スマート倉庫革命: サプライチェーンの未来を技術視点で考察
様々な商品が２～３日で配送されてくる現代において、それを支えている「物流倉庫」はビジネスの心臓部と言えるものです。大量の製品を即日で提供できるよう先々の需要を予測したり、目まぐるしい社会情勢でダイナミックに変化する需要と供給に即時に対応したり、それらの３６５日稼働を妨げないよう設備・施設の保守の計画をたてたりします。その背景には様々なテクノロジーが活用されています。
スタジアム規模の倉庫からインテリジェント ハブ倉庫まで
２０世紀後半に社会に出た私たち世代にとって、「倉庫」はビジネス上では単純な要素でした。基本的に搬入口と搬出口があり、入出庫を記録した台帳をコンピューターで管理していました。その入出庫データを、バイヤーやプランナーが長年蓄積された感で分析し需要予測や在庫計画をたてていました。
しかし現代では倉庫は生き物のようです。物流データの分析データを可視化し、事前に受発注やレイアウト最適化をトリガーし、リアルタイムでデータに適応し、ビジネスのコア業務の自動化に積極的に関わってくれます。
倉庫は、AIと自動化が出会う最前線です。ロボットは、倉庫やラックを正確に自律的に移動し、センサーと通信し、出荷用の製品をピッキングし、梱包します。次に、センサーを介したIoTの利用により、プロセスの円滑な実行を維持するだけでなく、食品・飲料業界や製薬業界に関連するようなデリケートなアイテムの保管温度レベルを制御するなど、環境を監視して対応することもできます。
主要技術
現代の物流では、いくつかの重要な技術が活用されています。
- センサー： スマート倉庫では、在庫状況監視を始め、設備の状態、インフラの稼働などを、様々な状態を
IoT端末上のセンサーがリアルタイムで取得します。これはエッジ端末やクラウドコンピューティング処理を実現するための重要なデータとなります。 - ロボット＆無人搬送： 今後倉庫内ではロボット＆無人搬送技術の採用が増加すると見られています。無人配送技術（AGV） には、スピードと効率、ヒューマンエラーの削減など、多くの利点があります。正確に動作することで、事故や望ましくない損傷のリスクを最小限に抑える事ができます。センサー技術とナビゲーション システムを利用することで自律的な操作が可能になり、継続的に作業できるためスループットが向上し、時間の経過とともに利益が増加します。またAGVは柔軟な拡張性があり、ルートやワークフローが絶えず変化する現代の倉庫の動的な管理に適しています。
- 倉庫管理システム (WMS)： 倉庫管理システム（WMS： Warehouse Management System）は商品の入荷から出荷までを管理するシステムで、IoTデバイスのデータと組み合わせることで在庫管理、貨物のロケーション管理、機器の健全性、プロセス等の最適配置を実現することができます。
- AI & 機械学習(ML)： AI ＆ML は、「継続的改善」の効率化に貢献します。設備メンテの予知を始め、ピッキングルートの最適化、在庫予測などを継続的に改善していきます。
スピードとスケールが融合したスマート倉庫
電子商取引では、毎秒、毎分、毎時のスピード感が重要です。
- AI 駆動ロボット: 入庫やピッキングの完全自動化により、在庫管理と注文配送の時間が短縮されます。顧客満足のためのより無駄のないコスト効率の高いソリューションにつながります。
- 予測予測分析: 日々の履歴データを機械学習させる事で、将来のトラブルを見方します。在庫計画や設備メンテ計画が効率化されます。
- 動的な商品配置: 現代の倉庫物流では商品配置を需要変動にあわせて最適化する事が重要です。これによりピッキングの効率化、迅速な配送、エラーの削減が実現します。
小売業における棚管理
小売業者は、次の方法でオンラインと店舗の間のギャップを埋めています。
- IoT在庫管理： リアルタイムの在庫監視により、棚が空になる前に再入荷がトリガーされます。
- 補充の自動化： 補充を処理するロボットを使用すると、スタッフを顧客サービスなどの他の業務に割り当てることができます。
- クリック&コレクトの最適化： 「クリック＆コレクト」とは、ネット注文の購入品を、近所の店舗、宅配ボックス、ドライブスルーなど、自宅以外の場所で受け取るショッピングスタイルです。その最適化技術が重要になっていきます。
医薬品や医療用品での活用例：
医療業界では精度とタイミングが最も重要であり、スマートな倉庫保管が不可欠です。
- 保管と輸送： IoT センサーによる環境モニタリングにより、商品の輸送・保管を厳格に管理します。
- トレーサビリティ: 医薬品輸送においてすべて工程を記録し監査できます。改ざん防止としてブロックチェーン技術を使えば、バッチ制御のエンドツーエンドのトレーサビリティなど、透明性とコンプライアンスという重要な課題に対応し、全てのトランザクションを製造から最終使用まで追跡できます。
- ブロックチェーンとリアルタイムデータ： リアルタイムのデータフィードは、監査対応のレポートを生成して人的エラーを排除できる自動コンプライアンスを提供します。また、フラグが立てられた問題のあるバッチの識別とリコールも管理できます。ブロックチェーンを使用することで、メーカー、流通業者、薬局、医療機関の間で安全なデータ共有が可能になります。
スマート倉庫の導入 - 課題と機会:
スマート倉庫実現の各要素技術は、個別に後付けできるほど単純なものではありません。ゼロから設計するか、もしくは既存システムのオーバーホールが必要です。すべてを一度に行う必要はありませんが、戦略的計画は重要です。
必用なもの：
- 利益増加を見込んだ積極的な先行投資
- 新しいプロセスにアジャストするための労働者、およびシステム
- IoT設備の相互接続に必要な堅牢なサイバーセキュリティー戦略
- 資産管理を効率化するITシステムとOTシステムの統合
技術的には、センサーアプリケーションの設計、ネットワークセキュリティー、AI開発、大規模な電力管理、そしてそれらをシステムとして効率よく統合するソリューションが求められます。
この先に起きること
インダストリー4.0が自動化、データ化、スマートテクノロジーに焦点を当てていたのに対し、次世代のインダストリー5.0と呼ばれるものは人間と機械の協調動作に向かいます。人間中心に配置し、その人間の能力を最大化すると同時に、サプライチェーントラブルへの迅速対応、さらにはサステナブル技術の採用といった方向に向かうでしょう。
今後、以下の視点での技術が注目されるでしょう。
- 5G対応ロボティクス
- 人間のフィードバックから学習するAI
- 排出量を削減するサステナブルな新技術
まとめ
今後、スマート倉庫の重要性はあらゆるビジネスで増していくでしょう。より迅速に、より賢く稼働することで、ビジネス全体の心臓になっていくことでしょう。
スマート倉庫は、堅牢なサプライチェーンと資産管理に必要なインタラクティブな調整ハブになります。また、メンテナンスや機械の健全性に関する問題に対処するようエンジニアに呼びかけると同時に、継続的なプロセス改善を実施するために必要なデータを提供できる自己監視エンティティにもなります。
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