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2023年10月13日
2023年10月13日

高スループット自動化システムでeコマースを改革

eコマースの世界が急成長を続ける中、小売企業はこれまで以上に大量の在庫を維持し、顧客が望む方法とタイミングで商品を正確に届ける必要があります。こうした変化は、複合的で処理能力に優れた高スループット(HTP)倉庫運営の台頭につながっています。このブログでは、HTPフルフィルメントの定義、その必要性、HTP倉庫のさまざまな統合技術について解説するほか、AutoStore™が効果的なHTPソリューションである理由を説明します。

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Why has high-throughput become a trend?

eコマースや世界のサプライチェーンがめまぐるしく変化する今日、顧客の期待に応えることは、何十万ものSKUを扱う大企業にとって特に難しい課題です。市場が急成長を続ける中、こうした企業は大量かつ多様な商品ラインを供給するだけでなく、スムーズで柔軟な受け取りサービスや迅速な配送サービスを提供する必要があります。ある調査によると、消費者の85%は、納品までに時間がかかると他の店を探すそうです。

そこで必要となるのが、より大規模で複合的な倉庫運営です。しかし大規模な小売企業は、効率性の低下、人件費や不動産コストの高騰、在庫切れやミス、物流の遅延といった課題に直面する頻度も高くなります。

競争に勝つためには、洗練され、 柔軟性が高く、効率的な倉庫自動化システムが不可欠です。米インディアナポリスで処理能力の高いAutoStore倉庫システムを運用しているPUMAのBob Philon社長は、今の環境で生き残りたいなら、高スループットシステムはほぼ必須だと言います。

「乱暴に聞こえるかもしれませんが、技術、自動化、革新によって前進するか、さもなくば後退するかのどちらかしかないと思っています」とPhilon氏は言います。

しかし、昨今のeコマース業界の傾向から、今後数年間は年4%から5%の成長が見込まれる中、大規模な自動化システムを導入しても、継続的な拡大が必要と小売各社は予想しています。

高スループットシステムとは

一般的に、高スループットのフルフィルメント業務とは、さまざまな技術を統合したシステムを用いて20万から30万以上のSKUを管理し、ハンドリング、保管、搬送を効率的に行いながら注文を履行することを意味します。

This type of system leverages advanced technology, including robotics and software, to optimize the flow of products and information throughout the facility. The primary goal is to increase the speed and productivity, accuracy, and overall efficiency of warehouse operations.

堅牢な高スループット倉庫自動化システムの主要要素と機能は、通常、以下の組み合わせで構成されます。

自動保管・回収システム(AS/RS):

AS/RSシステムは、AutoStoreシステムのようなキューブ型の構造または縦型ラックに商品を自動的に保管し回収します。この技術により、スペースの利用が最適化され、商品へのアクセスに必要な時間が大幅に短縮されるため、迅速なオーダーフルフィルメントが可能になります。

倉庫管理システム:

堅牢な倉庫管理システムソフトウェアもまた、高スループット自動化システムの中核です。倉庫管理システムは、在庫管理、注文処理、タスク割り当てなど、あらゆる倉庫業務を調整し、最適化します。

Automated Material Handling Systems:

これらのシステムには、コンベアシステム、仕分けシステム、無人搬送車、倉庫内で商品を搬送する自律移動ロボットなどが含まれます。これらは商品を迅速かつ正確に移動させ、手作業の必要性を減らすことができます。

Conveyor Systems:

コンベアシステムは倉庫の処理能力向上に欠かせません。ある場所から別の場所へ効率的に商品を搬送できるので、手作業でカートを運んだり押したりする必要がなくなります。特に、形や大きさに一貫性がある商品の移動に適しています。

ロボットピッキングシステム:

高度なコンピュータービジョンとグリップ技術を備えた倉庫ロボットは、棚、ビン、パレットから驚くべき速さと正確性で商品をピッキングできます。eコマースで一般的な、多品種少量注文の処理に優れています。

仕分けシステム:

仕分け機は、目的地、寸法、重量などの事前定義された基準に基づき、商品を梱包エリアや出荷エリアに正しく振り分け、効率的に整理します。これによりミスが減り、梱包プロセスが加速します。

Inventory Control Systems:

これらのシステムは、リアルタイムデータを使用して、倉庫内の商品の場所と数量を追跡します。エラーを最小限に抑え、在庫の正確性を向上させるのに役立ちます。

データ分析と報告:

高度な分析ツールは、倉庫管理者がパフォーマンスを監視し、障害を特定し、データ主導の意思決定を通じて効率性をさらに高めるのに役立ちます。

安全対策:

センサー、アラーム、フェイルセーフなどの安全機能は、高スループットの倉庫環境で作業員と機器の両方を保護するために非常に重要です。

高スループット倉庫自動化システムのメリットとは

高スループット倉庫自動化システムは、人件費の削減とオーダーフルフィルメントの迅速化を目的としており、ロジスティクスを合理化し、最新のeコマースや物流チャネルの需要に応えようとする企業にとって不可欠なものとなっています。

注文処理の正確さは、超大規模倉庫にとって重要な利点のひとつです。自動化は人的ミスのリスクを最小限に抑えるので、注文どおりの商品を確実にピッキング、梱包、出荷でき、顧客満足度の向上につながります。

高スループット倉庫において注文処理の正確さが重要である理由

大規模なフルフィルメント業務においてなぜ正確性が重要なのかを理解するために、大規模倉庫でエラー率が2%(精度98%)だとどうなるか、厳しい現実を考えてみましょう。平均的な規模の企業の場合、商品の輸送、再梱包、再入庫を考慮すると、1つのエラーは36ドルのコストに相当します。SKU数が膨大な大企業の場合、リスクははるかに高くなり、次のように手違いが甚大な影響を及ぼします。

• 6,000,000ユニット/年 = ピッキングエラーのコストは$440万

• 1,000,000ユニット/年 = ピッキングエラーのコスト$72万8,000

高スループット倉庫はどのような技術を用いているか

高スループット倉庫で最大の効率と生産性を達成するには、いくつかの基本的な構成要素、その仕組み、それらを他の機械やシステムとシームレスに統合する方法を理解することが不可欠です。高スループット倉庫では、通常以下のものが使用されます。

倉庫管理システム(WMS):

倉庫管理システムのソフトウェアは、業務遂行のための頭脳として機能し、すべての倉庫活動を調整し、最適化します。注文が効率的に処理されるよう、自動化システムと連携します。

マテリアルハンドリング機器:

無人搬送車とコンベアシステムが、ロボットピッキングシステムやAS/RSと調和しながら動作することで、商品は倉庫内を円滑に移動することができます。これらのシステム間のスムーズな連携は、障害を回避するカギとなります。

データと分析:

自動化システムからのデータを活用することで、パフォーマンスを監視し、改善の余地を特定し、プロセスの最適化に向けてデータに基づく意思決定を下すことができます。

注文管理システム(OMS):

注文管理システムを倉庫管理システムや自動化システムと統合することで、リアルタイムの注文追跡が可能となり、正確かつ予定通りのオーダーフルフィルメントを徹底できます。

高スループット倉庫でのAutoStoreの活用法

大規模倉庫にとって、AutoStoreはフルフィルメント業務の中心的存在です。その理由は、商品の保管密度を高め、迅速かつ正確に移動させることができるだけでなく、ほぼすべてのサードパーティ製ソフトウェアやハードウェアと相互運用可能だからです。これは、複数の構成要素を相互接続し連携させる必要がある複雑なレイアウトでは価値ある特性です。  

たとえば、AutoStoreはすべての入庫と有効在庫を管理・把握するSAPのようなERPシステムと接続できます。両システムが通信し合うことで、キューブ式の保管グリッド内に商品を誘導し整理できます。注文データが倉庫管理システムのソフトウェアに渡され、コンベア、無人搬送車、ピースピッキングロボットなどさまざまな種類の機械の調整と最適化に利用されることで、倉庫内における商品の円滑移動と障害回避が可能になります。AutoStoreロボットが保管グリッドから注文品を取り出し、ビンを介してワークステーション(ポート)に搬送します。作業員はビンから商品を取り出し、梱包し、ラベルを貼って出荷となります。  

以上は、高スループットなAutoStoreがどのように機能するかの基本例に過ぎません。必要に応じて構成要素を追加すれば、速度、正確さ、効率をさらに高めることができます。たとえば、注文管理システムを倉庫管理システムと統合することで、リアルタイムに注文を追跡し、正確かつ時間どおりのオーダーフルフィルメントが可能になります。ピック/プット・トゥ・ライト・システムをポートに設置すれば、どの商品をどこに置くか、どの商品を取り出すかを作業員は視覚的に確認できます。  

処理能力を上げるには、どのAutoStore技術を選ぶべきか

AutoStoreでは、処理能力の向上に効果的な技術を数多く生み出しています。AutoStoreのツールは、設計から設置、建設、試運転、始動、運用に至るまで、高スループット施設のライフサイクル全体を支えるべく設計され、最適化されています。

以下の動画では、プロダクトマネージメントディレクターのAnders Mathisenが、大規模eコマースフルフィルメントの台頭について語っています。彼の知見をさらに詳しく知りたい方は、こちらをご覧ください。


設計と設置

AutoStoreグリッドデザイナーとシミュレーター:これら当社独自のソフトウェアの最新版では、最大500×500セル、ビン100万個から成るグリッドの設計とシミュレーションが可能です。また、設計ガイドラインや、大規模運営用に特別に設計された新しい構成要素のサポートにも対応しています。

グリッドレベル: AutoStoreシステムを設置するには、安定した平坦なグリッドを構築することが最も重要ですが、50万平方フィート以上もの超大規模施設で、床が鉄筋コンクリート造の場合、これが難しくなる場合があります。AutoStoreロボットにグリッドレベルを搭載することで、グリッドの平坦度を詳細に測定し、詳細な分析で傾斜、山、谷などの偏りを検出できます。

試運転

Flexible Grid Cell™は、大規模なAutoStoreシステムに高い復元力を付加するべく設計されたグリッド構成部品です。温度変化はグリッドのアルミニウムトラックに物理的な影響を与え、構造を歪ませます。Flexible Grid Cellは、熱膨張の影響に対抗し、大規模グリッドを用いたシステムの安定性と稼働率を保証します。  

Grid Bracer™を使用すると、アルミニウム製のグリッドフレームを柱や壁に取り付ける必要がなくなり、グリッドの構築が容易になります。Grid Bracerによってグリッドの自立が可能になり、AutoStoreシステムの動作も安定します。この付加価値により、お客様は収納スペースを最大化できるほか、システム設置のリードタイムとコストを削減できます。

AutoStoreグリッドの運用

B1™ロボット:24時間365日稼働、超高スループットに適した高速ロボット。ロボット同士の連携動作により生産性を最適化します。  

FusionPort™人間工学に基づいた高速ワークステーションで、作業員の定着と生産性の維持に貢献します。2つのビン開口部を備え、ピック・トゥ・ライト・システムが搭載されているほか、ハッチはビンのピッキング準備が整うまで開かない安全設計です。

スポーツ用品小売業のXXLは、2つのビン開口部を備えた高速で人間工学に基づいた先進的なワークステーション「FusionPort」により、ビンの処理能力が毎時480個へとアップしました。

FusionPort Staging™商品のピッキングとステージングを1つのワークステーションで行い、そのままグリッド内に保管できるので、ステージング用の床面積を節約できます。

RelayPort™:迅速なビンの流れを作り出すワークステーションです。最短交換時間は3秒以下で、1時間に最大650個のビンを処理できます。

Router™:システムを制御するソフトウェアであり継続的な改良により、システムが新たな規模にスケールアップしても変わらぬ効率と信頼性を保証します。最近の改良では、計算時間と経路決定が最適化され、1グリッドに1,000台以上のロボット、上下左右で500セルに対応できるようになりました。

>Bin ResQ™ロボット:システム内でビンから商品が溢れそうになったり、ビンの故障が発生したりした場合、Bin ResQ™ロボットがビンを回収してくれます。人がシステム内に入り込む必要がないので、安全かつトラブルのない回収が可能です。また回収時にシステムを止める必要がないので、システムの稼働率を高く維持できます。

整備と監視

Unify Analytics™:システムパフォーマンスデータをリアルタイムに収集するなど、運用上の障害点の特定に役立つソフトウェアです。AutoStoreのリアルタイムログデータの収集と分析を完全自動化することで、一層充実した情報収集とデータに基づくビジネス判断が可能になり、ビジネスパフォーマンスの最適化と成長の促進を図ることができます。

AutoStore Console™:パフォーマンスを監視するための使いやすいインターフェイスです。高スループット顧客基盤の増加に対応して、インシデント対応機能とシステムオペレーターとの通信機能に改良が加えられました。これには、イベントコードやエラーコードの見やすさの改善、グリッド上の問題に対処し解決する機能、システム停止が必要になる前にセルを隔離する機能などが含まれます。

Track Cleaner™:AutoStoreのビンにブラシ付き掃除機を取り付けたものであり、標準のAutoStoreロボットに接続することで、グリッドに積もったほこり、塵、すすを自動的に掃除できます。これにより、業務中や業務後にシステムを簡単に清掃できるので、経路上のほこりや塵に起因するロボットの不具合を防止し、システムの稼働率を最大化できます。

高スループットAutoStoreシステムを導入した企業とその理由

Larger, high-growth businesses use AutoStore for multiple reasons. Chief among them is its reliability (average global uptime is 99.7%) and modularity, enabling them to expand Grids while maintaining fulfillment operations. This eliminates the need to acquire more warehouse space or commence costly warehouse renovations and additions. But a key advantage for HTP facilities is AutoStore’s 99.99% accuracy rate.

AutoStoreのシステムを導入すれば、ピッキングエラーは事実上排除されます。たとえ1%から1.5%といったわずかなエラー削減率でも、企業は投資回収を大幅に加速させることができます。  

  • Ingenuity – A THG Companyは、さまざまな業種を対象としたフルフィルメントと宅配の管理サービスという形で、国内外の複数の施設で業務を展開しています。THGの英国拠点の1つには、世界最大級かつ最高効率のAutostoreグリッドがあり、30以上のブランドと取引しています。THGは、この施設で1日あたり32万件もの注文を処理し、商品を発送しており、まだ処理能力に余裕があります。ピッキングエラーはほとんどなくなり、労働力も大幅に削減できました。投資回収は24ヶ月で達成されました。
  • Geodis米国の輸送・ロジスティクス企業であるGeodisは、AutoStoreを活用しながら、複数の販売経路の注文を履行するオムニチャネルフルフィルメントとして1日あたり最大400,000件の注文に対応しています。投資回収は2年以内に達成できる見込みです。  
  • PUMA「Forever Faster」(永遠に速く)をスローガンに掲げるPUMAは、インディアナポリスにある施設にAutoStoreを導入することで、10万件以上の卸売注文およびeコマース注文に米国内同日配送で対応し、8万以上に及ぶSKUすべてを99.8%の精度で処理できるようになりました。同社は、AutoStoreシステムの投資回収期間を5年と想定していましたが、わずか12か月で達成しました。
PUMAのAutoStoreグリッドは北米最大規模。eコマース注文の高速処理に向け、B1ロボットを採用しています。
  • Booztヨーロッパのファッション小売企業であるBooztは、1,150台以上のロボットを備えたAutoStoreシステムにより、1注文の履行を50秒以下で完了できるようになりました。Booztは2017年にAutoStoreシステムを導入して以来、必要に応じて規模を拡大し、フルフィルメントコスト比率を低減しながら200%の収益増を実現しました。
  • ASDAWalmart Groupの子会社である英国の食料雑貨店ASDAは、イングランドのラターワース拠点にAutoStoreグリッドを2基導入することで99.8%のピッキング精度を達成し、生産性を倍増させました。

まとめ

eコマースが急増している世界では、処理能力の高い自動化システムが小売業者の成功のカギとなるなど、効率と精度の新時代が到来しつつあります。迅速かつ正確な納品を求める顧客の期待に応える必要性から、先進の高スループット倉庫運営が採用され始めています。その工程は、広大な倉庫内での商品のハンドリング、保管、移動を最適化する統合技術によって進められます。その最も重要な長所のひとつは、顧客満足の要である注文処理の正確性の向上です。大規模倉庫では、2%のエラー率で数百万ドルのコストが発生する可能性があるため、エラーを最小限に抑えることの重要性はいくら強調してもしすぎることはありません。

これらのシステムで重要となるのが統合性能ですが、倉庫管理システムは、マテリアルハンドリング機器や注文管理システムといったさまざまな構成要素を連携させて業務を進めるための中心として機能します。AutoStoreのシステムは、サードパーティのソフトウェアやハードウェアとの相互運用が可能で、かつすべての要素を円滑に連携させることができるため、高スループット環境の主役となっています。

AutoStoreは、設計・設置ツールから高度なロボット、さらにはシステムパフォーマンスを監視・最適化するソフトウェアに至るまで、高スループットフルフィルメント向けに設計されたさまざまな技術を提供しています。AutoStoreの柔軟性とモジュール性は、高成長企業にとって魅力的な選択肢となっており、大規模な倉庫改修を行うことなくグリッドを拡張することを可能にしているほか、99.99%という驚異的な正確性を提供しています。THG、Geodis、PUMA、Boozt、ASDAの成功事例は、AutoStoreシステムがどのように倉庫業務に革命をもたらし、正確で効率的なオーダーフルフィルメントを一貫して実現しながら、迅速な投資回収を成功させたかを示しています。

結論として、eコマースとフルフィルメントの環境は、AutoStoreのような技術に後押しされた高スループットの自動化システムによって再定義されつつあります。これらのシステムは、スピード、正確性、適応性が最重要視される現代のサプライチェーンの課題を乗り切ろうとする小売企業にとって生命線となり得ます。eコマースが進化を続ける中、高スループットの自動化システムを採用することは、単なる選択肢ではなく、常に競争の激しい小売業界で勝ち続けるための必須条件です。

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