マテハン設備を後から導入すると何が問題になる？新築時に決めるべき仕様
倉庫建設には、綿密な計画と効率的なプロセスが求められます。弊社は、倉庫建設を専門とする日本のコンストラクション・マネジメント会社として、プロジェクトの各段階でコストを抑えつつ高品質な施設を提供しています。ここでは、一般的な倉庫建設の流れとコスト削減のポイントについてご紹介します。
新築時に決めるべき仕様
物流倉庫を計画する際、建物本体の面積やトラックバース、床荷重、天井高などは早い段階で検討されます。
一方で、コンベヤ、ソーター、自動倉庫、垂直搬送機、AGV・AMR、パレタイザーなどのマテハン設備については、「運用が決まってから後で入れればよい」と考えられることもあります。
しかし、マテハン設備は単なる後付け機器ではありません。
設備の種類によっては、建物の床荷重、床の平滑性、梁下高さ、柱スパン、電力容量、通信環境、防火区画、避難動線、メンテナンススペースなどに大きく関係します。
そのため、倉庫を新築する段階でマテハン設備の導入可能性を考慮していないと、後から設備を入れようとした際に、建築的な制約によって導入できない、または大きな追加工事が必要になることがあります。
本記事では、マテハン設備を後から導入する際に起こりやすい問題と、新築時に決めておくべき仕様について解説します。
マテハン設備とは
マテハンとは、マテリアルハンドリングの略で、倉庫内で貨物を運搬・保管・仕分け・搬送するための設備や仕組みを指します。代表的なマテハン設備には、以下のようなものがあります。
- コンベヤ
- ソーター
- 垂直搬送機
- 荷物用エレベーター
- 自動倉庫
- パレットラック
- 移動ラック
- AGV・AMR
- パレタイザー
- デパレタイザー
- ピッキング支援設備
- ドックレベラー
- バース関連設備
これらは物流効率を高め、省人化や作業時間短縮に役立つ設備です。特に人手不足や荷待ち・荷役時間短縮への対応が求められる中で、マテハン設備の導入を検討する企業は増えています。
ただし、マテハン設備は建物完成後に簡単に追加できるものばかりではありません。
設備によっては、建物の構造や設備インフラと密接に関係するため、計画初期から建築条件に反映しておくことが重要です。
後からマテハン設備を入れると起こりやすい問題
床荷重が不足する
マテハン設備を後から導入する際に最も問題になりやすいのが、床荷重です。自動倉庫、パレットラック、重量物用コンベヤ、AGV・AMR、垂直搬送機などを導入する場合、床には一定の強度が求められます。
特に高層ラックや重量物保管を行う場合、床の設計荷重が不足していると、ラックの高さを制限しなければならなかったり、保管効率を下げざるを得なかったりします。
また、設備を固定するためにアンカーを打つ場合、床スラブの厚さや鉄筋位置、下地条件も関係します。
新築時に必要な床荷重を見込んでいないと、後から補強工事が必要になり、費用や工期が大きく増える可能性があります。
床の平滑性・水平精度が足りない
AGV・AMRや自動搬送設備、自動倉庫を導入する場合、床の平滑性や水平精度も重要です。人がフォークリフトで操作する倉庫であれば多少の床不陸が許容される場合でも、自動搬送設備では段差や傾きが走行精度に影響します。床に凹凸があると、搬送エラー、停止、荷崩れ、車両の故障につながる可能性があります。
床の平滑性は、建物完成後に大きく改善することが難しい項目です。
研磨や補修で対応できる場合もありますが、自動化設備の要求水準によっては、新築時の施工精度そのものが重要になります。
そのため、将来的にAGV・AMRや自動搬送設備を導入する可能性がある場合は、床仕上げ、段差、勾配、排水溝の位置まで含めて早期に検討しておく必要があります。
天井高・梁下高さが足りない
自動倉庫や高層ラック、垂直搬送機、コンベヤラインを導入する場合、天井高や梁下高さが不足することがあります。倉庫の高さは、保管効率に直結します。しかし、建物完成後に梁下高さを変えることはほぼできません。
例えば、当初は平置き保管を想定していた倉庫に、後から高層ラックや自動倉庫を導入しようとしても、梁や設備配管、照明、スプリンクラーが干渉し、想定した高さまでラックを設置できないことがあります。
また、垂直搬送機やコンベヤを設置する場合、設備上部にメンテナンススペースが必要になることもあります。
単に設備が入る高さだけでなく、点検や交換作業ができる高さを確保することが重要です。
柱スパンや建物形状が設備レイアウトに合わない
マテハン設備は、倉庫内の物流動線に合わせて配置する必要があります。しかし、建物完成後に設備を導入しようとすると、柱位置や壁位置がレイアウトの制約になることがあります。コンベヤやソーターは、入荷、保管、ピッキング、梱包、出荷の流れに沿って配置します。柱が搬送ラインの途中にあると、設備を迂回させる必要があり、動線が長くなったり、処理能力が下がったりします。
また、自動倉庫やラックを効率よく配置するには、柱スパンや建物の奥行き、出入口の位置も重要です。
建物の構造計画と物流レイアウトを別々に進めると、後から「設備は入るが、効率が悪い倉庫」になってしまう可能性があります。
電力容量が不足する
マテハン設備を導入する場合、電力容量の確認も欠かせません。コンベヤ、ソーター、自動倉庫、垂直搬送機、AGV・AMRの充電設備、制御盤、サーバー、監視設備などを導入すると、倉庫全体の電力使用量が増えます。
特に冷蔵・冷凍倉庫や自動倉庫では、もともと電力負荷が大きいため、後からマテハン設備を追加すると、受変電設備の容量が不足することがあります。
電力容量が足りない場合、受変電設備の増強、キュービクルの増設、電力引込工事、幹線工事などが必要になります。これらは建物完成後に行うと、工事範囲が大きくなり、稼働中の倉庫では運用への影響も大きくなります。
新築時には、現在必要な電力だけでなく、将来導入する可能性のある設備まで見込んで電力計画を立てることが重要です。
配線・通信環境が足りない
マテハン設備は、電気だけでなく通信環境も必要です。WMS、WCS、バース管理システム、ハンディ端末、無線LAN、監視カメラ、センサー、AGV・AMRの制御システムなど、倉庫内では多くのデータ通信が発生します。
建物完成後に通信配線やアクセスポイントを追加する場合、配線ルートが確保できず、露出配線が増えたり、工事費が高くなったりすることがあります。
また、AGV・AMRを導入する場合、通信が不安定なエリアがあると、停止や誤作動の原因になります。
将来的に自動化やデジタル管理を考える場合は、配線ルート、EPS、弱電盤、サーバー設置場所、無線通信環境を初期段階で計画しておく必要があります。
メンテナンススペースが不足する
マテハン設備は、導入して終わりではありません。定期点検、部品交換、故障対応、清掃、ソフトウェア更新など、運用中のメンテナンスが必要です。しかし、後から設備を入れる場合、保管面積を優先した結果、メンテナンススペースが不足することがあります。
例えば、自動倉庫の周辺に点検通路がない、コンベヤの制御盤にアクセスしにくい、垂直搬送機の上部や下部に作業スペースがない、といった問題が起こることがあります。
メンテナンス性が悪い倉庫では、設備停止時間が長くなり、物流業務に影響します。新築時には、設備を設置するスペースだけでなく、点検・交換・清掃のためのスペースも確保することが重要です。
新築時に決めるべき仕様
床荷重と床仕様
新築時には、保管方法と将来の設備導入を前提に、床荷重を決める必要があります。平置き保管、パレットラック、高層ラック、自動倉庫、重量物保管では、必要な床荷重が異なります。また、フォークリフトやAGV・AMRが走行する場合は、床の耐久性や平滑性も重要です。
単に「一般的な倉庫仕様」とするのではなく、将来どのような保管・搬送方式を採用する可能性があるかを想定し、床仕様を決めることが大切です。
梁下高さと有効高さ
倉庫の高さは、完成後に変更できない重要な条件です。保管効率を高めるためにラックを高くする場合、自動倉庫を導入する場合、コンベヤや垂直搬送機を設置する場合は、梁下高さや設備下の有効高さを確認する必要があります。
照明、スプリンクラー、空調ダクト、配管、ケーブルラックなども高さに影響します。
そのため、構造計画だけでなく、設備計画も含めて有効高さを確認することが重要です。
柱スパンとレイアウト自由度
マテハン設備の導入を考える場合、柱スパンは非常に重要です。柱が多すぎると、ラック配置やコンベヤライン、搬送ロボットの走行ルートが制限されます。一方で、柱スパンを大きくすると建設費が上がる場合もあります。
新築時には、建設費だけでなく、将来のレイアウト変更や自動化設備導入の可能性も含めて柱スパンを検討することが重要です。
電力容量と受変電設備
マテハン設備を導入する可能性がある場合、電力容量には余裕を持たせる必要があります。特に、自動倉庫、ソーター、コンベヤ、垂直搬送機、AGV・AMR充電設備、冷蔵・冷凍設備、EVトラック充電設備などを組み合わせる場合、電力負荷が大きくなります。
新築時には、受変電設備の容量、キュービクルの設置場所、幹線ルート、将来増設スペースを確認しておくことが重要です。後から増強するよりも、初期計画で将来対応を見込んでおく方が、手戻りを抑えやすくなります。
通信・制御システムのインフラ
マテハン設備は、WMSやWCSなどのシステムと連動することが多くあります。そのため、通信環境、サーバー設置場所、制御盤スペース、無線LAN、監視カメラ、入退場管理システムなども建築計画と合わせて検討する必要があります。
特にAGV・AMRを導入する場合は、通信が途切れない環境が重要です。倉庫内のラック配置や壁、金属部材の影響で通信環境が不安定になることもあるため、設計段階で通信計画を考慮しておくことが望ましいです。
ピット・基礎・開口部
垂直搬送機、自動倉庫、荷物用エレベーター、一部のコンベヤ設備では、ピットや専用基礎、床開口が必要になる場合があります。これらを建物完成後に追加する場合、床を壊す工事や構造補強が必要になり、工期と費用が大きくなります。
将来的に設置する可能性がある設備については、あらかじめ設置位置を想定し、ピットや基礎、床開口の必要性を確認しておくことが重要です。
防火区画・避難動線・安全対策
マテハン設備を導入すると、倉庫内の動線や区画が変わります。コンベヤが避難経路を横断する場合、ラックや設備が防火区画に影響する場合、AGV・AMRと作業員の動線が交錯する場合など、安全面での確認が必要です。
新築時には、設備レイアウトと防火区画、避難経路、歩行者動線、フォークリフト動線を一体で検討することが重要です。設備導入後に避難動線や安全対策を見直すと、レイアウト変更や追加工事が必要になる可能性があります。
発注者が早期に整理すべきこと
マテハン設備を新築時から具体的に決められない場合でも、将来導入の可能性を想定しておくことは重要です。発注者は、計画初期に次のような点を整理しておくと、建築計画への反映がしやすくなります。まず、保管する荷物の種類、パレット数、出荷頻度、ピーク時の物量を整理します。次に、将来的に自動倉庫やAGV・AMR、コンベヤ、ソーターなどを導入する可能性があるかを検討します。
また、現在は人手作業を前提としていても、将来の人手不足や物流量増加を考えると、自動化設備を導入する可能性は十分にあります。そのため、初期計画では「今すぐ導入する設備」だけでなく、「将来入れるかもしれない設備」も建築条件に反映しておくことが重要です。
後付けを前提にする場合の考え方
すべてのマテハン設備を新築時に導入する必要はありません。投資予算や運用開始時期の関係で、段階的に導入するケースもあります。ただし、その場合でも、後付けしやすい建物にしておくことが重要です。
例えば、床荷重に余裕を持たせる、電力容量の増設余地を確保する、通信配線ルートを準備しておく、将来の設備設置スペースを確保する、柱スパンや梁下高さを自動化に対応しやすくしておく、といった考え方です。
将来設備を入れる可能性があるにもかかわらず、建物側で何も準備していない場合、後からの導入費用は大きくなります。逆に、初期段階で将来対応を少し見込んでおくだけで、設備導入時の自由度は大きく変わります。
マテハン設備は、倉庫完成後に自由に追加できる設備ではありません。コンベヤ、ソーター、自動倉庫、垂直搬送機、AGV・AMRなどは、床荷重、床の平滑性、天井高、柱スパン、電力容量、通信環境、防火区画、メンテナンススペースと密接に関係します。新築時にこれらを考慮していないと、後から設備を導入する際に、床補強、電力増強、配線工事、レイアウト変更、消防対応、動線見直しなどが必要になり、費用や工期が大きく増える可能性があります。
特に重要なのは、以下の視点です。
- 将来の保管方式を見込んだ床荷重
- AGV・AMRや自動倉庫に対応できる床精度
- ラックや搬送設備に対応できる梁下高さ
- レイアウト変更に対応しやすい柱スパン
- 将来増設を見込んだ電力容量
- WMS・WCS・無線通信に対応できる通信環境
- 設備点検ができるメンテナンススペース
- 防火区画・避難動線・作業安全を考慮した配置
物流倉庫の新築では、建物を先に決めてから設備を考えるのではなく、物流運用とマテハン設備の可能性を踏まえて建築条件を決めることが重要です。現在はマテハン設備を導入しない場合でも、将来の自動化、省人化、物量増加に備えて、新築時に必要な仕様を整理しておくことで、長期的に使いやすい物流倉庫を計画しやすくなります。
まとめ
倉庫建設のプロセスでは、各段階での効率的なコスト管理と品質確保が鍵となります。弊社のコンストラクション・マネジメント方式を通じ、コスト削減と高品質な倉庫建設を提供することを目指しています。倉庫建設に関するご相談は、ぜひお気軽にお問い合わせください。
