グローバルに広がるサプライチェーンの最適化は、調達・生産・販売の血脈を担う「物流」の高度化にかかっています。株式会社日立製作所(以下、日立製作所)、株式会社日立物流(以下、日立物流)は、IoTやロボット、人工知能などの先端技術を活用したスマートロジスティクスを推進。次世代の物流改革をめざしています。

イノベーションが萌芽する物流の世界

— 物流現場に求められる新たな価値創出

「ドローン(小型無人飛行機)が空から荷物を配達する」「倉庫内でロボットが人に代わり荷物のピックアップや仕分けを行う」。少し前なら考えられなかったビジネスモデルが、一部では既に実用化も始まっています。

こうしたロジスティクス技術が急速に進化している背景には、世界の企業が直面しているサプライチェーン上のさまざまな課題があります。深刻化するトラックドライバー不足、属人化した配車計画や倉庫内業務のノウハウ、ネット通販の進展による荷物の小口化と個配の増加・スピード化、そして人件費の高騰 ――。こうしたさまざまな課題を解決し、より効率的で低コストなサプライチェーンを構築していくため、物流業界は常に新たなイノベーションを模索し続けているのです。

その解決策の1つとして実践されているのが、材料・部品の調達、工場での生産から販売にいたる物流業務全体を包括的に請け負う3PL(Third Party Logistics)です。日本における3PLの先駆者として知られる日立物流は、お客さまの商品を、自社が運営する物流拠点に集約し、そこから各社取引先に配送するプラットフォーム事業を行っています。その取り組みをITの面でトータルに支援してきたのが日立製作所です。

近年、物流コストや納品トラック数の削減に加え、在庫の迅速な把握、グローバルレベルでの配送の品質向上や迅速化などさまざまなニーズがでてきています。このように多様化・高度化する企業のニーズに応え、コスト低減とサービス水準の向上を実現していくためには、入出庫/在庫/輸配送/受発注管理といった多様な物流オペレーション能力と、先進的なITの活用が求められるのです。

そこで、日立製作所と日立物流は、次世代型3PLソリューションとしてスマートロジスティクスの提供を開始。IoTやビッグデータ利活用、ロボット、人工知能といった日立製作所の技術・ノウハウと日立物流の現場ノウハウという2つの力を融合させ、物流業務に関わる一切をワンストップで提供できる体制を整えています。この取り組みは始めてまだ数年ですが、すでに物流現場を大きく変革しつつあります。

スマートロジスティクスによって物流がどのように変わっていくのか、その取り組みを詳しくご紹介します。

倉庫内作業を人工知能やロボットでスマートに

— 人と人工知能の協力で人手・スキル不足も解決可能に

日立物流では、倉庫内作業を改善する取り組みのひとつとして、動作やコミュニケーションの分析から、生産性を高めようとする試みを行っています。通常、物流倉庫には出庫・入庫のオーダーが大量に寄せられており、オーダー通りに動くと同じ場所に作業員が集中し、作業の渋滞を招きます。そこで、赤外線センサーと加速度センサーを搭載した名札型ウェアラブルセンサーを作業員に身につけてもらい、行動に関するデータを収集。倉庫管理システムの情報と組み合わせて日立製作所が開発した人工知能技術の一つであるHitachi AI Technology /Hで解析してみました。すると、この倉庫では特定の棚の周辺で混雑していることが全体の効率を落としていることを見つけ出したのです。

この状況の改善に向けて人工知能が導き出した答えは、混雑しがちな棚の周辺の作業時間を分散させること。こうして作業員ごとに異なる作業時間を割り当てて指示をだしたところ、作業効率は人が考えていたころに比べて約8%も向上しました。

また、倉庫内作業のハンズフリー化、生産性向上を図るツールとして、メガネの視界に多様な作業支援情報を表示するスマートグラスや、音声認識ピッキングシステム、グローブ型スキャナなどさまざまなウェアラブルデバイスの活用も進めています。これにより、熟練者の作業手順やノウハウをスムーズに共有できるため、人手不足の現場でも簡単に作業員のスキルアップや効率的な作業進行を図ることができます。

— 保管棚を“連れてくる”ロボットとは?

さらに、倉庫内作業改善と生産性を高めるために、一歩進んだ取り組みも行っています。その主役の1つと言えるのが、日立製作所が開発した小型・低床式無人搬送車「Racrew(ラックル)」です。Racrewは倉庫の保管棚の下に潜り込み、そのまま棚を持ち上げて作業担当者が待機しているピッキングステーションに棚ごと商品を自動搬送。運ばれてきた棚から担当者が指示に従って商品を取り出すと、Racrewは再び棚を元の場所へと戻します。

今までは担当者が保管棚まで歩いて移動し、順番に商品をピッキングしていました。しかしRacrewではその発想を大きく転換。作業員は商品を自ら取りに行く必要がなくなり次々に到着する保管棚から必要な商品を取り出す作業だけに集中できるのです。これにより、倉庫内作業の省力化やスピードアップに加え、人的ミスの低減による作業品質の向上にも貢献しています。

Racrewには高度な搬送制御の技術や位置情報で自分の位置を把握するセンサー技術が適用されています。また、自ら収集・蓄積した運用データを活用して、運用効率を高めるように棚の配置替えを実施したり、渋滞の少ない搬送ルートを自動的に選択するなど、搬送効率を改善させるスマートな機能を持っています。人との接触やRacrew同士の衝突も事前に回避し、充電も自動でやってのけます。さらに、センサー情報を予兆保守に活用する機能も実装しています。これらは国内初の取り組みとして日立物流が受託したアパレル関連のお客さまの物流拠点で20台を導入しており、既に生産性を約2~3倍にも高める効果を生み出しています。

情報を制するものが物流を制す

— すべての物流情報を見える化する仕組み

市場変動が激しくグローバルでの企業競争も激化する現在、企業経営の舵取りに経験や勘に頼った判断はもはや許されません。それは物流業務に関しても同様です。そこで、現場担当者だけでなく経営者層にも分かる形であらゆる物流情報を可視化し、スピーディーな判断を支える仕組みを最新ITを使って実現しています。

例えば、倉庫管理システムに蓄積した情報や定点カメラの映像などをベースに、「現場でいま何が起きているのか」「今日の出荷オーダーに対して現在どこまで進捗しているか」あるいは、「今日の作業の収支はどうだったか」など必要な経営情報をひと目でディスプレイ上に表示し、確認することができます。また、各作業群を集約すれば、拠点ごとの業績や収支、在庫量や人材配置が適正かどうかなど多層的なデータを通したシミュレーションにより、臨機応変な意思決定やスピーディーなオペレーションが可能となります。 すでに日立物流の拠点3カ所に試験的に導入されていますが、将来的には社内での情報活用だけでなく、お客さまや、パートナー企業との情報共有、協創を支えるツールとして活用し、サプライチェーン全体の最適化に生かしていきたいと考えています。

— サプライチェーンの最適化はビッグデータから

サプライチェーンの最大コストは、経費比率が一番大きい輸送・配送に関わる費用です。それをいかに無理なく削減できるか。この物流と切っても切り離せない重要テーマにおいても新しい挑戦を始めています。

そのキーワードは、「配送先までの最短距離」と「物流拠点の配置最適化」です。お客さまの納品先や物量、コスト、リードタイム、輸送能力(トラック台数)などのデータを基に、日立製作所の数理最適化技術を活用した高速なシミュレーションを実施。これによりコストを最小化するための最適な拠点配置と輸送方式をスピーディーに算出することができるのです。
これまでは、お客さまから提供された各種データを基に表計算やデータベースのソフトを利用して、試行錯誤を繰り返しながら最適解を導き出していました。しかし人手による作業では「設計に時間がかかる上、ミスや手戻りが起こりやすい」「分析作業のノウハウが少数の担当者に属人化している」といった課題がありました。

そこで、社内に分散していたノウハウや成功事例で蓄積されたビッグデータを集約。今では、お客さまに最適化されたプランを短期間でご提案できます。
この仕組みは既に実際のお客さまのグローバルサプライチェーン設計にも活用されており、高い評価をいただいています。今後、拠点間移動距離や輸送方式のさらなる最適化によって、温暖化ガス排出量や資材の削減なども含めたグリーンロジスティクスへ一層貢献していきたいと考えています。

— 競争力あるビジネスモデルで未来を創る

現在、スマートロジスティクスの次のステップとして、さらに新しい技術を取り込むことにも挑戦しています。そこでは、多品種少量の商品を扱う倉庫において、ピッキング用双腕ロボットのほか、人間拡張技術、さらには人工知能を活用した最適制御技術によって、効率性と柔軟性を両立した新しい形の物流倉庫運営が検討されています。

たとえばピッキング用双腕ロボットは、倉庫内を自律的に移動し、倉庫の棚に配置された商品を2本の腕で取り出して箱に入れます。手先のカメラやセンサーで商品の正確な位置を測りながら移動するため、商品の位置に多少の誤差があっても対応可能です。多品種少量の商品に対応するために、左右のアームに異なるグリッパ(手作業の手に相当する部分)を搭載しており、商品の材質などに応じてグリッパを使い分けることができます。また、走行台車や2本のアーム、グリッパなどを連携動作させることで、1本のアームでは取り出せない箱をもう1本のアームで支えながら取り出す動作や、箱の中に入っているペットボトル飲料を引き出して取り出す動作など、柔軟ですばやい動作を実現しました。さらに、ピッキング用双腕ロボットの動きと連動して商品を運ぶ運搬ロボットや、棚の商品在庫がなくなる前にタイムリーに補充してくれる補充ロボットなどが協調しながらスムーズに倉庫内作業を進められる未来をめざしています。これらのロボットの実用化に向け、日立製作所と日立物流は共同で研究開発を行っています。

また、倉庫内の作業においてだけでなく配送の面でも、新しい技術を積極的に取り入れていくことでさまざまな可能性が考えられます。例えば、ドライバーの体調管理をウェアラブルセンサーで行う技術、長距離運転時のドライバーの負担を軽減する自動運転支援システム、配送車のドライブレコーダーを活用した遠隔配送業務管理などがそうです。これらが実現すれば、配送現場で働く人々の健康と安全にも配慮した仕組みをつくることができるはずです。

日立製作所の研究開発とシステム開発、そして日立物流の現場部門が一体となり、IoTやロボット、人工知能などの最新テクノロジーを駆使して取り組むスマートロジスティクス。それは、物流現場で深刻化する人材不足やコスト増といった目の前の課題解決だけでなく、ロジスティクスを企業競争力の源泉にまで高めるかつてないバリューを提供するためのアプローチなのです。

世界へ、そして未来へ。日立はグループの総力を挙げて、お客さまのサプライチェーン全体の効率化と最適化を図る物流改革を推進していきます。


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