離散系シミュ V ーションを取り巻く実態と展望
梅田茂樹，森戸晋
1111111111111111111111
川
1111
川
111
川
川
111111111
川
111111111111111111111
川
川
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111
川
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川
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川
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川
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川
川
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川
111111111日11 1II1I1II1I1I1II1II1II1II 11II1II1II1 1II!l IIIIIIIIIIIIIIIIIII!I!l IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII!II1.

表 1

はじめに最近a 離散系シミュレーションの需要が増加し，そのソフトウェアもつぎつぎに開発されている.一方，コンピュータのダウンサイジングにより高性能のコンピュータが比較的安価で提供されるようになった.その結果，シミュレーションのためのコンピュータ環境が，従来に比べ格段に充実してきている.
本稿では，シミュレーションの最近の利用状況について報告する.今回の報告は前回 (87年)の調査報告の継続である.前回向様，ユーザーに対するアンケート調査を実施した.その目的は，

1)

シミュレーションユーザーおよびプロジェグトの現

ミミ長一1:1ìíJlW l童書誌I~諸務|叫計
製造ライン

160

I
36I
11 1 3 1"07門事介叶 41???引 30
自動倉庫/倉庫l
可 5

1

1I~
IIIη I'"I~ I

201

調講網 l
通信システム状2) シミュレーショ γ ソフトウェアの現状を調査すること，シミュレーションへの新しい=ーズおネットワークその他(化学プラン Iト，銀行窓口よびその将来像を展望することである.

2. 調査の対象と結果
2.0

シミュレーションの対象システムと目的

A~JlV1178 I74 1 16 1 9 1277

計にかを認識していないと考えざるをえない回答がきわめて多数にのぼったのに比べ，今回の回答では，このよう調査の対象

本アンケート調査は，I1993年 4-5 月に記名の郵送方

な回答はわずか l 件にすぎない .

(この l 件は 128件から式で行なった.アンケートは全 7 ページにわたる詳細なはずした).

もので，選択・記述両方式を併用した.アンケートは，ションの普及の度合いが読みとれる.

日本 OR 学会の賛助会員企業(明らかにシミュレーショ

このようなところからも離散系シミュレー

2.
1 シミュレーションの適用対象と目的(表 1 )ンを利用していないと考えられる一部企業を除く)約 180

シミュレーションの適用対象は，いわゆる工場システ

社，離散系シミュレーションソフトウェアのグェンダ-ム(製造ラインおよびその関連システム)が多い( 157件

5 社の協力を得て紹介された約 140箇所(賛助会員企業と/277件).コンピュータ/通信システムも前回同様，一一部重複:これらの大多数は，シミュレーションのユー定件数が上がっている.前回の調査と比較して際立つのザーと考えられる)，合わせて 317件である.

は，これに対して，128件(本集計に間に合わなかった l 件を含む)の回答(回収率 40.4%) が寄せられた.本報告は複数の事業所等からの回答も含めた集計である.

AGV やグレーンヤードなどの工場内物流の関連システムも含めて，配送システムや自動倉庫なと・の物流システムへの適用対象が多いことである.
配送/輸送システムや交通システムなどの，ロジステ

なお，前回の 1987年のアンケート調査では，多種多様イグス関連のシステムがシミュレーションの新しい適用なジミュレーションの中で離散系シミュレーションがな対象になりつつある.今回の調査でも，現在は未着手でうめだしげき武蔵大学干 167 練馬区豊玉上 1-26

務として，物流ジステムをあげた回答が多い. (17件)あるが将来的にシミュレーションの適用が考えられる業

もりとすすむ早稲田大学
1993 年 11 月号

このこと』土，© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

(5) 581

表 2

シミュレーションの導入時期

導入時期(年 )1 ー 74 175-79180-刊 85- 89 1 90 ー
件数
1 16 1 8 1 7 1 28 1 27Freqencies

ScaleofProject
Man‑Month1) 工場の自動化が進み，いわゆる生産ラインシミュレーションが浸透したこと

2) 生産システムと販売システムのインターフェイスとして物流システムの重要性がクローズアップされてきたことなどが，背景にある.

利用の目的は，システムの事前評価や改善資料の提供が依然として圧倒的に多いが，日常業務の制御や運用にシミュレーションを活用するというところが少しずつ増図 1

えつつあるようである.日常業務の制御にシミュレーシ

シミュレーションプロジェグトのワークロード(大規模プロジェクト)

ヨンを活用しているところでは，必ず事前評価あるいは

1-3) 大規模プロジェクトと考えるもので 5 人月程度か改善活動でシミュレーションを使っており，日常業務のら 36人月以上，中規模プロジェクトで 1 人月程度から 21制御における活用はシミュレーションの浸透の度合いを人月以上，小規模プロジェクトで 0.3人月程度から 6人月

示す 1 つの指標と考えられる.シミュレーションの浸透以上，とぱらつきが大きい.前回 (87年)の調査同様，に伴って，スケジューリングに代表される日常業務の制プロジェクトの人数は 2-3 人というのが圧倒的に多い.

御への適用が増加していくと予想される.

前回では6 人以上もしくは期間 1 年以上のプロジェグ

2.
2 シミュレーションの導入時期(表 2 )トはきわめて少数であった.これと比較すると，全体的シミュレーションの導入時期については， 85年以降特に大規模のプロジェクトが増加している傾向がある.に 90年以降に集中している.最近 4-5 年の聞に急激にシミュレーションの導入が行なわれたことがわかる.

2.
3 シミュレーションプロジェクト

開発プロジェクトは，システム部門を中心に，現業部門や IE 部門のメンパーで構成される場合が多 L 、(表 3).
ユーザーとしては，現業部門が多数派であるがシステムシミュレーションプロジェクトにかけるマンパワー部門や IE 部円である場合も多い.シミュレーションのは，大規模のものから比較的小規模のものまでさまざま

実施は，製造部門および物流部門で行なわれるものが中で応る.この調査では，どの程度の規模のプロジェクト心になっている.現在のところ 6 件と少数であるものの，を大・中・小各規模と考えるかを回答してもらった.(図シミュレーションが全社的に実施されているケースが生F
reqencies

ScaleofP
rojectMan‑MonthFreqencies

S
caleofP
rojectMan‑Month

20

2010。

図 2

シミュレーションプロジェクトのワークロード(中規模プロジェクト)

58
2 (6)

図 3

シミュレーションプロジェグトのワークロード(小規模プロジェクト)© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

オベレーションズ・リサーチ

表 3

表 4

ジミュレーションプロジェクトの開発メンパー

ソフトウェアの使用状況とユーザー
ユ}ザー

IE 部門

2
1

10

システム部門

4320

現業部門

3454

その他

157

シミュレ}ション言語だけ使用

2
1

パッケージだけ使用

16

汎用プログラム言語だけ使用シミュレーション百語と汎用プログラム言語を併用
シミュレーション言語とパッケージを併用

パ併
ッケージと汎用プログラム百語

まれつつあるのは，注目に値する.

2.4 シミュレーションソフトウェアの使用状況
シミ品レーション言語 (GPSS ，件数

使用ソフトウェア

一\\J 開発メンバー

を用l￨l

15
1
4
3
23

3 種類を併用

SLAN , SIMAN 等)

だけ使用するというのではなく，パッケージ (WITN­

シミュレーションソフトウェアの使い分けを行なってESS , AUTOMOD , PCMODEL 等)や汎用プログラいるところも増えつつある (34件).このようなところでム言語 (FORTRAN ， C)を積極的に共用している.むは，かなり古くからシミュレーションが使われていたり，しろそのような場合のほうが多い.

いろいろな部署ではシミュレーション活動が積極的に展(表 4 )

この背景には，開されている.その場合は，問題に応じて使い分けを行

1) ユーザースキルの向上とダウンサイジングにより，さまざまなツールが使用可能になった.

なう場合が多く，

1) 比較的小規模のシミュレーション2) 利用目的，モデル開発者の知識あるいは好み，アニメーションの必要性の有無によって使い分ける.

3) 対象ジステムが複雑で大規模になり種類のソフトウェアによる対応が困難になった.

2) ロジック表現が与えられたモデリング機能で充分などの時，パッケージを使用するとの回答が比較的多い.
ダウンサイジングの影響は，コンピューティング環境に顕著に現われている(表 6 ).メインフレーム機だけをなどが考えられる.

利用しているのは，全体の 6% に過ぎない.逆に，シミユーザーは，シミュレーションソフトウェアを選択するにあたって，モデル記述能力を最優先に考えている(表ュレーションにメインフレーム機を一切使用していない
ところが，全体の 70% 以上にもなる.

5).それと同時に，使いやすさ/学習の容易性を重視しモデルの再利用については，回答の約 4 割 (51 件)がているのがわかる.価格はそれほど重要な選択条件では“行なっていな L 、"と回答し，再利用する場合でも 2-ないが，カスタマイズのしやすさはソフトウェア選択の3 回がほとんどである.実務では，再利用することより，重要条件としてあがっている.複雑なモデリングへの対新しいモデルを素早くインプリメントすることがより重応，シミュレーショ γ と他のシステムとの統合といった要であるようにみえる.

要求に応えるためであろう.

表 5

表 6

ソフトウェアの選択基準( 1 位/2 位)
件数

基準項目

使用機種

件数

性一

一易一さ

一容一す

一の一や一習一し力一学一の能一/一ズ

記一す一マ

述一さ一イ

モ使一カ

ルや一タ」アい一ス

66

ワークステージョンを使用

26

57

PC を使用1923

PC とワークステーションを使用

21

15

1993 年 11 月号

シミュレーションユーザーのコンピューティン

グ環境

メインフレームとワークステーシ

ョンを使用

6

5

メインフレームと PC を使用

63

メインフレームを使用

5

3

すべての機種を使用

10© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

(7) 583

表 7

シミュレーションと統計処理/実験計画との併用

一\\\| 実験計画
行なう￨行なわない￨

表 S

統計処理

384
12.5 確率的モデルと確定的モデル

シミュレーション有効利用のためのヒューマン
インターフェイス

一一一一一一一|モデ哨成時のサポート
ツール

1 位

￨47

2位 I

3位

17

13

出力結果の統計解析

232820

アニメーション

182527モデルに乱数を含む確率モデルだけを使用するとしたものは 30件，確定モデルだけを使用するとしたものは 11

その他件である.これに対して，両方使用するとしたものは，48件である.両方使用するケースが多数ではあるものの確率モデルだけ使用するケースも少なくない.

2.6 統計処理，実験計画法との併用(表7)
出力データの統計処理を行なうと回答したものと，行なわないとしたものはほぼ半数ずつである.次第にその表 9

シミュレーションユーザーの活用する OR 手法

OR 手法

|頻度

明系シミユレーシI 93 I信頼性理論

I34 Iちのシミユレーシヨ I 13

についてはしないと回答したものが多数派である.

持系シミユレーシ!

2.7 シミュレーションユーザーからみたインターフ
エース環境とプログラミング(モデリング)環境
シミュレーションのインターフェース環境としては，ユーザーの望む声として，次のようなものがある.

1) モデル作成時の+ポートツール
グラフイカルモデルジェネレータやモデルエディターなど，学習容易なモデリングツール/環境の提供，デバッグ機能の強化を望む意見.

I14

35

線形計画法

ないのが原因でないかと思われる.

|頻度

A I I ネットワ-?計画法 1 13

重要性が認知されつつあるといえる.一方，実験計画法

シミュレーションユーザーが実験計画法を熟知していOR 手法

33 !動的計画法

I33 I マルコフモデル

待ち行列理論110

I10

31 !探索理論

I8

PERT/CPM !27 !AHP!6

在庫モデル
非線形計画法!21 !取替理論￨I17 !ゲーム理論

I0

轍計画法!14 卜\\J\J ジューリング理!

2.8 シミュレーションユーザーの活用する OR 手法(表 9 )

2) アニメーションなどの可視化機能の強化
結果のグラフィック表示，アニメーション，ピデオプ表 9 の集計の対象は，業務で離散系シミュレーションを活用していると回答した 93件の企業ユーザーである.

ロジェクターとの接続などにより，シミュレーションのこれによると，可視化機能の強化を望む意見.

1) シミュレーションユーザーのうち，およそ 1/3 (363) 入出力のデータ変換機能の強化

件)が他の OR 手法を使用していない.

スプレッドシートとの直接のデータ入出カ，工場のモ2) 一方，残りの 2/3 (57件)は，離散系シミュレーシユタリングシステムから設備稼働状態をリアルタイムでョンとともに他の OR 手法をかなり広範囲にわたって活直接シミュレータに転送，シミュレーションのデータ入用している.

出力の標準化，パラメータデータのデータベース化などを望む意見.

4)

一方，離散系シミュレーションを使っていないとする
35件のうち，シミ且レーションの高速性

12件が A 1, 11 件が線形計画法

ケジューリング理論

5 件がス

4 件が連続系シミュレーションを応答の速さが重要とする意見.

活用していると回答している.これらと表 9 とを考え合

また，ジミュレーションを有効利用するためのヒューわせると，A 1 を別とすると普から OR の「三種の神器j

マンインターフェイスとして，何を優先するかについてといわれた LP ，は，モデル作成時のサポートツールをあげた意見が多数して強いことがわかる.筆者の誤解であって欲しいが，であった.

待ち行列「理論」やスケジューリング「理論J が表 9 の(表 8 )5叫 (8 )PERT ，シミュレーションが依然と© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

オベレーションズ・リサーチ

程度に浸透しているかどうかは若干疑問が残る.

3.

タを LAN/ データコンパ -7 を通して，シミュレーシミュレーションとシステムインテ

グレーション CS 1)ションの入力データにする.
ーワークステーションでシミュレーションを行ない，出力結果を LAN経由で PC に転送し，統計解析を行なう.

3.
1 インテグレーションツールとしてのシミ 2 レーーシミュレーション結果を，市販の表計算ソフト(LOTUS など)のデータ形式に合わせる.もしくは，そションの位置づけ
いわゆる S 1 ビジネスの展開とともに，ソリューショのためのデータ変換を行なう.

ンツール/インテグレーションツールとしてシミュレー

一生産管理用 DB からデータ収集し，表計算ソフトあるションを位置づける傾向が高まっている.“シミュレーシ

いは統計データ解析パッケージ (SAS など)でフィヨンとシステムインテグレーションの関係について，お考えがあればお教えくださし、"という，質問項目には多くの回答者から意見が寄せられた (53件).これらは，

日常業務と切り離したオフラインで活用するものと，日常ルタリングしてシミュレーションに渡す.
一工程管理用 DB から，直接、ンミュレーションの入力パラメータを生成する.

ーシミュレーションソフト搭載のワークステーションと業務の進行と連動してオンラインで活用するものに分け個人用のマッキントッ・ンュ PC を接続する.

られる.オフラインで活用するすのとして，4.

おわりに-CIM における生産準備のためのツール
今後のシミュレーションに期待するものとして，ー設計評価のツール
一評価分析システムの構築ツール

1) 実行速度の向上

ーコスト要因を考慮したシミュレーション

2) モデル構築/結果表示のためのインターフェイスツーノレの充実

ーインテグレーションの検証ツール

3) システム統合化の中での活用ーシステム最適化のツールなどの意見があった.いずれも，工程設計や，作業計画などの生産準備業務の支援ツールという位置づけである.このような回答では，シミュレーションのインターブエースとして，結果のグラフ表示ルーチンとともにアなどの指摘が多い.
シミュレーションの適用分野は，今後ますます広がっていくものと思われる.その中で，従来からのデータペースシステムや管理システムと統合化して L 、く方向に進むことが予想される.

ニメーション機能を重視している.

謝辞:アンケート調査の実施にあたって，早稲田大学園

オンラインで活用するものとして，際共同研究 (91C ー7)，文部省科学技術研究費一般研究

一生産管理システムに融合するC(C132-268) の補助を受けました.また，アンケートースケジューリングの評価ツールにご協力いただ L 、た方々に誠意を表します.

一計画業務の支援ツール
ーモユタリングシステムとシミュレーションを融合するなどがあげられた.

参考文献1) 森戸，矢崎:シミュレーション利用状況調査とシミ

オンラインシミュレーション指向の表われとして，実行中にシミュレーションパラメータが変更できる仕様になっているとの回答が多くみられた (58件).そのうち，45件がその機能を頻繁に利用すると回答している.

3.
2 シミュレーションの入出力データと外部フ 7 イルとの接続ュレーション言語に対する最近の話題，オベレーショ
ンズ・リサーチ，

Vo 1. 32 , No.5 , 19872) 梅田:離散系シミュレーション言語とその周辺，計測と制御，

Vo 1.30 , No.2 , pp.1 1O -115 , 19913) Swain , J.

Simulationsoftware survey , O R

ct.1
991!MS Today , pp.81 ー 102 ， O

オンラインシミュレーションを行なうには，さらにデ. W.: Selecting4) Law , A.M. and Haider , Sータベースやスケジューリングシステムとリンクする必Simulation Softwarefor ManufactruingAppliｭ

要がある.シミュレーションと外部ファイルとの接続にcations

工夫した事例として次のようなものがある.

Survey , Indus. Eng. , Vo 1. 21 , No.5 , pp.33-46 ,一工場のホストコンピュータからダウンロードしたデーMay 1
989

1993 年 11 月号

Practical Guidelines &© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

Software(9) 585