石油タンクローリーの出荷ステー ジ設計
田辺 孝夫
Il……仙＝l川‖‖＝‖‖‖‖‖‖‖＝‖‖＝＝‖‖‖＝‖‖‖‖‖‖‖‖＝‖‖‖‖‖‖‖‖＝‖‖‖‖‖＝‖‖‖川‖m…州…仙‖l………11…………l……l州‖lll川…l川Ill川‖‖州‖＝‖‖‖川‖＝‖‖＝州‖‖‖‖‖‖＝‖＝＝＝‖‖‖＝‖‖‖‖＝‖‖‖‖附

簡単に行える仕組み作りを目指し，期待どおりの導入

1．はじめに成果を得られたのでここに報告する。

従来から，油槽所は安全確保と製品の安定供給を社会的使命として運営されてきた．取扱い製品が危険物

2．ステージ設計の概要と考え方であり，製品受け入れが主として製油所からの海上輸

当社の場合，白油としてハイオクガソリン（GPl），送であることから立地も限られ，油槽所は同業他社とレギュラーガソリン（RG），自灯油（WK），軽油（GO），隣接している場合が多い．そのような状況で各社，互黒油としてA重油（AFO），C重油（CFO）の2油種グいに協力しながら安全確保と製品の安定供給に努めて

ループ6油種が主な出荷製品である．

きた歴史がある．特に，石油製品の自由化以前ではガ出荷ステージでは，図1のフロー図が示すようにタソリンスタンドの出店規制もあり，油槽所レベルでのンクから仕切弁，流量計を経由して最終的にローディ企業間競争はほとんどなかったと言える．本稿のテー

ングアームによりタンクローリーに製品が供給される．

マである出荷ステージ設計においても，予算の許す範

また，図2の配置図が示すように出荷ステージには両囲内で最大限安全性を考慮することから，過去の実績側で荷積ができるように複数の積口（ローディングアをもとに画一的な配置が基本であった．

ーム）が設置されている．

しかし，近年の石油製品に関する規制緩和は市場価

タンクローリーは，注文に応じて荷積をした後，顧格の大幅な下落をまねき，各社とも大幅なコスト削減

客へ配送へ行く．1回の配達時間によるが1台のタンが求められている．特に，国際競争力を確保するレベクローリーで日に2〜4回程度の出荷を行う．現状でルに到達するためには個別項目の改善の積み上げではは，前日や夜間での積み置き，立会人なしでの荷卸し限界があり，油槽所〜運送会社〜顧客といったサプラ等が禁止されているため朝1番目の出荷に一斉にローイチェーン上の活動を統′合的に見直したうえで全体最リーが集まることになる．また，出荷ステージの積口適を志向しなければならない．ただし，このサプライの配置と注文の抽種構成によって積込み時間に3倍以チェーンを構成している多くの会社は系列会社とはい上の開きがある．特に，冬場には白灯油の需要が夏場え別会社であり，経営の独自性の尊重と全体最適とのの10倍以上伸びるため，冬場の出荷をいかに乗り切るバランスの取り方が重要なポイントとなる．

かが油槽所運営の課題となっていた．

一方，設備のコンピュータ制御が発達し，人間のミスをシステム的に防止することや，タンクローリーを2．1従来の設計思想適確に誘導するシステムの開発等が容易に行え，ステ

油種別の年間出荷量と1積口当たりの出荷可能量かージ設計の自由度は増加してきた．今回は，サプライら必要積口数を割り出し，白油と黒抽のグループ毎にチェーン最適化の視点を取り込み，数理計画法の技術まとめてステージに配置する．その際，同一抽種グルを導入し，過去の経験則の定式化を含めモデル化する

ープ内での必要本数に差がある場合は，間引きした配ことで，多様な環境下における出荷ステージの設計が置，もしくは，ステージの中央に配置し両サイドから使用可能とする等の工夫をし，各ステージ毎に抽種のたなべ たかお（殊）ジャパンエナジー〒105−8407 港区虎ノ門2−10−1
tanabe＠トenergy．co．jp
1998年11月号

配置順序が同一になるように設計する．
これは，自社ローリーによる出荷が主体で，ローリーに対して出荷時刻を指定でき，また，他社ローリー© 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.

（21）6q9

嘲

、、

出 放

気大切替弁

千手

流量計

ストレーナ

ローディングアーム十−定量弁

図乱 概略フロー図の割付も出荷場が空いている時間帯に行うことができ2。3 出荷ステ剛ジと受注プ田セスの関係ることから，総量として出荷能力を満足すれば日々の現状，タンクローリー運賃は配送距離と配送量によ運用の中で待ち時間ロスが吸収できると仮定しているって地域毎に協定がある（図3参照）。このため，荷ことになる。

積に必要な時間が長くても表面上にロスとして現われない。

2。2 今回の設計思想

しかし，図3から明らかなように運賃単価は近距離

本稿では，顧客からの受注〜配車〜出荷〜荷卸のプほど割高となっており，荷積／荷卸しの時間を想定しロセスのうち9 油槽所の出荷ステ叫ジの設計と上記プて距離単価に上乗せしていると見ることができる。そロセスの関係を明確にし，ステージ建設コストと上記

こで，この上乗せ分を通常の荷物のハンドリング時間プロセスの効率が低下する部分とのトレ山ドオフで出で割り返すことで運賃に隠れている時間コストを絞り荷ステージを設計する⑬出した。その一方で，タンクローリーの設備償却費，また9 ケース展開を容易に行えるようにシステム化

保守費，運転手の運賃等を稼動時間で割った時間単価を計り9 冬場のピークや夏場の閑散期といった季節変とも比較し亨 今個採用した時間コストの妥当性を確認

動や，今後予測される需要構造の変化に対してシミュした。

レーションすることで地域に合った適応力を持つ出荷ステージを設計するひ今後，ますます進む自由化の中では，単純な運送会社にとっての時間ロスにとどまらず，待ち時間の長短によって集客率に差が出たり，受注第3ステージ

窮2ステージから出荷までのリードタイム短縮に第1ステージよるフレキシビリティーが改善されるなど，グループ全体での競争力強化につながってくる。

今回の問題は，ステhジ数やポイント数の増加に伴う建設コストの増大と，ステージ数の減少によるロー第 1

一ノーの待ち時間ロスの発生を天秤にかけ9 ノ合理的なステージ数（韓日の油穐の組合せを含む）を求めることにある日

図ほ 出荷ステージ配置図︵崩崗川川田㈹⁝腿於mW© 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.

オペレーションズ0リサーチ単価［￥／kL］

図3 地域別タンクローリー運賃単価

MIN（αQⅥ佗勃佗＋βわαd＋∂〟g揖）

3．数学的モデルの構築
今回のモデルは，出荷ライン数（整数），出荷ライ・卜3．2．制約条件ンのポイント組合せの選択（0／1変数），各ローリーのタンクローリー荷積みパターンをブ（才＝1〜別種類），出荷ラインへの割り付け数（整数）を含む混合整数計

出荷ラインポイント組合せパターンをノ（ノ＝1〜裾種類），画法（MIP：MixedInteger Programming）となる待ち行列に並んでいるタンクロ、一リーの最後尾からのが，均衡輸送問題（Balanced Transportation Prob−

順番をl（l＝1〜P番），Sinkをsとし，各変数を次のよ1em）である特殊性から，比較的短時間で計算するこうに定義する。とができる。

図4に，今回，モデル化したネットワークモデルを示す．

3．1．目的関数

目的関数を（1）式に示すが，朝1出荷時の総待ち時間（分）q祝e祝eと朝1出荷時の総積込み時間（分）わαdとステー
ジ建設コスト（変動分）（千円／車線）∂〝オ〟の重み付き和が最小になることとした．ここで，αとβは待ち時間ロスを金額評価に換算するための係数（千円／分）である．

積載時間・舟が図4 均衡輸送問題

1998年11月号（23）611© 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.

喪且 積込み順による延べ待ち時間の違い（単位二分）

財1，馳：ビックM

この時，各出荷ラインの総積込み時間と総積込み時
間は，それぞれ（2），（3）式で表現できる。
JJJ∑れ小．ト十二＝／、．

（2）

ご、王7Z

∬かこ荷績みパターンZのローIj−が出荷ラインポイ

ント組合せパターンノに割り付けられる台数．・J、 恒‥．J

（3）

、jニl

また，均衡輸送問題であることから，（4）式で各出荷ライン毎に入／出のローリー台数は保存され，（5）（台）

菟ざこ出荷ラインポイント組合せパターンノで荷積みされるローリー台数（台）

勒：出荷ラインポイント組合せパターンノの建設総ライン数（車線）式で総出荷量と総受注量と等しくしている。
椚∑∬む＝葦古（4）

ご：ご1I！

わ：出荷ラインポイント組合せパターンブの総積み∑、IJ、た；丁ニイ）∫

（5）

J＝1

叫方，問題となる待ち時間のモデル化は，（6）式か込み時間（分）タJ∠：出荷ラインポイント組合せパターンプで最後尾ら個々の出荷ステージに割り付けられたタンクロいパから1台削こ位置するローリ…が待たされる延ーの延べ待ち台数を求め，（7）式で延べ待ち台数と各べローリー台数（台）

車線の平均積込み時間の積から求める血夕ノ：出荷ラインポイント組合せパターンプで待たされる延べひ−リh台数（台）ツJ￡≧∬Js−刑方qu弗J」T、（6）

冠勤〜＝〟J

め：意思決定変数（ローリーが出荷ラインポイント‡

．7：＝1
J7

組合せパタ】ンノを採用する場合＝19 不採用

黒酢≠＝俳須詑柁の場合＝￠）

これは，積込みパタ椚ンによって積込み時間が異な

（7）

・l

り，延べ考寺ち時間はタンクローリーの積込み順序によ
また，定数および係数を次に示す。って変化するゆ たとえば，泰鼠に示すように積込み時

βg：配車計画によって割り付けられた荷積みパタ間が異なる3台のタンクロー】ノーの場合（A：40分，ーン摘りのロー

B：30分，C：20分），順序により70〜110分の開きがリー台数（台）

リー荷積みパターン才が出荷ラインポイン発生すること，延べ待ち台数が，表2に示すように，ト組合せパタ叫ンノで積み込んだときにかかる1車線当たりの取扱い台数に対して2次で増加するこ

1台当たりの積込み時間（分）と，また，閣5に示すように同一出荷ラインポイント

鮎∴ロー

射：出荷ラインポイント組合せパターンプにおける1台あたりの平均積込み時間（分）C∫：出荷ラインポイント組合せパターンプの1ライ組合せを複数車線建設した場合の延べ待ち台数を考慮した8建設コストは，出荷ラインのポイント組一合せパターンブの採用／不採用意思決定を制約する（8）式9 出荷

ン数当たりの建設費（円／車線）

泰2 取扱い台数と延べ待ち時間の関係
出荷ラ宵ン 得ち行列≧＄一1＊32台≧＄−2＊3
む台≧B−3＊3
図5 複数車線時の延べ待ち台数
6瑠望（24）© 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.

オペレーションズ心リサーチ口表3 積込み時間の比較︶
3︵積㈲

1
2

従来の設計法：6車線，（2）（1）（6）

従来の設計法
⊂LC

E D F

幸腺川田m

国

104

国車線

積込時間

（分）

E

今回の設計法：8車線，（8）（7）

今回の設計法

積込時間

（6）

C D

（分）

国田

（4】

（4）

団団

団

団

固囲団

図6 横口配置比較

ラインの建設単価と最適建設出荷ライン数の積である計どおりの出荷能力を発揮するようになった．

（9）式から求める．

4．まとめ

みβ≦ノ仇乃J≦肱‡）（8）

今回，全体最適化の志向を持ち，数学的なモデル化により合理性を追求した結果，想定される需要パター

勒≧めンに対してあらかじめ確認が行え，従来にない出荷ス（9）′7 ∑Cン勒＝如正侵

テージの設計を具体化できた．また，タンクローリー

その他の条件として，出荷ラインのポイント組合せの車線誘導システムを導入することでダイナミックにで許されないケースや，重要油種に対しての最低積口出荷ステージの有効活用が図られている．今回は，油数の制限等，油槽所個別の制約条件が追加される．

槽所〜顧客までのサプライチェーン上で，出荷ステージの前後のみ着目した改善であったが，視野を広げることで思わぬコスト削減が実現できたと考えている．

3．3．最適化の結果
今回は，春夏秋冬の需要パターンに対して個別に最適なステージ設計を行い，個々の解の中で四季を通じて積込み時間が悪化しない酉己置を選択した．

5．おわりに今回の設計システムは，当社の関連会社である甲陽

その結果，従来方式と同額の建設費で出荷ライン数建設株式会社［1］が導入し，当社グループに限らず，を2車線増やすものとなった．（図6：積口配置参照）．

油槽所の更新工事受注時に顧・客への技術サービスとしまた，計算上で積込み時間についても表3に示すようて提供している．今後は，この営業活動が油槽所を核に大幅な改善ができ，出荷能力を20％改善した結果ととしたサプライチェーンの改善の一助になることを願なった．っている．

また，本設計により更新された出荷ステージにおい［1］本社：東京都品川区五反田1−27−2て，立ち上げ数カ月は，従来と違う手順や，積口の配タンク，置による戸惑いがあったが，運転手の慣れとともに設アリング会社

1998年11月号

油槽所等の設計・建設・保守を主とするエンジニ© 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.

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