自動倉庫システムで業務を合理化

倉庫業務の自動化を検討しているものの、システムを選択する際に考慮すべきポイントがわからない場合はどうすればよいでしょうか？

物流業界では、オンラインショッピングの拡大に伴い、倉庫作業員や配送ドライバーの不足が深刻化しており、大きな課題となっています。そのため、人力だけに頼らない労働環境の構築が業務改善の鍵となります。この記事では、自動倉庫の概要や、倉庫自動化の種類、導入時の注意点などをわかりやすく解説します。

自動倉庫とは何ですか？

自動倉庫とは、入出庫、保管、仕分け、梱包など、倉庫内のすべての業務を、システムの導入によって自動化した倉庫のことです。

属人化しやすい物流業務を、システムや産業ロボット、機械に置き換えることにより、少人数でも効率的に行えるようになります。

自動化の可能性の一例として、AI対応の輸送ロボットが挙げられます。このロボットは、貨物を保管エリアに自動的に移動し、貨物の入庫から保管管理までのタスクを自動化できます。これには、ロボットを使用した在庫の保管と取り出し（AS/RS）の自動化が含まれ、速度、安全性、全体的な生産性が向上します。さらに、一部の倉庫管理システムは、在庫管理、製品の配送、保管などの一連のタスクをまとめて管理できるため、特定の運用ニーズに合わせてカスタマイズされたシステムを実装することが可能になり、人員が削減できます。

物流業界はオンラインショッピングの拡大によって活動が急増しています。しかし、この成長は従業員とドライバーの不足にもつながり、小売、食料品、3PL、工業、医療など、幅広い業界の組織に影響を及ぼしています。

コロナ禍の影響が出る前から市場規模は年々増大していましたが、コロナ禍によってネット通販の市場規模はさらに拡大し、個人向け通販の需要は今後も増加すると予想されます。

物流業界は人手不足を考慮し、市場規模の拡大に対応するために、倉庫の効率化や労働集約的な作業の簡略化を優先して考える必要があります。

自動倉庫の種類

自動倉庫システム、機器、倉庫作業用ロボットにはさまざまな種類がありますが、一般的なものを目的別にご紹介します。

業務を一元管理する自動倉庫システム

自動倉庫システムとは、物流業務を行う機器やロボットを一元管理し、物流業務全体を最適化しつつ管理できる自動化システムです。

製品を積んだパレットやコンテナは、コンベヤーシステムのように自動操縦カートで輸送でき、保管から仕分けまですべてを自動化できます。倉庫スペースを最適化するために、キューブ型保管システムを採用できます。これにより、従来の棚よりも最大400%高密度の形式で商品を保管できるため、デッドスペースが最小限に抑えられ、倉庫全体の利用率が最適化されます。

自動倉庫システムでは、ピースピッキングも自動化できます。これらのシステムは、マイクロフルフィルメントセンター、倉庫、または配送センターで個々の商品を効率的かつ正確に処理するように設計されています。AutoStoreなどの自動保管および取り出しソリューションは、ロボット工学、ソフトウェアインテリジェンス、およびスペース最適化を組み合わせることによって倉庫業務に革命をもたらし、オーダーフルフィルメントの効率を高め、人件費を削減し、顧客満足度を向上させます。 

自動倉庫システムは、冷凍食品、書類、スポーツ用品、ヘルスケア製品、工業用スペアパーツなどを取り扱う業界など、さまざまな業界に合わせて作られていますが、自動倉庫を導入する目的もそれぞれ異なります。

作業員の負担を軽減するピッキングシステム

ピッキングシステムとは、自動化システムを導入することにより、手作業によるピッキング作業を効率化するソリューションです。一例として、ピックトゥライトシステムがあります。

主な機能は、従業員がハンディターミナルと呼ばれる電子端末を使って、商品についているバーコードやQRコードを読み取り、商品の数や保管場所をシステムによって管理できるというものです。

ほかにも、棚に取り付けた表示器をもとに作業を行うデジタルピッキングシステムや、音声指示により商品の保管場所を知らせてくれるボイスディレクションシステムなどがあります。

さらに、従業員が作業する必要がなく、ピッキングが完全に自動化されたシステムもあります。このようなシステムは、多くの場合、人手不足のために管理者が対応できない大規模な倉庫に導入されます。

商品を自動で運ぶ自動搬送ロボット

自動搬送ロボットは指示された商品を取り出し、作業員が注文管理や在庫補充を行っている場所まで搬送するシステムで、これまで人力で対応していた作業を自動化できます。

出荷予定の商品リストをソフトウェアを介してロボットに読み込ませると、ロボットが棚から効率的に商品を取り出し、目的の場所まで搬送します。作業員はわざわざ歩いて商品を取りに行く手間が省けるため、ピッキングと梱包に集中できるようになります。

AIや機械学習機能を搭載したモデルを導入すれば、最短ルートの計算や自動搬送も可能となり、合理化をさらに進めることができます。

物流業務の流れを一元管理する倉庫管理システム（WMS）

倉庫管理システムは、物流の流れを可視化し、在庫管理システムや販売管理システムとの連携をサポートするソフトウェアです。

主な物流業務の流れは「入庫」「帳票」「保管」「出荷」「在庫」に分かれていますが、WMSならこの一連の流れをまとめて把握することが可能です。

倉庫内の在庫管理や販売管理をまとめて管理し、見える化することで、人為的ミスを削減しつつ適切に在庫を保てるようになるため、余剰在庫の発生も防げます。

自動倉庫を導入する5つのメリット

自動倉庫を導入する主なメリットのひとつは、手作業を減らしてミスを防ぎ、コストを削減できることです。さらに、倉庫内の危険な作業を機械で処理することにより、事故を防ぎ、安全な作業環境を維持することに貢献します。

さらに、自動倉庫システムには、さまざまな業務や業界向けにさまざまなバリエーションが用意されています。現在の課題に対応する適切なソリューションを選択することにより、品質、生産性、作業効率を全体的に向上させることができます。これらのメリットのいくつかを詳しく見てみましょう。

生産性と作業効率の向上

自動倉庫システムを導入すると、手作業では時間のかかる複雑な作業をシステム化できるため、生産性と作業効率が向上するというメリットがあります。

24時間稼働のシステムを導入すれば、作業時間や作業員のパフォーマンスに関わらず業務を進められるため、業務の安定性と生産性が向上します。また、人間では長時間作業が難しい冷凍庫や冷蔵庫の中でも、機械なら対応できるため、作業員の安全と効率向上を両立できます。

倉庫のスペースと人員を節約 

自動倉庫システムには、天井とほぼ同じ高さの棚に商品を保管するタイプがあります。機械による入庫と荷降ろしによって、倉庫スペースを安全かつ効率的に活用できます。

スペースの有効活用を重視するなら、収納密度が最も高いキューブ型保管が適しています。高さのある収納ユニットやラックに荷物を積み重ねるので、高い位置まで有効活用でき、無駄な空間を最小限に抑えることができます。

自動倉庫システムを導入することにより、多くの業務で作業員への依存が少なくなり、業務の完全な自動化と人員削減を推進し、倉庫業務を大幅に合理化できます。少子高齢化などによって人手不足の深刻化が予想される中、物流業界では省力化を進めることがきわめて重要です。

PUMA社がキューブ型ストレージ（AS/RS）の導入によって倉庫業務を合理化し、収納力を10倍に向上させた事例をご覧ください。

システム化による品質の安定

もう一つのメリットは、自動化された倉庫システムにより、物流業務を常に安定した稼働で実行でき、業務の品質と製品自体の品質が適切に維持されることです。

手作業では作業員の能力差によって業務品質のばらつきが起きることがあります。システムを導入することにより、パフォーマンスが一定化し作業が安定して、そのような心配はなくなります。

また、繁忙期には業務量とともに従業員のミスが増加し、商品の入れ間違いといった人為的ミスが発生しやすくなります。自動倉庫システムなら、倉庫内の温度を管理して一定に保ち、人の出入りも減らせるため、保管商品の品質劣化のリスクを最小限に抑えることができます。

食品関係の倉庫の場合、自動倉庫システムは商品の品質維持に役立つだけでなく、温度管理や異物混入のない環境づくりなど、顧客との信頼関係を保つうえでも大きなメリットがあります。

作業負担の軽減と労災の防止

自動倉庫システムのひとつであるGoods-to-Person AS/RSシステムは、従業員が商品を探すのに費やす時間を削減し、作業負荷を軽減します。このシステムは重い荷物の持ち上げ作業も処理できるため、従業員の身体への負荷が減ります。

さらに、高所作業や重い荷物の入出庫など、人力では危険をともなう作業を機械に任せることにより、作業員は安全・安心な環境で働けるようになります。

在庫管理や機器の状態まで見える化

自動倉庫の多くには在庫管理システムが搭載されており、倉庫管理業務がスムーズになるというメリットがあります。例えば、従業員による手作業での管理では、データと実際の在庫数に食い違いが生じることがあります。一方、カメラ機能を搭載した倉庫管理システムでは、リアルタイムに在庫数を確認できます。

一部の製品は在庫管理システムや販売管理システムなどの基幹システムと統合することができ、これまで個別に管理していた業務を統合できます。

在庫管理システムと自動倉庫システムを連携させることにより、入出荷からピッキングまでを自動化し、システムの稼働状況を一元管理でき、トラブルが発生してもすぐに対応できるようになります。

自動倉庫のデメリットとは

自動倉庫を導入した結果、思わぬ高額な費用や機器のトラブルが発生する可能性もあります。このような失敗を避けるため、さまざまなデメリットについてあらかじめ知っておくことが大切です。

より高額な投資が必要となるシステムもある

システムの種類と規模に応じてコストは異なりますが、自動倉庫の導入には費用がかかる場合があります。今日では、最も革新的なサービスおよびソリューションプロバイダーは、サブスクリプションサービス、リース、従量課金制など、多様な商用ライセンスモデルを導入しています。これらのモデルの1つがRaaS（Robots-as-a-Service）です。これは、レンタルされた機器とインフラストラクチャが固定期間の「ピックごとの支払い」ベースで利用されるモデルです。この斬新なアプローチにより、さまざまな規模・開発段階の企業が、さまざまなサイズ・複雑さのレベルのプロジェクトに対して、CAPEX投資を管理するための幅広いオプションを利用できるようになります。

その反面、大規模な機器を導入する場合は、初期費用と定期的なメンテナンス費用の両方を考慮して、あらかじめコストを確認することが大切です。同時に、固有の課題に合った製品を選んでください。コスト面だけで選ぶと、効率化したい業務に対応できない可能性があります。

トラブルやシステム障害が発生する可能性

非常に複雑な自動化システム導入の初期段階では、システム使用者が操作方法を十分に理解していないと、操作ミスが原因で誤動作を起こすことも考えられます。業務を停止させないためには、事前にトラブル発生時の対処方法を理解し、問い合わせ先をすぐに確認できるようにしておくことが大切です。全ての作業員が問い合わせできるように、自動倉庫メーカーに確認して、問い合わせ先をマニュアルに記載することをお勧めします。

トラブルや故障のリスクを減らすためには、定期的なメンテナンスも必要です。これを怠ると、最悪の場合、問題解決までの間、業務が停止しかねません。

また、倉庫自動化技術によって、システム障害の原因となるシングルポイント障害への耐性が異なることにも留意する必要があります。AutoStoreは、単一の重要コンポーネントに依存せずに動作するように設計されています。代わりに、ロボットのグリッドと個々のストレージビンで構成される分散アーキテクチャにより、1つのロボットまたはビンに問題が発生してもシステムが機能し続けることが保証されます。この固有の冗長性とフォールトトレラント設計により、AutoStoreの信頼性と運用の継続性が大幅に向上します。シングルポイント障害がないことは、システムの復元力を高め、広範な障害のリスクを最小限に抑えるため、さまざまな自動化技術で重要な特性です。

在庫量の増減による業務コストの変動

年間を通して入出荷数が一定なら、システムを安定的に稼働できますが、季節ごとに需要が増減する商品の場合、閑散期には稼働率が下がるため、在庫管理のコストが発生する可能性があります。

せっかく自動倉庫システムを導入しても、出荷する商品が少ないと、売上よりもシステムの運用コストが高くなってしまい、非効率的です。自動倉庫システムを導入するなら、年間を通した在庫変動を考慮し、運用コストが肥大化しないよう、商品の数や種類を厳選することが重要です。

自動倉庫を導入する際のポイント

自動倉庫を選ぶ際に大切なポイントについて詳しく解説します。自動倉庫は導入費用が高額です。導入後、存分に活用するために、以下のポイントをしっかりと確認しましょう。

メンテナンス方法

自動倉庫の中にはAIや機械学習を搭載したものもあり、長く使うためには定期的なメンテナンスが重要になります。荷物の取り出しや保管を行うスタッカークレーンは通常、安全性確保のために定期的な点検が必要です。

システムによってメンテナンス方法が異なるので、事前にメーカーサポートの有無やメンテナンスにかかる時間などを確認しておくとよいでしょう。

補助金や助成金の有無

自動倉庫の導入費用は高額なので、国や自治体から補助金や助成金が出るかどうかを確認しましょう。

補助金や助成金は常に利用できるとは限らず、時期によって利用できないかもしれません。どのようなものがあるかあらかじめ把握しておくことが大切です。利用できる補助金や助成金を適切に活用すれば、企業経営の助けになります。

地震対策の有無

自動倉庫の大型棚やクレーンなどは、場合によっては地震で倒壊する危険があるため、適切な地震対策がされているかどうか必ず確認しましょう。

メーカーによっては、地震発生時に棚や荷物の倒壊を防ぐ「減震ラック」や「免震ラック」などの工夫がされています。緊急地震速報を感知して、機器の稼働を一時停止させる機能を搭載したものもあります。

倉庫経営を長期的に安定させるためには、災害に対する予防と対策が欠かせません。購入を検討する際には、地震対策用の機能や工夫の有無を必ず確認しましょう。

自動倉庫システムメーカーの選び方

自動倉庫システムのメーカーは多く、機能だけでなくサポートの範囲やサポート体制もさまざまです。選択肢が多すぎて、何を基準に選んだらよいのかわからず、導入に失敗するケースも少なくありません。ここでは、十分な情報をもとにニーズに適した選択が行えるよう、システムを選ぶにあたって考慮すべきポイントをご説明します。

取扱商品の種類と範囲

自動倉庫システムは、基本的には一般的な物流業務向けに設計されているものがほとんどですが、冷凍品や重量物に特化した倉庫などもあり、対応する商品の種類や範囲が異なるものもあります。

特別大きな商品を扱う場合は、倉庫の大きさが非常に重要です。倉庫のサイズと商品サイズが合わないと、商品を正しく保管できないかもしれません。機能面も重要です。在庫管理システムが完全に自動化されているか、それとも作業員による操作が必要かといった点も考える必要があります。

まずは現在解決したい課題は何かを明確にし、それを解決できるような製品なのか、取り扱う商品に対応しているかなどを、必ず確認しましょう。

必要スペースの問題

自動倉庫システム導入にあたっては、必要なスペースを見積もることも重要です。通路の幅、天井の高さ、全体のレイアウト効率といった要素も考慮し、必要なインフラの収容に十分なスペースを用意する必要があります。

この点で、キューブ型ストレージシステムは明らかなメリットがあります。コンパクトでフレキシブルな設計によってスペースを最適に利用できるため、特に限られたエリア内で保管容量を最大化するのに適しています。グリッドベースの構成で、ロボットが縦に積み重ねられたビンの上を効率的に移動することにより、高密度の保管が可能になります。利用可能なスペースを最大限に活用しながら、効率的なオーダーフルフィルメントと在庫管理を実現できます。

システムの信頼性

倉庫自動化ソリューションを選ぶ際には、システムの信頼性を考慮することが重要です。信頼性の高いシステムは、中断のない運用を保証し、ダウンタイムを最小限に抑え、生産性を最大化します。計画外のシステム障害は、コストのかかる中断、オーダーフルフィルメントの遅延、顧客の不満につながる可能性があります。信頼性の高い自動化ソリューションを選択すれば、予期しない故障のリスクを軽減し、スムーズで効率的な倉庫運用を維持できます。

システムの信頼性は、倉庫全体の効率と費用対効果に直接影響します。信頼性の高いシステムなら、メンテナンスの回数や修理コストも抑えられるため、全体的な運用費を削減できます。また、信頼性の高いシステムは、故障やシステム障害が頻発することによるストレスを低減し、作業員の士気を高めます。

最後に、システムの信頼性は顧客満足度やブランドイメージと深く結びついています。信頼性の高い自動倉庫は、タイムリーな注文処理、正確な在庫管理、着実な配送を保証するため、企業に対する信頼性と効率性への信用が高まり、顧客の満足度も向上します。カスタマーエクスペリエンスが良好なら、顧客のロイヤルティも高まります。リピーターが増え、市場での企業の評判も高くなります。

高い拡張性

スケーラビリティは、自動倉庫プロバイダーを選択する際に考慮すべきもう1つの重要な側面です。取り扱う商品や顧客、市場範囲を拡大するにつれて、大きな混乱や大規模なシステムオーバーホールを必要とせずに在庫量と注文量の増加に対応できる倉庫システムが必要になります。スケーラビリティにより、需要の変動に基づいて業務を拡大または縮小できるため、コスト効率も向上し、不要な支出やリソースの活用不足を回避できます。スケーラブルな自動倉庫システムは、ビジネスの将来性を確保し、必要に応じて新しいテクノロジー、機能、または統合を組み込む柔軟性を提供します。スケーラビリティを優先するプロバイダーを選択することにより、長期的な成功と、急速に変化する市場で進化する顧客の需要を満たす能力を確保できます。

同業者の導入事例を確認

倉庫管理システムを初めて導入する場合、コストと投資額が高額なため、かなりの勇気が必要になるかもしれません。メーカーのWebサイトでは、ケーススタディで導入事例を知ることができます。意思決定プロセス円滑化のために、さまざまなメーカーのケーススタディを比較して、どのオプションが自社のニーズに最も適しているかを判断することから始めると効果的です。

サポート体制の充実度と実績

自動倉庫システムは複雑な機能を持つ製品も多いため、使い方に関するトレーニングセッションやトラブル発生時の確実な対応など、充実したサポート体制が欠かせません。

複雑な機器を使いこなすのは難しく、困ったときにすぐに解決できなければ、システムを使えなくなる可能性があります。このような事態に陥らないよう、設置時のサポート、定期メンテナンス、トラブル時の対応など、サポート範囲を確認しておきましょう。また、問い合わせ先をマニュアルに記載しておけば、トラブルが発生しても落ち着いて対処できるようになります。

自動倉庫プロバイダーを選択する際には、その実績と導入済みのサイトの数を考慮することも非常に重要です。プロバイダーの実績は、自動倉庫システムの設計、導入、保守における経験と専門知識を反映しており、プロジェクトを成功させる能力と、業界固有の要件に対する理解度がわかります。導入済みのサイトの数は、拡張性、信頼性、顧客からの信頼のレベルを示しています。優れた実績と導入済みのサイトの広範なポートフォリオを持つプロバイダーは、信頼性、能力、および自動倉庫ソリューションを求める企業のニーズを満たす能力を備えています。

結論

この記事では、自動倉庫とは何か、倉庫自動化の種類、メリット、選択・導入時の検討事項などについて詳しく解説しました。

自動倉庫とは、入出庫や保管、ピッキング作業といった物流業務全般をシステムで自動化した倉庫です。導入することにより、作業効率化やコスト削減を行えるのが特徴です。物流業務の改善を目指すなら、ぜひ導入をご検討ください。システムを選択する際は、お客様のニーズや課題に対応できるソリューションを探すことが重要です。