Утройте капацитета в едно и също пространство: Технологията за съхранение на контейнери с високи стелажи като спасителен пояс

Какво представлява технологията за съхранение на контейнери във високи складове и как работи?

Технологията за високостелажно съхранение, известна още като системи за контейнерно високостелажно съхранение, революционизира съхранението на контейнери в пристанища и логистични центрове чрез вертикално подреждане в автоматизирани стоманени стелажни системи. За разлика от конвенционалните контейнерни терминали, където контейнерите се подреждат директно един върху друг, тази технология поставя всеки контейнер в отделно стелажно отделение с височина до 11 нива или повече. Флагманът на тази иновация е BOXBAY, съвместно предприятие между глобалния пристанищен оператор DP World и немската индустриална група SMS Group.

Системата работи с напълно автоматизирани, електрически задвижвани кранове, които преместват контейнерите прецизно между складовите зони и точките за прехвърляне в рамките на стоманената конструкция. Всеки контейнер остава директно достъпен по всяко време, без да е необходимо да се местят други контейнери – фундаментална разлика от традиционните системи. Цялото съоръжение може да бъде оборудвано със слънчеви панели на покрива и работи изцяло електрически със системи за рекуперация на енергия.

Какви увеличения на капацитета са реално постижими?

Документираните данни за производителността са впечатляващи: Системите за съхранение на контейнери с високи стелажи постигат три пъти по-голям капацитет за съхранение при същата застроена площ в сравнение с конвенционалните системи. С други думи, това означава намаляване на площта на пода с до 70 процента за същия брой контейнери. Тези цифри не са теоретични, а са потвърдени в реални работни среди.

Пилотното съоръжение в пристанище Джебел Али в Дубай, със 792 контейнерни позиции, е извършило над 63 000 движения на контейнери от въвеждането си в експлоатация през 2021 г., надхвърляйки първоначалните очаквания. Измерената производителност достигна 19,3 движения на час на претоварната платформа откъм водата и 31,8 движения на час на наземните автокранове. Първата мащабна търговска инсталация в London Gateway ще има капацитет от 27 000 TEU на 16 нива и ще може да обработва над 200 движения на контейнери на час откъм водата.

За инвеститорите това означава по-конкретно: Един хектар земя, който може да побере 10 000 TEU с конвенционална технология, може да достигне до 30 000 TEU с технология за съхранение на високи стелажи. При цени на пристанищната земя между 2000 и 3000 евро на квадратен метър, спестяването на земя от три хектара съответства на стойност от 60 до 90 милиона евро.

Защо тази технология се превръща в решаващо конкурентно предимство точно сега?

Няколко пазарни тенденции се сливат, което прави системите за съхранение на контейнери с високи стелажи по-скоро необходимост, отколкото опция. Първо, глобалният капацитет за търговия с контейнери ще се увеличи с 64 милиона TEU през 2025 г. – най-голямото годишно увеличение от финансовата криза насам. Обемът на контейнерите нарасна с 4,4% до 126,75 милиона TEU само от януари до август 2025 г. Тези обеми оказват влияние върху градските пристанища, които вече не могат физически да се разширяват.

Научни изследвания доказват, че контейнеризацията е изключително земеемка, като контейнерните терминали изискват четири до пет пъти повече пространство за единица обработен товар, отколкото преди ерата на контейнерите. Пристанища в метрополни райони като Хамбург, Ротердам или Сингапур достигат абсолютните си пространствени граници. Проектите за рекултивация на земя, които преди служеха като решение, сега струват между 1,5 и 2 милиарда щатски долара на проект и отнемат години, за да бъдат завършени.

Второ, свръхголемите контейнеровози изострят проблема. Тези мегатоварни кораби с капацитет над 20 000 TEU изискват 16-метрови транспортни канали, специализирани кранове с обхват от 22 до 24 реда и огромни терминални площи. Когато един единствен ULCS акостира и разтовари хиляди контейнери, това създава пикове на капацитет, които претоварват традиционните корабостроителници и водят до претоварване на пристанищата, което се разпространява в световен мащаб.

Трето, неефективното пренареждане в конвенционалните терминали е причина за между 20 и 60 процента от всички движения на контейнери. Тези непродуктивни движения струват време и енергия и значително намаляват пропускателната способност. Системите за съхранение на контейнери с високи стелажи елиминират този проблем изцяло чрез съхранение на едно място с директен достъп.

Какви икономически аргументи подкрепят инвеститорите?

Изчисленията за възвръщаемост на инвестициите за автоматизация на пристанищата обикновено показват периоди на амортизация от три до пет години. Този период се определя от няколко фактора: Първо, оперативните разходи могат да бъдат намалени с 25 до 55 процента, главно чрез по-ниско потребление на енергия, намалени разходи за поддръжка и оптимизирано разпределение на персонала. Изпитателното съоръжение в Джебел Али постигна разходи за енергия с 29 процента под прогнозите, като същевременно постигна значително намалени разходи за поддръжка.

Второ, системите за съхранение на високи контейнери избягват скъпоструващото разширяване на земята. В гъсто населените пристанищни градове наличната земя е оскъдна и скъпа. Научните изследвания показват, че само градове с достатъчно земя са успели значително да увеличат обема на превозите си след контейнеризацията. Пристанищата в градове с недостиг на земя или трябваше да се откажат от растеж, или да предприемат изключително скъпи проекти за рекултивация. Съхранението на контейнери с високи контейнери решава тази фундаментална дилема чрез уплътняване, вместо чрез разширяване.

Трето, подобряват се нивата на обслужване и конкурентоспособността. Очаква се внедряването в Пусан, Южна Корея, да елиминира 350 000 непродуктивни движения на контейнери годишно и да подобри времето за обработка на камиони с 20 процента. За пристанищните оператори това се изразява в по-доволни клиенти, по-висока производителност и способност за ефективно обработване на по-големи плавателни съдове.

Инсталацията на London Gateway, представляваща инвестиция от 170 милиона британски лири, демонстрира доверието, което установените пристанищни оператори имат в тази технология. Проектът включва 10-пътека система с 15 машини за съхранение и извличане и е специално проектиран за ефикасна обработка на празни контейнери – хроничен проблем, който води до значителни разходи.

Какви ползи за устойчивост предлага технологията?

Факторите на околната среда все повече се превръщат в регулаторни изисквания и конкурентни предимства. Системите за складиране с контейнери с високи стелажи предлагат многостранни предимства в това отношение. Пълната електрификация елиминира локалните емисии на CO2, докато системите за рекуперация на енергия връщат електричество обратно в системата, когато контейнерите се спират и спускат. Интегрирането на слънчеви панели върху големите покривни площи теоретично позволява енергийно автономни системи.

Проучвания върху автоматизирани пристанищни решения показват, че интеграцията на слънчева енергия обикновено се изплаща за по-малко от пет години, с икономии на разходи за енергия през целия живот до 74 милиона щатски долара. Пристанище Валенсия вече е постигнало 18% дял на слънчевата енергия, генерирайки повече енергия, отколкото пристанището консумира по време на пиковите часове.

Компактният дизайн значително намалява шумовото и светлинното замърсяване, което е особено важно за градските пристанища с прилежащи жилищни райони. Затворената, облицована структура позволява дори естетически приятни дизайни със зелени фасади, повишавайки общественото одобрение в градска среда.

Не на последно място, драстичното намаляване на площта на земята намалява натиска върху градското развитие и предотвратява екологично вредни проекти за рекултивация на земя, които увреждат крайбрежните екосистеми. За инвеститорите, които трябва да вземат предвид ESG критериите, тези фактори предлагат измерими показатели за устойчивост.

LTW Intralogistics – Инженери на потока - Изображение: LTW Intralogistics GmbH

LTW предлага на своите клиенти не отделни компоненти, а интегрирани цялостни решения. Консултации, планиране, механични и електротехнически компоненти, технология за управление и автоматизация, както и софтуер и сервиз – всичко е свързано в мрежа и прецизно координирано.

Вътрешното производство на ключови компоненти е особено предимство. Това позволява оптимален контрол на качеството, веригите за доставки и интерфейсите.

LTW е символ на надеждност, прозрачност и съвместно партньорство. Лоялността и честността са здраво залегнали във философията на компанията – ръкостискането все още означава нещо тук.

Свързано с това:

• LTW решения

Как се представя технологията на практика?

Зрелостта на технологията е демонстрирана чрез множество оперативни внедрявания. Тестирането на концепцията в пристанище Джебел Али започна през 2021 г. и беше официално обявено за пазарно готово през септември 2022 г. след обработка на близо 500 000 TEU. Тестовата фаза не само демонстрира техническа надеждност, но и надмина симулираните стойности на производителността по критични параметри като производителност, надеждност и енергийна ефективност.

Търговското внедряване в Busan Newport Corporation, терминал, 66% собственост на DP World, бележи прехода от тестовата фаза към редовна експлоатация. Там системата се модернизира върху съществуваща зона за съхранение на празни контейнери и се комбинира със съществуващи автоматизирани релсови портални кранове и камионни операции.

Инсталацията на London Gateway, чието завършване е планирано за приблизително две години след началото на проекта през 2025 г., демонстрира мащабируемостта на технологията. С капацитет от 27 000 TEU, тя е значително по-голяма от тестовото съоръжение в Дубай и ще бъде напълно интегрирана във високоавтоматизирано кейово място 4.

Алтернативни доставчици като Konecranes, със своята автоматизирана система за съхранение на контейнери с високи стелажи, предлагат подобни решения с до 14 нива за празни контейнери, което подчертава по-широката пазарна зрялост на технологията. Модулният дизайн позволява постепенно разширяване без прекъсване на текущите операции.

Какви предизвикателства и рискове съществуват?

Прозрачността по отношение на рисковете при внедряването е от съществено значение за информираните инвестиционни решения. Основното предизвикателство е високата първоначална инвестиция. Въпреки че специфичните разходи по проекта варират, инсталирането на London Gateway, на цена от 170 милиона британски лири за капацитет от 27 000 TEU, илюстрира мащаба. За сравнение, конвенционалните разширения на терминали струват по-малко на TEU, но изискват налична земя.

Проучвания върху автоматизацията на пристанищата предупреждават, че не всички автоматизирани терминали постигат очакваната производителност. Проучване на McKinsey установи, че макар оперативните разходи да намаляват, както се очакваше, производителността в някои напълно автоматизирани терминали пада със 7 до 15 процента, вместо да се увеличава. Това обаче се отнася главно за напълно автоматизираните кейови кранове, а не за системите за съхранение в двора.

Интеграцията в съществуващи операционни системи на терминали и системи за управление на складове изисква внимателно планиране. BOXBAY решава този проблем със собствена система за управление на складове, която може да комуникира с операционни системи на терминали от по-високо ниво. Въпреки това, системната интеграция остава критичен фактор за успех.

Технологичната зависимост от специализирани доставчици представлява стратегически риск. Пазарът на контейнерни системи за съхранение с високи стелажи в момента е доминиран от няколко доставчика, което може да повлияе на преговорните позиции и дългосрочните разходи за поддръжка. Въпреки това, диверсификацията на доставчиците очевидно е в ход.

Проблемите на пазара на труда не могат да бъдат игнорирани. Въпреки че автоматизацията намалява разходите за труд, тя среща значителна съпротива от страна на синдикатите в Европа и Северна Америка. Проектите за внедряване трябва да включват управление на заинтересованите страни и стратегии за управление на промените.

За кои пристанищни локации технологията е особено подходяща?

Идеалните случаи на употреба могат да бъдат идентифицирани въз основа на няколко критерия. Първо, пристанищата в градски райони с остър недостиг на земя се възползват най-много. Хамбург, Антверпен, Сингапур или пристанищата в Япония попадат в тази категория, където разширяването на земята е или физически невъзможно, или непосилно скъпо.

Второ, системите за съхранение с високи стелажи са идеални за терминали с голям обем обработка на празни контейнери. Инсталацията на London Gateway се фокусира изрично върху функционалността Empty Superstack. Препозиционирането на празни контейнери струва милиарди годишно, а ефективното съхранение в близост до точките им на произход значително намалява ненужния транспорт.

Трето, терминалите с ULCS услуга са идеално пригодени. Способността да поемат огромни пикови обеми при пристигането на кораби с над 20 000 TEU се превръща в конкурентно предимство. Системите за съхранение с високи складове, с високата си пропускателна способност и плътност на съхранение, могат да се справят с тези пикове по-добре от хоризонталните системи.

Четвърто, подходящи са изоставени промишлени обекти, нуждаещи се от модернизация. Възможностите за модернизация позволяват увеличаване на капацитета без физическо разширение. За утвърдени пристанища, които трябва да осигурят своята конкурентоспособност, това предлага еволюционен, а не революционен път.

Географски, ранното внедряване е концентрирано в Азиатско-тихоокеанския регион и Европа. Северна Америка проявява нарастващ интерес, въпреки че инвестиционните решения често са по-сложни поради трудовите разпоредби. Прогнозира се, че световният пазар на автоматизирани контейнерни терминали ще нараства със 7% годишно до 2035 г.

Какво означава това за стратегическите инвестиционни решения?

Технологията за съхранение на контейнери във високи складове представлява промяна в парадигмата в пристанищната логистика, водена от сближаващи се мегатенденции: недостиг на пространство, растеж на обема, разпространение на ULCS и изисквания за устойчивост. Три стратегически последици са ключови за инвеститорите и пристанищните оператори.

Първо, вертикалното уплътняване се превръща в основно изискване за конкурентни терминали на пазари с ограничено пространство. Алтернативата – скъпо разширяване на терена или ограничаване на капацитета – е икономически и стратегически неизгодна. Ранните потребители си осигуряват конкурентни предимства чрез по-висок капацитет на пропускателна способност и нива на обслужване.

Второ, високите първоначални инвестиции са оправдани от комбинирани икономии на оперативни разходи, избегнати разходи за земя и подобрено качество на приходите. Документираните периоди на амортизация от три до пет години са в приемлив диапазон за инфраструктурни инвестиции. Проектите, които могат да монетизират икономиите на земя, са особено привлекателни.

Трето, успешното внедряване изисква интегрирано управление на проекта, което обхваща технически, оперативни и социални измерения. Технологията е доказана, но успехът на проекта зависи от внимателно планиране, ангажиране на заинтересованите страни и реалистични очаквания.

Технологията за контейнерни складове с високи стелажи вече не е футуристична концепция, а оперативна реалност с нарастваща инсталирана база и доказана производителност. За пристанищните логистични центрове по целия свят въпросът вече не е дали, а кога и как тази иновация ще бъде внедрена.

Konrad Wolfenstein

С удоволствие бих служел като ваш личен съветник.

Можете да се свържете с мен на wolfenstein∂xpert.digital или

Просто ми се обадете на +49 7348 4088 965 .

LinkedIn
 

Високостелажни контейнерни складове и контейнерни терминали: Логистичното взаимодействие – експертни съвети и решения - Креативно изображение: Xpert.Digital

Тази иновативна технология обещава да промени фундаментално контейнерната логистика. Вместо да се подреждат контейнерите хоризонтално, както преди, те ще се съхраняват вертикално в многоетажни стоманени стелажни конструкции. Това не само позволява драстично увеличение на капацитета за съхранение в рамките на една и съща зона, но и революционизира всички процеси в контейнерния терминал.

Повече информация тук:

• Високостелажни контейнерни складове и контейнерни терминали: Логистичното взаимодействие – експертни съвети и решения