3Dモデリングで原材料在庫管理を高度化：デジタルツインがもたらす可視化と最適化

拡大し続けるグローバル課題のセットにより、過去数年間の毎年のように、少なくとも20社に1社が1億ドル以上の損失をもたらすサプライチェーン混乱を経験しています。これはMcKinsey & Companyの最近のレポートによるものです。

コモディティ市場では、グローバルパンデミック以前から、原材料・直接材料の売買には常にリスクが伴ってきました。感染拡大後、コモディティサプライチェーンは特に脆弱であることが判明しました。一貫性のない手作業プロセス、分断されたシステム、アクセスできないスプレッドシートによって妨げられました。サプライチェーン混乱の原因への可視性を欠いたため、コモディティ生産者、トレーダー、消費者は急速に変化する状況に対応できませんでした。

原材料の生産、調達、取引を行う企業は、明確に定義されたプロセスとデジタル技術によるサポートのメリットを実現したがっています。これらのビジネスにとって、リスクを特定し、混乱に迅速に対応できないことは特にコストがかかります。

McKinseyが2020年第2四半期にサプライチェーン幹部60名を対象に実施した調査では、73%がサプライヤー問題に直面し、75%が生産と流通で苦戦し、ほぼ半数が計画と意思決定の遅延を経験しました。より示唆的なのは、労働力とサプライパートナーがリモートで隔離されていた時期に、実に85%の企業が主要プロセスを支える十分なデジタル技術の不足に苦しんでいたと報告していることです。

過去数年間、多くの企業がコモディティ向けに設計されたサプライチェーンソリューションを活用し、購買・販売・移動・保管・加工をサポートし、それらに伴うリスクを管理してきました。こうしたアプリケーションは資産の評価と追跡に不可欠ですが、特にストックヤード、バルクターミナル、倉庫、港湾ターミナルなどの重要な移転ポイントでの、専門的なサプライチェーンサポートの必要性は残っています。

IoT、AI、機械学習、3Dモデリングなどの新技術により、原材料の追跡と管理が容易になっています。これらは、農場・工場から保管施設、港、加工プラントまで、商品のステータスに関する重要な問いに答えることを可能にします。しかし、コモディティライフサイクル全体にわたる統合ビューがなければ、それらの技術は、グローバル企業がレジリエンスを構築し、資産をよりインテリジェントに管理し、現場状況が絶えず変化する中でリアルタイムに意思決定するために必要なレベルの可視性を提供できません。

原材料サプライチェーン全体でレジリエンスを構築することは、今日の重要な優先事項です。予期せぬ混乱により機敏に対応し、より速く回復する能力は、これまで以上に緊急です。

生産者、購買者、トレーダーは、生産と価格をリスク最適化し、取引所への参加や契約設計、損失ヘッジのためのその他金融商品設計など、多様な戦略ポートフォリオを管理することに長けています。しかしパンデミックの教訓が明確にしたように、リスクはコモディティライフサイクルのあらゆるポイントに組み込まれています。キャパシティがあってもサプライヤーが受注できるか見えない工場は、代替調達を確保できません。出荷品を受け入れる保管キャパシティ不足は、倉庫スペース確保の高コストな争奪戦を招きます。標準化されたストックパイルプロセスでは、材料を自信を持ってブレンドするために品質を十分精密に検証できません。

このボラティリティを制御しようとする組織は、サプライチェーン全体でより粒度の細かいビューを必要とします。原材料のライフサイクルは、生産者、輸送プロバイダー、保管・加工施設、トレーダー、消費者のグローバルネットワークを含みます。チェーンの各ポイントで、人・プロセス・テクノロジーがシームレスに接続され、重要資産について分単位の意思決定が可能でなければなりません。

直接材料を扱うビジネスは、標準的なストックヤード管理と倉庫自動化慣行を超え、現場で起きていることへのより深い可視性を提供する精密モデリングツールを採用する必要があります。機器と商品のより粒度の細かいビューを手にすることで、リアルタイムで運営を動的に調整し、スループットを増やし、品質をより柔軟に管理し、タスク計画をシミュレートして意思決定を高速化できます。

保管、ブレンド、移送オペレーションは、上流および原材料サプライチェーンで最も重要なタッチポイントの一つです。これらの活動は、理想的には資産への可視性を提供し、施設利用率を改善し、最終的にゲートスループットを増加させる、効率的で専門的なバルクターミナル自動化ソリューションによって支援されます。

三次元モデリングは、ストックヤードとターミナルオペレーションに新たなレベルの可視性と制御をもたらします。現場オペレーターは、3D「フライアラウンド」ユーザーインターフェースで全資産を把握し、受入・移送・積込タスクをより効果的に計画・実行できます。3Dモデリングにより、機械同士がより近接して作業可能になります——10メートルではなく1メートル以内で。パフォーマンス向上とスループット増加を支援するだけでなく、3Dモデリングはストックヤードのフットプリントを効果的に拡大し、施設を拡張せずに追加在庫を保管可能にします。

ストックパイル管理の科学は進化し続けています。しかし、うまく積まれたストックパイルでさえ、コモディティ生産者にとって課題を提示します。契約要件を満たすため、品質とスループットを常に天秤にかける必要があります。

ストックパイルへのリアルタイム可視性がないと、生産者は契約不履行とペナルティ発動のリスクを負います。それらを避けるため、多くの生産者は過剰納入の側に倒れ、品質パラメータを最大2%超過することもしばしばです。

今日、3Dモデリングにより、組織はストックパイルをより精密に管理できます。ストックパイルへ流入する材料をスキャンし、そのデータをモデリングして、ストックパイルのデジタルツインをオペレーターに提供します。モデルは、商品が積み上げられ、リクレームされ、ブレンドされ、購入者へ納品される過程で、リアルタイムで品質問題を計算します。つまり、複数の供給源からストックパイルが積み上げられ、それらの層がさまざまな手段でリクレームされ、納品のためにブレンドされる過程で、ストックパイルオペレーターは受入から納品まで、精密かつ予測的にストックパイル品質を理解できます。

こうしたインサイトには複数の応用があります。プロセスを自動化するために事前プログラムされたイベントシーケンスに頼る代わりに、オペレーターは独自の制御技術を適用し、コンベアベルト上で複数のジョブを実行し、その場で動的に調整できます。もはやベルトを一定時間運転し、クリアして、再開する必要はありません。

予測シミュレーションは機械学習を用いて、ストックパイル管理について新たな問いを立て、答えます： どのストックヤードやバルクターミナルにとって最適なストックパイル数はいくつか？ どの要素を組み合わせれば顧客により多くの価値を提供できるか？ どの種類の材料を分けておくべきか？ スタックしながらブレンドするのが最適か、船上でブレンドするのが最適か？ 消費財ブランドの先例に従い、より「パーソナライズされた」またはオーダーメイドのサイロを提供することは何を意味するか？

これらの問いに答えるには、多様なソースからの大量データへのアクセスが必要です。ますます、自社を差別化したい企業は、単にオペレーションを最適化するだけでなく、コモディティ市場がいかに繁栄し続けるかを再考するために、サプライヤー、セラー、バイヤー、トレーダーの接続されたネットワークに依存する必要があります。

パンデミックによる混乱は、コモディティマネージャーがサプライチェーン全体でビジネスプロセスを習得する必要性を露見させました。同時に、コモディティをそのチェーン全体で動かす資産——人、プロセス、テクノロジー——へのより深い理解を発展させる必要があります。パンデミックは、ジャストインタイム管理の極めて重要な意義を、サプライチェーンで最も脆弱なポイントにおいて特に理解させました。

Manav Garg氏はEka Software Solutionsの創業者兼CEOです。