棚から商品を取り出し、出荷業務をサポートしてくれる「ピッキングロボット」。業務の効率化や人手不足解消に効果のある機械です。 ところがピッキングロボットには様々な種類があるため、適したロボットが分からない、という悩みを抱えている事業者もいるのではないでしょうか？
そこでこの記事では、協働型ロボットを提供しているプラスオートメーションが、ピッキングロボットの種類や特徴について、まずは広く浅く解説します。
導入するメリットと、導入する際のハードルについてもまとめていますので、ピッキングロボットの導入を検討する際にお役立てください。
1. 物流におけるピッキングロボットとは？役割や課題について解説
ピッキングロボットの導入は、物流業界が抱える”人手不足”という大きな課題への有効な施策として考えられています。しかし、導入にあたって懸念される課題も多く、なかなか踏み出せない事業者が多いのが現状です。
こちらでは、ピッキングロボットの役割や抱える課題について解説します。
(1) ピッキングロボットは出荷業務をサポートする役割をもつロボット
ピッキングロボットは、数多くある在庫商品の中からオーダーに沿った商品を集める作業（ピッキング）を行うロボットのことです。ロボット自らピッキングを行うタイプや該当商品が格納されている棚を運搬するタイプ、人と一緒に協働するタイプなど、ロボットの種類によって特徴が異なります。
仮に、人間がシングルオーダーピッキングを行う場合、商品の保管場所まで何度も行き来するという作業が発生します。広い倉庫になるほど移動に時間がかかり、生産性の低下につながってしまうのです。
(2) 物流倉庫が抱えるピッキングロボット導入への課題
ピッキングロボットは製造業界の現場で導入が進んでいます。しかし、物流業界においては導入にあたって懸念される課題が多いのが現状です。
ロボットは同じ作業を繰り返すことを得意とします。例えば製造業で部品の組み立てを行う際に、決められた手順に沿って自ら部品をピッキングし、一定のリズムで組み立てることが可能です。ロボットの可動範囲内に必要な部品がすべて揃っていることで成り立つ仕組みとなります。
これが物流倉庫のピッキングとなると、ご存知の通り複雑な条件の中での作業です。
WMSと連携したハンディターミナル等で補助をしたとしても、ロケーションを見つけ、品番や商品コードを基に判断したり、色や大きさ、商材によっては賞味期限やロットNo.までも意識し、かつ形状は異形の物から箱物まで様々です。
物流業でピッキングロボットによる作業の効率化を実現するためには、仕上がっているピッキングオペレーションの中で、ロボットに任せられる部分を正しく判断し、商品やピッキングの特性に合わせて適切なロボットを選定する必要があります。次の章でピッキングロボットの種類や特徴を紹介しますので、ぜひ参考にしてみてください。
2. ピッキングロボットの種類と特徴
物流業界で活躍するピッキングロボットには、大きく分けて4つのタイプがあります。
- AGVタイプ
- AMRタイプ
- GTPタイプ
- ピースピッキングロボット(ロボットアーム)
それぞれの特徴について解説しますので、違いを確認しましょう。
(1) AGVタイプ
AGVは「Automatic Guided Vehicle」の略称で、無人搬送車のことです。磁気テープやレーザーなどの誘導体に沿って走行します。決められたルートで走行するため、専用ルートの確保が必要です。当社プラスオートメーションで取り扱いのある、ピッキング時の仕分けをサポートするロボットソーター「t-Sort」を例に紹介します。
t-Sortは店舗別・オーダー別・方面別の仕分けを自動化できるため、商品を取り違える心配がありません。小型で場所をとらず、繁忙期や閑散期に合わせて柔軟にロボットの台数を調整できます。
初期費用ゼロ、月額30万円からお試しできるパッケージプラン「t-Sortスターター」も用意していますので、ローコスト、ローリスクでご利用いただけるのが特徴です。
関連記事：AGVとは？ロボットの概要や導入する5つのメリットなどを徹底解説
(2) AMRタイプ
AMRは「Autonomous Mobile Robot」の略称で、自立走行搬送ロボットのことです。ロボットの目となる測域センサー(LiDAR：ライダー)やカメラの情報から周辺情報を検知し、人や障害物を避けて走行します。ロボットに周辺環境を記憶させ、ロボットが走行できる通路幅さえ確保できれば、既存のルートを変更する必要がありません。
しかし一方で、記憶させた周辺環境が大きく変わると自己位置を認識できなくなるという繊細な一面も持ちます。その為、中量ラックで構成されたピッキングエリアで使用することが推奨されます。日々モノの位置が変わるような環境や、不動の目標となるようなものがない広大な環境での使用は少々難しいでしょう。
当社プラスオートメーションでは、協働型ロボットである「ラピュタAMR」を提供しています。ピッキング対象の商品が格納されているロケーションの前で停車するため、ロケーションを「探す」という手間が省けます。また、ロボットに搭載された画面にはロケーション番号やピッキングすべき商品の情報を表示させることができ、人間の認知と判断をサポートしてしてくれるため、スポットの作業員に対しての教育コストの削減が見込めます。さらに、人間がロボットを従えて移動するのではなく、ロボットが自らロケーションまで来るという特性から、ピッキングオペレーターの守備範囲を決めたピッキング、いわゆるゾーンピッキング方式を取る事が出来るようになります。従って、オペレーターの倉庫内歩行距離を削減できます。
歩く距離が長ければ長いほど、作業者による生産性の個人差が大きくなりがちです。移動時間を大きく削減できる可能性があります。
(3) GTPタイプ
（画像引用：Amazon）
GTPは「Goods to Person」の略称で、棚搬送型ロボットや棚流動型ロボットと呼ばれています。ピッキング該当商品のある棚が作業者のもとにやってくるという作業方式でピッキングを行うのが特徴です。
設備を整えるためにレイアウトを大幅に見直す必要がありますが、ロボットは棚の下に潜りこみ、持ち上げて運搬をするという特徴から、主幹となる通路を確保さえしてしまえば、人間がピッキングする場合と違い、棚と棚の間に通路を必要としません。従って、在庫棚を多く設置することが可能になります。追加設置出来る棚数によっては保管効率がアップします。
GTPを最大限に活用するには、商品の容積情報が必要不可欠です。
棚の格納可能容積と、商品の容積情報とをぶつけ、最大効率でピッキング出来るように棚へ商品を格納していくことが肝要です。
その際、棚にSKUをいくつまで保管すべきなのかも慎重に設計する必要があります。
少な過ぎると、オーダーがすくない棚に集中し、ロボットが引き当てのかかった棚を奪い合い、結果的にピッキングオペレーターを待たせることになります。
逆に多過ぎると、棚の中から商品を探し出すのは人間ですから、探し出すことに時間がかかってしまい、折角の棚搬送のメリットを潰してしまいかねません。
一方で、循環棚卸しがし易いといったメリットもあります。
棚卸しの為に業務を止めることの大変さは、ご経験がある方も多いのではないでしょうか。
Amazonやニトリといった大手企業が導入を進め、話題となっているピッキング方法です。
(4) ピースピッキングロボット
（画像引用：株式会社Mujin）
ピースピッキングロボットは、AIや3D検出技術などを用いてロボット自体がピッキングを行います。製造業で使用されるピッキングロボットにもっとも近い形態です。
ロボットは固定された場所で瞬時に商品を判別し、ピッキングを行います。細かく仕切られた仕分け棚に投入できるタイプもあります。
人との協働となると、アームの稼働スピードに制限がかかり、本来のスペックを発揮できないケースが多い為、ロボットと人間のワークスペースを明確に区分けすることで、真価を発揮します。
学習の繰返しにより対応出来るシーンも増え、作業効率の向上も見込めますが、ロボットアームを使用する前提での倉庫設計が必要となりがちです。
ハードウェアによる違いもありますが、制御するソフトウェアによる差異も大きな分野ですから、ご検討の際にはその点も吟味する必要があります。
3. ピッキングロボットを導入する4つのメリット
こちらでは、ピッキングロボットを導入するメリットを4つ紹介します。
- 生産性の向上
- 人件費の削減
- 出荷ミスの軽減
- 作業者にかかる負担の軽減
ひとつずつ解説しますので、ぜひご確認ください。
(1) 生産性の向上
ピッキングロボットを導入することで、作業者の生産性が向上します。
物流業界におけるピッキングは、商品のある場所まで作業者自身が何度も行き来しなければならないのが特徴です。倉庫が広いほど歩く距離も増え、商品を取り出す時間よりも歩く時間のほうが長いということになりかねません。
ロボットにピッキングや運搬を任せることで作業者が歩く距離を大幅に削減でき、その分ほかの作業に専念できるため、作業の細分化が可能です。
また、システムと連携したピッキングロボットが商品の場所を判断してくれるので、商品の場所が分からないということもありません。今まで人が行っていた認知と判断をロボットが行うことで、オペレーターの負担が軽減され、省人化に繋がる可能性もあります。
(2) 人件費の削減
ロボットの稼働は人間と比較して安定している為、倉庫の人手不足で悩む事業者にとっては大きな手助けとなるでしょう。
オペレーションに上手く組み込むことで、生産性も向上し人件費の削減に繋がる可能性もあります。
また、ロボットの操作は比較的簡単であるため、作業者が操作を覚えるまでに時間がかからない傾向にあります。新人教育にかかる時間の短縮が期待できます。
(3) 出荷ミスの軽減
ピッキング要因の出荷ミスがなかなか減らないという悩みを抱えている場合、ロボットを導入しチェック機能を活用することで、ミスを軽減できる可能性があります。
いくらロケーション管理が徹底されていても、人の手で作業をすると慣れや思い込みによるミスが発生する可能性があります。ハンディターミナルを用いて作業をしても起こりうることです。
しかし、正しいオペレーションの上で運用されているロボットの場合は、慣れや思い込みによるミスがありません。
(4) 作業者にかかる負担の軽減
作業者がピッキング時に歩き回る距離を減らせれば、体への負担を大幅に減らせます。運搬をサポートしてくれるタイプのピッキングロボットなら、重い荷物を持ち運ぶこともありません。
4. ピッキングロボットを導入する3つのハードル
こちらでは、ピッキングロボットを導入する際にハードルになる点を3つ紹介します。
- 導入コストが高額
- レイアウトの見直しが必要
- トラブルが起こる可能性もある
それぞれの内容をしっかりと理解したうえで、導入を検討しましょう。
(1) 導入コストが高額
ピッキングロボットに限らず、ロボットを購入する場合には多額の導入コストがかかります。数台導入するだけでも、ロボット本体、関連装置や周辺整備、システムインテグレーション費用などがかかり、トータルで数千万円以上かかるケースが多いです。
しかし、ピッキングロボットを導入する際の手段は購入だけではありません。当社プラスオートメーションでは、RaaS（Robotics as a Service）によるサブスクリプションでAMRタイプのピッキングロボットを提供しています。
今までロボットの導入は先行投資と思われがちでしたが、プラスオートメーションのRaaSは導入効果を出すまで並走するサービスです。「どのようなロボットを導入したらいいのか分からない」という事業者様も、お気軽に当社までご相談ください。
(2) レイアウトの見直しが必要
ピッキングロボットを導入する場合、ロケーションからすべて見直し、ロボットが動きやすい導線を組み直した方が良い場合もあります。組み直しの規模感によっては、導入中の臨時レイアウトの作成や、もしくは、しばらく出荷作業がストップする可能性も考えなければなりません。
特にGTPはレイアウトを1から見直すことが必要となるケースが殆どです。
ロボットが活動する在庫エリアと、それ以外とに分ける必要がある為です。
AMRは人と協働できるので、ロボットが通る幅+人間が商品を扱う広が確保できればレイアウトを変更せずに導入することが可能です。しかし、ロボットを効率よく動かすためには定期的な見直しが必要であり、できれば導入する時点で無駄のない環境と導線を組んでおけると良いでしょう。
(3) トラブルが起こる可能性がある
ロボットも完璧ではありません。エラーや誤操作などのトラブルが起こる可能性もあります。
急なトラブルが起こった際に、いかに迅速な対応ができるかが重要です。1台のロボットが停止するだけでピッキング作業に大幅な遅れが生じます。
事前に起こりうるトラブルを想定し、万が一に備えた対策を整えておくことが大切です。
特に有効なのは、オペレーションをロボット導入前に戻せる状態を整えておく、という備えです。
特に導入直後に有効な手段ですので、万が一の想定外に備えて、慣れ親しんだオペレーションに戻す方法は検討しておくと良いかと思います。
5. まとめ
ピッキングロボットにはいくつかの種類があり、それぞれのもつ役割が異なります。自社の現状や目的を明確にしたうえで、どのようなタイプのロボットが適しているのか検討しましょう。
導入コストがネックになってなかなか踏み出せないのであれば、RaaSによるサブスクリプションもご検討ください。プラスオートメーションのRaaSは導入後も定期的に見直しを行い、導入効果を出すまで、事業者様と並走いたします。
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