バンニングマスターのパンフレットWEB公開いたしました

自動積付システム バンニングマスター

製造業/商社/運送業等の幅広い業界に適用

積載率の改善をシステム化しませんか?

1. はじめに – 積載の可視化による輸送効率化を考える


積載率の低さが、物流における人手不足と同様に問題視されています。

トラック輸送における平均積載率は40%程度と言われており、多くのトラックが貨物よりも空き空間が多いことが分かります。

チャーター輸送だけでなく宅配・路線運賃の値上げが現実となり、荷主は積載率向上への具体策を進めています。

  • 帰り便の貨物調整(チャーター輸送)
  • 納品リードタイム延長による小ロット発注の回避
  • バラ納品からパレット納品への変更調整によるドライバー負担の軽減
  • 競合企業間の物流子会社設立や共同配送の為の情報共有

様々な施策が進められていますが、業務ルールの改善にとどまり、根本的な解決策に至らないのが大半です。

空き空間を少なくする仕組みづくりができなければ、元の積載率に戻る可能性が十分にあります。

効率良く積載率を上げるには、物量に合わせたトラック台数など輸送量をシミュレーションすること、そして、積載貨物を可視化(3D化)する必要があります。

可視化することで、積載率を低下させる原因を見つけ出すことができ、継続性のある積載率の改善が可能になります。

本編では、自動積付計算システム バンニングマスター 、輸送量のシミュレーション、可視化の詳細を、改善事例を交えて紹介いたします。


バンニングマスターは、様々な業種で積載率の向上を継続する仕組みづくりに貢献してきた、積載のシミュレーションシステムです。

また、荷主の環境が変化しても、積載率改善を軸に、効率的な物流を維持するコントローラーであり続けることを目的に開発されました。

バンニングマスターを運用するには、貨物(商品)単位の3サイズ情報(縦・横・高さ)が必要になります。

その他、積載する貨物の特性や、重量物や壊れ物商品の取り扱い・荷下ろし順等の制約を物流現場からヒアリングし、プログラムに反映します。

新たなシステムを既存運用へ加えることになるので、物流運用フロー、もしくは、注文受付から出荷・納品までの全体フローを見直す必要が生じる場合もあります。

バンニングマスターを無料でお試しいただけるWebサービスを用意しております。
積載シミュレーションを加えた運用のイメージを、是非ご確認ください。

図:積載貨物を可視化(3D化)

2. 自動積付計算システムとは – バンニングマスターの紹介

バンニングマスターは、コンテナ及びトラック等への貨物の効率的な積み込み方法(以下積付け)を、アルゴリズム(積載自動計算)で最適化する、自動積付計算システムです。(第1図参照)

サイズ情報(縦・横・高さ)をもとに、輸送に必要な高積載のコンテナやトラック台数等を瞬時に計算し、分かりやすく適切な積載結果を3D画像で表示します。

直方体の空間に対して最適な積付けを計算するため、パレット・ダンボール・カゴ車など、様々な輸送手段の積載率向上を可能にします。

このシステムは、大量の物流を行うお客さまにとって、使用するコンテナの削減や積み下ろしの人件費削減など費用対効果に大きく貢献します。

自動車・電子部品・食品・建材メーカーを中心に、官公庁や卸・通販業界など500ライセンス以上の導入実績を持っております。

 第1図:バンニングマスター(自動積付計算システムの特長)

バンニングマスターは、サイズ情報をもとに瞬時に積載を計算するアルゴリズムを実装していています。
ここでアルゴリズムの基本的な考え方を紹介いたします。

アルゴリズムは貨物外寸から計算を始めます。(第2図 参照)

第2図:アルゴリズムによる計算概要(貨物配置時の空間分割)

分割結果に対して、現実に即した積載となるよう評価をし、評価の高い配置方法を選択します。

そして、次の貨物を積載する為に、空間の統合・分割を繰り返すと共に、評価をしながら貨物を追加積載していきます。

これを、輸送機器の積載率の最大化を目的に繰り返します。

評価におきまして、荷崩れ防止や納品先での取り出しやすさなど、物流作業者が作業可能な積載方法や、貨物の重量制約・耐荷重・回転制約等を考慮しています。

数理計画法に基づき、無限に増える答えの中から現実的な解を瞬時に見つけ出す必要があり、難易度の高い開発になります。


バンニングマスターに用いられるアルゴリズムの基本的な考えを紹介しましたが、このシステムには、もう一つ重要な機能があります。

更なる積載率向上を図ることや、貨物の追加・キャンセルに柔軟に対応する為の3D修正機能です。(第3図 参照)

第3図:3D修正機能

3D修正機能により、アルゴリズムが計算した結果に対して3D画像を見ながら積載内容の修正や、物流現場における追加・キャンセルに対応することができます。

バンニングマスターは、物流現場に合わせたカスタマイズが可能です。

当社は、サードパーティロジスティクス(3PL)として物流コンサルティングを手掛けております。

物流作業者の考え方(アルゴリズム)や物流業務全体の設計(周辺機能)を、3PLで培った経験から、現実に合わせたシステムを開発し、反映することができます。

システム導入の際には、お客様の現実(物流現場)を深く理解し、大量なテストデータによる事前シミュレーションを経て、ご提案いたします。

では、物流現場に合わせたシステム開発のカスタマイズ事例をいくつか紹介します。


3. 事例紹介

【事例1】海上コンテナへの積付け案件

バンニングマスターは、アルゴリズムにより貨物の積載の座標位置を計算しています。

座標位置が把握できると、コンテナのどこに何を積載するべきかを明確に指示することができます。

また、座標位置とバーコードを連携させることで、作業者のピッキングミスや誤った位置への積載を防止することができます。

輸出入業務では、輸出入INVOICEと合致しないピッキングが許されないことや、通関時の貨物検査、そして納品先での積み下ろし作業を考慮しなければなりません。

さらに、コンテナの中で何がどこに積載されているか明示する必要があります。

トータルピッキング表と積み込む貨物に、それぞれ突き合せできるバーコードを印字し、更に積付結果(以下3D)を表示します。

作業員が積載する際に3Dを確認しながら積み付け作業をすることができ、ミス防止に繋がります。

更に、積み降ろし地(納品先)におけるコンテナ内の配置位置の共有をすることができます。
部品の輸出入では特に効果的な取組みです。

ミス防止や配置場所の情報共有だけでなく、積載率を最大化するという自動積付システム本来の目的を活用した輸送が可能になります。


【事例2】多段階積載 – トラック幹線輸送における積載改善

トラックによるパレット輸送において、積載率を大幅に改善した事例になります。

トラックの内寸(縦・横・高さ)、商品ごとの外寸(縦・横・高さ)、そして商品ごとの積載強度・積み付けに関わる作業費を元に、トラックへの積載率を最大限にするシミュレーションを可能にしました。

トラックへパレタイズ(パレットへ荷を積付け、まとめる作業)した貨物を積載する場合、次の表のパレット枚数がトラックの車格に合わせた最大積載枚数になります。

※パレットサイズ:1.1m × 1.1m

物流の現場では、パレットに対して商品をより多く積み付けることを考えます。

しかし、輸送する空間、すなわちトラック全体の輸送可能容積に対する積載率を考えた場合、パレットへの積載を考えるだけでは不十分です。

トラックの内寸(10t車であれば9.6m×2.4m×2.4m(H))に対して積載率を最大化する必要があるからです。

下の図のように、パレットに対する積載だけを考えてトラックの床面に積載した場合、トラック内の上の空間は空いてしまいます。

バンニングマスターは、容積計算で貨物の積載を計算するのではなく、商品単位のサイズ情報から立体的に積載を計算(3次元計算)するシミュレーションシステムです。

従い、次の図のようにトラックの上の空間を活用することを含めて厳密な計算が可能です。


もちろん、積載計算では、商品単位の積載強度や積み下ろし順番などの物流現場特有の制約条件も考慮します。

トラック輸送において、上の空間を活用する積載を、当社では「多段階積載」と呼んでいます。

多段階積載では、下段にパレタイズした貨物の上面を平らにします。
その上段に、パレタイズされた貨物をさらに積載します。
そのため、積載率を高める計算をすることができます。

多段階積載の導入では、トラックへの積載率を最大限に高められる一方、パレタイズに関わる作業量が増えるという課題がありました。

しかし、バンニングマスターでは、パレタイズに関わる作業費を係数として持ち、制約条件として積載計算できます。

そのため、作業費を抑え、現実的な積載を実現が可能です。

多品種のパレタイズが前提の場合には、関わる作業費が積載向上によるメリットを打ち消してしまいます。

しかし、メーカーにおける幹線輸送等、同一商品のロットが多い輸送においては積載率を画期的に高めることに成功しています。

多段階3D画像(バンニングマスター 計算結果)

【事例3】カゴ車への積載計算と業務改善メリット

大手路線会社が、輸送効率向上を目的としてカゴ車(ロールボックス)単位での共同輸送(ボックスチャーター)を開発しました。

このサービスは、特別積合せ貨物運送にあたり宅配便に近い発想で地帯別運賃が設定されています。

ロールボックスチャーターは、貨物を積み替える時の破損事故などの軽減、さらには仕分けコストの軽減にも役立っています。

幹線輸送は大きな輸送力を持つ西濃運輸が主に担当し、各地域における配達はヤマトボックスチャーター等、当該地域において最も集配体制の整備された運送会社に任せる体制となっています。

バンニングマスターは、カゴ車への自動積付計算に対応しています。

次の図は、カゴ車向けの計算結果(3D画像)になります。

ここで、カゴ車向けの自動積付計算における計算ルール(仕様)の一部を紹介します。

カゴ車は、積載する物量に合わせてカゴ車1台の中に4枚の棚板を自由に設置することができ、最大5つの空間へ区分けすることができます。

区分けすることで、物量に合わせた棚ごとの製品積載が可能となり、荷崩れの防止や、納品後の積み下ろし作業の効率化を図ることができます。

カゴ車への積載は、区分けされた空間の単位に製品を積載する為、棚単位に製品の積載順番を決める必要があります。

また、棚板は積載する貨物の種類に合わせ、作業上、望ましいとされる観点を考慮して積載順番を決める必要があります。

更に、棚の数、及びカゴ車の本数が少なくなるよう計算します。

輸送品質向上、積み降ろし後の作業を考慮する為 望ましいとされる観点

  • 同一製品数が多い製品を優先して積載する
  • 同一製品が複数のカゴ車へ分けられることを可能な限り避ける
  • 同一積載での積載を優先し、余った空間へは複数製品での積載(混載)とする

これらの積載に関する制約条件を考慮するため、次の順序で積載を計算します。

STEP1
カゴ車1台を使用する直積みの製品を計算 棚を設置せずにカゴ車1台を使用する製品を決定し、カゴ車積載数の多い製品を優先に積載順を決める。
STEP2
余り判定-同一製品は同じスペースに積載できない この時点で残っている製品に対し、余りを決定する。
余りと判定される製品は「カゴ車へ直積みされた残りの最小棚に入る」または「最初から最小棚に入る」製品のうち、余りの基準を満たした製品となる。
※余りの基準は省力
STEP3
同一製品の積載計算 余りでない残りの製品に対し、同一製品にて積載し、使用する棚を決定する。
カゴ車に対して棚板を使用する枚数の少ない棚から製品を積載する。
棚板は1カゴ車に対して最大4枚まで使用し、積載順を決定する。
STEP4
複数製品の同一空間への積載計算(混載) STEP3 の空きスペースに混載の制約を満たすように混品積載棚を詰め込む。
※混載の制約は省略

以上の手順を踏むと、次のような積載順番になります。

このように、物流現場における作業の流れをルールにまとめ、そのルールをプログラム化することで、現実に近い積載を自動計算するのがバンニングマスター(自動積付計算システム)になります。

そして、カゴ車への積付けを自動化(システム化)することで次のメリットを得ることができます。

受注時移動依頼の受付け時点で必要なカゴ車の本数を厳密なレベルで把握することができる。
また、空きスペースに対する対応(追加・キャンセル)ができ、ムダな配送を省くことができる。
積み込み時製品単位の積載方法が分かる為、作業員の積み込み方法の違いが生じず、作業の平準化を図ることができる。
ムリな積み込みがされず輸送品質が向上する。
入荷時どの棚に何が積載されているか、出荷元・出荷受け側の情報共有が可能になる。
従い、入荷受付け時点で棚入れされた状況となり、荷下ろしや棚入れ作業を省くことができる。

 


最後に、トラックのチャーター輸送(バラ積み)に対して、カゴ車運用とバンニングマスター(自動積付計算システム)を導入した事例を紹介します。

工場で製造された製品を全国の物流センターへ輸送(幹線輸送)するものです。

まず、出荷指示に対して、バンニングマスターで輸送に使用する正確なカゴ車台数を計算し、使用するカゴ車を手配します。
必要なカゴ車の本数を正確に把握することで、空きのカゴ車を配置するムダなスペースの回避、カゴ車不足による出荷漏れを防ぐことができます。

次に、バンニングマスターの積載結果に基づき、どの棚にどの製品を積載するか、作業員に指示し、製品を棚へ積付けます。
作業員は3D画像を見てイメージを持ちながら作業ができるので、カゴ車への積付けにおける初動が早くなります。

製品を積載したカゴ車は、工場でトラックへ積み込まれ、輸送された後、全国の物流センターにて荷下ろしされます。
物流センターにおいてもカゴ車での移動のみである為、バラ積みの荷下ろしと比較して短時間で対応することができます。

入荷後は、どのカゴ車のどの棚に何が配置されているかがデータ共有されている為、物流センターにおける棚入れが不要となります。

また、物流センターにおいて、入荷受付後、当時中に出荷するトランスファーセンター(TC)が必要な場合は、カゴ車から直接、ピッキングが可能である為、販売先等への次の納品先へ迅速に出荷することができます。

輸送方法(トラックのバラ積み→カゴ車)の変更と、データ共有(自動積付システムによる計算)により、作業時間・工数を減らし、輸送品質をあげることに成功しました。

ハンドリングロボットとの連携 – バンニングマスターの可能性

バンニングマスターは、輸送機器(コンテナ等)の空間最適化だけでなく、コンテナ積み込み前の動線・作業工数、そして輸送スケジュールを含めて運用全体の最適化計算が可能です。

計算範囲が広いほど、安定的な高積載率・作業効率を同時に実現することができます。

ハンドリングロボットは、同一サイズの貨物をパレットへ積載することが一般的です。

最近では、3Dスキャンにて積載する貨物を認識した情報を、ハンドリングロボットと連携することで、サイズの違う貨物の自動積載を可能にしているケースがあります。

しかし、ハンドリングロボットは人間と比べて応用範囲が狭く、連携した場合に「荷崩れを防ぐ為に大きな貨物を下に配置する積付け」など、様々なケースに対して柔軟に対応をすることが難しいのが現状です。

また、ハンドリングロボットの中には「左端から積み付ける」など、ロボット独自の配置ルールが存在するものもあります。

バンニングマスターとハンドリングロボットとの連携

バンニングマスターでは、物流作業者のノウハウやロボット特有の配置ルールを評価値に組み入れ、広い範囲で計算することにより、ハンドリングロボットの活用ができます。

ハンドリングロボットとバンニングマスターの連携は、ロボットメーカーとの実験を進めている段階ではありますが、将来的にはパレットへ積載される前の作業工数・動線、そして輸送スケジュールまでを考慮した最適化を可能にする予定です。

3PLを通して物流コンサルティングを展開している当社だからこそ、様々な物流現場に合う最適化のシステム開発が可能と考えております。

お問い合わせ・ご相談について

積付自動計算システムの導入にあたり、下記が成否を握るポイントと考えます。

  • 人・商品の積載特性、輸送機器、時間を十分に考慮した、現実的な「動くシステム」であること
  • 導入初期は、なるべく現状に近い状態から運用スタートできること
  • 導入後の改善にも対応し、徐々に精度を高めていけるシステムであること

バンニングマスターは、これらを踏まえたシステムとして、御社の輸送計画等の積載業務の改善や全体最適化に、必ずやお応えできるものと確信しております。
何なりとご相談くださいませ。

自動積付計算システムの紹介 – サービス・アルゴリズム一覧

運用全体を考慮した手動配置機能+特殊な積載への対応 (アルゴリズム開発)

バンニングマスター®は、物流の主体業務である「輸送」・「保管」における容積効率計算から物流コストの低減を目指すものです。 積載効率を追求している現場熟練者の知恵と経験をシステム化しました。


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無償シミュレーションが可能

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10日間の無料試供や回数券(500円/日~)による試供サービスが充実しています。



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