Entrepôt de conteneurs en hauteur BOXBAY : Comment un entrepôt de conteneurs en hauteur révolutionne la logistique portuaire – Tripler la capacité sur la même surface – Image : Xpert.Digital
L'ingénierie allemande transforme les ports : voici comment fonctionnera le Tetris des conteneurs du futur
Qu'est-ce que BOXBAY High-Bail Storage et qu'est-ce qui le rend si spécial ?
BOXBAY est un système d'entrepôt à grande hauteur révolutionnaire qui transforme en profondeur la manière dont les conteneurs sont stockés et manutentionnés dans les ports. Fruit d'une coentreprise entre l'opérateur portuaire mondial DP World et le groupe allemand SMS, ce système a développé une technologie de rupture qui améliore considérablement le fonctionnement des terminaux à conteneurs.
Ce qui distingue BOXBAY, c'est son approche novatrice : au lieu d'empiler les conteneurs directement les uns sur les autres comme c'est généralement le cas, chaque conteneur est stocké dans un compartiment individuel d'une étagère métallique pouvant atteindre onze niveaux. Ceci permet un accès direct à chaque conteneur, sans les opérations de réempilage complexes et chronophages qui représentent entre 30 et 60 % des mouvements de conteneurs dans les systèmes conventionnels.
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Comment fonctionne techniquement le système BOXBAY ?
Le cœur technique de BOXBAY repose sur plusieurs composants intégrés fonctionnant en parfaite harmonie. Le système utilise des transstockeurs entièrement automatisés qui se déplacent le long des allées de stockage entre les rayonnages, de part et d'autre. Ces transstockeurs peuvent déplacer les conteneurs à l'intérieur de la structure de rayonnage à une cadence allant jusqu'à 22 mouvements par heure.
Un système innovant de convoyeurs souterrains pour palettes relie les différentes allées de l'entrepôt à grande hauteur. Ces palettes, guidées par des rails, circulent en continu, assurant un transport fluide des conteneurs entre les allées de stockage et les interfaces avec les zones terrestres et maritimes. Des unités télescopiques placent les conteneurs dans les compartiments de rayonnage ou les récupèrent des deux côtés de l'allée.
Côté terre, des systèmes de grues entièrement automatisés déchargent les conteneurs des camions et les déposent sur des palettes de convoyeurs. Côté mer, les conteneurs peuvent être transférés, via différentes interfaces, vers des portiques, des navettes de transport ou d'autres moyens de transport.
Quels types et dimensions de conteneurs BOXBAY peut-il prendre en charge ?
BOXBAY est conçu pour toutes les tailles de conteneurs standardisées et peut accueillir des conteneurs de 20 et 40 pieds. Sa conception tient compte des dimensions normalisées ISO des conteneurs : les conteneurs de 20 pieds mesurent environ 6,06 mètres de long, 2,44 mètres de large et 2,59 mètres de haut, tandis que les conteneurs de 40 pieds mesurent environ 12,19 mètres de long, 2,44 mètres de large et 2,59 mètres de haut.
Le système peut également accueillir des conteneurs high cube, d'une hauteur supérieure d'environ 30 centimètres. L'installation pilote de Dubaï peut gérer simultanément 792 emplacements pour conteneurs de 20 et 40 pieds. Sa conception modulaire permet différentes configurations selon les besoins spécifiques de chaque terminal.
Où BOXBAY a-t-il déjà été testé et mis en œuvre avec succès ?
Le premier système BOXBAY au monde a été mis en place à titre de démonstration de faisabilité au port de Jebel Ali à Dubaï. Cette installation pilote est entrée en service début 2021 et a depuis géré avec succès plus de 63 000 mouvements de conteneurs. Les résultats des tests ont dépassé toutes les attentes : le système s’est avéré plus rapide et plus économe en énergie que prévu initialement.
La première installation commerciale est actuellement en cours de déploiement au port de Busan, en Corée du Sud. Un contrat a été signé entre Busan Newport Corporation (PNC) et BOXBAY en mars 2023. Ce système sera parfaitement intégré aux opérations existantes de manutention de conteneurs et de camions et devrait permettre d'éliminer 350 000 mouvements improductifs par an.
Quelles augmentations de capacité considérables BOXBAY offre-t-il ?
Les gains de capacité offerts par BOXBAY sont impressionnants : à surface égale, ce système triple la capacité d’un entrepôt conventionnel. Alors que les systèmes conventionnels atteignent un maximum de 1 900 EVP par hectare, BOXBAY peut stocker plus de 3 000 EVP par hectare, et même plus de 5 200 EVP par hectare avec des conteneurs vides.
Cela signifie que l'emprise au sol des terminaux peut être réduite jusqu'à 70 %. Lors de la phase de développement à grande échelle prévue pour le terminal 4 de Jebel Ali, un système BOXBAY de 637 x 234 mètres et d'une capacité de 45 925 EVP pourra traiter plus de trois millions de conteneurs par an. Ce système atteint un taux d'utilisation de 100 %, tandis que les terminaux conventionnels plafonnent à 70-80 %.
Comment BOXBAY révolutionne-t-elle la durabilité dans les ports ?
BOXBAY établit de nouvelles normes en matière de logistique portuaire durable. Entièrement électrifié, le système ne génère aucune émission locale de CO₂. Des panneaux solaires installés sur le toit permettent d'alimenter l'ensemble du système grâce à l'énergie renouvelable. Dans les régions ensoleillées, ces panneaux produisent même plus d'énergie que nécessaire, rendant ainsi le système neutre en carbone.
La consommation énergétique est de seulement 2,1 kWh par conteneur, et des systèmes de récupération d'énergie réinjectent l'électricité dans le réseau lors des déplacements des conteneurs. L'absence de déplacements improductifs permet de réduire considérablement la consommation énergétique globale. De plus, le système ne nécessite aucun éclairage pendant son fonctionnement et génère un minimum de bruit, ce qui favorise son intégration en milieu urbain.
Quels avantages économiques BOXBAY offre-t-il aux opérateurs portuaires ?
Les avantages économiques de BOXBAY sont nombreux et commencent dès l'investissement. Grâce à une utilisation optimale de l'espace, les coûts fonciers requis sont nettement inférieurs. Alors qu'un système RTG nécessite environ quatre hectares pour une capacité de stockage de 3 000 EVP, BOXBAY n'en requiert qu'un seul. Avec un coût du terrain de 2 000 à 3 000 € par mètre carré, cela représente une économie de 60 à 90 millions d'euros rien que sur le foncier.
Les coûts d'exploitation (OPEX) diminuent grâce à la réduction des mouvements improductifs et à la simplification des opérations de maintenance. La structure en acier ne nécessite pratiquement aucun entretien et l'équipement est protégé des intempéries. L'automatisation complète permet également de réduire les coûts de personnel tout en améliorant la sécurité au travail. L'augmentation de la productivité des grues à conteneurs, pouvant atteindre 20 %, accroît encore le débit et, par conséquent, la rentabilité.
Dans quelle mesure le système BOXBAY est-il modulaire et évolutif ?
BOXBAY est conçu comme un système entièrement modulaire et évolutif. Son élément de base est une allée de stockage d'une largeur d'environ 9,1 mètres et d'une longueur variable entre 200 et 800 mètres. Selon la longueur de l'allée, une ou deux machines de stockage et de prélèvement sont utilisées par allée.
Un système BOXBAY peut comprendre de 4 à 30 allées, et plusieurs bâtiments BOXBAY peuvent être installés par terminal à conteneurs. Cette modularité permet d'étendre le système par étapes sans perturber les opérations en cours. Dès le premier module installé, le débit et la capacité de stockage triplent par rapport à un entrepôt conventionnel de même surface au sol.
Quelles sont les différentes configurations proposées par BOXBAY ?
BOXBAY propose différentes configurations de base pour répondre aux besoins spécifiques des différents terminaux. Les deux principales variantes sont SIDEGRID et TOPGRID, qui utilisent toutes deux les mêmes composants et équipements de construction.
La configuration SIDEGRID est conçue pour fonctionner avec des cavaliers ou des navettes. Le premier système installé à Dubaï est une variante SIDEGRID où les portiques de stockage acheminent les conteneurs aux deux extrémités de l'allée de stockage, où ils sont transférés sur des navettes.
La configuration TOPGRID convient à toutes les opérations portuaires utilisant des tracteurs de terminal. Une variante spéciale « Superstack vide » a été développée pour les conteneurs vides, permettant un empilage jusqu'à 16 niveaux et une densité de stockage supérieure à 5 200 EVP par hectare. Cette configuration utilise un stockage en double profondeur et peut atteindre jusqu'à 6 000 EVP par hectare.
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Comment fonctionne la mise en œuvre d'un système BOXBAY ?
La mise en œuvre d'un système BOXBAY débute par une phase de planification détaillée au cours de laquelle les exigences spécifiques et les conditions locales du port sont analysées. Dans un premier temps, des études préliminaires et des plans de conception préliminaires sont élaborés, qui lancent ensuite le processus d'approbation auprès des autorités locales.
Après approbation officielle, la planification détaillée des structures est effectuée et les équipements sont standardisés. La phase de construction débute par les travaux de fondation, suivis du montage de la structure de rayonnage, relativement rapide à assembler. Ensuite, les équipements préalablement sélectionnés sont installés et le système est mis en service.
L'ensemble du processus est plus complexe qu'avec les systèmes de terminaux automatisés classiques, car une structure de rack de plus de 50 mètres de haut est érigée. Cependant, sa conception modulaire permet une extension progressive du système si nécessaire.
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Quelle est l'origine technologique de BOXBAY ?
La technologie BOXBAY provient initialement de l'industrie sidérurgique. Ce système d'entrepôt à grande hauteur a été développé par AMOVA, filiale du groupe SMS, pour la manutention entièrement automatisée de bobines d'acier pesant jusqu'à 50 tonnes, stockées dans des rayonnages atteignant 50 mètres de hauteur.
AMOVA compte plus de 80 références à travers le monde dans ce domaine et possède l'expertise et la confiance nécessaires pour transférer cette technologie éprouvée au marché émergent de la logistique portuaire. Le développement de BOXBAY pour les terminaux à conteneurs a débuté à la fin des années 2010, lorsqu'il est apparu que cette technologie éprouvée de levage de charges lourdes pouvait également être appliquée aux conteneurs.
L'histoire du groupe SMS, et donc d'AMOVA, remonte à 1871, lorsque Carl Eberhard Weiss en a posé les fondements avec un atelier de forgeron à Siegen. Grâce à un développement constant, des acquisitions et des innovations, l'entreprise a prospéré pendant des décennies.
Quel est l'impact de BOXBAY sur les processus de travail dans le port ?
BOXBAY révolutionne en profondeur les flux de travail dans les terminaux à conteneurs. L'accès direct à chaque conteneur élimine la complexité des stratégies de parc et de la planification des équipements requises par les systèmes conventionnels. Le système de contrôle des équipements entièrement automatisé et la gestion intégrée de l'entrepôt prennent en charge ces tâches.
Les performances du système sont prévisibles quel que soit son taux d'utilisation, ce qui permet une planification déterministe. Les retards d'arrivée, les changements d'ordre et les modifications de séquence n'ont aucun impact sur les performances. Il en résulte des performances 100 % prévisibles.
Pour les conducteurs de poids lourds, le processus est considérablement simplifié : les affectations de cour ne sont plus nécessaires, les camions ne risquent plus de se tromper de zone d’attente et les manœuvres de châssis sont éliminées. Le principe du « drive-through » simplifie et sécurise les opérations, notamment pour les systèmes à plusieurs remorques.
Quelles sont les fonctionnalités de sécurité offertes par BOXBAY ?
BOXBAY offre des améliorations significatives en matière de sécurité par rapport aux systèmes conventionnels. Son fonctionnement entièrement automatisé sépare la circulation entre le quai et la zone terrestre, créant ainsi un environnement considérablement plus sûr. Grâce aux allées séparées situées à l'intérieur de l'entrepôt, il n'y a aucun contact entre les piétons et le personnel de maintenance et de manutention des conteneurs frigorifiques.
Les conteneurs sont stables et leur système d'étanchéité les protège de la neige, du vent et de la pluie. Ils sont positionnés à l'abri du soleil, un avantage considérable pour les conteneurs frigorifiques. Un système d'extinction d'incendie peut être mis en place, comprenant des sprinklers installés sur le toit, des conteneurs d'extinction dédiés et des engins de stockage et de manutention télécommandés.
La réduction des interventions manuelles et l'automatisation complète des processus logistiques permettent non seulement d'accroître l'efficacité, mais aussi d'améliorer considérablement la sécurité au travail dans les terminaux. La manutention des semi-remorques peut se faire sans marche arrière, ce qui contribue également à la sécurité et à un gain d'espace.
Quels sont les projets d'avenir pour BOXBAY ?
Les projets d'avenir de BOXBAY sont ambitieux et prometteurs. L'entreprise entend élargir sa gamme de produits et travaille sur une solution spécialisée exclusivement dédiée aux dépôts de conteneurs vides. S'appuyant sur le système éprouvé BOXBAY, elle vise à atteindre une densité encore plus élevée, jusqu'à 6 000 EVP par hectare.
Suite au succès de sa première usine commerciale à Busan, BOXBAY a reçu de nombreuses demandes de projets prometteurs du monde entier. L'une des principales missions de l'équipe de direction élargie, sous la houlette du nouveau PDG Christoph Roth, est le développement concret de ces projets, suivi d'une exécution rentable et efficace.
L'entreprise mise sur le développement stratégique et l'expansion de ses partenariats. Forte de la maturité éprouvée de sa technologie HBS sur le marché et des résultats positifs de son usine pilote à Dubaï, BOXBAY est idéalement positionnée pour transformer la logistique portuaire mondiale.
Quels prix de l'industrie BOXBAY a-t-elle reçus ?
BOXBAY a déjà reçu plusieurs prix majeurs du secteur, saluant ses caractéristiques innovantes et ses avantages en matière de développement durable. En 2022, le concept BOXBAY a remporté le prestigieux Prix allemand de la logistique. L'Association allemande de la logistique (BVL) a salué sa solution aux problèmes chroniques de la logistique portuaire : capacité insuffisante, longs délais de transit et pollution sonore et lumineuse.
Lors des SEAL Business Sustainability Awards 2024, DP World a reçu un prix pour son système de stockage en hauteur BOXBAY dans la catégorie « SEAL Sustainable Innovation Award ». Cette distinction souligne le potentiel de BOXBAY pour transformer la manière dont les conteneurs sont empilés, organisés et déplacés dans les terminaux, réduisant ainsi considérablement leurs émissions de CO₂.
Ces récompenses soulignent l'importance de BOXBAY en tant qu'innovation pionnière dans la logistique portuaire et confirment le potentiel de cette technologie à transformer durablement le secteur.
Comment BOXBAY contribue-t-elle à la numérisation des ports ?
BOXBAY est un système entièrement numérisé qui établit de nouvelles normes en matière de numérisation portuaire. Ce système inclut la distribution et la gestion de l'énergie, des systèmes d'entraînement à haut rendement, le contrôle et la visualisation, un système de gestion d'entrepôt (TOS pour le stockage en grande hauteur) et un module d'informatique décisionnelle.
Le système est compatible avec tous les systèmes d'exploitation de terminaux (TOS) existants et s'intègre parfaitement à l'infrastructure portuaire existante. Son contrôle entièrement automatisé, du niveau 0 au niveau 3, permet une automatisation complète sans intervention manuelle.
La numérisation s'étend également à la prévisibilité des processus : les systèmes BOXBAY connaissent en permanence la position de chaque conteneur dans l'entrepôt. Cette transparence et les indicateurs de performance déterministes permettent une planification et une optimisation précises des opérations du terminal. L'intégration de l'intelligence artificielle et de l'apprentissage automatique au sein du système ouvre de nouvelles perspectives pour l'optimisation de la logistique portuaire de demain.
Le système de stockage en hauteur BOXBAY représente un changement de paradigme dans la logistique portuaire mondiale. Grâce à son association innovante d'une technologie éprouvée de stockage en hauteur, d'une automatisation complète et d'un approvisionnement énergétique durable, il offre des solutions concrètes aux défis les plus urgents des terminaux à conteneurs modernes. Les essais concluants menés à Dubaï et la première mise en œuvre commerciale à Busan démontrent que cette technologie révolutionnaire est en passe de façonner l'avenir de la logistique mondiale des conteneurs, en alliant efficacité économique et durabilité environnementale.
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