自動倉庫システムの全て

要点

• スケーラビリティ：変化するビジネスニーズや成長に対応するために、システムを容易に拡張・カスタムできます。
• 空間利用の最適化：自動倉庫システムは倉庫スペースを最大限に活用し、高密度の保管と垂直・水平方向の空間を効率的に利用します。‍
• 効率強化：商品の保管・取り出しのプロセスをスピードアップし、生産性を大幅に向上させます。
• 人件費の削減：自動化によって、保管・取り出し作業における手作業の必要性が減り、関連コストが削減されます。‍
• 精度向上：人為的ミスを最小限に抑え、在庫管理の改善とピッキングエラーを抑制します。

自動倉庫システム（AS/RS）とは

自動倉庫システムは、さまざまなデジタル技術やロボット、ラックを組み合わせて、特定のニーズに応じた自動倉庫を作ります。この倉庫は多種多様な商品を扱うことができ、すべてデジタルの自動化ソフトウェアで管理されています。カスタマイズされた自動倉庫システムソリューションは、いくつかの選択肢から組み立てることができます。たとえば、立体収納、自己移動型ロボット（AMR）、横型や縦型のカルーセル、クレーン、シャトル、縦型リフトモジュール（VLM）、およびマイクロ・ユニット・ミニロードなどがあります。これらすべてのシステムは、倉庫管理システム（WMS） によって管理されており、これは作業全体の「頭脳」にあたります。

また、自動倉庫システムはサイズの制限がありません。小規模、大規模、複数拠点の倉庫に対応し、さまざまなテクノロジーや車両を活用して大量の荷物の保管・取り出しを正確かつ迅速に自動化できます。このタイプのソリューションは、コストやスペース不足のために保管密度が重要で、加工せずにそのまま保管する、大量の物品を扱う倉庫で特に人気があります。

最初の自動倉庫システム

最初の自動倉庫システムは1950年代にDemag社によって開発され、1962年までにBertelsmann社向けに最初の完全自動化倉庫を設置しました。この倉庫は、高さ20mの施設で約700万冊の本を管理するシステムを備えており、従来の倉庫に比べて垂直空間をより効率的に使用して労働力を削減していました。その後数十年にわたり、自動倉庫システムの基本設計は変わりませんでしたが、この技術は世界的に普及し、特に労働力とスペースが限られている環境で、高密度保管機能が支持されました。1980年代以降、コンピューターの処理能力と倉庫管理システムソフトウェアの進歩により、自動倉庫システムは最初の設計から大幅に進化し、現代の倉庫管理における主要なソリューションとなっています。

自動倉庫システムの種類

自動倉庫システムは1種類だけではありません。以下のようにさまざまなオプションがあります。

• キューブストレージAS/RS
• ユニットロードAS/RSクレーン（固定通路&可動通路）
• ミニロードAS/RSクレーン（固定通路）
• シャトルAS/RS
• カルーセルベースのAS/RS
• 垂直、水平、およびロボット垂直リフトモジュール（VLM）AS/RS
• マイクロロード （ストッカー）AS/RS
• 垂直シーケンスシステム（VMS）AS/RS

これらの要素とバリエーションの概要は以下の通りです。

キューブストレージAS/RS

キューブストレージAS/RSは、従来の棚で使われていなかったスペースを活用し、高密度の保管を実現します。わずか5つのモジュールで構成され、アルミ製のグリッド内で積み木のように隣同士に積み重ねられたビンに商品を保管します。ロボットは上部のトラックを走行し、システムの指示に従ってビンを取り出し、ポート（倉庫ワークステーション）に渡します。作業員は、ポートで在庫のオーダーフルフィルメントまたは在庫補充を行います。その後、ロボットがビンを収集してグリッドに戻すので、商品は自動的に人気順にスロットに入ります。人気が高いものは上部に、人気が低いものは下部に保管されるので、ピッキング速度が速くなります。キューブストレージAS/RSは、非常に効率的なスペースとモジュール式ロボット、設置と拡張が容易なビルディングブロック設計を組み合わせたものです。ただし1つだけ考慮すべき制限があり、それは商品がビンに収まるサイズでなければならないことです （例：AutoStoreの最大のビンのサイズは449mm×649mm×425mmです）。

ユニットロードAS/RS

ユニットロードAS/RSは、約450kg～2,270kg以上の重い荷物や大きな荷物を扱うために設計されています。このシステムは重いパレットに最適で、高いラックと狭い通路を利用し、固定通路または可動通路のクレーンで商品を運びます。パレットを置くスペースが限られている場所や、大きなアイテムを素早く取り出す必要がある場合に特に効果的です。

固定および可動通路用クレーンユニットロードAS/RS

このシステムでは、狭いパレットラックの通路にアクセスするために、垂直と水平に移動できるクレーンが使われます。このクレーンは、収納されているアイテムを迅速に取り出し、運ぶことができます。 可動通路ユニットロードAS/RSは、クレーンが特定の通路に限定されないため、すべての通路にクレーンを重複して設置する必要がなく、スペースとコストを節約できます。ただし、システムは完全にクレーンに依存しているため、メンテナンス中はその通路にアクセスできなくなるという制約があります。

ミニロードAS/RS

重量やサイズが大きな商品に適したユニットロードシステムと比較して、ミニロードAS/RSは、通常34kg以下の小さな商品の取り扱いに最適です。在庫を高速で輸送するためにトート、トレイ、カートンが使用されることが多く、「ケース処理/トートスタッキング」AS/RSと呼ばれることもあります。省スペースなので、従来のカートン棚では問題が発生する在庫管理単位 （SKU）では、このモデルが人気です。エリアミニロードAS/RSは、ピッキングや梱包用の製品を発注するためのバッファーとしても多目的に使用できるオプションであり、ピッキングストレージの補充にも使用できます。これらのシステムは対応する商品の重量とサイズが小さいため、他のシステムよりも汎用性が低くなります。

シャトルベースのAS/RS

このモデルでは、倉庫/ワークスペース内のさまざまなエリア間の通路を走行するシャトルやロボットが物品を水平・垂直方向に搬送します。幅広い階層で稼働し、さまざまな物品をトートやカートンで必要な場所に搬送できます。シャトルは、物品を取り出し、ラックの外側を通ってワークステーションや2次コンベアまで搬送するようになっています。物品と倉庫の要件に応じてさまざまなシステムがありますが、メンテナンス時に物品の通路にアクセスできない、他のシステムより多くのスペースが必要、などの制約があります。

AMRベースの高密度AS/RS

自律移動ロボット（AMR）は、独立したロボットを使ってラックを移動し、複数のルートを使って指定されたトートや場所にある物品を取り出します。AMRは、これらのアイテムをオーダー元のワークステーションに搬送してから、次のタスクに取り掛かります。この多目的システムは、柔軟性と効率性に優れています。また、AMRの性質上、需要が増加したときには、AMRユニットを追加することで簡単に拡張できます。このシステムは非常に複雑で、高度なセンサーパッケージとその他の自律的な要素を備えており、高レベルな技術サポートを必要とします。

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ゴーファーボットAMR

ホリネズミにちなんで名付けられたゴーファーシステムは、AMRによって下からワークステーションまで移動される、専用設計の棚とラックを使用します。棚は、対象の物品に応じてさまざまなオプション（箱、パレット、吊り下げ配置など）に対応できるように構成できます。AMRは、ユニット全体を持ち上げてワークステーションまで搬送してから、元の位置に戻ります。高密度のストレージソリューションであり、ニーズに合わせて簡単かつ安価に拡張できます。このシステムは、棚を移動し、並べて保管するために、シャトルシステムと同様に、他のシステムより多くのフロアスペースが必要です。

スタッカーボット

新しく開発されたAMR AS/RSスタッカーボットは、棚ラックから複数のトートやケースを取り出し、待機中のコンベア、セカンダリーAMR、ワークステーションに搬送します。搬送と返却を臨機応変に組み合わせることができ、機敏かつ効率的で費用対効果の高いシステムを実現します。ユニットのサイズがさまざまで、搬送のためにより多くのスペースを確保しなければならないため、他のシステムより多くのスペースが必要です。

カルーセルベースのAS/RS

カルーセルベースのAS/RSシステムは、AS/RSの最も古い形態であり、さまざまな物品やストレージオプションを吊り下げるレールで構成されています（衣類を吊り下げているクリーニング店を想像してください）。このシステムは、必要に応じて特定の物品やビンをワークステーションに搬送するために循環します。物品を一列に搬送する水平モデルからビンが上下にループを描いて移動する垂直カルーセルまでさまざまなタイプがあり、高速で移動できる小さな物品に最適です。また、ロボット水平カルーセルAS/RSもあります。これは、最大3階層のカルーセルで構成され、各階層にトートが積載される自動化システムです。拡張が困難で、大きなスペースが必要という制約があります。

垂直リフトモジュール（VLM）

積み重ねられたラックの中央にピッカーがあり、それが前後に移動して注文された物品を選び、ワークステーションやコンベアに搬送するのが特徴です。ワークステーションやコンベアは、多くの場合、ラックスペース内を自由に動くアームに囲まれています。オーダーが完了すると、VLMは収納ユニットを正しい位置に戻してから、次の作業に取り掛かります。トレイ自体は固定式にも可動式にもできるため、複雑な在庫を非常に効率的に管理できます。マイクロロードストッカーはVLMに非常に似ており、バッファリング、シーケンス、ユースポイント商品のためにAS/RSを必要とする高密度倉庫に最適です。マイクロロードストッカーは、囲まれたストレージグリッド内で稼働し、ビンをコンベアに搬送する一連のロボットなどで構成されます。VLM/ストッカーは、通路ベースのクレーンと同様に、特定の構成品に強く依存しているため、メンテナンス中にシステムが停止する可能性があります。

垂直シーケンスモジュール（VSM）

回収されたビンを順番に並べるシステムで、高密度・大容量の倉庫スペース向けの効率的なソリューションを提供します。AMRやコンベアなどの別のシステムで回収し、特定の順序で配送することが可能です。このシステムは、既存のAS/RS設備の拡張として追加することもでき、効率性と生産性が向上するとともに、必要なフロアスペースを削減できます。上記のVLMと同様に、メンテナンス中に特定の構成品が作動しなくなると遅延が生じる可能性があります。

自動倉庫システムを備えた倉庫のワークフロー

初期ステージ：自動倉庫システムのアクティベーション前

商品受領：商品が受領ドックに到着すると倉庫プロセスが始まります。各商品がチェックされ、倉庫管理システム（WMS）に登録されます。倉庫内で追跡できるバーコードまたはRFIDタグでラベルを付けます。

保管の準備：商品は保管前に、品質チェックを受け、種類、サイズ、保管ニーズに基づいて仕分けされます。これにより、スペースとアクセス性を最適化する方法で、特定の保管要件 （温度や湿度の制御など） に準拠して保管されます。

自動倉庫システムの有効化：保管・取り出し

保管：商品が処理されると、自動倉庫システムが引き継ぎます。WMSの指示に基づいて、自動倉庫システムは商品をストレージ領域内の指定された場所に転送します。これは通常、垂直空間と水平空間を最大化する高密度セットアップです。多くの場合、アクセスの頻度と商品の性質に基づいて、取り出し効率を最適化する場所に商品を保管します。

取り出し：注文を受けると、WMSは自動倉庫システムと通信して必要な商品を取り出します。システムは、保管場所からすべての商品をピッキングする最も効率的なルートを特定し、それらをオーダーフルフィルメントエリアに届けます。この自動化で、取り出し時間が最小限に抑えられ、オーダーフルフィルメントの精度が向上します。

最終段階：自動倉庫システムフルフィルメント後

注文アセンブリ：オーダーフルフィルメントエリアでは、作業員または自動システムが自動倉庫システムで処理されていない追加の商品を選び、出荷コンテナにアイテムを組み合わせ、最終的なチェックを行って注文の正確性を確認し、商品をまとめます。

梱包と出荷の準備：まとめた商品は、発送情報とラベルを付けて梱包され、積み込みエリアに移動します。梱包プロセスは、商品が輸送時に損傷しないように確実に保護します。

出荷：最終段階では、輸送管理システム （TMS）が管理する輸送スケジュールに従って、輸送車両に梱包された商品を積み込みます。納期やスケジュールを最適化し、確実に、時間通りに納品します。

継続中のオペレーションとカスタマーサービス

出荷後の倉庫管理システムは、在庫レベルと注文状況の更新を続けており、顧客からの問い合わせや今後の注文計画などのリアルタイムデータを提供しています。カスタマーサービスは返品、交換など、オーダーフルフィルメントに関するあらゆる問題を処理し、エンドツーエンドのプロセスが顧客満足度の高い基準を維持します。

これらの段階を区切ることによって、自動倉庫システムが保管と取り出しだけでなく、より大きなシステムの一部として動作することが明らかになり、商品の入荷から最終出荷までの効率と精度を保証します。

ここでは、自動倉庫システムが倉庫内で関与しているタスクの概要を簡単に説明します。

• 受信データの整理：ストレージの準備のために入荷品情報を整理します。
• 自動保存：指定された場所に商品を効率的に保管します。
• 在庫管理：在庫データの管理および更新を行います。
• 商品の取得：注文に基づいて商品を自動的に取り出します。
• 注文の整理：取り出した商品をオーダーフルフィルメントのために整理します。
• 梱包ステーションへの輸送：梱包を行うエリアに商品を移動します。
• データレポート：タスクの完了と在庫の状態でWMSを更新します。

自動倉庫システムの最大のメリット

自動倉庫システム（AS/RS）を倉庫業務に統合することにより、パフォーマンスと効率が大幅に向上します。自動倉庫システムは、次のように運用効率を向上させます。

• ストレージ密度の向上：垂直空間を効果的に利用し、よりコンパクトなストレージ配置を可能にします。倉庫の面積を拡大することなく、より多くの商品を保管することができます。
• 運用効率の向上：自動化によって、商品の保管と取り出しにかかる時間が短縮されます。自動倉庫システムは、これらのプロセスを合理化し、運用速度を向上させ、特に繁忙期のボトルネックを軽減します。
• 在庫精度の向上：非常に精度が高く、在庫管理のヒューマンエラーを最小限に抑えます。在庫管理が改善され、ミスピックが軽減され、在庫データの全体的な信頼性が向上します。
• 労働コストの節約：繰り返しタスクを自動化することにより、保管・取り出し操作における手作業の必要性を減らします。人件費の大幅な削減と、労働力管理に関する問題の削減につながります。
• 安全性の向上：高所での作業や重い商品の手動移動など、従業員の潜在的な危険な業務を最小限に抑えます。より安全な職場環境が生まれ、職場事故のリスクが低減されます。
• 拡張性と柔軟性：在庫と運用の増加に対応するための拡張が容易です。大規模なシステム停止をせずに追加モジュールを統合できるため、変化するビジネスニーズに柔軟に対応できます。
• オーダーフルフィルメント速度の向上：検索時間の短縮と効率的なオーダーフルフィルメントにより、顧客の要求に迅速かつ正確に対応し、顧客満足度と定着性を向上させます。
• 操業コストの削減：効率的なスペース使用とエネルギー消費量の削減、人件費の削減により、全体的な営業費用を削減します。

自動倉庫システムを統合することにより、現在のニーズと将来の成長に対応できる、より堅牢で効率的で安全な運用を実現できます。倉庫業務を最適化するだけでなく、物流とサプライチェーン管理における競争力を提供します。

自動倉庫システムを導入すべき10の兆候

倉庫や物流センターに自動倉庫システムを導入するべきか迷っている方に向けて、導入すべき10の兆候を紹介します。

1. 頻繁なピッキングエラー：ピッキングのエラー率が高いと、効率が低くなります。自動倉庫システムでエラー率を下げ、効率を上げることができます。
2. ストレージ容量不足：スペースが不足している場合、AS/RSなら垂直空間と水平空間の使用を最大化できます。
3. 人件費の増加：保管・取り出し作業のための手作業労働に関連するコストの増加は、自動倉庫システムで軽減できます。
4. 高い従業員離職率：反復作業を自動化することにより、従業員の負荷を減らし、定着につながります。
5. 安全性への懸念の増大：倉庫内での事故やヒヤリハットが増加している場合、より安全で自動化されたソリューションが必要といえます。
6. 納期の厳しさ：顧客の要求に応えるのが困難な場合は、より効率的なシステムが必要であるといえます。
7. 業務拡大：業務が拡大している場合、自動倉庫システムは在庫とスループットの増大に対応するために効率的に拡張できます。
8. 高いエネルギーコスト：倉庫空間や機器の使用が不十分な場合、余分なエネルギー消費につながります。これは、自動倉庫システムで最適化できます。
9. 在庫の不一致：在庫精度の問題は、自動倉庫システムの正確な制御が解決します。
10. 繁忙期需要に対応できない：繁忙期にシステムの機能が低下する場合、自動倉庫システムは必要な堅牢性を提供します。

業務に適した自動倉庫システムを選ぶ

自動倉庫システムの導入が決まったら、以下の要件を検討し、業務のニーズに合ったシステムを選びます。

• 荷物の種類：保管する商品を評価します。パレット、ケース、個々の商品など、さまざまな荷物に対して、それぞれ適したシステムがあります。
  • ユニットロードAS/RS：大型品やパレタイズ品の取り扱いに最適です。
  • ミニロードAS/RS：通常はビンまたはボックスに格納されている小さな商品に最適です。
  • カルーセルシステム：小型・軽量商品を高速で取り出すのに適しています。
  • 垂直リフトモジュール（VLM）：様々な商品サイズに対応し、特にスペースが限られている場合に有効です。

• スループット要件：一定の時間内に格納・取り出ししなければならない商品の量を考慮します。ハイスループット環境では、より高速で動的なシステムが効果的です。
• 倉庫のレイアウト：最適な自動倉庫システムのタイプは、倉庫の物理的なレイアウトによって変わってきます。システムによって、大きなスペースが必要になるのが垂直方向の場合もあれば、水平方向の場合もあります。
• 統合機能：自動倉庫システムが既存の倉庫管理ソフトウェアやその他のERPシステムとシームレスに統合できるようにし、円滑な運用を実現します。
• 予算制約：予想されるROIに対するコストを評価します。初期投資が高額になったとしても、長期的な人件費節約、効率向上、精度向上によって回収できるかもしれません。
• 将来のスケーラビリティ：ビジネスが成長・変化したとき、システムの拡張や変更が容易にできるかを考慮します。

これらの要件を評価することにより、現在のニーズを満たすだけでなく、将来の成長と効率の向上をサポートする自動倉庫システムソリューションを選択できます。 戦略的な投資が、事業を変革し、競争力と顧客満足度を高めることにつながります。

業界に適した自動倉庫システムを選ぶ

業界によって、選ぶべき自動倉庫システムも異なります。

• eコマースや小売業：さまざまなサイズの商品の取り扱いと迅速なフルフィルメントレートが求められます。小型の自動倉庫システムやカルーセルシステムは、中サイズ以下の商品を高速かつ正確に処理できるため、個別の注文を迅速にピッキングするのに適しています。AutoStoreキューブストレージシステムの高密度ストレージ機能と効率的なスペース利用は、多種多様な小型商品を大量に保管する倉庫に最適で、これらの業種で極めて有効です。
• 自動車と製造：大型の重量部品を扱うため、ユニットロードAS/RSが有効です。部品やアセンブリのパレットのような重い荷物を取り扱うように設計されており、かさばるものや重いものの保管や取り出しを効率的に行うことができます。
• 食品・飲料：低温環境でも動作し、食品と人間の接触を減らせる自動倉庫システムソリューションが有効です。 コールドストレージ環境で正確に動作するモバイルラッキングシステムは、空間を最大限に利用し、商品の品質を保つのに最適です。
• 医薬品：安全性とコンプライアンス遵守のために、在庫の厳格な管理が重要です。このような条件では垂直リフトモジュール（VLM）が有効です。安全で閉じられたストレージで、商品を取り出しやすく、正確な在庫管理ができ、さまざまな商品サイズに対応します。
• 出版とメディア：カルーセルシステムは、大量の本やCDなどのメディアを管理するのに適しています。効率的で高密度な保管と、簡単な取り出しを両立します。
• 航空宇宙：コンポーネントが大きく、正確な取り扱いが必要です。ユニットロードとミニロードAS/RSを組み合わせて、航空機の製造とメンテナンスに必要な様々なサイズ・形状の部品や工具を管理できます。

自動倉庫システムのコストとROIを評価する：投資に見合う価値はあるのか

自動倉庫システムの導入を検討する際は、初期投資と継続的な運用コストを考慮することが重要です。コストはシステムの種類と複雑さによって大きく変わります。ユニットロード、ミニロード、カルーセルシステム、倉庫レイアウトなどの条件があります。既存のスペースに合わせてカスタマイズし、現在の倉庫管理システムと統合する場合もコストがかかります。

自動倉庫システムの設置コストには、物理的な機器だけでなく、在庫管理やリアルタイム追跡のためのソフトウェア、設備費やコミッショニングやスタッフの研修なども含まれます。さらに、継続的なメンテナンス、サポート、光熱費は、総所有コストに貢献します。これらは初期コストと将来の機能拡張の両方に影響を与えるため、コンプライアンス遵守と将来のスケーラビリティも考慮する必要があります。

自動倉庫システムへの投資はこのようにコストはかかりますが、長期的には大幅なコスト削減と効率の向上につながる可能性があります。在庫精度の向上、保管密度の向上、人件費の削減を通じて、自動倉庫システムからの投資収益率（ROI）を見ることができます。システムの効率と運用規模によって異なりますが、多くの場合、システム導入後数年以内に投資回収を達成できます。自動倉庫システムは、生産性の向上と長期運用コストの削減を目指す倉庫にとって価値があります。

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革新的なAutoStoreシステム：汎用性の高い自動倉庫システムソリューション

AutoStoreシステムは、倉庫自動化の分野で際立って革新的なコンパクトな設計と効率を実現するための自動倉庫システムです。AutoStoreは、独自のキューブ型のストレージ構造で知られています。ビンが垂直方向にも水平方向に積み上げられるため、利用可能なスペースを最大限に活用できます。このシステムでは、ストレージグリッドの上部を移動するロボットが必要なビンを取り出します。

AutoStoreの最大の特長は、さまざまな業界への適応性です。高密度の保管と迅速な取り出し機能を備えているため、AutoStoreはeコマース、小売、電子機器、医薬品などの業界に最適です。これらの業界では、さまざまな商品のタイプとサイズに対応するAutoStoreの能力が役立ち、迅速なオーダーフルフィルメントと効率的な在庫管理を実現します。

システムの柔軟性は、拡張性と、既存の倉庫管理システムとの統合性にも及びます。最小限の運用停止でストレージ容量を拡大、変更できます この適応性との可能性を組み合わせることで、必要な面積が大幅に削減され、注文精度が向上しました。AutoStoreは倉庫業務を革新し、全体的な効率を向上させようとする業界にとって模範的なソリューションです。

結論

自動倉庫システムへの投資は、スペースの最適化と効率の向上から、コスト削減と精度の向上まで、多くの運用上のメリットがあります。AutoStoreシステムのような拡張可能なソリューションによって、市場の要求に適応し、効率的に成長し、急速に変化する市場環境で競争力を確保できます。

よくある質問

自動倉庫システムとは何ですか？

自動倉庫システム（AS/RS）は、倉庫内の商品を保管し、取り出すプロセスを自動化します。在庫を効率的に管理し、指定された保管場所から商品を保管し、取り出すためにロボットシステムとコンピューター制御を使用してスペース使用を最適化します。

自動倉庫システムの種類ごとの違いは何ですか？

自動倉庫システムにはいくつかの種類があります。

• ユニットロードAS/RS：大きな商品やパレットを扱うように設計されています。
• ミニロードAS/RS：通常、ビンやトレイに格納されている小さな商品を取り扱います。
• カルーセルシステム：商品を特定の取り出し地点に移動させます。小型、軽量の商品に適しています。
• 垂直リフトモジュール （VLM）：垂直に配置されたトレイで構成され、自動挿入・抽出装置によって取り出されます。
• AutoStore：グリッドベースのシステムで、キューブストレージグリッドの上部をロボットが移動してビンにアクセスします。

自動倉庫システムの目的は何ですか？

自動倉庫システムの目的は、倉庫運用における効率性、精度、安全性の向上です。人件費を削減し、保管密度を向上させ、在庫管理プロセスのスピードと精度を向上させます。

今日の自動倉庫システムはどのように使われていますか？

現在、自動倉庫システムは製造、小売、eコマース、医薬品などのさまざまな業界で、効率的な倉庫管理のために広く使用されています。 アイテムへの迅速なアクセス、ピッキングプロセスの合理化、倉庫空間のより効果的な利用を実現することで、業務を支えています。 自動倉庫システムは、特に高いスループットと精度を要求する環境において、現代の物流およびサプライチェーン戦略に不可欠です。