第4-2章 配送センタ規模計算 スペース計算

第7節 出荷作業スペース

資料は、物流センターにおける「出荷作業スペース」の計算ロジックと、効率的な運用(検品レスなど)の考え方を解説したものです。

出荷作業スペースは、保管スペースから取り出した商品を、出荷先別に仕分け、ピッキング、検品・梱包する重要なエリアです。設計においては、ケース出荷とバラ出荷の特性の違いを明確に分けることで計算精度を高めています。

1. ケース出荷とバラ出荷の計算アプローチ

作業方法が根本的に異なるため、別々のロジックで面積を算出します。

2. バラ出荷用の保管棚(フロー棚・中量棚)の設計

棚の仕様は、アイテム数と在庫日数のバランスで決まります。

3. ケース仕分けとカゴ台車の算出

出荷先ランクごとの容積に基づき、必要なカゴ台車の台数を算出します。

4. 検品・梱包スペースと「検品レス」の実現

バラ出荷商品の検品場は、処理能力(ライン数)に基づいて面積を算出します。

出荷作業スペース計算の順序

実務検討では、以下の順序で逆算して規模を確定させます。

出荷スペース(出口) → 出荷作業スペース → 保管スペース(入口側)

出荷作業スペース全体像

第1項 出荷作業スペース面積の計算

ケース出荷とバラ出荷は作業方法が異なるため、作業場が異なり計算方法も異なる。ケース出荷とバラ出荷とを分けて計算するのは、この出荷作業スペースを明確に設定し、計算精度を上げるため。ケース出荷はアイテム単位で蔵出して出荷先別に仕分けする。バラ出荷はアイテム単位に蔵出ししてフロー棚や中量棚などの保管棚に保管され、その保管された棚より出荷先別にピッキングする。

出荷作業スペースは出荷検品及び梱包するスペースも含まれる。Tera計算2では、ケース出荷の出荷検品は仕分時に行い、バラ出荷は検品・包装を用意された検品・包装場で行う計算をしている。もし、Tera計算2では採用してないが、ピッキング時に検品する方法を選択すれば検品場はいらなくなり、検品・包装場は出荷コンテナで出荷できない小口集荷先・個人出荷先の段ボール包装を行うスペースで良いことになる。

第2項 出荷データに無いアイテムの処理

在庫の推定画面で出荷データには無い在庫アイテム(出荷無しアイテム数)を設定していたが、この出荷データには無い在庫アイテムをバラ出荷アイテムランクDに計算加える。 Tera設定では、出荷データのアイテム数の120%を在庫アイテム数と計算し、出荷していないアイテム数=918 としている。従って出荷データアイテムランクD=2164+918=3082としてバラ棚の計算をする。

この計算はアイテム数=棚間口数計算に反映させる。棚計算はアイテム数分の保管間口が有るという事が第一条件。

計算手順は棚間口数と棚間口容積(段当たり間口数で決まる)を決めて棚在庫日数を見る。棚在庫日数を大きくしたければ棚段当たり間口数を減らし(間口容積を大きくし)、棚在庫日数を小さくしたければ棚段当たり間口数を増やす(間口容積を小さくする)方法で棚仕様と棚台数を決める。段当たり間口数が多ければ棚数が減り、少なくなれば棚数は増える。

在庫日数の目安はフロー棚3-5日、中量棚7-14日。在庫日数が小さければ棚数は減るが(設置面積が小さく)、棚への補充回数が多くなり作業運用が困難になる。

第3項 ケース出荷はカゴ台車(出荷先)に仕分ける、

1.3種類のカゴ台車の計算値を決める。

カゴ台車の種類

カゴ台車1100w1100d1700h
カゴ台車積載容積 = (1.1 * 1.1 * 1.4) * カゴ台車積載率
カゴ台車設置面積 = 1.2 * 1.2
カゴ台車通路面積 = 1.2 * 1.5

カゴ台車1100w800d1700h
カゴ台車積載容積 = (1.1 * 0.8 * 1.4) * カゴ台車積載率
カゴ台車設置面積 = 1.2 * 0.9
カゴ台車通路面積 = 1.2 * 1.2

カゴ台車 850w650d1700h
カゴ台車積載容積 = (0.85 * 0.65 * 1.4) * カゴ台車積載率
カゴ台車設置面積 = 0.95 * 0.75
カゴ台車通路面積 = 1.2 * 1.1

2.1の計算をべ-スに各発送先ランクの1出荷先当たりのカゴ台車数を計算。
ランク別容積/発送先数を算出し、その値が0.5以上は1発送先1台、0.5から0.4以上は2発送先1台、0.4から0.3以上は3発送先1台、0.3から0.2以上は4発送先1台、0.2以下は5発送先1台の計算条件を定めて、仕分のためにセットするカゴ台車数を計算する。

3.2の計算を3バッチで割って、1バッチ当たりの仕分場面積を算出。

4.3.の計算値に面積倍率をかける。

第4項 フロー棚

フロー棚

バラ出荷はピッキング。
1.出荷先ランク別にフロー棚か中量棚かを指定する。

1-1.バラ出荷ランクA1はフロー棚を指定し、フロー棚の仕様を設定。
棚幅=2400、棚奥行=2050、棚高=2114、段数=4、間口数(段当たり)=5

1-2.'フロー棚棚当りの平面積計算
棚当り面積 = 棚幅 * 棚奥行 / 1000 ^ 2
棚当りPic通路面積 = 棚幅 * 800 / 1000 ^ 2
棚当り補充通路面積 = 棚幅 * 800 / 1000 ^ 2
棚当り計算平面積 = 棚当り面積 + 棚当りPic通路面積 + 棚当り補充通路面積

1-3. 'フロー棚棚当りの間口容積計算
棚幅有効寸法 A = 棚幅 – 60
間口有効幅 = (棚幅有効寸法 - (棚段当り間口数) * 20 + 20) / 棚段当り間口数 '間口間隙間20は間口数+1
間口有効奥行 = 棚奥行
間口有効高 = (棚高 - (80 * 棚段数 + 20)) / 棚段数 '80は部材厚、20は一段目ロス
間口有効容積 = (間口有効幅 * 間口有効奥行 * 間口有効高) / 1000 ^ 3
間口計算容積 = 間口有効容積 * (棚_間口容積充填率 / 100)
棚当り計算容積 = 間口計算容積 * 棚段数 * 棚段当り間口数

1-4.Tera設定はA1・A2ランクはフロー棚を指定している。

第5項 中量棚

中量棚

2-1.バラ出荷ランクBは中量棚を指定し、中量棚の仕様を設定。

2-2.中量棚棚当りの平面積計算
棚当り面積 = 棚幅 * 棚奥行 / 1000 ^ 2
棚当りPic通路面積 = (棚幅 * 600) / 1000 ^ 2
棚当り計算平面積 = 棚当り面積 + 棚当りPic通路面積

2-3. '棚当りの間口容積計算
棚幅有効寸法= 棚幅 – 60
間口有効幅 = Int((棚幅有効寸法 - 棚段当り間口数 * 10) / 棚段当り間口数 + 0.5) '間口 間隙間10は間口数+1ある
間口有効奥行 = 棚奥行
間口有効高 = Int((棚高 - (130 + 棚段数 * 40)) / 棚段数 + 0.5) '一段目棚は130に含む
間口有効容積 = (間口有効幅 * 間口有効奥行 * 間口有効高) / (1000 ^ 3)
間口計算容積 = 間口有効容積 * (棚_間口容積充填率 / 100)
棚当り計算容積 = 間口計算容積 * 棚段数 * 棚段当り間口数

2-4.Tera設定はB・C・Dランクは中量棚を指定している。

Int(***+0.5)は計算結果数値の少数ケタを4捨5入すると言う意味。

バラ棚集計表は上記計算式に基づいて計算過程と計算結果を表示している。

第6項 バラ出荷の検品と包装

ピッキングされたバラ出荷商品は全て出荷コンテナに入れられて検品・梱包場に搬送される。

(ケース出荷商品はケース仕分時に検品済み) 検品。梱包場の面積は、
1.時間当たりのバラ数8.252=バラ出荷バラ数26,449/ピーク時物量比31%
2.バラ数延べ処理時間24756=時間当たりのバラ数8.252/バラ当たり検品時間3秒

バラ出荷検品と包装

3.検品ライン数7=バラ数延べ処理時間24756/3600秒‘一時間で処理するため
6.必要面積45.4=検品ライン数7*ライン当たり面積6m2*面積倍率110%
出荷オリコンの大きさによりライン当たり面積6m2を変えている。

出荷スペース面積倍率
出荷スペースの面積倍率は、作業内容が異なる複数の作業が有るため、その作業ごとに面積倍率を設定。

出荷作業スペース計算結果表示
バラ出荷の計算時に棚の在庫日数をチックしながら棚の仕様を決めると書いたが、この表の「在庫」フロー棚3.5日分・中量棚12.8日分が着目する棚の在庫日数。

この作業スペース在庫物量は、保管スペース在庫=全在庫―作業スペース在庫となり、保管スペース在庫に影響を与える。

第7項 検品梱包バラPicフロー図

Tera計算2 配送センター規模計算は、検品レス運用を想定している。

検品レスが実現できる運用を下記に説明する。

検品梱包バラPicフロー図

1.ピッキング前の情報処理、出荷データレ「レコード」とケーション管理「棚番」を紐付け、出荷先単位に集計・棚番ソート。
出荷先単位容積計算し最適出荷出荷カートン割付。

2.ピッキング表(梱包明細、ピッキング時は使用しない)納品書発行

3.指定出荷カートン(折り畳まれた状態)を製缶

4.ハンディターミナル又はデジタルピッキングを使用してピッキング作業開始
(検品レスを保証する情報システムと運用管理が必要)

5.抽出検品に指定されているカートンは出荷検品後、6.より再開

6.ピッキング表に記載されているコードスキャンし、送り状発行。

7.ピッキング表・納品書を出荷カートンに入れ封函後、出荷カートンに送り状を張る。
(出荷コンテナの場合は梱包は必要ない)

8.出荷先指定カゴ台車に積載。

9.1-8を繰り返し、指定出荷先のピッキング終了確認、カゴ台車を出荷エリアに搬送

所見
検品レスにするには、容積管理と出荷カートン割付の情報処理及び高度な作業(運用)管理が必要。


第8節 保管スペース計算

この資料は、物流センターにおける「保管スペース」の算出方法と、主要な保管設備(ラック)の特徴を解説したものです。

保管スペースの設計において最も重要なのは、「出荷形態(ケースかバラか)」による在庫の切り分けと、「パレット(PL)換算による正確な容積把握」です。

1. 保管物量の振り分けロジック

全在庫をそのまま保管スペースに割り当てるのではなく、作業工程に合わせた計算を行います。

2. 保管設備の割付と法的制約

Tera計算2では、アイテムのランクに合わせて5種類の格納設備を割り当てることが可能です。

3. 主要な保管設備の特徴

設備名 特徴・計算のポイント
PL固定棚 ビーム(横梁)でパレットを支える最も一般的な棚。常に全てのパレットにアクセス可能(デュアル棚)。建物とのクリアランス(100-200mm)や荷同士の隙間(100mm)を考慮して算出します。
PL電動棚1 固定棚を電動台車に載せて移動させる設備。通路を共有(1通路化)することで設置面積を小さくできます。台車分の高さ(200-250mm)や制御盤の幅(400mm)を計算に加味します。
PL電動棚2 固定棚の間に2台の電動棚を配置し、通常3通路必要なエリアを1通路で運用可能にします。
プッシュバック棚 パレットを奥に押し込んで保管する高密度な格納設備です。
PL自動倉庫 クレーン等を用いて自動で入出庫を行う設備です。

4. 算出の精度を高める「PL積載数」

保管スペースの計算では、単純な容積換算ではなく「パレット(PL)換算」を使用します。

容積だけでは正確な格納数が算出できないため、出荷データに設定された「ケースごとのPL積載数(積み付けモジュール)」を用いて、現実に即した必要パレット枚数を導き出します。

保管スペースの計算画面 保管スペースの詳細画面

第1項 保管スペース面積の計算

ケース出荷アイテムは、保管スペースより直接出庫してるから全在庫が保管スペース在庫となる。バラ出荷アイテムは、保管スペースから出荷作業スペースへ補充し、出荷作業スペース(フロー棚や中量棚)からピッキング出庫している。

このフロー棚や中量棚に一定量のバラ出荷アイテムが保管されている。 したがって保管スペースのバラ出荷分アイテムの在庫は、バラ出荷アイテム全在庫量―出荷作業スペース在庫となる。

保管スペースと出荷作業スペース物量振分け計算
タブページ保管物量振り分け画面は全在庫から出荷作業スペースの在庫を引いて保管スペースの物量算出する計算過程を示している。

着目点は、バラ出荷アイテムDランク品が出荷作業スペース棚のみで完結し、保管スペース棚には保管しないアイテム数を計算している。

バラDランク全アイテム数 = 2847
バラDランク全容積= 118
バラDランクバラ棚容積= 241
バラ棚容積比=204%
バラ棚完結アイテム数2847 = Int(バラD ランク全アイテム数*((バラ棚容積比/ 100) * 0.6) + 0.5)

バラ出荷アイテムランクDランク(出荷無し在庫数含む)のアイテム数3082のうち2847アイテム数は出荷作業スペースの棚に保管され保管スペース棚には保管されない。保管スパース棚に保管されるバラ出荷アイテムランクDランク商品は235アイテム数となる。

もう一の着目点は、出荷作業スペースの棚計算は容積換算、保管スペースの棚はPL換算を使用している点。パレット格納数は容積換算では正確な計算ができない。出荷データ項目に各アイテムにケースのPL積載数(積み付けモジュール)が設定されているのはこのため。

出荷ランクと保管設備割付
出荷ランクと保管設備割り当て画面はアイテムランクに保管機器を割り付ける画面。

各ランクにコンボボックスにPL固定棚・PL電動棚1・電動棚2。プッシュバック棚・PL自動倉など5種類の格納設備を割付可能。

各設備共通に消防法で決められた約束事が有る。

棚の最上段に保管する保管物の底部が5000m以下であること。

5000mmを超えたときは仮想床が追加され200m2の設備は仮想床200m2(5000mmピッチで仮想床が加算される)となる。

通常建物は1500m2ごとに防火壁が必要であるが、仮想床200m2が加算された建物は床面積1300m2で防火壁が必要となる。

仮想床とは実際に床が無くても床有るとして法的適応を求められる計算上の床。

PL固定棚の計算構造

第2項 PL固定棚

tera計算は、全ての計算においてパレット荷姿を1100W1100D1350H(PL高150㎜含む)で計算している。

保管荷姿の種類は、1パレットに1アイテム載せることを単載格納(単載PL )と言い、1パレットに2アイテム載せることを2混載格納(2混載PL)と言う。混載格納は先頭文字に混載アイテム数を記することに混載区分をする。

パレット上の商品は同じ商品を縦方向に積み上げ(棒積みと言う、)他の商品と混ざらないよう管理している。このため混在PLは単載より保管効率が落ちる。PL固定棚は大部分の配送センターで導入されている棚で、ビーム(横梁)でパレットを支えているため、棚の間に荷役通路をもける(デュアル棚と言う)ことで常にどのパレット上の商品に対しても荷役が出来る。

直積みのように商品の上に商品を載せることはなく商品破損を防ぎ、パレット上の商品が規則正しく並んでるためロケーション管理(商品と棚番地を紐付けて管理し入出庫が楽に正確にできる仕組み)が容易。

棚は建物から100-200㎜(高さ・建物との取り合いにより変化)離してアンカー(床止め金具)固定して荷役時に役商品・役機器の建物との接触を防ぎ、地震時の建物と棚の接触を防ぐ距離(クリアランスと言う)を取る。

保管されている荷の隙間(リアランス)は棚支柱・横ビーム。パレット荷共に100mm。

1.棚設置部Aと棚補助通路Bを計算単位として、A部棚が2列*5連*3段*2PL=60PL保管に必要な13.1m*5m=65.5m2、B部通路は加算を選択した時5m*2m=10m2が計算に追加される。

但し、1棚2PL*3段で構成されるため6PLの整数倍で、130PLであれば132PLとして計算。

例として、132PL保管が必要な時132PL/6PL=22棚となり、A部は10棚構成なので=2.2倍の面積65.5m2*2.2=67.7m2の設置面積が必要となる。

棚補助通路は、2.2倍*10m2=22m2必要となる

プッシュバック棚

プッシュバック棚

第3項 PL電動棚1

PL電動棚1

PL電動台車は納入事例が多い設備で有る。

PL電動棚はPL固定棚を電動台車に載せ、電動台車棚を移動させることにより荷役通路(2通路)を共有、通路を少なくする (1通路) ことにより棚設置面積を小さくする。

電動棚が商品化された初期は床に軌道レールを埋め込む必要があったが、最近はレールレスになってきている。

レールレス電動棚は床工事が必要ないため、この点が納入事例が多くなった要因となっている。

計算方法はPL固定棚と同じ。

注意点は電動台車高200-250㎜有るため、電動台車上にあるPL棚高さ方向寸法はPL固定棚より200-250㎜嵩上げされた寸法になる。 電動台車の連方向の片側に制御盤400㎜が取付、連方向はPL固定棚寸法+400㎜となる。

大きな荷重の棚が動き、棚が偏向集中するので床強度に注意が必要。

第4項 PL電動棚2

PL電動棚2

PL電動棚2はPL固定棚棚の間にPL電動棚を2台置き、3通路必要なところを1通路で荷役を可能にしている。

PL自動倉庫

PL自動倉庫

写真説明

その他設備

各保管設備面積比

スペース面積倍率


第9節 事務所・福利厚生スペース

事務所・福利厚生スペースを計算するには配送センターの人員計算が必要である。

人員計算ソフトが未完成のため,Tera計算2は仮の面積をTera設定としている。

将来的には人員計算ソフトを組み込む予定。


第10節 物流スペース集計

資料は、物流センター設計の最終段階である「物流スペース集計」について、各エリアの面積を統合し、実運用に合わせた調整を行うプロセスを解説したものです。

単に各節の面積を合計するだけでなく、スペースの共有や付随する設備エリアを加味することで、より現実的で効率的な建屋の基礎数値を導き出します。

1. 全物流スペースの統合と調整

集計の対象となるのは、以下の5つのエリアです。

これらを個別に集計した上で、時間帯による作業の重複を考慮し、スペースの「共有」による面積削減を検討します。

2. スペース共有による最適化

特定の作業が発生しない時間帯に別の用途でエリアを利用することで、総面積を抑えることが可能です。

3. 追加で必要となるスペース

個別集計に含まれていない、運用上必須となるエリアを算出に加えます。

4. 集計に含まれないが検討が必要な項目

実務上は、法的規制や周辺環境への配慮として以下の項目も検証する必要があります。

物流スペース集計の活用

このステップで算出された最終的な集計値は、「建屋仕様設定」の基礎数値として活用されます。

物流スペース集計

第1項 全物流スペース面積と面積調整

物流スペース面積は出荷スペース面積・入荷スペース面積・出荷作業スペース面積・保管スペース・事務所_福利厚生面積を別々に集計している。

これらの面積は作業をしていない時間帯や作業運用の工夫によりスペースを共有して使用できる。共有し物流スペース面積を削減できるスペースは入荷とケース仕分け。また、上記計算に追加しなければならないスペースは資材・副資材置き場とメイン通路がある。

第2項 入荷スペース共有

通常、入荷は出荷前の午前中に物量が集中する。午前中の入荷物量60%で出荷スペースが入荷スペースとして100%使用できれば、入荷スペースの負荷は60%減少することになる。面積計算には他の計算要素もあるので単純に60%削減と言うわけにはいかないが減ることは確かである。Tera設定ではスペース計算組み込んでいないが検討頂きたい。

第3項 ケース仕分け共有

ケース仕分けは作業運用として、保管スペースからの蔵出し仕分けと連続したの作業が想定される。ケース出荷は物量が多く仕分け作業前の出荷スペースは空いている、メイン通路の一部は使用頻度が少ない、保管スペースの一部に使用頻度の少ない荷役通路がある、保管スペースから出荷スペースの導線上にあれば仕分けスパースが分散しても作業効率は落ちない等。仕分けスペースと他スペースの共有しうる要素がある。Tera設定ではスペース計算組み込んでいないが検討頂きたい。

第4項 資材・副資材面積

出荷用段ボールやその梱包用テーブ、未使用の送り状・各種帳票類が対象となる。出荷用段ボールの保管比率が多きため、段ボール出荷量(バラ出荷に使用)が面積を決める要素となる。Tera設定では保管スペースに商品が1000PL保管されていたら20PL(保管スペースPL数*2%)としている。

第5項 メイン通路設定

入荷スペースと保管スペースが隣接していいない場合、保管スペースと出荷作業スペースが隣接していない場合、搬送通路が必要となる。Tera設定では配送センターの4m*横方向寸法を計算しているが、目安としては前記計算の50%と考える。

第5項 物流スペース集計

物流スペース最終調整とメイン通路を加味した物流スペース集計は建屋仕様設定の基礎数値として使用。

第6項 出荷日物量と配送センター規模比較

出荷日物量と配送センター規模比較

写真説明

第7項 Tera計算2に入れてない面積及び検討項目