倉庫自動化入門：整理・ラベリングから最先端テクノロジー・ベストプラクティスまで

倉庫自動化は、労働需要の削減、精度向上、効率改善によりROIを大幅に向上させる最も効果的な方法の一つとして広く知られています。Supply Chain Management Reviewによれば、「議論の余地のない事実が一つ存在します。倉庫自動化は、長期コストを大幅に削減できる最後の領域の一つです。」しかし、倉庫自動化をソフトウェアと捉える人もいれば、自動倉庫の実現を自動保管・検索システム（AS/RS）の導入と考える人もいます。現実には、完全な倉庫自動化には、自動データ取得からソフトウェアシステム、保管・検索など、運営の多様な側面を自動化することが含まれます。

それでも、Monteage Technologiesの2014年レポートによれば、世界の倉庫の90%が今日でも完全に手動か、低レベルの自動化しか導入していません。平均的な物流部門が自動化イノベーションの投資回収に4〜5年を見込む中、賢明で戦略的な自動化投資を行う企業にとっては、その待ち時間に見合う十分なリターンがあります。
本ガイドでは、知っておくべき倉庫自動化の多様な側面と、各自動化側面を成功裏に実装するためのベストプラクティスを網羅的にまとめました。
本ガイドの構成：

• 倉庫自動化の基礎
• 最適化のための倉庫整理
• バーコードラベルで築く倉庫自動化の基盤
• 倉庫自動化ソフトウェアとハードウェアソリューション
• 無人搬送車（AGV）
• 自動保管・検索システム（AS/RS）
• 倉庫自動化のベストプラクティス
• 倉庫自動化に関するさらなる参考資料

倉庫自動化の基礎

自動化の核心は、プロセス指向で時間がかかる、またはエラーが発生しやすい反復タスクを特定し、それらを自動化する方法を見つけることにあります。倉庫業界の誰もがよく知っている通り、倉庫には手動文書化エラーからピッキング・補充エラー、出荷・入荷エラーまで、繰り返し可能でプロセス指向かつエラーが発生しやすいタスクが満ちています。このため、倉庫運営の多くの側面を自動化できます：

• ピッキング自動化 — ピッキングプロセスは、反復的で時間のかかるプロセスの明確な例です。モジュラーシェルビングシステムと倉庫ロボティクスの組み合わせにより、かつて完全に人間に依存していたピッキングプロセスの自動化が可能になりつつあります。人間が関わる限り、ヒューマンエラー導入の可能性は非常に現実的です。
• バーコードラベルとスキャン自動化 — 倉庫は、施設へのアイテム出入りの追跡、特定アイテムの保管場所（ピッキングと補充の高速化のため）、在庫管理のために文書化に大きく依存しています。バーコードラベル、ラックラベル、倉庫サイン、これらを読み取るハードウェアで文書化プロセスを自動化することで、倉庫は劇的な工数削減を実現できます。バーコードラベルを適切なソフトウェアとスキャンテクノロジーと組み合わせれば、エラーを実質的に排除し、文書化プロセスを大幅に高速化できます。
• 自動搬送車両 — フォークリフトとパレットジャックは倉庫施設内で商品を移動する伝統的な機器ですが、この側面も今日では自動化されつつあります。自律走行フォークリフトとパレットカート、総称して無人搬送車（AGV：Automatic Guided Vehicles）のおかげです。重要な差別化要因は、これらの自動車両が人間のオペレーターを必要とせず、施設内のデジタルパスに従ってパレット、箱、その他コンテナの積み下ろしを行うことです。AGVは既存倉庫のレイアウトと全体システムを完全に刷新せずに導入でき、すべてかゼロかの投資ではありません。必要に応じてAGVを追加し、人間操作機器を段階的に自動化機器に置き換えていけます。さらに、リースも購入も可能なので、購入前に試用することもできます。
• 在庫自動化 — 2014年のレポート「From Cost Center to Growth Center: Warehousing 2018」でMotorolaは、倉庫施設の41%がまだサイクルカウントにペンと紙の手動方法に依存していると指摘しています。これはデータ入力と転記エラー、一貫性のない在庫処理、場合によっては全体運営への支障を招きます。しかし、在庫管理プロセスの自動化は、倉庫が自動化のメリットを実現し始めるための最も簡単でコスト効率の良い戦略の一つです。
• バックオフィス自動化 — 在庫自動化は往々にしてバックオフィスプロセスの自動化とセットです。Motorolaのレポートによれば、ほぼ3分の1（32%）の倉庫がWMS（倉庫管理システム）でリアルタイムデータにアクセスできておらず、不正確な在庫カウントを招いています——これは軽度から壊滅的まで、サプライチェーン混乱を引き起こす可能性があります——その他の不正確さも生じます。今日の急速な倉庫業界では、正確なリアルタイムデータへのアクセスが不可欠です。

時代遅れの手動プロセスに依存することは、エラーと遅延を招くだけでなく、会社の収益に悪影響を与えることがほぼ確実です。在庫切れはパートナーと顧客を不満にさせ、ブランド評判を毀損し、ラックと棚に長く遊休状態で置かれた過剰在庫は、保管コストと運営コストで収益を圧迫し続けます。また、生産性損失やより深刻なエラーによるダウンタイムが発生すれば、倉庫は成長を阻害するか、積極的に利益を減らすことになります。
混乱の減少、生産性向上、可視性改善への需要によって駆動され、Motorolaは2014年に、2018年までにはわずか12%の倉庫しか手動サイクルカウントに依存しなくなり、65%の倉庫がモバイルデバイスからWMSシステムへリアルタイムアクセスできるようになると予測しました。

最適化のための倉庫整理

健全な倉庫自動化は、戦略的な整理とその他の措置による倉庫最適化から始まります。どの自動化機能を導入するかを知ってから倉庫レイアウトの大規模改修に着手するのが望ましいですが、以下で説明する自動化オプションのいくつかは、既存建物への容易な統合の柔軟性を提供し、施設全体の総改修を必要としません。
一般的に、倉庫は垂直スペースを活用し、最適な交通フローをサポートするレイアウトを構成すべきです。倉庫レイアウト最適化プロジェクトは、徹底的な分析と計画を要する複数ステップのプロセスです。最適化されたレイアウトは、倉庫の4つの主要機能をサポートすべきです：

• 製品保管
• 入庫オペレーション（入荷、返品）
• 出庫オペレーション（ピッキング、ステージング）
• 付加価値プロセス（製品再ラベリング、価格シール貼付、特殊編み工程など）

UPS Compassは、最適レイアウトを決定するために以下4領域の評価を推奨しています：

• 通路幅 — 伝統的な考え方ではフォークリフト対応で11フィート（約3.35m）幅を推奨しますが、現代のワイヤーガイド車両なら通路幅を5フィート（約1.5m）まで縮小でき、追加保管スペースを確保できます。
• 製品ベロシティ（移動頻度） — 類似製品をグループ化するのではなく、高速移動製品を出荷レーン近くに配置することで、ベロシティ別に製品をグループ化します。
• 移動時間 — より多くのスペースが必ずしもより良い製品保管を意味しません。実際、床面積拡大が移動時間を2倍または3倍にするケースもあります。
• デッドストックとハニカム — ほこりをかぶる低速・停滞製品を特定します。また、製品の間、後ろ、横にある未活用の無駄なスペースを探します。

最適な施設レイアウトを決定するにはデータに大きく依存する必要があります。また、高速移動製品を1日1回以上補充する必要がないよう、保管手段を適切にサイジングすることも重要です——そうでなければ出庫遅延が発生します。Supply Chain Linkによれば、ほとんどの倉庫は約85%満杯で最も効率的に運営されるため、レイアウト計画時にもこれを考慮すべきです。

バーコードラベルで築く倉庫自動化の基盤

完全な倉庫自動化にはいくつかの核心的な基盤要素がありますが、商品と在庫資産の追跡手段を提供するバーコードラベルが、一般的に自動化の基盤となります。企業を通じたアイテムの流れを追跡する能力がなければ、自動化プロセスを促進するために必要なデータを生成することは不可能です。
Cerasisは、自動データ収集テクノロジーが、ヒューマンエラー排除の潜在的メリットを導入コストが上回らなくなった段階に達したと指摘しています。自動データ収集を支えるテクノロジーが多くの倉庫にとって手の届く価格帯になった今、自動データ収集の導入により、これらおよびその他のメリットが今日の倉庫の手の届く範囲に入りました：

• トランザクションベースの移動による在庫フローの追跡 — 各トランザクションは、在庫アイテムの見失いやピッキングエラー、受注エラーの可能性をもたらします。アイテムの施設到着からスロットへの配置、ピッキング、梱包、最終的にラッピング・出荷まで、各トランザクションでの在庫移動を追跡することで、在庫紛失とその他エラーの可能性を大幅に低減できます。
• ドック到着時間のより良い計画 — 自動データ収集により、倉庫オペレーターは豊富な情報を指先で得られ、より良い準備と計画が可能になります。これには、出荷用在庫すべてが指定トラックの到着と同時にドックに到着するよう確保し、在庫がドックで数時間、甚至は数日も前に待機して（他の交通フローを妨げる可能性もある）スペースを浪費することを防止することが含まれます。
• より効率的なピッキング手順 — また、施設全体の商品フローへのより高い可視性により、未到着受注の計画と予測が可能になります。作業員を低優先度エリアから近々需要が見込まれるエリアへ再配分し、スタッフ活用を適切に最適化し、スタッフ不足による不必要な遅延を回避できます。つまり、先を見越して計画できることは、遅延なしにすべての受注を予定時刻に出荷できることを意味します。
• 交通フローの最適化 — 倉庫サインを使用して交通手がかりやその他情報を提供し、施設内の商品フローを高速化しながら、通路の渋滞回避、作業員の補充・ピッキング用適切エリア・ラック・棚の迅速な特定などにより交通フローを最適化できます。例えばレトロリフレクティブサインとラベルは長距離倉庫用途に適し、長距離バーコードスキャナーで適切なロケーションを即座に特定できます。
• 補充の自動化 — アイテムがバーコードラベルで自動追跡され、データがリアルタイムでWMSと同期されれば、在庫が事前定義された低閾値に達した瞬間に自動再発注を促す補充トリガーを設定することで、在庫切れ状況を完全に軽減できます。

倉庫自動化ソフトウェアとハードウェアソリューション

倉庫管理システムについて言えば、ハードウェアとソフトウェアは倉庫ラベルとサイネージソリューションと一体となって機能します。バーコードラベルは貴重なデータを格納する確実な方法ですが、バーコードシンボロジーをデコードしデータをWMSに送信するにはバーコードスキャンデバイスが必要です。WMSは、在庫、ベンダー・サプライヤー、部品、発注情報、メーカー、アイテムに関するあらゆる必要な詳細を中央データベースに集約します。

倉庫自動化のためにバーコードラベル、ハードウェア、ソフトウェアソリューションを選定する際、互換性は重要な考慮事項です。バーコードスキャナーには、以下のようなさまざまなオプションと機能があります：

• 1Dバーコードスキャナー
• 1Dおよび2Dバーコードスキャナー
• リニアバーコードリーダー
• イメージバーコードスキャナー
• ワイヤレスおよびコードレスモデル
• 全方向バーコードスキャナー

適切なバーコードスキャンシステムの選定は、以下を含む多数の要因に依存します：

• バーコードラベルシンボロジー
• 耐久性要件
• オペレーティングシステムとソフトウェアの互換性
• スキャン速度と距離
• ワイヤレスまたは有線接続の必要性

同様に、数十の倉庫管理ソフトウェアソリューションが存在し、複数の要因に基づいて機能と機能性が異なります。一部は特定業界向けで、規制コンプライアンスを支援する専門的なレポート機能を備え、他は特定の倉庫自動化機能のサポートに適しています。主な考慮事項には以下が含まれます：

• バーコーディングテクノロジーとの統合
• 使いやすさ
• リアルタイム在庫更新
• 拡張性と柔軟性
• エンドツーエンドのトランザクション管理
• バックオフィス統合
• 堅牢なレポート機能
• 互換性のあるモバイルアプリケーション

倉庫ラベルソリューションを、ハードウェアとソフトウェアコンポーネントとともに基盤として導入する際、これらの要素が完全に互換性があり、シームレスに連携して倉庫を本来あるべき「よく油の回った機械」として機能させられることを確認する必要があります。

無人搬送車（AGV）

無人搬送車は、倉庫ラベルと倉庫管理ソフトウェアソリューションに比較的新しいイノベーションです。AGVは直接的な人件費削減をもたらし、保管・検索プロセスの効率と信頼性も向上させます。これらは本質的にロボットで、施設床面のマーカー、ワイヤー、レーザービジョンテクノロジーに依存して建物内をナビゲートし、以下のような機能を実行できます：

• パレット、ラック、その他コンテナの保管
• 倉庫ラックへのパレット保管
• フロアベースのディープスタックへのパレット保管
• 垂直リール保管
• クレードル内での水平リール保管
• 原材料の完全な受入プロセス制御（トレーラーから加工ラインまで）
• トレーラー自動荷下ろし
• 原材料の中間保管への搬送

倉庫が選択できるAGVオプションは増加しており、機能も多様です。例えば、組立ラインで製品を移動させたり、倉庫から製造工場へ商品を搬送したりする自動カートがあります。これらのカートは磁気テープでガイドされるため、初期フローの設定や必要に応じたルート再構成がシンプルです。トランスポンダータグを使用して、カートが停止すべき時や速度増減、昇降などの特定アクションを実行すべき時を伝達します。
標準的な基本構成から、高度に専門化されたアプリケーション要件を満たすように設計された完全カスタムビルドAGVまで、幅広いオプションを提供する企業もあります。その中間には、手動操作または完全機能AGVとして動作できるデュアルユースAGVがあります。一部の倉庫にとって、デュアルユースオプションは手動から自動プロセスへの移行を容易にする賢明な投資となります。すでに自動化の最前線にいる企業や専門用途を持つ企業にとっては、カスタマイズAGVソリューションの増加する利用可能性が貴重なオプションです。

自動保管・検索システム（AS/RS）

AGVはもちろん自動保管・検索システムで役割を果たしますが、これらの機能における自動化オプションはAGVだけではありません。自動保管・検索システム（AS/RS）は実際には1950年代から存在し、ヨーロッパ、日本、米国で最初に導入されました。AS/RSはいくつかの主要コンポーネントで構成されます：

• 保管・検索機械
• ラック構造
• コンベヤ（AGVなど）
• 倉庫制御システム

パレット昇降デバイスは、最も一般的に使用されるAS/RSデバイスの一つです。これらの固定通路型保管・検索機械はパレットを保管ロケーションへ出し入れし、SKU密度プロファイル、多様な荷物タイプ、納品速度に合わせて構成できます。また、ケースと荷物ハンドリングデバイスもあり、パレット昇降デバイスの縮小版として小型保管コンテナを扱います。シャトルカーとロボットを活用した新しいタイプのケース・荷物ハンドリングデバイスは、Goods-to-Personシステムとして知られています。
AS/RSの導入には多くのメリットがあります：

• スペースと労働力活用の削減
• 既存建物内でのスタンドアロン構造として、またはラック支持構造として（冷蔵・冷凍保管で一般的）運用可能な柔軟性
• 一貫性のある安全な製品ハンドリング
• 保管投入ルールの一貫した遵守
• リアルタイム製品追跡と識別の維持
• 自動補充による受注ピッキングと統合の促進
• 人間の立ち入りを完全に排除した高度に制御された保管環境の構築能力
• 製品鮮度の維持とリコールの軽減
• 規制コンプライアンスの確保
• 消費者保護

これらのメリットに加え、AS/RSを導入する倉庫は、効率改善、消費者需要増への対応、リスク低減、スループット向上、全体的な在庫精度向上を通じて長期的なコスト削減を実現します。Westfaliaによれば、AS/RSの平均寿命は25〜30年で、回収期間は通常3〜5年です。

倉庫自動化のベストプラクティス

特に完全手動運営だった倉庫を自動化することは大規模な取り組みですが、利用可能なすべてのデータを考慮して自動化を評価、分析、計画すれば、配当のようなリターンを得られます。Path Guideによれば、以下の7つの重要なファンダメンタルに対処すれば、倉庫は最も成功裡に運営されます：

1. 倉庫管理 — 管理チームが日々のパフォーマンスを指導し、チームをコーチし、継続的改善を計画する。
2. 倉庫管理システム（WMS） — WMSは統制の中心であり、管理チームが運営を指導できるようにする。
3. ウェアハウジングベストプラクティス — 倉庫固有の垂直分野や専門分野で実証されたプロセスとシステム、および個別企業で成功が実証されたプロセスとプロトコル。
4. トレーニング — すべての変化には多少の抵抗が伴います。倉庫自動化の実装では、作業員が自動化機械やロボットによって自分の価値が置き換えられることを恐れ、これらの変化が不安を持って迎えられる可能性があります。適切なトレーニングとチェンジマネジメントは、変化のプロセスを円滑にし、効率的な運営を確保するのに役立ちます。
5. 従業員モチベーション — 同様に、会社から支援されていると感じる従業員はベストパフォーマンスを発揮するモチベーションを持ち、全体的な生産性と効率を向上させます。
6. 物理プラント — 倉庫運営の基盤となる物理的基礎に対処することは成功に不可欠です。これは、適切なドックと保管容量、ステージングエリアなどを確保すること、および物理的改善の必要性を認識し、それらのニーズに対処してペインポイントを軽減することを意味します。
7. 自動化テクノロジー — 最終的に、適切な自動化テクノロジーを選択することが成功を保証します。管理は潜在的な自動化プロジェクトを定期的に評価し、改善と革新の領域を特定し、許容可能な回収期間内にROIをもたらす可能性のある自動化の実装を推奨すべきです。

倉庫自動化に関するさらなる参考資料

倉庫ベストプラクティス、倉庫自動化の最新イノベーション、現代の倉庫がプロセスを自動化して運営改善と利益向上を図る方法についてさらに学ぶには、以下のリソースを参照してください：

• 知っておくべき15の倉庫ベストプラクティス
• 倉庫運営ベストプラクティス：倉庫管理・整理・運営を改善する55の素晴らしいヒントと戦術
• 倉庫自動化：次世代
• 倉庫における自動化：資産か障害か？
• 倉庫のロボット：Amazonだけではない
• トップ10自動化倉庫
• 倉庫自動化の意義
• 倉庫自動化コストの検討
• 倉庫自動化：倉庫作業員が自動化やロボティクスを恐れる必要がない理由
• ゲームを変える5つの先進倉庫自動化テクノロジー

Camcode提供の製品と追跡ソリューション：

• 倉庫ラックロケーションラベル
• 倉庫床面ラベル
• バーコードラベル
• 倉庫ロケーションラベル
• UIDタグ
• 在庫管理タグ
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