倉庫自動化でブラウンフィールド施設をレトロフィット：費用対効果に優れたソリューション

倉庫業務を拡大するには、グリーンフィールド（未開発地）に新施設を建設することが最適なように思えますが、既存のブラウンフィールド（既存地）施設のレトロフィット（改修）はコスト面でも戦略面でも優れた選択肢です。この記事では、ブラウンフィールド施設における自動化とグリーンフィールド施設における自動化の主な違いや、ブラウンフィールド施設の自動化に伴う課題、そして移転ではなくレトロフィット（改造・改修）を通じて既存のスペースをアップグレードすることの価値について解説します。

ブラウンフィールドプロジェクトとは？

「ブラウンフィールド」とは既存の工業用地または商業用地を指します。ブラウンフィールドには過去に開発された古い建物やインフラが残り、過去の環境汚染などの問題がしばしば存在します。こうした施設の特徴は、既存の構造物やインフラ、汚染のおそれのある土地、その他の制約があることで、新たな工業用地や商業用地として再利用、再開発、拡張する前に評価と修復が必要です。

ブラウンフィールド再開発プロジェクトの例

米国のブラウンフィールドプロジェクトの一例として、ニューヨークのハイラインパークがあります。ハイラインパークは、何十年も放置されていた貨物鉄道の高架線遺構の上に建設された公共の公園です。路線は廃線となり、マンハッタンのウェストサイドで雑草だらけの場所と化していました。

地域社会と市当局は、構造物を取り壊す代わりに、使われなくなった鉄道インフラを革新的な公共空間として再利用するため、ブラウンフィールド再開発プロジェクトを開始しました。約2.4キロに及ぶハイラインパークの見どころは、庭園、遊歩道、休憩エリア、アート作品、街を見渡せる素晴らしい眺望などです。

このプロジェクトでは、荒廃した敷地を浄化する大規模な修復作業が行われました。レクリエーション空間、緑のオアシス、そして地域活性化の触媒として、この土地は地域に愛される公園へと生まれ変わりました。ハイラインパークの成功からわかることは、ブラウンフィールドを再開発することで、環境問題に取り組みながら、放置された地域を価値ある公共資産へと刷新できるという事実です。

グリーンフィールドプロジェクトとは？

グリーンフィールドプロジェクトとは、未使用地や未開発地に建築される新しい建設施設や開発事例を指します。工業用地、商業用地、住宅用地として利用されてきたブラウンフィールドとは異なり、グリーンフィールド施設は、既存のインフラや開発のない空き地や農地に建設されます。グリーンフィールドプロジェクトでは、まったく新しい構造物や施設をゼロから建設するので、既存の建物や環境問題による制約や制限を受けることなく、斬新な設計やレイアウトが可能です。こうした施設用地は、工業用、商業用、住宅用として以前に開発・利用されたことがないので、「グリーン」つまり「新規」ということになります。

グリーンフィールド開発プロジェクトの例

大規模なグリーンフィールドプロジェクトの有名な事例として、Tesla社のギガファクトリー建設があります。このギガファクトリーは、Tesla社が電気自動車用バッテリー、エネルギー貯蔵製品、その他の再生可能エネルギー部品の生産用に設立した大規模施設です。米国ネバダ州に位置するギガファクトリーは、グリーンフィールドプロジェクトの代表例として知られています。このプロジェクトでは、未開発の土地や未利用の土地に大規模な施設を建設しました。

Tesla社の車両とエネルギー貯蔵システムに使用するリチウムイオンバッテリーを製造する目的から、この工場は最先端技術と持続可能な取り組みを導入し、ゼロから建設されました。プロジェクトはその規模、革新的な設計、環境に優しい製造プロセスへの取り組みにより、大規模なグリーンフィールド開発の模範になるとともに、バッテリー生産に革命を起こすだけでなく、自動車およびエネルギー分野で持続可能性に優れた製造方法の新たな基準を確立することも目指しています。

レトロフィット（改造・改修）プロジェクトとは？

マテリアルハンドリングやサプライチェーンの領域では、「ブラウンフィールド」や「レトロフィット（改造・改修）」という用語がよくセットで使われます。通常、汚染状況に対処する本来のブラウンフィールド事業を扱うのは、建築、土木、建設といった業種の企業ですが、改修プロジェクトに従事するのは主にシステム統合の技術者たちです。

レトロフィットとは、古い建物を新しい用途に転用することです。倉庫の分野では、時代遅れの仕分けおよび搬送システムをより高速で効率的なシステムに置き換えることが含まれます。

倉庫レトロフィットプロジェクトの例

Benetton社は、AutoStoreを導入した数百例の倉庫の1つです。この世界的なファッションブランドは、eコマースを通じて新世代の顧客と自社製品を結び付けました。しかし、オンラインカスタマーが期待するサービス、スピード、時間厳守、および確実性を提供するために、イタリアのフルフィルメントセンターにおいて新しい物流方法を確率することが必要でした。

同社は新たな施設を建設するのではなく、AutoStoreを施設に組み込む形でのレトロフィットを決定しました。このようなオーダーメイドの改修により、Benetton社のビジネスモデルや運営戦略に最適なシステムが実現しました。持続可能性という目標にも合うAutoStoreは、Benetton社の既存の構造物に適合し、新規の建設による環境への負荷を軽減できました。拡張性に優れたAutoStoreは、将来のビジネストレンドやニーズにも対応でき、成長と拡大を目指したサステナブルなソリューションを提供できました。

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ブラウンフィールドとグリーンフィールドの違いとは？

サプライチェーン管理の分野でブラウンフィールド倉庫について議論する場合、たいていは効率性の向上、保管容量の最適化、自動化の導入、サプライチェーン需要の変化への対応など、既存施設のアップグレードやレトロフィットの手法が焦点となります。新たな土地に建設されたグリーンフィールド倉庫と異なり、ブラウンフィールド倉庫では、現代的なサプライチェーンの習慣、技術の進歩、運用の要件に合わせるための評価や将来的な見直しが必要です。企業によっては、その土地の以前の用途に由来する制約に対処しながら、物流の改善、在庫管理の合理化、自動化システムの導入などを目的に、ブラウンフィールド倉庫の改修や再構成を選択することも考えられます。

ブラウンフィールド施設のレトロフィットと新規移転で得られる価値の比較

レトロフィットは大変な作業に思えるかもしれませんが、多くの成功事例があります。新しい場所に移転しない場合にはかなりのコストが削減できます。ゼロから新拠点を建設する場合、新しく賃貸契約を結び、業務を二重に行い、管理チームを移転させ、スタッフを新規に雇用する場合もあるでしょう。グリーンフィールド施設への移行中にはサービスの中断が発生し、在庫のダウンタイムにつながる可能性があります。一方、レトロフィットであればスムーズな移行が可能であり、サービスの中断も最小限に抑えることができます。

ブラウンフィールド倉庫への自動化導入では、持続可能性や環境問題にどのように取り組むのか？

ブラウンフィールド倉庫に自動化を導入すると、廃棄物、エネルギー使用量、環境への影響を最小限に抑えながら、全体的な効率と生産性を向上させるので、より持続可能な運用に貢献できます。ブラウンフィールド倉庫に自動化を導入することは、いくつかの点で持続可能性と環境への取り組みと一致しています。

• エネルギー使用の最適化：自動化技術にはエネルギー効率の高い設計が組み込まれていることが多く、全体的なエネルギー消費が削減されます。
• 廃棄物の削減：在庫管理とオーダーフルフィルメントの精度が向上することで、廃棄物が最小限に抑えられ、過剰在庫による環境への影響が軽減されます。
• 輸送の最適化：自動化システムはルートとスケジュールを最適化し、燃料消費と二酸化炭素排出量を削減します。
• 長期的なメリット：テクノロジーが初期段階での製造は環境に影響を与える可能性がありますが、廃棄物とエネルギー使用量の長期的な削減はこのような懸念を上回ります。

ブラウンフィールド施設の自動化の課題とは？

ブラウンフィールドでの自動化を検討する際、いくつかの課題が存在します。

• 建物の適合性：既存の建物は自動化に対応できますか？天井高、床の品質・強度、防火システムなどの要素を評価する必要があります。
• スペースの最適化：現在の施設のレイアウトは運用ニーズに効率的に適合していますか？最適でないレイアウトは運用コストを増加させる可能性があります。
• 既存のシステムとの統合：既存のシステムに自動化を統合するのは複雑になる場合があります。AutoStoreなどのモジュール式自動化テクノロジーは、既存のシステムと連携するように構成できるため、従来のAS/RSシステムに欠けている柔軟性が得られます。

モジュール式の倉庫自動化技術と段階的導入のメリット

AutoStoreのようなモジュール型自動化テクノロジーの強みの1つは、手動プロセスを継続しながら段階的に自動化を導入できることです。この柔軟性により、企業は影響が大きく動きの遅い製品から始めて、特定のニーズに基づいて他の領域に徐々に自動化を導入できます。この適応性は、システムの切り替え中にブラウンフィールド施設での運用を最適化するためには非常に重要です。

実際、1,250を超えるAutoStoreシステムの約65%は、自動化専用に建設された施設ではなく、レトロフィットされた施設に設置されています。これは、モジュール式システムの柔軟性によるもので、どのような倉庫レイアウトにも適合し、どのようなハードウェア技術やソフトウェア技術とも統合でき、簡単に拡張できるように設計されているためです。

Best Buy社やPUMA社といった企業は、ブラウンフィールド施設へのAutoStoreの導入に成功した有名ブランドの一例です。コストの削減、空間の最適化、既存システムとのシームレスな統合を実現しています。

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AutoStoreの導入に必要な作業規模を決定する要因とは？

一般的に、AutoStoreの導入要件は、床荷重と防火対策要件が厳しい同等の倉庫自動化システムよりも緩やかです。ただし、Gridは密閉された保管エリアであるため、平らで水平なコンクリート床とある程度のスプリンクラーの改修が必要です。

平らな床面を作るために必要な作業と、それにかかるコストは？

AutoStoreの仕様に精通した専門のサブコンサルタントが床面の調査を行い、倉庫の床面を完全に水平にするために必要な作業範囲を判断します。一般的な工程では、研磨し、補修を行い、約2.4センチの薄い上層をコンクリート板に重ねます。新しいコンクリート板の敷設や、交換が必要な場合もわずかながらあります。床を平らにするコストは施設によって異なりますが、他社の自動化技術のコストに比べれば高くありません。ブラウンフィールド施設の自動化を求める多くの企業にとって、AutoStoreは魅力的な選択肢であると言えます。

平らな床を作る工程

産業用床材専門の世界的企業、CoGri社はAS/RS（自動倉庫システム）仕様に精通しており、同社が作業を行ったAutoStoreの全床面積は、ヨーロッパ、アメリカ、カナダ、アジア、およびオーストラリアを含む世界全体で50万平方メートルを超えています。

同社は、特許取得済みのレーザー誘導式Robotics Profileographデジタル測定装置を使用して調査を行い、床面の平坦性をチェックします。基本的に、Profileographは、床に沿って移動しながらAutoStoreの設置条件を判別する装置です。調査は、AutoStore床仕様の条件に基づき1メートル間隔で実行されます。Profileographで、同社は2本の線を調査し、1.2メートルと2.4メートルの2つのゲージ長に対する平坦性と水平性のデータを収集します。

Profileographは床の平坦度の6つの特性を測定します。追加アタッチメントを使用すれば、TR34 DM、EN 15620:2008*、DIN 15185、VDMA、FEM、およびACI F minにおける表面均一性仕様で測定できます。

形状が極度に悪いエリアはそれほど多くありません。時間もコストもかかる床の研磨よりも、表面施工である上塗りが推奨されます。

「たいていの場合、現場での活動への影響を最小限に抑え、プロジェクトプログラムに支障をきたすことなく、床を研磨して基準に適合させることができることがわかっています」と、CoGri社の子会社であるFace Consultants, Ltd.社のコンサルタント、 James Dare氏は語っています。

「これらの作業を実行するためのコストは一概にはいえず、床の状態、AutoStoreの設置面積、および修復方法によって異なります。プロジェクトによっては、少人数のチームで1週間以内に作業を完了できる場合もありますが、大規模なチームで数週間作業する必要がある場合もあります。」

CoGri社では歩行型研磨機を使用しており、CoGriグループの調査専門員が常に接地部分をチェックし、規制順守を検証しながら、修復を行います。費用面から「研磨不可能」と判断された床には通常、CoGri Fastfloor ITなど、スクリードを使って上塗りが施されます。

環境に優しいコンクリート代替材を使った床

アッシュクリート（石炭灰コンクリート）やシリカベースの混和材など、環境に優しいコンクリートの市場は大きく成長していますが、工業用床は複数の特性を備えている必要があり、表面の均一性を担保できる範囲での扱いやすさが求められます。床材の二酸化炭素排出量を削減するには、「最初に正しく行う」ことが最も良い方法です。スラブがオーバースペックにならないように、かつ、システムの荷重を適切に支えられるように留意します。そうすることで、追加の修復や交換を行わずに済みます。適切な条件であれば、PFA（微粉燃焼灰、別名「フライアッシュ」）やGGBS（高炉水砕スラグ）をセメントの代替材として使用し、二酸化炭素排出量を削減できます。前者は石炭燃焼の副産物であり、後者は鉄鋼生産の副産物です。

結論

結論としては、成長を理由に既存の場所を放棄しないことです。既存のままでは、自社倉庫が持つ潜在力の50%も利用できていない可能性が高いのです。ブラウンフィールド施設に倉庫自動化を導入することで、空間を最大限に活用できます。ブラウンフィールドの活用はコスト効率が高く、戦略にかなっており、新しいグリーンフィールド施設の建設に代わる選択肢となります。ブラウンフィールドの自動化における課題は解決できるものであり、移転ではなく既存の空間を最適化するという選択肢には価値があります。AutoStoreのようなモジュール式の自動化技術を活用し、専門的なパートナーと協力することで、自動倉庫業務へのスムーズな移行を実現し、効率性と競争力を高めることができます。

よくある質問

自動化によって、ブラウンフィールドである既存の倉庫敷地はどのように生まれ変わりますか？

自動化は、最新技術によって業務合理化・精度向上・全体的な効率の最適化を実現し、既存のブラウンフィールド倉庫に革命をもたらす可能性があります。またロボット、AI駆動システム、IoTデバイス、高度なソフトウェアソリューションの実装も可能になります。こうした最新技術によって在庫管理、ピッキング、梱包、輸送などの日常業務を自動化することで、処理能力と生産性を向上させながら、手作業やエラーを減らし、運用コストを削減できます。

ブラウンフィールド倉庫のアップグレードに最適な自動化技術は？

ブラウンフィールド倉庫のアップグレードに適した自動化技術例は以下のとおりです。

• 資材搬送用の自動倉庫システム（AS/RS）、無人搬送車（AGV）、または自律走行搬送ロボット（AMR）
• 在庫の追跡と管理を改善するための倉庫管理システム（WMS）と倉庫制御システム（WCS）
• ロボットやピックトゥライト技術を活用した自動ピッキングシステム
• リアルタイムでのデータ収集と分析のためのIoTデバイスやセンサー

ブラウンフィールド施設の自動化の課題は？

• 既存機器とインフラ：既存の施設には古い機器やインフラが残っていることが多く、最新の自動化システムとの互換性がない可能性もあります。その場合、大規模なレトロフィットや機器の交換まで必要になることもあります。
• 統合の複雑さ：新しい自動化システムと既存のインフラとの統合は難題です。既存システムは異なる通信プロトコルや技術を使用している可能性があり、相互運用性が大きな課題となります。
• ダウンタイムと中断：ブラウンフィールド施設に自動化を導入する際、設置とテストのために設備の一部の閉鎖が必要になる可能性があります。その結果、ダウンタイムや生産の中断が発生し、収益性に影響を及ぼす場合があります。
• 人材の不足：既存システムを扱い、最新の自動化基準にアップグレードするために必要なスキルを持っている人材の確保は簡単ではありません。こうした分野の専門家の育成や雇用には、時間とコストがかかります。
• 安全性への懸念：古いシステムは最新の自動化システムと同じ安全機能を備えているとは限らないので、アップグレードの過程で作業員の安全を確保することは極めて重要です。

ブラウンフィールド施設を自動化するメリットは？

• 既存投資の最大化：ブラウンフィールドの自動化によって、企業は既存の資産や投資を最大限に活用できます。これは、施設を新設せずに効率性を向上させるという費用対効果に優れた方法です。
• 段階的な改良：ブラウンフィールドの自動化によって、段階的に自動化を進めることができるので、コストの管理と生産中断の最小化に役立ちます。一度に1セクションずつ自動化していくことができます。
• 環境負荷の低減：既存施設のアップグレードは、施設の新設よりも環境に優しく、新たに必要になる資源や土地を少なく抑えることができます。
• 歴史的・地域的状況の保全：事例によっては、ブラウンフィールドの自動化によって、歴史的に重要な産業施設の保護に貢献しながら、業務を最新化できる場合もあります。
• 地域の専門人材活用：産業の伝統が根強い地域で事業を展開している場合、アップグレードによって活用できる既存システムの専門家が地域で見つかる可能性があります。
• 規制順守と安全性の改善：ブラウンフィールドの自動化は、古い施設を最新の安全規制や環境規制に適合させることによって全体的な安全性を改善し、環境リスクを低減します。
• データおよび制御の改善：自動化システムをアップグレードすることで、データ収集機能や分析機能を改善できるので、さらに多くの情報に基づいた意思決定やプロセス制御の改善が実現します。

古い倉庫設備の自動化から得られるメリットが最も大きい業界や部門は？

eコマース、小売、製造、物流、流通などの業界では、自動化によって最適化できる反復的な作業が大量に存在するので、古い倉庫施設の自動化によって大きなメリットを得られます。ただし、これらの業界に限らず、倉庫業務に携わる業界であれば、自動化によって効率の改善やコストの削減を達成できます。

ブラウンフィールド倉庫に自動化を導入する際に必要な、既存のインフラに関する検討事項とは？

既存のインフラについての考慮事項として、現在のシステムと新技術との互換性の評価、自動化機器を収容するために構造的な変更が必要かどうかの判断、電力およびネットワーク要件の評価、安全基準および安全規制の確実な順守などが挙げられます。

AutoStoreをブラウンフィールド施設内に設置するために、通常必要な作業範囲は？

作業範囲は場所によって異なりますが、通常は床の平準化が必要です。最も一般的な工程としては、研磨、補修、コンクリートへの薄塗材の塗布などがあります。新しい床材を上塗りすることで、表面を数センチ上げる場合もまれにあります。コストは変動しますが、1平方メートルあたり数千円が一般的です。

ブラウンフィールドとグリーンフィールドを比較して、設置されているAutoStoreシステムの数は？

1,250を超えるAutoStoreシステムの約65%は、自動化専用に建設された施設にではなく、レトロフィットされた施設に設置されています。これはモジュール式システムの柔軟性によるものであり、モジュール式システムはあらゆる倉庫レイアウトに適合し、ほとんどのハードウェアやソフトウェア技術と統合可能で、拡張しやすいように設計されています。システムのモジュール性によって、倉庫を稼働させながら、段階的に自動化を進めることができます。システムの移行期間中にブラウンフィールド施設の業務を最適化する上で、このような適応性は極めて貴重です。

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