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2011年4月23日 (土)

サプライチェーンと信頼性の計算

 東日本大震災ではサプライチェーンの切断が大きくクローズアップされた。そして、ジャスト・イン・タイムの在庫管理も問題があると指摘された。ある大手メーカは、中越地震の経験から、特定部品の下請け会社を2系列にしたという。ところが、その2つの系列の下請け会社のサプライチェーンのどこかで同一の会社(Z社)が組み込まれており、そのZ社が被災したために2系列からの部材・部品の供給がストップしたという。
 これらの実態を考えるとサプライチェーンの信頼性(reliability)を高めること、そのための信頼性の計算ということが浮かび上がってくる。信頼性の計算には、チエーンが単線(直列)か複線(並列)かということの識別が必要であり、これを高めるためには出来るだけ複線化することが重要となる。そこで、この点を簡単な例を用いて説明しておこう。
 ここでの例は、大手の会社に1系列と2系列の下請けが存在し、その下請けに孫請けが存在している場合を想定する。そして、それらの会社や系列などが必要な規格の部品・部際などを供給できる可能性を信頼性と呼ぶことにする。この信頼性には地震や台風などの自然災害も加味しておく。個々の会社の信頼性が100%とは、何時でもその部品・部材などがその会社から供給できることをいう。大手会社全体の信頼性100%とはどれかの系列から常に部品・部材などが供給できることをいう(供給量の問題は無視する)。以下、信頼性はカッコ内に記述する。比較のため、孫請け会社の信頼性はいずれも同じとする。また一部の信頼性の詳細な計算方法などは省略するので、これについては「信頼性工学」などのテキストを参照されたい。数値は四捨五入している。
 まず1系列しかない場合。
① 下請けのA社(90%)、それと孫請けC社(80%)の場合。
 この系列全体の信頼性、つまり親会社が部品などを入手できる信頼性は0.90×0.80=72%となる。
 次に2系列からなる場合
② 下請けのA社(90%)、B社(85%)、それと共通の孫請けC社(80%)の場合。
 AとB系列を合わせた信頼性は(1-(1-0.90)×(1-0.85))×0.80=78.8%となる。2系列でも孫請けが共通だと信頼性は①よりも若干向上するに過ぎない。
③ 下請けのA社(90%)、その孫請けがD社(80%)とB社(85%)、その孫請けがE社(80%)の独立の2系列の場合(計算式は省略)。
 A系列の信頼性は72.0%、B系列の信頼性は68.0%、それらを合わせた全体の信頼性は91.0%となる。②に比べて、③のように系列を完全に複線化すると信頼性は大きく向上する。
④ ③において、それぞれの孫請けD社とE社のいずれもが下請けのA社とB社とで利用できる場合(計算式は省略)。
 A系列とB系列を合わせた全体の信頼性は94.6%となる。2つの系列を複線化すると、さらに信頼性が向上する。
・・・・・・・・・・
 以上の例から、サプライチェーンを複線化することの利点が分かろう。そして、信頼性の低いところ、この例では孫請けを複線化することの重要性も分かろう。さらにいうならば、信頼性の低いところに在庫を持たせると信頼性が向上することも推察できよう(上記の例の信頼性の評価に、それぞれの会社の在庫日数も含めればよい)。
 私の知る限りでは、信頼性工学やそれに基づくシステムの設計はアメリカのアポロ計画で大きく前進した。そのハイライトは人類の月面到着・地球への帰還であった。この遺産は利用できるのである。サプライチェーンは1つのシステムであるから、その設計に信頼性工学を取り入れられるはずである。
 信頼性工学を取り入れたサプライチェーンの設計の手順は概ね次のようになろう。まず、既存のそれらの個々の信頼性に基づいて全体の信頼性を計算する。次に、信頼性の脆弱のところに在庫や複線化での対応を検討し、それら全体の信頼性を計算する。このような信頼性の計算⇒システムの再設計⇒信頼性の計算⇒システムの再設計という手順の繰り返しによって、望ましいシステムを作り上げるのである。

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