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ケーススタディ - ポリプロピレンビジネスのためのBASELL社サプライ・チェーンの最適化
BASELL社は、ポリプロピレン、および、高級ポリオレフィン製品の主要な供給会社であり、世界の最大のポリプロピレン、ポリエチレンのプロセスや関係する触媒の開発会社であり、かつ、関連ライセンスを、世界市場を対象に提供している会社です。
問題
同社は、ポリプロピレンビジネスを行うため、現在、ベネルックス、ドイツ、フランス、イタリア、スペイン、イギリスなどの、さまざまなヨーロッパ諸国に置かれた10箇所以上の供給ポイントを持っています。
BASELL社は、ホモポリマー製品のような、多数の製品ファミリーに属している約1500種類の最終製品を販売しています。
これらの製品の顧客は約3000社で、ヨーロッパと、それ以外の海外各地に散在しています。これら顧客の業種は、フィルム、包装、自動車、家具、住宅建設、ペイント、その他の産業です。
毎月、BASELL社の販売部は、3ヶ月の販売予測を作成します。この予測値は、顧客別、製品別、荷姿別、および、月別の予想販売量です。販売数量の予測値は、顧客カテゴリー別にまとめられます。ここでいう顧客カテゴリーは、利益の最適化を意図し、販売した場合に実現できると思われる利益を見て、販売するかしないかを区分する顧客カテゴリーです。
問題は、以下の点を考慮して、最適な販売計画、および、生産計画を作成することです。
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ミニマム、および、マキシマムの販売量 |
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生産キャパシティと在庫能力 |
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期初在庫数量 |
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最小ロットサイズ、固定ロットサイズ（いわゆるバッチ）、原材料の使用可能量など |
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原材料価格、生産コスト、在庫コスト、輸送費などの、考慮すべきすべてコスト |
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顧客別別、製品別、荷姿別販売価格 |
目的関数は、売上からコストを差し引いて得られる利益を最大にすることです。
このモデルのインプリメンテーション環境
このモデルのインプリメンテーションのユーザーインターフェイスは、MS ACCESSです。そして、MS ACCESSは、一方では、同社のSAPシステムにインタフェースを持ち、もう一方では、Xpress-MP optimizerにインタフェースを持っています。
通常、計画作成は、次のステップを踏んで行われます。
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SAPから現在のデータをダウンロードする。データには、原材料と顧客のマスターデータ、生産データ（レシピ、原材料コスト）、販売データ（予測数量、および、販売価格） |
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データが正確であるか、また、すべてが揃っているかを確認する。すべての販売は、モデルの潜在的な供給基地に結び付けられているか。各生産ステップで必要となる原材料は利用可能か。制約式間に矛盾はないか等々。 |
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Xpress-MP optimizerを動かし、解を得て、ソリューションの中の「欠点」を捜す。そのような「欠点」には、下記のようなものがあるかも知れない。在庫量が、予想していた「望ましいレベル」よりも高い、もしくは、低い。プラントの利用率が不均衡である。誤った入力データにより、ソリューションの内容がおかしい等々。 |
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上のような「欠点」を是正するように、モデルを直す。満足の行くソリューションが見つかるまで、最適化を繰り返えす。 |
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最終的なソリューションの結果をリポートとしてまとめ、SAPに送り返す。SAPでは、これを基に、各プラントでの生産計画を最終化し、また、予想よりも利益に貢献しないと認定される販売数量を確認し、チャネル別、製品別の販売数量を最終化する。 |
このシステムでは、"what-if"分析を行うため、いろいろな「現行データ」が容易に生成され、管理できるようになっています。また、過去の実績データの参照も容易に行えます。
主な特徴
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この計画セッションでは、常時、約800種類の製品、製品と生産プラントの1500もの種々な組み合わせ、顧客、製品、荷姿、および、対象月の10000もの種々な組み合わせを考慮して最適化を行う。 |
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このモデルには、200,000以上の変数、380,000以上のノンゼロ・エレメント、400以上の整数変数、および、900以上のセミ・コンティニュアス変数がある。 |
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線形計画ソリューションの計算は約1分で済む。最小ロットサイズ、固定ロットサイズのようなセミ・コンティニュアス変数や整数変数を考慮し、かつ、最適解の5％内にあると保証されている「よい」整数解ソリューションは、約15分で得られる。 |
要約
上で説明した最適化システムは、1996年に初めて使用されました。その時のモデルは、4つのプラント、および、約100種類の最終製品のみを扱うものでした。この会社が、他企業を買収したり、合併したりしてゆくにつれ、このシステムも大きくなり、今日のサイズになりました。
BASELL社の企画部は、「複雑な計画作成とロジスティックプロセスを統合できる能力を与えてくれるツールを持っていることが、わが社にとって、非常に重要です。現在使っている、このポリプロピレン標準品の最適化システムは、生産計画作成とロジスティック計画作成にとり、なくてはならないものになりました。2001年に行った最後の大型合併の際、最適化は、最も重要な役割を持っていました。と言うのも、合併作業は、まず、最初に、合併する二つのポリプロピレン供給会社の計画作成活動を最適化システムに取り込むことから、開始されたからです。」と言っています。
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