WO2010010788A1 - サプライチェーン最適化システム及びサプライチェーン最適化方法 - Google Patents

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WO2010010788A1
WO2010010788A1 PCT/JP2009/061733 JP2009061733W WO2010010788A1 WO 2010010788 A1 WO2010010788 A1 WO 2010010788A1 JP 2009061733 W JP2009061733 W JP 2009061733W WO 2010010788 A1 WO2010010788 A1 WO 2010010788A1
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supply chain
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product
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誠 齋藤
信一 台場
充 長崎
京子 高麗
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コニカミノルタホールディングス株式会社
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/08—Logistics, e.g. warehousing, loading or distribution; Inventory or stock management
    • G06Q10/087—Inventory or stock management, e.g. order filling, procurement or balancing against orders
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
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    • G—PHYSICS
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    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
    • G06Q10/06312—Adjustment or analysis of established resource schedule, e.g. resource or task levelling, or dynamic rescheduling

Definitions

  • the present invention provides the number of products in stock and the amount of the stock that does not cause a delay in delivery of the product even if the sales plan fluctuates. Related to the optimization of product logistics routes.
  • the business areas are not limited to one base each, and are generally composed of a plurality of bases.
  • a sales department that is a sales business area often includes a plurality of sales bases.
  • SCM supply chain management
  • the ERP package is an integrated business package, which is package software for a corporate information system that integrates the entire business activities such as sales, production, logistics, and finance. It is intended to integrate systems built separately for each department so that they can be referred to and used by each other. Centralized management of data such as financial accounting and human resources, system upgrades and easy maintenance checks, etc. It is possible to refer to the work of the department in real time.
  • sales and production plans are made according to demand (orders), materials are procured from outside and other factories (hereinafter referred to as suppliers), and production activities are performed in the production process.
  • the procurement side in addition to the material order confirmation information, in general, the procurement side (ordering side) notifies the supplier of the prospective material ordering information (forecast information) in order to facilitate the procurement.
  • the forecast information is changed to material order confirmation information on a predetermined date.
  • the supplier can make a future production plan, and it is possible to suppress the occurrence of excess inventory and shortage.
  • the error of the past forecast information, the average value of the error, and the standard deviation of the error are calculated from the past forecast information and the order received corresponding thereto, and the current forecast information is corrected.
  • the calculation of the order quantity is disclosed. (For example, refer to Patent Document 1).
  • the additional order quantity is calculated by the additional order quantity calculation means that determines the additional order quantity of the resource for the period based on the resource quantity of the resource at the time of use in the additional production.
  • the additional order quantity calculation means that determines the additional order quantity of the resource for the period based on the resource quantity of the resource at the time of use in the additional production.
  • the management target period is set and the upper limit value in case of sudden increase in production is established by limiting the cumulative value management. (For example, refer to Patent Document 3).
  • Patent Document 1 corrects the current forecast information and calculates the order quantity, so that the order receiving side can make a highly accurate order prediction, thereby preventing the occurrence of shortage and excessive inventory. It is intended to effectively suppress. However, in the case of a sudden change in order, it is impossible to predict whether or not a shortage will occur, and a shortage may occur.
  • Patent Document 2 intends to calculate the additional order quantity by the additional order quantity calculation means, secure the parts while reducing unnecessary inventory as much as possible by placing the parts order, and to cope with fluctuations in the demand of the product. .
  • the additional order quantity that is, the additional manufacturable quantity
  • a shortage may occur.
  • Patent Document 3 uses the cumulative number of scheduled productions and the cumulative number of parts arrangements to determine the upper limit for sudden increase in production, and to manage parts advance arrangement (forecast information) and production number determination. However, when the production increase exceeds the upper limit, there is a risk that the material may be out of stock.
  • the logistics time and number of days are required in the procurement of materials on the normal logistics route normally used for material procurement. Problems may arise in logistics lead time.
  • logistics routes such as sea mail, automobile mail, air mail, etc.
  • the logistics route has a long logistics lead time, for example, shipping costs are low for logistics costs, and the logistics lead time is short, for example, for air mail, etc. Get higher.
  • a distribution lead time is long but a distribution cost is low, for example, shipping service is used.
  • the delivery lead time refers to the lead time from placing an order with a supplier of a product or material (material supplier, factory, etc.) to delivery to a predetermined location
  • the distribution lead time is the product or material from the supplier. Refers to the lead time from shipping to delivery to a specified location.
  • the logistics lead time is greatly shortened, but the logistics cost is often greatly increased.
  • the logistics cost is often greatly increased.
  • the total cost of the inventory cost and the logistics cost is higher than the inventory cost in the method of increasing the number of safety stocks. Since the cost is increased, it may increase more than the inventory cost when the safety stock number is increased.
  • the method for increasing the number of stocks can reduce delays in product delivery.
  • materials (parts) having a long delivery lead time, so-called long delivery parts have a safety stock.
  • a production business area hereinafter also referred to as a production department
  • products having a long production lead time work in progress and products are held as safety stock in the process.
  • the sales business area hereinafter also referred to as the sales department
  • the product is held as a safety stock as a countermeasure when a product delivery time delay occurs due to a material shortage in the production department.
  • each department in the supply chain has a safety stock in a form corresponding to each department, and the entire supply chain often has an excessive number of inventory. Along with this, the inventory cost increases and the state is maintained.
  • FIG. 3 is a diagram showing a conventional method for stocking the products. As shown in the figure, product inventory was carried out at sales warehouses and sales bases. Therefore, an increase in the safety stock of products to cope with fluctuations in sales plans was also held at each sales base. In addition, product distribution was carried out by the usual route.
  • the production department is a department in the factory, and the factory and the production department are synonymous.
  • the business area is generally composed of a plurality of bases.
  • the sales department often has many bases not only in one country but worldwide. For this reason, having a safety stock of a product assuming sales plan fluctuations at each sales base means that the safety stock of the product in the sales department has a large unit price of the stock, so the entire supply chain Cause an increase in inventory costs.
  • the present invention has been made in view of the above situation, and can prevent production delay due to material shortage and shipment delay due to shortage of product inventory even if the sales plan fluctuates due to increase in the number of sales in the entire supply chain, and the product It is another object of the present invention to provide a supply chain optimization system and a supply chain optimization method capable of optimizing the distribution route of material inventory and product supply.
  • Material of product including production plan where material ordering information shifts from future material ordering expected information (forecast information) to material order confirmation information, and production plan fluctuation may occur due to product quantity fluctuation of sales plan
  • a supply chain optimization system for optimizing a series of supply chains composed of a plurality of business areas having a plurality of bases ranging from procurement to production to sales, the storage means for storing data and information, and the supply chain
  • a model setting means for setting a supply chain model in which the product is modeled on a computer, and a sales plan creation means for generating a variable sales plan and storing it in the storage means when a change in product quantity occurs in the sales plan of the supply chain
  • a production plan creation method for generating a variable production plan and storing it in the storage means based on the variable sales plan.
  • a data processing unit that incorporates a plan generates simulation data based on the product information, the production information, the distribution route information, the variable sales plan, and the variable production plan, and stores the simulation data in the storage unit;
  • Using a chain model based on the simulation data, a simulation corresponding to the sales plan fluctuation is performed, and when the sales plan fluctuates, the inventory of products and materials that do not cause a product shortage will increase corresponding to the sales plan fluctuation.
  • the increased stock of the product becomes factory stock
  • the inventory calculation means for calculating the number of products and materials that minimize the total cost of the product and material inventory costs and the product and material distribution costs, and the distribution route from the factory for the increased inventory of the products.
  • a supply chain optimization system characterized by comprising a distribution route selection means for selection.
  • production information includes production plan information of product production volume and delivery date, material inventory information, ordering information, delivery date information, price information, and product inventory information.
  • Supply chain optimization system includes
  • the simulation is performed by incorporating the communication environment information related to the supply chain base information / communication environment state stored in the storage means and the physical distribution information related to the physical distribution state.
  • the supply chain optimization system according to any one of the above items.
  • a supply chain optimizing method characterized in that the supply chain is managed by setting the number, inventory amount, and distribution cost as key performance indicators for the supply chain (Key Performance Indicator).
  • the distribution route of the increased stock of the product is selected and the distribution route of the supply chain is changed in response to a change in the quantity of the product in the actual sales plan in the supply chain.
  • the supplier can obtain information on the simulation results from the ERP package, and can make future production plans. Even if production plan changes due to sudden sales plan changes, excess inventory or missing items Can be suppressed.
  • FIG. 1 It is a figure which shows an example of embodiment of the supply chain optimization system and supply chain which concern on this invention. It is a block diagram which shows an example of the supply chain optimization system which concerns on this invention. It is a figure which shows the method currently performed about the safety stock of a product, and the distribution route of a product. It is a figure which shows the method of the increase stock of a product and the distribution route of the said increase stock based on this invention. It is a figure which shows an example of the flowchart of the supply chain optimization system shown in FIG. It is a figure which shows an example of the flowchart of optimization of the distribution route of the product at the time of an actual sales plan change. It is a figure which shows transition of forecast information and material order confirmation information.
  • FIG. 7 is a table showing an example of transition of forecast information (hereinafter also referred to as “forecast”) and material order confirmation information (hereinafter also referred to as “order confirmation”).
  • FIG. 7 shows an example in which the order interval, the forecast transmission interval, and the delivery lead time are set to one week. These intervals are appropriately set depending on the types of products and materials, and are, for example, two weeks or one month. The intervals may be different.
  • the order confirmation is indicated as PO, and the forecast as FC.
  • FIG. 7 shows an example in which delivery is completed in nine weeks.
  • the ordering is performed by creating a material requirement plan by MRP (Material Requirements Planning) or the like based on the production plan every week.
  • MRP Machine Requirements Planning
  • order information such as reservation information (reservation) may be provided between forecast and order confirmation.
  • Forecast is not a commitment to purchase materials
  • reservation is a commitment to purchase
  • timing is not a commitment
  • confirmation of ordering may be a commitment to purchase and timing.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of an embodiment of a supply chain optimization system and a supply chain according to the present invention.
  • the supply chain 200 is generally composed of a plurality of business areas, and is composed of a chain of the business areas.
  • the business areas are divided into a material procurement business area (material procurement department), a production business area (production department), and a sales business area (sales department).
  • the material procurement department 202 procures materials from suppliers and manages the delivered materials.
  • the production department 203 performs management of materials in the production process, production of products, and management of products before factory shipment.
  • the sales department 205 performs distribution, management, and sales of products after factory shipment.
  • the sales bases 205a to 205c of the sales department 205 include sales dealers of sales departments of manufacturing companies that produce products, and sales companies such as dealers and distributors that are independent of the manufacturing companies. For this reason, the sales bases 205a to 205c may be separated from the sales department 205 and be a separate organization.
  • the above classification is not limited to the present embodiment, but may be appropriately classified according to material procurement and production forms, product specifications, distribution forms, sales forms, and the like.
  • the configuration of three departments is used as described above.
  • the business area is often composed of a plurality of bases.
  • the sales department is often composed of a plurality of sales bases.
  • individual sales bases receive products from a plurality of customer orders 206.
  • the sales department 205 as a whole may receive orders and distribute the orders to the sales bases 205a to 205c.
  • the sales department 205 places an order with the production department 203 based on the received order.
  • the order may be placed according to a prospective sales plan of the sales department 205 regardless of the order from the customer order 206.
  • the production department 203 selects a production base for producing products from the production bases (production processes) 203a to 203c, and the selected production base places an order for materials to each supplier 201.
  • Each supplier 201 delivers materials to a central warehouse 202 a provided in front of the production department 203.
  • the material is once stocked in the central warehouse 202a and supplied to the production bases 203a to 203c as needed.
  • the products produced at the production bases 203a to 203c are delivered to the sales bases 205a to 205c via the distribution stock 204a.
  • the distribution inventory 204a is a product existing in the distribution process from the production bases 203a to 203c to the sales bases 205a to 205c, and means a non-storage inventory during transportation.
  • the distribution stock 204 a is managed by the distribution management unit 204.
  • the logistics management unit 204 and the logistics inventory 204a are business in the sales department 205, but may be independent business departments.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of a supply chain optimization system (hereinafter also abbreviated as this system) 100 for optimizing the supply chain of products ranging from material procurement through production to customers (product shipping destinations). It is.
  • a supply chain optimization system hereinafter also abbreviated as this system
  • the database 1 is a storage means for storing various data and information, and the data and information of the ERP package 300 are also taken in as necessary via the relay program 5 and the data processing section 6 that is a data processing means. .
  • the data and information of the captured ERP package 300 are automatically captured when updated by the ERP package 300.
  • the ERP package 300 is an integrated business package, has an integrated database, and stores product information, production information, supply chain configuration, and the like.
  • the product information is based on the materials used for the product, the quantity of the material, the process schedule and data of the product, etc.
  • the production information is the product production volume, production lead time, delivery date, material delivery route, delivery lead time, inventory. , Ordering, delivery date, price information, product inventory information, etc.
  • the stock of materials includes the stock of work in process.
  • the sales plan creation unit 4 which is a sales plan creation means, creates a sales plan according to the demand (order received) of a predetermined product.
  • the sales plan creation unit 4 is provided in, for example, a sales management department in the sales department 205.
  • the sales plan is transmitted to the production plan creation unit 3.
  • the production plan creation unit 3 which is a production plan creation means, creates a production plan based on the sales plan, taking into account each constraint condition in terms of material procurement, production process, and distribution.
  • Restrictions on material procurement include parts production capacity, material delivery lead time, and material ordering contracts with suppliers.
  • the production process constraint conditions include production lead time, process maximum production capacity, process production capacity switching condition, and the like.
  • Restrictions on logistics include product delivery lead time, logistics capacity, warehouse inventory capacity, and the like.
  • the production plan creation unit 3 is provided in the production department 203, for example, in the production management department.
  • the sales plan and the production plan are input to the database 1 and the ERP package 300 via the relay program 5 and the data processing unit 6.
  • the sales plan preparation unit 4 In order to respond to an increase in the production of products that are expected to occur in the future, the sales plan preparation unit 4 assumes an increase in production relative to the initial sales plan, a variable sales plan is drawn up based on the fluctuation ratio, and the production plan preparation unit 3 Is transmitted to.
  • the production plan creation unit 3 creates a variable production plan based on the variable sales plan and the constraint conditions.
  • the variable sales plan and the variable production plan are input to the data processing unit 6.
  • the fluctuation rate based on the assumption is appropriately set according to the model in consideration of the sales prospect of the product, market trends, past sales plan fluctuations, and the like.
  • the data processing unit 6 creates simulation data based on the variable sales plan, the variable production plan, the product information, the production information, and the physical distribution route information.
  • the simulation data includes, for example, data that classifies materials for each delivery lead time, data that classifies materials used for each unit that constitutes a product, production lead time that is assembled in the unit for each unit, and stocks in the unit
  • Various data used for supply chain simulation such as in-process pattern and inventory amount data, combination pattern of ordered parts and inventory parts and unit inventory and product production lead time and product logistics lead time in that case It is.
  • the unit refers to a work in process in which parts are assembled to a certain level.
  • the various data taken in and various data created in the data processing unit 6 are input to the database 1.
  • the data processing unit 6 By providing the data processing unit 6 and connecting the data processing unit 6 with the ERP package 300, the production plan creation unit 3 and the sales plan creation unit 4, it is possible to create simulation data using the latest information. For example, even when the design change occurs and the data of the ERP package 300 is corrected, the data processing unit 6 can always create simulation data based on the latest data of the ERP package 300. Also, by creating simulation data in advance, it is possible to reduce the load for creating simulation data when performing a simulation, which will be described later, and to perform a quick simulation.
  • the supply chain model is set on the computer by the model creation unit 7 which is a model setting unit based on data such as the supply chain configuration stored in the database 1.
  • the supply chain model is a simulation of an actual supply chain reproduced on a computer as a virtual supply chain.
  • the actual flow of goods in the supply chain, each operation, etc. can be simulated on a computer.
  • the simulation condition setting unit 8 sets parameters such as the simulation period by the person in charge, for example, to what period after the production plan change occurs due to the sales plan change, the initial inventory setting, the production amount setting for the unit period, etc. Simulation conditions such as setting are set.
  • the simulation unit 9 performs a simulation using the supply chain model set by the simulator based on the simulation data and the simulation conditions.
  • the simulation is performed under the condition that the increased stock of the product that increases in accordance with the sales plan fluctuation is set as the stock of the factory, that is, the production department 203.
  • the simulation includes inventory calculating means for calculating the number of products and materials in stock that minimizes the total cost of the product and materials and the logistics costs of the products and materials, and the production department 203 of the increased stock of the products.
  • the function of the distribution route selection means for selecting the distribution route (shipment route) is included.
  • the whole supply chain can cope with the sales plan fluctuation, that is, the production delay due to the material shortage and the shipment delay due to the shortage of the product inventory can be prevented, and the stock amount of the product and material and the product
  • the number of products and materials in stock and the selection of the distribution route that minimize the total cost with the material distribution costs are calculated. That is, the number of products and materials that can respond to fluctuations in sales plans across the multiple departments (business areas) that make up the supply chain and the distribution route will increase in response to fluctuations in sales plans.
  • the stock is 203
  • the total cost of the stock amount of the product and material and the logistics cost of the product and material is calculated to be the minimum.
  • the inventory of products includes an increased inventory of products that increases in response to sales plan fluctuations.
  • the excess inventory due to the overlap of the safety stock of the product as described above is reduced, so that the increased stock of the product that increases in response to the sales plan change is the stock of the production department 203.
  • the increased stock is used as the stock of the production department 203, it may be difficult in terms of time to cope with the sales plan fluctuation of the sales base in the normal distribution route. For this reason, it is selected assuming the above-mentioned temporary logistics route such as air mail.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example in which the increased stock is used as the stock of the production department 203 (factory in the figure), and a temporary logistics route (for example, air mail) is used for shipment from the production department 203 of the increased stock. .
  • a temporary logistics route for example, air mail
  • the increased stock of the safety stock of products that cause an increase in the stock amount is regarded as the stock in the production department 203, and by responding to the change of the distribution route, the increase in the stock can be reduced as a whole.
  • the simulation data is always created by the data processing unit 6 based on the latest data of the ERP package 300, the production plan creation unit 3 and the sales plan creation unit 4 as described above. For this reason, simulation close to an actual system and with high accuracy becomes possible.
  • the simulation it is preferable to perform simulation by incorporating communication environment information regarding the information / communication environment status of the bases constituting the supply chain and logistics information regarding the status of logistics from the database 1.
  • the base information includes, for example, legal restrictions in the region where the base is located, market trends, social environment (operating rate, personnel satisfaction rate, etc.), and the like.
  • the communication environment information is the status of development of the communication network in the area where the base is located.
  • Logistics information includes the status of transportation network development.
  • the result evaluation unit 10 evaluates and evaluates the simulation results (inventory quantity, inventory amount, logistics cost) by the evaluator. Further, when it is necessary to change the conditions for the simulation, the conditions can be set again by the simulation condition setting unit 8 and the simulation can be performed. Thereby, the range of evaluation can be expanded.
  • the result of the simulation is fed back, stored in the database 1, and further input to the ERP package 300 via the data processing unit 6 and the relay program 5.
  • the data may be input to the ERP package 300 directly from the database 1 via the relay program 5 without going through the data processing unit 6.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a flowchart of the supply chain optimization system shown in FIG. It is assumed that necessary data and information are captured from the ERP package 300 in the database 1.
  • step S101 a variable sales plan based on the variable magnification assumed by the sales plan generating unit 4 is generated.
  • step S102 the production plan creation unit 3 creates a production plan based on the production plan created in step S101.
  • step S103 the data conversion unit 6 creates simulation data based on the variable sales plan, the variable production plan, the product information, the production information, and the physical distribution route information.
  • step S104 the model creation unit 7 creates a supply chain model that models the supply chain on the computer based on information such as the supply chain configuration stored in the database 1.
  • a plurality of supply chain models are created in combination patterns including order parts, inventory parts, and product inventory based on the simulation data created in step S103.
  • the simulation condition setting unit 8 sets the simulation condition by the person in charge.
  • the setting of the simulation conditions includes a simulation period, an initial inventory setting, a parameter setting such as a production amount setting for a unit period, and the like.
  • step S106 the simulation using the supply chain model is performed by the simulation unit 9 under the condition that the increased stock of the product that increases in response to the sales plan change is the stock of the factory, that is, the production department 203.
  • the number of stocks of materials and products and the distribution route that can cope with the sales plan fluctuation are calculated so that the total cost of the inventory amount and the distribution cost is minimized.
  • step S107 the person in charge of the evaluation in the result evaluation unit 10 evaluates and examines the result of the simulation (the number of inventory, the amount of inventory, and the distribution cost). Further, if it is necessary to change the conditions for the simulation (step S107; NO), the conditions are set again in step S105 and the simulation is performed. If re-simulation is not required (step S107; YES), the simulation result is stored in the database 1 in step S108.
  • step 109 the simulation result is transferred from the database 1 to the ERP package 300 and reflected in the data and information of the ERP package 300.
  • the number of stocks, the amount of inventory, and the distribution cost as a result of the simulation input to the ERP package 300 are set as an important performance evaluation index (key performance indicator, hereinafter abbreviated as KPI) of the supply chain 200 to manage the supply chain Used as an indicator.
  • KPI key performance indicator
  • the number of stocks, the stock amount, and the distribution cost are measured and managed using the KPI as an index. This makes it possible to maintain and manage the entire supply chain 200 without delaying the delivery date of the product even when the sales plan fluctuates, and minimizing the total cost of the inventory amount and the distribution cost.
  • the entire supply chain 200 can optimize the total number of inventory numbers, inventory amounts, and logistics costs that do not cause delivery delays when the sales plan fluctuates.
  • the temporary distribution route for shipping the increased stock of products in the production department 203 calculated by the above-described simulation and the assumed increased stock is applied according to the sales plan fluctuation of the individual sales bases.
  • the products in the distribution inventory 204a that are scheduled to be delivered to the sales base 205b are directed to the sales base 205a, and products that are increased in production plan fluctuations based on actual sales plan fluctuations (hereinafter referred to as actual production plan fluctuations) are sold. There are cases where processing such as turning around is performed.
  • the distribution route of materials in the supply chain 200 can be optimized according to the actual production plan change at the production base.
  • the production base 203a has a surplus in production capacity, and the production base 203b has no surplus, so that the production base 203a performs an increase in production due to a change in the actual production plan.
  • the material of the centralized warehouse 202 that is scheduled to be delivered to the production base 203b is directed to the production base 203a, and the material newly delivered from the supplier 201 is directed to the production base 203b.
  • the above-mentioned distribution route optimization is performed by the supply chain optimization system 100 shown in FIG. 2 according to the above-described calculation of the number of stocks and the distribution route in the simulation using the supply chain model.
  • the order fluctuation information from the customer is transmitted from the customer order 206 to the supply chain optimization system 100 via the ERP package 300.
  • the order variation information includes information on the delivery date of the product that will increase production and the sales base in charge.
  • the order change information may be transmitted from the production base in charge.
  • the order fluctuation information is transmitted to the sales plan creation unit 4 via the relay program 5 in the supply chain optimization system 100.
  • the sales plan creation unit 4 creates an actual variation sales plan based on the order variation information and transmits it to the production plan creation unit 3.
  • the actual variable sales plan includes the variable quantity and delivery date of each sales base.
  • the production plan creation unit 3 creates an actual variation production plan based on the actual variation sales plan and the number of increased stocks in stock in the production department 203.
  • the actual variation sales plan and the actual variation production plan are input to the data processing unit 6 and further input to the database 1 and the ERP package 300 via the relay program 5 and the data processing unit 6.
  • the data processing unit 6 is based on the actual variation sales plan, the actual variation production plan, the product information, the production information, the distribution route information, the increased inventory in the simulation, and the assumed temporary distribution route. Create actual simulation data.
  • the various data taken in and various data created in the data processing unit 6 are input to the database 1.
  • the supply chain model described above is used as the supply chain model.
  • the simulation condition setting unit 8 sets actual simulation conditions by the person in charge. In this case, the distribution route is restricted or limited.
  • a simulation is performed using the supply chain model by a simulator based on the actual simulation data and the actual simulation conditions.
  • the optimal distribution of the products in the supply chain 200 corresponding to the sales plan change of the individual sales bases, the temporary distribution route thereof, and the products in the distribution inventory 204a is selected.
  • a route that is, a delivery destination is selected.
  • the optimal distribution route (delivery destination) of materials on the supply chain 200 is selected according to the actual production plan change at the production base.
  • the result evaluation unit 10 evaluates and evaluates the optimal logistics route for the products and materials selected by the evaluator in the simulation. Further, when it is necessary to change the conditions for the simulation, the conditions can be set again by the simulation condition setting unit 8 and the simulation can be performed. Thereby, the range of evaluation can be expanded.
  • the optimum logistics route is fed back, stored in the database 1, and further input to the ERP package 300 via the data processing unit 6 and the relay program 5.
  • the data may be input to the ERP package 300 directly from the database 1 via the relay program 5 without going through the data processing unit 6.
  • the optimal distribution route for the product and material input to the ERP package 300 is applied to the supply chain 200, and the distribution route for the product and material in the supply chain 200 is changed.
  • Fig. 6 is a flowchart for optimizing the distribution route of products and materials when the actual sales plan changes.
  • step S201 order fluctuation information from the customer is input.
  • step S202 the sales plan creation unit 4 creates an actual variation sales plan based on the order variation information.
  • step S203 the production plan creation unit 3 creates an actual production plan based on the actual production plan created in step S202.
  • step S204 the data conversion unit 6 causes the actual variation sales plan, the actual variation production plan, the product information, the production information, the distribution route information, the increased inventory in the above simulation, and the assumed temporary distribution route. Based on the above, actual simulation data is created.
  • step S205 the simulation condition setting unit 8 sets actual simulation conditions by the person in charge.
  • the setting of the simulation conditions is a change or limitation of the distribution route.
  • step S206 the simulation unit 9 performs a simulation using the supply chain model.
  • the production department 203 on the supply chain 200 corresponding to the sales plan change of the individual sales base when the actual sales plan changes.
  • the temporary distribution route for shipping the increased stock of the products in stock and the optimal distribution route for the products in the distribution stock 204a are selected.
  • the optimal distribution route for the material on the supply chain 200 is selected according to the actual production plan change at the production base.
  • step S207 the result evaluation unit 10 evaluates and examines the optimum distribution route of the product and material selected by the evaluation person in the simulation. Further, when it is necessary to change the conditions for the simulation (step S207; NO), the conditions are set again in step S205 and the simulation is performed. If re-simulation is not required (step S207; YES), the optimum physical distribution route is stored in the database 1 in step S208.
  • step 209 the optimal distribution route is transferred from the database 1 to the ERP package 300 and reflected in the data and information of the ERP package 300.
  • step S210 the optimal distribution route is applied to the supply chain 200, and the distribution route of products and materials in the supply chain 200 is changed.
  • the increased stock of the product's safety stock corresponding to the increase in sales which causes an increase in the stock price, can be minimized by setting the stock at the factory as a stock and changing the distribution route.
  • the unit price of the inventory becomes the factory shipment price (factory cost), and the inventory value in the entire supply chain can be reduced.

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Abstract

　サプライチェーン全体として販売数増加の販売計画変動が生じても、資材の欠品による生産遅延及び製品在庫の不足による出荷遅延を防止でき、且つ製品及び資材の在庫及び製品供給の物流ルートの最適化を図ることのできるサプライチェーン最適化システム及び最適化方法を提供する。前記サプライチェーン最適化システム及び最適化方法では、販売計画変動時に、製品の欠品を起こさない製品及び資材の在庫数を、販売計画変動に対応して増加となる製品の増加在庫を工場在庫に設定した条件で、製品及び資材の在庫金額と物流費用との合計費用が最小となるように、サプライチェーンモデルを用いたシミュレーションで算出する。更に、前記在庫数、在庫金額、物流費用をサプライチェーンのＫＰＩに設定し管理する。また、実際の販売計画変動時に前記製品の増加在庫の工場からの物流ルートを、前記シミュレーションで最適化する。

Description

サプライチェーン最適化システム及びサプライチェーン最適化方法
　本発明は、資材調達から販売までの生産工程を含むサプライチェーンにおいて、販売計画変動が生じても、製品の納期遅延を生じさせることのない製品の在庫数及びその在庫金額、前記販売計画変動時の製品の物流ルートの最適化に関する。
　製品が顧客に届くまでには、資材（以下、部品ともいう）の調達から顧客に届けるまでの複数の業務領域、例えば、資材調達・生産・販売といった各業務領域が存在し、各業務領域における業務活動の連携を通じて一連の業務活動が行われる。
　前記業務領域は、それぞれ１拠点とは限らず一般的には複数の拠点で構成されることが多い。例えば、販売業務領域である販売部門は、複数の販売拠点で構成されることが多い。
　このような一連の業務活動の連鎖、所謂サプライチェーンを最適化することが重要な問題として研究されている。
　このような複数の業務領域が存在するサプライチェーンの最適化に際しては、生産量及び納期等の生産情報、調達・生産・物流・販売等の形態及びそれらの拠点ついての情報等、複数の観点から考慮することが必要になる。このようなことは、一般的にサプライチェーンマネジメント（ＳＣＭ）と呼ばれている。
　このようなことからサプライチェーンの最適化のために、サプライチェーンモデルを作成しシミュレーターでシミュレーションを行いサプライチェーンの最適化図る方法の開発が行われてきている。
　また、前記サプライチェーンにおいては、そのチェーンの中に物の流れ、情報等の捕捉に弱い部分、例えば在庫数量が不明確等、があるとサプライチェーンが崩れる恐れがある。したがって、資材の調達から顧客に届けるまでの資材の調達・生産・販売といった業務活動の物と情報の流れを最適化するためには、サプライチェーン内の全ての業務で、リアルタイムで物の流れが捉えられている必要がある。そのため、企業の基幹業務を対象に、ＥＲＰ（Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｐｌａｎｎｉｎｇ）パッケージと呼ばれる情報システム・パッケージの導入が進められてきている。
　前記ＥＲＰパッケージとは統合業務パッケージであり、販売・生産・物流・財務等の企業活動全般にわたる業務を全社的に統合した企業情報システムのパッケージソフトウェアである。部門毎に別々に構築されていたシステムを統合し、相互に参照・利用できるようにしようというもので、財務会計や人事等のデータの一元管理、システムのバージョンアップや保守点検の容易化、他部門の作業のリアルタイムな参照等も可能になるものである。
　また、前記サプライチェーンにおいては、需要（受注）に応じて販売・生産計画を立案し、社外や他工場（以下、サプライヤーと言う）から資材を調達し、生産工程で生産活動が行われる。前記資材の調達に際し、一般的に資材発注確定情報以外に、調達を円滑に行うため、調達側（発注側）よりサプライヤーに将来の資材発注見込み情報（フォーキャスト情報）が通知される。前記フォーキャスト情報は、所定期日に資材発注確定情報へと変更される。これにより、サプライヤーは、将来の生産計画を立てることができ、過剰在庫や欠品の発生を抑制することが可能となる。
　しかしながら、前記需要は一定で推移するとは限らず、販売計画に変動が生じる場合がある。これにより、フォーキャスト情報から資材発注確定情報への変更時に、生産計画変動が生じる。このため、特に販売計画の増加変動に対して、資材の欠品による生産遅延及び製品在庫の不足による出荷遅延を防ぎつつ、資材及び製品の不要な在庫の発生を防ぎ、在庫費用を最小とすることが望まれている。
　これに対し、過去のフォーキャスト情報とこれに対応する受注実績から前記過去のフォーキャスト情報の誤差、前記誤差の平均値及び前記誤差の標準偏差を算出し、現在のフォーキャスト情報を補正することにより、発注量を算出することが開示されている。（例えば、特許文献１参照）。
　また、製品の追加可能製造量を算出し、追加製造で使用する時期における資源の資源量に基づいて、前記時期に対する前記資源の追加発注量を決定する追加発注量算出手段で追加発注量を算出し、部材発注を行うことが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
　また、生産要望に対して、管理対象期間を定め、累計値管理による制約を掛けるなどして、急遽増産する場合の上限値を定めて、資材先行手配（フォーキャスト情報）と生産数確定の管理を行うことが開示されている（例えば、特許文献３参照）。
特開２００６－３９８０２号公報 特開２００６－１５５３６１号公報 特開２００６－１１３７４８号公報
　特許文献１は、現在のフォーキャスト情報を補正し、発注量を算出することにより、受注側では高精度な受注予測を行うことができ、これにより、欠品の発生や過剰な在庫の発生を効果的に抑制することを図るものである。しかし、急な発注の変更等の場合に欠品の発生の有無の予測がつかず、欠品が生ずることがあった。
　特許文献２は、追加発注量算出手段で追加発注量を算出し、部材発注を行うことで不要な在庫をできるだけ減らしつつ部材を確保し、さらに製品の需要変動にも対応できることを図るものである。しかし、追加発注量、即ち追加製造可能数量の算出のみであり、追加製造可能数量以上の急な発注の変更が生じた場合に、欠品の生ずることがあった。
　特許文献３は生産予定数の累計、部品手配数累計を用いて、急遽増産する場合の上限値を定めて、部品先行手配（フォーキャスト情報）と生産数確定の管理を行うものである。しかしながら、前記上限値を超える増産が生じた場合には、資材に欠品の生ずる恐れがあった。
　販売計画に変動が生じ、急遽増産するような生産計画変動に対応するための資材調達においては、資材調達に通常に使用される通常物流ルートでの資材調達では、資材によっては物流の時間、日数等の物流リードタイムに問題が生ずることがある。物流ルートは、船便、自動車便、航空便等種々挙げられるが、一般的に物流ルートは、物流リードタイムが長い、例えば船便等では物流費用は安く、物流リードタイムが短い、例えば航空便等では高くなる。このため、通常は、物流ルートとして物流リードタイムが長いが物流費用が安い、例えば船便等が使用される。このため、増産の生産計画変動が生じた場合に、通常の物流リードタイムが長い物流ルートで納入される資材は、前記資材発注確定情報で資材発注していては、生産開始までに資材が納入されず、納期遅れにより欠品になる恐れがある。
　従来、このような場合には、資材の在庫数を多めに設定して生産工程での在庫を多くする方法、または物流リードタイムを短縮した別の臨時物流ルート（航空便等）を使用し資材の納期遅延を回避する方法が一般的であった。
　ここで、納入リードタイムとは、製品或いは資材のサプライヤー（資材納入業者、工場等）に発注してから所定の場所に納入されるまでリードタイムを指し、物流リードタイムとはサプライヤーが製品或いは資材を発送してから所定の場所に納入されるまでのリードタイムを指す。
　前記臨時物流ルートを使用した場合、例えば船便から航空便に変更した場合は、物流リードタイムは大幅に短縮されるが、物流費用は大幅に増加する場合が多い。このため、資材によっては、生産工程での在庫は減少しても物流費用が増加し、在庫費用と物流費用の合計費用が前記安全在庫数を多くする方法での在庫費用よりも航空便の物流費用がかさむため、安全在庫数を増加させた場合の在庫費用よりも増加してしまうことがある。
　前記在庫数を多くする方法では、製品の納期遅延を減少させることができる。しかしながら、資材調達業務領域（以下、資材調達部門ともいう）では、納入リードタイムの長い資材（部品）、所謂長納期部品については、安全在庫を持つことになる。生産業務領域（以下、生産部門ともいう）では、生産リードタイムの長い製品については、工程で仕掛品及び製品を安全在庫として持つことになる。一方、販売業務領域（以下、販売部門ともいう）では、生産部門での資材欠品による製品納期遅れが生じた場合の対応策として、製品を安全在庫として持つことになる。このようにサプライチェーンの部門毎にそれぞれ独自に対応した形態で安全在庫を持つこととなり、サプライチェーン全体では過剰な在庫数となる場合が多い。それにともない、在庫費用も増大し、その状態が維持されることになる。
　図３は、前記製品の在庫について、従来行われている方法を示す図である。図に示すように、製品の在庫は、販売倉庫及び販売拠点で行っていたため、販売計画変動に対応するための、製品の安全在庫の増加在庫も、販売拠点毎に抱えていた。また、製品の物流は通常のルートで行われていた。
　ここで、生産部門は工場内の部門であり、工場と生産部門とは同義とする。
　ここで、前述のように、前記業務領域は、一般的には複数の拠点で構成されることが多い。特に、販売部門は、一国に留まらず世界的に多くの拠点が設けられることも多い。このようなことから、販売拠点毎に販売計画変動を想定して製品の安全在庫を持つことは、販売部門での前記製品の安全在庫は、在庫品の単価が大きいことから、サプライチェーン全体での在庫費用の増大の原因となる。
　また、サプライチェーン上で前記販売計画変動が生じた場合、多くの場合前記販売拠点毎に変動は異なる。例えば、販売拠点毎の製品の数量の増加、変動無し、減少等がある。したがって、サプライチェーン全体で販売計画変動を見た場合には、前記販売拠点毎に、同じように販売計画変動に対応した製品の安全在庫を持つことは、安全在庫を重複して持つことになり、過剰の在庫、即ち過剰の在庫金額を抱えることになる。
　本発明は、上記状況に鑑みなされたもので、サプライチェーン全体として販売数増加の販売計画変動が生じても、資材の欠品による生産遅延及び製品在庫の不足による出荷遅延を防止でき、且つ製品及び資材の在庫及び製品供給の物流ルートの最適化を図ることのできるサプライチェーン最適化システム及びサプライチェーン最適化方法を提供することを目的とする。
　上記目的は以下の構成及び方法で達成される。
　１．資材の発注情報が将来の資材発注見込み情報（フォーキャスト情報）から資材発注確定情報へと移行する、また販売計画の製品数量変動により生産計画変動の生ずることがある生産計画を含む、製品の資材調達から生産を経て販売に至る複数の拠点を有する複数の業務領域からなる一連のサプライチェーンの最適化を図るサプライチェーン最適化システムであって、データ及び情報を格納する格納手段と、前記サプライチェーンをモデル化したサプライチェーンモデルをコンピューター上に設定するモデル設定手段と、前記サプライチェーンの販売計画に製品数量変動が生じた場合に、変動販売計画を生成し前記格納手段に格納する販売計画作成手段と、前記変動販売計画に基づき、変動生産計画を生成し格納手段に格納する生産計画作成手段と、製品情報、生産情報、物流ルート情報が格納されているＥＲＰ（Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｐｌａｎｎｉｎｇ）パッケージから前記製品情報、前記生産情報、前記物流ルート情報を、前記格納手段から前記変動販売計画、前記変動生産計画を、取り入れるとともに、前記製品情報、前記生産情報、前記物流ルート情報、前記変動販売計画、前記変動生産計画を基にシミュレーションデータを生成し、前記格納手段に格納するデータ処理手段と、前記サプライチェーンモデルを用い、前記シミュレーションデータに基づき、販売計画変動に対応したシミュレーションを行い、販売計画変動時に、製品の欠品を起こさない製品及び資材の在庫数を、販売計画変動に対応して増加となる製品の増加在庫を工場在庫に設定した条件で、製品及び資材の在庫金額と製品及び資材の物流費用との合計費用が最小となる製品及び資材の在庫数として算出する在庫算出手段と、前記製品の増加在庫の工場からの物流ルートを選定する物流ルート選定手段と、を備えたことを特徴とするサプライチェーン最適化システム。
　２．前記複数の業務領域は、資材調達業務領域、生産業務領域、販売業務領域であることを特徴とする１に記載のサプライチェーン最適化システム。
　３．前記資材には、仕掛品を含むことを特徴とする１または２に記載のサプライチェーン最適化システム。
　４．前記製品情報は、製品に使用する資材とその資材の数量、製品の工程表及び構成のデータを含むことを特徴とする１乃至３の何れか１項に記載のサプライチェーン最適化システム。
　５．前記生産情報は、製品の生産量と納期の生産計画情報、資材の在庫情報と発注情報と納期情報と価格情報、製品在庫情報を含むことを特徴とする１乃至４の何れか１項に記載のサプライチェーン最適化システム。
　６．前記物流ルート情報は、製品及び資材の物流ルートの、物流リードタイム及び物流費用を含むことを特徴とする１乃至５の何れか１項に記載のサプライチェーン最適化システム。
　７．前記シミュレーションに際し、格納手段に格納された前記サプライチェーンの拠点の情報・通信環境の状態に関する通信環境情報と物流の状態に関する物流情報とを取り入れて、シミュレーションを行うことを特徴とする１乃至６の何れか１項に記載のサプライチェーン最適化システム。
　８．１乃至７の何れか１項に記載のサプライチェーン最適化システムを用いて算出された、販売計画変動時に対応した、工場在庫に設定された前記製品の増加在庫を含む製品及び資材の在庫数、在庫金額、物流費用をサプライチェーンの重要業績評価指標（Ｋｅｙ　Ｐｅｆｏｒｍａｎｃｅ　Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）として設定し、前記サプライチェーンを管理することを特徴とするサプライチェーン最適化方法。
　９．前記サプライチェーン最適化システムを用い、サプライチェーンにおける実際の販売計画の製品の数量変動に対応して、前記製品の増加在庫の物流ルートを選定し、前記サプライチェーンの物流ルートを変更することを特徴とする８に記載のサプライチェーン最適化方法。
　上記により、サプライチェーンで販売計画変動が生じた場合に対応する安全在庫の最適化を、各部門個別ではなく、サプライチェーン全体として行うことができ、資材及び製品の欠品や過剰在庫を効果的に抑制し、在庫金額及び物流費用の合計費用を最小とすることができる。また、製品の最適物流ルートを迅速に算出し変更することにより、納期遅延を防止することができる。
　また、サプライヤーは、ＥＲＰパッケージより、前記シミュレーションの結果の情報を得ることが可能となり、将来の生産計画を立てることができ、急な販売計画変動による生産計画変動が生じても過剰在庫や欠品の発生を抑制することが可能となる。
本発明に係るサプライチェーン最適化システムとサプライチェーンの実施の形態の一例を示す図である。 本発明に係るサプライチェーン最適化システムの一例を示すブロック図である。 製品の安全在庫及び製品の物流ルートについて、従来行われている方法を示す図である。 本発明に係る、製品の増加在庫及び前記増加在庫の物流ルートの方法を示す図である。 図２に示すサプライチェーン最適化システムのフローチャートの一例を示す図である。 実際の販売計画変動時の製品、資材の物流ルートの最適化のフローチャートの一例を示す図である。 フォーキャスト情報及び資材発注確定情報の推移を示す図である。
　以下、図を参照しながら本発明の実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
　図７は、フォーキャスト情報（以下、フォーキャストともいう）及び資材発注確定情報（以下、発注確定ともいう）の推移の例を表すテーブルである。図７では、発注間隔、フォーキャスト発信間隔及び納入リードタイムを１週間とした例である。これらの間隔は、製品及び資材の種類によって適宜設定されるものであり、例えば２週間であったり、１か月であったりする。また間隔はそれぞれ異なっていてもよい。また、図７は発注確定をＰＯ、フォーキャストをＦＣと記す。
　当初の受注により立案された生産計画に従い、発注予定１週に発注確定のＰＯ１が発注されるとともに、フォーキャストのＦＣ１が発信される。ＰＯ１は、２週に納入される。２週には、ＦＣ２がＰＯ２に変更され発注されるとともに、フォーキャストのＦＣ２が発信される。ＰＯ２は、３週に納入される。以下、同様に推移する。図７は、納入が９週で完了する例である。
　図７の例では、前記発注は１週間毎に前記生産計画に基づいてＭＲＰ（Ｍａｔｅｒｉａｌ　Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ　Ｐｌａｎｎｉｎｇ）等によって資材所要量計画が作成され行われる。
　また、フォーキャストと発注確定の間に、更に発注情報、例えば予約情報（予約）等を設けてもよい。この場合、一例を挙げるとフォーキャストは資材の買い取りは確約ではなく、予約は買い取りは確約であるが時期は確約ではなく、発注確定は買い取りも時期も確約したものとしてもよい。
　図１は、本発明に係るサプライチェーン最適化システムとサプライチェーンの実施の形態の一例を示す図である。
　サプライチェーン２００は、一般的に複数の業務領域からなり、前記業務領域の連鎖で構成される。本実施の形態では、前記業務領域を資材調達業務領域（資材調達部門）、生産業務領域（生産部門）及び販売業務領域（販売部門）に区分している。
　資材調達部門２０２は、サプライヤーから資材の調達をし、納入された資材の管理を行う。生産部門２０３は、生産工程内の資材の管理、製品の生産及び工場出荷前の製品の管理を行う。販売部門２０５は、工場出荷後の製品の物流、管理及び販売を行う。販売部門２０５の販売拠点２０５ａ～ｃは、製品を生産する製造会社の販売部門の販売店、及び製造会社とは独立した、例えば特約店、代理店等の販売会社等がある。このため、販売拠点２０５ａ～ｃは、販売部門２０５とは分離し、別組織とされることもある。
　前記区分は、本実施の形態に限定されるものではなく、資材の調達及び生産の形態、製品の仕様、物流形態、販売形態等により適宜区分されるものである。また、本実施の形態では、説明の関係上、このように３部門の構成としたが、実際にはより細分化した複雑な構成を備えたサプライチェーンが形成される。前記業務領域は、複数の拠点で構成されることが多い。例えば、販売部門は、複数の販売拠点で構成されることが多い。本実施の形態では、説明の関係上、販売拠点及び生産拠点をそれぞれ３拠点としている。
　図１において実線の矢印は情報の流れを、破線の矢印は製品、資材等の物の流れを現す。
　サプライチェーン２００において、個別の販売拠点は、複数の顧客オーダー２０６から製品を受注する。但し、販売部門２０５全体として受注し、前記受注を販売拠点２０５ａ～ｃに振り分けることもある。販売部門２０５は、前記受注に基づき生産部門２０３に注文する。前記注文は、顧客オーダー２０６からの受注によらず、販売部門２０５の見込み販売計画で行う場合もある。生産部門２０３は、製品を生産する生産拠点を生産拠点（生産工程）２０３ａ～ｃから選定し、選定された生産拠点は各サプライヤー２０１に資材の発注を行う。
　各サプライヤー２０１は、生産部門２０３の手前に設けられた集約倉庫２０２ａに資材を納入する。集約倉庫２０２ａで資材を一旦在庫しながら必要に応じて生産拠点２０３ａ～ｃに供給する。生産拠点２０３ａ～ｃで生産された製品は、物流在庫２０４ａを経て販売拠点２０５ａ～ｃに納入される。物流在庫２０４ａとは、生産拠点２０３ａ～ｃから販売拠点２０５ａ～ｃに届くまでの物流過程に存在している製品のことで、輸送途中などの非保管在庫をいう。物流在庫２０４ａは物流管理部２０４で管理される。
　本実施の形態では、物流管理部２０４及び物流在庫２０４ａは販売部門２０５内の業務としているが、独立した業務部門としてもよい。
　次に、本発明に係るサプライチェーン最適化システム１００について図１及び図２を参照にして説明する。
　図２は、資材調達から生産を経て顧客（製品出荷先）に至る製品のサプライチェーンの最適化を図るサプライチェーン最適化システム（以下、本システムとも略す）１００の一実施の形態を示すブロック図である。
　図２において、データベース１は、各種データ及び情報を格納する格納手段であり、ＥＲＰパッケージ３００のデータ、情報も中継プログラム５及びデータ処理手段であるデータ処理部６を介して、必要に応じ取り込まれる。取り込まれたＥＲＰパッケージ３００のデータ、情報は、ＥＲＰパッケージ３００で更新された場合は、自動的に取り込まれる。
　ＥＲＰパッケージ３００は統合業務パッケージであり、統合データベースを有し、製品情報、生産情報、サプライチェーンの構成等が格納される。前記製品情報は製品に使用する資材とその資材の数量、製品の工程表及び構成のデータ等から、生産情報は製品の生産量、生産リードタイム、納期、資材の納入ルート、納入リードタイム、在庫、発注、納期、価格の各情報、製品在庫情報等からなる。なお、資材の在庫には仕掛品の在庫も含むものとする。
　販売計画作成手段である販売計画作成部４は、所定の製品の需要（受注）に応じて販売計画を作成する。販売計画作成部４は、販売部門２０５内の、例えば、販売管理部門等に設けられる。前記販売計画は、生産計画作成部３に伝達される。
　生産計画作成手段である生産計画作成部３は、前記販売計画を基に、資材調達上、生産工程上、物流上の各制約条件を考慮して生産計画を作成する。資材調達上の制約条件は、部品生産能力、資材の納入リードタイム、サプライヤーとの間の資材発注契約等がある。前記生産工程上の制約条件は、生産リードタイム、工程の最大生産能力、工程の生産能力切り換え条件等がある。物流上の制約条件は、製品の納入リードタイム、物流能力、倉庫在庫能力等がある。生産計画作成部３は、生産部門２０３内の、例えば、生産管理部門に設けられる。
　前記販売計画及び前記生産計画は、中継プログラム５及びデータ処理部６を介してデータベース１、ＥＲＰパッケージ３００に入力される。
　将来起こり得ると予想される製品の増産に対応するため、販売計画作成部４で、当初販売計画に対し増産を想定し、その変動倍率を基に変動販売計画が立案され、生産計画作成部３に伝達される。生産計画作成部３は、前記変動販売計画及び前記制約条件を基に変動生産計画を作成する。前記変動販売計画及び前記変動生産計画は、データ処理部６に入力される。前記想定による変動倍率は、製品の販売見込み、市場動向及び過去の販売計画変動等を考慮して、機種に応じ適宜設定される。
　データ処理部６は、前記変動販売計画、前記変動生産計画、前記製品情報、前記生産情報、前記物流ルート情報を基にシミュレーションデータを作成する。前記シミュレーションデータは、例えば、納入リードタイム毎に資材を分類したデータ、製品を構成するユニット毎に使用する資材を分類したデータ、前記ユニット毎のユニットに組み上げる生産リードタイム、前記ユニットで在庫する場合の仕掛かり形態のパターンとその在庫金額等のデータ、発注部品と在庫部品及びユニット在庫の組み合わせパターンとその場合の製品の生産リードタイム、製品物流リードタイム、等のサプライチェーンのシミュレーションに用いる各種データである。ここで前記ユニットとは、部品を一定レベルまで組み上げた仕掛品を指す。
　データ処理部６内の、取り入れられた各種データ及び作成された各種データは、データベース１に入力される。
　データ処理部６を設け、前記データ処理部６をＥＲＰパッケージ３００、生産計画作成部３及び販売計画作成部４と結びつけることにより、最新の情報を用いてシミュレーションデータを作成することができる。例えば、設計変更が生じてＥＲＰパッケージ３００のデータが修正された場合等においても、常にＥＲＰパッケージ３００の最新のデータに基づきデータ処理部６でシミュレーションデータを作成することができる。また、予めシミュレーションデータを作成することにより、後述のシミュレーション実行時に、シミュレーションデータを作成する負荷を軽減することができ、迅速なシミュレーションを行うことができる。
　サプライチェーンモデルは、データベース１に格納されたサプライチェーンの構成等のデータを基に、モデル設定手段であるモデル作成部７でコンピューター上に設定される。
　前記サプライチェーンモデルは、実際のサプライチェーンを模擬的にコンピューター上に仮想サプライチェーンとして再現したものである。実際のサプライチェーンの物の流れ、各作業等をコンピューター上に模擬的に再現することができる。
　シミュレーション条件設定部８で、担当者によりシミュレーション期間、例えば販売計画変動により生産計画変動発生後のどの期間までシミュレーションを行うか等、また初期在庫の設定、単位期間の生産量の設定等のパラメータの設定、等のシミュレーション条件の設定が行われる。
　シミュレーション部９で、前記シミュレーションデータ及び前記シミュレーション条件に基づき、シミュレーターで前記設定されたサプライチェーンモデルを用い、シミュレーションが行われる。前記シミュレーションは、販売計画変動に対応して増加となる製品の増加在庫を工場、即ち生産部門２０３の在庫に設定した条件で行われる。前記シミュレーションには、製品及び資材の在庫金額と製品及び資材の物流費用との合計費用が最小となる製品及び資材の在庫数を算出する在庫算出手段と、前記製品の増加在庫の生産部門２０３からの物流ルート（出荷ルート）を選定する物流ルート選定手段の機能が含まれている。
　前記シミュレーションにより、販売計画変動時に、サプライチェーン全体において、販売計画変動に対応できる、即ち資材の欠品による生産遅延及び製品在庫の不足による出荷遅延を防止できる、且つ製品及び資材の在庫金額と製品及び資材の物流費用との合計費用が最小となる製品及び資材の在庫数及び物流ルートの選定を算出する。即ち、サプライチェーンを構成する複数の部門（業務領域）全体で販売計画変動に対応できる製品と資材の在庫数及び物流ルートが、販売計画変動に対応して増加となる製品の増加在庫を生産部門２０３の在庫とする前提で、製品及び資材の在庫金額と製品及び資材の物流費用との合計費用が最小となるように算出される。前記製品の在庫は、販売計画変動に対応して増加となる製品の増加在庫を含んでいる。
　このように、前記シミュレーションでは、前述のような製品の安全在庫の重複による過剰在庫を減少させるため、販売計画変動に対応して増加となる製品の増加在庫は、生産部門２０３の在庫とすることで行われる。しかしながら、前記増加在庫を生産部門２０３の在庫とした場合、前述の通常物流ルートでは販売拠点の販売計画変動に対応することが時間的に困難になることがある。このため、前述の航空便等の臨時物流ルートを想定して、選定される。
　図４は、前記増加在庫を生産部門２０３（図中の工場）の在庫とし、前記増加在庫の生産部門２０３よりの出荷に臨時物流ルート（例えば、航空便）を用いた例を示す図である。
　上記により、サプライチェーンで販売計画変動が生じた場合に対応できる在庫の最適化を、各部門個別ではなく、サプライチェーン全体として、且つ物流ルートの選定と合わせて行うことができ、在庫金額と物流費用の合計費用の最小化を図ることができる。
　特に、在庫金額の増大を招く製品の安全在庫の増加在庫を生産部門２０３での在庫とし、物流ルートの変更で対応することにより、全体での前記増加在庫の減少を図ることができる。
　前記シミュレーションデータは、前述のように常にＥＲＰパッケージ３００、生産計画作成部３及び販売計画作成部４の最新のデータに基づきデータ処理部６で作成される。このため、実際の系に近い、且つ精度の高いシミュレーションが可能になる。
　前記シミュレーションに際し、データベース１より前記サプライチェーンを構成する拠点の情報・通信環境の状態に関する通信環境情報と、物流の状態に関する物流情報と、を取り入れて、シミュレーションを行うことが好ましい。これにより、更に実際の系に近い、且つ精度の高いシミュレーションが可能になる。拠点の情報とは、例えばその拠点が位置する地域の法的な制約、市場動向、社会的な環境（稼働率、人員充足率等）等である。通信環境情報とは、その拠点が位置する地域の通信網の整備状況等である。物流情報とは、物流に係わる交通網の整備状況等である。
　結果評価部１０で、評価担当者により前記シミュレーションの結果（在庫数、在庫金額、物流費用）が評価検討される。更に条件を変えてシミュレーションする必要のある場合は、再度シミュレーション条件設定部８で条件を設定してシミュレーションを行うことができる。これにより、評価の範囲を広げることが可能になる。
　前記シミュレーションの結果は、フィードバックされ、データベース１に格納され、更にデータ処理部６及び中継プログラム５を介してＥＲＰパッケージ３００に入力される。なお、データ処理部６を介さず、データベース１から直接中継プログラム５を介してＥＲＰパッケージ３００に入力してもよい。
　図５は、図２に示すサプライチェーン最適化システムのフローチャートの一例を示す図である。データベース１にはＥＲＰパッケージ３００から必要なデータ、情報が取り込まれているものとする。
　ステップＳ１０１で、販売計画作成部４で想定した変動倍率による変動販売計画が作成される。
　ステップＳ１０２で、生産計画作成部３によりステップＳ１０１で作成された変動販売計画に基づき、変動生産計画が作成される。
　ステップＳ１０３で、データ変換部６で前記変動販売計画、前記変動生産計画、前記製品情報、前記生産情報、前記物流ルート情報を基にシミュレーションデータが作成される。
　ステップＳ１０４で、モデル作成部７でデータベース１に格納されたサプライチェーンの構成等の情報を基にコンピューター上にサプライチェーンをモデル化したサプライチェーンモデルが作成される。前記サプライチェーンモデルは、ステップＳ１０３で作成されたシミュレーションデータに基づき、発注部品、在庫部品、及び製品在庫を含む組み合わせパターンで、複数作成される。
　ステップＳ１０５で、シミュレーション条件設定部８でシミュレーション条件が担当者により設定される。前記シミュレーション条件の設定は、シミュレーション期間、初期在庫の設定、単位期間の生産量の設定等パラメータの設定、等である。
　ステップＳ１０６で、シミュレーション部９で前記サプライチェーンモデルを用いたシミュレーションが、販売計画変動に対応して増加となる製品の増加在庫を工場即ち生産部門２０３の在庫とする条件で行われる。シミュレーションの結果として、販売計画変動に対応できる、資材、製品の在庫数と物流ルートが、在庫金額と物流費用の合計費用が最小となるように算出される。
　ステップＳ１０７で、結果評価部１０で評価担当者が前記シミュレーションの結果（在庫数、在庫金額及び物流費用）を評価検討する。更に条件を変えてシミュレーションする必要のある場合は（ステップＳ１０７；ＮＯ）、ステップＳ１０５で再度条件を設定してシミュレーションを行う。再シミュレーション不要の場合は（ステップＳ１０７；ＹＥＳ）、ステップＳ１０８でシミュレーションの結果をデータベース１に格納する。
　ステップ１０９で、前記シミュレーションの結果をデータベース１からＥＲＰパッケージ３００に転送し、ＥＲＰパッケージ３００のデータ、情報に反映させる。
　ＥＲＰパッケージ３００に入力された前記シミュレーションの結果の在庫数、在庫金額と物流費用は、サプライチェーン２００の重要業績評価指標（ｋｅｙ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｉｎｄｉｃａｔｏｒ、以下、ＫＰＩと略す）として設定され、サプライチェーンを管理する指標として用いられる。サプライチェーン２００の稼働時に、在庫数、在庫金額と物流費用が、ＫＰＩを指標として測定され管理される。これにより、サプライチェーン２００全体を、販売計画変動時においても製品の納期遅延を生じることのなく、且つ在庫金額と物流費用の合計費用を最小として維持管理することが可能になる。
　上記によりサプライチェーン２００全体として、販売計画変動時に納期遅延を生じない在庫数及び在庫金額と物流費用の合計費用の最適化を行うことができる。
　（販売拠点毎の変動）
　ここで実際のサプライチェーン２００上での実際の販売計画変動（以下、実販売計画変動という）は、個別の販売拠点に生じる。このため、個別の販売拠点の販売計画変動に応じてサプライチェーン２００の製品の物流ルートの最適化を図ることが求められる。例えば、図１のサプライチェーン２００において、販売拠点２０５ａでは数量増の販売計画変動が生じ、且つ製品納期が短く、販売拠点２０５ｂでは販売計画変動がなく、且つ製品納期が長く、販売拠点２０５ｃでは販売計画変動がなく、且つ製品納期が販売拠点２０５ａと２０５ｂの中間位等の場合がある。
　このため、個別の販売拠点の販売計画変動に応じ、前述のシミュレーションで算出された生産部門２０３での製品の増加在庫及び想定された前記増加在庫を出荷する臨時物流ルートが適用される。
　また、販売拠点２０５ｂに納入予定している物流在庫２０４ａの製品を販売拠点２０５ａに振り向け、実販売計画変動に基づく生産計画変動（以下、実生産計画変動という）で増産される製品を販売拠点２０５ｂに振り向ける等の処理も行われることがある。
　資材についても同様に生産拠点の実生産計画変動に応じてサプライチェーン２００の資材の物流ルートの最適化が図られる。例えば、生産拠点２０３ａでは生産能力に余裕があり、生産拠点２０３ｂでは余裕がないため、実生産計画変動にともなう増産を生産拠点２０３ａで行う場合等である。この場合、生産拠点２０３ｂに納入予定している集約倉庫２０２の資材を生産拠点２０３ａに振り向け、新たにサプライヤー２０１から納入される資材を生産拠点２０３ｂに振り向ける等である。
　上記物流ルートの最適化は、図２に示すサプライチェーン最適化システム１００で、前述のサプライチェーンモデルを用いたシミュレーションで、前述の在庫数、物流ルートの算出の場合に準じて行われる。
　顧客からの受注変動情報は、顧客オーダー２０６からＥＲＰパッケージに３００を介してサプライチェーン最適化システム１００に伝達される。前記受注変動情報は、生産増となる製品の納期及び担当する販売拠点の情報も含む。また、前記受注変動情報は担当する生産拠点から伝達してもよい。
　前記受注変動情報は、サプライチェーン最適化システム１００で中継プログラム５を介して販売計画作成部４に伝達される。
　販売計画作成部４は、前記受注変動情報を基に実変動販売計画を立案し、生産計画作成部３に伝達する。前記実変動販売計画は、各販売拠点の変動数量とその納期を含む。生産計画作成部３は、前記実変動販売計画及び生産部門２０３で在庫している増加在庫の数を基に実変動生産計画を作成する。前記実変動販売計画及び前記実変動生産計画は、データ処理部６に入力され、更に、中継プログラム５及びデータ処理部６を介してデータベース１、ＥＲＰパッケージ３００に入力される。
　データ処理部６は、前記実変動販売計画、前記実変動生産計画、前記製品情報、前記生産情報、前記物流ルート情報、前述のシミュレーションでの前記増加在庫、想定された前記臨時物流ルートを基に実シミュレーションデータを作成する。
　データ処理部６内の、取り入れられた各種データ及び作成された各種データは、データベース１に入力される。
　サプライチェーンモデルは、前述のサプライチェーンモデルが用いられる。
　シミュレーション条件設定部８で、担当者により実シミュレーション条件の設定が行われる。この場合には、物流ルートの変更制限、限定等である。
　シミュレーション部９で、前記実シミュレーションデータ及び前記実シミュレーション条件に基づき、シミュレーターで前記サプライチェーンモデルを用い、シミュレーションが行われる。
　前記シミュレーションにより、実販売計画変動時に、個別の販売拠点の販売計画変動に応じたサプライチェーン２００上にある、前記増加在庫の出荷数とその臨時物流ルート、物流在庫２０４ａの製品の、最適な物流ルート、即ち納入先が選定される。資材についても同様に生産拠点の実生産計画変動に応じてサプライチェーン２００上の資材の最適な物流ルート（納入先）が選定される。
　結果評価部１０で、評価担当者により前記シミュレーションで選定された製品、資材の最適物流ルートが評価検討される。更に条件を変えてシミュレーションする必要のある場合は、再度シミュレーション条件設定部８で条件を設定してシミュレーションを行うことができる。これにより、評価の範囲を広げることが可能になる。
　前記最適物流ルートは、フィードバックされ、データベース１に格納され、更にデータ処理部６及び中継プログラム５を介してＥＲＰパッケージ３００に入力される。なお、データ処理部６を介さず、データベース１から直接中継プログラム５を介してＥＲＰパッケージ３００に入力してもよい。
　ＥＲＰパッケージ３００に入力された前記製品及び資材の最適物流ルートは、サプライチェーン２００に適用され、サプライチェーン２００の製品及び資材の物流ルートが変更される。
　図６は、実販売計画変動時の製品、資材の物流ルートの最適化のフローチャートである。
　ステップＳ２０１で、顧客からの受注変動情報が入力される。
　ステップＳ２０２で、販売計画作成部４で受注変動情報を基に実変動販売計画が作成される。
　ステップＳ２０３で、生産計画作成部３で、ステップＳ２０２で作成された実変動販売計画に基づき、実変動生産計画が作成される。
　ステップＳ２０４で、データ変換部６で前記実変動販売計画、前記実変動生産計画、前記製品情報、前記生産情報、前記物流ルート情報、前述のシミュレーションでの前記増加在庫、想定された前記臨時物流ルートを基に実シミュレーションデータが作成される。
　ステップＳ２０５で、シミュレーション条件設定部８で実シミュレーション条件が担当者により設定される。前記シミュレーションの条件の設定は、物流ルートの変更制限、限定等である。
　ステップＳ２０６で、シミュレーション部９でサプライチェーンモデルを用いたシミュレーションを行い、シミュレーションの結果として、実販売計画変動時に、個別の販売拠点の販売計画変動に応じたサプライチェーン２００上にある、生産部門２０３で在庫の製品の増加在庫を出荷する臨時物流ルート、及び物流在庫２０４ａの製品の最適な物流ルートが選定される。同時に生産拠点の実生産計画変動に応じてサプライチェーン２００上の資材の最適な物流ルートが選定される。
　ステップＳ２０７で、結果評価部１０で評価担当者により前記シミュレーションで選定された製品、資材の最適物流ルートを評価検討する。更に条件を変えてシミュレーションする必要のある場合は（ステップＳ２０７；ＮＯ）、ステップＳ２０５で再度条件を設定してシミュレーションを行う。再シミュレーション不要の場合は（ステップＳ２０７；ＹＥＳ）、ステップＳ２０８で前記最適物流ルートをデータベース１に格納する。
　ステップ２０９で、前記最適物流ルートをデータベース１からＥＲＰパッケージ３００に転送し、ＥＲＰパッケージ３００のデータ、情報に反映させる。
　ステップＳ２１０で、前記最適物流ルートをサプライチェーン２００に適用し、サプライチェーン２００の製品、資材の物流ルートを変更する。
　上記により、サプライチェーンで販売計画変動が生じた場合に対応できる在庫の最適化を、各部門個別ではなく、サプライチェーン全体として、且つ物流ルートの選定と合わせて行うことができ、在庫金額と物流費用の合計費用の最小化を図ることができる。
　特に、在庫金額の増大を招く、販売の増加変動に対応する製品の安全在庫の増加在庫を工場での在庫とし、物流ルートの変更で対応することにより、前記増加在庫を最小とすることができる。また、工場での在庫となるため、在庫品の単価は、工場出荷価格（工場原価）となり、サプライチェーン全体での在庫金額の縮小を図ることができる。
　また、サプライチェーンで実際に販売の増加変動が生じた際に、製品、資材の最適物流ルートを迅速に算出し変更することができ、これにより納期遅延を防ぎ、販売機会損失の発生を防止することができる。
　１００　サプライチェーン最適化システム
　２００　サプライチェーン
　３００　ＥＲＰパッケージ
　１　データベース
　３　生産計画作成部
　４　販売計画作成部
　５　中継プログラム
　６　データ処理部
　７　モデル作成部
　８　シミュレーション条件設定部
　９　シミュレーション部
　１０　結果評価部

Claims (9)

  1. 資材の発注情報が将来の資材発注見込み情報（フォーキャスト情報）から資材発注確定情報へと移行する、また販売計画の製品数量変動により生産計画変動の生ずることがある生産計画を含む、製品の資材調達から生産を経て販売に至る複数の拠点を有する複数の業務領域からなる一連のサプライチェーンの最適化を図るサプライチェーン最適化システムであって、
    データ及び情報を格納する格納手段と、
    前記サプライチェーンをモデル化したサプライチェーンモデルをコンピューター上に設定するモデル設定手段と、
    前記サプライチェーンの販売計画に製品数量変動が生じた場合に、変動販売計画を生成し前記格納手段に格納する販売計画作成手段と、
    前記変動販売計画に基づき、変動生産計画を生成し格納手段に格納する生産計画作成手段と、
    製品情報、生産情報、物流ルート情報が格納されているＥＲＰ（Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｐｌａｎｎｉｎｇ）パッケージから前記製品情報、前記生産情報、前記物流ルート情報を、前記格納手段から前記変動販売計画、前記変動生産計画を、取り入れるとともに、前記製品情報、前記生産情報、前記物流ルート情報、前記変動販売計画、前記変動生産計画を基にシミュレーションデータを生成し、前記格納手段に格納するデータ処理手段と、
    前記サプライチェーンモデルを用い、前記シミュレーションデータに基づき、販売計画変動に対応したシミュレーションを行い、販売計画変動時に、製品の欠品を起こさない製品及び資材の在庫数を、販売計画変動に対応して増加となる製品の増加在庫を工場在庫に設定した条件で、製品及び資材の在庫金額と製品及び資材の物流費用との合計費用が最小となる製品及び資材の在庫数として算出する在庫算出手段と、前記製品の増加在庫の工場からの物流ルートを選定する物流ルート選定手段と、
    を備えたことを特徴とするサプライチェーン最適化システム。
  2. 前記複数の業務領域は、資材調達業務領域、生産業務領域、販売業務領域であることを特徴とする請求項１に記載のサプライチェーン最適化システム。
  3. 前記資材には、仕掛品を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のサプライチェーン最適化システム。
  4. 前記製品情報は、製品に使用する資材とその資材の数量、製品の工程表及び構成のデータを含むことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のサプライチェーン最適化システム。
  5. 前記生産情報は、製品の生産量と納期の生産計画情報、資材の在庫情報と発注情報と納期情報と価格情報、製品在庫情報を含むことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のサプライチェーン最適化システム。
  6. 前記物流ルート情報は、製品及び資材の物流ルートの、物流リードタイム及び物流費用を含むことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のサプライチェーン最適化システム。
  7. 前記シミュレーションに際し、格納手段に格納された前記サプライチェーンの拠点の情報・通信環境の状態に関する通信環境情報と物流の状態に関する物流情報とを取り入れて、シミュレーションを行うことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載のサプライチェーン最適化システム。
  8. 請求項１乃至７の何れか１項に記載のサプライチェーン最適化システムを用いて算出された、販売計画変動時に対応した、工場在庫に設定された前記製品の増加在庫を含む製品及び資材の在庫数、在庫金額、物流費用をサプライチェーンの重要業績評価指標（Ｋｅｙ　Ｐｅｆｏｒｍａｎｃｅ　Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）として設定し、前記サプライチェーンを管理することを特徴とするサプライチェーン最適化方法。
  9. 前記サプライチェーン最適化システムを用い、サプライチェーンにおける実際の販売計画の製品の数量変動に対応して、前記製品の増加在庫の物流ルートを選定し、前記サプライチェーンの物流ルートを変更することを特徴とする請求項８に記載のサプライチェーン最適化方法。
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