IoT化する冷蔵庫｜物流における在庫・温度管理の活用事例【IoT活用事例】
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☑このページで紹介している内容はIoTの活用案です。
冷蔵庫のIoTが普及している2つの背景
IoT冷蔵庫は従来の冷蔵庫よりも利便性が高く、一般家庭および物流業界において食材・物品を保管する以上の付与価値があります。
冷蔵庫のIoT化は以下2つの理由によって普及しつ従来の一般的な家庭用冷蔵庫は、ユーザーに献立の提案や買い出しの催促といった機能は備えられていませんでした。つまり、そう遠くない未来ではIoT冷蔵庫が主流となるかもしれません。
容易な在庫管理など消費者の潜在的な需要に応えられる
IoT化された冷蔵庫は消費者の潜在的な需要に応えられる多様な機能を備えており、近未来的なライフスタイルを実現可能です。
使用頻度の高い食材や扉の開閉を行う時間帯などを分析・学習し、使うごとに消費者のライフスタイルに即した利便性が注目されています。
また、ドア部のディスプレイに天気予報やタイマー、メッセージ機能などのオプションが備えられたモデルも人気です。
しかし、IoT冷蔵庫には食材の在庫を把握し、その使用頻度からユーザーの無意識な偏好を分析してメニューを提案する機能が備えられています。音声やディスプレイによる通知で食材の買い出しを促す機能もあるため、買い忘れの防止にも有効なのです。
さらにIoT冷蔵庫は紐付けられた専用デバイスを併用することで、庫内にある食材の鮮度を可視化できます。
専用デバイスで管理される食材は「新鮮な状態」・「すぐに食べるべき」・「可食期限を超過」と段階ごとにステータスが通知されるため、各食材における鮮度の把握が簡単です。
消費期限前に消費される各食材の目安量が判断できるため、過購入を防ぎ廃棄量の低減が見込めます。もちろん消費期限が切れた食材を誤用してしまうリスクもありません。
温度管理システムにより物流業界におけるコールドチェーンの業務を簡略化できる
冷蔵庫のIoT化は一般家庭に留まらず、物流業界においても普及しつつあります。
IoT冷蔵庫は生産から消費まで一定の温度に保ち続けなくてはいけない物品を輸送するコールドチェーンの業務を簡略化できるため、物流業においてコストカットを図る際に有効です。
コールドチェーンとは、冷蔵・冷凍など特定の温度をキープしながら生産者と消費者をつなげる運送方法を指します。
生鮮食品はもちろん、医療品や輸血液といった特定の環境下で管理しなくてはいけない物品を目的地まで運ぶ際は、輸送時における適切な温度管理やパッケージングの不備などを常にチェックしなくてはいけません。
とくに輸血などに使用する血液パックは一定の温度範囲からわずかでも逸脱した場合は原則的に破棄処分となるため、輸送する際はコールドチェーンが必須になります。
上述したコールドチェーンの業務はマンパワーを投じている企業がほとんどとされていますが、コストがかさんでしまう点が課題でした。さらに中継となる営業所などで一時的に物品の在庫を抱える際は、各物品を適切に保管できる温度管理および在庫管理が付随業務となります。
物流業界は人材の高齢化、および若年層の入職率が芳しくないなどの理由から人手不足も年々深刻化しています。［注1］
万が一温度が規定値を超えるなどの異常が発生した際は即時管理元へ通知されるため、急激な環境変化による物品の損傷リスクを低減して検品の手間を省くことが可能です。冷蔵施設における在庫管理では、各物品の梱包容器に専用のデバイスを取り付けることで温度や保管場所などをシームレスに把握できます。
Iot冷蔵庫が活躍する事例（在庫管理）
これまで、冷蔵庫・冷凍庫内の在庫管理には様々な課題がありました。たとえば、冷蔵庫・冷凍庫は外気の遮断のため、目が届きにくい構造になっており、賞味期限・消費期限の管理や、在庫状況の管理（現品管理）に手間がかかりました。さらに冷蔵庫・冷凍庫は人間にとって作業環境が厳しく、長時間の在庫管理業務は困難です。そこで活躍するのが、IoTを活用したIoT冷蔵庫です。ここでは、食品の在庫管理の観点から、IoT冷蔵庫が活躍する事例を3つ紹介します。
食品の仕入れ作業にかかる手間を短縮
冷蔵庫内の在庫数の確認を目視で行っている飲食店では、食品の仕入れ作業に毎日数時間かかってしまいます。IoT冷蔵庫を導入いただくと、在庫数をリアルタイムに計測し、自動で発注できるようになるため、食品の仕入れ作業にかかる手間を大幅に短縮することができます。冷蔵庫内の棚卸を行う必要もなくなり、倉庫内の作業スタッフの身体的負担も軽減できるでしょう。
食材の残量をモニタリングし、フードロスの削減に貢献する
冷蔵庫内の食品残量を正確に把握できていない飲食店では、顧客に食品やドリンクをいつでも提供できるよう、多めの発注を行っており、常に過剰在庫を抱えている状態です。しかし、IoT冷蔵庫の導入することで、食品の残量データをリアルタイムに確認でき、在庫を適正化してフードロスを削減できます。また、在庫状況を目視で確認していると、食品残量の確認ミスや、日報への記載漏れなどにより、食事やドリンクが欠品する事態が発生する可能性もあります。IoT冷蔵庫を導入し、在庫を自動で計測可能にすることで、食事やドリンクの欠品を防止し、顧客満足度の改善につなげることができます。
日報や月報を自動で作成し、事務作業の負担を軽減
IoT冷蔵庫によっては、日報や月報を自動で作成する機能のある製品も存在します。スタッフが在庫管理と接客の両方を兼務しているような食品小売店などでは、時間帯によって在庫管理業務に追われ、接客業務に集中できないという課題が見受けられます。また、在庫数を目視で確認し、紙の日報へ転記することで、手作業の多さが現場の負担にもなりえます。IoT冷蔵庫を導入すると、在庫数の確認から日報作成までシームレスに自動化できるため、在庫管理業務に割いていたリソースを接客業務に充てられるようになります。
IoT冷蔵庫が活躍する事例（温度管理）
初期コストがネックとなり導入できていないケースもあるとされていますが、活用することで品質と労働生産性の向上および業務上のコスト削減を図ることが可能です。
以下はIoT冷蔵庫が活躍する2つの事例です。
センサーによって業務用冷蔵庫の温度を遠隔管理
大容量の業務用冷蔵庫を保有する大型小売店や飲食店において、庫内の温度が異常に上昇して保管されている食品が傷み、廃棄処分となるコストロスが課題とされていました。
しかしIoT化された業務用冷蔵庫は内部にセンサーを備えたモデルがあるため、庫内の温度を遠隔管理して品質を保つことができます。店内商品の飲食で生じる食中毒などの被害からブランドイメージの失墜を防ぐため、温度管理に問題が生じた食品は安全面を考慮して破棄処分するのが一般的です。昨今は店舗型の業種において食品のトレーサビリティが注目されているため、要冷蔵品の品質管理を徹底しなくてはいけません。
IoT化された業務用冷蔵庫は庫内の温度に異常が起きた際、搭載されたセンサーが異常を検知して音声やメッセージにて自動で通知します。
そのため異常の見落としや庫内温度の設定ミスといったヒューマンエラー対策としても有効であり、通知はモバイル端末に転送できるので被害を最小限に抑制して即時性に長けたトラブルシューティングを行うことが可能です。
実際にIoT化された業務用冷蔵庫やショーケースを店舗に導入することで、廃棄処分などのコストロスを削減することが可能とされています。
業務用冷蔵庫内の温度や湿度をクラウド上にデータ化
IoT化された業務用冷蔵庫を導入することで温度や湿度といったデータを簡易に集計してクラウド上にリザーブし、営業本部などが一元的に監視可能です。人手不足で業務用冷蔵庫の正確なデータ集計にコストを費やせない店舗でも、従来のスタッフが行わなくてはいけない作業工数を低減して業務の効率化を図れます。
従来の一般的な業務用冷蔵庫を店舗で運用する際は、現場スタッフが庫内の温度や湿度といった情報を目視で確認して手書きで記録するモデルがほとんどでした。
しかし店舗の規模が大きいほど庫内のデータを集計・記録する作業は相応の時間と労力が必要であり、人手不足などを原因に繁忙であると記入漏れや測定ミスが起きるケースも少なくありません。
IoT化された冷蔵庫は庫内の温度や湿度が定期的に計測・収集されるため、スタッフが一つ一つを目視でチェックする手間が省けます。IoTシステムを導入したことで労働生産性が1割向上した飲食店の事例もあり、キャパシティが大きい店舗で導入すれば時間的なコストに余裕が生まれ、また人為的なミスがない信頼性の高いデータを集計可能です。
その理由は、温度・湿度のトラッキングのみでは現場の状況が把握できないからです。
そこでユーピーアールでは、「物流向け冷蔵庫のIoT化」を実現することで、トレーサビリティの向上とコールドチェーン確立に向けたサポートを行います。
物流向け冷蔵庫のIoT活用事例
物流向けの冷蔵庫は先述した業務店舗向けの仕様と異なり、食品や物品を輸送する際における継続的な温度管理に重点が置かれています。また輸送中に梱包が外れるなどのトラブルを早急に対応するために、こまめな点検作業を行わなくてはいけません。そのため物流業界は一部の物品を輸送する際に備えたコールドチェーンの確立が必須といえるでしょう。
しかし輸送する時間が長いほど適切な温度管理および梱包状態のチェックといったコールドチェーンの作業工程は多くなるため、トラブルが起きるリスクは必然的に高くなってしまいます。
さらに輸送物品のなかには一定の既定値内を超えた場合は破棄となる場合もあるためコストロスが課題でしたが、物流向けの冷蔵庫をIoT化することで解決可能とされています。
物流における温度管理の課題
近年、食品や医薬品などの分野において、より高い安全性の確保のための「トレーサビリティ」が重要度を増しています。
これは、生産から加工、流通にいたるまでの一連の流れをさかのぼり、追跡できる仕組みのことです
トレーサビリティの整備は、生産・加工・流通の流れを従来よりも具体的に把握することで、トラブル発生時の問題箇所（場所・時間・行程）を素早く把握するのに役立ちます。
とくに流通の場面では、品質や在庫の管理をコンピューター制御で自動化することで、調査時間の大幅な短縮につながるでしょう。
万が一食品などにトラブルが起こった場合も、消費者に対して情報提供がスムーズにできるという点もメリットと言えます。
- コールドチェーンにおいてはより厳密な品質管理が必要
トレーサビリティにおいて活躍するのがGPS追跡です。とくに車両運行などを伴う流通の場面では、現在製品がどこにあるのかがリアルタイムで把握できるため、より効率的な流通の仕組みが構築できます。
一方で、位置情報だけでは見えてこない問題というのも存在します。その一例がコールドチェーンです、傷みやすい商品の流通時における温度管理の問題です。
たとえば野菜の流通で考えてみましょう。収穫された青果は、はじめに予冷と呼ばれる低温処理を行い、高鮮度保持冷蔵庫にて保管されます。その後、出荷の段階で冷凍・冷蔵庫に積み替えられ、一定期間保管されます。このように、適切な温度管理がなされることで、野菜は鮮度を保ったまま消費者の元へと届けられるのです。
GPSを使った位置情報取得においては、現在どこに野菜があるのか、というところまでは把握できるでしょう。しかし、現在の野菜の鮮度までは確認できません。その管理をするためには、コールドチェーンの確立が必要となります。
- コールドチェーン不確立のリスクと課題
コールドチェーンの整備が間に合わなかった場合、流通の場面ではどのようなリスクが想定されるでしょうか？たとえば、より厳密な温度管理が求められる医薬品で考えてみます。
輸送中、閾値を少しでもはみ出してしまった医薬品は、安全性の観点から治療等で用いることはできません。血液製剤などは、即廃棄処分となります。当然ですが、製薬会社などの販売元は売買契約を果たせないこととなり、売上が立ちません。製品を注文した側は必要な在庫を確保できなくなりますし、結果的に患者へと医薬品がわたらないという事態も起こり得るのです。
こうした点を踏まえると、コールドチェーンの確立は多くの企業にとって急務であると言えるでしょう。しかし、コールドチェーンには生産・加工・流通など、すべての段階における温度管理が求められます。自前で構築するには、莫大なコストがかかるでしょう。そのため、日本においては大企業でなくてはコールドチェーンの確立は難しいとされています。
- データロガーによる対策と問題点
では次に、現状のコールドチェーンで用いられている温度管理の方法についても触れていきます。
万が一、冷蔵庫内で温度逸脱が発生した場合は、このデータロガーにトラッキングデータが記録されます。なお、データのなかには温度だけでなく、湿度といったものも含まれるのが一般的です。データロガーの接続方式には有線と無線があります。前者の場合、基本的には遠隔によるリアルタイムの温度トラッキングは難しいのが現状です。その他の設備を導入しシステムを構築することもできなくはありませんが、そこには少なくないコストがかかると言えるでしょう。
また、有線式のデータロガーからデータを取り出す場合には、冷蔵庫内、もしくはトラック内へと立ち入り、データロガーを取り外すなどの手間が発生します。
このように、有線式のデータロガーではトレーサビリティの面において、リアルタイムトラッキングが行えないという問題を抱えています。また、コールドチェーンという意味においても、現状のリスクと課題を解決できるものではないと言えるでしょう。
IoT化冷蔵庫の要素技術・役割分担
前項でご紹介した課題のソリューションとして、当社では物流向け冷蔵庫のIoT化をご提案しています。
以下では、その実現に向けて具体的に導入する技術と、それぞれの役割についてご紹介します。
デバイス：温度センサー付きGPS端末
- トレーサビリティとコールドチェーンを両立できるデバイスとして、温度センサー付きGPS端末のご提供を行います。
- 電源はマテリアルハンドル用冷蔵庫の電源を流用し電動できる設計となっているため、バッテリー等を別途用意する必要がなく、充電などの工数削減につながります。
- なお、デバイス本体は通信可能なケースのなかに収納する形となり、設置自体も容易です。
ネットワーク：3G
- 広域に及ぶ3Gネットワーク（携帯電話通信網）を利用することで、確実な通信を実現しました。
- また、トラックや冷蔵庫の現在位置にかかわらず、リアルタイム接続が可能。冷蔵庫内の温度や位置データを遠隔で確認できるため、現状のステータス確認に役立ちます。なお、接続方式がセルラー方式（無線）となるため、データロガーのように有線を使ったデータ抽出の手間なども削減できます。
クラウド：ユーピーアールのパッケージASP
- 物流向け冷蔵庫を積んだトラックから発信されたデータは、3Gネットワークをたどり自動的にクラウドシステムへと着信します。
- クラウドシステムにはこの膨大なデータログが蓄積されており、ユーザーフレンドリーな操作で取り出すことも可能。
- 何らかの事故が発生した場合の原因究明に役立ちます。なお、システムには問題発生時に自動でアラートをメール送信する機能も付属。
- ディスプレイの前でじっと監視する必要もありませんので、ご担当者さまの負担軽減にもつながります。
温度管理におけるユーピーアールの強み
- 当社では、それぞれのクライアントに合わせて導入サポートを実施しております。現在お客様が抱える課題は何か、それを解決するために、どのように既存システムをカスタマイズすべきかなど、密なコミュニケーションを取りながらご提案を差し上げます。また、設置や設定にかかわるアドバイスについてもお任せください。IoTに対して不安や疑問を持つお客様にも、ご安心いただける対応をお約束いたします。
- 導入後についても、冷蔵庫、デバイスの電源の共有や取得温度帯に対する機器動画に関してのアドバイスが可能です。より効率的かつ正確な運用が行えるようサポートを行いますので、どうぞお気軽にご相談ください。
- モバイルデバイスによる遠隔監視であるため冷蔵庫のバッテリーが消耗していたとしても位置・温度をモニタリングし続けることができます。
温度管理システムの事例・ベネフィット
- 当社がご提供する「物流向け冷蔵庫のIoT化」によって、どのようなベネフィットが得られるかをケーススタディ形式でご紹介します。
Case Study～食品流通の場合～
食品流通を行うG社は、物流向け冷蔵庫を積んだトラックを輸送のメインとして使用していました。しかし今年に入り、何度かこの冷蔵庫内で温度逸脱が発生していたことが判明。対策を迫られます。
しかし、エビデンスとなるものはデータロガーに記録された時間のみ。そのときにトラックがどこにいたのか？ 冷蔵庫のドアを開閉したのか？ など、実際の現場の状況を掴みきることができませんでした。
そこでG社は、一時的な対処として想定されるリスクを列挙し、その解決に向けたオペレーションを追加します。しかしこれが現場からすると大きな負担となり、不満があがるようになりました。G社はこうした失敗を踏まえ、まずは冷蔵庫内における温度逸脱の原因を明確にすることを第一と考え、当社のソリューションを導入することを決意していただく運びとなりました。
システム導入によって得られたベネフィット
当社がご提案する「物流向け冷蔵庫のIoT化」を採用されたG社では、どのようなベネフィットが得られたのでしょうか？温度逸脱問題だけでなく、そのほかの副次的な効果も含めご紹介します。
温度逸脱の原因が判明
温度センサー付きGPS端末を用いたことで、温度逸脱がどの場所のどのタイミングで発生したのかが判明しました。今回のケースでは、冷蔵庫ドアの開閉にかかわるオペレーションが守られていなかった点が、大きな要因であることがデータから分かったのです。予想による対策をしていたときはこうした事態は想定されておらず、当然オペレーションは守られていると考えられていました。
しかし、データというエビデンスが取れたことにより、余計なトライ＆エラーを回避できたと言えるでしょう。
最終的にG社では、なぜオペレーションが守られないのかといった点で議論が交わされ、業務マニュアルの改訂が行われました。現場の意見も採り入れられたことで、より効率的な業務フローの確立につながったようです。
GPSによる位置情報を取得
それまでG社では、マテハンとしての冷蔵庫の偏在をリアルタイムで把握できていませんでした。大きな問題につながったことはこれまでなかったものの、トレーサビリティの向上が求められる現代における必要性は十分に理解していたそうです。
今回、温度センサー付きGPS端末を導入したことで、冷蔵庫の温度逸脱問題と同時に、上記の課題を解決できたのは大きなベネフィットであったようです。
もちろん、データロガーとGPS端末を別々に用意するという方法もありましたが、一元化できるのであればそのほうがメリットは大きいと言えます。
結果的に、コールドチェーンとトレーサビリティの両方にかかわる課題を一度に解決できたことで、そこに充てるべき労力の削減にもつながったようです。
安価な制作コストで実現
温度センサー付きGPS端末の導入前、G社がもっとも懸念していたのはコストでした。GPS端末を追加するだけであればそこまでの初期費用はかかりません。しかし、自社の課題に合わせてカスタムをし、かつシステムについても開発をするとなると、中小企業にとっては大きな負担が課せられます。
しかし当社の温度センサー付きGPS端末は、既存システムのカスタマイズによってIoT化を実現した製品です。充実の機能・システムであるにもかかわらず、他社に比べて非常に低コストでG社のご要望にお応えできました。
このように、トレーサビリティやコールドチェーンの実現を目指してはいるものの、そこにかかる費用捻出がネックとなっている中小企業さまにとって、当社のご提案には大きなメリットがあります。
停電等のトラブル時での対応
モバイルデバイスであり、冷蔵庫のバッテリと別で稼働しているシステムであるため停電や機器の故障等の際にも位置情報・温度情報をモニタリングできることでエビデンスを残すことができます。
まとめ
冷蔵庫内にセンサーやデータロガーを搭載したIoT冷蔵庫は、一般家庭および物流業界で急速に普及しつつあります。
IoT冷蔵庫を導入すれば、食材の在庫の把握や、ユーザーの好みに基づくメニューの提案など、消費者のライフスタイルがより豊かになります。
業務用のIoT冷蔵庫は、輸送中や保管中の温度管理や、停電・機器の故障といった不測の事態が発生した際のエビデンスの取得など、コールドチェーンの確立に向けた強力な味方です。
IoT冷蔵庫は、すでに食品・医薬品の在庫管理や温度管理の分野で活躍しています。物流業界で年々深刻化する人手不足や人材の高齢化に対応するためにも、IoT冷蔵庫は欠かせません。
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