設計項目関係図を用いた自動倉庫の基本設計手順の提案

流通情報工学課程2003721 駒形　瞳指導教官 鶴田　三

郎黒川　久

幸

2

研究背景

人件費の高騰労働力不足

リードタイムの短縮商品管理の徹底

高度経済成長 商品の消費サイクルの短縮

機械化・省力化 自動倉庫今後、世界各地域で同様な動きが見られる→自動倉庫設計手順の明確化の必要あり !!

3

自動倉庫の設計項目

間口数

段数

設置基数

クレーン速度格納棚

クレーン

4

START

1.段数・間口数・設置基数

3.自動倉庫全体の寸法

詳細設計へ

5.費用の算出

2.蔵置量から段数・間口数、設置基数の適正判断

4.寸法の適正判断

6.費用の適正判断

基本設計

7.処理能力

8.入出庫量から処理能力の適正判断

9.周辺機器

10.周辺機器の処理能力の適正判断

ＥＮＤ

基本設計 詳細設計従来の設計手順START

1.段数・間口数・設置基数

3.自動倉庫全体の寸法

詳細設計へ

5.費用の算出

2.蔵置量から段数・間口数、設置基数の適正判断

4.寸法の適正判断

6.費用の適正判断

基本設計

7.処理能力

8.入出庫量から処理能力の適正判断

9.周辺機器

10.周辺機器の処理能力の適正判断

ＥＮＤ

蔵置量、入出庫量を別々に考慮して設計している為にどちらか一方に問題がなくても、もう一方に問題があると考えなおす必要がある。　　→　時間のロス繰り返しを回避するために、設計者が長年の経験をもとに段数・間口数・設置基数・クレーン速度を設計している。→　十分な経験がないと設計が難しく、正確さに欠ける

5

研究目的1. 段数・間口数・設置基数・クレーン速度を十分な経験がなくても、設定することを可能にする→段数・間口数・設置基数・クレーン速度と蔵置量・入出庫能力の関係性をシミュレーションによって示す→関係性より設計項目関係図を作成する

2. 繰り返しを回避する→蔵置量、入出庫能力を同時に考慮し、設計項目関係図を利用した手順を作成する

6

シミュレーションの概要入庫モデル

出庫モデル

7

シミュレーション検討 段数が増えると、単位時間あたりの入出庫能力にはどのような影響がでるのか

間口数が増えると、単位時間あたりの入出庫能力にはどのような影響がでるのか

クレーン速度を変化させると、上記の２つにはどのような影響がでるのか

8

設計項目関係図(入庫能力　クレーン速度 150m/min)

60

80

100

120

140

160

180

200

0 10 20 30 40　 ( )自動倉庫 間口数 間口

単位時間当たりの

入庫能力

(

パレッ

ト/ｈ

)

　 5段数　 10段数　 15段数

9

設計項目関係図（入庫能力、段数 10段）

60

80

100

120

140

160

180

200

0 10 20 30 40自動倉庫　 間口数(間口)

単位時間当たりの

入庫能力

(

パレッ

ト/ｈ

)

150m/min100m/min

10

START

END

1.セルの寸法

2.最大段数・間口数

3.最大・最小設置基数5.設置基数の変更

4.段数・間口数・設置基数の適正判断

基本設計手順の全体の流れ

従来の手順との違い•蔵置量・入出庫能力を同時に考慮→繰り返し作業を最小に•段数・間口数・設置基数・クレーン速度を設計項目関係図より求める→設計が容易に

11

設計例 荷姿 パレット 荷の寸法幅 ・奥行き・高さ 1100mm

蔵置量 5000パレット 単位時間当たりの入出庫能力

110パレット /ｈ 施設の寸法幅 30m奥行き 45m高さ 21m

12

設計例（セルの寸法、最大段数・間口数）

START

END

1.セルの寸法

2.最大段数・間口数

3.最大・最小設置基数5.設置基数の変更

4.段数・間口数・設置基数の適正判断

13

基本設計手順(セルの寸法、最大段数・間口数 )

1.1 荷姿、荷の寸法、荷の種類の確認

2.3 2.1 、2.2より最大設置可能基数を求める

1.2 1.1より自動倉庫の１セルの寸法を求める

2.1 1.1より自動倉庫１基あたりの幅を求める

2.2 自動倉庫設置可能な施設の寸法の確認

2.4 1.1 、2.1より最大間口数を求める

2.5 1.1、2.2より最大段数を求める

2.6 段数・間口数のバランスの検討

幅：3700mm

幅、高さ、奥行き：1100mm

最大間口数：31間口 最大段数：

15段

設置基数： 8基

14

設計例（最大・最小設置基数、適正判断）

START

END

1.セルの寸法

2.最大段数・間口数

3.最大・最小設置基数5.設置基数の変更

4.段数・間口数・設置基数の適正判断

15

段数・間口数の設定3.1 2.4、2.5より１基あたりの最大蔵置量を求める

3.3 3.1 、3.2より最小設置基数を求める

3.2 求められている蔵置量の確認

4.3 段数・間口数・設置基数の確定

3.4 3.2 、3.3より3.3のときの1基あたりの平均蔵置量を求める

4.1 2.4、2.5 、3.4より3.4を収める段数・間口数の組み合わせ

のうち、段数が少ないもの関係図よりを抽出

4.2 4.1の段数・間口数が求められた入出庫能力に対応しているか検討

5.1 設置基数を(3.3)+1に変更

3.1 2.4、2.5より１基あたりの最大蔵置量を求める

3.3 3.1 、3.2より最小設置基数を求める

3.2 求められている蔵置量の確認

4.3 段数・間口数・設置基数の確定

3.4 3.2 、3.3より3.3のときの1基あたりの平均蔵置量を求める

4.1 2.4、2.5 、3.4より3.4を収める段数・間口数の組み合わせ

のうち、段数が少ないもの関係図よりを抽出

4.2 4.1の段数・間口数が求められた入出庫能力に対応しているか検討

5.1 設置基数を(3.3)+1に変更

最大蔵置量：１５段×３１間口×２台＝ 930

パレット

最小設置基数：5000÷930=5.37…

6基１基の平均蔵置量：5000÷6＝ 833.33…

834パレット

16

設計項目関係図 (蔵置量 )

0

200

400

600

800

1000

1200

0 5 10 15 20 25 30 35 40

　 ( )自動倉庫 間口数 間口

蔵置量

(

パレッ

ト

)

　5段数　10段数　15段数

平均蔵置量：

834パレット

間口数： 31間口段数： 15段

段数： 14段間口数： 31間

口

17

段数・間口数の設定3.1 2.4、2.5より１基あたりの最大蔵置量を求める

3.3 3.1 、3.2より最小設置基数を求める

3.2 求められている蔵置量の確認

4.3 段数・間口数・設置基数の確定

3.4 3.2 、3.3より3.3のときの1基あたりの平均蔵置量を求める

4.1 2.4、2.5 、3.4より3.4を収める段数・間口数の組み合わせ

のうち、段数が少ないもの関係図よりを抽出

4.2 4.1の段数・間口数が求められた入出庫能力に対応しているか検討

5.1 設置基数を(3.3)+1に変更

3.1 2.4、2.5より１基あたりの最大蔵置量を求める

3.3 3.1 、3.2より最小設置基数を求める

3.2 求められている蔵置量の確認

4.3 段数・間口数・設置基数の確定

3.4 3.2 、3.3より3.3のときの1基あたりの平均蔵置量を求める

4.1 2.4、2.5 、3.4より3.4を収める段数・間口数の組み合わせ

のうち、段数が少ないもの関係図よりを抽出

4.2 4.1の段数・間口数が求められた入出庫能力に対応しているか検討

5.1 設置基数を(3.3)+1に変更

設置基数： 7基（平均蔵置量： 715パレット）段数： 12段間口数： 31間口

クレーン速度： 150m/min

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結論1. 段数・間口数、設置基数、クレーン速度の関係を示した、設計項目関係図を作成

2. 手順間の無駄な行き来を省いた、段数・間口数、設置基数、クレーン速度を定める設計手順作成

START

1.1 荷姿、荷の寸法、荷の種類の確認

2.3 2.1 、2.2より最大設置可能基数を求める

END

1.2 1.1より自動倉庫の１セルの寸法を求める

2.1 1.1より自動倉庫１基あたりの幅を求める

2.2 自動倉庫設置可能な施設の寸法の確認

2.4 1.1 、2.1より最大間口数を求める

2.5 1.1、2.2より最大段数を求める

3.1 2.4、2.5より１基あたりの最大蔵置量を求める

3.3 3.1 、3.2より最小設置基数を求める

3.2 求められている蔵置量の確認

2.6 段数・間口数のバランスの検討

4.3 段数・間口数・設置基数の確定

3.4 3.2 、3.3より3.3のときの1基あたりの平均蔵置量を求める

4.1 2.4、2.5 、3.4より3.4を収める段数・間口数の組み合わせ

のうち、段数が少ないものグラフよりを抽出

4.2 4.1の段数・間口数が求められた入出庫能力に対応しているか検討

5.1 設置基数を(3.3)+1に変更

ご清聴ありがとうございました。

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保管設備　 自動倉庫 平置き 固定ラック フローラック 移動ラック 回転ラック 積層棚

荷姿 パレット、ケース、バラ

パレット、ケース、バラ

パレット、ケース、バラ パレット、ケース パレット、

ケース、バラパレット、ケース、バラ

パレット、ケース、バラ

種類 ビル式・ユニット式 　 軽量、中量、

重量 水平、傾斜 電動、手動 水平、垂直 上部、中間、単一柱

蔵置量 多～少 中～少 中～少 多 多 中～少 　

品種 多～少 少 多 少 多～少 多 　

出庫頻度 多～中 多 多～中 多 少 中～少 　

入出庫機器

スタッカークレーン

フォークリフト

フォークリフト、台車

自動補充装置、フォークリフト

フォークリフト、なし

フォークリフト、なし

フォークリフト、なし

費用 2000万 /段 0 0.7万 /間口 　 1.5万 /間口 　 10万 /㎡

期間 1ヶ月 0ヶ月 0.5ヶ月 　 1ヶ月 　 0.5ヶ月

最大荷重量

1500～ 3000ｋｇ/間口 (パレット )

　

150kg/棚(軽量 )

200～ 400kg/棚(中量 )　

1500kg/間口

1000kg/P(水平 )

300～500kg/㎡

50～ 100kg/間口(ケース )

500kg/棚(中量 )

400～ 600kg/棚(重量 )

400kg/棚(バラ )

100～300kg/棚 (垂

直 )

50kg/間口 (バラ )500kg/棚～

(重量 )1000ｋｇ /P 　

160～400kg/棚 (水

平 )

　どんな荷姿にも対応　蔵置量、品種は多～少　情報システムと関連　→作業員が最小　→管理がしやすい　→入出庫作業が早く、正確

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設計項目関係図 (蔵置量 )

0

200

400

600

800

1000

1200

0 5 10 15 20 25 30 35 40

　 ( )自動倉庫 間口数 間口

蔵置量

(

パレッ

ト

)

　5段数　10段数　15段数

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設計項目関係図(入庫能力　クレーン速度 150m/min)

60

80

100

120

140

160

180

200

0 10 20 30 40　 ( )自動倉庫 間口数 間口

単位時間当たりの

入庫能力

(

パレッ

ト/ｈ

)

　 5段数　 10段数　 15段数

間口数： 31間口

段数： 14段

入出庫能力：

110パレット /ｈ入出庫能力が

満たされていない

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自動倉庫導入件数

0200400600800100012001400160018002000

1960 1970 1980 1990 2000 2010

年度

売上件数

(

件数

)

24

自動倉庫売上件数 (国内 )

0200400600800100012001400160018002000

1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006

年度

()

売上

件数

件

ユニット式 ビル式 総合

25

自動倉庫売上金額 (海外向け )

010002000300040005000600070008000900010000

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

年度

売上金額

(

百万円

)

ユニット式ビル式総合

26

自動倉庫の種類 (構造の違いによる )

ユニット式建物から切り離され、自立したラック ビル式ラックの主要構造部分に屋根及び壁を取りつけ、屋外に設置するラック

参考文献： JISハンドブック　 2001　物流

27

段数・間口数の比

段数 間口数 /間口数 段数 幅3 12 35～ 3 12～ 3530 3725～4 12 35～ 3 9～ 3530 3725～5 12 35～ 2～７ 3530 3725～6 12 35～ 2 6～ 3530 3725～

荷の寸法 1100( )*1100( )*1100( )長さ 幅 高さ

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自動倉庫の建設工事期間規模 パレット数 工事期間 基礎工事

小規模 50パレット程度 1週間程度 なし

中小規模 300パレット程度 3ヶ月以内

中規模 1000パレット程度 5ヶ月以内

3000パレット程度 9ヶ月以内

5000パレット程度 12ヶ月以内

10000パレット程度 13ヶ月以上

大規模

あり( )基礎を含む

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荷の格納方法 シングルストレージ格納棚の奥行き方向に荷を 1つ格納 ダブルストレージ格納棚の奥行き方向に荷を 2つ格納 マルチストレージ格納棚の奥行き方向に荷を多数格納

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スタッカークレーン シングルリーチ式フォーク装置により１つだけ荷を入出庫 ダブルリーチ式フォーク装置により２つだけ荷を入出庫 シングルフォーク式１台のフォーク装置を備える ダブルフォーク式複数のフォーク装置を備え、複数の荷を別々に入出庫

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自動倉庫内の流れ

他工程他工程

U型 I型

L型 O型

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世界各国のパレット寸法国名 (mm)寸法日本 1100×1100

ヨーロッパ 1200×800アメリカ 1219×1016韓国 1100×1100

台湾 1100×11001200×1000

フィリピン

940×9401264×9471200×10001100×1100

国名 (mm)寸法

ヴェトナム 1200×1000

タイ 1000×12001100×1100

インドネシア1200×10001200×11001300×1100

マレーシア1000×12001200×12001100×1100

中国1100×11001200×10001200×800

APSF(アジアパレットシステム連盟 )日本・中国・韓国・フィリピン・タイ・マレーシア

などアジア各国

一貫輸送用パレット•1100×1100ｍｍ•1000×1200ｍｍ•1200×1000ｍｍ