حلول حاويات الحاويات عالية الحاويات: من مستودع المخزن المؤقت للحاوية الذكية إلى نظام العصب اللوجستي

حاوية تخزين عالي الجودة: تحليل الثورة التكنولوجية في الميناء والعصابات الداخلية

ماذا نعني بالتغيير من منطقة عازلة نقية إلى الجهاز العصبي اللوجستي؟

يصف تحويل معسكر الحاوية من منطقة عازلة بسيطة إلى نظام عصبي لوجستية تحولًا أساسيًا في الأهمية الوظيفية لمصطلحات الحاويات والأهمية الاستراتيجية. من أجل فهم هذا التغيير ، عليك أولاً إلقاء الضوء على الدور التقليدي لمعسكر الحاويات. تاريخيا ، كانت ساحة الحاويات ، أي منطقة التخزين في الميناء ، في المقام الأول منطقة عازلة سلبية. كانت مهمتها الرئيسية سد الفجوة الزمنية والتشغيلية بين مختلف شركات النقل – سفينة البحر والسكك الحديدية والشاحنة – كانت الحاويات متوقفة هنا لانتظار مزيد من النقل. وكانت العمليات تفاعلية إلى حد كبير. تم نقل حاوية عندما وصلت شاحنة لجمع أو كانت سفينة جاهزة للتحميل. هذه الطبيعة التفاعلية أدت حتما إلى عدم الكفاءة وأوقات انتظار طويلة وقابلية التنبؤ المنخفضة. كان المستودع في جوهره عنق الزجاجة ، شرًا ضروريًا ، والتكاليف التي تسببت في تدفق البضائع وتباطؤها.

مفهوم الجهاز العصبي اللوجستي ، الذي يجسده مستودع حاوية عالي القاعدة الآلي (HRL) ، يحول هذا النهج رأسًا على عقب. بدلاً من المخزن المؤقت السلبي ، يعمل HRL كعنصر تحكم نشط وذكي ومركزي في المحطة بأكملها. إنه يعمل مثل الجهاز العصبي المركزي للكائن الحي. يستقبل باستمرار تدفقات البيانات من جميع الأنظمة المتصلة: أوقات وصول السفن (ETA) ، ونوافذ الزمن المحجوزة للشاحنات ، وجداول الزمن للقطارات والمتطلبات المحددة لكل وحدة تحميل فردية. لا يتم جمع هذه المعلومات فحسب ، بل يتم معالجتها في الوقت الفعلي من أجل تحسين تدفق الحاوية بأكمله بشكل استباقي. لا يخزن HRL الحاويات فحسب ، بل ينظم تحركاته. إنه يتوقع الاحتياجات المستقبلية والمواقف الحاويات إلى الأمام ، بحيث تكون متوفرة في الوقت المناسب بالضبط مع الحد الأدنى من الجهد لخطوة النقل التالية.

هذا التغيير له نتيجة اقتصادية عميقة: التحول من مركز التكلفة الخالصة إلى قيمة القيمة. ساحة الحاويات التقليدية هي بلا شك سائق تكلفة. إنه يستهلك مناطق هائلة غالية الثمن ، لأن قاعدة الميناء على جانب المياه والمياه. إنه يتطلب مستوى عالٍ من الموظفين والإنفاق على الطاقة لتشغيل الشاحنات الصناعية التي تعمل بالديزل وتولد تكاليف إضافية من خلال عدم الكفاءة مثل المتعددة ، غير المنتجة المحيطة (إعادة المعالجة) والعقوبات التعاقدية المحتملة (إزالة) للتسليم المتأخر.

ومع ذلك ، على الرغم من ارتفاع تكاليف الاستثمار الأولية (CAPEX) ، تم تصميم مستودع حاوية عالي الدقة لتوليد قيمة نشطة. تتيح الزيادة الحادة في سرعة الظرف وضمان موثوقية العملية العالية وقابلية التنبؤ أوقات التعامل مع السفن بشكل أسرع بشكل ملحوظ وساعة الشاحنة وانعكاس القطار عالي الكفاءة. هذا الأداء المتزايد هو خدمة قابلة للتسويق. يمكن للميناء الذي يحتوي على HRL أن يوفر لشركات الشحن مستوى خدمة مضمونة وأسرع وأكثر موثوقية وبالتالي جذب المزيد من الأحمال والسفن الكبيرة. يتم إنشاء المستودع من خلال منطقة سلبية تسبب التكاليف ، إلى أصول استراتيجية تساهم مباشرة في المبيعات والقدرة التنافسية للميناء. هذا يكمن جوهر تشبيه الجهاز العصبي: إنه يحسن بنشاط أداء و "صحة" الكائن الحي ، الميناء ، ويضمن قابليته في المستقبل في بيئة تنافسية معولمة.

مناسب ل:

• العشرة الأوائل في الحاوية مصنّعين وإرشادات الحاويات عالية الدقة: التكنولوجيا والمصنع ومستقبل لوجستيات الموانئ

لماذا وصل التخزين التقليدي للحاويات إلى حدوده؟

وصل النموذج التقليدي لتخزين الحاويات ، والذي يعتمد على التراص الشامل للحاويات في المناطق الكبيرة المفتوحة ، إلى حدود أدائها من مجموعة من الأسباب المادية والتشغيلية والتشغيلية والاقتصادية والبيئية. هذه الحدود هي القوة الدافعة وراء تطور بدائل مثل مستودع المباراة العالية.

في المقام الأول هو عدم كفاءة المنطقة. التخزين التقليدي مكثف للغاية. عادةً ما تكون الحاويات مكدسة مع الوصول إلى Stackern أو Portal Hubwagen (RTGs) في كتل تصل إلى ارتفاع من أربع إلى ست وحدات. هذا يتطلب مناطق قاعدة ضخمة. ومع ذلك ، فإن مناطق الموانئ هي مورد محدود وقيمة للغاية. توجد العديد من الموانئ الأكثر أهمية في العالم في أو بالقرب من العواصف الكبيرة ، حيث يكون التوسع مستحيلًا جسديًا أو باهظًا ماليًا. الضغط لإتقان المزيد من المظروف على نفس المناطق أو حتى منطقة أصغر هائلة ولم يعد من الممكن إتقانه بالطريقة التقليدية.

النقطة الحرجة الثانية هي عدم الكفاءة التشغيلية ، والتي تتجلى بشكل أوضح في ما يسمى "خلط" أو المنطقة المحيطة. في مكدس تقليدي ، لا يمكن الوصول إلى الحاوية العلوية فقط مباشرة. إذا تم إزالة الحاوية من موضع أقل ، فيجب إزالتها وتخزينها في مكان آخر. عملية المحيطة غير المنتجة هذه هي مضيعة هائلة من الوقت والطاقة والقدرة على الماكينة. تشير التقديرات إلى أنه في الفناء التقليدي بشكل سيء ، يمكن أن يكون ما يصل إلى 60 ٪ من جميع حركات الرافعة أو المركبات غير منتج. هذا يؤدي إلى أوقات انتظار لا يمكن التنبؤ بها وغالبًا ما تكون طويلة للشاحنات وتأخير تحميل السفن.

ثالثًا ، يتم ذكر التبعية العالية للموظفين والمخاطر الأمنية المرتبطة بها. تعتمد المحطات التقليدية على عدد كبير من السائقين للمتكلمين والجرارات الطرفية والأجهزة الأخرى. هذا لا يؤدي فقط إلى ارتفاع تكاليف الأجور ، ولكن أيضًا يشكل إمكانات كبيرة للأخطاء البشرية. تمثل حركة الخلط بين الآلات الثقيلة والموظفين في الموقع الطرفي مخاطر أمنية دائمة وهامة. الحوادث التي تؤدي إلى إصابات أو حتى الوفيات هي حقيقة محزنة في هذه البيئة.

تكمن نقطة الضعف الرابعة في الفجوات في البيانات والشفافية. يمثل الموقف الدقيق وحالة الآلاف من الحاويات في ساحة واسعة المتغيرة باستمرار في الوقت الحقيقي تحديًا كبيرًا. على الرغم من دعم أنظمة التشغيل الطرفية (TOS) هنا ، إلا أن هناك دائمًا انحرافات بين المخزون الرقمي والمادي. يمكن أن يؤدي ذلك إلى عمليات تفتيش للوقت ، والتفريغ غير الصحيح والافتقار العام إلى الشفافية للجهات الفاعلة المشاركة في سلسلة التوريد.

أخيرًا ، فإن البصمة البيئية هي عامل لا يطاق بشكل متزايد. يؤدي تشغيل أسطول كبير من مكدسات الوصول إلى الديزل والجرارات الطرفية إلى ارتفاع استهلاك الوقود ويرتبط بانبعاثات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون (CO2) ، وأكاسيد النيتروجين (Nox) وغبار ناعم. في الوقت الذي تكون فيه الموانئ جزءًا من البنية التحتية الحرجة ، لتحسين توازنها البيئي وحماية جودة الهواء في المناطق الحضرية المجاورة ، لم يعد نموذج التشغيل هذا مقاومًا في المستقبل.

أساسيات ووظائف الحاوية عالية القاعدة (HRL)

ما هو بالضبط مستودع الحاوية عالية الدقة وكيف يختلف عن محطة الحاويات التقليدية؟

يعد مستودع الحاوية عالي الخليج ، الذي غالبًا ما يتم اختصاره كـ HRL ، مستودعًا تلقائيًا ومختومة للغاية ونظام عازلة تم تصميمه خصيصًا لمعالجة حاويات ISO. تختلف الهندسة المعمارية الأساسية بشكل جذري عن تلك الموجودة في محطة الحاوية التقليدية. بدلاً من تكديس الحاويات مسطحة على الأرض ، يتم تخزينها في بناء الجرف الصلب متعدد الطوابق. من الأفضل أن نتخيل النظام كنظام خزانة ملفات أتمتة لحاويات البحر.

يكمن الاختلاف الحاسم في الانتقال من منطق المستودع الأفقي القائم على السطح إلى تخزين رأسي قائم على الرف. هذا التغيير الهيكلي هو مفتاح حل المشكلة الأساسية للتخزين التقليدي: الحاجة إلى التراص. في HRL ، يتم وضع كل حاوية في رف مخصص بشكل فردي. يحمل بناء الرف الوزن بالكامل بحيث لم تعد الحاويات تحميلًا على بعضها البعض.

ينتج عن هذا الاختلاف الوظيفي الأكثر أهمية: الوصول المباشر إلى كل حاوية فردية في أي وقت. بينما في مكدس تقليدي وفقًا لمبدأ "التحميل ، الأول" (LIFO) والوصول إلى الحاوية السفلية يتم حظره ، يتيح HRL "وصولًا عشوائيًا" حقيقيًا. بغض النظر عن المكان الذي يتم فيه تخزين حاوية على الرف – سواء في الجزء العلوي أو الأسفل ، في المنتصف أو على حافة الزقاق – يمكن الوصول إليها والاستعانة بمصادر خارجية بواسطة أجهزة تشغيل الرف الآلي دون حركة حاوية أخرى. هذا التحول النموذجي من التسلسل إلى الوصول المباشر هو الأساس التكنولوجي للزيادة الهائلة في الكفاءة والسرعة والقدرة على التنبؤ ، والتي تميز HRL. إنها ليست مجرد طريقة مختلفة للتخزين ، ولكنها طريقة جديدة تمامًا للتحكم في تدفق الحاوية.

ما هي المكونات الأساسية التي تشكل حاوية آلية؟

يعد مستودع الحاوية الآلية عالية المسارات نظامًا اجتماعيًا معقدًا يتكون من العديد من المكونات الرئيسية المترابطة بشكل وثيق. يمكن أن تكون محدودة في أربعة مجالات أساسية: الهيكل المادي ، والميكانيكا الآلية ، والبرنامج المسيحي والواجهات إلى العالم الخارجي.

الرف: هذا هو الهيكل العظمي المادي للمستودع. إنه بنية فولاذية ضخمة ذات دعم ذاتي ، والتي يمكن أن تصل غالبًا إلى ارتفاع تزيد عن 50 مترًا وتتكون من آلاف الأطنان من الصلب. يتم تقسيم السقالات إلى عدة شوارع طويلة وتشكل مصفوفة من مساحات أو مواضيع تخزين محددة بدقة. يتم أبعاد هذه الموضوعات بطريقة يمكنها تناول أحجام الحاويات الشائعة (على سبيل المثال 20 قدمًا و 40 قدمًا و 45 قدمًا). تم تصميم الهيكل بأكمله لتحقيق أقصى قدر من الاستقرار والمتانة لتحمل الأحمال الثابتة والديناميكية الهائلة.

وحدات التحكم في الرف (RBG): فهي خيول العمل الميكانيكية للنظام. RBG واحد على الأقل في كل زقاق على الرف. هذه رافعات موجهة للسكك الحديدية ، والتي يمكن أن تتحرك أفقياً على طول الزقاق وفي نفس الوقت رأسياً على طول الصاري الرفع. على صاري الرفع ، يتم تثبيت سجل الحمل ، وعادة ما يكون موجهًا يمسك الحاوية ورفعه ورفعه وإدخاله في مقصورة الرف أو إزالته من هناك. تم تصميم RBGs بأعلى سرعة ودقة والعمل على مدار الساعة مع الحد الأدنى من التدخل البشري.

مستوى البرنامج: إنه دماغ النظام بأكمله ويقرر أدائه. عادة ما يتم تنظيم هذا المستوى بشكل هرمي:

نظام إدارة المستودعات (WMS) أو نظام التشغيل الطرفي الشامل (TOS): هذا هو الذكاء الاستراتيجي. يدير هذا النظام المخزون بأكمله. إنه يعرف الهوية والوزن والوجهة ووقت المغادرة وأولوية كل حاوية فردية. استنادًا إلى هذه البيانات والأوامر المرسلة لشركات الشحن وتهيئة الشحن ، فإنها تتخذ القرارات الشاملة التي سيتم تخزين الحاويات عندما تكون أو مكان توفيرها لمزيد من النقل.

نظام التحكم في المستودعات (المرحاض) أو وحدة تحكم تدفق المواد (MFC): هذا هو المستوى التكتيكي. يعمل المرحاض كمترجم بين WMS/TOS والآلة المادية. يتلقى التعليمات الاستراتيجية (على سبيل المثال "Lagere Container XYZ Out") ويأخذها إلى أوامر قيادة ملموسة ومحسّنة لوحدات التحكم في الجرف الفردية وتكنولوجيا النقل. يتحكم في الحركات في الوقت الفعلي ويضمن تدفق مواد خالية من التصادم داخل المستودع.

مناطق النقل: هذه هي الواجهات الحرجة التي يتفاعل فيها HRL مع العالم الخارجي وتسليم الحاويات إلى سلاسل النقل السابقة أو من قبل سلاسل النقل السابقة. اعتمادًا على مفهوم المحطة ، يمكن تصميم هذه المجالات بشكل مختلف. غالبًا ما توجد محطات نقل خاصة حيث يتم تسليم الحاويات من RBGs إلى الأنظمة الآلية الأخرى مثل أنظمة النقل بدون سائق (المركبات الموجهة الآلية – AGV) أو رافعات البوابة المرتبطة بالسكك الحديدية (رافعات رافعات السكك الحديدية – RMG) ، والتي تتولى النقل إلى كايكانت أو إلى محطات السكك الحديدية. هناك خلجان مخصصة ، وغالبًا ما تكون آلية لشحن الشاحنات لحركة المرور ، والتي يتم وضع الحاويات عليها مباشرة على هيكل الشاحنات.

كيف تعمل عملية الإيداع والاستعانة بمصادر خارجية للحاوية في مثل هذا النظام؟

يمكن تقسيم دورة حياة الحاوية داخل مستودع العالي إلى ثلاث عمليات أساسية: التخزين وإعادة الترتيب والاستعانة بمصادر خارجية. يتم التحكم في كل عملية من هذه العمليات بدقة من خلال تفاعل البرنامج والمكونات الميكانيكية.

تبدأ عملية التخزين عند وصول الحاوية إلى المحطة ، على سبيل المثال بواسطة الشاحنة. تقود الشاحنة إلى محطة تسليم مخصصة على حافة HRL. يتم تسجيل رقم التعريف للحاوية (على سبيل المثال عبر بوابات التعرف على الحروف أو علامات RFID) تلقائيًا ومقارنة مع بيانات الطلب المخزنة في نظام التشغيل الطرفي (TOS). بمجرد تحديد الحاوية وإطلاقها ، يقوم برنامج تشغيل الشاحنة (أو نظام تلقائي) بتسليم الحاوية إلى واجهة HRL. في تلك اللحظة ، يتحكم نظام إدارة المستودعات (WMS). استنادًا إلى مجموعة متنوعة من المعلمات – مثل وزن الحاوية (لتوزيع الحمل الأمثل على الرف) ، والمنفذ المستهدف ، ووقت المغادرة المخطط للسفينة والشغل الحالي للمستودع – يشحن WMS منطقة التخزين الأمثل. سيتم نقل هذا القرار إلى نظام التحكم في المستودعات (المرحاض) ، والذي يوفر بعد ذلك أقرب وحدة التحكم في الرف المتاحة ، المتاحة ، مع أمر النقل. يقود RBG بشكل مستقل إلى محطة النقل ، ويمتص الحاوية ، وينقلها إلى الرف المخصص وتخزينها بدقة. يتم حجز العملية برمتها في الوقت الحقيقي في WMS.

إن الانتعاش هو عملية تُظهر أفضل ما توضح الذكاء والطابع الاستباقي لـ HRL. إنه "خلط ذكي" ، على عكس المداخن المحيطة التفاعلية ، في المخيمات التقليدية. يعمل النظام بطريقة متوقفة خلال الأوقات ، على سبيل المثال في الليل أو بين الوافدين من السفن الكبيرة. يقوم WMS/TOS بتحليل الشحن والشاحنات القادمة للساعات القليلة القادمة أو حتى الأيام. إنه يحدد الحاويات التي ستكون هناك حاجة إليها قريبًا ، ولكنها لا تزال مخزنة حاليًا في أماكن غير مواتية ، لأنها بعيدة عن محطات النقل. ثم ينشئ النظام أوامر المخزون الداخلية. تقوم RBGS بنقل هذه الحاويات بشكل منهجي إلى مناطق التخزين التي تقترب من نقاط الاستعانة بمصادر خارجية المقابلة. يتم إحضار حاوية مخصصة لسفينة تتم في الساعة التاسعة صباحًا إلى "وضع البداية" الأمثل للتعهيد السريع في الساعة 4 صباحًا. هذه العملية تزيد من الكفاءة خلال أوقات التحميل العليا وهي عامل حاسم لضمان أوقات الإنهاء القصيرة.

يتم تشغيل الاستعانة بمصادر خارجية عند تسجيل حاجة خارجية ، سواء كان ذلك عن طريق الوصول إلى شاحنة لالتقاط أو بداية تحميل السفينة. يتم تسجيل الطلب في TOS ، والذي بدوره يوضح WMS لتوفير الحاوية المحددة. يعرف WMS الموضع الدقيق للحاوية وتراجع ترتيب الاستعانة بمصادر خارجية إلى المرحاض. يرشد المرحاض RBG المسؤول لإخراج الحاوية من مقصورة ونقلها إلى محطة النقل المحددة مسبقًا. هناك إما يتم تحميله مباشرة إلى هيكل شاحنة أو تسليمه إلى AGV الذي يقوده إلى كايكان. نظرًا لأن الحاوية غالبًا ما يتم وضعها على النحو الأمثل بفضل الخلط الذكي ولا توجد حاوية أخرى في الطريق ، يمكن إكمال هذه العملية في غضون دقائق قليلة ودقة زمنية عالية للغاية.

ما هو الدور الذي يلعبه مستوى البرنامج ، وخاصة تفاعل WMS و WCS و TOS؟

لا شك في أن مستوى البرنامج هو المكون الأكثر أهمية لأداء مستودع الحاويات عالي الجودة ؛ إنه الجهاز العصبي الحقيقي. بدون بنية برمجيات متطورة للغاية ومتكاملة تمامًا ، سيكون بناء الفولاذ والآلات المثير للإعجاب استثمارًا غير فعال وغير صالح للاستخدام. تفاعل طبقات البرمجيات المختلفة – نظام التشغيل الطرفي (TOS) ، ونظام إدارة المستودعات (WMS) ونظام التحكم في المستودعات (المرحاض) – كفاءة وذكاء وفي النهاية النجاح الاقتصادي للنظام بأكمله.

يعمل نظام التشغيل الطرفي (TOS) باعتباره الدماغ الشامل لمحطة المنفذ بأكملها. إنها منصة التخطيط والإدارة المركزية التي تحتفظ بالنظرة العامة الشاملة. يتواصل TOS مع الجهات الفاعلة الخارجية مثل شركات الشحن وتهيئة الشحن وسلطات الجمارك ومشغلي السكك الحديدية. إنه يدير تشغيل Ship ، ونوافذ وقت الشاحنة ، والمخصصات وحركات الحاويات المرتبطة بها عبر موقع المحطة بأكملها – من الرحلات إلى المستودع إلى البوابة. فيما يتعلق بـ HRL ، تحدد TOS الإطار الاستراتيجي: "ما هي الحاويات التي تصل متى؟" ، "ما هي الحاويات التي يجب أن تكون متوفرة لأي سفينة حتى متى؟".

يعد نظام إدارة المستودعات (WMS) ، والذي تم تصميمه غالبًا كوحدة متخصصة داخل TOS أو كنظام فرعي متصل بشكل وثيق ، هو المخطط الرئيسي خاصة بالنسبة للمستودع العالي. لا تقرر WMS فقط أن الحاوية يجب تخزينها ، ولكن أيضًا أين بالضبط. يستخدم خوارزميات معقدة للعثور على مساحة التخزين الأمثل لكل حاوية فردية. يتطلب الأمر العشرات من المتغيرات في الاعتبار: الأبعاد ووزن الحاوية ، وتصنيفات السلع الخطرة ، والوقت المخطط للتسليم ، وشغل الأزقة وحتى كفاءة الطاقة في رحلات RBG. يعد WMS مسؤولاً أيضًا عن التخطيط للترتيب الاستباقي خلال الأوقات الجانبية لزيادة الأداء في أوقات الذروة.

يشكل نظام التحكم في المستودعات (المرحاض) ، والذي يسمى أيضًا وحدة تحكم تدفق المواد (MFC) ، أدنى مستوى تنفيذي للتسلسل الهرمي للبرنامج. هذا هو موصل الأوركسترا الماكينة. يستقبل المرحاض مستودع الخرسانة وأوامر النقل من WMS (مثل نقل الحاوية A من المكان X إلى Platz y ") ويأخذها إلى أوامر حركة متسلسلة دقيقة لمكونات الأجهزة الفردية- – وحدات التحكم في الجهاز ، وتضمان كل ما في مجال النقل ، وتضمين كل من أجهزة النقل والموضوعات. بأمان ، التصادم -خالية من الكفاءة.

ومع ذلك ، فإن الإبداع الحقيقي للنظام ليس في الوظائف الفردية لهذه الطبقات ، ولكن في تكامله السلس والتكافلي. هناك علاقة عميقة وتطورية بين الأجهزة (المستودع المادي) والبرنامج. يمكن للمرء أن يفترض بشكل سطحي ، والبرنامج "يتحكم" فقط في الجهاز. في الحقيقة ، يسمحون لبعضهم البعض. إن التصميم المادي لـ HRL مع وصول الحاوية الفردية هو الشرط الأساسي الذي يمكن أن تصبح خوارزميات التحسين للبرنامج فعالة على الإطلاق. ستكون هذه الخوارزميات عديمة الفائدة في محمل التراص التقليدي. وعلى العكس من ذلك ، فإن تطور البرنامج – على سبيل المثال القدرة على إعداد شغل المستودع من خلال التحليلات التنبؤية بناءً على الجداول الزمنية للسفن وبيانات حركة المرور – يحدد العائد الفعلي على استثمار ملايين الأجهزة. من شأن نظام التحكم البدائي حتى أن يجعل HRL الأكثر تقدماً غير فعال. هذه العلاقة تستمر في التطور. توفر التقدم في أجهزة استشعار الرافعات (الأجهزة) بيانات أكثر ثراءً (مثل قياس الوزن الدقيق ، ومسح حالة الحاوية) إلى WMS/TOS (البرمجيات). تتيح هذه البيانات الجديدة بدورها تطوير خوارزميات أكثر تقدماً ، على سبيل المثال لتوزيع الحمل الديناميكي على الرف أو للصيانة المظهر الأمامي (الصيانة التنبؤية). إن التطور المستقبلي لـ HRL ، مدفوعًا بالذكاء الاصطناعي ، هو التعبير النهائي عن هذا التعايش ، الذي يتعلم فيه النظام ويحسن نفسه ، بناءً على حلقة التغذية المرتدة المستمرة بين أفعاله المادية ودماغه الرقمي.

نصيحة وتخطيط وتنفيذ الحلول الكاملة للمستودعات عالية الدقة وأنظمة التخزين الآلية – الصورة: xpert.digital

المزيد عنها هنا:

• نصيحة وتخطيط المستودعات العالية: مستودع ألقائي عالي الدقة – تحسين مستودع البليت تلقائيًا – تحسين المستودعات

المزايا الاستراتيجية والتشغيلية

ما هي المزايا الكمية التي تقدمها HRL من حيث كفاءة الفضاء؟

تتمثل الميزة الأكثر بروزًا وأسهل في حاوية الحاوية عالية القاعدة ، وهي الزيادة الهائلة في كفاءة المنطقة. في صناعة تكون فيها الأرض واحدة من الموارد النادرة والأغلى ، فإن هذا العامل له أهمية استراتيجية حاسمة. غالبًا ما تكون القدرة على زيادة سعة التخزين لكل متر مربع هي المحفز الأساسي للاستثمار في هذه التكنولوجيا.

الأرقام تتحدث لغة واضحة. يمكن لـ HRL الحديثة تحقيق سعة تخزين تزيد عن 2000 وحدة حكومية (TEU) (وحدة مكافئة لعشرين قدمًا ، الوحدة القياسية لحاوية 20 قدمًا) على مساحة هكتار (تتوافق مع 10000 متر مربع). تهدف بعض التصميمات الأكثر تقدماً إلى قيم تصل إلى 2500 وحدة حكومية لكل هكتار.

إذا وضعت هذه القيمة في سياق أساليب المستودعات التقليدية ، يصبح مدى الضغط واضحًا. تصل كتلة المستودعات التي يتم تشغيلها مع رافعات البوابة بالسكك الحديدية (RMGs) ، والتي تعتبر بالفعل فعالة نسبيًا ، كثافة تخزين تتراوح بين 700 إلى 1000 وحدة حويلة سنوية لكل هكتار. تقدم HRL بالفعل مضاعفة لتضاعف السعة الثلاثي. إن المقارنة مع الطريقة الأكثر انتشارًا ، ولكن أيضًا الأقل كفاءة – التراص مع المتسابقين المحمول – أكثر حدة. غالبًا ما تصل الفناء ، الذي تتم إدارته مع الوصول ، إلى كثافة من 200 إلى 350 وحدة توي لكل هكتار. بالمقارنة مع هذه الطريقة ، يمكن لـ HRL زيادة سعة التخزين في نفس المنطقة بعامل من ستة إلى عشرة.

ومن الأمثلة العملية البارزة نظام Boxbay الذي طورته DP World و SMS Group ، تم تثبيت أول منشأة لها في Jebel Ali في دبي. يذكر المشغلون أن هذا النظام يمكّن ما يصل إلى 70 ٪ من تقليل متطلبات المساحة مقارنةً بمحمل التراص التقليدي. هذا يعني أنه يمكن تخزين نفس عدد الحاويات في أقل من ثلث المنطقة الأصلية.

هذا الضغط الهائل هو أكثر من مجرد تحسين تشغيلي ؛ يمكن أن يكون حافزًا للتخطيط الحضري الشامل والاقتصاد الجديد للتنمية. الفائدة الأساسية هي توفير الفضاء. الفائدة الثانوية هي تجنب تكاليف الحصول على أراضي جديدة باهظة الثمن. ومع ذلك ، فإن الأهمية الاستراتيجية الأعمق تكمن في الفرص التي تنشأ عن عدم الضغط. غالبًا ما تكون المنطقة التي يتم إصدارها من خلال تنفيذ HRL ميناء من الدرجة الأولى أو المنطقة الحضرية بالقرب من المياه. يصبح هذا البلد المسترد أحد الأصول الاستراتيجية لسلطة الميناء أو مشغل المحطة. يمكن إعادة تكوينه للأنشطة ذات الجودة العالية التي تساهم مباشرة في الزيادة في المبيعات وتعزيز الوضع التنافسي. على سبيل المثال ، يمكن تصور توسيع الطبقات kaian من أجل أن تكون قادرًا على التعامل مع المزيد أو أكبر سفن في نفس الوقت ، حيث يمكن تطوير خدمات لوجستية جديدة مثل مراكز التعبئة أو التوحيد أو المعالجة الجمركية أو حتى تأجير أو بيع المناطق لأغراض تجارية أو عامة. هذا يمكن أن يحسن دمج الميناء في البيئة الحضرية ويفتح مصادر دخل جديدة تمامًا. وبالتالي ، فإن الاستثمار في HRL ليس فقط قرارًا تشغيليًا لزيادة الكفاءة ، ولكنه أيضًا قرار استراتيجي بعيد المدى في مجال العقارات والتنمية الحضرية.

مناسب ل:

• الفكرة البسيطة والتطورية في معسكر قاعدة الحاويات: تحول نموذج في اللوجستيات العالمية

كيف تؤثر الأتمتة على سرعة الغلاف والموثوقية؟

الأتمتة من مستودع عالية الدفعة لها تأثيرات عميقة وإيجابية على اثنين من أهم مؤشرات الأداء للمحطة: سرعة الظرف وموثوقية العمليات. تؤثر هذه التحسينات على جميع واجهات المحطة ، وخاصة التعامل مع الشاحنات والسفن.

تتمثل الميزة المركزية في الانخفاض الحاد في أوقات مناولة الشاحنات ، وغالبًا ما يشار إليها باسم "وقت تحول الشاحنات". في المحطات التقليدية ، ليست أوقات انتظار من 30 إلى 90 دقيقة أو حتى أطول غير شائعة. يمثل هذا التباين وغير القابل للاختباس عاملًا كبيرًا في التكلفة والإحباط لممام الشحن. يمكن لـ HRL تقليل هذه الأوقات إلى أقل من 20 دقيقة. هذا ممكن من خلال عدة عوامل: يتفاعل برامج تشغيل الشاحنات مع واجهة آلية عالية الكفاءة. تتوفر الحاوية المطلوبة في غضون دقائق بفضل الوصول المباشر وإعادة الترتيب الاستباقي. يتم التخلص تمامًا من البحث في الوقت الذي يستهلكه وتطبيقه غير المنتج تمامًا.

تسير هذه السرعة جنبًا إلى جنب مع موثوقية غير مسبوقة وقابلية للتنبؤ. يمكن للنظام تقديم أوقات نشر مضمونة وقصيرة. نظرًا لأنه يمكن الوصول إلى كل حاوية بشكل فردي في أي وقت ، ويتم تحديد أداء النظام بواسطة البرنامج ، فإن عدم اليقين الذي يميز العمليات التقليدية يختفي. بالنسبة لشركة شحن أو توجيه الشحن ، هذا يعني أنه يمكنك الاعتماد على النافذة الزمنية التي وعدت بها المحطة. هذه الموثوقية هي حجة مبيعات حاسمة وميزة تنافسية قوية. إنه يمكّن الجهات الفاعلة المصب من التخطيط لعملياتهم ومواردهم (الخدمات اللوجستية في الوقت المناسب).

أساس هذه السرعة والموثوقية هو التخلص الذي سبق ذكره للمحيط غير المنتج. في HRL ، فإن كل حركة تقريبًا لوحدة التحكم في الرف هي حركة ذات قيمة – إما تخزين أو الاستعانة بمصادر خارجية أو إعادة ترتيب مخطط لها. يتم تقليل إهدار الموارد لحركات التصحيح التفاعلية إلى إغلاق الصفر. هذا يؤدي إلى إنتاجية أعلى بكثير مع نفس العدد أو حتى أقل من الآلات المستخدمة مقارنة بأسطول تقليدي.

آخر ، غالبًا ما يكون الجانب الذي تم التقليل من قيمته هو دقة البيانات والشفافية بنسبة 100 في المائة. في اللحظة التي يتم فيها فحص الحاوية في النظام ، فإن موضعها في الفضاء الثلاثة الأبعاد للمستودع على المئوية معروف جيدًا ويتم تعيينه في الوقت الفعلي في WMS/TOS. الحاويات "المفقودة" التي تتطلب عمليات تفتيش الوقت التي تستهلكها شيء من الماضي. يمكن لكل لاعب معتمد في سلسلة التوريد استدعاء الحالة الدقيقة والتوافر المخطط له في أي وقت. تزيل سلامة البيانات الكاملة هذه مصادر الخطأ ، وتقلل من الجهد الإداري وتخلق مستوى من الثقة والشفافية التي لا يمكن الوصول إليها في الأنظمة اليدوية.

إلى أي مدى تعمل HRL على تحسين السلامة المهنية وظروف العمل؟

يؤدي إدخال حاوية عالية القاعدة إلى تحسن أساسي في السلامة المهنية وتغيير مستدام في ظروف العمل في المحطة. المكسب الأمني هو واحد من أهم مزايا هذه التكنولوجيا.

ينتج تحسين السلامة الأولية عن الفصل المادي المتسق للبشر والآلات في منطقة التخزين المركزية. المنطقة بأكملها داخل الحرية الرف التي تعمل فيها عمليات الرف الثقيلة والسرعة التي تعمل بها منطقة لا يمكن الوصول إليها للبشر. على النقيض من ذلك ، فإن ساحة الحاويات التقليدية متداخلة بسبب حركة الخلط الخطرة التي تصل إلى 70 طنًا من المتسابقين ، والجرارات الطرفية ، والشاحنات الخارجية ، وسير على الأقدام (تمهيدي ، المفتشين). يحمل هذا الكوكبة خطرًا كبيرًا من الحوادث الخطيرة والمميتة من التصادم ، أو بدء الأشخاص أو السقوط. يتم التخلص من الأتمتة وإنشاء "مجالات عدم النقل" للعاملين. يحدث التفاعل البشري فقط على الواجهات المحددة والمثبتة بوضوح على حافة HRL.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن التكنولوجيا تغير طبيعة العمل نفسه. يتم القضاء على السائقين من الشاحنات الصناعية. تولي ملفات تعريف عمل جديدة وأكثر تطوراً وأكثر أمانًا مكانك. لم يعد الموظفون يعملون في محيط الفناء الصاخب والخطير ، ولكن في غرف تحكم مكيفة في الهواء ومصممة بشكل مريح. تتغير مهمتك من التحكم اليدوي لآلة واحدة لمراقبة النظام الآلي بأكمله. إنهم يعملون كمشغلين للنظام الذين يتابعون تدفق المواد على الشاشات ، ويتدخلون في حالة الاضطرابات وتحليل أداء النظام.

يتم إنشاء أدوار جديدة أخرى في مجال الصيانة والصيانة. تتطلب الميكانيكا والإلكترونيات المعقدة للغاية لعمليات الرف وتكنولوجيا النقل الميكاترونيك المؤهلين تأهيلا عاليا ومتخصصين في تكنولوجيا المعلومات. هذه الوظائف تعتمد على المعرفة ، وتتطلب تقنيًا وتوفر وجهات نظر تنمية طويلة المدى. يؤدي الأتمتة إلى انخفاض في وظائف السائقين التقليدية ، ولكن في الوقت نفسه يخلق وظائف جديدة وعالية الجودة وقبل كل شيء ، وظائف آمنة. يساعد هذا التغيير على زيادة جاذبية عمل الميناء ككل ومواجهة نقص العمال المهرة في صناعة الخدمات اللوجستية.

إلى أي مدى تعمل HRL على تحسين السلامة المهنية وظروف العمل؟ – الصورة: xpert.digital

تُظهر المقارنة بين المعسكر التقليدي مع REACH ومستودع الظهر العالي التلقائي (HRL) مزايا مهمة لظروف السلامة المهنية وظروف العمل. في حين تتميز أنظمة التخزين التقليدية بمتطلبات عالية من الموظفين والمخاطر في حركة المرور المختلطة ، فإن HRL توفر مستوى عالٍ للغاية من الأمان مع مناطق حركة مرور منفصلة. احتياجات الموظفين تنخفض من العديد من برامج التشغيل والإحالات إلى الحد الأدنى ، والتي تتضمن في المقام الأول مهام المراقبة والصيانة.

تنتج تحسينات الأمان عن عدة عوامل: الوصول المباشر إلى أي حاوية ، وتقليل التدخلات اليدوية ، ومناطق عمل منفصلة والتحكم التلقائي بالكامل. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تقليل نسبة السكتات الدماغية غير المنتجة من 40-60 ٪ إلى أقل من 1 ٪. يمكن تقليل أوقات الإنهاء للشاحنات من 30 إلى 90 دقيقة إلى أقل من 20 دقيقة.

بالإضافة إلى السلامة المهنية ، تعمل HRL أيضًا على تحسين إجمالي ظروف العمل من خلال توافر البيانات في الوقت الفعلي ، وانبعاثات انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من خلال محركات الأقراص الكهربائية وكثافة تخزين أعلى بكثير لأكثر من 2000 حاوية مكافئة لكل هكتار مقارنة بـ 200-350 وحدة حكومية في النظام التقليدي.

التنفيذ والتحديات التكنولوجية

ما هي أكبر التحديات في تخطيط وتنفيذ حاوية HRL؟

يعد تنفيذ محمل القاعدة العالي الحاوية مشروعًا رئيسيًا معقدًا للغاية يرتبط بتحديات ومخاطر كبيرة. تمتد هذه من التمويل إلى التكامل الفني إلى مرحلة البناء وتتطلب تخطيطًا دقيقًا وطويلًا للغاية.

العائق الأول والأكبر في كثير من الأحيان هي تكاليف الاستثمار الهائلة (النفقات الرأسمالية – Capex). هذه هي المشاريع التي يمكن أن تتحرك تكاليفها في منطقة عالية من الرقمتين إلى ثلاثة أرقام. يتطلب تأمين هذا التمويل المكثف قضية أعمال قوية للغاية وثقة المستثمرين في الربحية طويلة المدى للمشروع.

التحدي المركزي الآخر هو تعقيد تكامل تكنولوجيا المعلومات. يجب أن يتواصل قلب HRL ، ومستوى برنامج WMS و WCS ، بسلاسة ولاشتعال مع نظام التشغيل الطرفي الشامل (TOS) للميناء وكذلك مع الأنظمة المحيطة الأخرى مثل نظام البوابة للشاحنات والنظام الجمركي أو التخلص من السكك الحديدية. هذا التكامل هو مشروع كبير لتكنولوجيا المعلومات. يجب تحديد الواجهات ، ويجب مقارنة تنسيقات البيانات واختبار العمليات من طرف إلى طرف. يمكن أن يؤدي كل خطأ في التواصل بين الأنظمة إلى اضطرابات تشغيل ضخمة. إن اختيار شريك البرنامج المناسب وإدارة المشاريع المهنية لهما أهمية حاسمة هنا.

تعد مرحلة البناء والتكليف بحد ذاتها تحديًا كبيرًا. تتطلب الهندسة المدنية للمؤسسات التي يجب أن ترتدي الوزن الهائل لبناء الجرف والحاويات أعلى دقة. يعد تجميع الرف الصلب طوله كيلومتر واحد وتركيب وحدات التحكم في الرف روائع لوجستية ، والتي غالباً ما تحدث تحت مساحة ضيقة. بعد التثبيت الميكانيكي والكهربائي ، تتبع مرحلة مكثفة من التكليف والتركيز. في هذه المرحلة ، يتم اختبار تفاعل جميع المكونات في ظل ظروف واقعية ، والبرنامج يتم تمييزه بشكل جيد ويتم رفع النظام تدريجياً. هذه العملية هي الوقت الذي يستهلكه وحاسمًا لضمان الخدمة والموثوقية المتفق عليها تعاقديًا.

بعد كل شيء ، يحدث فرقًا كبيرًا ما إذا كانت HRL مبنية على "مرج أخضر" (Greenfield) أو في محطة موجودة (Brownfield). يعد مشروع Greenfield أسهل نسبيًا لأنه يمكن بناؤه على مساحة فارغة بغض النظر عن العمليات الحالية. التنفيذ في بيئة براونفيلد أكثر تعقيدًا. غالبًا ما يتم البناء في عدة مراحل من أجل إزعاج العملية الطرفية المستمرة بأقل قدر ممكن. وهذا يتطلب الخدمات اللوجستية لموقع البناء المتطورة ، وجولات حركة المرور المؤقتة والتنسيق الدقيق بين فريق البناء والموظفين التشغيليين في المحطة. إن التحدي المتمثل في أداء عملية زرع القلب التكنولوجية على قلب الميناء المفتوح.

ما هي المخاطر المرتبطة بتشغيل هذه الأنظمة ذات الأوتومات العالية وكيف يمكن إدارتها؟

كما أن الدرجة العالية من الأتمتة التي تشكل قوة HRL تحتوي أيضًا على مخاطر الشركة المحددة التي يجب إدارتها بعناية لضمان توفر النظام والأمان.

المخاطر الأبرز هي "نقطة الفشل الفردية". نظرًا لأن HRL هو نظام متكامل للغاية ، فإن فشل المكون المركزي قد يشل العملية بأكملها. تعتبر سيناريوهات خطيرة عليها ، أو تعتبر الخلل الميكانيكي الكارثي في RBG يحجب زقاقًا بأكمله سيناريوهات خطيرة. إدارة المخاطر تلبي هذا الخطر من خلال التكرار المتسق. يتم تفسير الأنظمة الحرجة مرتين أو عدة مرات. ويشمل ذلك مزود الطاقة الخالي من الانقطاع (UPS) ووحدة طاقة الطوارئ ، والخوادم المتطابقة في أقسام إطفاء منفصلة وإمكانية تعويض مهام RBG غير عادية على الأقل جزئيًا بواسطة جهاز آخر في الزقاق (إن وجدت) أو عن طريق الشوارع المجاورة. بالإضافة إلى ذلك ، تعد إجراءات الطوارئ والإعادة بدء تشغيلها ضرورية من أجل أن تكون قادرة على الرد بسرعة ومنظمة في حالة حدوث خطأ.

هناك خطر آخر في مجال الصيانة والصيانة. يتطلب mechatronics المعقدة للنظام موظفي الصيانة المتخصصين للغاية الذين لديهم معرفة عميقة بالميكانيكا والكهرباء وتكنولوجيا المعلومات. يمكن أن يؤدي عدم وجود مثل هؤلاء الموظفين المتخصصين إلى أوقات توقف ممتدة. من أجل مواجهة هذا الخطر ، يعتمد مشغلي HRL الحديث على استراتيجية صيانة استباقية قائمة على البيانات. بدلاً من انتظار الفشل (الصيانة التفاعلية) ، يتم تحليل بيانات المستشعر بشكل مستمر بواسطة الآلات من أجل تحديد أنماط التآكل والتنبؤ بالصيانة (الصيانة التنبؤية). يمكن استبدال المكونات قبل فشلها ، بشكل مثالي أثناء نوافذ الصيانة المخططة دون التأثير على الشركة.

خطر متزايد الأهمية هو الأمن السيبراني. كنظام متصل بالشبكة ، يتم التحكم في البرمجيات ، يعد HRL هدفًا محتملًا للهجمات الإلكترونية مثل ملفات Ransomware أو ملفات التخريب. لم يستطع الهجوم الناجح التوقف عن التشغيل فحسب ، بل أيضًا يسدد البيانات الحساسة أو حتى التسبب في أضرار مادية. وبالتالي فإن حماية البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات غير قابلة للتفاوض. وهذا يتطلب مفهوم أمان متعدد الطبقات يتراوح من جدران الحماية وأنظمة الكشف عن التسلل إلى التحكم الصارم في الوصول إلى التدريب المنتظم للموظفين. يجب فهم الأمن السيبراني على أنه جزء لا يتجزأ من تصميم النظام بالكامل والتشغيل المستمر.

الاعتبارات الاقتصادية والعائد على الاستثمار (ROI)

ما هي تكاليف الاستثمار (CAPEX) التي يجب توقعها لحاوية الصلبة؟

تعد تكاليف الاستثمار (الإنفاق الرأسمالي – Capex) لبناء مستودع للمسافات عالية الحاوية مهمة وتمثل واحدة من أعظم العقبات لتحقيق هذه المشاريع. من الصعب مؤشر معدل ثابت للتكاليف لأنها تعتمد على مجموعة متنوعة من العوامل ، بما في ذلك سعة التخزين المخطط لها ، وكمية الرف ، ودرجة الأتمتة على الواجهات والظروف الجيولوجية والهيكلية المحددة للموقع.

بشكل عام ، فإن تكلفة المشروع في منطقة عالية من الرقمتين إلى ثلاثة أرقام تتنقل. يتكون هذا المبلغ من عدة كتل تكلفة كبيرة. لا تنطبق نسبة كبيرة على الأعمال العميقة والبناء (الأعمال المدنية). ويشمل ذلك إعداد أرض المبنى ، وإنشاء الأسس الخرسانية الضخمة وبناء تركيب أو تسقيف المستودع.

أكبر عنصر فردي هو عادة بناء الصلب والآلة نفسها. ويشمل ذلك توصيل وتجميع الأرفف الكاملة الثقيلة وكذلك شراء الآلة الآلية بأكملها ، أي أجهزة تشغيل الرف (RBGs) ، وتكنولوجيا النقل في الواجهات وربما المركبات الآلية الأخرى مثل AGV لمزيد من الكهرباء.

عامل التكلفة الأساسي الآخر هو البرنامج بأكمله وحزمة تكنولوجيا المعلومات. ويشمل ذلك التراخيص الخاصة بنظام إدارة المستودعات (WMS) ونظام التحكم في المستودعات (WCS) ، وتكاليف تكامل هذه الأنظمة في نظام التشغيل الطرفي الحالي (TOS) وشراء أجهزة الخادم الضرورية وتكنولوجيا الشبكة وأجهزة الاستشعار. إن تعقيد حلول البرمجيات هذه وجهد التطوير والتكيف المرتبط به يجعل هذا العنصر جزءًا من الاستثمار الكلي الذي لا ينبغي التقليل من شأنه. يتم تحديد التكاليف المحددة في نهاية المطاف من خلال العطاء والجائزة للمقاولين العامين المتخصصين أو متكاملي النظام الذين يقدمون أنظمة تسليم المفتاح هذه.

مناسب ل:

• حاوية عالية المستودع: أرفف مع وصول فردي مباشر بدلاً من المحيط

كيف تجلس تكاليف التشغيل (OPEX) وكيف تتصرف مقارنة بالمخيمات التقليدية؟

في حين أن تكاليف الاستثمار (CAPEX) من HRL مرتفعة للغاية ، في المقابل ، تتميز بتكاليف التشغيل المستمرة بشكل كبير (نفقات التشغيل – OPEX) مقارنة بساحة الحاويات التقليدية. هذه المدخرات Opex هي الرافعة الحاسمة للاقتصاد طويل الأجل للنظام.

أكبر تأثير للمدخرات يؤدي إلى تكاليف الموظفين. تحتاج الفناء التقليدي إلى عدد كبير من السائقين للوصول إلى جرارات متكبد وجرارات طرفية تعمل في كثير من الأحيان في عملية ثلاثية التحول. HRL يقلل بشكل كبير من متطلبات الموظفين. يتم الاستيلاء على العمل المادي بواسطة الأنظمة الآلية. تقتصر متطلبات الموظفين على فريق صغير مؤهل تأهيلا عاليا للمراقبة في غرفة التحكم والصيانة المتخصصة.

نقطة أساسية أخرى هي تكاليف الطاقة. أسطول من مكدس الوصول إلى الديزل -له استهلاك هائل للوقود. وحدات التحكم في الجرف التي تعمل بالكهرباء في HRL أكثر كفاءة هنا. تتمثل الميزة الحاسمة في قدرتك على الاستجابة: عند الكبح وخفض الأحمال ، يتم تحويل الطاقة الحركية والاحتملة إلى تيار كهربائي وإعادة تغذيته إلى النظام. هذا يمكن أن يقلل من صافي استهلاك الطاقة لكل حاوية بنسبة تصل إلى 40 ٪ ويؤدي إلى وفورات كبيرة في التكاليف في حالة إمدادات الكهرباء.

تكاليف الصيانة والصيانة ، التي تعتبر لكل حاوية نقلت ، تميل أيضًا إلى أن تكون أقل. على الرغم من أن تقنية HRL تتطلب صيانة متخصصة ، إلا أن صيانة أسطول كبير من المركبات الفردية ذات المحركات الداخلية للاحتراق ، والأنظمة المدفوعة والهيدروليكية ، والتي تكثيف صيانة للغاية. تتيح التكنولوجيا المركزية والموحدة للـ HRL عمليات صيانة أكثر كفاءة.

بالإضافة إلى ذلك ، تنخفض التكاليف الإضافية المختلفة. يمكن أن تكون أقساط التأمين أقل بسبب انخفاض مخاطر الحوادث بشكل كبير. يتم التخلص من التكاليف التي تكبدها الأضرار التي لحقت الحاويات أو التحميل في حالة من غيرها. هناك أيضًا عقوبات تعاقدية محتملة أو رسوم شركات الشحن التي تحدث للتأخير في معالجة السفن ، لأن HRL يضمن توفير الحاويات في الحاويات المتواصلة والسريعة. الكل في الكل ، تعني هذه المدخرات أن Opex لحاوية HRL Pro التي يتم التعامل معها أقل بكثير من تلك الموجودة في محطة تقليدية.

ما هي العوامل التي تعتبر حاسمة لحساب العائد على الاستثمار (ROI) وما هي الفترة التي يتم تحقيقها عادة؟

يعد حساب العائد على الاستثمار (ROI) لمستودع الحاوية عالي المستوى هو تحليل معقد يتجاوز بكثير مقارنة بسيطة من مدخرات Capex و Opex. من أجل فهم الربحية الحقيقية ، يجب أخذ عدد من برامج التشغيل المباشرة وغير المباشرة والاستراتيجية في الاعتبار.

العوامل الكمية الحاسمة على جانب Haves هي:

• وفورات OPEX المباشرة ، في المقام الأول من خلال انخفاض تكاليف الموظفين والطاقة.
• قيمة المنطقة المحفوظة. هذا العامل مهم بشكل خاص في نقص الأراضي ، ومواقع الموانئ باهظة الثمن مثل سنغافورة أو هامبورغ أو لوس أنجلوس. يمكن تعيين القيمة إما كتكاليف تجنب لاكتساب الهبوط أو كفرصة فرصة من الاستخدام البديل للمنطقة الشاغرة.
• الدخل من زيادة قدرة الظرف. تمكن HRL المحطة من تبديل المزيد من الحاويات في السنة ، مما يؤدي مباشرة إلى عائدات المبيعات الأعلى. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تجذب القدرة على إعداد سفن أكبر بشكل أسرع خدمات خطية جديدة ومربحة.
• تكاليف تجنبها من خلال القضاء على عدم الكفاءة ، مثل تلف الحاويات ، والتفريغ غير الصحيحة ومدفوعات العقوبة للتأخير.

عادة ما تتراوح فترة الإطفاء النموذجية لـ HRL بين 7 و 15 عامًا. ومع ذلك ، يعتمد هذا النطاق اعتمادًا كبيرًا على ظروف الإطار المحلية. في الموانئ ذات تكاليف الممتلكات المرتفعة للغاية والأجور ، يمكن الوصول إلى عائد الاستثمار بشكل أسرع من المواقع التي تلعب فيها هذه العوامل دورًا أقل.

ومع ذلك ، فإن عرض العائد على الاستثمار المالي البحتة تقصر. غالبًا ما يكون البعد الاستراتيجي للاستثمار بنفس الأهمية. هذا يدل على مفارقة واضحة: إن تكاليف الاستثمار المرتفعة ، والتي تعتبر في كثير من الأحيان أكبر خطر ، تعمل فعليًا على تقليل المخاطر الإستراتيجية ذات المدى الطويل. الاستثمار في HRL هو حماية استراتيجية ضد عدد من التهديدات المتصاعدة المتأصلة في نموذج التشغيل التقليدي. فهو يقلل من خطر نقص العمالة في المستقبل وتضخم تكلفة الأجور في القطاع التجاري. فهو يقلل من المخاطر المالية والسمعة لحوادث العمل الخطيرة.

ومع ذلك ، فإن الشيء الأكثر أهمية هو أنه يقلل من مخاطر السوق لفقدان العملاء – أي شركات الشحن العالمية – إلى منافذ منافسة أكثر كفاءة وأسرع وأكثر موثوقية. في سوق عالمي تنافسي للغاية ، حيث تختار شركات الشحن موانئ الاتصال الخاصة بك وفقًا لمعايير الكفاءة ، يمكن أن يكون خطر عدم الاستثمار والخارجية الناتجة أكبر بكثير من المخاطر المالية لاستثمار نفسه. منفذ غير قادر على التعامل مع أكبر سفن الحاويات بكفاءة. لذلك يجب أن يأخذ حساب عائد الاستثمار أيضًا "قيمة الحد من المخاطر" في الاعتبار. وبالتالي فإن الاستثمار أقل خيارًا من الحاجة الاستراتيجية لتأمين صلاحية الموقع في المستقبل.

المنظورات المستقبلية والتكامل في النظام البيئي اللوجستي

ما هي التطورات التكنولوجية المستقبلية التي ستشكل مستودع حاوية عالية؟

لا تقف تقنية مستودع الحاوية العالية ، ولكنها ستتطور في السنوات القادمة من خلال عدد من التطورات التكنولوجية. من الواضح أن الاتجاه نحو استقلالية أعلى وذكاء وشبكات.

ينصب التركيز المركزي على زيادة استخدام الذكاء الاصطناعي (AI) والتعلم الآلي. تعمل أنظمة اليوم بالفعل مع خوارزميات معقدة ، لكنها لا تزال تعتمد بقوة على المنطق الحتمي. ستنتقل الأنظمة المستقبلية من هذه السيطرة القائمة على القاعدة إلى الحكم الذاتي الحقيقي. ستتمكن الذكاء الاصطناعي من تحسين استراتيجية المستودعات ليس فقط على أساس الجداول الزمنية الثابتة ، ولكن في الوقت الحقيقي ، بما في ذلك مجموعة متنوعة من خلاصات البيانات الديناميكية. ويشمل ذلك بيانات الطقس الحية التي تؤثر على وقت وصول السفن ، ومعلومات حركة المرور الحالية على طرق الوصول وحتى التحليلات التنبؤية حول التدفقات العالمية للسلع. سترفع نفس أنظمة الذكاء الاصطناعي أيضًا الصيانة التطلعية (الصيانة التنبؤية) إلى مستوى جديد من خلال تعلم الحالات الشاذة من بيانات المستشعر للآلات ويمكن أن تتنبأ بالفشل بدقة عالية قبل حدوثها. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام الذكاء الاصطناعى للتحكم الديناميكي في استهلاك الطاقة لتجنب نصائح الحمل وتكييف استكشاف الأخطاء وإصلاحها في الطاقة مع توفر الطاقات المتجددة.

التكنولوجيا الرئيسية الأخرى هي "التوأم الرقمي". يتم إنشاء صورة كاملة ، افتراضية 1: 1 من HRL المادية في بيئة المحاكاة. يتم تغذية هذا التوأم الرقمي ببيانات الوقت الحقيقي من المستودع الفعلي ويعكس حالته بالضبط. الاستخدامات الممكنة متنوعة: يمكن اختبار تحديثات البرامج الجديدة أو خوارزميات التحسين والتحقق من صحتها على التوأم الرقمي دون خطر قبل تنفيذها في النظام المباشر. يمكن استخدام التوأم الرقمي لمحاكاة سيناريوهات التشغيل المختلفة لتحديد الاختناقات وتحسين أداء النظام. كما يوفر بيئة آمنة لتدريب موظفي التشغيل والصيانة.

في مجال الأجهزة ، ستلعب أنظمة الروبوتات المتقدمة وأنظمة معالجة الصور دورًا أكبر. يمكن تصور الروبوتات الصغيرة المستقلة التي تقود عبر الرف وتنفيذ عمليات التفتيش الآلية لحالة الحاوية لتوثيق الخدوش أو الثقوب أو أي أضرار أخرى. يمكن للكاميرات عالية الدقة والتعرف على الصور المدعومة من الذكاء الاصطناعي قراءة ملصقات البضائع الخطرة والتحقق تلقائيًا أو حتى تنفيذ أعمال صيانة أصغر على الحاويات نفسها. ستعمل هذه التقنيات على زيادة تحسين أساس البيانات وتقديم درجة الأتمتة إلى الواجهات اليدوية الأخيرة.

ما هو الدور الذي تلعبه جوانب الاستدامة مثل كفاءة الطاقة وتقليل ثاني أكسيد الكربون في تصميم الأنظمة المستقبلية؟

لم تعد الاستدامة موضوعًا متخصصًا ، ولكنه سائق رئيسي في مفهوم وتشغيل البنية التحتية الحديثة للميناء. إن ضرورة "الميناء الأخضر" تشكل بشكل كبير تطوير أنظمة HRL المستقبلية ، حيث تدخل المزايا في عدة مستويات.

HRL بالفعل أكثر استدامة في مفهومها الأساسي من ساحات الحاويات التقليدية. العامل الحاسم هو كهربة كاملة لعمليات المستودع. إن استبدال أسطول كبير من الجرارات الطرفية والجرارات الطرفية بواسطة الرفوف التي تعمل بالكهرباء يزيل الانبعاثات المباشرة لثاني أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين والغبار الناعم في قلب المحطة. وهذا يؤدي إلى تحسن جذري في جودة الهواء المحلية ، وهو أمر مهم بشكل خاص للموانئ في المناطق الحضرية. تقنية الاسترداد التي سبق ذكرها ، والتي يتم فيها استرداد طاقة الفرامل ، تزيد بشكل كبير من كفاءة الطاقة وتقلل من إجمالي متطلبات الطاقة لكل حاوية معالجة.

المفاهيم المستقبلية ستعزز هذا التركيز على الاستدامة. في منطقة البناء ، لوحظ البناء الخفيف الوزن واستخدام مواد معاد تدويرها أو أكثر استدامة للجرف. يتم تحسين برنامج التحكم في RBGs لتقليل الطرق وتقليل عمليات التسارع والكبح كثيفة الطاقة. ومع ذلك ، فإن الخطوة الأكثر أهمية هي دمج مصادر الطاقة المتجددة. توفر مناطق السقف الكبيرة في HRL في المنزل ظروفًا مثالية لتركيب أنظمة الكهروضوئية. والهدف من ذلك هو إنتاج جزء مهم من الكهرباء المطلوبة مباشرة في الموقع لتوليد ثاني أكسيد الكربون المحايد وجعل HRL مكونًا مكتفيًا ذاتيًا أو حتى إيجابيًا للطاقة في الميناء.

ومع ذلك ، بالنظر إلى أن الاستدامة تتجاوز النظام نفسه وله تأثيره على عدة مستويات.

المستوى الأول هو المنفعة التشغيلية المباشرة: HRL نفسها هي أكثر فعالية في الطاقة وأقل انبعاثات ، مما يقلل من تكاليف التشغيل ويسهل الامتثال للمتطلبات البيئية.

المستوى الثاني هو الفائدة على المستوى الطرفي: يؤدي القضاء على انبعاثات الديزل من المستودع إلى تحسين التوازن البيئي الكامل للميناء ويعزز سمعته بين السلطات وفي المجتمع المحلي.

المستوى الثالث والأكثر أهمية من الناحية الاستراتيجية هو الفائدة للنظام الإيكولوجي اللوجستي بأكمله. من خلال تقصير أوقات المناولة بشكل كبير للسفن والشاحنات ، يقلل HRL من أوقات الخمول من الآلاف من المركبات والسفن الخارجية التي من شأنها أن تنتظر معالجتها مع محركات الجري. شاحنة تقضي 20 دقيقة في الميناء بدلاً من 90 دقيقة تنبعث منها انبعاثات أقل. السفينة التي يمكن أن تترك الميناء قبل يوم تقلل من استهلاك الوقود. وهكذا يساهم HRL في إزالة الكربون من سلسلة التوريد بأكملها ، وليس فقط في الميناء. هذه الفائدة المنهجية هي حجة قوية للمستثمرين الذين يركزون على ESG ولعملاء – ولا سيما شركات الشحن الكبيرة والشاحنين – الذين يتعرضون لضغوط لجعل سلاسل التوريد الخاصة بهم أكثر ملاءمة للمناخ. تصبح HRL مكونًا حاسمًا ورائحة لـ "ممر لوجستي أخضر" وبالتالي تمييز تنافسي مهم.

كيف ستتطور وظيفة الحاوية HRL داخل سلسلة التوريد العالمية؟

ستتطور وظيفة المحمل العالي من الحاوية من حل نقي ، وإن كان فعالًا للغاية ، إلى عقدة متكاملة وشبكة في النظام البيئي اللوجستي العالمي. سوف ينمو دوره إلى ما هو أبعد من حدود المحطة وسيتغير هيكل سلاسل التوريد بشكل مستدام. الرؤية هي أن الإنترنت المادي يعمل فيه HRL كجهاز توجيه ذكي يتم التحكم فيه عن البيانات لتدفقات البضائع.

سيكون التطور الرئيسي هو توسيع مفهوم HRL في المناطق النائية. سنرى كيف لا يتم بناء مثل هذه الأنظمة في الموانئ البحرية فحسب ، بل أيضًا في – الإستراتيجية الداخلية- في مراكز نقل الشحن الكبيرة ، في ممرات السكك الحديدية المهمة والمراكز الصناعية والاستهلاك الكبيرة. يتم استخدام "الموانئ المحلية" أو "الموانئ الجافة" كمراكز عازلة وفرز ، والحاويات أقرب إلى وجهاتها النهائية. يتيح ذلك فصل النقل الطويل (السفينة ، القطار) من النقل القصير (Truck) ، مما يؤدي إلى استخدام أفضل للأنماط النقل وخفض حركة الطرق في السدود.

في الوقت نفسه ، ستصبح HRL مركز بيانات مركزي. نظرًا للشفافية بنسبة 100 في المائة حول كل حاوية في النظام ، ستوفر جميع المشاركين في سلسلة التوريد تخطيطًا غير مسبوق ووضوح. لن يعلم جهاز تحميل اللودر أو الشحن فقط أن حاويةه قد وصلت إلى الميناء ، ولكنها ستعرف أيضًا بموثوقية كبيرة عندما تكون هذه الحاوية متاحة للجمع. تتيح هذه المعلومات التنبؤية العمليات اللوجستية التالية أقرب بكثير وهي الأساس لمفاهيم التوصيل الحقيقية في الوقت المناسب أو فقط.

في نهاية المطاف ، فإن الحاوية ذات الدقة العالية هي المظاهر المادية لمفهوم "اللوجستيات 4.0". إنه نظام مادي إلكتروني يربط العالم الرقمي والفيزيائي بسلاسة. إنه متكامل بالكامل ، آلي للغاية ، يتم التحكم فيه بالبيانات وقطعه لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة. إن المشاريع التي حققت بالفعل أو قيد الإنشاء في موانئ التحكم العالمية مثل جبل علي (دبي) أو Tanger Med (Morocco) أو خطط ميناء هامبورغ ليست حالات فردية معزولة ، ولكنها تعاني من هذا التحول البعيد. يظهرون أن HRL في النهاية تنطلق دورها كمخزن مؤقت سلبي وتأسيس نفسها على أنها الجهاز العصبي الحقيقي الذي لا غنى عنه للتجارة العالمية المستقبلية.

☑️ لغة العمل لدينا هي الإنجليزية أو الألمانية

☑️ جديد: المراسلات بلغتك الوطنية!

كونراد ولفنشتاين

سأكون سعيدًا بخدمتك وفريقي كمستشار شخصي.

يمكنك الاتصال بي عن طريق ملء نموذج الاتصال أو ببساطة اتصل بي على +49 89 89 674 804 (ميونخ) . عنوان بريدي الإلكتروني هو: ولفنشتاين ∂ xpert.digital

إنني أتطلع إلى مشروعنا المشترك.

☑️ دعم الشركات الصغيرة والمتوسطة في الإستراتيجية والاستشارات والتخطيط والتنفيذ

☑️ إنشاء أو إعادة تنظيم الإستراتيجية الرقمية والرقمنة

☑️ توسيع عمليات البيع الدولية وتحسينها

☑️ منصات التداول العالمية والرقمية B2B

☑️ رائدة تطوير الأعمال / التسويق / العلاقات العامة / المعارض التجارية