ケーススタディ: DURANGO PAPER COMPANY

Durango-Georgia Paper CompanyでIt-Trim最適化を最大限に活用する

ドゥランゴ

ジョージア州セントメアリーズのDurango-Georgia Paper Companyは41万種類の塗工漂白板、非塗工フリーシート、クラフトグレードを生産しています。

生産性を高め、効率を向上、顧客の変化するニーズに迅速に対応し、収益性を高めることは今日の生産計画担当者にとっては絶え間ない戦いです。このような相互に結びついた、時には矛盾する目標間の差異的なバランスを見つけることは、日々のルーチンの一部になっています。今日の急速かつ変化の激しい世界では、管理者は代替ソリューションを迅速に比較して評価するためのツールを追及しています。組織の価値に貢献する形で生産を計画するこの取り組みは、自動化されたトリム最適化システムの必要性を検討するために Durango-Georgia Paper Company (旧Gilman Paper Company)に何をもたらしたかです。工場では顧客のニーズを満たすための柔軟性や様々な生産状況に対応する能力を損なうことなく、より大きなトリム効率を達成する必要があることを知っていました。

Durango-Georgia Paper Companyは3つの抄紙機に41万種類の塗工漂白板、非塗工フリーシート、クラフトグレードを生産しています。進歩的な未上場企業であり、利用可能なリソースを最大限に活用することに重点を置いています。そのためには適切な資本活用、効果的な従業員の生産性、重要なビジネスプロセスへの揺るぎない焦点に注力する必要があります。同社は保有するものを最大限に活用するとともに、工場と事業のチャンスと制約を最適にバランスをとるトリム最適化システムが必要でした。

Durango-Georgiaの生産計画担当者はシングルサイト サプライチェーンに重点を置いていますが、トリム計画を困難な状況にさせる多くの要因に対応しなければなりません。顧客基盤とグレード構造は非常に多様化しています。各機械は定期的に月に60超の等級と坪量の変化を繰り返します。その結果、顧客注文の計画とサービスに対する需要が多様化することになります。機械にはそれぞれデッケルトリムが193"、217"、220"の専用巻取機があり、通常の顧客ロール幅は; 6"から110"の範囲で設定できます。注文から注文への絶え間ない需要の変化により、計画担当者は「標準」サイズまたは貴重な在庫サイズを考えられるロール幅のごくわずかな割合も考慮しなくてはなりません。変化する顧客のニーズに対応する柔軟性は、たとえ注文が機械上で非常に近いものであっても、競争上の重要な焦点となります。また、荷積みドックと倉庫の床面積が限られていることも考慮すべき点です。

年間を通してほぼ毎日、製作スケジュールが更新され、製作スタッフに伝えられます。マスタースケジュールは1日に2~3の等級/坪量幅の変更を伴う7~10日間のマシンサイクルで手動で生成されます。各坪量内に、直径、巻芯、巻取、その他パラメータが異なるために必要な複数のトリミング計画が求められる場合があります。マスタースケジュールをサポートするために毎週平均15~20のトリムプランが生成されます。各トリム計画の複雑さとサイズは多くの要因によって異なりますが、ほとんどの計画では通常の状態で担当者が生成するのに8~20分かかっていました。

トリム計画におけるビジネス目標

履行を注文する論理プロセス

Durango-Georgia Paper Companyの計画 担当者は会社目標を達成することに重きを置いています。つまり、会社全体の実績に影響する多くの流動的なトリム関連の要因間で最適なバランスを探し出すということです。単純な分析として計画担当者が考慮すべき要因は機会と制約があります。例えば、機器のトリム効率、顧客の注文を満たすための適切な生産配分、納品日厳守、積荷ドックや仕掛品の制約、計画内の注文分散の縮小化、適切な在庫レベルの制約、刃物変更の最小化、特殊パターンの最小化、特注生産の制約、価値創造等があります。トリム計画を評価する際には、前述すべての要素が考慮されますが、トリム効率は通常、最も重要な成功の尺度となります。しかし、こういった要因のそれぞれは、特定の時点での会社が認識した要求に応じて、任意の問題に対して多かれ少なかれ重みづけがされるかもしれません。例えば、ワイヤーの穴のために十分な作業員が変更を行うまで3時間も4時間もウェブ内の不具合をトリミングするコストのバランスをとる必要があるか、または余分な作業員をすぐに呼び出してワイヤーを早く変更するほうがよいかです。別の例では、より高い効率を達成するために、より低い価値の在庫ロールをトリム計画に加えるか否かです。全体的な費用対価値の創出、顧客需要の充足などの評価では、すべてのトリム計画の影響要因を考慮する必要があります。

このようなトリム計画に影響を及ぼす要因が、様々なロールサイズ、直径、巻芯サイズ、巻取方向の違い、複数の機器の可能性を組み合わせると、かなり複雑な決定マトリックスが作成されます。様々な巻取機、押出機、ギロチンおよびスケジュール設定が必要な他の二次機械を備えた工場では、こういった要因の変動性が指数関数的に拡大される可能性があります。この決定マトリックスが絶え間なく変化する市場と需要のプロファイルに適用されると、その存在は圧倒的なものになる可能性があります。最大の企業価値を創出するために、このような要素のバランスをとるソリューションが最適なソリューションになります。

これは機械の制約に合わせて顧客注文を手作業でトリミングする伝統的な機能をはるかに上回ります。担当者が鉛筆、紙、機械に追加という流れの作業では、今日の競争の激しい世界市場で、ほとんどの工場がこのような重要なビジネスプロセスを満たすには不十分となるでしょう。

システムの検索

Durango-Georgia (その後Gilman )は1997年に重点を置いたのがトリム計画を最適化する必要性を適切に満たすツールを探し出すことでした。市場で適切な製品を探した結果、8社が評価対象となりました。システムを評価する要因は、コスト、使いやすさ、アナリスト能力、サポート、ハードウェア要件、実装の容易性、既存の他のシステムとの関連性です。最終的にはGreyconのX-Trimが包括的なトリム最適化ソリューションとして選ばれました。

1997年にスケジューリング担当者が感銘を受けた要因の1つは、作成中のトリム計画にドルとセントの価値を識別する能力でした。計画担当者が「紙を売っていない」が「顧客に機械で時間を持たせる」という概念は、このツールが導入されるまで適切に評価することができませんでした。これは計画プロセスの哲学を「注文を機械に合わせる」という時間を費やす作業に焦点を当てることから、計画が会社に与える影響を実際に考え出すことに変わりました。顧客サービス/生産計画アシスタントマネージャのMissy Brazell氏は、「最大の必要性は最小限の廃棄、最小限の刃物設定、顧客のニーズを満たすトリム計画を迅速に生成できることだった」、また「以前は考慮すべきものすべてを考慮する時間がなかった」と説明しています。

システム設計と実装

Greyconのトリム最適化システムは、Oracle、AS/400、 MS-SQL Server、MS Access、Sybase、 Informix等の多種多様なリレーショナル データベース システムと、 ODBC経由で最も頻繁に接続されています。また、フラットファイルまたはスプレッドシートの入出力を利用するシステムにインターフェイスすることも、完全スタンドアロンモードでシステムを操作することも可能です。このシステムはマルチユーザー操作用に設計されているため、複数の計画担当者が同じデータベース上で同時に操作し、同じ注文が二度トリミングされないことが保証されます。Durangoは製紙業界の多くの工場と同様に、統合情報システムに関してはリソースが限られており、システム設計および導入は計画担当者の特定のビジネスニーズを満たすにはクリエイティブさが必要でした。トリム最適化ツールはリアルタイム情報に近いものが必要でした。システム設計時のDurango-Georgia注文入力システムはEscalaサーバーのHVSオペレーティング システム上で動作するUnixベースの Cobolレガシーシステムでした。トリム最適化に必要な情報はNTベースのCompaqサーバーにダウンロードされ、そこで計画担当者が使用することができました。このダウンロードは15分ごとに自動的に行われるように設定されていました。X-Trimのツール自体は純粋な32ビットシステムで、ローカルにPCまたはサーバーにインストールすることができます。X-Trimは 現在Windows 2000またはNTプラットフォーム上で動作します。Durangoは個々のPCにインストールすることに決め、ユーザーがデスクのPCまたは遠隔地のラップトップからツールにアクセス可能になります。1997年10月初めから インターフェイスの設計と導入を行う作業はわずか3週間しかかかりませんでしたが、3か月にわたって行われました。その間、計画担当者はトレーニングを1日受講後、手動で製品を使用し始めました。導入が完全に終了し、さらに2日間のトレーニングを実施、1998年第1四半期にプロジェクトは完了しました。

最終製品

Durango-Georgiaと Greyconが共同で実施したシステムは、ISスタッフが情報指向システムではなくタスク指向と見なしています。複雑なシステム統合の要件はそれほど重要ではなく、むしろ、受け取った情報を効果的に使用するためのツールの力が非常に強力でした。

高度なアルゴリズム

最先端のプログラミング技術を駆使して、廃棄物の最適化や設定数(パターン)等のほとんどの問題に対応することが保証されています。また、高度なヒューリスティックスを使って刃物変更や注文分散等の二次的な目的も最小化します。

グラフィックエディタ

Durangoの計画担当者は、ロール幅、注文番号、顧客名、ロールに関するその他情報に基づいてトリム計画を視覚化することができます。また、この画面でソリューションをグラフィカルに編集することもできます。

X-trimknifeeditor

Durangoの計画担当者は、ロール幅、注文番号、顧客名、ロールに関するその他情報に基づいてトリム計画を視覚化することができます。また、この画面でソリューションをグラフィカルに編集することもできます。

抄紙機の故障と位置の要求

このツールは注文固有の位置制約(例:「中」、「左ではない」を扱うことができますが、ウェブ上の複数の不完全さに対処し、その周囲にデッケルも可能です。生産計画担当のDarby Banks 氏は「真夜中に電話で不具合周辺を再トリムするように言われても、数時間の作業は簡単に済ますことができる」と述べています。

複数のプライマリマシンオプション

Durangoには複数の抄紙機で1つの注文またはグレードが生産される場合に、複数の抄紙機に対応できるシステムが必要でした。プログラムが最適化とランレングス制約に従って問題を分割する最良の方法を選択します。この場合、Durangoがどのグレードまたは注文グループを最適に実行するかを決定するのに使用しています。遠隔地からの輸送に余分な費用が掛かる場合は追加費用が考慮されます。

オプションのロール

計画担当者はオプショナル ロールと呼ばれる機能も頻繁に使用します。これにより、計画担当者はトリム効率を向上させるために使用するロールを入力することができますが、現在の注文グループで製造する必要はありません。計画担当者は将来の注文または在庫生成の量を最小限に抑えることができます。営業・マーケティング担当上級副社長Paul Blackmon氏は、「在庫管理に焦点を当てるのは、キャッシュフローに悪影響を及ぼすだけでなく、在庫の陳腐化が急速に進んでいるという事実によるものです。JITを受け入れられないため、お客様の要求を満たすためにビジネスプロセスをより効率的に行う必要があります」と述べています。

ナイフの変更と最小化の設定

このシステムは革新的なアルゴリズムを駆使して、刃物の変化量と固有のパターン数を最小限に抑えます。これらの技術は、その一部が遺伝的アルゴリズムに基づいており、ソリューションの無駄に影響を与えずに機能します。Durangoはこのアプリケーションで20%超の設定を最小限に抑えることができました。

レポート作成

X-TrimのレポートはCrystal Reportsベースのため、エンドユーザーまたはローカルISスタッフはフルにカスタマイズすることが可能です。レポートにはグラフィックス、バーコード、ビットマップが含まれ、HTML、 Lotus 1-2-3、Excel、Word 、ODBCなどの様々な形式でエクスポートできます。Durangoでは、計画担当者は顧客の好み、注文パラメータ、ソリューションのパターン、廃棄物のパーセンテージやポンド等の計画の全体的な措置に関する情報含む詳細なレポートを機械担当者に提供することができます。レポートで利用できるその他情報は、社内の巻芯切断担当者が使用するソリューション内のロール幅や巻芯サイズの概要です。

X-trimgraph

計画担当者は複数の基準に基づいて様々なソリューションをグラフィカルに評価することができます。こういった基準は計画担当者が選択することもできます。

組織の影響

X-Trim導入の影響は即時に現れました。計画担当者は、ツールの強力さと潜在的な影響を実現するため、手動でシステムの使用を開始し、ISスタッフがインターフェイス インポートを実装する準備が整うまで顧客の需要データを入力し始めました。 そうすることで、プロジェクトは導入が完了するまでにコストに見合うだけの収益をあげていました。トリム効率は約半分に向上しました。

これにより、追加の製造コストをかけずに1日あたり4トン半の生産が可能になりました。これは最初の年の年末までに1600トン以上となりました。スケジューリング部門は忙しいと頻繁に言われましたが、複雑な数学的問題が非常に迅速に解決できる可能性があるため、計画担当者は、実際にはソリューションの影響を検討し、納得する結果が得られるまで問題を必要なだけ再実行する時間がありました。計画担当者は、複数のソリューションをグラフィカルに比較して、設定、廃棄物の発生、注文の履行などの選択されたトリム関連要因にそれぞれどのような影響があったかを確認することもできました。図4を参照してください。こういった成功だけでなく、実装後に発生した問題もいくつかありました。初期段階ではより高い効率を達成するために 間違いが起きました。計画担当者は、過度の数の顧客注文を組み合わせて数学的な可能性を高めることで、積載エリアや配送員増やし過ぎることがあります。計画担当者は、一貫してそういった効率的なトリムを達成することができたため、機械担当者が様々なグレード用に規定された最大抄紙機トリムを再評価しなければならなかった。このトリム計画は実際には抄紙機担当者がウェブ上でもっと一様に一貫性を持った方法を模索するように促していたのです。いずれの場合も、様々なスタッフ間で心からの会話を通じて解決されました。改善されたトリム計画により、ビジネスプロセスを定義し、評価し、伝達する必要性が生まれました。

trimefficiency

実装された製品は、より効果的かつ迅速に受け入れ可能なトリム計画の生成を可能にしたため、ユーザーは「早期」に計画を作成する必要がなくなりました。生産開始に近づくまで計画の生成を待つことができました。次のような理由でメリットがありました: 1)計画担当者は通常、効率を高めるためにデータのグループを大きくしていたこと、2)計画が実施された後に需要が変化して発生した作業量が減少したこと、 3)顧客が要求した注文の変更はプロセスにとってより受け入れやすいものと見なされ、顧客のニーズを満たすために変更を受け入れることに抵抗が少なくなったことです。顧客から注文を受けた時間内に新たに最適化されたトリム計画が製造現場で生産されるケースさえあります。結果として「顧客にもっと近づく」という予期せぬ利点がありました。

全体としてプロジェクトは成功と判断され、製品を使用してわずか3ヶ月で償却できました。このシステムは現在4年目となり、腕利きの大工の金槌のごとく、計画担当者が毎日使用して会社に付加価値をもたらす不可欠な部分となっています。1997年に5人の作業員が必要だった仕事は今では2人しか必要としません。Durango-Georgiaはリソースを最大限に活用するという理念を忘れることなく、現場レベルでこの技術を適用しています。巻取機の作業員は、品質の欠陥や予期せぬ状況が原因で元の計画が作成できない場合に、この最適化技術を使用することができます。

生産が適切に計画されていることを確実にするために、工場は何をすべきか?まず、経営陣は適切なトレーニングを提供して、計画担当者が意思決定プロセスの複雑さや結果を理解できるようにしなければなりません。次に、計画担当者が組織の目標を理解することも不可欠です。これは、計画担当者が長年の経験から、組織の目標に則っていると仮定されているため、見過ごされることがあります。これまでのPIMA会議で、「世界で最も パワフルな3人は、米国の大統領、ソ連の首相、原子力潜水艦の船長だ。1人忘れていた、抄紙機のスケジュール担当者だ」と引用されたことがあった。最後に、計画担当者には、このように複雑になりがちな意思決定プロセスで迅速かつ容易にアシストする使いやすいツールが必要です。また、このツールで担当者が企業価値を創出するために、意思決定への影響を可視化して分析できる必要があります。