第6章 Tera計算3_物流機器スペース計算

棚の前面には入出荷コンベヤが設置され、以下のような作業が行われます。

• 出庫方式: コンテナ単位でそのまま出庫する方式と、必要な数だけ取り出す「バラピッキング」があります。
• バラピッキング: 出庫されたコンテナから商品をピッキングした後、残った商品が入ったコンテナを再び自動で入庫させます。
• 作業環境: 作業員が効率よく動くための荷役通路や、コンベヤスペースが必要です。

設計寸法とクリアランス

Tera計算の設定値を変更することで、最新の設計に基づいた自動計算が可能です。

寸法の算出例

51型コンテナ（幅550mm）を使用する場合の標準的な計算例は以下の通りです。

棚の構成要素

棚は一律ではなく、構造上の役割に応じて「一段目」「最上段」「補強材有段」「通常段」といった区分で構成され、これらも計算に反映されます。

計算画面

写真見出し

1基当たり
棚2列と棚の間に搬送クレーンが走行。

棚はカンチレバー方式

両棚支柱から板（カンチレバー）が伸びていて、その板をまたぐ様にコンテナボックスが保管されている。

走行クレーン荷役装置よりスライド板が棚に挿入され、コンテナボックスの底部を救い上げて棚より走行クレーに取り込む。

決められた寸法のコンテナボックスを使用、寸法が違う容器は保管できない、寸法が同じでも強度の弱い段ボールなどは保管できない。

棚前部に入出荷コンベヤが設置され、作業員が入庫及び出庫作業を行う。 荷役通路も必要。

コンテナ単位出庫とバラピッキングがある。

バラピッキングは出庫されたコンテナからし商品をピッキングし、コンテナを再入庫させる。

棚構造は
一段目・最上段及び補強材有段と通常段にわかれる。

Tera設定数値を変えことにより
変更を反映して自動計算される

棚幅は
51型コンテナ550ｍｍ場合
棚奥行555ｍｍ*2列・クレーン幅800ｍｍで1910ｍｍとなる

建屋隣接クリアランスは200ｍｍ
クレーン2基の場合の基間クリアランスは150ｍｍとなる。

第5節 ケース自動倉庫計算

ケース自動倉庫（SAS）の概要と特徴

ケース自動倉庫（SAS：Shuttle Automated Storage）は、1985年に登場して以来、700基以上の納入実績を持つ信頼性の高い物流機器です。近年では特許の制約がなくなったことで、多くの物流メーカーが販売を開始し、再び注目を集めています。

1. 高度な仕分け・順立て機能

• 個別管理能力: 1,000ケース保管時に1,000アイテムを個別に管理可能です。
• 順立て出庫: 出荷先に応じた「出荷順番」を指定して出庫できる、強力な仕分け機能を備えています。

2. 圧倒的な入出庫能力

棚の各段を高速な走行台車（シャトル）が独立して移動するため、従来のシステムを凌駕する能力を発揮します。

• 台車1台あたりの能力: 毎時50〜70件の入出庫が可能です。
• システム全体の能力: 例えば15段構成の場合、60回 × 15段 ＝ 毎時900回 の入出庫能力を持つことになります。

3. 作業効率の劇的な向上（ピッキング比較）

人手による作業と比較して、SASの出庫ステーションではピッキングスピードが大幅に加速します。

• フロー棚（人手）: 12秒に1回（300回/時）程度のピッキング効率。
• SAS出庫ステーション: 5秒に1回（720回/時）のハイスピードなピッキングが可能。

低流動出荷先・アイテムの効率化

配送センターにおいて最も機械化が難しく、手間のかかる「低流動（出荷頻度が低い）」領域の課題を、SASは一挙に解決します。

ケースとバラの混在連続作業

• 荷合わせの不要化: ケース単位出荷とバラ単位出荷を連続して行えるのが最大の特徴です。
• 具体例: 低流動出荷先に対して「ケース1個」と「3アイテム合計15バラ」のオーダーがある場合、これらを混在して連続作業できるため、後工程での荷合わせ作業が一切不要になります。

設計寸法と実務上の注意点

Tera計算では、以下の数値を反映した高精度なシミュレーションが行えます。

• 格納能力: 縦・横・高さが150mm〜600mmのケースに対応し、1基（2列×15間口×13段）で約2,000ケースを保管可能です。
• メンテナンス性: 高さ2,000mmごとに点検用の歩廊を設置し、トラブル停止時でも手動出庫ができる設計です。
• 構造上の取り合い: 走行台車はレールより下方にオーバーハングする構造のため、歩廊の有無による寸法干渉に注意が必要です。
• 法規制（仮想床）: 最上段が5mを超える場合は、規定に基づき「仮想床」として面積が加算されます。

下記、赤枠部の低流動出荷先・低流動アイテムをケース自動倉庫に入れ、出荷先単位に混在出荷

計算画面

ケース荷姿と格納数

格納ケース数の計算は、縦横高さが150-600までのケースなら全て格納できるため、一定の条件による計算になる。
左記表の条件で1基（２列＊15間口*13段）の格納量は2000ケースになる。

左記表のTera設定を変更して格納量を変化を確認いただきたい。

ケース自動倉庫の動作

入庫ケースを庫内コンベヤから移載し、
棚間口へ搬送し、棚に格納

出庫ケースがある棚間口に移動、ケースを移載、
搬送して棚内コンベヤケースを降ろし、
垂直搬送機により棚外出庫コンベヤに移載

上記入出庫を50-60回/時間行うことができる。

平面レイアウト

ケース棚は前面及び背面に入出荷コンベヤを設置することが出来る。（上記レイアウトは前面のみ）
高さ2000ｍｍピッチに歩廊を設置、トラブル停止時の出庫を可能にしてる。
最上段が５ｍを超えるごとに仮想床あるとして計算。

走行台車と棚間口高及び間口幅とケース保管数

間口ピッチ2710ｍｍ、間口当たり保管ケース数
300ｍｍ幅ケースは6ケース、400ｍｍ幅ケースは5ケース、500ｍｍ幅ケースは4ケース、600ｍｍ幅ケースは３ケース

写真見出し

走行台車はレールより下方にオーバハングする構造、歩廊有間口と歩廊無し間口の寸法取り合いに注意。

Ｔｅｒａ設定を変更可

第6節 フロー棚計算

フロー棚の基本構造と計算

フロー棚は、後方から入荷した荷物が傾斜によって前方（出庫側）へ流れる構造で、先入れ先出し（FIFO）に適した棚です。

• 棚数の算出: 総棚数は「列数 × 連数」で算出されます。
• ユニット構成: フロー棚は、独立した「棚単体」と、隣の棚と支柱を共有して設置する「連増し棚」によって構成されます。
• 充填率の特性: 決まった棚幅に対してさまざまな寸法のケースを一時保管するため、一般的に棚の充填率は低くなる傾向にあります。

⚙️ ピッキング効率と運用上の注意点

フロー棚の設計では、作業者の属性（身長など）やピッキング頻度を考慮することが重要です。

• 最上段の運用:
  • 高い位置にある最上段は荷物が取りづらいため、出庫頻度の低い商品の保管に適しています。
  • 女性作業者がメインとなる現場では、踏み台を用意するか、最上段の高さを低く設定する配慮が必要です。
• 保管効率 vs 作業効率:
  • 段数を減らす（例：4段から3段にする）と保管能力は25%減少しますが、その分作業性は向上します。保管量とピッキング効率のどちらを優先するか、シミュレーションによる慎重な判断が求められます。

設計寸法（クリアランス）

• 建物隣接クリアランス: 建物（壁など）と棚の間の間隔は、通常 100mm に設定されます。
• 自動計算: Tera計算の設定数値を変更することで、これらの運用条件を反映した必要面積が即座に算出されます。

計算画面

写真見出し

棚数＝列数*連数
フロー棚は棚単体と連増し棚荷より構成
（連増しは隣の棚と支柱を共有している棚）

決まった棚幅にいろいろな寸法のケースが一時保管されるため棚充填率は非常に悪いと推察。

写真見出し

最上段は取りづらいので出庫頻度の少ない商品保管
通常は女性がピッキングするので、踏み台用意するか
女性に合わせて最上段を低くする必要あり。

４段棚を３段にすると25％減となるため、ピッキング効率化か保管を優先するか悩みどころである。

建物との隣接クリアランス100ｍｍ

第7節 中量棚計算

中量棚の基本仕様と面積計算

中量棚の設置面積は、棚の具体的な寸法仕様（幅・奥行・高さ）と、配置する列数・連数を設定することで自動計算されます。

• 選択可能なサイズ設定:
  • 棚幅: 1,800 / 2,100 / 2,400 mm
  • 棚奥行: 300 / 450 / 600 / 900 mm
  • 棚高: 1,800 / 2,100 / 2,400 mm
  • 段数: 3 / 4 / 5 / 6 段
  • 棚間口: 2 / 3 / 4 / 5 / 6 / 7 / 8 間口（1段あたりのアイテム分割数）
• 隣接クリアランス: 高さが3,000mmを超える大型設備（自動倉庫やパレット固定棚）では200mmの隙間が必要ですが、高さ3,000mm未満の中量棚やフロー棚は 100mm の隣接クリアランスで設計可能です。

⚙️ 棚の充填率とアイテム管理

中量棚の保管能力を最大化するためには、アイテムのサイズに応じた柔軟な間口設計が重要です。

• 間口の最適化: 1段に保管するアイテム数は固定である必要はありません。容積の小さいアイテムと大きいアイテムを組み合わせることで、棚のデッドスペースを減らし、充填率を向上させます。
• 保管エリアの分散: 保管対象アイテムは、「在庫保管エリア（リザーブ）」と「出荷作業エリア（中量棚）」の2か所に分散して管理されます。

在庫日数と補充サイクルのシミュレーション

Tera計算では、在庫量推定計算に基づき、中量棚での在庫日数を算出できます。

計算例

以下の条件でシミュレーションした場合、中量棚で保持できる在庫日数は 14日分 となります。

• センター全体の在庫日数：40日
• 中量棚の有効保管容積（充填率70%考慮後）：35 $m^3$
• センター全体の在庫容積：100 $m^3$
• 算出式: $(35 m^3 / 100 m^3) \times 40 \text{日} = 14 \text{日}$

アイテム構成の推定（経験値に基づく計算）

出荷頻度（B・C・Dランクのアイテム）に応じた、在庫エリアと作業エリアのアイテム分散状況を推定します。

• 作業エリア（中量棚）アイテム数: 1,000アイテム
• 在庫保管エリアでの減少アイテム数: 210アイテム
  • 計算例: $(14\text{日（中量棚在庫）} / 20\text{日（理想在庫）}) \times 1,000\text{アイテム} \times 0.6 = 210$
• 結果: 在庫保管エリアには790アイテムが構成されることになります。

計算画面

中量棚の仕様及び列数・連数を設定後、設置面積が計算される。

棚仕様及び列数・連数

棚幅は、1800・2100・2400選択可
棚奥行は、300・450・600・900選択可
棚高は1800・2100・2400選択可
段数は3・4・5．6選択可
棚間口は2・8・4・5・6・7・8選択可

棚間口

棚１段に何アイテム保管するかで、中量棚のアイテム数の保管アイレム数が決まる。間口は等間隔でなくても良いため、容積の小さいアテムと多きアテムを組み合わせることで棚の充填率を上げる。

保管対象アイテムは在庫保管エリアと中量棚設置の出荷スペースエリアの２か所に分散して保管される。

対象アイテム1000アイテムが
センター在庫日数＝４０日、センター在庫容積＝100ｍ3
中量棚有効棚保管容積＝50ｍ3、棚充填率＝70％
中量棚有効棚保管容積＝35ｍ3の時
中量棚在庫日＝（35ｍ3/100ｍ3）*４０日＝14日
在庫保管エリア26日。出荷作業エリア14日となる。

出荷作業エリア（中量棚）の在庫日数は、在庫エリアから出荷作業エリアへの補充する作業負荷を考えると20日以上の在庫持ちたい所である。

では上記の計算時、在庫保管エリアと出荷作業エリアの在庫アイテム数はどの様な構成になるか。

作業エリアアイテム数は1000アイテム
在庫保管エリアアイテム数790アイテム

在庫保管エリアは
減少アイテム数＝（中量棚在庫日/センター在庫日数）*アイテム数*0.6
減少アイテム数＝（14/20）*1000*0.6＝210
上記計算は経験値をもとにした計算例である。

ＰＬ固定棚や自動倉庫高は3000ｍｍをこうるため隣接クリアランス200ｍｍだが、フロー棚・中量棚の高さは3000ｍｍ未満なので隣接クリアランスは100ｍｍで良い。

センター全在庫量は下記表から得る

左記表は在庫量推定計算により得る。

中量棚対象アイテムはBバI_B・BバI_C・BバI_D

表の見方は在庫量推定計算参照

第8節 仕分機計算

仕分機（ソーター）の基本構成と寸法計算

仕分機の全体寸法は、大きく分けて「投入部」「中間部」「駆動部」の3つのセクションの合計として算出されます。

• 全体幅の計算式:
  $$ \text{仕分機幅} = \text{前部（投入部）} + (\text{中間部ユニット長} \times \text{中間部シューター数}) + \text{後部（駆動部）} $$
• シューター寸法の決定要素: シューター（仕分け口）間の寸法やシューター自体の長さは、荷物を受けるカゴ台車などの設置寸法に基づいて決定されます。

⚙️ 配置設計とスペース管理

仕分機本体の寸法が確定した後は、建物や他の設備との干渉を確認し、運用に必要な付帯スペースを計算します。

• 周辺スペースの検討: 建屋との取り合いや、メンテナンスに必要な余白スペースを考慮する必要があります。
• 商品待機スペース: 仕分けを待つ荷物を一時的に置くためのスペースを、算出された本体寸法に加えて確保します。
• 柔軟なシミュレーション: Tera計算の設定値を変更することで、ユニット数やシューター構成の変化が設置面積全体にどう影響するかを即座に確認可能です。

導入・活用のメリット

• 高精度なレイアウト計画: 機器の主要パーツごとの寸法を積み上げる方式のため、現場の柱位置や壁との距離を正確に考慮した設計が可能です。
• 物流フローの最適化: 投入部から駆動部までの物理的な長さを把握することで、搬送コンベヤの接続や作業員の配置計画を効率化できます。

計算画面

写真見出し

仕分機は投入部（前部）と中間部及び駆動部（後部）と分け計算する。

仕分機幅＝全部+（中間部*中間部シューター数）+後部である。

シューター間の寸法及びシューターの長はカゴ台車設置寸法により決まる。

この仕分機本体寸法確定後、余白スペースや建屋・他の設備との取り合いを見て主賓待機スペースを計算する。

Tera設定値を変更し、設置面積の変化を苦にいただきたい。

第9節 手仕分け計算

手仕分け計算の概要

手仕分けは、専用の自動化設備を導入するほどではないケースや、スペースの有効活用が必要な現場で行われる一般的な手法です。設置面積は、以下の要素によって変動します。

• カゴ台車寸法: 使用するカゴ台車のサイズ。
• 仕分通路幅: 作業員や台車が通行するためのスペース。
• 出荷先数: 仕分けが必要な配送先の数。

⚙️ 運用の特徴と対象

手仕分けは、配送センター内のデッドスペースや多目的スペースを柔軟に活用して行われます。

• 実施場所: 使用頻度の少ない通路や、出荷待機スペースなどが活用されることが多いです。
• 対象となる貨物: 主にケース出荷が対象となり、配送先は自社便または専用便が中心となります。
• 宅配便との違い: 宅配便を利用する場合、ケースに出荷ラベルを貼って宅配業者の指定エリアへ搬送するだけで済むため、センター側での詳細な仕分け作業は不要です。

効率化のポイント

スペースの節約と作業動線の短縮には、運用面での工夫が効果的です。

• 待機エリアの削減: 在庫エリアから出庫した作業員がそのまま仕分け先まで搬送・配置を行えば、一時的な「仕分け待機エリア」を確保する必要がなくなります。
• 柔軟な面積シミュレーション: Tera計算の画面上で各種数値を調整することで、物量の増減に応じた最適な必要面積を即座に算出できます。

計算画面

カゴ台車寸法・仕分通路及び出荷先数により設置面積が変わる。

手仕分けイメージ

手仕分けは、使用頻度の少ない通路や出荷待機スペースなど行われる事が多い。

仕分けの対象はケース出荷で自社。専用便が対象となる。宅配便はケースに出荷ラベルを張り宅配業者エリアに搬送するだけで仕分けの必要がない。

また、在庫エリアかた出庫した作業員がそのまま仕分けを行えば仕分け待機エリアの必要性もなくなる。

第10節 検品梱包計算

検品・梱包計算の2つのモデル

作業の厳密さや自動化の度合いに応じて、以下の2つのアプローチで面積を算出します。

1. 検品梱包計算1（全数検品想定）: すべての出荷物に対して検品と梱包を行う標準的な作業モデルです。
2. 検品梱包計算2（検品レス想定）: 配送センター規模計算（Tera計算2自動）に基づいた、効率化された「検品レス」のフローを想定しています。

⚙️ 第1項：検品梱包計算1（標準モデル）

このモデルでは、作業員の人数と処理能力に基づき、必要な作業セット数と面積を導き出します。

作業構成と面積算出の考え方

• 標準的な体制: 検品作業員4名、補助員1名の計5名を1セットとして想定します。
• 変動要因: 使用するカゴ台車の寸法や、実際の運用フローによって必要な作業スペースは増減します。

計算シミュレーション例

1時間あたり20,000個のバラ商品を検品する場合の算出例は以下の通りです。

第2項：検品梱包計算2（検品レスモデル）

検品工程を簡略化、あるいは自動化することで、作業スペースと動線を最適化するモデルです。

• 自動連携: 第4章の「配送センター規模計算」におけるバラピッキングフロー図と連動した設計となっています。
• 複数セット配置: 処理物量が多い場合、複数の作業ライン（セット）を配置した際のレイアウト面積をシミュレーション可能です。

第2項 検品梱包計算2

検品梱包計算2イメージ

写真説明
検品梱包計算1は全数検品梱包作業を想定、検品梱包計算２はTera計算（配送センタ規模計算）で採用した検品レスの作業を想定している。

検品レスの作業については、「第4章 Tera計算2自動 配送センタ規模計算の第7項 検品梱包バラPicフロー図」参照

第１項 検品梱包計算1

写真見出し

検品作業員4名、補助1名の作業を想定。

カゴ台車寸法や運用方法で作業スペースは増減する。

計算例：
時間当たりバラ数20000個を検品
検品バラ当たり2秒で検品、
1セット4名でばら当たり0.5秒で検品可能、
1セット当たり時間処理能力＝3600/0.5＝7200個

必要セット数＝20000/7500＝2.8セット=>3セット

必要面積13ｍ2*3セット＝39ｍ2となる。

写真見出し

写真説明

複数セット時の面積計算

写真説明