多くの企業は、まだ自動化の初期段階にあります。倉庫の自動化に関心がある業務部門や営業部門の責任者の方、またビジネスの成長に繋がる具体的な判断材料をお探しの方は、ぜひこちらの記事をご覧ください。
一般的に倉庫自動化とは、倉庫業務の機械化・合理化・最適化を可能にするための、さまざまな技術(基本的なものから高度なものまで)・システム・プロセスの導入を指します。倉庫自動化では、通常業務を自動化し、物品の保管、検索、移動、管理における全体的な効率を向上させるためにさまざまなソリューションや機器が使用されています。それにより、あらかじめ定義されたプロセスを用いて、毎回同じ方法で作業を行うことができます。また、倉庫自動化により、手作業を減らしたりなくしたりすることで、次の成果が得られます。
倉庫作業の自動化において、ロボット工学は重要な役割を果たしています。倉庫の自動化に関しては、小規模な事例から始めて徐々に取り組みを拡大していくのが効果的なアプローチです。このアプローチによって、自動化のメリットを体験し、本格的な自動化プロジェクトへとスケールアップすることができます。たとえば、ロボットで在庫品を取り出すAutoStoreのような自動倉庫システム(AS/RS)を使って、オーダーピッキングのように、特定のエリアを自動化することから始めることもできます。導入後、自動化のメリットを体験した上で、他のエリアにも自動化を拡大し、効率を最適化することで、エラーを減らし、全体的な生産性を向上させることができます。ここからは、さまざまな種類の倉庫自動化について、具体的にご説明いたします。
自動化ソリューションや自動化技術にはさまざまな種類がありますが、一般的には次の2種類に分類できます。
品目の取り扱いや移動など、倉庫内での物理的な作業やプロセスを自動化する、技術や機械を指します。各倉庫で必要とされるソリューションの種類は、実行するタスクの種類や、取り扱う品目の種類によって異なります。サイズ、重量、タスクの頻度などの要因を考慮し、使用する技術を選択します。
プロセスの自動化はデジタルオートメーションとも呼ばれ、ワークフロープロセス、データ管理、意思決定の自動化と最適化に重点を置いています。テクノロジーソリューションとアルゴリズムにより、さまざまな業務プロセスを合理化または強化し、パフォーマンスを可視化できます。プロセスの自動化は、ルールベースの作業または反復的な作業であれば、物理的作業と管理的作業の両方に適用できます。
物理的な自動化とプロセスの自動化は、どちらも特定のエリアやプロセスに大きな影響を与えます。倉庫の効率性、正確性、カスタマーエクスペリエンスに最大限の改善をもたらすためには、この両方の自動化を組み合わせることが重要です。
自動化のレベルは、ワークフローや製品の種類、倉庫によって大きく異なります。そのため、一般的な倉庫や物流センターにおける業務の中で、どのようなプロセスやタスクを自動化するのが有効かを知ることが重要です。自動化技術が最もよく導入されるユースケースを下記に記載しています。複数のソリューションを組み合わせれば、さまざまな業務領域にわたってプロセス全体を合理化することができます。
オーダーピッキングは、特に小売業や食料品店などにおける大量オペレーションにおいて、大幅な効率化が期待できるプロセスです。自動化された機器やロボットは人間のオペレーターをアシストしたり、自律的にアイテムをピッキングしたりします。手動のピッキングプロセスと比較して、ピッキングの生産性を2倍以上向上できる可能性が 高く、オーダーのピッキングを平均60秒以内に完了できるケースもあります。
ピースピッキングロボットの例。自律的に商品をピッキングします。
コンベヤー、ロボットアーム、無人搬送車(AGV)などの機器によって、入荷した貨物の搬送や仕分けが効率化されます。自動化された機器が、人よりも速くA地点からB地点へ商品を移動できるからです。たとえば、ワークステーションで処理され梱包された注文を、移動コンベヤーに載せ、倉庫内の集荷場所まで素早く運ぶことができます。これにより、手作業による大きな負担がなくなり、作業のスピードアップにつながります。また、精度が向上し、手作業での搬送に伴うけがや事故のリスクも抑えることができます。
在庫品が自動で運ばれてくれば、遠く離れた場所にある品目を探し出すために時間を費やす必要はありません。GTP(Goods-to-Person)システムと呼ばれるこのシステムでは、ロボットが指定された場所から在庫品の保管と取り出しを行います。ロボットの経路は最適化されており、たとえば、最も人気のある品目をピッキングポイントの近くに配置したり、注文前に事前にピッキングしておくことでピーク時の調整や管理に役立ちます。
キューブ型保管は、ロボットが商品の保管と取り出しを行う倉庫システムの一例です。
スタッフを、顧客へのサービスやカスタマーエクスペリエンスの向上といった、重要な目的に注力させることができます。定義されたルールと在庫量の最新データを使用し、ソフトウェアがロボットシステムをガイドしたり、新しく入荷した品目を自動的に正しい場所に保管したり、ピッキングエリアに補充したりすることで、スムーズな処理の流れを維持します。
バーコードスキャナーやRFID技術を備えた、コンベヤーシステムなどの自動仕分けシステムは、オーダーされた品目を素早く仕分けしてまとめます。反復作業は、継続することで精度とスピードがさらに向上します。
仕分けシステムの一例。コンベヤーシステムが注文品をスキャンし、郵便番号に基づいて袋に仕分けします。
箱の組み立て、製品のラベル貼り、シール貼りなどの反復的な単純作業は、自動化された機械によって迅速かつ効率的に実行されます。これにより一貫性とスピードが向上し、梱包ミスや返品の頻度が減少します。
コンベヤーシステム、AGV、ロボットアームなどを使用して貨物の積み込みや出荷の準備を行います。AGVでトラックや輸送コンテナへの商品の輸送と積み込みを行うことで、積み込みの正確性と発送効率が向上します。大きくて重い品目や、広いスペースにまたがって品目を移動させるような大規模な保管場所で特に効果を発揮します。
倉庫管理システム(WMS)などのソリューションにより、在庫管理や在庫状況の確認をリアルタイムで行えます。在庫管理を最適化することで、最終的に顧客の選択肢が広がります。
自動化されたシステムが検品、仕分け、補充、ベンダーへの返品プロセスなどのタスクを実行するので、スタッフは収益性の高いタスクに注力できるようになります。
自動化によって得られる大量のデータは、レポート作成やオペレーション改善に利用できます。ソフトウェアを導入することで、制御、監視やレポート作成の自動化、高度なパフォーマンス分析が可能になります。こうして得られたデータは、継続的な改善計画やプロセスの最適化、予知保全、需要予測などに活用されます。
Unify Analyticsは倉庫のデータを収集してレポートを作成するソフトウェアです。管理者に情報をわかりやすく提供して業務改善をサポートします。
上述のように、倉庫自動化技術は、特定のタスクやプロセスを自動化するシンプルかつ単一のアプリケーション技術から、相互接続されたタスク、プロセス、および技術のクラスターを自動化するエンドツーエンドシステムまで、多岐にわたります。ロボットからソフトウェア、さらに高度なシステムまで、どのソリューションがお客様のニーズに最適かを見極めるのは容易ではありません。ここでは、最も一般的な倉庫自動化技術の種類について主な業務領域別に分類し、それぞれの重要な用途と違いをまとめました。
さまざまな種類の搬送ロボットや自動運転車両が倉庫内の各所で品目のハンドリングや移動のタスクを実行し、ピッキングや仕分けなどの作業を行う担当者のもとに届けます。
例:
このような技術は、手作業を減らして生産性を向上させ、商品を安全かつ効率的に移動させるために使用されています。搬送ロボットが適している場所としては、ナビゲーション経路が頻繁に変更されず、作業員と混在しない比較的広いスペースが挙げられます。
倉庫内で大量の商品を効率的に搬送するために、さまざまなコンベヤーシステムを使用することができます。コンベヤーソリューションに使用される技術はさまざまで、多様な機能があります。
例:
オーダーピッキングは、お客様の要件やプロセスに応じて、部分的または完全に自動化することができます。
例:
上記のシステムのうち、特にピックトゥライトとプットトゥライトは、多くの事例で他の倉庫自動化システムと統合されています。たとえば、ピックトゥライトがGTP(Goods-to-Person)システムと統合された場合、従業員はLEDライトの指示に従い、システムによって搬送された在庫ビンから正しい品目を選択できます。音声ピッキングシステムなどの他のシステムは、自動化の導入が進んでいない、手作業で商品を棚に保管しているような倉庫では役立つでしょう。ただし、このシステムでは作業員が在庫管理のために長い時間歩き回る必要があることが多く、在庫品やワークフローの変化に柔軟に対応できない場合もあります。
AS/RSでは、倉庫や物流センター内の指定された保管場所での在庫品の保管と取り出しに自動化システムを使用します。AS/RSソリューションは、保管および取り出しのプロセスにおける効率性、正確性、スペース活用を向上させるよう設計されています。
システムは、制御ソフトウェアによって管理・最適化されます。新しい在庫品はビンやトートに収納され、グリッドに沿ってあらかじめ定義された場所に自動的に収容されます。次に、ストレージグリッドに沿って移動するロボットによりピッキングやオーダーフルフィルメントが行われます。保管要件や注文量に応じて、さまざまな派生型ソリューションが使用されています。
従来のAS/RSソリューションの派生型:
それぞれのユースケースの概要は次のとおりです。
キューブ型保管は、AS/RSの概念を一歩進めた革新的なソリューションです。このソリューションはGTP(Goods-to-Person)フルフィルメントシステムに分類され、複数の技術を組み合わせることでスループットを大幅に向上させ、保管容量を最大化できます。大量・大容量というニーズに合っているため、さまざまな業界で導入されています。
AutoStoreが他社に先駆けて開発したキューブ型保管自動倉庫システムは、最高レベルの保管密度を誇るAS/RSソリューションです。
在庫追跡、オーダー管理、労働力配分、ワークフローの最適化など、倉庫作業のさまざまな側面を統合・管理します。
センサーやデバイスを使うことで、在庫情報をリアルタイムで自動的に取得・追跡できます。
倉庫自動化へ投資して、利益が増えるだろうか?
倉庫自動化へ投資しない場合のデメリットとは?
倉庫自動化が業務効率とパフォーマンスにもたらす直接的なメリットについていくつかご紹介してきました。ここからは、自動化がビジネス全体にもたらすメリットをご紹介します。
ここ数年でお客様の期待値がさらに高まっていることは、ご存知のとおりです。今は即日配送が当たり前になっている時代です。商品やブランドの良さだけではなく、カスタマーエクスペリエンスが業績を左右します。eコマースや小売業について考えてみると、多くの場合、フルフィルメントや配送・返品プロセスが顧客との唯一の物理的な接点です。配送プロセスに問題があれば、多くの顧客が他社に乗り換えてしまうでしょう。一方、配送に満足した顧客は、今後継続して購入するようになる可能性があります。自動化は、この重要な配送プロセスの強化に大いに役立つでしょう。
そして現在、私たちは過渡期にいます。自動化が急速に進んでいるとはいえ、倉庫作業の大半はまだほとんど、あるいは完全に手作業で行われているのが実情です(2021年の時点でさえ、世界の倉庫の80%以上がまったく自動化されていませんでした)。もし今、お客様が自動化を進めなくても、競合他社が自動化を進めることは間違いないでしょう。
倉庫自動化を適切に導入すれば、二酸化炭素排出量を削減でき、産業用倉庫や製造業の持続可能性に貢献する優れたアプローチとなります。
「革新的な自動化ソリューションを通じてサステナブルな倉庫の実現を」というAutoStoreのミッションについての詳細は、こちらをご覧ください。
多くの企業は、大規模な自動化プロジェクトへの先行投資に慎重です。しかし、企業が成長するにつれ保管容量と処理量が増加し、より大規模な施設への移行が必要になる事例が多く見られます。
倉庫自動化技術の導入を成功させるには、入念な計画、調整、さまざまな要素の考慮が必要です。既存施設の自動化を検討しているか、あるいは新しい業務の立ち上げを検討しているかを問わず、倉庫自動化の導入に伴う全体的な影響を決定する重要な共通要素をまとめました。
導入を進める前に、各倉庫固有の要件、問題点、目標について包括的に分析することが極めて重要です。各業務のうち、自動化により最もメリットがある分野やプロセスを特定することがねらいです。これにより、重点的に投資すべき分野や導入すべき最適な技術を容易に決定することができます。
既存の施設への導入を計画している場合、設置作業中に通常業務を継続したいかどうかも検討する必要があります。ソリューションの中には、日常業務中に設置することが不可能なものや危険なものもあります。したがって、業務の中断が長くなる可能性にも注意が必要です。
自動化は、決められたタスクの実行をスピードアップするに過ぎません。プロセス自体が最適化されていなければ、自動化しても単にプロセスを拡大してこれまでより速く実行できるようになるだけのことです。自動化を導入する前にプロセスやワークフローを最適化することにより、将来の事業成功への基盤を固めることができます。
統合により、さまざまなコンポーネント間でスムーズなデータの流れ、同期、および調整が可能になります。統合時には相互運用性が重要になるので、ソリューションは「特定の技術に依存しない」ものであることに加えて、選択肢や設定を限定せず、柔軟な統合オプションを提供する堅牢なAPIを備えていることが求められます。
倉庫自動化の導入や拡大には、作業プロセス、役割、責任など、大きな変化が伴うことがよくあります。従業員がこのような変化に適応し、メリットを理解し、変化に対する懸念や抵抗感に容易に対処できるよう、適切な変更管理を行うことが極めて重要です。
自動化された新しい環境へスムーズに移行するには、従業員への適切なトレーニングとサポートが重要です。トレーニングには、新しい機器の操作方法、新しいシステムインターフェースの使用方法、新しいワークフローの学習などが含まれます。
自動化には、データに基づく意思決定プロセスが特に重要です。このような意思決定には、お客様のビジネスにとってどのような種類のデータや分析が最も重要であるかを明確に理解し、成功の指標として本当に意味があるKPIを知ることが必要です。
すべてのシステムのデータを効果的に管理・分析することで、業務部門はプロセスの最適化やパフォーマンスの監視などについて、営業部門は戦略的意思決定やトレンド予測などについて、貴重な情報を得ることができます。
ニーズの変化に応じて、事業の成長、商品構成の変更、注文量の増加やその他の数量的な変化にソリューションも対応できる必要があります。成功する自動化プロジェクトは、拡張性と柔軟性を最優先に設計されています。モジュール式のソリューションは、システムの大規模な再構成や時間のかかる設置作業が不要で、個々のコンポーネントを簡単かつ迅速に追加して容量を増やすことができるので、最も俊敏性の高い自動化ソリューションと言えます。
柔軟性は、投資全般にも当てはまります。今日、最先端のサービスプロバイダーやソリューションプロバイダーは、完全な所有権を提供する方式に加えて、さまざまな商用ライセンスモデルを提供し始めています。たとえば、サービスロボット(RaaS)の場合、機器やインフラをレンタルして、有期契約の「ピッキング単位の支払い」モデルで課金します。このモデルによって、企業はその規模や成熟度に応じ、スケールや複雑さが異なるプロジェクトへのCAPEX投資をさまざまな管理方法から選択することができます。
倉庫自動化は、フィードバックと改善を繰り返して改善し続けていこうとする企業文化に支えられてこそ、その効果を最大限に発揮することができます。このような観点で言えば、自動化は導入して終わりではなく、継続的なプロセスとして捉えることができます。プロセスやシステムの定期的な評価・監視・改良は、継続的に改善し、競争で優位に立ち、変化し続ける顧客の要求に対応する上で不可欠です。
最後に、プロジェクトの導入で実現し得る投資収益率について考える必要があります。ニーズ調査によってプロジェクトの概要を把握し、プロジェクトの規模や技術構成が明確になるまでは、詳細な答えを出しにくいものです。ただし、次のステップに進むための指針として、プロジェクトがもたらす影響を把握することはできます。
もちろん、どのようなプロジェクトでも先行投資は必要ですが、ROIは導入されるソリューションの規模や複雑さに大きく左右されます。現在のインフラ、交換が必要な従来型ハードウェアの数などの要素は、常にROIに影響を及ぼします。プロジェクトの規模にもよりますが、AutoStoreのお客様は平均して2~3年以内に投資回収を達成できています。
コストに関して考慮すべき重要な要素は次の2つです。
これらのコストは主に次の2つの領域で回収することができます。
最後に、自動化によるROIとビジネスへの影響度を評価するには、長期的な影響度を測定するためのツールとプロセスを設定する必要があります。これにより、潜在的なパフォーマンスと実際のパフォーマンスの差異を常に考慮し、必要な時に改善措置を講じることができ、投資価値を継続的に確保できるでしょう。
倉庫自動化にご興味のある方は、こちらのAutoStore情報ガイドをご覧ください。