フォークリフト作業分析システムの本格展開を開始

2025年1月7日2025年1月9日

～フォークリフトの稼働状況の可視化で物流現場の自動化推進へ～

概要
業界の課題と自動化の方針
フォークリフト作業分析ボックスについて
特徴
今後の展望

概要

「スマート工場・スマート倉庫をデザインし実現する」というミッションを掲げ、低床型AMR（Autonomous Mobile Robot：自律走行ロボット）の開発・導入など倉庫・工場のスマート化事業を展開するIndustry Alpha株式会社（開発拠点：愛知県名古屋市、代表：渡辺琢実）は独自開発のフォークリフト作業分析システムの本格展開を開始いたします。この取り組みは物流センターや工場における、フォークリフト作業の可視化による物流現場の生産性向上を目指しています。

業界の課題と自動化の方針

製造・物流業界は、少子高齢化等に起因する労働力不足に直面しており、自動化の必要性が高まっています。中でもフォークマンの不足が深刻化しており、従来フォークリフトで行ってきた作業を今後どのように運営していくのか、各現場は対応を迫られています。

フォークマン不足の解決策として、以下の3つのアプローチが考えられます：

1. AGF（自動フォークリフト）による完全自動化

自律走行するフォークリフトの導入によって、積み下ろしから搬送、積み込み作業まで全てを一気通貫で自動化し、現在運用されている有人フォークリフトを代替する自動化方式です。

2. AMR（自律走行ロボット）と有人フォークリフトを併用した半自動化

自動化するには難易度の高い積み込み/積み下ろし作業は引き続きフォークリフトが担当し、その他の搬送はAMRなどの搬送ロボットが担当する方式です。例えば、フォークリフトがトラックから積み下ろしたパレットを、AMRが受け取り格納場所まで自動搬送するといった運用が可能になります。

3. 既存フォークリフトの運用改善による作業効率化

現状の設備を活用しながら、作業分析に基づいて運用方法を最適化することで、生産性を向上させる方式です。フォークマンのシフトの見直しや搬送ルートの最適化などが該当します。

「1. AGF（自動フォークリフト）による完全自動化」は技術的難易度が高い上、物流現場で求められるタクトタイム等が制約となり現状ではあまり導入が進んでいません。当社は、このフォークリフト作業分析システムを通じて、「2. AMRとの併用による半自動化」と「3. 既存フォークリフトの運用改善」の実現に貢献します。

フォークリフト作業分析ボックスについて

AMRとの半自動化および既存フォークリフトの運用改善には、いくつかの課題があります。半自動化では「必要なAMRの台数算出」や「自動化による費用対効果の予測」が、運用改善では「フォークリフトの稼働状況の把握」が重要な検討項目となります。

そこで当社は既設のフォークリフトに外付けで設置可能な作業分析ボックスを製作し、フォークリフトの位置情報を取得したうえで、「それぞれのフォークリフトが稼働時間の何割を積み込み/積み下ろしに費やし、何割を空での走行に費やしているか」や「どのような走行経路をたどっているのか」などを可視化し、半自動化や既存のフォークリフトの効率化に役立てます。

(参考画像：赤外線センサー等を用いたフォークリフト作業分析ボックス)

当社の効果測定ボックスにはLiDARセンサー(赤外線センサー)を格納しています。LiDARセンサーを用いてフォークリフトの位置情報を分析することで、下記のデータを取得することができます。

《分析可能なデータ》

・各フォークリフトの作業の内訳

　（稼働時間内の何割が積み下ろし・積み込み作業/水平搬送/空での走行なのか）

・走行している速度帯の内訳

　(稼働時間内の何割が高速/低速/超低速での走行なのか)

・ヒートマップ

　(場内のどのエリアの荷物が頻繁に持ち出されているか/どのエリアにフォークリフトが集中しているか)

・フォークマン間での作業効率の差

　(フォークマンごとにどの程度搬送距離や作業効率に差があるのか)

特徴

①設置のしやすさ

従来のフォークリフト作業分析では、天井へのビーコン設置、倉庫・工場内への大規模な工事が必要でした。また、天井が高い現場では足場の設置が必要となり、工事費用が数十万円-数百万円規模になることもありました。さらに、工事期間中は該当エリアでの作業を止める必要があるなど、現場のオペレーションにも影響を及ぼしていました。

しかし、本ソリューションにおいては、環境側に機器を設置する必要がなく、また安価な赤外線センサーを選定することで、コストの低さ、設置の手軽さを実現しました。

②見える化によるオペレーションの最適化が可能

分析を通して、発生してしまっているアイドルタイムや時間帯別に必要なフォークリフトの台数が明らかになります。

結果としてフォークリフトの台数やフォークマンのシフトを最適化し、既存フォークリフトの運用を改善することができます。

③自動化効果の算出が可能

可視化されたデータをもとに、「何台のAMRを導入すればどの程度の人件費削減効果を出すことが可能であるか」といった点を明確にし、今後の倉庫・工場の自動化方針を策定できます。

④AMRとフォークリフトの協調制御を実現

本ソリューションは、効果測定に加えて、AMRとフォークリフトの協調制御にも役立てることができます。本ソリューションを拡張して利用し、フォークリフトの位置をリアルタイムで確認することで、AMRとフォークリフトが接近した際の安全管理が可能になります。AMRが向かう先のエリアにフォークリフトが滞在しているかどうかを確認し、滞在している場合は当該エリアの侵入前にAMRを停止させるなどのオペレーションが一例です。さらに、フォークリフトが荷物を積み下ろしした場所へAMRを自動的に向かわせるなどの両者の連携も実装できます。

今後の展望

本ソリューションは、これまで定量的な把握が難しかったフォークリフトの稼働状況を可視化することができます。環境側への設置工事が不要で、既存のフォークリフトへボックスを外付けするだけで導入できる手軽さを活かし、さまざまな現場での導入を進めていきます。

収集したデータは、まず各現場での業務効率化に活用されます。さらに、フォークリフトの作業分析データを基に、AMRと有人フォークリフトを組み合わせた効率的な半自動化の実現を目指します。自動化が難しい積み込み・積み下ろし作業は引き続き有人フォークリフトが担当し、パレットの水平搬送などはAMRが行うことで、効率的な物流オペレーションを実現します。

将来的には、フォークリフトから収集された膨大なデータを活用し、工場内のあらゆる機器やシステムが連携する次世代のスマートファクトリーの実現に貢献していきます。

実際の現場での活用事例は以下をご参照ください。