倉庫内の作業を行う「倉庫ロボット」は、物流の自動化において不可欠な技術となっており、ユニクロやヨドバシカメラなど日本の大手小売企業も導入しています。本記事では、倉庫ロボットが行う作業の概要と、具体的なロボットの種類、現状の課題とそれを解決するオムロンやinVia Roboticsなど主要な倉庫ロボットメーカーの動向をまとめて紹介します。
倉庫ロボットが自動化する作業の概要
倉庫ロボットは倉庫に荷物が搬入されてから出荷されるまでの作業を自動化するロボットで、上図のように主に3つの作業を行います。
①搬送：次の作業工程を行う場所まで荷物を移動する
②仕分け：荷物を分類し、棚の所定の位置に収納する
③ピッキング：受注に応じて出荷する荷物を選別し、棚からピックアップする
①～③の全ての作業を全自動で行うシステムもありますが、搬送だけを行うロボットや、仕分け・ピックアップに特化したロボットも知られています。次項では具体的なロボットの種類とメーカーを紹介します。
主な倉庫ロボットの種類（搬送ロボットはギークプラスの特許JP6691976B2、アーム型ロボットはABBの特許US11007648B2、倉庫全体の自動化はExotecの出願 の図に追記して作成）
よく利用される倉庫ロボットの種類を上図に整理しました。
前記の「搬送」に使われるロボットは、一般的に倉庫で使われる「台車」に近いシンプルな機構が主流になっています（上図左）。タイヤ付きのロボットの上に荷物を置くと、次の工程まで自動で運んでくれるので、作業者が移動する手間を削減できます。このように、自律的に走行して搬送を行うロボットはAMR（Autonomous Mobile Robot；自律走行搬送ロボット）と呼ばれ、中国企業のギークプラスが世界シェアNo.1を獲得しています（2022年12月の物流ニュース参照）。また、日本でもヤマハ発動機やオムロンなどの企業が様々なAMRを開発しています。
また、仕分けやピッキングに使われる汎用的なロボットとして、アーム型のロボットが知られています。上図（中央）のようにアーム先端で商品を吸着し、移動できるため、様々な商品を柔軟に扱うことができます。代表的なメーカーとして、スイスのABBグループや日本のファナックなどが知られています。
上記２つは倉庫内作業の「一部」を自動化するロボットですが、「倉庫全体」を自動化する「システム」を販売するメーカーも登場しています。例えばフランスの「Exotec」は、「Skypodシステム」と呼ばれる自動倉庫システムをユニクロやヨドバシカメラなどの企業に提供しています（2022年12月のMONOist記事参照）。上図（右）のように、搬送ロボットが棚を左右だけでなく上下にも移動して商品の仕分けとピッキングを行うため、大量の商品を自動で管理できます。
※物流以外でも活躍するヤマハ発動機の技術については、以下の記事で解説しています。
上記の倉庫ロボットシステムは、人件費削減やミスの防止、発注から出荷までの時間短縮など様々なメリットがあります。ただ、多くの企業が導入に踏み切れない背景には以下の課題があります。
多くの企業が、既存システムとの互換性やコストの課題により倉庫ロボット導入に踏み切れていないようです。次項では、これらの課題を解決するメーカーの最新動向を紹介します。
※倉庫管理だけでなく、物流全体の自動化に挑戦する英国企業「オカド」の経営戦略は以下の記事で詳しく解説しています。
オムロンの倉庫ロボット技術の概要（同社の出願 WO2022190514A1 の図に追記して作成）
オムロンはロボットの「眼」となる「センサー」に関する優れた技術を持っており、先述した自律走行搬送ロボット（AMR）の開発でもその強みを生かしています。例えば同社の出願 WO2022190514A1「搬送システム」 では、搬送ロボットが自律走行する際の位置精度を改善する技術について記載されています。
上図のように、搬送ロボットには通信用のアンテナと画像センサ（カメラ）が搭載されています。図の右側に示したように、複数のロボットが集まると、それぞれのカメラがお互いの位置を捉えた状態になります。把握した位置データをたがいに共有することで、自分がいる位置を正確に把握することができ、自律走行の精度が上がります。
この技術により、倉庫の環境によらず精度の高い自律走行が可能になります。ロボット導入のために既存の倉庫システムを変更する必要も無いので、導入のハードルを下げることができます。
一方、米国企業のinVia Roboticsは、ビジネスモデルの工夫により「コスト」の課題を解決しています。2020年12月のデジタルクロスの記事によると、同社は顧客に倉庫ロボットをレンタルし、「ロボットが品物をピッキングし、所定の場所まで運ぶごとに課金」するシステムを提供しています。顧客は初期費用をほとんどかけずに倉庫ロボットを利用できるので、導入ハードルが大きく下がります。
このようにロボットをモノとして売るのではなく、「ロボットを使ったサービス」として利用量に応じて課金する仕組みは「Robotics as a service（RaaS）」と呼ばれています。アーム型ロボットのメーカーとして紹介したABBグループも産業用ロボットでRaaS事業を構築しています。
オムロンのように技術力で課題を解決するアプローチと、inVia Roboticsのようにビジネスモデルの工夫で課題を解決するアプローチがそれぞれ進んでおり、倉庫ロボットの普及はますます加速しそうです。
以上、倉庫ロボットについて、搬送、仕分け、ピッキングなど作業の概要と、ロボットの種類ごとの主要メーカー、既存の倉庫システムとの互換性や初期費用など現状の課題を紹介しました。オムロンや inVia Roboticsなど、課題を解決するメーカーの活躍により、今後はさらに多くの企業が倉庫ロボットを導入することになりそうです。
今回ご紹介した内容は、弊社の無料メールマガジンで代表の楠浦がお送りした内容の一部を抜粋し、再編集したものです。メルマガではより幅広い情報や、技術的に踏み込んだ内容をご紹介しております。
また、弊社の調査レポート「イノベーション四季報」では、テーマごとのイノベーション情報を総括した資料を提供しています。EVや電動航空機など物流革命を担う「電動モビリティ」の全体像を解説するレポートも後日リリース予定です。
コラムや調査レポートのリリース情報もメルマガで毎週お伝えしているので、最新情報を入手する無料ツールとして是非ご活用ください。
★本記事と関連した弊社サービス
①無料メールマガジン「e発明塾通信」
材料、医療、エネルギー、保険など幅広い業界の企業が取り組む、スジの良い新規事業をわかりやすく解説しています。半導体関連の技術に関する情報も多数発信しています。
「各企業がどんな未来に向かって進んでいるか」を具体例で理解できるので、新規事業のアイデアを出したい技術者の方だけでなく、優れた企業を見極めたい投資家の方にもご利用いただいております。週2回配信で最新情報をお届けしています。ぜひご活用ください。
②【新規事業・起業・投資の羅針盤 イノベーション四季報™】
イノベーションには「流れ」がありますが、「感覚」では捉えられません。
実際の企業の分析結果を元に「具体的な事例」を読み解いた最新情報を、今後を見通す「羅針盤」として4半期ごとに提供します。創刊号ではGAFAMの分析に正面から取り組みました。巨大企業の戦略を読み解き、その先を攻略したい方はぜひ！
★弊社書籍の紹介
弊社の新規事業創出に関するノウハウ・考え方を解説した書籍『新規事業を量産する知財戦略』を絶賛発売中です！新規事業や知財戦略の考え方と、実際に特許になる発明がどう生まれるかを詳しく解説しています。
※KindleはPCやスマートフォンでも閲覧可能です。ツールをお持ちでない方は以下、ご参照ください。
Windows用 Mac用 iPhone, iPad用 Android用
畑田康司
TechnoProducer株式会社シニアリサーチャー
大阪大学大学院工学研究科 招へい教員
半導体装置の設備エンジニアとして台湾駐在、米国企業との共同開発などを経験した後、スタートアップでの事業開発を経て現職。個人発明家として「未解決の社会課題を解決する発明」を創出し、実用化・事業化する活動にも取り組んでおり、企業のアイデアコンテストでの受賞経験あり。
あらゆる業界の企業や新技術を徹底的に掘り下げたレポートの作成に定評があり、「テーマ別 深掘りコラム」と「イノベーション四季報」の執筆を担当。分野を問わずに使える発明塾の手法を駆使し、一例として以下のテーマで複数のレポートを出している。
IT / 半導体 / 脱炭素 / スマートホーム / メタバース / モビリティ / 医療 / ヘルスケア / フードテック / 航空宇宙 / スマートコンストラクション / 両利きの経営 / 知財戦略 / 知識創造理論 / アライアンス戦略
ここでしか読めない発明塾のノウハウの一部や最新情報を、無料で週2〜3回配信しております。
・あの会社はどうして不況にも強いのか？
・今、注目すべき狙い目の技術情報
・アイデア・発明を、「スジの良い」企画に仕上げる方法
・急成長企業のビジネスモデルと知財戦略
