RFIDによる家電ライフサイクル管理

RFIDによる家電ライフサイクル管理
（LCM）を利用した効率的な保守
サービスの提案
慶應義塾大学
オートIDラボラトリ
ボ
○稲葉達也、羽田久一、三次仁
日本経営工学会
秋季研究大会
福岡工業大学（平成22年10月23日）
目次
• SCMにおけるRFID活用（家電業界）
おける
活用（家電業界）
• RFIDを利用した家電ライフサイクル管理(LCM)
•
•
•
•
•
•
研究の背景
既存の取組
RACOWプロジェクト
想定される提案手法の効果
今後の課題
まとめ
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2
SCMにおけるRFIDの活用
• RFID
– Radio Frequency Identification
– 無線を使った自動認識技術
• 前提とするRFIDシステム：ネットワーク型RFIDシステム
– 電子タグに個体識別子を書き込み
電子タグに個体識別子を書き込み、そのタグが貼付された商品・
そのタグが貼付された商品・
輸送容器の情報はネットワークを介して情報システムで管理され
る
• SCMにおけるRFID利用の基本的な流れ
– 流通における上流企業が商品等の管理対象物にタグを貼付し
流通における上流企業が商品等の管理対象物にタグを貼付し、そ
そ
の対象物及び、関連する情報を下流企業に送る
– 下流企業はタグに書き込まれた個体識別子を読取り、事前に入手
流業
書
体識別を読り、事前
した情報と照合することで、検品作業などを正確化・効率化する
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ネットワーク型RFIDシステム
インターネット
RFIDレジストリ
サービス
企業Ａ
企業B
RFIDシステム
情報システム
（e.g. WMS, ERP）
タグ
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RFIDシステム
実空間情報
DB
実空間情報
DB
ミドルウェア
ド
ミドルウェア
ド
読取機
読取機
情報システム
（e.g. WMS, ERP）
家電業界における取り組み
• RFID利用の課題
– コスト増
• RFタグ
• 情報システム
– 小売店からの要請の可能性
• 家電における取り組み
– 家電のライフサイクルに渡るRFタグの活用
• 製品の流通の効率化
• 家庭での使用状況の記録（運転時間、部品交換、リコール等）
• 製造から使用中までの情報を利用したリサイクル
– 製品本体へのRFタグの埋め込み
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RFIDを利用した家電のLCM
店舗
倉庫
工場
家庭
（出所）Yoshimura,
RFID Expectation
RFID:
E
t ti and
d
Requirement from
Consumer Electronics,
APMC 2006
廃棄物収集業者
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リサイクル業者
6
研究の背景
• 家電の長期利用
家電長期利用
– 家電リサイクル法施行
– 景気の低迷
• 家電保守を取り巻く環境の変化
– 複雑化する家電の普及による誤使用
– 保証についての考え方の変化
• メーカー保証・販売店保証
消費者が家電を長期間にわたって使用するようになってきたが、最終的
に家電の修理を行う家電メーカーには正しい情報が必ずしも伝わらない
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既存の取組（１）
• ネットワークを用いた家電の遠隔監視
– SPIA：NEDOのプロジェクト
• 家電に証明書を書込み利用可能なサービスを特定
• サービスプロバイダが家電利用者とメーカーの仲介
サビスプロバイダが家電利用者とメカの仲介
（出所）デジタル情報
機器相互運用基盤プロ
ジェクト報告書
新しい仕組みを支えるだけの成熟した社会的ニーズがない
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既存の取組（２）
• 遠隔監視＋保守派遣による家電の監視
– おまかせサポート（NTT西日本）
• 通信に利用する機器の遠隔監視
• 家電で利用する家電保守のポータル提供
家電で利用する家電保守のポタル提供
（出所）増収に向けた
成長戦略の一翼を担う
宅内ビジネスに注力
(NTT西日本)
一部の機器を除き遠隔保守ができていないため、非効率性を排除できていない
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RACOWプロジェクト
• RACOWプロジェクト
ジク
– RFID Auto-Commissioning Open system with WiMAX
– 家電業界が検討中のRFIDシステムを利用して、家電の
遠隔監視、家電利用にかかわるサービス利用を促進す
るシステムを提案
– プロジェクトメンバー
• 慶應義塾大学、電気通信大学、日本無線、凸版印刷、ユナイ
テドミ
テッドコミュニケーションサービス、家電電子タグコンソー
ケシンサビス家電電子タグンソ
シアム
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SCM＋家庭でのRFID利用
RFIDエアプロトコル
WiFi
DC
工場
個品レベルの
レジストリ
小売店店舗
デュアルIFのRFタグ
（家電に実装）
インターンネット
製品レベルの
レジストリ
メーカが提供す
る情報サビス
る情報サービス
IPベースのホー
ムネットワーク
non-IPベースの
ホームネットワーク
第三者が提供す
る情報サービス
ホームネットワーク
ホ
ムネットワク
消費者宅
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保守フローと効率化される領域
保守サービス提供者（例：家電メーカ）
顧客
故障
障
カスタマ
サービス
ビ
問合せ
状況確認
修理合意
カスタマ
エンジニア
ジ
保守部品管理
適正な出張
保守
発注精度
改善
修理依頼
申告保
申告保守
補修部
補修部品発注
注
キッティング
補修部品出荷
出張修理
修理
修理終了
結果通知
未使用部品返却
動作確認
返却
適正な出張
保守
顧客
予防保全
保守サビス提供者（例家電メカ）
保守サービス提供者（例：家電メーカ）
カスタマ
サービス
カスタマ
エンジニア
使用状況（自動）
コンサルティング
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保守部品管理
想定される提案手法の効果(仮説)
(
)
• 家電の情報を正確に把握することによる効果
家電情報を確把握する
る効果
– 家電の詳細な状況を把握することによる出張修理回数
の削減
– 家電の詳細な状況を把握することによる出張保守パー
ツの絞り込み
絞
• 故障の可能性があるが実際には故障していない部品を持った
出張保守の削減（ファントム需要の削減）
– 警告情報（アラ
警告情報（アラート）を把握することによる予防保守
ト）を把握することによる予防保守
の実現
出張保守パーツの絞り込みの効果を仮想シナリオによって評価
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部品と症状の状況
【故障発生時】
【
障
】
ある部品（部品2）が故障し、
症状（症状2）が発生する
部品1
部品2
症状1
【保守対応時】
発生した症状（症状2）に
よって故障が疑われる部品
（部品1、部品2、部品3）が
（部品
、部品、部品3）が
特定される
部品1
部品2
症状1
…
部品3
症状2
…
症状2
症状10
…
部品3
…
部品20
部品20
症状10
利用者の申告情報から、症状を特定し、故障が疑われる部品を用意し、保守を行う。申
利用者の申告情報から
症状を特定し故障が疑われる部品を用意し保守を行う申
告情報以外に機器の状態が分かることで、症状の特定、部品の特定が容易になる
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仮想シナリオ
• 状況
– m個の交換部品数を持つ家電は故障する場合に、n個の
症状が認められる
– 家電メーカは故障の症状(j)が出た場合に疑わしい交換
部品(i)の組み(P2S(i,j))を把握している
– 遠隔保守によって同じ症状(j)が出た場合にも申告情報
以外の遠隔監視による情報から交換部品の組み（P2S’
（i j）が把握できる
（i,j）が把握できる．
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部品故障と症状の関係モデル
：パーツ
i
P 2 S : パーツが故障した際の症状を示すm × nの行列
：症状
j
col ( P 2 S )( i ) :P 2 S 行列のi列目の1の数の関数
δ ( fi ) :fi以下で1になる関数
raw ( P 2 S )( j )：P 2 S 行列のj行目の1の数の関数
f T = (δ ( f1 ) , δ ( f 2 ) ,L , δ ( fi ) ,Lδ ( f m ) )：
：パーツ故障状況
ツ故障状況
sT = ( s1 , s2 ,L , s j ,L , sn ) : 症状発生状況
pT = ( p1 , p2 ,L , pi ,L , pm ):ファントム需要
⎛ s1 ⎞
⎜ ⎟
s2 ⎟
⎜
s = P 2S • f =
⎜M⎟
⎜ ⎟
⎝ sn ⎠
⎛ p1 ⎞
⎜ ⎟
p2 ⎟
T
⎜
p = P 2S • s =
⎜ M ⎟
⎜ ⎟
⎝ pn ⎠
s j : 0 ~ mの整数
mの整数
p j : 0 ~ m × nの整数
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シミュレーションフロー
開始
求めたい1つの症状が影響を与える
部品数にあったP2Sを生成する
繰返し(k)=0
【パラメタ】
【パラメータ】
交換部品数(m)： 20
故障症状数(n)： 10
部品故障状況（平均） 10[件／日]
部品故障状況（平均）：10[件／日]
在庫政策：定期発注（1週間）
fiに対応した乱数を発生させδ(fi)を決
定し fを導出する
定し、fを導出する
fを用いてsを導出する
sを用いてpを導出する
k++
k>上限
終了
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シナリオ分析（仮想需要の変化）
平均：２１．０
標準偏差：４２．０
標準偏差
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平均：９．３
標準偏差：１８．６
標準偏差
18
60
55
50
45
40
35
30
0.0%
25
0.0%
0
0%
20
1.0%
15
0.5%
0
2.0%
70
1.0%
65
3.0%
60
1.5%
55
4.0%
50
2.0%
45
5.0%
40
2.5%
35
6.0%
30
3.0%
25
7.0%
20
3.5%
15
8.0%
10
4.0%
5
9.0%
0
4.5%
10
１つの症状で５つの部品の
故障が疑われるケース
5
１つの症状で８つの部品の
故障が疑われるケース
シナリオ分析
疑われる部品数
３
４
５
６
７
８
平均
３．４
６．８
９．３
１１．１
１４．７
２１．０
標準偏差基準在庫量*
６．９
２３．０
１３．６
４５．３
１８．６
６１．８
２２．１
７３．７
２９．３
９７．８
４２．０１４０．１
＊ベースストック在庫方式（リードタイム1週間、サービスレベル95%）で
＊ベ
スストク在庫方式（リドタイム1週間サビスレベル95%）で
の基準在庫量を参考
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今後の課題
• 提案システムの実証
提案シテ
実証
– 平成22年度中に神奈川県藤沢市湘南台地区に展開中の
地域WiMAXサービスを利用して実証実験
• 保守サービスの効率化の定量化
– ヒアリングを通した検証
• モデル
• 定量値
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20
参考文献
1.
2.
3.
4
4.
5.
6.
田崎智宏編, 家電リサイクル法の実態効力の評価, 国立環境研究所研
究報告第191号(2006)
新エネルギー・産業技術総合開発機構, デジタル情報機器相互運用
基盤プジクト成果報告書(
基盤プロジェクト成果報告書(2008)
)
小林充佳, 増収に向けた成長戦略の一翼を担う宅内ビジネスに注力,
ビジネスコミュニケーション Vol.46, No.7(2009)
みずほ情報総研平成19年度製品安全情報等提供・収集事業報告書
みずほ情報総研,
平成19年度製品安全情報等提供収集事業報告書
(2008)
EPCglobal,
g
, The EPCglobal
g
Architecture Framework(2009)
(
)
T. Jin, H. Liao, “Spare parts inventory control considering
stochastic growth of an installed base,” Computer & Industrial
Engineering Vol
Vol.56
56 pp452
pp452-460
460 (2009)
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謝辞
• 本研究は総務省委託事業
本研究は総務省委託事業「ネットワーク統合制御
ネットワク統合制御
システム標準化等推進事業」により実施されてい
ます。
す。
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ご清聴ありがとうございました
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