配送センターにおける必要棚床面積の算出と保管設備の選定に関する研究

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1 配送センターにおける必要棚床面積の算出と保管設備の選定に関する研究
流通情報工学科 　千葉正人

2 配送センターの計画･改善の際のフロー なるべく少ない情報で、配送センターの計画・改善の概要が決められる方法が必用！！ EIQ法 土地の選定
建物の計画 基本設計 実施設計 建築確認申請 施工業者の選定 施工 竣工 保守・管理 　今現在、配送センターというものは、生産と消費を結ぶためのクッションとして、多数存在していますが、その配送センターを新規に計画する際の手順項目として、図のような構成手順で計画されます。 （クリック） 　この手順の初期の段階において、考慮しなければならない情報は、注文に関する情報やピッキング時間、リードタイムなど、多くの情報があります。 そして、計画の初めからこれら一つ一つの要因について、各々を検討していくと、多くの時間がかかってしまいます。 そこで、より少ない情報で、なるべく多くの計画・改善項目の概算でき、配送センターの概要が把握出来るような方法が必要となる。 そこで、注目したのがEIQ法とうい手法です。 考慮する情報 注文時間、注文種類、注文量、ピッキング時間、リードタイム、作業スペース、 保管設備の種類や能力、etc… EIQ法 フローの初期段階で考慮しなければならないセンターについての情報はたくさんある。

3 具体的な内容での設計手順が示されていないため、使われる事が少なく、これを一般的に体系化するためには まだまだ時間が必要
　EIQ法とは 具体的な内容での設計手順が示されていないため、使われる事が少なく、これを一般的に体系化するためには　　　　　まだまだ時間が必要 注文件数(Order Entry)、種類(Item)、数量(Quantity)の三つの情報を分析する事によって、センターの概要をまずラフに把握をし、そこから詳細に計画を詰めていく手法。 保管設備に対する体系化 　EIQ法とは、注文件数、種類、数量の三つの情報を分析する事によって、センターの概要把握をし、計画を詰めていく手法であります。 （クリック） この、三つの情報、E,I,Qという少ない情報から大雑把な把握だとしても、センター計画、改善に入れるというのは魅力的であり、活用すべき手法であるといえます。 しかし、 EIQ法を使うにあたり、具体的な内容での設計手順が示されていないため、使われる事が少なく、これを一般的に体系化するにはまだまだ時間が必要という事がわかりました。 そこで、今回は、EIQ手法の中でも、数量と種類を把握した上で設計を進めている、保管設備の選定という部分に注目する事にしました。 E,I,Qという限られた情報から大雑把な把握としても、センター計画、改善に入れるというのは魅力的 しかし…

4 取扱い種類と数量の関係による保管設備 取扱い数量 Ｑ 取扱い種類 I
取扱い数量　Ｑ この表は、配送センターにおける商品の取扱い種類(横軸)と取扱い数量(縦軸)の関係による、あてはまる保管設備(絵)を表したものであるが、選定のための具体的な数値は表されていない。 従って、現在の保管設備の選定に関する資料としては、表のような、曖昧な資料しかないのが現状であります。 取扱い種類　I

5 本研究では、保管設備の体系化の第一歩として、 保管設備を設置する際の必要棚床面積と求め、保管設備を選定する手順を構築する
研究目的 経験者の経験に基づく 能力に大きく依存 設備選定 体系化が必要 　従って、実際の設備選定では、経験者の経験に基づく能力に大きく依存しており、体系化が必要であります。 そこで （クリック） 　本研究では、保管設備の体系化の第一歩として、保管設備を設置する際の必要棚床面積を求め、保管設備を選定する手順を構築する事を目的とします。 本研究では、保管設備の体系化の第一歩として、 保管設備を設置する際の必要棚床面積と求め、保管設備を選定する手順を構築する

6 今回対象とする棚 ・自動倉庫 ・棚 商品の保管形式はケース保管とパレット保管のものを対象とした
　保管設備の選定支援を行うわけであるが、保管設備には大きく分けて、自動倉庫と棚があり、本研究では棚の方を対象とする。更に、この棚の中でも、このスライドには14種類の棚があげられているが、棚の特性上、特殊な保管方法であったり、必要な情報が乏しかったりした棚は選定の対象としていない。 従って今回の研究で対象としたものは、表の黄色で示されている、七種類に絞りました。 また、商品の保管形式に関しては、ケース保管とパレット保管のものを対象とし、バラ保管については、バケットと呼ばれる専用の入れ物にまとめて入れて固定棚においたり、部品などのバラ品は垂直回転棚や専用のパネルラックによる保管をする事が多く、特殊なため、今回は考慮していません。 商品の保管形式はケース保管とパレット保管のものを対象とした

7 保管設備の分類 標準棚寸法をまとめる 対象とする棚 設備選定の際に必要な情報 ケース形式 ・固定棚 (軽量、中量、重量) ・移動棚 ・流動棚
・回転棚 パレット形式 ・固定棚 (パレットラック) ・移動棚 ・流動棚 ケース保管形式とパレット保管形式を考えた際に対象とする棚はこのようになり、 ケース方式で保管されるものについては、固定棚(軽量、中量、重量)、移動棚、流動棚、水平回転棚の種類の棚におけるものをまとめた。 パレット方式で保管されるものについては、パレットの保管が出来る固定棚(パレットラック)、移動棚、流動棚においてまとめた。 ケース方式の回転棚に関しては、軽量級の棚のようなラックのようなものを、楕円形につなげてある、水平回転式のものを対象とした。 この対象とする棚に対して、本研究では、取り扱っている商品に対して、棚の保管数から必要棚数を求め、棚床面積を求めるのですが、その際に必要な棚の情報として、上記の6つに絞りました。 この寸法に対して、企業のカタログなどから集められた保管設備の寸法の情報から、どの企業も平均して扱っている寸法をまとめたものを標準棚寸法として設定する。 なお、移動棚については、固定棚であるラックを使用して移動棚としているものが多いため、固定棚と同じ寸法とした。 標準棚寸法をまとめる

8 まとめた棚の標準基本情報(固定棚) これは、ケース方式の固定棚の標準情報としてまとめたもので、このように、段荷重、棚段数、高さ、間口、奥行についてまとめました。

9 棚の奥行(D)、高さ(H)、間口(W)寸法の絞込み 通路幅・荷捌きスペースの考慮、コスト面の考慮、荷役能力の考慮
設備選定手順フロー 取扱い商品の寸法によるグループ分け １ 棚の奥行(D)、高さ(H)、間口(W)寸法の絞込み ２ (棚の奥行絞込みと商品保管数(奥行のみ考慮)) ②-1 (棚の間口絞込みと商品保管数(間口のみ考慮)) ②-2 (棚の高さ絞込みと商品保管数(高さのみ考慮)) ②-3 棚一段における商品保管数の算出 ３ 棚一台での保管数の算出 ４ 必要棚数 　今回作成した手順の流れはこのようになっています。今からこの手順について説明していきたいと思います。 （クリック） まず、①の取扱い商品の寸法によるグループ分けと②の棚の寸法の絞込みの部分において、商品の寸法から棚の奥行・高さ・間口の必要棚寸法を定め、候補となる棚を絞り込むこととします。 　次に、候補となる棚毎に保管に必要な棚数を把握します。 これは、棚一段での商品保管数を③で求め、 （クリック) その後、④で棚一台での商品保管数をもとめます。 その値と商品の取扱い量から必要な棚数を求めます。 　最後に、候補となる棚毎に棚を置くスペースの把握として棚床面積を算出します。 ここは、⑥で棚一台を設置するのに必要な棚床面積を算出し、これに、⑤の必要棚数のデータを考慮して、 ⑦で全体の必要棚床面積を求めます。 　以上の算出の後、本研究で対象としていませんが、通路等のスペースを考慮して、予定の保管スペースに収まるか、コスト面での問題がないかなど、保管設備を絞り込むための検討を行っていきます。 ５ 一つの棚による棚床面積の算出 ６ 全商品による使用棚床面積の算出 ７ 通路幅・荷捌きスペースの考慮、コスト面の考慮、荷役能力の考慮

10 選定で使うデータ 商品についての情報 棚についての情報 ①保管形式(ケースかパレットか) ①高さ H1(mm) ②取扱い数量
②間口 W(mm) ③高さ H(mm) ③奥行き D(mm) ④間口 W(mm) ④耐荷重(kg/段) ⑤奥行き D(mm) ⑤棚段数 ⑥重さ(kg) ⑥棚一段高さ H2 ⑦レーン数(流動棚) ケース寸法 棚寸法 H 　この手順で使用する商品と棚のデータはこのようになり、商品の方は６つ、棚については７つの情報を使って、棚の床面積を求めていきたいと思います。 なお、商品の高さ、間口、奥行の寸法と棚の寸法は図のように考えました。 D パレット寸法 W Ｈ１ H Ｈ２ D D W W

11 棚床面積算出例 仮定として使う商品データ ここから、実際に仮定の商品データを与えた計算結果を示したいと思います。
今回は15種類の商品のデータを仮定として与えて、作成した手順の説明をしていきたいと思います。 仮定のデータは11種類のケース保管のものと、4種類のパレット保管のもののデータを使います。

12 棚の奥行(D)、高さ(H)、間口(W)寸法の絞込み 通路幅・荷捌きスペースの考慮、コスト面の考慮、荷役能力の考慮
取扱い商品のグループ分け 考慮項目 ・形状 ・奥行 ・間口 ・高さ ・重さ 取扱い商品の寸法によるグループ分け １ 棚の奥行(D)、高さ(H)、間口(W)寸法の絞込み ２ (棚の奥行絞込みと商品保管数(奥行のみ考慮)) ②-1 (棚の間口絞込みと商品保管数(間口のみ考慮)) ②-2 (棚の高さ絞込みと商品保管数(高さのみ考慮)) ②-3 棚一段における商品保管数の算出 ３ 棚一台での保管数の算出 ４ まず、①の取扱い商品の寸法によるグループ分けの部分では、 仮定として作成した分類基準表より形状、奥行、間口、高さ、重さの項目を考慮して、取扱い商品の分類をする。 今回は11種類のケース保管商品と4種類のパレット保管商品があるが、ケース保管商品の方は6グループ、パレット保管商品の方は2グループにまとめられた。(表提示) ＊＊＊＊＊＊ 次に分類した商品の寸法に対して、候補となる棚の絞り込みを行う。 その結果が… この時、同時に、棚の高さ・間口・奥行ごとの個々の項目だけを考えた場合の商品保管数を求めておく。 必要棚数 ５ 一つの棚による棚床面積の算出 ６ 全商品による使用棚床面積の算出 ７ 通路幅・荷捌きスペースの考慮、コスト面の考慮、荷役能力の考慮

13 商品分類 商品種類 ① ②、⑤ ③、⑧、⑨、⑩ ④ 形状 ケース 奥行(D) 200 125 287.5 350 間口(W) 250
277.5 400 高さ(H) 100 300 取り扱い数 80 106 50 重さ(kg) 15 7.5 14.75 40 ⑥、⑦ ⑪ ⑫、⑬ ⑭、⑮ パレット 500 1100 425 900 1200 1300 37 10 32 14 27 1000 1150 商品のグループ分けはこのようになりました。 それぞれの項目の値としては、基本的に平均値をとっており、取扱い数はグループの中での合計の値となっています。 この商品分類したものに対して、選定を進めていきます。

14 棚の奥行(D)、高さ(H)、間口(W)寸法の絞込み
棚の寸法絞込み 必要データ ・①で分類した商品のデータ ・棚の標準基本情報 取扱い商品の寸法によるグループ分け １ 棚の奥行(D)、高さ(H)、間口(W)寸法の絞込み ２ (棚の奥行絞込みと商品保管数(奥行のみ考慮)) ②-1 (棚の間口絞込みと商品保管数(間口のみ考慮)) ②-2 (棚の高さ絞込みと商品保管数(高さのみ考慮)) ②-3 棚一段における商品保管数の算出 ３ 棚一台での保管数の算出 ４ 次に分類した商品の寸法に対して、候補となる棚の絞り込みを行います。 ここで必要となるデータは①で分類した商品のデータと本研究でまとめた棚の標準基本情報です。 (クリック) 商品の奥行、間口、高さのそれぞれの項目に対して、棚毎の寸法を設定していきます。 （クリック） 例として、分類した商品のアイテム①のみの商品について、絞り込んだ棚の寸法はこのようになった。 この時、同時に、棚の高さ・間口・奥行ごとの個々の項目だけを考えた場合の商品保管数を求めておく。 必要棚数 ５ 一つの棚による棚床面積の算出 ６ 全商品による使用棚床面積の算出 ７ 通路幅・荷捌きスペースの考慮、 コスト面の考慮、荷役能力の考慮

15 棚の奥行(D)、高さ(H)、間口(W)寸法の絞込み
必要な棚数の算出 必要データ ・①で分類した商品のデータ ・②で設定した棚の寸法 取扱い商品の寸法によるグループ分け １ 棚の奥行(D)、高さ(H)、間口(W)寸法の絞込み ２ (棚の奥行絞込みと商品保管数(奥行のみ考慮)) ②-1 (棚の間口絞込みと商品保管数(間口のみ考慮)) Ｉ① ②-2 (棚の高さ絞込みと商品保管数(高さのみ考慮)) ②-3 棚段数考慮 棚一段における商品保管数の算出 ３ 棚一台での保管数の算出 ４ Ｉ① 必要棚数 ５ 次に、必要な棚数を③～⑤の手順によって求めます。 必要な棚数を求めるために、まず、棚一段における商品保管数を算出します。ここでは、②-1と②-2で設定した、棚の奥行と間口に注目した商品保管数のデータを使って求めます。 （クリック） そこで、求めた結果がこのようになり、 この値と②-3で設定した棚段数の値から一台における商品保管数を求めます。 そして、この棚の一台における保管数に対して、取扱い商品数を考慮する事で、 棚毎に必要な棚数が求められます。 例にあげてある、商品①のみのグループのものに対しては、 必要な棚数は、このような結果になりました。 一つの棚による棚床面積の算出 ６ Ｉ① 全商品による使用棚床面積の算出 ７ 通路幅・荷捌きスペースの考慮、 コスト面の考慮、荷役能力の考慮 取扱い商品数考慮

16 棚の奥行(D)、高さ(H)、間口(W)寸法の絞込み
棚床面積の算出 取扱い商品の寸法によるグループ分け １ 棚の奥行(D)、高さ(H)、間口(W)寸法の絞込み ２ (棚の奥行絞込みと商品保管数(奥行のみ考慮)) ②-1 (棚の間口絞込みと商品保管数(間口のみ考慮)) ②-2 (棚の高さ絞込みと商品保管数(高さのみ考慮)) ②-3 棚一段における商品保管数の算出 ３ 必要な棚数考慮 棚一台での保管数の算出 ４ 必要棚数 ５ 最後に、保管設備による保管スペースを把握するための指標となる棚床面積の算出を行う。その手順が⑥と⑦にあたる。 まず、はじめに、一つの棚による棚床面積を⑥で算出する。 （クリック） ここでは、②-1と②-2で設定した、棚ごとの奥行と間口の寸法を掛け合わせることより、棚一台での棚床面積を求める。 その値と、⑤で求めた商品ごとの必要な棚数の値を考慮する事によって、 全商品のおける使用棚床面積が求められる。 例にあげてある、商品①のみのグループでの結果は、このようになりました。 一つの棚による棚床面積の算出 ６ 全商品による使用棚床面積の算出 ７ 必要データ ・②で設定した棚の寸法 ・⑤で求めた棚数のデータ 通路幅・荷捌きスペースの考慮、 コスト面の考慮、荷役能力の考慮

17 商品全体における必要棚床面積の算出(㎡)
I① I②,⑤ I③,⑧,⑨,⑩ I④ I⑥,⑦ I⑪ 固定棚 軽量 1.35 0.72 3.24 4.86 2.43 2.16 移動棚 中量 1.08 4.05 重量 3.6 2.7 3. 流動棚 2.25 1.8 3.15 回転棚 0.96 2.88 × 1.4 I⑫,⑬ I⑭,⑮ 15.18 7.59 16.8 最終的に仮定として与えた商品データに対して、分類した商品ごとの棚床面積はこのように求められた。 なお、ここでは、棚床面積の単位は㎡にしてある。

18 棚の奥行(D)、高さ(H)、間口(W)寸法の絞込み 今回は保管スペースとして、保管設備の面積だけ考慮
⑦以降のフローについて 取扱い商品の寸法によるグループ分け １ 棚の奥行(D)、高さ(H)、間口(W)寸法の絞込み ２ 今回は保管スペースとして、保管設備の面積だけ考慮 (棚の奥行絞込みと商品保管数(奥行のみ考慮)) ②-1 (棚の間口絞込みと商品保管数(間口のみ考慮)) ②-2 (棚の高さ絞込みと商品保管数(高さのみ考慮)) ②-3 棚一段における商品保管数の算出 ３ 棚一台での保管数の算出 ４ 他の要素の考慮、体系化が 課題として残った 今回の保管スペースの算出としては、保管設備だけを考えた際の最低限必要な広さとして棚を置くスペースのみを考えたものを算出しており、それが棚床面積の算出の部分にあたる。 実際には、棚床面積の算出のあと、通路幅や荷裁きスペースを考慮しての保管スペースを考えなければならないし、保管設備に対するコスト面からの考慮、荷役能力などを考えなければならず、その部分が手順として組み込まれなければならないが、 今回は必要なデータとして十分なものが入手出来なかったため、その部分は今後の課題として残った。 必要棚数 ５ 一つの棚による棚床面積の算出 ６ 全商品による使用棚床面積の算出 ７ 通路幅・荷捌きスペースの考慮、 コスト面の考慮、荷役能力の考慮

19 結論 課題 配送センターの保管設備における、棚を対象とした、棚床面積を求めるための手順を構築する事が出来た。
保管設備を選定する際に考慮する要因については、コスト面や荷役能力など、他にもあり、そこをどう体系化するのかが課題として残った。

20 ご清聴ありがとうございました

21

22 他資料

23 実際の寸法

24 仮定として使う商品データ ここから、実際に仮定の商品データを与えた計算結果を示したいと思います。
今回は15種類の商品のデータを仮定として与えて、作成した手順の説明をしていきたいと思います。 仮定のデータは11種類のケース保管のものと、4種類のパレット保管のもののデータを使います。

25 水平回転棚に関して 水平回転棚に関しては、本来、バラバラの商品のものを保管し、その商品情報を入力するだけで、ピッカーの元に、その商品が保管されてる棚が自動で回転してくるというものであり、同種類のものを保管する事には適さないが、今回、その点は考慮に入れていない。

26 棚の奥行(D)、高さ(H)、間口(W)寸法の絞込み
フローとデータとの関係 取扱い商品の寸法によるグループ分け １ 取扱商品の寸法 寸法による分類基準 棚の奥行(D)、高さ(H)、間口(W)寸法の絞込み ２ (棚の高さ絞込みと商品保管数(高さのみ考慮)) ②-1 分類した商品の奥行 棚の標準奥行寸法データ (棚の間口絞込みと商品保管数(間口のみ考慮)) ②-2 分類した商品の間口 棚の標準間口寸法データ 一つの棚による棚床面積の算出 ６ (棚の奥行絞込みと商品保管数(奥行のみ考慮)) ②-3 ②-1の棚の奥行設定データ 分類した商品の高さ 棚の標準高さ寸法データ 棚段数 棚一段における商品保管数の算出 ３ ②-2の棚の間口設定データ ②における奥行、間口で考慮した商品保管数データ 全商品による使用棚床面積の算出 ７ 商品の重さ 棚一段荷重 ⑤の必要棚数 棚一台での保管数の算出 ４ ⑥の一つの棚による床面積 ③の棚一段での商品保管数 設定した棚段数 必要棚数 ５ コストによる絞込み ８ ④の棚一台での保管数 取扱い商品数 ⑤の必要棚数 棚の価格

27 アイテム分類基準表 商品の分類を行うために商品の分類基準をこのように仮定として設定する事とした。

28 ②での棚奥行き寸法決定

29 ②での棚間口寸法決定

30 ②での棚高さ寸法決定

31 ③と④での商品保管数決定

32 ⑤での棚数算出

33 結果