自動マテリアルハンドリングの簡単なガイド

概要：

• 自動マテリアルハンドリングとは何か
• 自動マテリアルハンドリングシステムが物流を合理化し、手作業を減らすことで効率性を高める方法
• ロボットとソフトウェアの統合で実現する自動マテリアルハンドリングで、安全性と精度を向上させる理由
• AutoStore自動マテリアルハンドリングシステムがどのように運用コストを削減するか
• 高度なソフトウェア技術とモノのインターネット（IoT）がどのように適応を可能にするか
• ロボティクスアズアサービス（RaaS）などのソリューションによって、自動マテリアルハンドリング（AMH）がビジネスニーズに合わせて進化する方法

自動マテリアルハンドリングとは

自動マテリアルハンドリング（AMH）とは、製造施設、倉庫、配送センター内で材料を輸送、仕分け、整理、保管するための自動化システムと機器の使用を指します。基本的に、自動マテリアルハンドリングは複雑な物流ワークフローを効率化することで、手作業を大幅に削減し、業務効率と生産性を大幅に向上するように設計されています。日常的なタスクを自動化することで、企業は人為的ミスや職場での怪我のリスクを最小限に抑えながら、戦略的な成長施策に集中できます。

ロボティクス、AI、IoTなどの高度なテクノロジーの出現と統合により、自動マテリアルハンドリングシステムは新しい時代を迎えました。ロボティクステクノロジーにより、重い荷物の持ち上げから精密なピッキングと配置まで、さまざまなタスクを揺るぎない一貫性で実行できます。一方、ソフトウェアとAIはこれらの業務にインテリジェンスをもたらし、システムがデータ主導の決定を下し、メンテナンスの必要性を予測し、ワークフローをリアルタイムで最適化できるようにします。一方、IoT接続により、機械と管理システム間のシームレスな通信が保証され、マテリアルハンドリングプロセスのあらゆる側面の可視化を実現します。

これらのテクノロジーの進歩により、自動マテリアルハンドリングシステムは変化する運用上の要求に柔軟に適応し、スループット、精度、信頼性を大幅に向上させることができます。企業が迅速な納品とカスタマイズされた生産に対する高まる期待に応えようと努力する中、自動化マテリアルハンドリングは基盤となるテクノロジーとして位置付けられており、現代のサプライチェーン環境における可能性を再定義します。

自動マテリアルハンドリングシステムのメリット

自動マテリアルハンドリングシステムを導入すると、運用効率化と競争優位性の向上につながる数多くのメリットがもたらされます。以下に、主なメリットをいくつか挙げます。

効率性の向上

自動マテリアルハンドリングシステムは、倉庫および製造業務を効率化し、処理時間の短縮とスループットの向上を実現します。仕分け、ピッキング、商品輸送などの作業を自動化することで、企業は途切れのない業務フローを実現し、ダウンタイムとボトルネックを最小限に抑えることができます。米国の製造業者SMC社は、AutoStoreを導入した後、1日のスループットが2倍以上の12,000注文ラインに増加し、オペレーターの残業を必要とせずに迅速な当日処理が可能になりました。現在、同社の注文量の約93%が当日注文です。

作業者の安全性向上

自動マテリアルハンドリングシステムの最も重要な利点の1つは、職場の安全性向上です。これらのシステムは、反復的で肉体的に負担の大きい作業を引き受けることにより、手作業による処理、疲労、およびリフトでの高所作業に関連する怪我のリスクを軽減します。

運用コストの削減

自動マテリアルハンドリングテクノロジーへの初期投資は多額になるかもしれませんが、長期的には人件費、在庫費、メンテナンス費を大幅に節約できます。自動化システムでは手動介入が少なくて済むため、人件費や関連コストへの依存度が低下します。さらに、AMHシステムの精度と正確さにより、廃棄物や商品の損傷が減り、費用をさらに削減できます。

メーカーは、自動倉庫システムを導入してから1年以内に運用コストを大幅に削減できます。これは、AMHのコスト削減の可能性を浮き彫りにしています。ロックとアクセス制御システムの設計、製造、卸売りを行っているオーストラリアのDavcor社は、AutoStoreを導入することで、毎月の電気代を9,000ドルから1,200ドルに削減しました。

精度と信頼性の向上

自動マテリアルハンドリングシステムは、高い精度と一貫性でタスクを実行し、オーダーフルフィルメントと在庫管理におけるエラーを最小限に抑えるように設計されています。高度なセンサー、スキャナー、ソフトウェアを使用することで、商品が正確に追跡および処理され、在庫の精度と顧客満足度が向上します。配送センターでの自動化システムの導入に関する調査では、オーダーピッキングの精度が99.5%であることが示され、手動プロセスから大幅に改善されました。

PUMA社は、インディアナポリスでAutoStoreを使用して、米国内で1日に100,000件を超える卸売およびeコマースの注文を処理し、80,000を超えるすべてのSKUを99.8%の精度でカバーしています。

効率と安全性の向上からコストの削減、精度の向上まで、自動化テクノロジーは物流および製造部門に革命をもたらし、グローバルサプライチェーンの革新と卓越性を推進します。自動マテリアルハンドリングシステムはそれぞれ用途と利点が異なるため、引き続きさまざまな種類のシステムについてご説明します。

自動マテリアルハンドリングシステムの種類

自動マテリアルハンドリングシステムにはさまざまな形式があり、それぞれが倉庫および製造業務の特定の要素を最適化するように設計されています。異なる種類とその用途を理解することが、適切なソリューションを選択する鍵となります。以下はその概要です。

コンベヤーシステム

説明：コンベヤーシステムは、施設内で商品を連続的に輸送するために広く使用されています。さまざまなベルト、ローラー、チェーンを使用してカスタマイズできるため、さまざまな商品サイズや重量に対応できます。コンベヤーは通常、仕分けシステムや自動倉庫システム（AS/RS）と統合されています。

用途：組立ライン、梱包作業、および商品をある地点から別の地点に継続して移動する必要があるあらゆる環境に最適です。コンベヤーの再構成には多額の費用がかかるため、プロセスが一貫していて予測可能な場合に適しています。ピッキングと仕分けのテクノロジーを適切に選択することで、高いシステムスループットを実現できます。

無人搬送車（AGV）

説明：AGVは、施設内で資材を輸送する移動ロボットです。ワイヤー、磁気テープ、画像ベース/レーザーナビゲーションによって移動でき、レイアウトや操作の変更に適応できます。

用途：原材料の生産エリアへの移動、完成品の保管場所への移動など、固定ポイント間の反復的な輸送タスクに最適です。低～中程度のスループットの業務、特にレイアウト変更が予想される業務の場合、コンベヤーよりも商品の移動に適しているケースがあります。

ロボットピッキングシステム

説明：ビジョンシステムとグリッパーを備えたロボットアームを使用して商品をピッキングおよび配置します。さまざまなタスクを正確かつ迅速に処理するようにプログラムでき、まだ広く導入されていませんが、コストが下がり、機能が向上するにつれて広がっていくと予想されます。

用途：特にピッキング精度と手作業の削減が優先され、常に同じ商品タイプを扱うオーダーフルフィルメントセンターや倉庫に最適です。ビジョンシステムの商品分割処理能力とグリッパー技術が向上するにつれて、ロボットで処理できる商品の範囲が拡大するでしょう。

仕分けシステム

説明：仕分けシステムは、コンベヤー、ダイバーター、トレイ、ベルトを使用して、さまざまな商品を特定の移動先に迅速かつ正確に仕分けします。配送センターやクロスドッキング作業において、出荷品を整理する上で重要な役割を果たします。

用途：さまざまな移動先に荷物を仕分ける際のスピードと精度が重要視される物流センターや配送ハブに最適です。シューソーターは、多くの場合、ケース、トート、カートンなどの大型商品を指定されたドックドアにまとめます。クロスベルト、チルトトレイ、ボンベベイ、ポーチ仕分け機などのユニット仕分け機は、eコマースアプリケーションで個々の商品を処理するのに適しています。

パレタイジングおよびデパレタイジングロボット

説明：パレタイジングロボットは、商品をあらかじめ定義されたパターンでパレットに自動的に積み重ね、スペースを最適化し、積み重ね精度を向上させるように設計されており、さまざまな商品およびパレット構成を処理できます。デパレタイザーは、パレットに積まれた商品の分解とユニット化を自動で行います。

用途：同じサイズの商品を出荷または保管用にパレタイズする必要がある製造および流通部門に最適で、これによって速度が向上し、人件費が削減されます。さまざまなサイズの商品を、さまざまなSKUの複数の層を含む「レインボーパレット」に確実にパレタイズすることは、現在のビジョンテクノロジーとバッファリング要件では困難な場合があります。このため、デパレタイズの方が簡単なことが多いです。

自動倉庫システム（AS/RS）

説明：自動倉庫システムは、自動化されたメカニズムと制御を使用して商品を受け取り、保管する高密度ストレージソリューションです。垂直リフトモジュール（VLM）から水平カルーセルまで、さまざまなタイプがあります。AS/RSは、スペースを最大限に活用し、ピッキング効率を向上させることで知られています。

用途：大量の保管ニーズ、限られたスペース、および労働力の課題を抱える倉庫や配送センターに適しています。自動倉庫システムは、在庫管理の改善と取り出し時間の短縮を目指す企業に最適です。

AutoStoreシステム

説明：AutoStoreシステムは、非常に革新的な自動保管および取り出しソリューションであり、ビンをグリッド内に垂直に積み重ね、ロボットを使用して商品を保管し、取り出すことで、スペースの利用率を最大化する独自の設計で知られています。ロボットはグリッド上で動作し、オーダーフルフィルメントに必要な特定のビンの場所に移動します。

用途：大量の注文を処理するために高密度の保管と迅速な取り出しを必要とする小売業、eコマース、部品流通部門に特に適しています。その拡張性と柔軟性により、既存の設置面積内で保管容量を増やし、ピッキング効率を向上させたいと考えている企業にとって最適な選択肢となります。

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シャトルシステム

説明：シャトルシステムは、トラックに沿って移動する自律型車両を使用して、ラックシステム内の商品を保管し、取り出します。高密度ストレージを提供し、従来のAS/RSよりも高速です。また、高層ビルでの高密度ストレージを提供し、クレーンやVLMなどの従来の自動倉庫システムよりも高速です。

用途：eコマースのフルフィルメントセンターや冷蔵倉庫など、ハイスループットとさまざまな種類やサイズの負荷を処理する能力が求められる環境に最適です。

音声と光によるピッキング

説明：音声ピッキングシステムとピックトゥライトシステムは、音声コマンドまたは光信号を使用して倉庫作業員にピッキングプロセスをガイドし、エラーを減らしてピッキング速度を向上させます。通常、ピッキングモジュール内またはピックウォール/プットウォールの場所で採用されるこれらのシステムは、かつては最先端のシステムでした。ピッキングモジュールとピックウォール/プットウォールが選択される頻度は低いため、これらのシステムにはこれ以上の研究開発投資が行われない可能性があります。

用途：インフラを大幅に変更せずにピッキングプロセスを最適化し、作業者の生産性を向上させたいと考えている倉庫や配送センターに適しています。

カルーセルおよび垂直リフトモジュールシステム

説明：水平および垂直の両方のカルーセルシステムは、商品をオペレーターに向かって回転させ、移動時間を短縮し、人間工学を改善します。垂直スペースを効率的に使用し、自動化して速度を上げることができます。

用途：配送センター、製造工場、およびスペースの最適化と、部品や商品への迅速なアクセスが不可欠なあらゆる業務に効果的です。商品をカルーセル間で共有できないため、多くのシステムを必要としない小規模な業務に最適です。

適切な自動マテリアルハンドリングシステムの選択は、取り扱う商品の種類、処理する商品の量、タスクの複雑さなど、業務固有のニーズに左右されます。これらの要素を評価することで、業務の効率、精度、生産性を向上させる最適なAMHソリューションを選択できます。

自動マテリアルシステムの導入：ステップバイステップガイド

自動システムを導入する場合、成功には構造化されたアプローチが不可欠です。以下は、システム導入へのステップです。

1. ニーズの評価

業務上の課題を特定する：ボトルネック、高い人件費、精度の問題など、自動化によってメリットが得られる可能性がある業務領域を特定することから始めます。

目標を定義する：スループットの向上、精度の向上、運用コストの削減など、AMHシステムで達成したい目標を明確化します。

現在のインフラを評価する：既存の設定を評価して、自動化システムを現行業務とどのように統合できるかを把握します。

2. テクノロジーの選択

選択肢を調査する：利用可能なさまざまな種類の自動マテリアルハンドリングシステムを調べ、固有のニーズに対する適合性を評価します。

専門家に相談する：ベンダーやコンサルタントと連携して、最新のテクノロジーと最適な方法に関する知見を得ます。

拡張性と柔軟性を考慮する：現在のニーズを満たすだけでなく、ビジネスの進化に合わせて成長し、それに適応できるソリューションを選択します。

3. 既存システムとの統合

統合の計画：選択したシステムを既存の倉庫管理システム（WMS）やその他の重要なソフトウェアとシームレスに統合できることを確認します。

データ同期：システム間でのデータ交換と同期のためのプロトコルを確立し、業務を通じて情報の正確性と一貫性を維持します。

4. スタッフのトレーニングと変更管理

トレーニングプログラムを開発する：スタッフが新しいAMHシステムの操作に習熟できるように、包括的なトレーニングプログラムを作成します。

変更管理を重視する：新しいシステムの利点を伝え、移行プロセスにスタッフを参加させることで、変更への抵抗感に対処します。

5. テストと導入

パイロットテスト：管理された業務領域内でシステムのパイロットテストを実施し、問題を特定して必要な調整を行います。

導入：パフォーマンスをモニタリングし、必要に応じて改善を加えながら、業務全体にシステムを段階的に導入します。

6. 継続的な評価と最適化

パフォーマンスをモニタリングする：目標と比較してシステムのパフォーマンスを定期的に評価し、改善すべき領域を特定します。

進歩に関する最新情報を常に把握する：AMHの技術進歩を常に把握して、システムの有効性と競争力を維持します。

導入中に課題が発生することがあります。そうした課題を特定し、適切な計画、準備、実行によって対処する方法を理解することが重要です。

自動マテリアルハンドリングの課題と解決策

自動マテリアルハンドリングシステムの導入は有益ですが、課題も伴います。これらの障害を理解し、対処方法を知ることで、導入プロセスとシステム効率を大幅に改善できます。一般的な課題とその解決策は次のとおりです。

高額な初期投資

課題：AMHの取得と設置にかかるコストは高額になる可能性があり、企業によっては投資を躊躇します。

解決策：初期費用だけでなく、長期的なROIに焦点を当てます。財務計画ツールを活用し、資金調達オプションやリースを検討して費用を分散させます。また、段階的な導入により、影響の大きい領域を優先することでコストを管理しやすくなります。1つのオプションとして、企業が資本を投下せず、ロボット機器を一時的または継続的にレンタルできるロボティクスアズアサービス（RaaS）というビジネスモデルがあります。

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統合の複雑さ

課題：新しいシステムを既存の倉庫管理システムやワークフローと統合することは、複雑で時間がかかります。

解決策：互換性と柔軟性に優れたソリューションを選択します。包括的な統合サポートを提供するベンダーと連携し、ITチームと緊密に連携してスムーズな統合を実現します。統合の課題を小さなスケールで特定して対処するために、パイロットプログラムから始めることを検討します。

テクノロジーへの適応

課題：従業員は新しいテクノロジーの導入に抵抗感を抱くことがあり、高度なシステムに習熟するまでに時間がかかる可能性があります。

解決策：メリットの明確な伝達、包括的なトレーニングプログラム、継続的なサポートを含む強力な変更管理戦略を実行します。成功事例をアピールし、従業員を移行プロセスに参加させることで、変更に対するより前向きな姿勢を育むこともできます。

メンテナンスと維持

課題：高度な自動マテリアルハンドリングシステムを効率的に運用するには、定期的なメンテナンスと更新が必要であり、運用コストが増加する可能性があります。

解決策：メンテナンススケジュールを作成し、基本的な維持手順について社内スタッフをトレーニングします。最適なパフォーマンスを確保するために、より複雑なメンテナンスタスクやシステム更新についてはベンダーとのサービス契約を検討します。

拡張性に関する懸念

課題：一部の企業は、現在導入しているシステムが将来の成長ニーズを満たせないのではないかと懸念しています。

解決策：ビジネスの成長に合わせて拡張できる、スケーラブルな自動マテリアルハンドリングソリューションを選択します。具体的には、業務上のニーズの変化に応じて拡張または再構成できるモジュールシステムなどです。成長に伴う課題に先手を打つため、ベンダーと共に自動マテリアルハンドリングシステムのパフォーマンスと拡張性のオプションを定期的に確認します。

これらの課題を予測し、概説したソリューションを導入することで、企業は自動マテリアルハンドリングシステムのメリットを最大限に引き出すことができます。業界の洞察と成功事例を活用することで、貴重な教訓と最適な方法も得られ、自動運用にスムーズに移行できます。

結論

結論として、自動マテリアルハンドリングシステムは、物流、製造、流通部門に変革をもたらすテクノロジーであり、業務効率、安全性、コスト効率を大幅に向上させるさまざまなメリットをもたらします。ロボティクス、AI、IoTなどの高度なテクノロジーを活用することで、AMHシステムは複雑な物流ワークフローを合理化し、手作業を最小限に抑え、変化する業務上の要求に対する柔軟な適応を可能にします。これらのシステムは、精度の向上と労働力の削減によって生産性を高め、運用コストを削減するだけでなく、職場の安全性と運用の精度も確保します。

AMHソリューションは、その拡張性により、企業を成長ニーズに合わせて進化させ、現代のサプライチェーン環境における重要な要素となっています。徹底したニーズ評価、テクノロジーの慎重な選択、効果的な統合とスタッフのトレーニングなど、適切な導入アプローチを採用することで、企業は潜在的な課題を克服し、自動マテリアルハンドリングの利点を最大限に活用して、業務の競争力向上と革新を実現できます。

よくある質問

自動マテリアルハンドリングとは何ですか？

自動マテリアルハンドリング（AMH）とは、テクノロジーと機械を使用して、製造施設または流通施設内での物の移動、保護、保管、管理の作業を自動化し、効率を高めて手作業を減らすことを意味します。

マテリアルハンドリングにおける自動化の原則とは何ですか？

マテリアルハンドリングにおける自動化の原則では、自動化されたシステムと機器の使用によって、マテリアルハンドリングプロセスにおける手動介入とそれに伴うエラーを最小限に抑えながら、プロセスの効率、運用の信頼性、作業者の安全性を向上させることが重視されています。

マテリアルハンドリングの3つのタイプとは何ですか？

マテリアルハンドリングには、作業者が物理的に物を動かすマニュアルハンドリング、人間の労働とある程度の機械化を組み合わせた半自動ハンドリング、そして人間の直接的な介入なしに自動化された機械とシステムに完全に依存する完全自動ハンドリングの3つのタイプがあります。

マテリアルオートメーションとは何ですか？

マテリアルオートメーションは、多くの場合、自動マテリアルハンドリングと同じ意味で使用されます。施設内の物の移動、保管、管理を制御する自動化システムとテクノロジーを導入して、業務の合理化とコストの削減を目指します。