物流現場では業務の効率化、人手不足の改善を図るために自動化ロボットの導入が進んでいますね。本記事は自動化を検討しはじめた方や最新のロボットについて知りたい方向けに、物流の自動化ロボットの種類の紹介と、機能性についても触れていきます。

自動化ロボットの種類紹介

自動化ロボットといっても、ピッキング作業の歩行を代替するものや仕分け作業の正確性をサポートするロボットなど、さまざまな問題を解決するロボットがあります。

どれも単に一つの作業を自動化するのではなく、人との協働を考えた上でどうしたら効率的に作業ができるのか、従業員の負担を減らせるのかを考慮されたロボットの普及が進んでいます。ここでは自動化ロボットの種類と機能、導入メリットを紹介します。

搬送：AGV(無人搬送車)

AGV(Automatic Guided Vehicle)とは、自動で指定されたロケーションまでものを搬送するロボットのことで、小さい部品を運ぶものからコンテナなど、運ぶものによってロボットのサイズも異なります。

物流センターで見かけるサイズのものだと、だいたい最大積載量800〜1,000kgまで対応でき、1.0m〜1.8m/秒で搬送します。

また、AGVのナビゲーション方法は床に設置された磁気テープやQRコードをたどるタイプと、センサーでルートをロボットが判断するSLAM(自律走行)タイプがあります。どちらの場合であっても以下の3つの導入メリットを期待できるでしょう。

(1)省人化によるコストの削減
AGV導入は長期的な目で見るとコスト削減につながっています。省人化できるということは、これまでかけていたスタッフの教育費、時間、採用活動など、”人1人が搬送作業を行うことが可能になる”までにかかっていたコストを削減が可能です。

(2)作業スタッフの負担を軽減
大量の商品を運ぶ必要があると作業スタッフは何往復もしなければいけなかったり、重い荷物を持ち上げるなど、搬送作業は肉体的な負担が多いです。こういった作業をAGVが商品を自動で搬送することで、作業スタッフの負担を軽減できます。

(3)ヒューマンエラーの削減
作業スタッフの熟練度に関係なくミスが発生する可能性は残ってしまうものです。AGVだけを導入してもヒューマンエラーを防ぐことは難しいですが、一緒にAGVピッキングシステムも組み込むことでその効果を期待できます。ピッキング対象のロケーション案内から、ピッキングした商品をスキャンする仕組みが備わっているので、ミスの発生を防ぐとともに作業中にミスに気づくことが可能になります。

搬送：AMR(自律走行搬送ロボット)

AMR(Autonomous Mobile Robot)とは、AIやセンサーで人や障害物を回避しながら指定された場所まで自律移動するロボットのことです。AGVと似た言葉の響きなので、同じような働きをするのかな？と思われるかもしれませんが、AMRは人と作業エリアを共有して協働するロボットです。

スペック面でみてみると、45kg〜50kgの荷物を積んだ搬送作業を1.5m〜2.0m/秒で実行するSLAM(自律走行)タイプのAMRが平均的です。AGVと比較すると搬送重量で劣っているように感じますが、AMRを選択する大きなメリットは現状のまま導入できることです。

AGVの導入では倉庫全体のレイアウト変更が必要になる場合があり、ロボット本体以外で導入コストが生じることがあります。一方、AMRは通路幅を90cm確保できれば現状のまま導入できるので、既存の棚のままAMRの導入が可能です。

また、現場を一周するだけでマッピングができるので、棚の追加や繁忙期と閑散期の棚割変更など、レイアウト変更にも柔軟に対応可能です。

仕分け：DAS(デジタルアソートシステム)とGAS(ゲートアソートシステム)

DAS(Digital Assort System)とは、手元に来た商品をどの仕分け先に入れればいいのか表示器を使って作業指示を出すシステムのことです。ピッキングされた商品をハンディーターミナルなどでバーコードスキャンします。すると仕分け先のランプが点滅するので、作業スタッフは表示器に従って仕分けるだけで作業が完了します。

従来の仕分け作業はリストを片手に仕分け先を探していたため、時間がかかるだけでなく、その場でミスに気づけずに検品で発覚するような作業工程でした。DAS導入はヒューマンエラーの改善につながり、作業効率と生産性の向上を図れるメリットがあります。

また、DASと似た響きのGAS(Gate Assort System)という仕組みも昨今導入する現場が増えてきている印象です。GASは仕分け先の間口に入れ間違いを防止する目的の蓋のようなもの（ゲート）が付いており、商品情報を読み取ると仕分け先のゲートだけが開きます。ゲートの開閉で仕分け先がわかるので、DASと比較するとさらに入れ間違いが起きにくく、正確性がより求められる作業にフィットする仕組みになっています。

ピッキング：ピースピッキングロボット

ピースピッキングロボットとは、必要な商品を複数の商品が混ざったコンテナの中からピッキングし、オーダー別のコンテナやピースコンベヤへ供給するロボットです。

物流現場のピッキング作業はサイズも素材もバラバラの商品を扱うので、自動化するためには柔軟に商品をピッキングできるロボット開発が課題となっていました。そこで登場したのが従来の座標をティーチングするタイプではなく目で見て判断するロボットです。ビジョン強化とAIシステムの搭載によって、ロボットが手元に来た商品を3Dで認識し、どのようにピッキングするのかを判断する作業が可能になりました。

ピッキング作業は注文数が増えるほどに多くの人の手を必要とし、ミスも起こりがちです。ピースピッキングロボットの導入メリットは、ピッキング作業の効率化や省人化、出荷作業のクオリティ向上を期待できます。

最新の自動化ロボット

ここまで紹介した自動化ロボットの導入事例が増えていく一方で、新たにいくつかの課題が浮き彫りになってきているのも事実です。特に課題となっているのが倉庫の保管率です。AGVもAMRも人の手が届く高さまでの保管方法に制限されるので、棚の上部に使えない空間が生まれてしまいます。

この空間を埋めるような保管効率と作業効率を高めた最新の自動化ロボットを紹介します。

都市型立体ロボット倉庫：CUEBUS(キューバス)

CUEBUSとは、商品を格子状のユニット構造に隙間なく格納し、必要な時に商品が自動的に搬送される立体的なロボット倉庫です。シンプルな構造で頑丈なものをつくることをコンセプトにつくられ、通路が不要で天井ギリギリまで収納スペースを広げることが可能です。

仕組みとしては、タイルと呼ばれるリニアモーターユニットをいくつか床に設置し、トレイというマグネット付きのキャスターに商品を乗せる簡単な構造です。搬送時にだけ電力を使って移動し、昇降する際はリフトを稼働させます。

CUEBUSのメリットは「隙間ない保管効率」「シンプルな構造でフレキシブルに運用」「Wi-Fiやバッテリー不要」などです。2022年に東京駅の手荷物預かりサービスとお土産倉庫での実証実験をしているので、その実証動画をご覧ください。

３次元のピッキングシステム：Skypod(スカイポッド)

Skypodはフランスのユニコーン企業、EXOTECが開発したシステムで、日本ではユニクロの倉庫に導入されたことで注目を集めました。

ロボット自ら倉庫内を自由自在に移動して指定された商品を作業スタッフのもとに運ぶGTP(Goods to Person)方式で、10mほどの高さまで商品を保管できます。そのため、作業スタッフは一つの場所で商品の補充からピッキング、搬出、空コンテナの管理ができるので、歩行距離や時間の短縮と作業負担の軽減を期待できます。

また、Skypodの設置規模は倉庫のサイズに合わせて柔軟に変更できます。繁忙期と閑散期ごとに配置を変えたり、将来的な増設や移転にも柔軟に対応できるメリットがあります。

2022年12月にはヨドバシカメラの倉庫に導入され、注文の処理スピードと拡張可能な柔軟性が評価されています。Skypodは一部の棚だけに導入するなど好きな倉庫サイズに設置できるので、大規模の倉庫以外にも導入事例が出てきそうですね。

まずはどんな自動化ロボットがあるのかを知る

自動化ロボットの開発はどんどん進んでいますが、これまで実際に自動化ロボットを導入しているのはほんの一部の大規模の企業です。これからはサブスクリプション型のように、中規模の企業に向けてロボットの開発や導入ハードルを下げるサービスが生まれてくるのではないでしょうか。

また、弊社が日々物流に触れることで得る情報や自動化の導入に関する不安を解消していけるような記事を本サイトに取り上げていますので、ご活用くださいませ。