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物流コンサルタントが解説物流倉庫のレイアウト攻略法(前編)

初めまして物流コンサルタント 株式会社リンクスの小橋と申します。

これまで百を超える物流倉庫の現場を見てきた経験をもとに、物流倉庫におけるレイアウトの攻略法について、初級者向けに伝えいたします。

そこで、今回物流倉庫のレイアウトの基本的な考え方と、他社での事例なども交えてお伝えできればと思います。
後編では、最先端のロボティクス(ロボットを使った作業の自動化)などにも触れて、進化する物流倉庫の設備環境についてもお伝えいたします。

物流倉庫のレイアウトの基本的な考え方

物流倉庫の種類

物流倉庫の種類は、TC(トランスファーセンター) DC(ディストリビューションセンター)に分かれます。

TC(トランスファーセンター)は通過型の物流倉庫で、在庫を持たないで、別々のベンダーから納品された商品を店舗別や方面別に積み替える作業を行う物流倉庫となります。なので、保管場所はなく、積み替え場所がメインとなり。クロスドッキングなどとも呼ばれ、時間との戦いになるので、事前に入出荷に関する正確な情報が必要です。レイアウトに関しても、入荷用と出荷用のトラックの積み込み場所を考慮して設計します。大手量販店やコンビニエンス向けの店舗納品などで利用されています。

DC(ディストリビューションセンター)は在庫型の物流倉庫で、入荷した商品を一度倉庫で保管して、本部からの出荷指示をもとに商品を棚などからピッキングして、出荷先毎にまとめて出荷します。なので、ここでは商品の形態にあわせた保管と、商品のピッキング作業を考慮したレイアウト設計になります。販売計画にあわせて在庫を保管するため、製造や発注に時間がかかる場合などは、大在庫を保管するスペースを確保する必要があります。保管する在庫が増え、倉庫スペースが広がると、出荷指示での商品を見つけ、ピッキングするのも時間がかかり物流費が上がる原因のひとつです。

また、TCとDCをひとつの倉庫で併用する場合もあり、在庫保管用と積み替え用のスペースを商品の流れを考えてレイアウトする場合もあります。
さらに、倉庫の中で検品をしたり、タグをつけたり、商品のセット組みなどの製品化をするプロセスディストリビューションセンター(PDC)や、商品の注文から配達まで、全ての通販業務を行うフルフィルメントセンターもあります。

<物流倉庫の種類>
トランスファーセンター(TC) 在庫を持たないで、別々のベンダーから納品された商品を店舗別や方面別に積み替える作業を行う通過型の物流倉庫
ディストリビューションセンター(DC) 入荷した商品を一度倉庫で保管し、本部からの出荷指示をもとに商品を棚などからピッキングして、出荷先毎にまとめて出荷する在庫型の物流倉庫
プロセスディストリビューションセンター(PDC) 倉庫の中で検品をしたり、タグをつけたり、商品のセット組みなどの製品化をする物流倉庫
フルフィルメントセンター(FC) 商品の注文から配達まで、全ての通販業務を行う物流倉庫

トランスフォーセンター ディストリビューションセンター
▲トランスフォーセンター(図左)とディストリビューションセンターのイメージ
倉庫の種類により役割が異なり、レイアウトする上で考慮することも異なる。

今回、保管型DCの物流倉庫のレイアウトについて、さらに詳しくお話をさせていただきます。

取扱アイテムによる設備の違い

取り扱う商品の保管方法や商品形状によって設備も異なります。今回は、代表的な2つの倉庫の種類をご説明します。

【温度管理】

物流倉庫において「温度管理」は重要です。特に食品などは、生命に関わる領域なので、専用の倉庫での管理が必要で、取り扱う商品によって温度帯も異なります。

常温倉庫:もっとも一般的な倉庫で、倉庫内の温度は特に調整しないため、外気温の影響を受けやすく、夏は温度が高くなり、冬は低くなるため、保管温度によって商品の状態が変化しない事が条件となります。とは言え、中で働く作業者のため、空調設備を入れている倉庫も増えていいます。

定温(低温)倉庫:温度が一定に保たれる倉庫で、食料品などは10°C以下の保管環境にて、冷蔵倉庫(チルド)、冷凍倉庫(フローズン)と管理する温度帯で区別しています。設備環境に費用がかかるため、倉庫代も常温倉庫と比べると高くなり、対応できる倉庫も限られます。

<物流倉庫の種類ー温度による違い>
常温倉庫 温度による影響の少ない商品を保管する物流倉庫。商品に影響がなければ温度設定は不要。
※作業者のための空調は必要
定温(低温)倉庫冷蔵倉庫(チルド) 温度が一定に保たれる倉庫で、食料品など10°C以下の保管環境を維持する物流倉庫
冷凍倉庫(フローズン) 温度が一定に保たれる倉庫で、冷凍食品などを保管する物流倉庫
常温倉庫 低温倉庫
▲常温倉庫(左)と低温倉庫のイメージ。低温倉庫にはそのための設備も必要になる

【商品の形状】

取り扱う商品アイテムの形状(荷姿)によっても、保管設備含め、レイアウトが変わります。
段ボールで入荷されて段ボールのままで出荷する場合と、1点1点商品を箱から出して、保管する場合があります。
その場合の単位は、カートン、ロット、バラと呼ばれることもあり、レイアウトを考える上で大切になります。アパレル商材などはバラで管理する場合でも、畳んだ状態での保管とハンガーでの保管もあり形状も違います。

<商品の形状>
カートン 段ボールなど、箱単位の商品
ロット 取引や出荷の際の最小単位の商品
バラ 単体の商品
アパレル商材の荷姿
▲アパレル商材は段ボール、たたみ、ハンガーと保管時の荷姿もいろいろだ

段ボールのままでの取扱は、パレットと呼ばれる荷物を載せる荷役台で、段ボールをパレットに乗せたまま、フォークリフトなどを使ってトラックに積込みます。
そこでのレイアウトは、パレット単位での保管に適した配置になり、保管効率を上げるために、天井高く、ネステナーと呼ばれるパレット保管専用の什器を使って、商品が段ボールの重さで潰れないように、段ボールの上げ下げをなるべく少なくできるような什器とレイアウト構成が必要になります。

パレットとネステナー
▲パレット(手前)とネステナー

保管ラックとしては、保管形態である、平置き、重量(パレット)ラック、軽量ラック(間口)、軽量ラックなどに分類されます。保管する商品の容積や、形状、重量によって設備が異なります。アイテム別の在庫容積から、理論的な保管形態が決まり、保管パレット数や間口数が決まります。そこから必要とする保管設備やレイアウトを決定します。

また、その場合は、フォークリフトでの作業となるため、フォークリフトの旋回など含め、通路幅を考慮したレイアウトになります。
一般的なフォークリフトだと、機種にもよりますが、約3000mmが必要となり、保管効率と作業効率は、両方とも物流コストを下げるには、大切なのですが、レイアウトを組む上で、どちらを優先するかを検討する必要があります。

フォークリフト旋回のイメージ
▲フォークリフト旋回のイメージ

フォークリフトなど運搬機器によって、重い荷物の上げ下げが楽になりますが、人と接触して大事故になる可能性もあるため、死角になる場所含め、フォークリフトや人が通る動線と呼ばれる通路の確保など安全を十分配慮したレイアウトが必要となります。

BtoB倉庫とBtoC倉庫、取引先による違い

店舗や取引先などの法人企業様向けのデリバリーを行う倉庫はBtoB倉庫、インターネットなどで購入された消費者様宛にデリバリーする倉庫はBtoC倉庫と呼ばれる事が多いです。

法人企業様向けの発送業務のBtoB倉庫と、不特定多数の個人向けの発送業務のBtoC倉庫では、業務の流れが多少異なります。特に1オーダーあたりの商品数の違いは、レイアウトを考える上でも重要となります。

BtoB倉庫は企業によって、卸先への納品形態が異なることもあり、倉庫の中での専門性や特殊作業が求められることも多く、標準化が難しいとされてきました。
BtoC倉庫は規模により作業内容についても効率面から多少の違いはあるものの、流れはシンプルで機械による自動化がし易いことも多いです。
最新鋭の大型倉庫で人の代わりにロボットが動いているのもBtoC倉庫で、今後労働人口の減少や人件費の高騰などを考えると、BtoC倉庫の領域で自動化が、今後ますます増えていきます。

 
ロボット(AGV)倉庫のイメージ
▲ロボット(AGV)倉庫のイメージ

今後インターネットでの通信販売が増え、BtoC倉庫の需要が増えてくる中で、ロボットを使った作業が増えてくると、レイアウトも、業務の流れをどう設計するかが重要となってきます。レイアウト=保管効率だけでなく、作業効率についても、システム設計から運用フローまでを考慮して考えてる必要があります。

<BtoB倉庫とBtoC倉庫の特徴比較>
  BtoB倉庫 BtoC倉庫
対象 法人向け商品の物流倉庫 個人向け商品の物流倉庫
特徴 ・専門性が高い
・特殊作業が求められる
・標準化は難しい
・流れはシンプル
・自動化しやすい
・大型倉庫でロボット化が進む

レイアウト攻略のポイントは「保管効率」と「作業効率」

今回の本題であるレイアウト攻略法ですが、これまで触れてきた、TC、DCの物流の種類から温度管理含め、保管アイテム、さらには法人向けBtoBと個人向けBtoCの違いなどすべてを考慮して考える必要があります。

ただ、極めて重要な指標が、「保管効率」と「作業効率」です。
保管効率はスペース面積における保管量の最大化を目標に、商品の形状によって、どのように保管すると保管効率が上がるのか?通常の倉庫では天井高が約5メートルあるため、その高さを有効活用し、保管効率を上げるにはどうしたらいいのか?通路の幅は無駄に広くないか?なども検討課題になります。
ただし、保管効率が上がっても、作業効率が悪くなってしまっては意味がありません。商品の入荷→保管→出荷の作業の一連の流れの中で、「歩く・動かす・探す・考える」といった行動をどれだけ減らせられるか?を実現するためのレイアウトはどうあるべきかを考える必要があります。

そうなると、作業の流れ含め、作業動線が重要となります。
攻略法としては、

①商品の出荷頻度での配置:
売れ筋を手前に置くことで、歩く歩数が減ります。また、商品を配置する棚の高さによってしゃがんだり、台に登ったりする機会を減らすことも、効率化になります。

②作業動線:
出荷頻度によって、レイアウトを変え、ピッキングでの歩数を減らすため、一筆書きのようなイメージでピッキングできるように対象商品のリストを設定します。また、入荷、保管、出荷までの作業の流れにあわせてレイアウトを設計します。

③通路幅:
作業者が双方向で通るのか?一方通行として、作業動線が重ならないよう設計するのかによって、通路幅を変える必要があります。カートを押しながらのピックだと900mm~1200mmの通路幅が必要になります。

<作業動線の改善ステップ>
Step1)商品の配置 売れ筋商品は手前に置き歩数を減らしたり、棚の高さにも工夫をする
Step2)作業動線 一筆書きでピッキングできるように集荷商品のリストを作成する
Step3)倉庫全体のレイアウト 入荷→保管→出荷の作業の流れに合わせてレイアウトする
Step4)通路幅の設定 作業者が双方向通行するか、一方通行するかを決めて通路幅を設定する
一方通行と双方通行では通路幅が異なる
▲一方通行と双方通行では通路幅が異なる

ピッキング方法もオーダー内容によってかわります。

①シングルピッキング:
出荷オーダー毎に保管棚からピッキングして、商品を取り出します。「摘み取り方式」「オーダーピッキング」とも呼ばれています。作業は単純ですが、歩行距離が長くなるといった問題があります。

②トータルピッキング:
複数の出荷オーダーの商品をまとめて取り出し、仕分け場にてオーダー毎に分ける方法です。「バッチピッキング」「総量ピッキング」「種まき方式」とも呼ばれます。こちらは、まとめて集荷す分、歩行距離は短くなりますが、振分処理の工程が増えることになります。仕分け作業をサポートするマテハンもあり、デジタルアソートシステム、ゲートアソートシステムなどと呼ばれています。

③マルチピッキング:
複数の出荷オーダー単位でピッキングするのですが、エリアやオーダー内容毎に細かく分けることで、仕分けの作業をピッキングと同時に行います。シングルピックとトータルピックの良いところを合わせた感じです。

<ピッキング方法>
シングルピッキング 出荷オーダーごとに集荷する。シンプルだが歩行距離が長くなる。
摘み取り方式、オーダーピッキングとも呼ばれる。
トータルピッキング 複数の出荷オーダーをまとめてピッキングし、仕分け場でオーダ毎に分ける。
歩行距離が短くなるが振分処理の工程が増える。
種まき方式、バッチピッキング、総量ピッキングとも呼ばれる。
マルチピッキング 複数の出荷オーダーをまとめて集荷しながら、仕分けの作業も行う。

また、ピッキングしたものを梱包する作業エリアにおいても、梱包作業の工程や生産性に合わせて、作業台が必要となります。
自社の倉庫での最大梱包処理数を想定し、セル型と言われる一人で複数の作業を行うのか、ライン型の流れ作業で行うなど含め、必要作業台から梱包エリアを設計します。

物流現場における生産性や誤出荷などの精度の問題は、レイアウトに要因があることが多く、通路に商品がおいてあったり、狭い作業場所で業務を行ったりすることで、クレームが発生しています。

物流現場における「整理・整頓・清掃」は、もっとも基本となる考え方で、この基本を徹底するだけでも、生産性や誤出荷などはかなり物流品質は改善されます。

次回後編では、最近進化している、物流ロボットの効果についてお伝えいたします。

執筆者プロフィール

株式会社リンクス 代表取締役 小橋重信氏

物流会社で多くの荷主の物流をサポートし「物流から荷主企業を元気にする」ことを目標に在庫管理の大切さを伝える活動を行う。3年間のIT企業での経験から、ITの知見もあり、「ファッション×IT×物流」トータルでのコンサルティング活動を行う。

【取得資格等】
日本ロジスティクス協会認定・物流管理士/コトマーケティング協会認定・コトマーケティング講師/日本メンタルヘルス協会認定・心理カウンセラー/オムニチャネル協会 アドアイザリーボード(物流)在籍





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