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2023年11月29日
2023年11月29日

倉庫自動化で「ブラウンフィールド」を改修:高いコスト効率を実現

既存の「ブラウンフィールド」を自動化によって改修するという選択肢は、戦略とコストの両面で優れており、是非とも考慮する必要があります。ブラウンフィールドとグリーンフィールドの自動化の違いを知り、自動化による改修にまつわる課題を掘り下げます。

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倉庫業務を拡大するには、グリーンフィールドに新施設を建設することが最適な解決策のように思えますが、既存のブラウンフィールド施設の改修はコスト面でも戦略面でも優れた選択肢となります。このブログでは、ブラウンフィールド施設の自動化とグリーンフィールド施設の自動化の主な違いや、ブラウンフィールドの自動化に付随する課題を掘り下げ、移転ではなく改修を通じて既存の空間をアップグレードすることの価値を提案します。

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、通常は過去に開発されて古い建物やインフラがあり、以前の使用による環境汚染や障害がある場合もあります。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挙げられます。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公園です。線路は廃線となり、マンハッタンのウェストサイドで雑草だらけの場所となっていました。

ニューヨークのハイラインパークは、廃線となった鉄道用地を都会のオアシスに再利用した。

地域社会と市当局は、この構造物を取り壊すのではなく、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、座席エリア、アート作品、街を見渡せる素晴らしい眺望などです。

プロジェクトの中で、荒廃した敷地を浄化する大規模な修復作業が行われ、この場所は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の機能を持った、愛される都市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のは、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つつ、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設される新しい建設用地や開発を指しています。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ため、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ため、「グリーン」つまり「新規」と見なされます。

グリーンフィールド再開発プロジェクトの例

大規模なグリーンフィールド開発プロジェクトの有名な事例として、テスラのギガファクトリー建設が挙げられます。このギガファクトリーは、テスラ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見なされています。このプロジェクトは、未開発の土地や未使用の土地に大規模な施設を建設するものでした。

テスラ車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サステナブルな実践を取り入れ、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サステナブルな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。

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(改修)」といった用語はセットで使われる場合が多いものです。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、建設などの企業ですが、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。

改修とは古い建物を新しい用途のために再利用することであり、倉庫業でいえば、古くなった仕分けコンベアシステムをよりスピーディで効率的なものに入れ替えることにあたります。

倉庫改修プロジェクトの例

世界的なファッションブランドであるベネトンは、AutoStoreで倉庫を改修した数百の企業の一つで、eコマースを通じて新世代の顧客と商品を結びつけています。しかしイタリアにあるフルフィルメントセンターでは、オンライン顧客が期待するサービスやスピード、時間厳守、確実性を実現するために新しい物流手法を必要としてました。

同社は新たな施設を建設するのではなく、AutoStoreを施設に組み込むことを決定しました。このカスタムメイドな改修により、ベネトンのビジネスモデルや運営戦略にぴったり合ったシステムが実現しました。持続可能性の目標にもかなうAutoStoreは、ベネトンの既存の構造物に適合し、その結果、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。


ブラウンフィールドとグリーンフィールドの違いは?

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改修の戦略が焦点となるものです。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慣行、技術の進歩、運用の要件に合わせるための評価や、おそらくは修正が必要です。企業によっては、その土地の以前の用途に由来する既存の制約に対処しながら、自社の倉庫の改修や再構成を行うことで物流の改善、在庫管理の合理化、自動化システムの導入などを行う道を選ぶでしょう。

ブラウンフィールド施設の改修と、新規移転の価値を比較する

改修は大変な作業に思えるかもしれませんが、説得力あるビジネス事例があります。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、おそらくはスタッフを新規に雇用することになります。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するおそれがあり、在庫のダウンタイムにつながる可能性があります。一方、改修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における自動化導入が、持続可能性や環境問題への取り組みに即している理由

ブラウンフィールド倉庫への自動化導入は、全体的な効率と生産性を向上させながら、廃棄物、エネルギー使用、環境への負荷を最小限に抑えることで、業務の 持続可能性の向上に貢献します。ブラウンフィールド倉庫への自動化導入は、次のようないくつかの点で持続可能性と環境問題への取り組みに即しています。

  • エネルギー使用の最適化:自動化技術には通常、エネルギー効率の高い設計が組み込まれており、全体的なエネルギー消費量の削減につながります。
  • 廃棄物の削減:在庫管理と注文処理の精度を向上させることで、廃棄物を最小限に抑え、余剰在庫が環境に与える負荷を軽減します。
  • 輸送の最適化:自動化システムは経路とスケジュールを最適化するので、燃料消費と二酸化炭素排出量の削減につながります。
  • 長期的なメリット: 構築の初期段階では環境に負荷をかける可能性がありますが、廃棄物やエネルギー使用の長期的な削減が、こうした懸念を上回ります。

ブラウンフィールドサイト自動化の際の課題とは?

ブラウンフィールドの自動化を検討する際、いくつかの課題が浮上します。

  • 建物の適合性:既存の建物は自動化に対応できるのかという問題です。充分な高さ、床の質、防火システムなどの要素を評価する必要があります。
  • 空間の最適化:現在の施設のレイアウトは、運営上のニーズに効率的に合致しているかという問題です。レイアウトが最適でない場合、運用コストが高額になるおそれがあります。
  • レガシーシステムとの統合:既存のシステムに自動化を統合することは、複雑な場合があります。AutoStoreのようなモジュラー式の自動化技術は、従来のAS/RSシステムには欠けていた柔軟性を実現し、レガシーシステムと連携して稼働するように設定できます。

モジュール式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式自動化技術の強みのひとつは、手動プロセスを継続しながら自動化を段階的に導入できる点です。こうしたAutoStoreのようなモジュール式自動化技術の強みのひとつは、手動プロセスを継続しながら自動化を段階的に導入できる点です。こうした柔軟性のおかげで、影響が大きい商品や長期滞留商品から着手し、固有のニーズに応じて他の分野に自動化を広げていくことができます。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、こうした適応力は大切です。

In fact, approximately 65% of the 1,250+ AutoStore systems are located in retrofitted facilities not purpose-built for automation. No doubt, this is due to the flexibility of the modular system, which is designed to fit around any warehouse layout, integrate with any hardware or software technology, and easily scale.

Best BuyやPUMAといった企業は、ブラウンフィールド施設へのAutoStore導入に成功した有名ブランドの中に名を連ねており、多くの場合、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といったメリットを享受しています。

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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?

グリッドは密閉された保管エリアであるため、ある程度のスプリンクラーの設置が必要ですが、一般的にAutoStoreの設置要件は、床荷重や火災安全要件が厳しい同種の倉庫自動化システムよりも緩やかです。ただし不可欠なのは、平らで水平なコンクリート床であることです。

表面がコンクリートの平らな床は、AutoStore設置の要件である。ブラウンフィールド施設内の床が、AutoStoreに必要な平たさや水平性を備えていない場合、通常は研磨と補修で改善できる。

平らな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調査を行い、倉庫の床を完全に水平にするために必要な作業の規模を判断します。最も一般的な工程では、研磨し、パッチを当て、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。床の平準化のコストは施設によって異なりますが、その価格は他の自動化技術に比べれば控えめなので、AutoStoreはブラウンフィールド施設の自動化を目指す多くの企業にとって、魅力的な選択肢と言えます。

平らな床を作る工程

産業用床材専門の世界的企業、CoGriは自動保管・検索システム(ASRS)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・ニュージーランドとその付近の諸島を含め、世界全体で50万平方メートルを超えています。

同社の調査工程は、特許を取得したRobotics Profileographというレーザーガイド付き測定器を使って、床面の均一性をチェックすることから始まります。Profileographは基本的に床に沿って転がりながら移動し、AutoStoreの要件を直接調査する機器です。調査は想定床面積上で、1メートル間隔を取って縦横に実施されます。Profileographによる1回の走行で2本のラインを調査し、1.2メートルと2.4メートル、2とおりの幅で平坦度と水平度に関するデータを収集します。


Profileographは床の平坦度の6つの特性を測定でき、追加アタッチメントでTR34 DM、EN 15620:2008*、DIN 15185、VDMA、FEM、ACI F minにおける表面均一性仕様の測定に使用できます。

調査結果に従って、CoGriは上図のようなエラープランを作成する。線で示してあるように、エラーは一般的に床の継ぎ目に沿って位置しているので、研磨して仕様に合わせやすい。

形状が極度に悪いエリアはそれほど一般的ではありませんが、そのような状況では、床を研磨する方が表面施工より時間もコストもかかるため、上塗りが提案されることになるでしょう。

「たいていの場合は、現場作業の中断を最小限に抑え、プロジェクトプログラムに支障をきたすことなく、床を研磨して要件を順守する状態にできることがわかります」と、CoGriの子会社であるFace Consultants, Ltd.のコンサルタント、James Dare氏は語ります。  

「コストは床の状態やAutoStoreの床面積、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週間以内の作業が必要な場合もあれば、大規模なチームを何週間も必要とする場合もあります」

CoGri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。経済的見地から「研磨不可能」と判断された床には通常、スクリードを使ってCoGri Fastfloor ITなどの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発展していますが、工業用床は複数の特性を備えている必要があり、表面の均一性に関する規制を順守できるだけ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ためには、「最初に正しく行う」ことが最も良い方法です。スラブ設計の条件が互いに矛盾しないようにし、システムの荷重を適切に支えられるように留意します。これによって、さらなる修復や交換を行わずに済みます。適した状態であれば、微粉燃焼灰(PFA)、別名「フライアッシュ」、または高炉水砕スラグ(GGBS)をセメントの代替材として使用し、カーボンフットプリントの削減に役立てることができます。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。

まとめ

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。倉庫が持つ潜在力の50%も利用していない可能性が高いからです。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関連する課題は克服可能であり、移転ではなく既存の空間を最適化するという価値提案には説得力があります。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、最新技術で業務を合理化し、精度を向上させ、全体的な効率を最適化することによって、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を秘めています。またロボット工学、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の一部を、以下にいくつか挙げます。

ブラウンフィールド自動化の課題とは?

  • レガシー設備とインフラ:既存の施設にはレガシー設備やインフラがある場合が多く、最新の自動化システムとの互換性がないことがあります。その場合は大規模な改修や機器の交換が必要になります。
  • 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。レガシー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場合があり、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を閉鎖せざるをえない場合もあります。その結果、ダウンタイムや生産の中断が発生し、収益性に影響を与えるおそれがあります。
  • 人材の不足:レガシーシステムを最新の自動化水準へとアップグレードするのに必要なスキルを持った人材の発掘は困難です。こうした分野のエキスパートの育成や雇用には、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ため、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り、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、全く新しい施設を建設することなく効率を向上させる、コスト効率の良い方法です。
  • 段階的な改善:ブラウンフィールドの自動化により、段階的に自動化を進めることができ、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、まったく新しい施設を建設するよりも環境に優しく、新たに必要になる資源や土地が少なくて済みます。
  • 歴史的・地域的状況の保全: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用地の保護に貢献しつつ、業務を最新化できる場合もあります。
  • 地域の専門家:産業の伝統が根強い地域で事業を展開している場合、アップグレードして活用できるレガシーシステムに関して、地元に専門家がいることもあります。
  • 規制順守と安全性の向上:ブラウンフィールドの自動化は、古い施設を最新の安全および環境規制に適合させることによって全体的な安全性を向上させ、環境リスクを低減します。
  • データと管理の改善:自動化システムをアップグレードすることで、データ収集と分析機能を改善でき、より多くの情報に基づいた意思決定とプロセス管理の向上につながります。

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あるため、古い倉庫設備の自動化から大きなメリットを得られます。しかし、倉庫業務を行うあらゆる業界が、自動化による効率改善とコスト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?

既存のインフラに関する検討事項として、現在のシステムと新技術との互換性の評価、自動化機器の収容に合わせた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、安全基準および規制の確実な順守などがあります。

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、パッチ、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、平方フィートあたり数ドルが標準的です。

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ではなく、改修された施設に設置されています。これはモジュラーシステムの柔軟性のおかげです。モジュラーシステムはあらゆる倉庫レイアウトに適合し、あらゆる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るからです。また手動作業を継続しながら、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、こうした適応力は大切です。

"... Approximately 65% of the 1,250+ AutoStore systems are located in retrofitted facilities not purpose-built for automation. No doubt, this is due to the flexibility of the modular system, which is designed to fit around any warehouse layout, integrate with any hardware or software technology, and easily scale."

Jon Schechter
AutoStore、北米事業開発担当VP

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