輸送ネットワーク拠点配置と安全在庫配置の同時最適化システム

静岡大学工学部システム工学科教授

八巻直一

（共同研究者）（株）フレームワークス特別技術顧問

静岡大学工学部大学院客員教授

高井英造

アジェンダ

• 問題の背景：

最近の物流合理化に求められているもの

• 新システムの開発の目的

• ネットワーク上の安全在庫量の配置

• 新技術の特徴

• 従来技術・競合技術との比較

• 想定される適用と期待される効果

多様化するサプライチェーン・ロジスティクスのプレーヤー

パーツメーカー

調達倉庫 工場軒下倉庫

１次倉庫（物流センター）

輸出 輸入

2次倉庫（配送センター）

１次倉庫（物流センター）

修理工場（修理センター）

返品倉庫（返品センター）

組立工場（プロセスセンター）

保守部品倉庫（サービスパーツセンター）

中継倉庫（仕分けセンター）

作るひと

売るひと

買うひと運ぶひと

小売倉庫（商品センター）

販社・卸

生産拠点

物流拠点 需要拠点

調達拠点

サプライチェーンにおけるコスト発生源

１．拠点固定コスト（取扱量に関わりなく一定）２．拠点変動コスト（取扱量に比例して増加）３．輸送にかかるコスト（タリフ、物量に応じて決定）

物流コスト ＝ １. ＋ ２. ＋ ３.

輸送ネットワーク・拠点配置と安全在庫配置

・ｻﾌﾟﾗｲﾁｪｰﾝの各段階の拠点（機能）ﾛｹｰｼｮﾝ

・ｻﾌﾟﾗｲﾁｪｰﾝ上の商品の流れ

“最適”なﾛｼﾞｽﾃｨｸｽ・ｼｽﾃﾑを構築するために

を適切に組み合わせることが求められる

拠点数

コスト トータル物流コスト

拠点コスト

輸送コスト

10 20 30 40

最近のロジスティクスにおける問題

商品ライフサイクル短縮サプライチェーンの多様化と海外調達などの長鎖化物流ネットワークの複雑化多段階物流と関係者の多様化リードタイムの極端な違い

小売小売メーカーメーカー 卸売卸売

Supply Chain Management

最近のロジスティクスにおける問題

• 中継拠点の分散による在庫過剰と欠品リスクの増大• 輸送ネットワーク複雑化による配送コスト増• 拠点集約化圧力、Ｍ＆Ａ進展による最適配置の必要

性• 多様な輸送手段の組み合わせの必要性• 環境問題に対応した合理的な輸送の必要性

現在のサプライチェーン・ネットワークに求められているもの

コストと環境負荷低減を可能とする最適な工場、倉庫の配置と、輸送経路の設計

リードタイムとサービスレベルを考慮しつつ、過剰在庫をさける最適な在庫配置

コストと環境負荷低減を可能とする最適な工場、倉庫の配置と、輸送経路の設計

リードタイムとサービスレベルを考慮しつつ、過剰在庫をさける最適な在庫配置

コストと環境負荷低減を可能とする最適な工場、倉庫の配置と、輸送経路の設計

リードタイムとサービスレベルを考慮しつつ、過剰在庫をさける最適な在庫配置

在庫コストと輸送コストの同時最適化は困難！

しかし

どうしていたか• 輸送コストの最適化のみを実現する

• ネットワーク拠点配置最適化のみを実現する

• 手法としては？巨大な数学モデルを構築したうえで、

数理計画法で解くのが主たる武器

問題点在庫の大規模問題は事実上解けない輸送コストと在庫コストの同時最適化

はできない

新技術の概要

• 輸送コストと在庫コストの同時最適化を実現

概要●日常化したシステム（定常）を想定することで、

問題を統合的に表現可能とした。●数学モデルはある程度まで解析解を用いる

ことができる。●統合モデルを数値的に解くことで高速に輸送

コストと在庫コストの同時最適解が得られる。

これまでの諸手法との違い

輸送コスト最適化を軸とする拠点配置問題については、数理計画法によるさまざまなツールが提供されているが在庫コストは扱わない

各拠点におけるリードタイムを勘案した安全在庫量の配置については、近年、MIT等により開発されたが、制約が強く、計算時間もかかるため、実用には制限がある

輸送ネットワークと在庫配置を同時に勘案して最適化を行うべきだが、その解決手法はまだどこも実用的に成功していない

従来技術・競合技術との比較

• 従来は、輸送コスト最適化と在庫コスト最適化を交互に用いることで、輸送コストと在庫コストの同時最適解を近似的に求めていた。すると・煩瑣な再計算・人的判断を要求される・膨大な計算時間を要する

• 本法は、同時最適化を高速に実現するだけでなく、あつかえるネットワークの形態や大きさに柔軟に対応できる特色がある。

想定される適用と期待される効果

• 大規模国際サプライチェーンにおける、拠点配置や拠点能力の最適設計

• 国内配送網における輸配送最適化実現による、コスト収益力の向上と環境負荷の低減

• 合理的在庫配置による、コスト低減と品切れ防止の実現を通した顧客満足の向上

3PL物流センター

3PL物流センター

中国 日本

加工工場検品

加工工場検品

店別アソートパックで直送

特積貨物業者のネットワーク

約400店舗

複雑、広域化する物流ネットワーク （某アパレル企業の例）

店別アソート

ＤＣ

海上コンテ

ナ

（Ｈ）

生産拠点

物流拠点 需要拠点

調達拠点

生産能力固定費用変動費用

通過量の上限固定費用変動費用

需要量納期

輸送手段輸送費用

サプライチェーンにおける拠点ネットワーク最適化

物流コスト１．拠点固定コスト（取扱量に関わりなく一定）２．拠点変動コスト（取扱量に比例して増加）３．輸送にかかるコスト（タリフ、物量に応じて決定）

物流コストの最小化 ⇒ Min １. ＋ ２. ＋ ３. s.t. サービスレベル

供給量の上限供給コスト

安全在庫量

安全在庫量

安全在庫量

安全在庫量

本技術に関する知的財産権

・ 発明の名称：ネットワーク型サプライチェーン・ロジスティックス

数理最適装置（未公開）

・ 管理番号： 7056K-YA02

・ 発明者：八巻直一、水野信也、高井英造、後藤一孝

・ 出願人：国立大学法人静岡大学、株式会社フレームワークス

◎関連する特許については静岡大学知的財産本部にお問い合せください。

コーディネータ：出崎一石

電話：053-478-1710

ＦＡＸ：053-478-1711

Ｅ－ｍａｉｌ：shin2008@cjr.shizuoka.ac.jp

ご質問、ご相談は下記まで

• 静岡大学知的財産本部

知財コーディネータ 出崎一石

• 静岡大学工学部

システム工学科教授 八巻直一

• （株）フレームワークス

特別技術顧問 高井英造

• （株）フレームワークス

ソルーション本部 鈴木巧

ご質問を、どうぞ

終了後 静岡大学サテライトオフィス

（506号室）においで頂いても結構です

静岡大学工学部システム工学科教授

八巻直一

（共同研究者）（株）フレームワークス特別技術顧問

静岡大学工学部大学院客員教授

高井英造