積付アルゴリズムの開発と適用事例の広がり～ Numerical Optimizerによる開発事例～

2016/11/18

数理システムユーザーコンファレンス2016

若狭 信治

株式会社NTTデータ数理システムとの取組内容

積付自動計算における最適化に関わるアルゴリズムの開発※平準化含む3Ｄによる計算結果描画※物流コンサルタントによる運営を考慮したシステム設計

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はじめに（ネットロック株式会社の紹介）

社名：ネットロック株式会社

http://www.netloc.co.jp/

本社：

東京都港区高輪4-18-19 ＡＳ高輪ネットロックビル

創立：

創業日 1998年8月15日、設立日2000年7月11日

代表取締役：名取 浩
資本金： 80,000,000円
主要事業：
・物流改革案の提案（企画・設計・情報システム構築・管理）
・倉庫業務・流通加工業務・コールセンター等のアウトソーシング受託
・ＰＢの開発から輸入・販売支援（商社機能の提供）
・日本企業に対するタイ進出支援（法務・会計・ＩＴ・物流サポート）2

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積付自動計算システムの紹介（バンニングマスター）

概要説明(積付自動計算システム：バンニングマスターとは )食品・日用雑貨・インテリア・住宅設備機器・精密機器・自動車部品メーカーなど約４００ライセンスの納品実績

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バンニングマスター 運用フロー
３サイズ+重量CSVデータ取り込み～3Ｄシュミレーション

上位
システム

3次元での最適計算※トラック・コンテナ数を確定

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バンニングマスター導入における本当のメリット（積載向上⇒全体業務改善）

業務の内製化
積載向上はコスト低減に直結

アウトソーシング
積載向上によるコスト低減はアウトソーシング先の課題＝○＝ ×（？）

長期の視野で考えると・・・

環境の変化に伴い、業務の内製化・アウトソーシングは繰り返される

業務品質とコストはトレードオフの関係
アウトソーシング先は余裕のあるスペース（トラック・コンテナ）、余裕のある作業スケジュールを設定した方が作業品質・採算を維持しやすい。⇒コスト増加

荷主は最低のスペース（トラック・コンテナ）、短時間での作業スケジュールを設定した方が物流コストが低減する。

トレードオフの関係をバランスさせる
発注情報から導き出す⇒トラック・コンテナ数が担保される（3次元積載）→あるべき物流費

7アルゴリズムが考慮する要件◆部品輸出プラン＜計算結果＞
40フィート20フィート

：：1台・積載率79.5％
1台・積載率83.5％ 計2台

重心が中心へ来るように噛み合わせをつけ荷崩れ防止

ドアにむかって低く積む

2コンテナ目は最小のコンテナを選択

片方のコンテナへ製品の数量が偏らないように均等に配列する（平準化）8バンニングマスターの特徴①

熟練者

制約条件

追 加

同じ品質・積載率・・・（空きスペースの可視化）
9バンニングマスターの特徴② 業務の逆転（発注受付時）

システム導入前
発注受付

コンテナ・トラック手配
作業スケジュール調整
（物流）

（事務）

作業

業務の逆転

システム導入後
発注受付
コンテナ・トラック手配（事務）

作業スケジュール調整

（物流）

作業
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様々な物流現場における積載率の向上（バンニングマスター）

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ダンボール箱への詰め合せ（WMSとの連携）
受発注システム

梱包に最適なダンボールを選択＜メリット＞①運賃の低減が可能
アルゴリズムにより最小のダンボールを選択。
⇒１サイズあたり一般的に100円/件の配送コスト低減②運送会社へのサイズ情報提供が可能
運送費の値下げ交渉につながります。
⇒一般的に20円/件の配送費値下げに繋がる③適正サイズの段ボールを事前に準備可能⇒必要な段ボールの作り置きが可能
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カゴ車BOX+バンニングマスターによる運用メリット＜メリット＞①カゴに対して4枚の棚の設置が可能（積載向上）
複数商品の混載状況に合わせて、何枚の棚を設置すべきかをアルゴリズムが判断（事前ルールは必要）。
多品種であっても積載率を高める計算をします。
②入庫作業の効率化
商品の配置が棚単位でデータ管理される為、入庫時はカゴ車ごと入庫すれば、そのまま商品単位の在庫管理が可能です。

物流センター

工場

物流センター

物流センター13

トラック上空間の活用（幹線輸送）

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Numerical Optimizerによる積付エンジンの開発紹介

15アルゴリズムによる空間分割の考え方① 1手目を決めて、全体のストーリー（流れ）を決める。
※②・③を繰り返しながら、手詰まりになるとストーリーを省く。
② 空間を選択する。（6種の空間分割を評価。例：ここに置いたら、次に置けなくなる空間の評価を下げる）③ 全ての空間へ、全てのアイテム（ダンボール）を当てはめて評価する。（アイテムの配置を評価する）④ コンテナ・トラック等の箱への入れ込み、箱の選択をする。

⑤ 最後に空間の入れ替えをし、更に評価が高くなる空間の選択があれば入れ替えをする。
充填率や制約条件を加味した積載計算結果を評価

良い積載を選択し、ブロック化しながら充填率をあげていく。

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アルゴリズム開発に考慮する制約要件例
・積付自動計算システム：バンニングマスターでは、次の制約条件を常に考慮。
・アルゴリズムによる計算時だけでなく、計算後の修正（追加・キャンセル等）時も制約条件を考慮した計算が可能。

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積付エンジンにおけるNumerical Optimizer （NTTデータ数理システム）活用について解きたい問題
国産

テキスト

付属のモデリング言語【SIMPLE】により数式をスピーディにモデル化

Excel
ArcGIS

豊富なアルゴリズム

データWord

国産パッケージであり、開発者が直接サポートを行うため対応が迅速

線形計画・混合整数線形計画はもちろんのこと、2次計画・非線形計
画問題も強力にサポート！

ユーザカスタム
アプリケーション

指定されたモデルの最適解を求解汎用数理計画法パッケージ

Database

解

外資のソルバー等と比べて安価…
自由度の高いインタフェース.exeやDLL等、コンパイルを行い簡単にロードモジュールの作成が可能。他のアプリケーションから容易にコールができ、インタフェースを手軽に実装可能！

価格

大規模問題
も安心
大規模な組み合わせ問題にはメタヒューリスティックWCSPで対応。
大規模問題にタフで汎用的な定式化が可能！

充実したバージョンアップ
毎年一度のバージョンアップを 10 年以上継続．性能・安定性において進化を継続中！

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将来的な取り組み （計画系（シミュレーション）⇒実行系：自動パレタイザーとの連携）

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無償シミュレーション（WEB版+エクセル）◆ バンニングマスターＷＥＢ版 クーポン（20日分償）◆ 無償シミュレーション専用シート（エクセル）

http://www.vanningmaster.jp/account.php⇒ vanning-master@netloc.jp
へお問い合わせいただければエクセルシートを返信いたします。

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これをもちましてネットロック株式会社による数理システムユーザーコンファレンス2016を終了します。
本日は最後までご静聴いただきまして、誠にありがとうございました。

お問い合わせは下記までお気軽にどうぞ。

ネットロック株式会社
担当窓口

物流IT事業部 若狭信治
TEL： 03-5798-4322
Mail: vanning-master@netloc.jp
HP ：http://www.netloc.co.jp

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