פתרונות מיכל אחסון גבוה במכולות: ממחסן חיץ מכולות אינטליגנטי למערכת העצבים הלוגיסטיים

אחסון במכולות גבוהות: ניתוח מהפכה טכנולוגית בנמל ובאינטרלוגיסטיקה

למה אנו מתכוונים לשינוי מאזור חיץ טהור למערכת עצבים לוגיסטית?

טרנספורמציה של מחנה מכולות מאזור חיץ פשוט למערכת עצבים לוגיסטית מתארת שינוי פרדיגמה מהותי בתפקוד ובחשיבות האסטרטגית של מסופי מכולות. כדי להבין את השינוי הזה, ראשית עליכם לשפוך אור על התפקיד המסורתי של מחנה מכולות. מבחינה היסטורית, חצר המכולות, כלומר אזור האחסון בנמל, הייתה בעיקר אזור חיץ פסיבי. המשימה העיקרית שלה הייתה לגשר על הפער הזמני והתפעולי בין חברות התובלה השונות – ספינות ים, רכבת ומשאית – מכולות חנו כאן כדי לחכות להובלה נוספת. התהליכים היו מגיבים ברובם. מכולה הועברה כאשר הגיעה משאית לאיסוף או ספינה הייתה מוכנה להעמסה. אופי תגובתי זה הוביל בהכרח לחוסר יעילות, זמני המתנה ארוכים ולחיזוי נמוך. המחסן במהותו היה צוואר בקבוק, רוע הכרחי, העלויות שנגרמו והאטו את זרימת הסחורה.

הרעיון של מערכת העצבים הלוגיסטית, המגולם על ידי מחסן בסיס גבוה של מיכל גבוה (HRL), הופך גישה זו הפוכה. במקום חיץ פסיבי, ה- HRL משמש כאלמנט שליטה פעיל, אינטליגנטי ומרכזי של הטרמינל כולו. זה פועל כמו מערכת העצבים המרכזית של אורגניזם. היא מקבלת ברציפות זרימת נתונים מכל המערכות המחוברות: זמני ההגעה של הספינות (ETA), חלונות הזמן שהוזמנו של המשאיות, לוח הזמנים של הרכבות והדרישות הספציפיות של כל יחידת טעינה בודדת. מידע זה לא נאסף רק, אלא מעובד בזמן אמת על מנת לייעל באופן יזום את כל זרימת המכולה. ה- HRL לא רק מאחסן מכולות, הוא מתזמר את תנועותיו. היא צופה את הצרכים העתידיים והמיקום מכולות קדימה -צופה כך שהם יהיו זמינים בזמן הנכון המדויק עם מאמץ מינימלי לשלב התחבורה הבא.

לשינוי זה יש תוצאה כלכלית עמוקה: המטמורפוזה ממרכז עלות טהור לערך. חצר מכולות מסורתית היא ללא ספק נהג עלות. זה צורך אזורים עצומים של יקר לעיתים קרובות, מכיוון שבסיס הנמל בעיר ומים. זה דורש רמה גבוהה של הוצאות כוח אדם ואנרגיה להפעלת משאיות תעשייתיות המונעות על ידי דיזל ומייצר עלויות נוספות באמצעות חוסר יעילות כמו סביבה מרובה, לא פרודוקטיבית (טיפול מחדש) ועונשים חוזיים אפשריים (הפחתה) לצורך מסירת מאוחר.

עם זאת, למרות עלויות ההשקעה הראשוניות הגבוהות שלה (CAPEX), מחסן המפרץ הגבוה במכולה נועד לייצר ערך פעיל. העלייה הדרסטית במהירות המעטפה והערבות לאמינות וחיזוי של תהליכים גבוהים מאפשרת זמני טיפול מהירים יותר של ספינות וזמני שעון יעילים גבוהים של משאיות והיפוך הרכבות. הביצועים המוגברים הללו הם שירות סחיר. יציאה עם HRL יכולה להציע לחברות משלוח מובטחות, מהירות ואמינה יותר רמת שירות וכך למשוך עוד עומסים וספינות גדולות יותר. המחסן מיוצר על ידי אזור פסיבי הגורם לעלויות, לנכסים אסטרטגיים התורמים ישירות למכירות והתחרותיות של הנמל. זה טמון בליבת האנלוגיה של מערכת העצבים: זה משפר באופן פעיל את הביצועים ואת "הבריאות" של האורגניזם כולו, הנמל ומבטיח את הכדאיות העתידית שלו בסביבה תחרותית גלובלית.

מתאים לכך:

• העשירייה העליונה של המכולות יצרניות והנחיות הנושאות ברמה גבוהה: טכנולוגיה, יצרן ועתיד של לוגיסטיקה של פורט

מדוע האחסון המסורתי של מכולות הגיע לגבולותיו?

המודל המסורתי של אחסון מכולות, המבוסס על ערימה נרחבת של מכולות באזורים גדולים ופתוחים, הגיע לגבולות ביצועיו משילוב של סיבות פיזיות, מבצעיות, מבצעיות, כלכליות ואקולוגיות. גבולות אלה הם הכוח המניע מאחורי פיתוח אלטרנטיבות כמו המחסן הגבוה.

מלכתחילה נמצאת האזור חוסר היעילות. אחסון קונבנציונאלי הוא אינטנסיבי מאוד. המכולות נערמות בדרך כלל עם ערימת הגעה או פורטל הובווגן (RTGs) בגובה עד לגובה של ארבע עד שש יחידות. זה דורש אזורי בסיס ענקיים. עם זאת, אזורי נמל הם משאב סופי ובעל ערך במיוחד. רבים מהנמלים החשובים בעולם נמצאים בסביבת המטרופוליזים הגדולים או בסביבת המטרופוליזים הגדולים, שבהם התרחבות היא בלתי אפשרית פיזית או אוסרת כלכלית. הלחץ לשלוט במעטפה רבה יותר באותו שטח או אפילו על שטח קטן יותר הוא עצום ואי אפשר לשלוט עוד בשיטה המסורתית.

הנקודה הקריטית השנייה היא חוסר היעילות התפעולית, המתבטאת בצורה הברורה ביותר במה שמכונה "דשדוש" או בסביבה. בערימה קונבנציונאלית ניתן לגשת רק למכולה העליונה ישירות. אם יש להסיר מכולה ממצב נמוך יותר, יש להסיר תחילה את כל המכולות שמעליו ולשמר במקום אחר. תהליך זה של סביבה לא פרודוקטיבית הוא בזבוז עצום של זמן, אנרגיה ויכולת מכונה. ההערכה היא כי בחצר מסודרת וקונבנציונאלית מאורגנת עד 60% מכל תנועות המנוף או הרכב יכולות להיות לא פרודוקטיביות. זה מוביל לזמני המתנה בלתי צפויים ולעתים קרובות ארוכים למשאיות ומעכב את העמסת הספינות.

שלישית, יש להזכיר את תלות כוח האדם הגבוה ואת סיכוני האבטחה הנלווים אליו. הטרמינלים המסורתיים תלויים במספר גדול של נהגים לצורך מערם, טרקטורים מסופיים ומכשירים אחרים. זה לא רק מוביל לעלויות שכר גבוהות, אלא גם מהווה פוטנציאל ניכר לטעויות אנושיות. תנועה ערבוב של מכונות כבדות וצוותים באתר הטרמינל מייצגת סיכון אבטחה קבוע ומשמעותי. תאונות המובילות לפציעות או אפילו מקרי מוות הן מציאות עצובה בסביבה זו.

נקודת תורפה רביעית נעוצה בפערי הנתונים והשקיפות. המיקום המדויק והמעמד של אלפי מכולות בחצר מרווחת ומשתנה כל הזמן בזמן אמת הוא אתגר גדול. למרות שמערכות הפעלה מסוף (TOS) תומכות כאן, תמיד יש סטיות בין המניה הדיגיטלית למלאי הפיזי. זה יכול להוביל לחיפושים גוזלים זמן, לפריקה שגויה ולחוסר שקיפות כללי עבור השחקנים המעורבים בשרשרת האספקה.

לבסוף, טביעת הרגל האקולוגית היא גורם בלתי נסבל יותר ויותר. פעולת צי גדול של ערמות הגעה המופעלות על ידי דיזל וטרקטורים סופניים מובילה לצריכת דלק גבוהה וקשורה לפליטות ניכרות של פחמן דו חמצני (CO2), תחמוצות חנקן (NOX) ואבק עדין. בתקופה בה נמלים הם חלק מהתשתית הקריטית, כדי לשפר את איזון הסביבה שלהם ולהגן על איכות האוויר באזורים העירוניים השכנים, מודל הפעלה זה אינו מוגן עוד עתיד.

היסודות והפונקציונליות של מיסב הבסיס הגבוה של המכולה (HRL)

מה בדיוק מחסן מכולות גבוהות וכיצד הוא שונה ממסוף מכולות קונבנציונאלי?

מחסן מפרץ גבוה במכולה, המקוצר לעתים קרובות כ- HRL, הוא מערכת מחסן ומערכת חיץ אוטומטית מאוד ואטומה מאוד המיועדת במיוחד לטיפול במכולות ISO. הארכיטקטורה הבסיסית שונה באופן קיצוני מזה של מסוף מכולות קונבנציונאלי. במקום לערום מכולות שטוחות על הרצפה, הם מאוחסנים בבניית מדף פלדה מרובה קומות ומוצקה. עדיף לדמיין את המערכת כמערכת ארון קבצים ענקית ואוטומטית למכולות ים.

ההבדל המכריע טמון במעבר מהיגיון מחסן אופקי מבוסס פני השטח לאחסון אנכי מבוסס מדף. שינוי מבני זה הוא המפתח לפיתרון הבעיה הבסיסית של האחסון המסורתי: הצורך בערימה. ב- HRL, כל מיכל ממוקם במדף שהוקצה באופן אינדיבידואלי. בניית המדף נושאת את כל המשקל כך שהמכולות כבר לא נטענות זו על זו.

התוצאה היא ההבדל התפקודי החשוב ביותר: הגישה הישירה לכל מיכל בודד בכל עת. בעוד שבערימה קונבנציונאלית על פי העיקרון של "עומס, ראשונה" (LIFO) והגישה למכולה התחתונה נחסמת, ה- HRL מאפשר "גישה אקראית" אמיתית. ללא קשר למקום מאוחסן מיכל על המדף – בין בחלקו העליון או התחתון, באמצע או בקצה הסמטה – ניתן להגיע אליו ולהצטבר במיקור חוץ על ידי מכשירי ההפעלה המדף האוטומטי ללא תנועה של מיכל אחר אחד. פרדיגמה זו עוברת מגישה רציפה לגישה ישירה היא הבסיס הטכנולוגי לעלייה עצומה של היעילות, המהירות והחיזוי, המאפיינת HRL. זו לא רק דרך אחרת לאחסן, אלא דרך חדשה לחלוטין לשלוט בזרימת המכולה.

אילו רכיבי ליבה יוצרים מיכל RLL אוטומטי?

מחסן אוטומטי במכולה גבוהה הוא מערכת סוציו-טכנית מורכבת המורכבת מכמה רכיבים עיקריים קשורים זה בזה. ניתן להגביל את אלה לארבעה תחומים חיוניים: המבנה הפיזי, המכניקה האוטומטית, תוכנת השליטה והממשקים לעולם החיצון.

המדף: זהו השלד הפיזי של המחסן. זהו מבנה פלדה מאסיבי ותומך בעצמו, שיכול לרוב להגיע לגובה של מעל 50 מטר ומורכב מאלפי טונות פלדה. הפיגומים מחולקים לכמה רחובות ארוכים ויוצר מטריצה של חללי אחסון או נבדקים מוגדרים במדויק. נבדקים אלה ממדים בצורה כזו שהם יכולים לתפוס את גדלי המכולות הנפוצים (למשל 20 רגל, 40 רגל, 45 רגל). המבנה כולו מיועד ליציבות ועמידות מקסימאלית לעמוד בעומסים הסטטיים והדינמיים העצומים.

יחידות בקרת המדף (RBG): הן סוסי העבודה המכנית של המערכת. לפחות RBG אחד נמצא בכל סמטת המדף. אלה מנופים אוטומטיים בעלי רכבות, אשר יכולים לנוע אופקית לאורך הסמטה ובו בזמן אנכית לאורך תורן ההרמה שלהם. בתורן ההרמה מותקן רשומת עומס, בדרך כלל מפזר שתופס את המכולה, מעלה, מרים ומכניס אותו לתא המדף או הוסר משם. ה- RBGs מיועדים במהירות ובדיוק הגבוה ביותר ועובדים מסביב לשעון במינימום התערבות אנושית.

רמת התוכנה: זהו המוח של המערכת כולה ומחליט על ביצועיה. רמה זו מובנית בדרך כלל באופן היררכי:

מערכת ניהול המחסנים (WMS) או מערכת ההפעלה הטרמינלית הכללית (TOS): זוהי אינטליגנציה אסטרטגית. מערכת זו מנהלת את כל המלאי. הוא יודע את הזהות, המשקל, את היעד, את זמן היציאה ואת העדיפות של כל מיכל בודד. בהתבסס על נתונים אלה וההזמנות המועברות של חברות משלוח ומועדי משא, הם מקבלים את ההחלטות הכלליות איזה מיכל אמור לאחסן מתי ואיפה או לספק להובלה נוספת.

מערכת בקרת המחסן (שירותים) או בקר זרימת החומרים (MFC): זו הרמה הטקטית. האסלה משמשת כמתרגם בין WMS/TOS למכונה הפיזית. היא מקבלת את ההוראות האסטרטגיות (למשל "Lagere Container XYZ Out") ומביאה אותן לסדרי נהיגה קונקרטיים ומותאמים ליחידות בקרת מדף בודדות וטכנולוגיית המסוע. זה שולט בתנועות בזמן אמת ומבטיח זרימת חומר חלקה וחופשית התנגשות בתוך המחסן.

אזורי ההעברה: אלה הם הממשקים הקריטיים שבהם ה- HRL מתקשר עם העולם החיצון ומעביר מכולות לעוקבים או על ידי רשתות התחבורה הקודמות. תלוי במושג הטרמינל, ניתן לתכנן אזורים אלה באופן שונה. לעתים קרובות ישנן תחנות העברה מיוחדות בהן המכולות מה- RBG למערכות אוטומטיות אחרות כמו מערכות הובלה נטולות נהגים (כלי רכב מודרכים אוטומטיים – AGVs) או מנופי פורטל הקשורים לרכבות (מנופים של רכבי רכבות – RMGs) מועברים, אשר משתלטים על ההובלה לקייקאנט או למסוף הרכבת. ישנם מפרצי טעינה אוטומטיים, לרוב אוטומטיים לתנועת משאיות, עליהם ממוקמים המכולות ישירות על שלדת המשאיות.

כיצד פועל תהליך הפקדת ומיקור חוץ של מיקור חוץ במערכת כזו?

ניתן לחלק את מחזור החיים של מיכל בתוך מחסן גבוה לבריר גבוה לשלושה תהליכי ליבה: האחסון, הסידור מחדש ומיקור חוץ. כל אחד מהתהליכים הללו נשלט במדויק על ידי אינטראקציה של התוכנה והרכיבים המכניים.

תהליך האחסון מתחיל כאשר מכולה מגיעה לטרמינל, למשל באמצעות משאית. המשאית נוהגת לתחנת מסירה ייעודית בקצה ה- HRL. מספר הזיהוי של המכולה (למשל באמצעות שערי OCR או תגי RFID) נרשם באופן אוטומטי שם ומשווה לנתוני ההזמנה המאוחסנים במערכת ההפעלה המסוף (TOS). ברגע שהמכולה מזוהה ומשוחררת, נהג המשאית (או מערכת אוטומטית) מוסר את המכולה לממשק ה- HRL. באותו הרגע, מערכת ניהול המחסנים (WMS) משתלטת. בהתבסס על מגוון פרמטרים – כמו משקל המכולה (להפצת עומס אופטימלית על המדף), יציאת היעד שלו, זמן היציאה המתוכנן של הספינה והתפוסה הנוכחית של המחסן – WMS גובה את שטח האחסון האופטימלי. החלטה זו תועבר למערכת בקרת המחסן (שירותים), המספקת אז את היחידה הקרובה ביותר, הזמינה, הזמינה (RBG) עם צו ההובלה. ה- RBG נוהג באופן אוטונומי לתחנת ההעברה, סופג את המכולה, מעביר אותו למדף שהוקצה ואוחסן אותו בדיוק שם. התהליך כולו מוזמן בזמן אמת ב- WMS.

ההחלמה היא תהליך המדגים בצורה הטובה ביותר את האינטליגנציה ואת האופי הפרואקטיבי של ה- HRL. זהו "דשדוש אינטליגנטי" שבניגוד לערימות הסובבות המגיבות, נמצא במחנות קונבנציונליים. המערכת פועלת עם דרך קדימה במהלך זמנים, למשל בלילה או בין כניסות הספינות הגדולות. ה- WMS/TOS מנתח את הספינה הקרובה ואת הטיפול במשאיות בשעות או אפילו בימים הקרובים. הוא מזהה מכולות שבקרוב יהיו נחוצות, אך כרגע עדיין מאוחסנות במקומות לא טובים, מכיוון שרחוק מתחנות ההעברה. לאחר מכן המערכת מייצרת הזמנות מלאי פנימיות. ה- RBGs מעבירים באופן שיטתי מכולות אלה לאזורי אחסון הקרובים יותר לנקודות מיקור החוץ המתאימות. מכולה המיועדת לספינה המתרחשת בשעה 9 בערב מובאת ל"עמדת התחלה "אופטימלית למיקור חוץ מהיר בשעה 16:00. תהליך זה ממקסם את היעילות בתקופת העומס העליונה והוא גורם מכריע להבטחת זמני סיום קצרים.

מיקור החוץ מופעל כאשר נרשם צורך חיצוני, בין אם זה על ידי הגעה למשאית לאיסוף או תחילת העמסת ספינה. ההזמנה נרשמת ב- TOS, אשר בתורו מראה את ה- WMs כדי לספק את המכולה הספציפית. ה- WMS יודע את המיקום המדויק של המכולה ומעביר את צו מיקור החוץ לשירותים. השירותים מורה ל- RBG האחראי להוציא את המכולה מתא שלו ולהעביר אותו לתחנת ההעברה המוגדרת מראש. שם הוא נטען ישירות לשלדת משאיות או נמסר ל- AGV שמביא אותו לקאיקן. מכיוון שהמכולה ממוקמת לרוב בצורה אופטימלית בזכות הדשדוש האינטליגנטי ואף מכולה אחרת אינה עומדת בדרך, ניתן להשלים תהליך זה תוך מספר דקות ובדיוק זמני גבוה במיוחד.

איזה תפקיד ממלאת רמת התוכנה, במיוחד האינטראקציה של WMS, WCS ו- TOS?

רמת התוכנה היא ללא ספק המרכיב הקריטי ביותר לביצועים של מחסן מפרץ גבוה במכולות; זו מערכת העצבים האמיתית. ללא ארכיטקטורת תוכנה מפותחת ומשולבת בצורה מושלמת, בניית הפלדה והמכונות המרשימה תהיה רק השקעה לא יעילה ובלתי שמיש. האינטראקציה של שכבות התוכנה השונות – מערכת הפעלה מסוף (TOS), מערכת ניהול מחסנים (WMS) ומערכת בקרת מחסן (שירותים) – את היעילות, המודיעין ובסופו של דבר ההצלחה הכלכלית של המערכת כולה.

מערכת ההפעלה הטרמינלית (TOS) משמשת כמוח הכללי של מסוף הנמל כולו. פלטפורמת התכנון והניהול המרכזית היא השומרת על הסקירה הכוללת. ה- TOS מתקשר עם שחקנים חיצוניים כמו חברות משלוח, משלבי משא, רשויות מכס ומפעילי רכבות. הוא מנהל את ריצות הספינה, חלונות זמן המשאיות, הקצאות ותנועות המכולות הנלוות לכל אתר הטרמינל כולו – החל מהפרט למחסן לשער. ביחס ל- HRL, ה- TOS מציין את המסגרת האסטרטגית: "אילו מכולות מגיעות מתי?", "אילו מכולות צריכות להיות זמינות לאיזו ספינה עד מתי?".

מערכת ניהול המחסנים (WMS), המתוכננת לרוב כמודול מיוחד בתוך ה- TOS או כמערכת משנה מחוברת קשר הדוק, היא מתכנן הראשי במיוחד עבור המחסן הגבוה. ה- WMS לא רק מחליט שצריך לאחסן מיכל, אלא גם איפה בדיוק. הוא משתמש באלגוריתמים מורכבים כדי למצוא את שטח האחסון האופטימלי לכל מיכל בודד. זה לוקח בחשבון עשרות משתנים: הממדים ומשקל המכולה, סיווג סחורות מסוכנות, זמן הלידה המתוכנן, אכלוס הסמטאות ואפילו יעילות האנרגיה של טיולי ה- RBG. ה- WMS אחראי גם על תכנון המעברים הפרואקטיביים בתקופות הצד כדי למקסם את הביצועים בזמני שיא.

מערכת בקרת המחסן (שירותים), המכונה גם בקר זרימת חומרים (MFC), מהווה את הרמה המנהלתית הנמוכה ביותר של היררכיית התוכנה. זהו המנצח של תזמורת המכונה. השירותים מקבלים את מחסן הבטון והזמנות הובלה מה- WMs (למשל העברת מיכל A ממקום x לפלטה y ") ומביאה אותם לפקודות תנועה מדויקות ורצפות עבור רכיבי החומרה הבודדים- – יחידות הבקרה על המדף, מסוע ומכשירים שונים של המצב שלם ומובחים את המכשירים המבטיחים את המצב של כל אחד מהמהירות ומניעים. בבטחה, התנגשות נטולת ויעילות.

עם זאת, ההמצאה האמיתית של המערכת אינה בפונקציות האישיות של שכבות אלה, אלא בשילוב החלק והסימביוטי שלה. יש קשר עמוק ומשותף אבולוציוני בין החומרה (המחסן הפיזי) לבין התוכנה. אפשר להניח באופן שטחי, התוכנה רק "שולטת" על החומרה. למען האמת, הם מאפשרים זה לזה. העיצוב הפיזי של ה- HRL עם גישה למכולות האישיות שלו הוא הדרישה הבסיסית כי אלגוריתמי האופטימיזציה של התוכנה יכולים להיות יעילים בכלל. אלגוריתמים כאלה יהיו חסרי תועלת במיסב ערימה מסורתי. לעומת זאת, התחכום של התוכנה – למשל היכולת להכין את תפוסת המחסן באמצעות ניתוחים חזויים המבוססים על לוחות הזמנים של הספינה ונתוני התעבורה – קובעת את התשואה בפועל על ההשקעה של מיליוני החומרה. מערכת בקרה פרימיטיבית אפילו תהפוך את ה- HRL המתקדם ביותר לבלתי יעיל. קשר זה ממשיך להתפתח. התקדמות בחיישני הענפים (חומרה) מספקת נתונים עשירים יותר (למשל מדידת משקל מדויקת, סריקות תנאי של המכולה) ל- WMS/TOS (תוכנה). נתונים חדשים אלה בתורם מאפשרים פיתוח אלגוריתמים מתקדמים יותר, למשל להפצת עומס דינאמית על המדף או לתחזוקה קדימה (תחזוקה חזויה). ההתפתחות העתידית של HRL, המונעת על ידי בינה מלאכותית, היא הביטוי האולטימטיבי של סימביוזה זו, בה המערכת לומדת ומייעלת את עצמה, על סמך לולאת המשוב הרציפה בין פעולותיה הפיזיות למוחה הדיגיטלי.

עוד על זה כאן:

• ייעוץ ותכנון של מחסן גבוה: מחסן אוטומטי גבוה -Bay – אופטימיזציה של מחסן מזרן באופן אוטומטי באופן מלא – אופטימיזציה של מחסן

יתרונות אסטרטגיים ותפעוליים

אילו יתרונות כמותיים מציע HRL מבחינת יעילות החלל?

היתרון המצטיין והקל ביותר לכימות של מיסב בסיס גבוה של מיכל הוא הגידול הדרמטי ביעילות השטח. בענף בו אדמות הן אחד המשאבים הנדירים והיקרים ביותר, גורם זה הוא בעל חשיבות אסטרטגית מכריעה. היכולת להגדיל באופן דרסטי את קיבולת האחסון למ"ר היא לרוב הטריגר העיקרי להשקעה בטכנולוגיה זו.

המספרים דוברים שפה ברורה. HRL מודרני יכול להשיג קיבולת אחסון של מעל 2,000 TEU (יחידה שווה ערך של מטר וחצי, היחידה הסטנדרטית למכולה של 20 רגל) על שטח של דונם (תואמת 10,000 מ"ר). כמה מהעיצובים המתקדמים ביותר אפילו מכוונים לערכים של עד 2,500 TEU לדונם.

אם אתה מציב ערך זה בהקשר של שיטות מחסן מסורתיות, היקף הדחיסה מתברר. גוש מחסן המופעל עם מנופי פורטל רכבות (RMGs), שנחשב כבר יעיל יחסית, מגיע בדרך כלל לצפיפות אחסון של כ- 700 עד 1,000 TEU לדונם. ה- HRL כבר מציע הכפלה לשילוש הקיבולת. ההשוואה עם השיטה הנפוצה ביותר, אך גם השיטה הפחות יעילה – ערימה עם יחידים ניידים – היא עוד יותר דרסטית. חצר, המנוהלת עם טווח הגעה, מגיעה לרוב רק לצפיפות של 200 עד 350 TEU לדונם. בהשוואה לשיטה זו, HRL יכול להגדיל את קיבולת האחסון באותו אזור בגורם של שישה עד עשרה.

דוגמה מעשית בולטת היא מערכת Boxbay שפותחה על ידי DP World וקבוצת SMS, שהמתקן הראשון שלה הותקן בג'בל עלי בדובאי. המפעילים קובעים כי מערכת זו מאפשרת עד 70% להפחית את דרישת החלל בהשוואה למיסב ערימה קונבנציונאלי. המשמעות היא שניתן לאחסן את אותו מספר מכולות בפחות משליש מהאזור המקורי.

דחיסה מסיבית זו היא יותר מסתם אופטימיזציה תפעולית; זה יכול להיות זרז לתכנון עירוני מקיף ולכלכלת נמל פיתוח חדש. היתרון העיקרי הוא חיסכון במרחב. היתרון המשני הוא הימנעות מעלויות לרכישת אדמות חדשות ויקרות. עם זאת, החשיבות העמוקה והאסטרטגית יותר טמונה בהזדמנויות הנובעות מאי-דחיסה. האזור שמשתחרר על ידי יישום HRL הוא לרוב נמל מהשורה הראשונה או אזור עירוני ליד המים. מדינה שהתאוששה זו הופכת לנכס אסטרטגי עבור רשות הנמל או למפעיל הטרמינל. זה יכול להיות מקושט מחדש לפעילויות באיכות גבוהה יותר התורמות ישירות לגידול במכירות ולחזק את העמדה התחרותית. לדוגמה, ניתן להעלות על הדעת את הרחבת שכבות הקאיאן על מנת להיות מסוגל להתמודד עם ספינות יותר או גדולות יותר בו זמנית, פיתוח שירותי לוגיסטיקה חדשים כמו אריזה, איחוד או מרכזי טיפול במכס או אפילו ליסינג או מכירת האזורים למטרות מסחריות או ציבוריות. זה יכול לשפר את שילוב הנמל בסביבה העירונית ולפתוח מקורות הכנסה חדשים לחלוטין. ההשקעה ב- HRL היא אפוא לא רק החלטה תפעולית להגביר את היעילות, אלא גם החלטה אסטרטגית מרחיקת לכת בתחום הנדל"ן והפיתוח העירוני.

מתאים לכך:

• הרעיון הפשוט והאבולוציוני-מגדל של מחנה בסיס המכולות: שינוי פרדיגמה בלוגיסטיקה הגלובלית

כיצד אוטומציה משפיעה על מהירות הכיסוי והאמינות?

לאוטומציה ממחסן גבוה -Bay יש השפעות עמוקות וחיוביות על שניים ממדדי הביצועים החשובים ביותר לטרמינל: מהירות המעטפה ואמינות התהליכים. שיפורים אלה משפיעים על כל הממשקים של הטרמינל, בפרט טיפול במשאיות וספינות.

יתרון מרכזי הוא הפחתה דרסטית בזמני הטיפול במשאיות, המכונה לעתים קרובות "זמן תפנית משאיות". בטרמינלים קונבנציונליים, זמני ההמתנה של 30 עד 90 דקות ואף ארוכים יותר אינם נדירים. שונות זו ובלתי ניתנת לניתוק מייצגת גורם משמעותי ותסכול עבור משלבי משא. HRL יכול להפחית את הזמנים הללו לפחות מ- 20 דקות. זה מתאפשר על ידי מספר גורמים: נהגי המשאיות מקיימים אינטראקציה עם ממשק אוטומטי יעיל ביותר. המכולה המבוקשת זמינה תוך דקות בזכות הגישה הישירה והסדר מחדש הפרואקטיבי. חיפוש זמן -זמן והסביבה הלא -פרודוקטיבית מבוטלים לחלוטין.

מהירות זו הולכת יד ביד עם אמינות וחיזוי חסרי תקדים. המערכת יכולה להציע זמני פריסה ואיסוף קצרים מובטחים. מכיוון שניתן להגיע לכל מיכל בנפרד בכל עת וביצועי המערכת נקבעים על ידי התוכנה, חוסר הוודאות המאפיין את הפעולות המסורתיות נעלמות. עבור חברת ספנות או משחרור משא, פירוש הדבר שתוכלו לסמוך על חלון הזמן שהובטח על ידי הטרמינל. אמינות זו היא טיעון מכירות מכריע ויתרון תחרותי חזק. זה מאפשר לשחקנים במורד הזרם לתכנן תהליכים ומשאבים משלהם (לוגיסטיקה בדיוק בזמן).

הבסיס למהירות זו ואמינות זה הוא חיסול כבר של הסביבה הלא -פרודוקטיבית. ב- HRL, כמעט כל תנועה של יחידת בקרת מדף היא תנועת ערך - מוסיפה – או אחסון, מיקור חוץ או סידור מחדש מתוכנן ואינטליגנטי. בזבוז המשאבים לתנועות תיקון תגובתי מצטמצם לסגירת אפס. זה מוביל לתפוקה גבוהה משמעותית עם אותו מספר מכונות או אפילו נמוך יותר של מכונות בהן נעשה שימוש בהשוואה לצי קונבנציונאלי.

היבט אחר, לעתים קרובות מוערך, הוא 100 אחוז דיוק ושקיפות נתונים. ברגע שמכולה נבדקת במערכת, מיקומה במרחב השלושה ממדי של המחסן בסנטימטר ידוע היטב וממפה בזמן אמת ב- WMS/TOS. מכולות "אבודות" הדורשות חיפושים גוזלים זמן הם נחלת העבר. כל שחקן מורשה בשרשרת האספקה יכול לקרוא את הסטטוס המדויק ואת הזמינות המתוכננת של מכולה בכל עת. שלמות נתונים מלאה זו מבטלת מקורות שגיאה, מצמצמת את המאמץ הניהולי ויוצרת רמת אמון ושקיפות שאינם ניתנים להשגה במערכות ידניות.

באיזו מידה HRL משפר את הבטיחות ותנאי העבודה התעסוקתיים?

הצגת מיכל בסיס גבוה של מיכל מוביל לשיפור מהותי בבטיחות התעסוקתית ולשינוי בר-קיימא בתנאי העבודה בטרמינל. הרווח האבטחה הוא אחד היתרונות המשמעותיים ביותר, אם כי לא תמיד כספיים, של טכנולוגיה זו.

שיפור הבטיחות העיקרי נובע מההפרדה הגופנית העקבית של בני אדם ומכונות באזור האחסון המרכזי. האזור כולו בחופש המדף בו פועלים פעולות המדף הכבדות והנועות במהירות הוא אזור בלתי נגיש לבני אדם. לעומת זאת, חצר מכולות מסורתית נדהמת על ידי תנועה מסוכנת של עד 70 טונות של נודעים, טרקטורים סופניים, משאיות חיצוניות וכף רגל (מבוא, פקחים). קונסטלציה זו טומנת בחובה סיכון גבוה לתאונות חמורות וקטלניות מהתנגשויות, התחלת אנשים או נופלים. אוטומציה ויצירה של "אזורי ללא הפסקה" לאנשי צוות מבוטלים למעשה. אינטראקציה אנושית מתרחשת רק בממשקים המוגדרים בבירור ומאובטחים בקצה ה- HRL.

בנוסף, הטכנולוגיה משנה את אופי העבודה עצמה. המתישים, הלחוצים פיזית ולעתים קרובות בתנאי מזג אוויר שליליים מבוטלים על ידי נהגי המשאיות התעשייתיות. פרופילי עבודה חדשים, מתוחכמים ובטוחים יותר תופסים את מקומכם. העובדים כבר לא עובדים בסביבה הרועשת והמסוכנת של החצר, אלא בחדרי בקרה ממוזגים ומעוצבים ארגונומית. המשימה שלך משתנה מהשליטה הידנית במכונה יחידה כדי לפקח על המערכת האוטומטית כולה. הם פועלים כמפעילי מערכות הרודפים את זרימת החומר על מסכים, מתערבים במקרה של שיבושים ומנתחים את ביצועי המערכת.

תפקידים חדשים אחרים נוצרים בתחום התחזוקה והתחזוקה. המכניקה והאלקטרוניקה המורכבת ביותר של פעולות המדף וטכנולוגיית המסוע דורשות מומחי מכטרוניקה ומומחי IT מוסמכים ביותר. משרות אלה הן מבוססות ידע, תובענות מבחינה טכנולוגית ומציעות נקודות מבט לפיתוח ארוכות טווח. אוטומציה מובילה לירידה בעבודות הנהג המסורתיות, אך יחד עם זאת היא יוצרת עבודות חדשות, באיכות גבוהה ובעיקר. שינוי זה עוזר להגדיל את האטרקטיביות של עבודת הנמל בכללותה ולנטרל את המחסור בעובדים מיומנים בענף הלוגיסטי.

ההשוואה בין מחנה מסורתי עם טווח הגעה לבין מחסן אוטומטי גבוה -ביי (HRL) מציגה יתרונות משמעותיים לתנאי הבטיחות והתעסוקה. בעוד שמערכות אחסון מסורתיות מאופיינות בדרישות כוח אדם גבוהות וסיכונים בתנועה מעורבת, HRL מציעה רמת בטיחות גבוהה מאוד עם אזורי תנועה נפרדים. כוח האדם צריך ירידה מכמה נהגים ומפנים למינימום, הכולל בעיקר משימות ניטור ותחזוקה.

שיפורי האבטחה נובעים מכמה גורמים: גישה ישירה לכל מיכל, התערבויות ידניות ממוזערות, אזורי עבודה נפרדים ושליטה אוטומטית לחלוטין. בנוסף, שיעור המשיכות הלא-פרודוקטיביות מצטמצם מ- 40-60% לפחות מ- 1%. ניתן להפחית את זמני הסיום למשאיות בין 30-90 דקות מתחת ל 20 דקות.

בנוסף לבטיחות התעסוקתית, HRL משפר גם את סך תנאי העבודה באמצעות זמינות נתונים בזמן אמת, פליטות CO2 נמוכות יותר באמצעות כוננים חשמליים וצפיפות אחסון גבוהה משמעותית של למעלה מ -2,000 TEU לדונם לעומת 200-350 TEU במערכת המסורתית.

יישום ואתגרים טכנולוגיים

מהם האתגרים הגדולים ביותר בתכנון ויישום HRL של מכולה?

יישום מיסב בסיס גבוה במכולה הוא פרויקט עיקרי מורכב ביותר הקשור לאתגרים וסיכונים ניכרים. אלה נמשכים ממימון לשילוב טכני לשלב הבנייה ודורשים תכנון קפדני וארוך לטווח ארוך.

המכשול הראשון ולעתים קרובות הגדול ביותר הם עלויות ההשקעה העצומות (הוצאות הון – CAPEX). אלה פרויקטים שהעלויות שלהם יכולות לנוע באזור הדו-ספרתי הגבוה לאזור בן שלוש ספרות-יורו. אבטחת מימון נרחב כזה מחייבת מקרה עסקי חזק מאוד ואמון המשקיעים ברווחיות לטווח הארוך של הפרויקט.

אתגר מרכזי נוסף הוא המורכבות של שילוב ה- IT. על ליבו של ה- HRL, רמת התוכנה של WMs ו- WCS, לתקשר בצורה חלקה ובלי פגמים עם מערכת ההפעלה הטרמינלית הכללית (TOS) של הנמל כמו גם עם מערכות אחרות שמסביב כמו מערכת השער למשאיות, מערכת המכס או נטיית הרכבת. שילוב זה הוא פרויקט מרכזי תובעני. יש להגדיר ממשקים, יש להשוות בין פורמטים של נתונים ולבדוק את התהליכים שנבדקו מקצה לקצה. כל שגיאה בתקשורת בין המערכות יכולה להוביל להפרעות הפעלה מאסיביות. לבחירת שותף התוכנה הנכון וניהול פרויקטים מקצועיים הם בעלי חשיבות מכרעת כאן.

שלב הבנייה וההזמנה עצמו הוא גם אתגר גדול. ההנדסה האזרחית של היסודות שצריכים ללבוש את המשקל העצום של בניית המדף והמכולות דורשת את הדיוק הגבוה ביותר. הרכבה של מדף הפלדה הארוך והקילומטר והתקנת יחידות בקרת המדף הן יצירות מופת לוגיסטיות, שלעתים קרובות מתרחשות תחת שטח צפוף. לאחר ההתקנה המכנית והחשמלית, שלב אינטנסיבי של הזמנה והמוקד הבא. בשלב זה, האינטראקציה של כל הרכיבים נבדקת בתנאים מציאותיים, התוכנה מכוונת עדינה והמערכת מוגברת בהדרגה. תהליך זה הוא זמן רב וקריטי כדי להבטיח את השירות והאמינות המוסכמים על חוזה.

אחרי הכל, זה משנה משמעותית אם ה- HRL בנוי על "אחו ירוק" (גרינפילד) או בטרמינל פועל קיים (Brownfield). פרויקט Greenfield קל יחסית מכיוון שהוא יכול להיבנות על שטח ריק ללא קשר לתהליכים הקיימים. היישום בסביבת בראונפילד מורכב בהרבה. הבנייה צריכה לעיתים קרובות להתקיים במספר שלבים על מנת להפריע לפעולה הטרמינלית המתמשכת ככל האפשר. זה דורש לוגיסטיקה של אתר בנייה מתוחכם, סיורי תנועה זמניים ותיאום מדויק בין צוות הבנייה לצוות התפעול של הטרמינל. האתגר של ביצוע השתלת לב טכנולוגית בלב הפתוח, הפועם של הנמל הוא עצום.

אילו סיכונים קשורים להפעלה של מערכות או אוטומטיות כה גבוהות וכיצד ניתן לנהל אותן?

דרגת האוטומציה הגבוהה המרכיבה את חוזקו של HRL מכילה גם סיכוני חברה ספציפיים שצריך לנהל בקפידה כדי להבטיח זמינות ואבטחה של המערכת.

הסיכון הבולט ביותר הוא של "נקודת כישלון יחידה". מכיוון שה- HRL הוא מערכת משולבת מאוד, כישלונו של רכיב מרכזי עשוי לשתק את כל הפעולה. כשל בהספק גדול -בקנה מידה, כישלון מוחלט של אשכול השרתים המרכזי עליו פועל ה- WMS/TOS, או פגם מכני קטסטרופלי ב- RBG החוסם סמטה שלמה הם תרחישים רציניים. ניהול סיכונים עומד בסכנה זו באמצעות יתירות עקבית. מערכות קריטיות מתפרשות פעמיים או מספר פעמים. זה כולל אספקת חשמל ללא הפרעה (UPS) ויחידת כוח חירום, שרתי שיקוף בקטעי אש נפרדים ואפשרות לפצות על משימות של RBG יוצא דופן לפחות חלקית על ידי מכשיר אחר בסמטה (אם זמין) או על ידי רחובות שכנים. בנוסף, נהלי חירום והתחלה חזקים הם חיוניים על מנת להיות מסוגלים להגיב במהירות ומסודרת במקרה של תקלה.

סיכון נוסף הוא בתחום התחזוקה והתחזוקה. המכטרוניקה המורכבת של המערכת דורשת צוות תחזוקה מיוחד מאוד שיש להם ידע עמוק במכניקה, חשמל ו- IT. היעדר צוות מומחה כזה יכול להוביל לזמנים מורחבים. על מנת להתמודד עם סיכון זה, מפעילי HRL מודרניים מסתמכים על אסטרטגיית תחזוקה פרואקטיבית מבוססת נתונים. במקום לחכות לכישלון (תחזוקה תגובית), נתוני חיישנים מנותחים ברציפות על ידי המכונות על מנת לזהות דפוסי שחיקה ולחזות תחזוקה (תחזוקה חזויה). ניתן להחליף רכיבים לפני שהם נכשלים, באופן אידיאלי במהלך חלונות תחזוקה מתוכננים מבלי להשפיע על החברה.

סיכון חשוב יותר ויותר הוא אבטחת סייבר. כמערכת מבוקרת תוכנה ברשת, HRL היא מטרה פוטנציאלית להתקפות סייבר כמו תוכנות כופר או קבצי חבלה. התקפה מוצלחת לא יכולה רק להפסיק לפעול, אלא גם לפגוע בנתונים רגישים או אפילו לגרום נזק פיזי. ההגנה על תשתית ה- IT אינה ניתנת למשא ומתן. זה דורש מושג אבטחה רב שכבתי הנע בין חומות אש ומערכות גילוי חדירות ועד לבקרת גישה קפדנית להכשרה קבועה של עובדים. יש להבין את אבטחת הסייבר כחלק בלתי נפרד מכל תכנון המערכת והתפעול המתמשך.

שיקולים כלכליים והחזר השקעה (ROI)

אילו עלויות השקעה (CAPEX) יש לצפות עבור מכולה?

עלויות ההשקעה (הוצאות הון – CAPEX) לבניית מחסן למרחקים גבוהים מכולות הן משמעותיות ומייצגות את אחד המכשולים הגדולים ביותר למימוש פרויקטים כאלה. אינדיקציה לשיעור קבוע לעלויות קשה מכיוון שהם תלויים במגוון גורמים, כולל יכולת האחסון המתוכננת, כמות המדף, מידת האוטומציה בממשקים והתנאים הגיאולוגיים והמבניים הספציפיים של המיקום.

באופן כללי, הפרויקט עולה בשטח הדו-ספרתי הגבוה לשטח של מיליון מיליון יורו נעים. סכום זה מורכב מכמה חסימות עלות גדולות. חלק משמעותי אינו חל על עבודות העמוקות והבנייה (עבודות אזרחיות). זה כולל הכנת קרקע הבניין, יצירת יסודות בטון מאסיביים ובניית התקנת או קירוי של המחסן.

הפריט האישי הגדול ביותר הוא בדרך כלל בניית הפלדה והמכונה עצמה. זה כולל משלוח והרכבה של המדפים הכבדים השלמים, כמו גם רכישת המכונה האוטומטית כולה, כלומר מכשירי ההפעלה של המדף (RBG), טכנולוגיית המסוע בממשקים ואולי רכבים אוטומטיים אחרים כמו AGVS להמשך חשמל.

גורם עלות חיוני נוסף הוא כל חבילת התוכנה וה- IT. זה כולל את הרישיונות למערכת ניהול המחסנים (WMS) ומערכת בקרת המחסן (WCS), העלויות לשילוב מערכות אלה במערכת ההפעלה הטרמינלית הקיימת (TOS) ורכישת חומרת השרת, טכנולוגיית הרשת והחיישנים הנדרשים. המורכבות של פתרונות תוכנה אלה ומאמץ הפיתוח וההתאמה המשויכים להופכים פריט זה לחלק מההשקעה הכוללת שאסור להמעיט בערכה. העלויות הספציפיות נקבעות בסופו של דבר על ידי המכרז והפרס בפני קבלנים כלליים מתמחים או לשילבי מערכות המציעים מערכות סוהר כאלה.

מתאים לכך:

• מחסן גבוה במכולות: מדפים עם גישה ישירה פרטנית במקום לסביב

איך עלויות התפעול (OPEX) מתיישבות ואיך הן מתנהגות בהשוואה למחנות מסורתיים?

אמנם עלויות ההשקעה (CAPEX) של HRL גבוהות מאוד, אך בתמורה היא מאופיינת בעלויות תפעול שוטפות נמוכות משמעותית (הפעלת הוצאות – OPEX) בהשוואה לחצר מכולות קונבנציונאלית. חיסכון ב- OPEX אלה הוא המנוף המכריע לכלכלה לטווח הארוך של המערכת.

אפקט החיסכון הגדול ביותר מביא בעלויות כוח אדם. חצר מסורתית זקוקה למספר גדול של נהגים לטרקטורים מערמים וטרמינל שעובדים לעתים קרובות בפעולה של שלוש משמרות. HRL מקטין באופן דרסטי את דרישת כוח האדם הזו. העבודה הפיזית משתלטת על ידי מערכות אוטומטיות. דרישות כוח האדם מוגבלות לצוות קטן ומוסמך מאוד למעקב בחדר הבקרה ולתחזוקה מיוחדת.

נקודה חיונית נוספת היא עלויות האנרגיה. צי של ערונות טווח של דיזל עם דיזל יש צריכת דלק אדירה. יחידות בקרת המדף המופעלות על ידי חשמל של HRL יעילות הרבה יותר כאן. יתרון מכריע הוא היכולת שלך להתאושש: בעת בלימה והורדת עומסים, אנרגיה קינטית ופוטנציאלית מומרת לזרם חשמלי ומוזנים למערכת. זה יכול להפחית את צריכת האנרגיה נטו לכל תנועת מכולות עד 40% ומוביל לחיסכון בעלויות ניכר במקרה של אספקת חשמל.

עלויות התחזוקה והתחזוקה, הנחשבות לכל מיכל שהועבר, נוטות גם להיות נמוכות יותר. אף על פי שטכנולוגיית HRL דורשת תחזוקה מיוחדת, תחזוקה של צי גדול של כלי רכב בודדים עם מנועי בעירה פנימית, מערכות מונעות והידראוליות, שהן מאוד עתירות תחזוקה. הטכנולוגיה הריכוזית והסטנדרטית של ה- HRL מאפשרת תהליכי תחזוקה יעילים יותר.

בנוסף, עלויות נוספות שונות יורדות. פרמיות הביטוח יכולות להיות נמוכות יותר בגלל הסיכון לתאונה מופחתת מאסיבית. העלויות שנגרמו על ידי נזק למכולות או בהעמסה במקרה של טיפול לא תקין מבוטלים למעשה. ישנם גם קנסות או עמלות חוזיות פוטנציאליות של חברות משלוח המתרחשות בעכבות בעיבוד ספינות, מכיוון שה- HRL מבטיח אספקת דייקן ומהירה של המכולות. בסך הכל, חיסכון אלה פירושו כי ה- OPEX של מיכל מטפל ב- HRL Pro נמצא משמעותית מתחת לאלה של מסוף מסורתי.

אילו גורמים הם מכריעים לחישוב ההחזר על ההשקעה (ROI) ועל איזו תקופה היא בדרך כלל מושגת?

חישוב ההחזר על ההשקעה (ROI) עבור מחסן ברמה גבוהה במכולה הוא ניתוח מורכב שמעבר להשוואה פשוטה של חיסכון ב- CAPEX ו- OPEX. על מנת לתפוס את הרווחיות האמיתית, יש לקחת בחשבון מספר נהגים ישירים, עקיפים ואסטרטגיים.

הגורמים הכמותיים המכריעים בצד האבס הם:

• החיסכון הישיר ב- OPEX, בעיקר באמצעות עלויות כוח אדם ואנרגיה מופחתות.
• הערך של האזור השמור. גורם זה חשוב במיוחד במחסור בקרקע, מיקומי נמל יקרים כמו סינגפור, המבורג או לוס אנג'לס. ניתן לקבוע את הערך כעלויות להימנע מרכישת הנחיתה או כתשואת הזדמנות מהשימוש האלטרנטיבי באזור הפנוי.
• ההכנסה מיכולת המעטפה המוגברת. HRL מאפשר לטרמינל להחליף יותר מכולות בשנה, מה שמוביל ישירות לתמורה גבוהה יותר למכירה. בנוסף, היכולת להכין ספינות גדולות יותר מהר יכולה למשוך שירותי קו רווחיים חדשים.
• העלויות שנמנעו באמצעות ביטול חוסר יעילות, כגון נזק למכולות, פריקה שגויה ותשלומי עונשין עבור עיכובים.

תקופת ההפחתה האופיינית ל- HRL היא בדרך כלל בין 7 ל -15 שנים. עם זאת, טווח זה תלוי מאוד בתנאי המסגרת המקומיים. בנמלים עם עלויות רכוש ושכר גבוהות מאוד, ניתן להגיע ל- ROI מהר יותר מאשר במקומות שבהם גורמים אלה ממלאים תפקיד נמוך יותר.

עם זאת, תצוגת החזר ROI פיננסית גרידא נופלת. הממד האסטרטגי של ההשקעה הוא לרוב חשוב לא פחות. זה מראה על פרדוקס לכאורה: עלויות ההשקעה הגבוהות, הנחשבות לרוב לסיכון הגדול ביותר, משמשות למעשה להפחתת סיכונים אסטרטגיים גדולים בהרבה לטווח הארוך. ההשקעה ב- HRL היא הגנה אסטרטגית מפני מספר איומים הולכים וגוברים הטמונים במודל התפעולי המסורתי. זה מקטין את הסיכון למחסור בעתיד בעבודה ואינפלציה על עלות שכר במגזר המסחרי. זה מקטין את הסיכון הכספי והמוניטין לתאונות עבודה חמורות.

עם זאת, הדבר החשוב ביותר הוא שהוא מצמצם את הסיכון לשוק לאבד לקוחות – כלומר חברות הספנות הגלובליות – ליעילי תחרות יעילים יותר, מהירים ואמינים יותר. בשוק גלובלי תחרותי ביותר, בו חברות הספנות בוחרות את יציאות הקשר שלך על פי קריטריוני היעילות, הסיכון לאי השקעה וחוץ הטכנולוגי המתקבל יכול להיות גדול בהרבה מהסיכון הפיננסי להשקיע את עצמו. יציאה שאינה מסוגלת לטפל ביעילות בספינות המכולות הגדולות ביותר. על כן חישוב ה- ROI צריך לקחת בחשבון גם "ערך הפחתת סיכונים" זה. ההשקעה היא אפוא פחות אפשרות מאשר צורך אסטרטגי להבטיח את הכדאיות העתידית של המיקום.

נקודות מבט עתידיות ושילוב במערכת האקולוגית הלוגיסטית

אילו התפתחויות טכנולוגיות עתידיות יעצבו את המחסן של המכולות הגבוהות?

הטכנולוגיה של מחסן המכולות הגבוהות במכולות אינה עומדת בשקט, אלא תתפתח בשנים הקרובות באמצעות מספר התקדמות טכנולוגית. המגמה היא בבירור לקראת אוטונומיה, אינטונומיה ורשתות גבוהות עוד יותר.

המוקד המרכזי הוא בשימוש מוגבר בבינה מלאכותית (AI) ולמידה במכונה. המערכות של ימינו כבר עובדות עם אלגוריתמים מורכבים, אך עדיין מבוססים מאוד על היגיון בלתי נמנע. מערכות עתידיות יעברו משליטה מבוססת כלל זה לאוטונומיה אמיתית ולמידה. AI יוכל לייעל את אסטרטגיית המחסן לא רק על בסיס לוחות זמנים סטטיים, אלא בזמן אמת, כולל מגוון של עדכוני נתונים דינמיים. זה כולל נתוני מזג אוויר חיים המשפיעים על זמן ההגעה של אוניות, מידע על התנועה הנוכחית על דרכי גישה ואפילו ניתוחים חזויים על זרמי הסחורות העולמיים. אותן מערכות AI יעלו גם את התחזוקה צופה פני עתיד (תחזוקה חזויה) לרמה חדשה על ידי לימוד חריגות מנתוני החיישנים של המכונות ויכולות לחזות תקלות בדיוק גבוה לפני שהן מתרחשות. בנוסף, AI משמש לשליטה דינאמית של צריכת אנרגיה כדי להימנע מעצות עומס ולהתאים את פתרון הבעיות באנרגיה לזמינות של אנרגיות מתחדשות.

טכנולוגיית מפתח נוספת היא "התאום הדיגיטלי". תמונה שלמה, וירטואלית 1: 1 של ה- HRL הפיזי נוצרת בסביבת סימולציה. התאום הדיגיטלי הזה ניזון מנתוני זמן אמיתי מהמחסן הפיזי ומשקף בדיוק את מצבו. השימושים האפשריים הם מגוונים: ניתן לבחון ולתקפות עדכוני תוכנה חדשים או אלגוריתמי אופטימיזציה בתאום הדיגיטלי ללא סיכון לפני שהם מיושמים במערכת החיה. ניתן להשתמש בתאום הדיגיטלי כדי לדמות תרחישי הפעלה שונים כדי לזהות צווארי בקבוק ולשיפור ביצועי המערכת. היא מציעה גם סביבה בטוחה להכשרה צוותי תפעול ותחזוקה.

בתחום החומרה, מערכות רובוטיקה ועיבוד תמונות מתקדמות ישחקו תפקיד גדול יותר. ניתן להעלות על הדעת רובוטים קטנים ואוטונומיים הנובעים דרך המדף ומבצעים בדיקות אוטומטיות של מצב המכולה לתיעוד שקעים, חורים או נזק אחר. מצלמות ברזולוציה גבוהה וזיהוי תמונות הנתמך על ידי AI עלולות לקרוא ולוודא אוטומטית תוויות מוצרים מסוכנות או אפילו לבצע עבודות תחזוקה קטנות יותר על המכולות עצמן. טכנולוגיות אלה ישפרו עוד יותר את בסיס הנתונים וכדי לספק את מידת האוטומציה לממשקים הידניים האחרונים.

איזה תפקיד ממלאים היבטי קיימות כמו יעילות אנרגיה והפחתת CO2 בתכנון מערכות עתידיות?

קיימות היא כבר לא נושא נישה, אלא נהג מרכזי בתפיסה ותפעול תשתית הנמל המודרנית. הציווי של "הנמל הירוק" מעצב משמעותית את פיתוח מערכות ה- HRL העתידיות, לפיה היתרונות נכנסים לפעולה בכמה רמות.

HRL כבר בר קיימא הרבה יותר בתפיסה הבסיסית שלהם מאשר חצרות מכולות מסורתיות. הגורם המכריע הוא החשמל המלא של פעולות המחסן. החלפת צי גדול של טווח הגעה וטרקטורים סופניים המונעים על ידי דיזל על ידי מדפים המונעים על ידי חשמל מבטלת את הפליטות הישירות של CO2, תחמוצות חנקן ואבק עדין בלב הטרמינל. זה מוביל לשיפור דרסטי באיכות האוויר המקומית, וזה חשוב במיוחד לנמלים באזורים עירוניים. טכנולוגיית ההתאוששות שכבר הוזכרה, בה מתאוששת אנרגיית הבלמים, מגדילה משמעותית את יעילות האנרגיה ומורידה את דרישת האנרגיה הכוללת לכל מיכל מטופל.

מושגים עתידיים יחזקו עוד יותר את מיקוד הקיימות הזה. באזור הבנייה נצפים בנייה קלה ושימוש בחומרים ממוחזרים או בר קיימא יותר למדף. התוכנה לשליטה ב- RBGs מותאמת עוד יותר כדי למזער את הכבישים ולהפחתת תהליכי תאוצה ובלימה עתירת אנרגיה. עם זאת, הצעד החשוב ביותר יהיה שילוב מקורות אנרגיה מתחדשת. אזורי הגג הגדולים של HRL פנימי מציעים תנאים אידיאליים להתקנת מערכות פוטו-וולטאיות. המטרה היא לייצר חלק משמעותי מהחשמל הנדרש ישירות באתר כדי לייצר נייטרלי CO2 ולהפוך את ה- HRL לרכיב של אנרגיה המספקת את עצמה או אפילו חיובית לאנרגיה בנמל.

עם זאת, בהתחשב בקיימות חורגת מהמערכת עצמה ומשפיעה על מספר רמות.

הרמה הראשונה היא התועלת התפעולית הישירה: ה- HRL עצמו יעיל יותר אנרגיה ופחות פליטה, מה שמוריד את עלויות התפעול ומאפשר עמידה בדרישות הסביבה.

הרמה השנייה היא היתרון ברמה הטרמינלית: ביטול פליטת הדיזל מהמחסן משפר את כל האיזון הסביבתי של הנמל ומחזק את המוניטין שלו בקרב הרשויות ובקהילה המקומית.

הרמה השלישית והחשובה ביותר מבחינה אסטרטגית היא היתרון עבור המערכת האקולוגית הלוגיסטית כולה. על ידי קיצור דרסטי של זמני הטיפול בספינות ומשאיות, ה- HRL מפחית את זמני סרק של אלפי כלי רכב וספינות חיצוניות שאחרת יחכו לטיפול שלהם במנועי ריצה. משאית שמבלה 20 דקות בנמל במקום 90 דקות פולטת פחות פליטות. ספינה שיכולה לעזוב את הנמל יום קודם לכן מפחיתה את צריכת הדלק שלה. ה- HRL תורם אפוא לפירוק של שרשרת האספקה כולה, ולא רק זו של הנמל. יתרון מערכתי זה הוא טיעון חזק עבור משקיעים ממוקדים ב- ESG וללקוחות – בפרט חברות משלוח גדולות ומשלחים – שהם אפילו בלחץ להפוך את שרשראות האספקה שלהם לידידותיות יותר לאקלים. ה- HRL הופך לרכיב מכריע וחלוץ עבור "מסדרון לוגיסטי ירוק" ובכך מבדיל תחרותי חשוב.

כיצד תתפתח פונקציית המכולה-HRL בתוך שרשרת האספקה העולמית?

תפקידו של מיסב המפרץ הגבוה במכולה יתפתח מתוך פיתרון נמל טהור, גם אם יעיל ביותר, לצומת אינטגרלי ורשת במערכת האקולוגית הלוגיסטית הגלובלית. תפקידו יגדל מעבר לגבולות הטרמינל ומבנה שרשראות האספקה ישתנה בר -קיימא. החזון הוא זה של אינטרנט פיזי בו ה- HRL משמש כנתב אינטליגנטי ובשליטה נתונים לזרימת סחורות.

התפתחות מרכזית תהיה הרחבת מושג ה- HRL לעורף. נראה כיצד מערכות כאלה אינן בנויות רק בנמלי ים, אלא גם – אסטרטגיים יבשתיים- במרכזי הובלה מטענים גדולים, במסדרונות רכבות חשובים ובקרוב למרכזי תעשייה וצריכה גדולים. "יציאות מקומיות" או "יציאות יבשות" אלה משמשים כמרכזי חיץ ומיון, המכולות הקרובות יותר ליעדיהם הסופיים. זה מאפשר ניתוק הובלה ארוכה -מרחק (ספינה, רכבת) מההובלה הקצרה (משאית), מה שמוביל לניצול טוב יותר של אופני ההובלה ולהפחתת תנועת הכבישים בסכרים.

במקביל, ה- HRL יהפוך למרכז נתונים מרכזי. בשל השקיפות של 100 אחוז לגבי כל מיכל במערכת, היא תציע לכל המעורבים בשרשרת האספקה תכנון ונראות חסרי תקדים. מטעין או משחרור משא לא רק יידע שהמכולה שלו הגיעה לנמל, אלא גם תדע באמינות רבה כאשר מכולה זו תהיה זמינה לאיסוף. מידע חיזוי זה מאפשר את תהליכי הלוגיסטיקה הבאים קרוב הרבה יותר והוא הבסיס למושגי אספקת רצף ממש בזמן או לצדק.

בסופו של דבר, מיסב המכולה ברמה גבוהה הוא הביטוי הפיזי של המושג "לוגיסטיקה 4.0". זוהי מערכת סייבר-פיזית המחברת בצורה חלקה את העולם הדיגיטלי והפיזי. זה משולב במלואו, אוטומטי מאוד, מבוקר נתונים ונחתך ליעילות מקסימאלית. הפרויקטים שכבר הבינו או בבנייה בנמלי בקרה גלובליים כמו ג'בל עלי (דובאי), טנג'ר מד (מרוקו) או התוכניות לנמל ההמבורג אינן מקרים בודדים מבודדים, אלא האומלל של טרנספורמציה מרחיקה זו. הם מראים כי ה- HRL מוריד סוף סוף את תפקידו כמאגר פסיבי ומבסס את עצמו כמערכת העצבים האמיתית והכרוכה של סחר עולמי עתידי.

☑️ השפה העסקית שלנו היא אנגלית או גרמנית

☑️ חדש: התכתבויות בשפה הלאומית שלך!

 

אני שמח להיות זמין לך ולצוות שלי כיועץ אישי.

אתה יכול ליצור איתי קשר על ידי מילוי טופס יצירת הקשר או פשוט להתקשר אליי בטלפון +49 89 674 804 (מינכן) . כתובת הדוא"ל שלי היא: וולפנשטיין ∂ xpert.digital

אני מצפה לפרויקט המשותף שלנו.

 

 

☑️ תמיכה ב- SME באסטרטגיה, ייעוץ, תכנון ויישום

☑️ יצירה או התאמה מחדש של האסטרטגיה הדיגיטלית והדיגיטציה

☑️ הרחבה ואופטימיזציה של תהליכי המכירה הבינלאומיים

Platforms פלטפורמות מסחר B2B גלובליות ודיגיטליות

Pioneeer פיתוח עסקי / שיווק / יחסי ציבור / מדד