ロジスティクス4.0とは?物流DX時代に求められる在庫・倉庫管理のあり方
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在庫管理

ロジスティクス4.0とは?物流DX時代に求められる在庫・倉庫管理のあり方

ロジスティクス4.0とは、AI・ロボティクスによる「省人化」と、IoTによる「標準化」を進め、物流の基本オペレーションを装置産業化する考え方です。近年、EC市場の拡大や消費者ニーズの多様化により物流量は増加し、少子高齢化による人手不足や2024年問題など、物流業界を取り巻く環境も大きく変化しています。

こうした課題に対応するため、物流業務のデジタル化に加え、企業やシステムを横断したデータ連携によって物流全体を最適化する「ロジスティクス4.0」が注目されています。

本記事では、ロジスティクス4.0の基本的な考え方から、それを支える技術や企業の導入事例を交えて解説します。

ロジスティクスの進化と4.0までの歴史

物流は、社会や技術の発展とともに進化を遂げてきました。

国土交通省が公開している資料「Logistics 4.0-ビジネスイノベーターによる物流の革新」では、この変遷を「Logistics 1.0~4.0」としています。

区分

時期

主な変化

概要

Logistics 1.0

20世紀~

輸送の機械化

トラック・鉄道・船舶の普及による大量輸送

Logistics 2.0

1950-60年代~

荷役の自動化

フォークリフト、自動倉庫、コンテナ化

Logistics 3.0

1980-90年代~

管理・処理のシステム化

WMS・TMSによる物流管理、通関・手続きの電子化

Logistics 4.0

現在

物流の装置産業化

ロボットやデータ連携による省人化・標準化

Logistics 1.0〜3.0では、輸送や倉庫作業の効率化、物流情報のデジタル化など、物流業務そのものの高度化が進められてきました。

一方、Logistics 4.0では、AIやIoT、ロボティクスなどのデジタル技術を活用して、物流拠点だけでなく、荷主・物流事業者・設備・システムなどが保有するデータを連携させることで、サプライチェーン全体の最適化を目指す考え方です。

「Logistics 1.0〜4.0」という呼称について

「Logistics 1.0〜4.0」は、後年になって物流の進化を振り返って整理された呼称であり、各段階の取り組みが必ずしも厳密な意味での「ロジスティクス = サプライチェーン全体の最適化」ではない点にご留意ください。

ロジスティクス4.0の特徴

同資料では、ロジスティクス4.0によって物流ビジネスにもたらされる変化として、「省人化」と「標準化」の2つが示されています。

省人化

AIや物流ロボット、自動搬送設備などの活用により、これまで人が担ってきた操作や判断を機械が代替することで、省人化を実現する方向性が示されています。これにより、限られた人員でも安定した物流サービスを維持できる体制の構築が期待されています。

標準化

同資料の指す標準化とは、企業や業界の垣根を越えて物流に関するデータや機能を連携して、物流企業や輸送手段、物流ルートなどを柔軟に組み合わせられるようにする考え方です。サプライチェーン全体をつなぐ「垂直統合」、企業間で物流リソースを共有する「水平統合」、交通・気象・災害情報など物流以外のデータとも連携する「物流の範囲を超えた統合」が挙げられています。

これにより、個々の物流拠点や企業単位の最適化ではなく、サプライチェーン全体として最適な意思決定を実現する方向性が示されています。

省人化・標準化がもたらす「装置産業化」

省人化と標準化が進むことで、「運ぶ」「保管する」「梱包する」「手配する」といった物流の基本オペレーションは、装置産業化すると同資料に記されています。つまり、ロジスティクス4.0は、単なる業務効率化にとどまらず、生産性や物流品質の向上、そして持続可能な物流体制の構築につながると位置づけられます。

参考文献:Logistics 4.0-ビジネスイノベーターによる物流の革新

ロジスティクス4.0を支える技術

ここでは、ロジスティクス4.0を支える技術や取り組みについて解説します。

AIによる需要予測・業務最適化

物流分野では、需要予測や在庫管理、配送計画にAIを活用する動きが広がっています。従来は、担当者の経験や過去実績をもとに需要予測や在庫計画を立てることが一般的でしたが、近年ではAIが販売実績や季節要因、天候、キャンペーン情報などのデータを分析することで、より精度の高い予測が可能となっています。

また、AIは需要予測だけでなく、倉庫内の作業計画やピッキング順序の最適化、配送ルートの作成にも活用されています。物流量や作業状況に応じて、これらの計画を最適な形で提案できるため、作業効率の向上や配送コストの削減につながります。

IoTによる物流データのリアルタイム活用

ロジスティクス4.0が目指す標準化には、IoT(モノのインターネット)の活用が欠かせません。センサーや通信機器を通じて、物流に関するさまざまな情報をリアルタイムで収集・共有できるようになります。

例えば、RFIDタグを商品に取り付けることで、非接触・一括読み取りにより、倉庫内の在庫状況を瞬時に把握できます。さらに、設備や物流ロボットに取り付けたセンサーから稼働状況や車両の位置情報を取得することで、設備保全や輸配送管理の高度化が期待されています。

こうしたデータは自社内にとどまらず、各拠点や取引先とも共有されることで、企業の垣根を越えた物流の標準化を支える基盤となります。

AMR・AGVなど物流ロボットの導入

物流業界では、人手不足への対応や生産性向上を目的として、物流ロボットの導入が進んでいます。代表的なものとして、倉庫内作業を支援する「AMR(自律走行搬送ロボット)」や「AGV(無人搬送車)」といったマテハン機器が挙げられます。

これらを導入することで、搬送や仕分けに加え、商品や棚を作業者のもとまで運ぶGTP(Goods to Person)によるピッキング作業の効率化を実現します。

近年では、AMRやAGVだけでなく、自動倉庫や自動仕分け機、ロボットアームなどの自動化設備との連携も進んでいます。これらを組み合わせることで、倉庫内業務の省人化や効率化を図るとともに、物流全体の生産性向上にも貢献します。

自動運転・ドローンによる輸配送の自動化

輸配送分野でも、自動運転技術やドローンの活用に向けた取り組みが進められています。自動運転トラックは、ドライバー不足への対応や輸送効率の向上を目的として、高速道路での隊列走行や特定エリアでの自動運転などの実証が進められています。

一方、ドローンは山間部や離島など、従来の配送手段では時間やコストがかかる地域での活用が進んでいます。災害時の物資輸送や医薬品の配送などでも実証が行われており、新たな輸配送手段として期待されています。

現時点では法規制や運用面の課題もありますが、自動運転やドローンは、輸配送における人手への依存を減らす省人化の取り組みとして、ロジスティクス4.0を支える技術のひとつです。

在庫・倉庫管理はどう変わる?

ロジスティクス4.0によって、在庫・倉庫管理に求められる役割も変わりつつあります。従来は、倉庫内の入出庫や在庫数量を正確に把握して、作業を効率的に進めることが主な目的でした。しかし、そのあり方は今、大きく変化しています。

システム連携による物流データの最適化

ロジスティクス4.0では、ERPやWMS、TMSなどのシステムを連携させ、物流データを一元的に管理することが前提となります。

システム

主な役割

WMS:倉庫管理システム

入出庫管理、在庫管理、ロケーション管理、ピッキング指示

ERP:基幹業務システム

受注・販売・在庫・購買・生産・会計などの基幹業務全般

TMS:輸配送管理システム

配送計画、配車管理、配送状況の管理

例えば、ERPで受注データを管理し、そのデータをWMSへ連携して在庫引当や出荷指示を行います。さらにTMSと連携することで、受注から配送計画までを一貫して管理します。また、AIによる需要予測やIoTから取得した物流データを活用することで、作業計画や在庫配置の最適化も可能となります。このように、ロジスティクス4.0では、複数のシステムが連携して、物流情報をリアルタイムに共有しながら業務を進める体制へと変わりつつあります。

人と物流ロボットの協働

ロジスティクス4.0では、AMRやAGVなどの物流ロボットを活用することで、人とロボットが協働する倉庫運営が進んでいます。

例えば、重量物の運搬や庫内の移動はロボットが担い、人は検品や梱包を担うといった役割分担が進んでいます。これにより、作業者の身体的な負担が軽減されるだけでなく、物流量の変動にも柔軟に対応しやすくなります。

ロジスティクス4.0は、人を物流ロボットに置き換えることを目的としているわけではありません。それぞれの強みを生かして連携することで、作業負担を抑えながら生産性を高めることにあります。

IoTによるリアルタイム監視

ロジスティクス4.0では、IoTの活用によって、在庫や設備、保管環境の状態をリアルタイムに取得し、WMSと連携して管理に反映する運用が進んでいます。RFIDによる在庫管理だけでなく、重量センサーによる残量把握、温度・湿度センサーによる保管環境の管理など、継続的に監視できる体制を構築します。

さらに、コンベアなどの搬送設備にIoTセンサーを取り付けて稼働状況をリアルタイムに取得することで、異常やエラーの兆候をいち早く把握できるようになります。こうしたリアルタイム監視によって、業務の停止や商品ロスといったリスクを最小限に抑えます。

サプライチェーン全体最適への発展

ロジスティクス4.0では、在庫・倉庫管理の対象が、個々の拠点単位からサプライチェーン全体へと広がっています。

従来は、各倉庫が個別に在庫を管理し、それぞれの拠点内で業務効率を高めることが重視されてきました。しかし、物流量や需要が大きく変動する現在では、ひとつの拠点だけを最適化しても、企業全体として最適な物流を実現できるとは限りません。

そこで、拠点内で行われてきたシステム連携の仕組みを、複数の物流拠点や工場、販売拠点にまで広げ、在庫や需要情報を一元的に管理する取り組みが進んでいます。各拠点の情報をリアルタイムで共有することで在庫の偏在を防ぎ、需要変動にも柔軟に対応できる体制を築くことが、ロジスティクス4.0が目指す姿です。

ロジスティクス4.0を実践する企業の事例

安田倉庫株式会社|AMR導入で医療物流の搬送を効率化

安田倉庫株式会社は、九州営業所のメディカル物流業務が抱えていた課題に対応するため、重量物対応型のAMRを取り入れました。同拠点では、重量物のケースピッキングや長距離搬送に伴う、作業者の身体的負担が課題となっていました。そこで導入されたのが、耐荷重1,500kgのForwardX社製AMR「Max 1500-L Slim」です。

人やフォークリフトが担っていた重量物の搬送をAMRへ移管することで、作業負担の軽減と搬送作業の効率化を図りました。既存の倉庫レイアウトを大きく変えることなく導入できた点も、選定の決め手となっています。このように、単に人手をロボットに置き換えるだけでなく、現場が抱える具体的な課題(重量物・レイアウト制約)に合わせて選定することも、ロボット導入の重要なポイントといえます。

引用:安田倉庫、メディカル物流現場に重量物対応AMRを導入(PDF)

国分グループ本社株式会社|AI需要予測で物流288拠点を最適化

国分グループ本社株式会社(以下、国分グループ)は、AI需要予測機能と在庫最適化機能を連携させたシステムを、対象となる物流288拠点すべてに導入しました。食品卸売業では、取扱商品数が多く、季節、天候、販売動向による需要変動も大きいため、欠品を回避しながら過剰在庫を抑制する必要があります。

国分グループの取り組みでは、過去の販売実績などをAIで分析して、需要予測の結果を発注量や在庫水準の判断へ反映することで、安定供給と在庫効率の両立を図っています。

また、AI需要予測と、需要変動や供給の遅れといった予期せぬ事態に対応して欠品を防ぐ「安全在庫適正化機能」を組み合わせることで、自動発注できる商品の増加、欠品率の減少、在庫の適正化が進んでいます。

発注現場では、作業時間の大幅な削減により重要業務に注力できるようになったほか、経験の浅い若手担当者でも安定した業務品質の維持につながったことなどが挙げられています。

引用:国分グループ本社の対象288拠点で導入。AI需要予測と在庫適正化機能の連携で、欠品削減と発注業務の精度向上に貢献。 | DATAFLUCT

AGC株式会社|IoTセンサー付きISOコンテナで物流を可視化

世界最大級のガラスメーカーであるAGC株式会社は、IoTセンサーを搭載した「ISOコンテナ」(国際規格で統一された貨物用コンテナ)を活用した、新たなサービスを2025年後半から展開しています。同社の取り組みでは、顧客先に設置したISOコンテナのセンサーから内容量を取得し、そのデータに基づき納入時期を提案しています。これにより、顧客側の在庫管理や発注作業の省力化を実現するだけでなく、データを活用した納入計画の最適化にもつながっています。

引用:デジタル技術で化学製品の物流効率化とお客様の在庫管理省力化を実現 | AGC

ロジスティクス4.0の実現に向けて企業が取り組むべきこと

データ連携を前提とした物流体制を構築する

ロジスティクス4.0では、在庫管理、倉庫管理、輸配送管理、販売管理を個別に最適化するのではなく、各領域のデータを連携させ、物流全体を一体的に管理する体制が求められます。各システムに情報が分散し、部門ごとに異なるデータが管理されている状態では、全体最適を前提とした判断は困難です。

例えば、ERPが保有する受注データと、WMSが管理する在庫数量やロケーション情報、TMSが管理する配車計画を連携させることで、受注から保管、出荷、配送に至る一連の物流業務を統合的に把握できます。これにより、需要変動や出荷状況に応じた在庫数量の調整や、配送計画の最適化を図れます。

AI・IoT・物流ロボットを段階的に活用する

AIやIoT、物流ロボットは、物流業務の高度化や省人化に大きく寄与する技術ですが、導入すること自体を目的とすべきではありません。自社の物流課題を明確にした上で、期待する効果と投資する負担を比較しながら、段階的に活用範囲を広げることが重要です。

AIやIoTであれば、まずは需要予測や在庫の可視化など、既存データを活用しやすい領域から始め、効果を確認しながら作業計画や配送計画の最適化へと対象を広げていく進め方が現実的です。

物流ロボット(マテハン機器)についても同様に、倉庫全体を一度に自動化するのではなく、搬送距離が長い工程や作業負荷が高い工程など、効果を見込みやすい領域から着手することが重要です。

AMRやAGV、自動倉庫などは、倉庫のレイアウト、取扱商品の特性、物量の変動幅によって適否が異なるため、導入前には作業量や動線、稼働時間を分析して、自動化に適した工程を見極める必要があります。

WMSを基盤に倉庫内のデータと業務を連携する

ロジスティクス4.0の実現において、WMSは倉庫内の業務と物流データを管理し、各システムの連携を支える基盤として位置付けられます。WMSは、入荷、保管、在庫移動、ピッキング、検品、出荷といった倉庫内の各工程を管理して、在庫ごとの所在や在庫数量、作業進捗を可視化する役割を担います。物流ロボットやIoT機器、AIも、WMSと連携することで、倉庫内の業務に活用できます。

例えば、WMSとAMRを連携させることで、出荷指示に基づいて必要な商品や棚を搬送できます。また、AIによる需要予測の結果をWMSに反映すれば、需要の見込みに応じて、あらかじめ在庫配置を最適化することも可能です。

ロジスティクス4.0は、単一の技術やシステムを導入することで実現するものではありません。物流データと業務フローを統合し、WMSやAI、IoT、物流ロボットを連携させることで、物流現場の可視化、自動化、最適化を継続的に進めていくことが重要です。

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