimizer for Engineering Design Problems2020

    • 著者名/発表者名
      Liu Ziang、Nishi Tatsushi
    • 雑誌名

      Mathematical Problems in Engineering

      巻: 2020 ページ: 1~30

    • DOI

      10.1155/2020/1450985

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analyzing just-in-time purchasing strategy in supply chains using an evolutionary game approach2020

    • 著者名/発表者名
      LIU Ziang、NISHI Tatsushi
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing

      巻: 14 ページ: JAMDSM0070

    • DOI

      10.1299/jamdsm.2020jamdsm0070

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 2つの生産者と1つの共通販売者のサプライチェーンに対する非対称性情報を考慮した価格戦略の提携分析2020

    • 著者名/発表者名
      長谷川真緒, 西竜志
    • 学会等名
      スケジューリングシンポジウム2020
  • [学会発表] Hybrid Covering Location Problem: Set Covering and Modular Maximal Covering Location Problem2020

    • 著者名/発表者名
      Rogyayyeh Alizadeh, Tatsushi Nishi
    • 学会等名
      Scheduling Symposium 2020
  • [学会発表] Particle Swarm Optimization Algorithm with Multiple Strategies for Continuous Optimization Problems2020

    • 著者名/発表者名
      Ziang Liu, Tatsushi Nishi
    • 学会等名
      Scheduling Symposium 2020
  • [備考] 西研究室のHP

    • URL

      http://forest.sys.okayama-u.ac.jp/nishilab

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公開日: 2023-12-25  

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