Monohakobi Techno Forum 2016

きらり技術力NYK自動車物流事業への技術貢献－ 測位技術の現場適用に関する研究 －2016年11月11日

株式会社MTI 物流グループ
粟本 繁

1© Copyright 2016
Monohakobi Technology Institute目次
１．はじめに
２．完成車物流現場の見える化<1> 完成車輸送トラッキング<2> 完成車のインアウト管理<3> 完成車の拠点内位置管理
３．おわりに2© Copyright 2016
Monohakobi Technology Institute目次
１．はじめに
２．完成車物流現場の見える化<1> 完成車輸送トラッキング<2> 完成車のインアウト管理<3> 完成車の拠点内位置管理
３．おわりに3© Copyright 2016
Monohakobi Technology Institute１．はじめに<1> 自動車工業会の動き
日本自動車工業会電子情報フォーラム2016資料より作成
サプライチェーンマネジメント（SCM）

CAD
DMU
商品企画

デザイン

設計

生産管理

CAE
実験評価

プロダクト・ライフサイクルマネジメント（PLM）

生産準備生産
EDI

調達

RFID

物流

販売･サービス

お客様※DMU： Digital Mock-Up

4© Copyright 2016
Monohakobi Technology Institute１．はじめに<2> 自動車物流事業について

5© Copyright 2016
Monohakobi Technology Institute１．はじめに<3> MTIの自動車物流事業領域における研究･開発テーマ

完成車物流作業･貨物の見える化

完成車輸送の見える化

 RFIDによるインアウト管理
 測位衛星による位置管理 完成車輸送トラッキング

安全性向上

品質向上

・ヤードレイアウト・オペレーション標準化
・疲労検知、居眠り検知・防止、事故防止
・貨物（完成車）輸送環境計測･評価、振動試験

6

効率向上

・各種オペレーション最適化
・自動プランニング（ヤード、バース、作業員配置）
・作業自動認識（トラッキング、分析・指示）・要素技術（ウェアラブル、音声・画像利用、測位）、etc.
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Monohakobi Technology Institute目次
１．はじめに
２．完成車物流現場の見える化<1> 完成車輸送トラッキング<2> 完成車のインアウト管理<3> 完成車の拠点内位置管理
３．おわりに7© Copyright 2016
Monohakobi Technology Institute２．完成車物流現場の見える化 背景1（陸送ルート）
NYK完成車物流事業領域において貨物（完成車）陸送サービスは各地固有の事情により提供サービスレベルに差がありキャリアカー鉄道輸送（ 各国固有事情：e.g. 悪路、渋滞、ドライバー特性など）

国や地域によって様々なキャリアカー運行ルート状況

どの地域・国においても高品質な陸送サービスをご提供するための仕組み作りが必要⇒ 完成車輸送トラッキング8© Copyright 2016
Monohakobi Technology Institute２．完成車物流現場の見える化 背景2（拠点内物流作業）
物流作業の見える化への期待

・顧客サプライチェーン管理の高度化への寄与
・物流作業の効率化（車両蔵置･探索時間短縮、省人化）・作業プロセス･ルーティング、ヤード内目的別エリア配置などの最適化
・安全管理（事故防止）～ 作業品質管理

完成車の⇒ インアウト管理⇒ 拠点内における位置管理

9※PDI（Pre-Delivery Inspection）：納車前点検※VDC（Vehicle Distribution Center）：完成車物流センター© Copyright 2016
Monohakobi Technology Institute目次
１．はじめに
２．完成車物流現場の見える化<1> 完成車輸送トラッキング<2> 完成車のインアウト管理<3> 完成車の拠点内位置管理
３．おわりに10© Copyright 2016
Monohakobi Technology Institute２．完成車物流現場の見える化<1> 完成車輸送トラッキング［昨年度フォーラム資料より］
現場状況を正しく把握するため、現場視察と輸送環境の実計測･分析･評価を適時実施

振動衝撃計

ﾄﾞﾗｲﾌﾞﾚｺｰﾀﾞ⇒ 実際の陸送に同行し現場状況を把握するとともに振動衝撃計による衝撃値の計測
ドライブレコーダによるデータ収集
振動衝撃計計測結果の例

陸送経路を総合的に分析･評価

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Monohakobi Technology Institute２．完成車物流現場の見える化<1> 完成車輸送トラッキング トラッキングシステム開発
必要要件
ⅰ．運用上
- 走行ルート状況（e.g. アジア、東南アジア圏固有事情）- 外資規制ⅱ．システム上- 技術適合性- 通信環境（データ通信電波強度＆通信速度）
ⅲ．設置容易性＆低運用コスト

ⅳ．運行管理・貨物追跡システム機能（TMS：Transport Management System)

12[参考] 日本国内における運行記録計設置義務・2015/4/1以降、車両総重量7トン以上8トン未満（最大積載量4トン以上5トン未満）のトラックについても、運行記録計の装着が義務付け（新車のみ）
・2017/4/1以降は、使用中の車両にも装着義務付け⇒ デジタコと連動したドライブレコーダなどの製品化が進展© Copyright 2016
Monohakobi Technology Institute２．完成車物流現場の見える化<1> 完成車輸送トラッキング
テストスマートフォン（＋評価ソフト）

 技術検証・結果
テストスマートフォンを用いたトラッキングトライアル
・実施期間：3週間
・設置キャリアカー台数：5台
・走行ルート：外地（東南アジア）の規定輸送ルート

ａ．データ通信の電波状態
今回のトライアル実施エリアでは実用に問題ないレベル＊ただし、国やエリアによっては回線が脆弱になる場合あり（e.g. 2G通信レベル（LTE通信の数千分の一程度））ｂ．測位精度
予定ルートから外れていないことを判定可能

テストスマートフォンキャリアのデータ通信の電波強度

電波強度

比率(%)

備考

4 (強)

96.8

asu値≧1231.2

asu値≧821.4

asu値≧51 (弱)0

asu値≧30 (圏外)

0.6

asu値≦2⇒ 通信状態、測位精度は及第点※asu： Arbitrary Strength Unit

テストスマートフォン内蔵GPSの測位精度

 今後
現場蓄積ノウハウをもとにシステム開発実用化フェーズに移行

13

GPS測位精度

比率(%)

備考

高99.9

測位精度≦50m

低0.1

測位精度>50m© Copyright 2016
Monohakobi Technology Institute目次
１．はじめに
２．完成車物流現場の見える化<1> 完成車輸送トラッキング<2> 完成車のインアウト管理<3> 完成車の拠点内位置管理
３．おわりに14© Copyright 2016
Monohakobi Technology Institute２．完成車物流現場の見える化* VIN（Vehicle Identification Number）：車両識別番号** RFID完成車物流適用ガイドライン１版：JAMAEIE156<2> 完成車のイン･アウト管理
 目的

物流行程の各ポイントでのVIN* による個体管理（日本自動車工業会標準のRFID完成車物流適用ガイドライン** に基づく）

 技術検証結果
ａ．RFID（VIN情報）の自動読み取り
RFID貼付場所、リーダアンテナ位置、読み取り場所などを変えてテスト⇒ 何れの場合も問題なく必要情報を読み取れることを確認

ｂ．RFIDへの情報書き込み

RFID貼付場所と読み取り率確認テスト風景

本船積込時のRFID読み取りテスト風景

日本自動車工業会標準（6/8bitコンパクション）での追加情報書き込みを想定⇒ 文字コードのビット数による差はほとんど無し⇒ 一時停止が必須（書込時間の例：6/8フラグチェック＋データ生成＋書き込み＆ベリファイでmax.1.8秒程度）

15[使用機材]
・RFIDリーダ：Impinj Revolution
・RFID：Alien SH(Higgs3)© Copyright 2016
Monohakobi Technology Institute２．完成車物流現場の見える化<2> 完成車のイン･アウト管理

RFID読み取り基礎実験風景

キャリアカーでの輸送時のRFID読み取りテスト風景

 今後
得られた技術検証結果をもとに→ 現場固有課題の洗い出し→ 現場への実導入検証を継続
本船積込時のRFID読み取りテスト風景

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Monohakobi Technology Institute目次
１．はじめに
２．完成車物流現場の見える化<1> 完成車輸送トラッキング<2> 完成車のインアウト管理<3> 完成車の拠点内位置管理
３．おわりに17© Copyright 2016
Monohakobi Technology Institute２．完成車物流現場の見える化<3> 完成車の拠点内位置管理
 目的・位置管理システム適用によるKPI管理の実現
・荷主の計画変更などへの素早い対応

一般的な完成車ターミナル内配置

・輸出・輸入・積み替え
・VDCへの一括搬送- 車種毎･船毎に蔵置- 位置登録技術確立済- 足車/作業動線を効率化

引き受け
登録エリア

バルク管理エリア
浜出しエリア

A.個車単位の位置特定が不要

PDIエリア
ディーラー
配送エリア

B.個車単位の位置特定が必要
・輸出車引き受け登録
・PDI対象車のピッキング
・ディーラーへの個車搬出

駐車マス（スロットNo.）とVIN 情報で
個車単位の位置管理※1スロット：e.g. 2.5m×5.5m

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Monohakobi Technology Institute２．完成車物流現場の見える化<3> 完成車の拠点内位置管理［屋外蔵置車両の位置管理システム開発事例］⇒ スマートフォンとGPS端末を用いた車両位置管理システムを開発⇒ 各車両の位置情報を簡単に取得し、上位システムで管理できるようにした

車両位置管理システム

19© Copyright 2016
Monohakobi Technology Institute２．完成車物流現場の見える化<3> 完成車の拠点内位置管理［車両情報＋位置情報取得作業の例］

スマートフォン画面の例

車両情報読み取り（+自動測位）の作業

20

車両情報と位置情報の収集作業が容易かつ時間短縮された© Copyright 2016
Monohakobi Technology Institute２．完成車物流現場の見える化<3> 完成車の拠点内位置管理［システム導入効果の事例］
全蔵置車両（取得位置情報）

本船出航日の前日に確定した船積対象車両の蔵置位置（右下図）
右上図のヤード内蔵置車両
約10,000台の中から、右下図のような不規則に蔵置された343台を0.5営業日中に引抜する必要がピックアップ対象車両 (出荷分）あった。
本システムにより、全台数の抽出を定時内に終え、予定通り船積み完了できた。

21© Copyright 2016
Monohakobi Technology Institute２．完成車物流現場の見える化<3> 完成車の拠点内位置管理 技術検証・結果（汎用GPSデバイスによる完成車測位）
N

4m
2m
W

ES

汎用GPSデバイス測位精度の例

2.5m
5.5m

・バルク管理･浜出しエリア ⇒ 測位精度は必要十分
・個車特定必要エリア ⇒ 測位精度不十分→ スロットNo.修正入力作業が発生
測位結果（左右入れ違い発生レベル）

22© Copyright 2016
Monohakobi Technology Institute２．完成車物流現場の見える化<3> 完成車の拠点内位置管理［測位方式･デバイスの例］
測位衛星（GNSS）利用（屋外向け）
簡易型
名称 スマートフォン
内蔵GPS

汎用品

一般高精度用～簡易測量用
小型デバイス 相対測位
単独測位
準天頂衛星
（RTK方式） （PPP方式） （QZSS）

GPS（屋内）高精度測量用 エリア判定用

大型アンテナ IMES

無線電波技術、その他（屋外／屋内向け）
センサ＋タグ

＋2周波
受信機

RFID
（フロアタグ）

MTI開発品

測位 ±5m
精度 ～10m±2.5m～±数cm～１m以下±数10cm
～１m以下

±数cm
～１m以下

(CEP)

価格 －

約2万円／台

備考 ・内蔵型デバイスの製造 ・安価で高性能な ・地上基準点にRTK測位ができ よらない精密中止進行中・バルク管理レベルの測位精度（2周波測位＋補正情報）－±0.３～数m
・1台の送信機に一つの位
置情報

－
作業端末で
フロアタグ内情報を非接触読み取り数百万円

るモジュール出現・基準局が測位対象エリアの比較的近くに必要・2018年より実運用
測位可能(４機体制)
・測位結果収束 ・QZSSからのに時間を要する
補正情報で・補正情報を使う
誤差補正
方式もあり
・日本中心

※GNSS（Global Navigation Satellite Systems）：全地球航法衛星システム⇒ GPS、GLONASS、BeiDou（北斗）、QZSS（準天頂衛星）、等※RTK（Real Time Kinematic）：干渉測位方式※PPP（Precise Point Positioning）： 単独搬送波位相測位方式※QZSS（Quasi-Zenith Satellite System）：準天頂衛星システム

23

±数cm

・リアルタイム
・屋内専用
・電波：・屋内設置用
測位不可能 ・既存受信機 UWB、WiFi、・屋外設置の・機材所持して を利用可能
Bluetoothなど
場合、耐久性のヤード内（→屋内外 ・UWBは日本ではメンテナンス性
作業不可能
シームレス
屋内利用のみ要検討測位）※IMES（Indoor Messaging System）※UWB（Ultra Wide-Band）：超広帯域無線※CEP（Circular Error Probable）：円形確率誤差
半径CEPの円の内側に全測位点の50％が含まれる（＝2drms）© Copyright 2016
Monohakobi Technology Institute２．完成車物流現場の見える化<3> 完成車の拠点内位置管理 技術検証･結果（高精度測位(GNSS)デバイスによる完成車測位）
N

N

0.5m

4m

2m

0.125m
E

W

W

E

S

S

汎用GPSデバイス測位精度の例

2.5m
5.5m

測位結果（左右入れ違い発生レベル）

24

民生用GNSSモジュール測位精度の例
2.5m
5.5m

民生用GNSSモジュールを用いたデバイスにて評価実験を実施（MTI試作機）
個車単位（スロットイン）レベルでの測位が可能な測位精度が得られた（本検討ではRTK方式利用）

試作GNSSデバイスでの蔵置車両測位結果（個車単位測位可能レベル）© Copyright 2016
Monohakobi Technology Institute２．完成車物流現場の見える化<3> 完成車の拠点内位置管理 技術検証･結果（高精度測位(GNSS)デバイスによる完成車測位）その2
実運用上の懸念点についての確認実験
a．電源投入直後

b．補正情報が途切れた時⇒ 電源投入後、所定の測位精度が得られる状態になったことの判定が必要⇒ 測位実施中の補正情報切断は1分程度までは精度に影響を及ぼさない 今後
高精度測位デバイスを用いた完成車位置管理システムの実現場導入 → 現場要件に沿ったシステム化→ 完成車ターミナルにてフィージビリティスタディ実施

25© Copyright 2016
Monohakobi Technology Institute２．完成車物流現場の見える化 今後 その2<3> 完成車の拠点内位置管理

現場環境による影響への対応

高精度測位デバイスによる実現場での測位結果⇒（建物近くのハイルーフ車両を測位）

実際の蔵置位置測位結果
現場風景

実際の車両蔵置位置（緑点）に対して、大きな測位誤差発生
原因：・貨物が大きな金属の塊
・様々な大きさの車両
・建物や巨大船舶付近⇒ 電波反射の影響⇒ 天空が制限（測位に利用できる衛星数が減少）⇒ 衛星電波のマルチパスの影響

測位結果

現場環境によっては、GNSS測位と他の技術を組み合わせるなどの方法が必要⇒ 現場環境･運用に即した無線測位技術や自律(慣性)航法技術、ソフトウェアによる補正技術などを検証中

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Monohakobi Technology Institute目次
１．はじめに
２．完成車物流現場の見える化<1> 完成車輸送トラッキング<2> 完成車のインアウト管理<3> 完成車の拠点内位置管理
３．おわりに27© Copyright 2016
Monohakobi Technology Institute3．おわりに

本講演での技術検討紹介内容
 完成車のキャリアカー輸送トラッキング RFIDによる完成車のインアウト管理
 完成車の屋外拠点内位置管理
今後の展開
 基礎技術検証 ＋ 実現場での検証
 動線管理や拠点内･拠点間の作業効率化
 レイアウト･オペレーション最適化
現場環境による技術課題を克服し実現場へ適用得られた情報の分析・活用28© Copyright 2016
Monohakobi Technology Instituteご清聴ありがとうございました

29© Copyright 2016
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