物流DX

物流DXとは。物流業界のDXの推進と課題 物流DXを推進する自動倉庫システムとは

物流DXとは 物流業界とDX=デジタルトランスフォーメーション

DXはデジタルトランスフォーメーション(Digital Transformation)の略で、IT技術によって効率を上げ、サービスを向上し生産性を上げることを指します。スウェーデンの国境線内では5本の指に入る古い大学であるウメオ大学(Umeå University)のデザイン教授エリック・ストルターマン(Erik Stolterman)氏が2004年に発表した「Information Technology and The Good Life(情報技術とよい生活)」という論文の中にあった言葉から、2018年に経済産業省によってDXを推進するためのガイドラインが策定され、日本国内に波及したと言われています。トランスフォーメーションとは、英語で変容・変態という意味の言葉です。DXは単なるデジタル改善ではありません。これまでのアナログ業務の地続きにIT技術を導入するのではなく、業界全体の最適解や目指すべき姿のためデジタル技術で新しい道を創り出すことがDXに求められていることの本質です。
デジタル化の必要性は新型コロナウイルスの影響で様々な業界から強く再認識されました。政府でもDXのための取り組みが行われています。2021年9月に発足したデジタル庁は、各省庁におけるデジタル化の推進と、デジタルガバメント人口計画に基づいた施策の策定を目的に発足しました。システム管理を各省庁で標準化し、デジタルデータによる一元管理を行うことで適切な予算管理や少子高齢化による課題を解決できるのではないかと期待されています。さて、今回の主要テーマは物流DXです。物流DXとは物流業界におけるDX(デジタルトランスフォーメーション)です。物流業界はDXの取り組みに関しては、ほかの業界より一歩遅れた状況にあると言われます。物流業界では、業務プロセスや規格が各企業や作業者単位で異なることも多く、システム導入の前に現状の業務プロセスを管理者が正しく把握するだけでも膨大なリソースが必要です。さらに1つのシステムを使って効率化するためには、業務プロセスの標準化を行わなければならず、多くのコストと時間がかかります。人手不足がひっ迫している業界内でDX導入が遅れがちなのはそのためです。

物流業界 課題と現状

物流DX1

現在の物流機能は、労働環境などの様々な問題を擁しながら、人口増加や経済拡張に合わせて発達してきました。機能の拡大を第一に急激に成長したため、不要な手間やコストの原因となっている古い作業プロセスがあり経営者を悩ませています。
トラック輸送事業の市場規模は、16兆3571億円、事業者は62068、従業員数は193万人で、中小企業率は99.9%と非常に高くなっています(出典:国土交通省「物流を取り巻くド動向について(令和2年7月)」)。つまり現状物流産業のトラック輸送は中小企業が支えているといえます。さらにその内訳をみるとBtoB(企業から企業へ)の輸送が9割を占めています。運賃の価格競争も激化しており、年々上昇する運行コストを荷主に負担させるということも難しい状況にあります。長距離輸送をトラック主体で維持するのではなく、荷物をトラック、鉄道、船舶を利用したリレー方式での中継輸送に転換するべきではという声もあります。
現在では、倉庫は単なる保管庫ではなく保管・荷役・流通加工・包装・情報管理も担うようになりました。物流センターは荷物の通過拠点です。通過速度が速く保管期間の短いTC(トランスファーセンター)、保管流通加工を担う比較的荷物の保管期間が長いものをDC(ディストリビューションセンター)といいます。
このように物流機能に求められるものが変化し、EC化によって個人単位での利用者が増えたことで小口化、単価は低下する一方で人手不足によりコストは年々増加傾向にあります。深刻な人手不足を受け、国土交通省、経済産業省、農林水産省はホワイト物流運動を呼びかけています。ホワイト物流とは長時間労働になりがちなトラック運転者の業務負荷を減らし、持続的な物流機能を構築するための取り組みですが、このホワイト物流の促進という観点でもDXは重要です。
→ホワイト物流とは

物流DX2

「物流は最後の暗黒大陸」という言葉があります。
物流の実務にあたる部分は主にトラック運転者や倉庫内の人員など現場の裁量で臨機応変に柔軟に対応することで、荷役主の注文にこたえてきました。現場の裁量による部分が多いということは、管理者が現場の業務内容を隅々まで把握することを難しくし、効率化やコスト削減を困難にしています。ただでさえ長時間労働になりがちな現場に業務日報や属人的な報告を綿密に行うよう促すことも非現実的です。物流業界のホワイト化を推進するためには、まず現場の実態を可視化することは重要な課題であり長年の壁でもありました。しかしIT技術を使えば、トレーサビリティ(追跡可能性)は飛躍的に向上します。自動で位置情報を取得すること、管理者の元にそのデータを共有することも容易です。DXは労働環境を整える意味でも、物流機能を効率化し業界を維持するためにも必要な手段なのです。デジタル化によるリアルタイムでの情報の収集と蓄積、それをビックデータとして活用するプラットフォーム構築の実現、俗人的な判断基準の脱却による抜本的な改革が叶えばホワイト物流への道も開けるのではないでしょうか。

物流DXのための前提 物流標準化

物流DXの前提になるのが物流の標準化です。なぜDXを推進する前に標準化が必要なのでしょうか?
物流の標準化とは、機械設備・作業手順を統一化しマニュアル等で明確化することを指します。作業フローを一本化することで、最適な方法を見直し作業者ごとのばらつきやミスを防ぐ効果があります。製造業などでは工場の生産性を上げるために標準化の推進は必須です。品質管理という意味も大きいですが、少子高齢化による人手不足で多様な人材を活用する必要があり、そのために誤解や惰性なく作業手順を示す手順書の導入が進んだという側面もあります。 
→工場改善についてはこちらのコラムをご覧ください。
また、DX推進のため新たなデジタルツールを現場に投入しようとするとき作業工程にばらつきがあると、同一のツールで効率化することが難しくなり大きな混乱・軋轢が生じてしまいます。現場に無理なくデジタルツールを導入しデジタルトランスフォーメーションを実現するためには、現状の作業が「標準化」がされていることが大前提となります。物流の標準化における理想は、入荷・検品作業→ピッキング→仕分け→包装・梱包→出荷・荷積み作業において各現場に合わせた標準作業が確立し、作業者全員に共有され均一に作業が進んでいること、また作業工程を共有することでそれぞれがより良い効率的な方法を考え意見を出す環境が整い、改善サイクルが出来上がることです。

物流標準化

物流標準化の5ステップ
① 分類する…種類別に分けて考えることで今ある手順や製品を整理することができます。
② 単純にする…雑多に混在する状態を避けるために抽象度を上げて管理を容易にします。
③ 統一する…単純化は種類を減らすことでもありますが、管理を容易にするためには多くの例外を捨て一本化する必要があります。APSF=アジアパレットシステム連盟においてはアジア全域でパレットを統一化しようという動きがあります。
④ 可視化する…数字で現状を可視化すること、またなにがどこにあるのかを見える化することは作業効率を上げるために重要です。
⑤ ツール・作業の両面から実施する…作業用のツール(パレットや物流容器)、作業手順、両面を標準化することを忘れないようにしましょう。

また環境問題を考える場合、標準化は各社単位ではなくさらに広い視野で考える必要があります。経済産業省の試算によると各社ばらばらのパレットを使用するのではなく、統一化した共有パレットを使用することで、パレット一回使用につき10.49kg-CO2もCO2削減できます。さらに全て統一化パレットに置きかわると、CO2削減量は3,479万トンにもなるそうです。

物流DXの展開

物流DXとコネクティッドロジスティクス(Connected Logistics)

2017年に示された総合物流施策大綱のキーワードは、「繋がる」「見える」「支える」「備える」「変化する」「育てる」でした。その中の繋がるの中で言及されたのが=コネクティッドロジスティクス(Connected Logistics)という概念です。
暗黒大陸と言われた物流業界を見える化するためには、デジタル化によるリアルタイムでの情報把握が第一歩となります。コネクティッドロジスティクスとは、IOTなどのIT技術を駆使してモノの流れをつなぎ、これまで見えづらかった物流業務を可視化しようという考えです。また、令和3年6月に閣議決定された「総合物流施策大綱(2021年度~2025年度)」においては[1]物流DXや物流標準化の推進によるサプライチェーン全体の徹底した最適化(簡素で滑らかな物流の実現)[2]労働力不足対策と物流構造改革の推進(担い手にやさしい物流の実現)[3]強靱で持続可能な物流ネットワークの構築(強くてしなやかな物流の実現)が提示されました。
在庫・現場・入出力の管理が5GとIOT技術によって滑らかにつながるコネクティッドロジスティクス実現は国境を超えた物流ネットワークの構築にもつながっていきます。
コネクティッドロジスティクスを実現するためには現在ある情報を全てデジタル化する必要があります。人による入力作業だけでは追いつかないデータ収集を低コスト高性能化が進んでいるカメラやセンサーの技術で補い、構築したビッグデータをAI(artificial intelligence)で正しく活用するというのがコネクティッド社会の完成形態であり、コネクティッドロジスティクスのスタート地点でもあります。
非現実的に聞こえるかもしれませんが、ECの普及で世界中の商品サービスを消費者が簡単に入手できるようになり、流通する商品が対品種・少量・多頻化した結果作業員や企業の負担は甚大化しています。現場の負担が増す一方で、経営者に物流の重要性が再認識され、物流戦略が企業の競争戦略において大きな比重をしめるようにもなりつつあります。IOTによって今や生活で使用するあらゆるものがネットに接続できるということはすでに常識になりました。物流現場へIOTの導入が進めば、収集されたデータは今後経営者が自社の事業の舵取りを決断するための貴重な判断材料となります。物流の重要性に目を向け、物流DXに対応した企業が今後業界を牽引する企業となっていくでしょう。

物流DXを推進する様々な新技術をご紹介

RFIDシステム

① RFIDシステム
RFIDとは電波でRFタグデータを読み取る技術です。
バーコードは一つ一つ接触して読み込む必要がありました、RFIDなら離れた距離でも複数のタグも一括で読み込むことができます。梱包済みの製品からも読み取り可能で、電磁誘導タイプでは1メートル以内、電波タイプなら数メートル以上の距離からも通信できます。RFIDシステムを導入したパレットなら、物流拠点の出庫時間や入庫時間や台数を即時把握することができます。これによって管理者は位置情報や出庫入庫の状況をパレット1台ごとに把握することができます。現場の業務不可の改善や、作業の効率化を考える際は現場の業務量を正確に計測する必要があります。RFIDシステムを導入することで物流管理が簡易になるのです。
パレットの管理は多くの現場で長年悩みの種でした。日本はパレットの標準化もまだ十分に進んでおらず、取引先ごとに異なる形態のパレット保管はスペースの有効利用を妨げています。
→弊社の省スペースパレット「ホリキューブ」

バラ積みをパレット梱包にするだけで荷役時間は大幅に削減されるため、パレットは今後ホワイト物流を促進する上で欠かせない存在です。今後はRFIDシステムの導入でパレットの紛失も低減するでしょう。
 →パレット梱包作業を快適に迅速にする自動パレット梱包機「エルゴパック」について

TMSシステム

② TMS
物流センター全体を管理するものをWMS,輸配送を管理するシステムをTMSといいます。道路交通状況や納期を考慮した最適な配送計画を立てることはコスト面でも作業効率面でも重要です。従来、配送計画はノウハウのあるスタッフが随時作成していました。TMSの導入によって適切な積み付け計画やルート計画を立てることによって納期遅れ防止やコスト分析も可能になります。

DPSシステム

③DPS
DPSはデジタルピッキングシステムの略です。ピッキングとは、倉庫内で必要な商品を選びとり出荷する作業のことを指し、一度の注文ごとに行う摘み取り方式や、複数まとめて作業する種まき方式、ウェーブピッキングなどと言われる方法で行われています。
従来、ピッキングの際にはピッキングリストを発行しリストを参照して作業していました。デジタルピッキングは、商品保管ラックにランプがついたデジタル表示器を設置し、必要な商品の場所へ誘導するシステムです。これによって繫忙期のピッキングリストの読み取りミスや、新人が作業を行う場合もスムーズにピッキングができるようになりました。ITを活用したピッキング方法には、DPSの他にも上で紹介したRFIDによる方法やバーコード方式があります。

DASシステム

④DASシステム
DASはデジタルアソートシステムの略です。アソートとは仕分けのことを指します。
デジタル表示器に表示された指示に従って商品を仕分けし、紙媒体の仕分けリストを参照する必要がありません。従来では仕分け作業者の傍らに、作業者にリストの読み上げを行う人員を投入している現場もありました。また、人手不足が課題の現場において、新人でも迷わずミスなく作業できる環境の構築は必須です。新人が一人でも迷わず迅速に仕分けができるようになれば作業負担を削減することができるのです。

無人フォークリフト

⑤無人フォークリフト
無人フォークリフトとは、無人搬送車(AGV=Automated Guided Vehicle)の一つで、無人フォークリフト、またはAGF(Automated Guided Forklift)と呼ばれています。国内では1970年代にはじめての無人フォークリフトが開発されました。無人フォークリフトは、コンピューターで制御され無人で運用することができ、人手不足解消のツールとして期待されています。さらにこの無人フォークリフトと、RFID搭載のパレットを併用することによって人手を介さずに入荷・検品を行い、トラックに自動で積み込みまで行えるようになれば作業現場を大幅に省人化できるでしょう。

ドローン物流

⑥ドローン物流とは
国土交通省は6月25日、「ドローンを活用した荷物等配送に関するガイドラインVer.2.0」を公表しました。ドライバー不足に陥っている物流業界では、ドローンを使用することで無人物流を実現し過疎地での物流の効率化にもつながるのではと期待されています。アメリカではすでに血液輸送や医薬品配送など医療分野でドローンを実用化しています。2020年に、3051台のドローンを同時に飛ばして「無人航空機(UAV)の最多同時飛行数|most Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) airborne simultaneously」でギネス記録を獲得したドローン先進国中国では、無人倉庫・配送ロボット・ドローンを組み合わせ完全無人物流の計画も進んでいます。
日本ではドローンの試運転に向いた土地が少ないこともありドローン物流の実用化には慎重でしたが、ドローン宅配の条件に適合した千葉市が牽引する千葉市ドローン宅配等分科会で実用化が真剣に議論されています。
ECの普及により小口多頻化した物流業界では、トラック輸送の頻度も増え交通渋滞が課題となっています。道路を整備するためには莫大な費用や、通行止めなどによる一時的な機能停止の懸念がありますが、空という新しいエリアに物流網を広げることによって渋滞から解放されてスムーズな物流を実現することができます。

ブロックチェーン

⑦ブロックチェーン
ブロックチェーンとは、複数のパソコンで処理を分散して行い、ネットワークにハッシュや電子署名などで暗号化した商取引情報などのデータを同期し、一本のチェーンのようにデータをつなげ一連の記録として残すシステムです。ハッキングでデータを故意に壊したり改ざんすることが難しいため、ビットコインなどでも使用される信頼性の高い技術です。物流の可視化をIOTで行い、商取引などの情報をセキュリティ信頼性の高いブロックチェーンを活用して収集することで現在アナログで行われている国際物流の手続きがシンプルになり、大幅な効率化とコストカットが実現するといわれています。また、あらゆる商取引の履歴をデータとして残すことでトレーサビリティの向上も期待されています。

物流DX3

自動倉庫システムとは

上記で紹介したDASやDPSは仕分け・ピッキングの指示や誘導をデジタルで行うものでした。人がリストを読み込んで内容を理解し、周囲の状況を確認して必要な作業を行うまでの時間を短縮しますが、結局作業を行うのは人でした。自動倉庫はピッキング・仕分けを人ではなく機械が行い完全自動化するシステムです。自動倉庫とはコンピューターシステムによる自動制御と機械による操作で倉庫内の製品を自動で縦横に整理し、効率的に保管できる倉庫です。人が出し入れを行う倉庫では、記憶力に限界があるため、多少デッドスペースが生まれても分かりやすく分類・仕分けすることが重要でした。自動倉庫では製品の位置をコンピューターがデータベースを活用して把握するため、空間の有効利用に特化した配置が可能になります。また日本の少子高齢化と労働人口の減少により、倉庫・物流分野においても人手不足の問題は深刻です。自動倉庫は上記の問題を解決する糸口としても期待されています。

オーダーメイドの自動立体倉庫システムを提供する「ペスメル」
物流DX4

ペスメル会社概要
ペスメルはフィンランドのカウハヨキで1978年に創業し、過去40年の間に400件以上の自動立体倉庫システム設備納入実績がある会社です。紙製・パルプ・製鉄・タイヤ業界の効率的な倉庫運用のため、顧客ごとの現場に合わせて生産と出荷のプロセスを自動化を提案しています。
自動倉庫を導入した結果、納期短縮による売上15%の増加や、人的なミスの完全抑制、従来の倉庫と比べて65%ものスペース節約が実現した事例もあります。

ペスメルの特徴
紙製・パルプ・製鉄・タイヤ業界の効率的な倉庫運用のため、お客様の現場に合わせて生産と出荷のプロセスを自動化を提案しています。単に梱包装置だけではなく、工場内輸送から自動倉庫までライン全てのご提案が可能です。納品の品質と正確性の確保、スペース効率の向上、作業の安全性、および短いターンアラウンド時間の利点を通じて、お客様の業務全体の効率を高めることに重点を置いています。またペスメルは設計・機械製造・運用を自社で一貫サポートしているため、設備組立設置後に初めて不具合が見つかり、稼働が遅れるというリスクがありません。

製紙業界向け自動倉庫提案
ペスメル社は紙パルプ業界に長い歴史があります。保管・回収・梱包システムは、パルプ、紙、板紙、自己接着剤などの素材と合わせて開発されてきました。ペスメルの自動倉庫はロール紙、パルプベール、パレットに対応可能で完全に自動化された最適なマテリアルハンドリングとロジスティクスを工場に提供することができます。
製鉄業界向け自動倉庫提案
ペスメルは製鉄および非鉄の工場や物流センターの内部物流機能のための単一のソースを提供します。冷間圧延、焼鈍、亜鉛メッキ、コーティング、切断などのプロセスに対応可能。自動倉庫はハンドリング、収納、梱包機能を含み、コイル、シート、プレート、ストリップ、線材用に設計されています。
タイヤ業界向け自動倉庫
ペスメルは2000年以降、タイヤ業界用自動倉庫としてに搬送・梱包・積載システムを提供してきました。TransTireは新たに開発された完全自動化された保管・取り出しシステムです。高層立体倉庫保管と物流技術をベースにしたこの技術革新はパレットなしでのオペレーションを可能にし、タイヤの取り扱い、保管、物流機能の総合化と簡素化を実現しています。

ペスメルの導入ステップ

ペスメルが提供する自動倉庫は、各業界各企業の現場に合わせた完全オーダーメイドのシステムです。実装前に、Pesmelの専門家が顧客の工場倉庫のシミュレーションモデルを構築し、製造手順と潜在的なボトルネックを分析することから始まります。その後、Pesmel社内でシステム一貫設計され、全ての機械、電気、PLC、およびICTエンジニアリングを処理します。その後、完全に機能する自動倉庫システムが提供されます。そのため、導入のために通常は三つのステップがあります。

ステップ1 フィジビリティスタディ(事業化調査)
ステップ1では各現場に合わせて上の動画のような3Dシミュレーション動画を作成し検証します。3Dシミュレーション動画を用いた稼働データ・保管や構内物流の解析を行うことで、より精度の高い実装前検証や最適化を図ることができます。

ステップ2 ソリューション+デジタル化
ステップ2ではオーバーヘッドクレーン収納とASRS収納のうちより課題解決に沿うものを選択し、倉庫管理システムとの統合を行います。

ステップ3 運用+継続的な開発
ステップ3の運用+開発では、自動倉庫の運用データをビックデータに蓄積して、お客様の工場のさらなる改善と最適化のために活用します。さらにシステム寿命を延ばす上で不可欠な定期的なメンテナンス、プロジェクト納入ごとに各装置用のスペアパーツや消耗品サービスの提供、投資の収益性を上げる定期的なアップグレードなど万全のサポート体制が用意されています。

自動倉庫システムで工場内物流と仕上工程を最適化することで得られるメリット
工場のオペレーション
• 高い稼働率と主要な工場稼働に最適な柔軟性
• 原材料から出荷までの迅速なターンオーバー
• 単品別でのロケーション在庫管理
• スペース利用率の向上
• 予測可能な処理能力
• 作業安全性の向上
顧客サービスとコストパフォーマンス
• スループット時間の短縮
• 納品ミスなし、商品傷なし
• 運用コストの削減
• 原材料と半製品の在庫を最適化
• 売上アップと事務処理などの時間短縮

ペスメルの資料は、こちらからすぐにダウンロード可能です。
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自動倉庫システムを導入することによって、製紙・製鉄・タイヤ業界の作業効率の大幅改善や省スペースを実現することができます。40年の実績がある自動倉庫システム「ペスメル」については以下のご質問・お問い合わせフォームより、お気軽にお問い合わせください。
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