Logistics View "유속" 및 "밀도"는 Jam을 해결하는 열쇠입니다. Jamology를 통해 물류 문제 해결

규칙은 "서두르면 낭비된다"

교통 체증과 관련된 실험을 수행합니다. 그들에게서 어떤 것들을 배웠나요?

정의에 대한 설명에서 이에 대해 언급했는데, 고속도로에서 사람들이 빽빽이 모여서 이동하는 것보다 차량 간 적절한 거리(40m)를 유지하면 전반적으로 더 빠른 속도로 이동할 수 있다는 것이 실험을 통해 나타났습니다. 차간 거리가 줄어들면 밀도가 높아져 유속과의 균형을 잃게 된다. 거기에서 잼으로 발전합니다.

또한, 정체 시 갓길에 가장 가까운 서행 차선에서 주행하는 것과 추월 차선에서 능동적으로 더 빨리 주행하려고 하는 것을 비교한 실험에서 느린 차선으로 계속 주행하는 차량이 더 빨리 목표에 도달할 수 있음을 알게 되었습니다. 출입구 교차로가 많기 때문에 시간이 오래 걸릴 것이라고 생각하지만 고속도로 전체가 정체되면 더 빨리 주행하기 위해 추월 차선으로 전환하는 차량이 늘어납니다. 그 결과 추월차로의 차량 밀집도가 높아져 정체가 발생할 가능성이 높아지는 반면, 서행차로의 교통은 의외로 원활하게 진행된다.

고속도로의 톨게이트에서도 비슷한 일이 일어납니다. 2차선 또는 3차선 고속도로의 경우 톨게이트가 많이 제공됩니다(그림 2). 하지만 게이트까지의 거리가 짧아 중앙으로 향하는 차량이 많아 줄을 서야 하는 경우가 많다. 그럴 때 중앙에서 멀리 떨어진 게이트는 상대적으로 혼잡하지 않습니다.

확대된 이미지를 봅니다.

그림 2 톨게이트에서 “서두르면 낭비”

따라서 일반적으로 가장 빠른 옵션을 선택하더라도 잘못된 선택일 수 있습니다.

따라야 할 규칙은 "서두르면 낭비가 된다"이지만 사람들은 그것에 기반한 선택을 거의 하지 않습니다. 출퇴근 시간이나 사고로 인해 열차가 늦게 운행되는 경우 다음 열차를 타라는 안내가 나와도 많은 사람들이 여전히 앞 열차를 타려고 합니다. 이것을 개인으로 생각하면 목적지에 더 빨리 도착할 수 있기 때문에 억지로 기차에 타려고 할 것입니다. 하지만 전철을 타는 행위는 전철이 더욱 지체되어 전체적인 혼잡상태를 악화시키므로 다음 전철을 기다리는 것이 좋다. 개인 차원에서 다음 열차는 종종 덜 붐비므로 더 편안하게 여행할 수 있습니다. 나는 사람들이 그들 바로 앞에 있는 붐비는 기차에 타지 않을 만큼 여유를 가졌으면 좋겠다.

다양한 다른 종류의 잼에 대한 연구가 있습니까?

개미 잼에 대한 연구 결과가 주목을 받고 있습니다. 개미는 일렬로 움직이지만 잼이 발생하지 않는다는 사실을 발견했다. 개미는 페로몬을 분비하여 걸으면서 땅 여기저기에 쌓이고, 다음 개미는 그 페로몬에 의지해 따라간다. 페로몬 농도는 고정되어 있고 속도는 고정되어 있어 개미들이 서로 밀집하게 되면 침착되는 페로몬의 양이 증가하여 평소보다 높은 농도가 됩니다. 이를 감지한 개미들은 적당한 거리를 유지하기 위해 속도를 조절한다고 한다. 이것은 개미가 진화 과정을 통해 획득한 혼잡을 피할 수 있는 능력이라고 생각합니다.

정말 놀랍습니다. 우리 인간은 여전히 잼으로 인해 고통을 받고 있습니다.

시간 손실 외에도 잼의 단점에는 사고 위험 증가도 포함됩니다. 2001년 아카시시 불꽃놀이 행사장 육교에서 발생한 충돌사고는 보행자 밀집도의 비정상적 증가가 원인이었다. 또한 수만 명이 모이는 메카 성지순례에서 발생한 사건으로 많은 사람이 목숨을 잃었다. 한국 이태원에서도 2022년 158명이 숨지는 크라우드 크러시가 발생했다. 골목길의 수용인원을 초과해 양방향으로 흐르는 인파가 원인이었다. 이 사고는 흐름이 적절하게 제어되었다면 예방되었을 수 있습니다.

잼이 문제인 것 같지만 장점이 되는 분야가 있나요?

일부 필드가 있습니다. 예를 들어, 경제는 돈의 흐름으로 정의할 수 있으므로 가난한 사람들에게는 흐름이 막히지 않는다고 말할 수 있습니다. 잼을 싫어해서 잼을 시작했는데, 돈 때문에 잼은 환영한다(웃음).

적절한 정보를 공유하여 전반적인 최적화를 지향합니다.

물류, 생산 등의 분야에서도 잼이 발생합니다.

물류 거점에서는 상품의 도착, 개봉, 정리, 보관, 피킹, 가공, 검사, 포장, 출하 등 다양한 작업을 수행합니다. 각 공정마다 축적된 노하우와 지혜가 있으며, 보다 효율적으로 만들기 위해 항상 노력하고 있습니다. 그러나 각 프로세스의 노력에는 한계가 있습니다. 프로세스 중 하나가 작업 속도를 향상시킨다고 해서 항상 효율성이 높아지는 것은 아닙니다. 다음 공정이 여전히 같은 속도로 진행된다면 이전 공정과 다음 공정의 경계에서 잼(Jam)이 발생하여 버퍼를 구현해야 한다.

혼잡을 완화하기 위해서는 이를 부분적 최적화가 아닌 전체적 최적화의 관점에서 바라보는 것이 중요하다. 이러한 방법은 먼저 각 작업 시간을 개별적으로 측정하는 것입니다. 이렇게 하면 작업을 특히 빠르게 수행하는 영역을 찾은 다음 전체 속도가 일치하도록 느린 작업에 맞게 처리 속도를 줄일 수 있습니다. 작업 속도를 향상시키기 위한 노력은 물론 중요하지만 이후에 수행되는 작업이 느리면 최종 출하 물량이 증가하지 않고 전체 작업의 효율성이 향상되지 않습니다. 작업을 빠르게 수행하는 프로세스가 속도를 줄이면 중간 재고가 줄어듭니다. 중요한 것은 속도를 높이는 것이 아니라 전체 운영을 최적화하는 것입니다.

유속과 밀도에 집중하여 문제를 해결한 다른 사례에 대해 말씀해 주시겠습니까?

그러한 경우 중 하나가 공항입니다. 국제선이 공항에 도착하면 공항에 사람이 갑자기 늘어나 출입국 게이트의 처리 능력을 초과하면 잼이 발생한다. 그러나 항공사는 이미 승객 수, 외국인 수, 수하물 양과 같은 관련 데이터를 가지고 있습니다. 공항이 사전에 이러한 정보를 받을 수 있다면 그에 따라 승객을 받도록 시스템을 조정할 수 있습니다. 최근까지 항공사에서 개별적으로 관리하던 데이터를 나리타 공항과 공유하기로 했고, 이를 기반으로 출입국심사 담당자의 교대근무가 이뤄지기 시작했다. 많은 사람들이 입국하는 날에는 직원 수를 늘려 게이트의 혼잡을 완화할 수 있습니다. 잼몰로지(Jamology) 용어로, 직원 수를 늘려 유속(즉, 게이트를 통과하는 사람의 수)을 늘리면 밀도(즉, 혼잡한 상태)가 있어도 잼이 발생하지 않고 게이트를 통과할 수 있습니다. 똑같다. 반대로 입국하는 사람이 적은 날에는 직원을 줄여 직원들의 근로시간 개혁으로 이어질 수 있다.

이러한 정보를 종합적으로 관리하면 다양한 문제를 더욱 완화할 수 있습니다. 우리는 모두 불확실한 상황에서 힘든 일을 하지만 미래를 예측함으로써 부담을 줄일 수 있습니다. 이는 공항뿐만 아니라 다른 산업에도 동일하게 적용됩니다.

물류에 적용할 때 체증 해소를 위해 어떤 정보를 공유할 수 있는지 알려주실 수 있나요?

물류에서도 공급망에 대한 정보 공유는 매우 효과적입니다. 소매점 물류에서 전단지에 광고되는 특가 상품의 유통이 어렵다고 들었습니다. 흥정은 소매업체에게 중요한 전략이며, 언제 무엇을 흥정 가격으로 판매할 것인지에 대한 정보는 영업 비밀입니다. 그러나 인력부족 문제가 심각한 물류산업의 경우 기업은 기사 확보 등의 대비책을 마련할 수 있도록 적은 정보라도 빨리 확보하고 싶어한다. 예를 들어 물류업체가 소매업체와 비공개 계약을 체결하고 6개월 전에 할인 정보를 받을 수 있다면 필요한 준비를 할 수 있습니다.

향후 정보 공유에 진전이 있을 것이라고 생각하십니까?

이전에는 생산된 것은 무엇이든 팔리기 때문에 재고 걱정이 필요 없었지만 지금은 다품종 소량 생산 시대입니다. 이제는 한 기업의 틀을 넘어서는 합리화와 전반적인 최적화를 고민해야 합니다.

채찍효과(Bullwhip Effect)라는 말이 있다. 채찍을 휘두를 때 손 근처의 파동 운동은 작지만 채찍 끝에 가까워질수록 증가합니다. 같은 방식으로 소매업체가 조금 더 많은 재고를 유지하려고 하면 중간 유통 지점에 더 많은 재고를 보관해야 하고 제조업체도 생산량과 재고를 늘려야 합니다. 소매업체의 정보를 제조업체와 공유하면 불필요한 재고를 줄일 수 있습니다.

마지막으로 용지 걸림을 방지하기 위해 사용할 수 있는 몇 가지 요령에 대해 알려주십시오.

경계에서 용지 걸림이 발생할 가능성이 있음을 알고 있습니다. 공장의 예를 보면 2층에서 3층으로 물건을 옮기는 엘리베이터가 경계인데 거기서 유속 균형을 잃으면 순식간에 잼이 발생한다. 공장 내 물류를 생각할 때 경계에 약간의 공간을 제공하기 위해 잼이 발생할 가능성이 있는 지점을 인식해야 합니다. 예를 들어 지금은 3층으로 물건을 옮기면 안 되지만 제공된 공간이 완충 역할을 할 것이라고 판단해야 할 때가 있을 것이라고 생각합니다. 이런 식으로 전반적인 최적화의 관점에서 문제를 생각하는 것이 잼을 피하는 요령입니다. 유속과 밀도의 관계인 막힘의 정의는 모든 종류의 흐름에 적용될 수 있으므로 막힘이 발생하지 않는 유속과 밀도의 균형을 목표로 할 수 있습니다.

니시나리 카츠히로

1967년생. 박사학위 취득. 도쿄대학 공학부 박사과정 수료 후 학위(공학) 취득. 도쿄대학 첨단과학기술연구센터 교수가 됨. 전문 분야는 수학 물리학입니다. 2007년 "Jamology"(Shincho Sensho)로 Kodansha Scientific Publication Award 및 Nikkei BP BizTech Book Award를 수상했습니다. 2013년 문부 과학성에서 "2013년 과학 기술에 대한 중요한 공헌"으로 선정되었습니다. 2021년 보행 중 스마트폰 시청으로 인한 혼잡에 관한 연구로 이그노벨상을 수상했습니다.

• *이 기사는 DAIFUKU NEWS No. 226(2020년 1월 발행)에 실린 "물류 보기: "유량"과 "밀도"가 잼 해결의 핵심입니다. Jamology를 통해 물류 문제 해결"의 내용을 기반으로 합니다.