問題
KAMAZ社は、大型トラックの最大のCISメーカーです。自動車だけでなく、バス、トレーラー、トラッククレーン、その他の車両も生産しています。同社の開発の1つは、スワップボディコンテナの出荷技術である"Kamatainer"です。この方法は、配達開始地点と配達終了地点が互いに離れている場合に使用されます。ルートは複数の工程に分割され、各工程でコンテナは異なるトラクターで輸送されます。したがって、使用されるトラックの数が減り、故障の頻度が減り、配達にかかる時間が短縮されます。
"Kamatainer"プロジェクトの枠組みの中で、同社は取り外し可能な多目的コンテナを装備できる新しい特別なセミトレーラーKAMAZトラクターユニットを導入しました。このようなコンテナは、標準のコンテナよりも軽く、安く、より広く、リロードが簡単です。コンテナの交換プロセスには5〜7分かかるため、車両はそのルートをより速く移動し、コンテナを他の車両に渡し、別のコンテナを運ぶベースに戻ります。
プロジェクトの初期段階では、KAMAZの管理者は、スワップボディコンテナの配送が従来の配送モードよりも、どの程度効果的であったかを理解したいと考えていました。これが、同社が輸送計画と将来の経路シミュレーションに関する研究を委託した理由です。開発者は、KAMAZサプライネットワークでの都市内および都市間輸送の実際のプロセスをシミュレートして、スワップボディデリバリー方式と従来の方式の場合に必要なトラクターとコンテナの数を比較し、輸送シミュレーションモデルのストレステストを実施しました。開発者はモデリングツールとしてAnyLogicソフトウェアを選択し、その利点の1つである、エージェントベースのシミュレーションアプローチを活用して、サプライチェーン内の各コンポーネントの動作を詳細に説明しました。
都市輸送モデリング
解決策
設計されたモデルでは、開発者はサプライヤーの倉庫からKAMAZ組立ライン施設の倉庫までのさまざまなコンポーネントの輸送プロセスを反映しました。このプロセスには、1日に最大200回の乗車を行う70台のトラックが含まれていました。シミュレーションモデルはこのプロセスを紹介し、"Kamatainer"トラックを使用したスワップボディデリバリーも実証しました。
モデルの主なエージェントは、トラクター、組立ライン施設の倉庫、およびサプライヤーの倉庫でした。視覚的なアニメーションは、倉庫、トラクターの動き、サプライヤーの倉庫でのコンテナの積み込みプロセスがGISマップ上に表示されました。
作業日の初め、組立ライン施設の倉庫のコンテナは空でしたが、サプライヤーの倉庫のコンテナは積み込まれていました。トラクターは、組立ライン施設の倉庫から空のコンテナを収集し、サプライヤーの倉庫に配送しました。その後、同じまたは最も近いサイトからロードされたコンテナを収集し、組立ライン施設の倉庫に配送しました。一部のサイトでは、トラクタートレーラーを使用して、1回の走行で2つのコンテナを配送しました。
このモデルで、輸送効率に影響する可能性のある要因を考慮したのは次の通り。
- トラックの走行速度
- 倉庫でのコンテナの積み降ろし時間
- コンテナの取り付けおよび取り外し時間
- 始業時の空のコンテナ数
- ドライバーの作業時間
実行中、モデルは統計を蓄積し、後の輸送リソース計画とシステム分析に役立てました。
倉庫の場合：
- 荷積みの待機時のサプライヤーの倉庫での最大空コンテナダウンタイム
- ディスパッチ待機中のロードされたコンテナの最大ダウンタイム
- 最後のスワップボディのディスパッチ時間
トラクターの場合：
- 最終乗車終了時間
- 乗車回数
- 輸送時間
- 組立ライン施設の倉庫とサプライヤーの倉庫での最大および合計ダウンタイム
成果
輸送の最適化モデルは、"Kamatainer"テクノロジーの採用前と後のトラクター、コンテナ、輸送コストの比較に役立ちました。シミュレーションモデリングにより、スワップボディデリバリーのテクノロジーにより、都市内の輸送コストが9倍削減されることが示されました。
- 70台のトラックを16台のトラクター、13台の取り外し可能なスワップボディ、および80台のトレーラーに交換
- すべての配達は、1つの勤務シフト中に実行
- トラクターのダウンタイムは作業時間の3％
都市間輸送モデリング
解決策
"Kamatainer"テクノロジーは、都市間の商品の輸送にも適用できます。都市間貨物輸送シミュレーションモデルは、このアプリケーション領域での技術パフォーマンスを評価するために開発されました。
次のエージェントがGISマップに表示されました。
- コンテナスワッピングが実行されるネットワークポイント
- トラクター
- ドライバー
- コンテナ
トラクターとドライバーは特定のポイントに付き、自分のポイントと近隣のポイントの間で運搬します。トラクターは、追加のコンテナを輸送するためにトレーラーを使用する可能性があります。
貨物フローの最初のルートポイントで、積み上げたコンテナは発送待ちをします。輸送の優先順位は、次の地点にいるトラクターになり、対向車線の空走行が減少しました。
トラクターのドライバーは交代制で働き、勤務時間 8時間は運転し、16時間の休憩後に次の走行を開始します。
結果
スワップボディデリバリーの効率を評価するために、実験結果を実際の輸送システムデータと比較しました：
- すべての貨物に必要なトラクターは半分未満（116ではなく46）
- 商品の配送時間は１/2.5に短縮（5日ではなく1.8営業日）
- 月あたりの総輸送コストを37％削減
シミュレーションモデリングによる、スワップボディ配送方法への切り替えにより、トラクターの台数、出荷時間、総輸送コストが削減されることが実証されました。
視点では、都市内および都市間輸送のモデルは、輸送計画ツールおよび意思決定支援システム（DSS）として使用されることを意図しています。それらは次のことに役立ちます：
- 輸送システムを拡張し、新しいポイントを予測しながら、システムのボトルネックを特定します。
- AnyLogicのビジュアルツールを適用することにより、短期的および長期的な計画の問題をより効果的に解決します。
- システムの容量を考慮して、出荷スケジュールをマッピングします。