AutoStore はマジックではない

It's important to keep in mind that AutoStore isn't magic. It was inspired by a Rubik’s Cube. In 1996, Ingvar Hognaland had an idea to improve storage density: “Why store things like dominos, when we should store them like a Rubik’s Cube?” While you might not know how Rubik’s Cubes are solved, watching one go from mixed to solved can be mesmerizing. (Side note: I happen to love Rubik’s Cubes, my own parlor trick I can pull off in about 3 minutes.)

マジシャンは決してタネを明かしません。でもエンジニアは違います。説明不可能なことや複雑なことの解明に役立つ科学的事実を、喜んで共有したいと思っています。ここでは、私が確信している2つの事実をご紹介しましょう。まず、ルービックキューブの解は、計画されたアルゴリズムの積み重ねに過ぎません。そして同様に、AutoStore の「マジック」は魔法ではなく、世界でも最高密度のオーダーフルフィルメントエンジンに在庫を配置したことによる論理的帰結なのです。

スロッティングは倉庫の効率にどのような影響を与えるか？

倉庫でもっとも大変な仕事のひとつ、スロッティングについてお話しましょう。この目に見えないコストは、日本語でいうところの「無駄」そのものです。在庫の並べ替えに人員を割くことは、コストの増大以外の何物でもありません。皮肉なことに、スロッティングは従来は移動距離を減らす方法のひとつでした。しかし、今日のフルフィルメントセンターは、商品数が多すぎて、手作業で在庫を並べ替えることはできません。

しかし、どんな在庫保管システムでも、たとえ手動であっても、そのパフォーマンスはスロッティングに応じて変わります。従来の自動倉庫システム（ASRS）でも、よく売れる人気商品は通路の前や最前列に保管されます。しかし、商品の使用状況は予測不可能なことが多く、決して安定しておらず、季節性も高いため、多くの場合、静的なスロッティングでは失敗します。

結論から言うと、スロッティングは必要不可欠ですが、最近では、人が行うには非常に手間のかかるものとなりました。Eコマースは2025年には年間7兆ドルに達すると予測され、倉庫への負担は人間の手では凌げなくなっています。

その結果、一般的な倉庫オペレーターは、力仕事をするロボットがない限り、難問に直面することになります。

What is natural slotting how is it beneficial to warehouse automation?

AutoStore では、次の3つの主要な前提に立ち、手作業によるスロッティングを完全に排除します。

1. 在庫は静的なものではなく、常に拡大および変化する非常に動的なものである。
2. 注文の需要は、どのビンが必要かの予測でもっとも重要。
3. 新しい在庫は本来よく売れるため、古い在庫の上に置くことができる‍。

AutoStore のパフォーマンスは、グリッド内に保管されている商品量や各SKUの配置状況に影響されません。AutoStore のシステムは、「ナチュラルスロッティング 」と呼ばれる方法で高いパフォーマンスを実現しています。

使用済みのビンは戻され、グリッドの最上層に格納されます。一方で、動きのあまりないビンは、スタックの最下層に次第に降りていきます。この設計アイデアにより、ロボットがスタックの底まで掘り出す必要がほとんどなくなります。

すべてのものがロボットの手によって在庫に入れられ、完璧に配置されるため、倉庫からはコストのかかる「無駄」がなくなり、高効率な自動化システムに置き換えられます。

AutoStore ではどの程度の掘り出しが必要か？

一般的な AutoStore ロボットのフリートの場合、時間の80％をビンでの作業に費やし、掘り出しに費やす時間は20％のみです。掘り出しの多くは、休憩時間や夜間など、他のシステムがアイドル状態の間に臨機応変に行われます。

ロボットには「掘り出し待機」という言葉はありません。注文に必要なビンは、倉庫管理システム（WMS）の優先順位に基づいて準備され、ポートでの処理前に上部に置かれます。つまり、オペレーターを待たせることはないのです。

ビンは、予告なしでもいつでも作成できます。最悪の場合、例えば突然の注文の場合などでも、底にあるビンにかかる時間は3分36秒です。このようなことが頻繁に起こる場合は、単にロボットを数台追加するだけです。

しかし、ビンの3分の1以上は掘り出しが不要です。その理由について、一般的な AutoStore のお客様の例を見てみましょう。システムは高さ25フィートで、グリッドに積み上げられたビンは16個相当です。この倉庫から注文される商品の約80%は、在庫全体のわずか20%です。この80/20の例に基づき、次のような状態となっています。

• ビンの39％は、掘り出さなくても一番上にある。
• 平均的なビンはスタックのわずか2.5セルの深さに位置し、取り出しにかかる時間は約27秒。
• 下半分の8つのレベルは、必要なビンの5%未満。

登ったりリフトを使用したりしてビンを垂直方向に移動させる他のASRSシステムと比べ、AutoStore は、同様に効率的でありながら、注文の処理は他のシステムより高速です。

AutoStore では、ロボットの作業時間を短縮する次のような3つの独自の特徴によって、掘り出しの手間がさらに軽減されます。

• 密度が高いため、ビン取り出し後の移動距離を25～40％短縮。
• A wide-open Grid at the top provides a high-capacity environment for Robots to move efficiently, especially with Router™ software.
• ビンがポートに運ばれる際に待機列で時間を無駄にすることがなく、ロボットと人間の作業は切り離される。

他の多くのシステムは移動距離が長く、ロボットは、倉庫内や通路を移動したりワークステーションで長い列に並んだりして、時間を浪費しています。また、ソーターループやエレベーターを追加すると、ボトルネックや故障点の発生も増えます。

一方、平均的な AutoStore ロボットは、1時間に30個以上のビンを運搬できます。

システムのパフォーマンスの高さを証明する数値をご紹介しましょう。2023年3月6日現在、350台の AutoStore システムの平均掘り出し深度はわずかビン2.6個分で、これはビン16個の高さのグリッド内で完璧な80/20分布となっています。この統計は、AutoStore がいかに多様なお客様の掘り出しを管理しているかを示しています。

市場の他のどのシステムも、このレベルのパフォーマンスを実現できません。

AutoStore とそのパートナーは、サービスレベル契約にどのように対応しているか

すべての AutoStore は、お客様の期待するパフォーマンスを実現するようにシミュレーションされています。実際に、各システムの設計、設置、試運転を行う統合パートナー向けに、1日に500以上の設計をシミュレーションして、さまざまなシナリオやロボットカウントをテストしています。最も重要な事項は、1）スループットを達成できたか、および2）高いポート利用率を維持できたかです。

正確なシミュレーションテストにより、AutoStore システムを微調整して、高いパフォーマンスを発揮するよう最適化することができます。例えば、ボトルネックを発見したり、幅広いシナリオを検討することで、最小限のロボットでビンの待機時間を最少化できます。

キューブの外側で考える

ハードディスクのどこにビットが保存されているかなど、考えることはないでしょう。同様に、グリッド内部の在庫管理では AutoStore に頼ることができます。AutoStore の「マジック」は、魔法ではないことを忘れないでください。完璧に整理されたキューブによって、必要なときに必要な商品をすぐ手にできるのです。

AutoStore を使用することで、オペレーションチームはキューブ内で何が起こっているかを気にする必要がなくなり、代わりにもっとも重要なこと、つまり顧客の注文に応えることに時間を費やすことができます。