問題
マイクロソフトは、世界最大のハイテク企業の1つであり、売上高は900億ドルを超えています。現在、売り上げの多くは物理的デバイスの販売によるものであり、同社は複雑さと不確実性を伴う環境にさらされています。同社はライフサイクルに大きなばらつきのある30,000を超える製品、600を超えるサプライヤー、13の契約製造業者、および191か国に製品を販売し、流通センターを52所有しています。
2015年、Goldratt Research Labsは、マイクロソフトからセオリーオブコンストレイト（TOC）のベストプラクティスに基づいたエンドツーエンドのサプライチェーン管理ソリューションを設計、検証、試験、実装するために契約しました。これは、以下を達成するために設計されたマイクロソフトの“One Devices Supply Chain”（1DSC）ソリューションの一部です：
- マイクロソフトのサプライチェーン内のすべての製品と注文履行戦略を管理する、計画、実行、改善ルールの１セット
- これらのルールを実装する1つのシステム（SAP）
プロジェクトの重要な部分は、Goldratt Research LabsがAnyLogicを使用して自己構成可能なサプライチェーンシミュレーションモデルを開発し、運用前にTOCベースのソリューション設計から達成可能な運用および財務の改善を検証することでした。
プロジェクト開発者
Dr.Alan BarnardとDr.Andrey Malykhanovが率いるGoldratt Research Labs（GRL）シミュレーションチームは、組織が2つのシンプルかつ重要な質問に答えることに非常に情熱を注いでいます。「どれだけうまくできるか？」、「それを行うための最善方法は？」。BHP Billiton、Cargill、TATA Steel、ABB、Daiwa House、Utah Gov、Larsen＆Toubroなど民間企業や公共機関である世界中の主要な組織と協力しています。
GRLは、堅牢な研究手法と、シミュレーションモデリング、人工知能AI、エキスパートシステムなどの高度な技術を使用して、Theory of Constraints（TOC）の「ローカルオプティマ」ルールから「グローバルオプティマ」ルールに切り替えた場合の組織の改善度を特定します。GRLは、新しいTOC（Theory of Constraints）ベースの研究開発の先駆けでもあり、成長を続けるTOC知識体系の新しい知識と運用を開発します。
プロジェクトの説明
このプロジェクトは2015年9月に開始されました。GRLはセオリーオブコンストレイトの原則とベストプラクティスを使用して、Microsoftの世界クラスのサプライチェーンを設計しました。パイロットステージでは、セオリーオブコンストレイトに基づいたSCMルールがAnyLogicシミュレーションモデルでテストされ、運用と財務のパフォーマンスが向上することを検証しました（例：不足と余剰が減り、収益が増え、在庫を削減、収益性が向上します）。2015年12月中旬までに、Build-to-Order（BTO）のTOC派生ルールの最初のセットがMicrosoftのSAPシステム内で公開され、2016年には、Build-to-Availability（BTA）、"Assemble or Customize-to-Order"（ATO）、および"Build-to-X"（BTX）の追加ルールが実装されテストされました。プロジェクト全体は9か月未満で終了することができました。
ソリューション
戦略と戦術ツリー（S＆Tツリー）は、1DSCイニシアチブの望ましいパフォーマンス向上と目的を達成するために必要なルールを正確に示すために開発されました。次の図に示すように、6つのルールを変更する必要がありました。
- 注文履行戦略：受注生産（BTO）、受注生産（ATO）、受注生産（BTA）、またはビルドX（Xは発売目標数量）（BTX）
- ATO/BTOバッファリング：BTO/ATOの顧客に信頼できるリードタイムの見積方法。
- BTA/BTXバッファリング：部品および完成品の十分な在庫を確保する方法。
- リリース管理：BTO/ATO、BTX、およびBTA注文のリリースを管理する方法。
- 優先度の共有：サプライチェーン全体で単一優先度システムを達成する方法。
- フローの改善：フローを体系的に改善する方法。
S＆Tツリーでは、これらの各ルールの理由、内容、および方法が定義され、すべての利害関係者がルールの背後にある前提を理解し、標準SAP内でこれらを実装する最も簡単な方法を見つけました。
TOCベースのSCMソリューションの設計
新しいルールの運用および財務パフォーマンスをテストおよび検証するために開発されたAnyLogicシミュレーションモデル。
サプライチェーンと製品データはSAPシステムからExcelファイルに抽出され、Microsoftグローバルサプライチェーンを完全にモデル化して構成します。さらに、モデルがシミュレーション（新しいTOCベースのルールを使用）と実際の過去のパフォーマンスを比較できるように、モデリング期間にわたる実際の顧客需要と実際の毎日の手持在庫のデータが抽出されました。
ランダム性は、生産サイクル時間や流通供給リードタイムの変動性などに関してサプライチェーン計画チームによってモデルに導入されました。また、計画的および計画外のメンテナンスなどのランダムなイベントに関する情報と、正および負の需要予測エラーの影響を統合して、Microsoftサプライチェーンのストレステストを行うことができます。
AnyLogicカスタムモデルは、利害関係者がシナリオを管理し、使用するTOCルール、シミュレーション期間、AnyLogicの知識なしでモデルを実行するときに含める又は除外する製品チャンネルを選択できるシンプルなユーザーインターフェイスを持つように設計されました。シミュレーションの出力は、AnyLogicモデルから直接表示され、Excelにエクスポートすることもできます。結果が予想を満たさない場合、診断に役立つ広範なログが作成されます。
モデルは、3つの異なる方法で実行できます。
- シングルラン実験
- 特定のパラメーターが結果に対してどの程度敏感であるかをテストする感度分析。
- シナリオの比較
プロジェクトの基本アーキテクチャ
AnyLogicモデルのセットアップユーザーインターフェイスには、ネットワークフローと世界地図が含まれ、データがインポートされたサプライチェーン構成、製品カテゴリ、補充タイプを視覚化します。ユーザーは、実際の需要と予測需要と生産能力の累積プロットを表示して、起こりうる問題を把握し、実際の需要予測と顧客注文の両方を使用したり、事前に定義された実際の注文データを使用したり、予測データを使用してシミュレーションが可能です。サプライチェーンが予想を大幅に上回るまたは下回る需要にどのように対処するかをテストすることができます。
シミュレーションモデルの実行中、ユーザーは運用および財務パフォーマンスを表示し、バックログが発生しているかどうかを確認するために、契約メーカーなどの特定の部分にズームインできます。また、特定のDCおよび特定の製品の手持在庫と実際の在庫を比較して、TOCルールを使用する利点を示します。
ユーザーは、特定のDCおよびそのDCの特定の製品に「ズーム」して、「赤が多すぎる」および「緑が多すぎる」等、バッファゾーンの観察に基づいて目標在庫レベルを動的にサイズ変更し、在庫管理のTOCベースのルールを確認できます。
結果
MicrosoftのグローバルサプライチェーンのCTO、ロバートメッシューは、新しいTOCベースのエンドツーエンドのサプライチェーンソリューションをSAPシステムに実装して以来達成した驚くべき結果を確認しました。 “結果は驚くべきものでした。顧客に対するサービスレベルが5％以上上昇し、同時に、在庫レベルが全面的に25億ドルに低下し、値下げの削減と1億ドル以上の過剰および陳腐化した在庫の削減につながりました。“
AnyLogicは、制約理論に基づくエンドツーエンドのサプライチェーンソリューション設計の検証およびストレステストをするための高速、低コスト、低リスクの方法を提供しました。
このプロジェクトの次の段階は、Manohar Madhira率いるマイクロソフトチームと密接に連携して、モデルを会社の販売および運用計画プロセスに統合し、グローバル製品の発売に関連する「What's ifs」に使用する機能を強化することです。より高速な分析と管理の決定をサポートします。
Goldratt Research LabsのDr. Alan Barnardによるプロジェクトプレゼンテーション
