לוגיסטיקה של טרמינלי מכולות בפנים הארץ של אירופה: מחסני מכולות גבוהים עבור נמלים פנים הארץ והשוק הפנימי

אוטומציה פוגשת טיפול במכולות: פתרונות חדשים לגידול זרמי הסחר

ככל שהסחר העולמי ממשיך לגדול וזרימת המכולות עולה בהתמדה, שיטות הטיפול המסורתיות מגיעות לקצה גבול היכולת שלהן. התשובה לאתגר זה מגיעה מכיוון בלתי צפוי: לוגיסטיקה פנימית תעשייתית כבדה. מה שהוכיח את עצמו במשך עשרות שנים במפעלי פלדה ואולמות ייצור מחולל כעת מהפכה בלוגיסטיקת המכולות – מחסן אוטומטי גבוה.

מתאים לכך:

• פיתוח מסופי המכולות: מחצרות מכולות למחסן מכולות אנכיות אוטומטיות לחלוטין

מחזון למציאות

הרעיון פשוט להפליא אך מהפכני: במקום לערום מכולות אופקית זו על גבי זו על גבי משטחים גדולים, כפי שהיה נהוג בעבר, הן מאוחסנות אנכית במערכות מדפים ענקיות. לכל מכולה יש שטח אחסון קבוע משלה והיא נגישה ישירות בכל עת – ללא צורך באחסון מחדש גוזל זמן.

פתרון פשוט לכאורה זה מטפל באחת הבעיות הגדולות ביותר של לוגיסטיקת מכולות מסורתית. במגרשי מכולות קונבנציונליים, בממוצע 30 עד 60 אחוז מכלל תנועות המכולות מבוזבזות פשוט על אחסון מחדש של מכולות אחרות כדי להגיע למכולה ספציפית. תנועות לא פרודוקטיביות אלו עולות זמן, אנרגיה וכסף.

הטכנולוגיה שמאחוריה

בלב מחסני מכולות מודרניים בעלי מפרץ גבוה נמצאות מכונות אחסון ושליפה אוטומטיות לחלוטין, הנעות בדיוק מרשים בין המעברים שבין שורות המדפים. אלה יכולות לטפל ללא מאמץ במכולות במשקל של עד 40 טון – טכנולוגיה שפותחה במקור לטיפול בסלילי פלדה כבדים בתעשיית המתכת.

המערכות משיגות ערכי ביצועים מרשימים:

• גבהי ערימה של 7 עד 18 שכבות (בהשוואה למקסימום של 4-6 שכבות במערכות קונבנציונליות)
• מהירויות מחזור של עד 22 מהלכים בשעה
• קיבולת אחסון משולשת באותו שטח רצפה
• גישה ישירה לכל מיכל בנפרד ללא צורך באריזה מחדש

מובילת החדשנות הגרמנית

גרמניה היא חלוצה עולמית בטכנולוגיית מחסני מכולות גבוהים. יצרנית מפעלים גרמנית ותיקה, יחד עם מפעיל נמל בינלאומי, פיתחה מערכת פורצת דרך שזכתה בפרס הלוגיסטיקה הגרמני היוקרתי בשנת 2022.

מהתעשייה הכבדה למהפכת הנמלים

שורשיה של טכנולוגיה מהפכנית זו טמונים בתעשייה הכבדה הגרמנית. במשך עשרות שנים פותחו במפעלי פלדה מחסנים אוטומטיים לחלוטין בעלי מפרץ גבוה לסלילי מתכת במשקל של עד 50 טון. טכנולוגיה מוכחת זו הותאמה בהצלחה לדרישות הספציפיות של לוגיסטיקת מכולות – מכולות אינן מוערמות עוד זו על גבי זו, אלא מאוחסנות במדפים קבועים כמו מדף ספרים ענק.

המערכת עטורת הפרסים מאפשרת אחסון של מכולות בעד אחת עשרה מפלסים במתקן פלדה בגובה 50 מטר. כל מכולה נגישה ישירות ללא צורך לארוז מחדש מכולות אחרות. זה מבטל את חוסר היעילות הגדול ביותר של מתקני אחסון מכולות מסורתיים, שבהם 30 עד 60 אחוז מכל התזוזות הן ערימה מחדש לא פרודוקטיבית.

נתוני ביצועים מרשימים

הטכנולוגיה מציעה קיבולת אחסון גדולה עד פי שלושה באותו שטח בהשוואה למערכות קונבנציונליות. מהירות הטיפול ברציף גדלה בעד 20 אחוזים. ראוי לציין במיוחד שהמערכת פועלת לחלוטין ללא פליטות באמצעות אנרגיה חשמלית וניתן להפעיל אותה באופן ניטרלי מפליטות CO2 הודות למערכות פוטו-וולטאיות על הגג.

המתקן הראשון נכנס לפעולה כהוכחת היתכנות בדובאי בשנת 2021. עד סוף יוני 2022, הושלמו שם למעלה מ-150,000 תנועות מכולות בתנאים מציאותיים.

מומחיות גרמנית בלוגיסטיקה פנימית כבדה

בנוסף למערכת עטורת הפרסים, חברות גרמניות נוספות ביססו את עצמן כספקיות מובילות. כולן חולקות מומחיות בלוגיסטיקה פנימית כבדה ויכולת לפתח פתרונות אוטומציה מורכבים:

• יצרנית עגורנים פינית בעלת נוכחות חזקה בגרמניה פיתחה מערכת חדשנית המאפשרת אחסון בגבהים של עד 14 קומות.
• יצרן מפעלים מוינסברג מעביר עשרות שנות ניסיון מלוגיסטיקה פנימית כבדה ללוגיסטיקת מכולות עם קונספטים מודולריים לעד שמונה רמות
• חברה אוסטרית בנתה את אחד ממחסני המכולות הראשונים בעולם עבור הצבא השוויצרי בשנת 2011.

מצוינות טכנולוגית

המערכות הגרמניות מבוססות על:

• מכונות אחסון ושליפה מדויקות במיוחד עם תופסנים טלסקופיים והנעות מבוקרות תדר
• ארכיטקטורת תוכנה עקבית עם מערכות בקרת מחסן חכמות
• עיצוב מודולרי להגדלה הדרגתית ללא הפרעה לפעילות
• תאומים דיגיטליים לסימולציה ואופטימיזציה
• תחזוקה חזויה לתחזוקה forward-looking

חברות טכנולוגיית נמלים גרמניות משיגות ערך ייצור שנתי של למעלה מ-23 מיליארד יורו בשרשרת הערך.

קידום חדשנות וסיכויים עתידיים

ממשלת גרמניה הפדרלית תומכת באופן פעיל בפיתוח זה באמצעות תוכנית המימון "טכנולוגיות נמל חדשניות" (IHATEC), לה הוקצו 64 מיליון יורו עד 2025.

נמלי גרמניה מקדמים באופן מסיבי את תחום האוטומציה. המבורג מפעילה את אחד הטרמינלים המודרניים והאוטומטיים ביותר בעולם. טרמינל המכולות הגדול ביותר בגרמניה עובר כעת אוטומציה – פרויקט האוטומציה הגדול ביותר בהיסטוריה של תעשיית הנמלים הגרמנית.

העתיד שייך לדיגיטציה נוספת: רשתות קמפוס 5G מאפשרות תקשורת בזמן אמת עבור כלי רכב אוטונומיים. בינה מלאכותית ממטבת אסטרטגיות אחסון וזרימת תעבורה.

באמצעות חידושים אלה, גרמניה מחזקת את מעמדה כמדינת יצוא מובילה וכמובילה טכנולוגית בתחום הלוגיסטיקה של נמלים.

נמלים פנימיים כמרכזים לוגיסטיים חדשים

חשיבותה של טכנולוגיה זו ניכרת במיוחד בנמלי הפנים-יבשה של גרמניה. נמל דואיסבורג, הנמל הפנים-יבשתי הגדול ביותר באירופה, מטפל ביותר מ-50 מיליון טון של סחורות מדי שנה, כולל 3.6 מיליון מכולות TEU. עם פתיחת טרמינל דואיסבורג גייטוויי בספטמבר 2024, יוקם כאן טרמינל המכולות הגדול ביותר בפנים-יבשה של אירופה, שיציע קיבולת נוספת של 850,000 TEU לאחר פיתוח מלא.

אבל דיסבורג אינה העיר היחידה שנהנית מפיתוח זה. מסופי מכולות מודרניים נבנים לאורך נתיבי המים של גרמניה – מהריין דרך המיין ועד האלבה – כמרכזים תלת-מודאליים המחברים בצורה אופטימלית מים, רכבות וכבישים:

• המבורג עם נתח הנמל הפנימי שלה של 12.2 מיליון טון
• קלן עם תפוקה כוללת של 15.6 מיליון טון
• מנהיים עם 8.3 מיליון טון
• קרלסרוהה עם 6.5 מיליון טון

יתרונות המהפכה האנכית

יישום מחסני מכולות גבוהים מביא מגוון יתרונות:

יעילות האזור

ניתן לאחסן פי שלושה מכולות באותו שטח רצפה. זה מייצג יתרון תחרותי מכריע בתקופות של מחסור ויקר בשטחים מסחריים.

מְהִירוּת

זמני הטיפול במשאיות וברכבות מצטמצמים עד 20 אחוזים. כל מכולה נגישה באופן מיידי מבלי שיהיה צורך להזיז מכולות אחרות.

קיימות

צריכת האנרגיה מצטמצמת עד 29 אחוזים בהשוואה למערכות קונבנציונליות. מערכות רבות ניתנות להפעלה גם באופן ניטרלי מפליטות CO2 באמצעות מערכות פוטו-וולטאיות על הגגות.

כַּלְכָּלָה

למרות השקעות ראשוניות גבוהות יותר, המערכות מחזירות את עצמן באמצעות עלויות תפעול נמוכות יותר, תפוקה גבוהה יותר וניצול טוב יותר של השטח.

אתגרים ופתרונות

כמובן, גם אוטומציה מביאה עמה אתגרים. ההשקעה הראשונית משמעותית – מחסן גבוה מאובזר במלואו יכול לעלות כמה מאות מיליוני יורו. יתר על כן, הטכנולוגיה דורשת צוות תחזוקה מיוחד ופחות גמישה ממערכות ידניות.

אבל היתרונות עולים על החסרונות, במיוחד בסביבות תדירות גבוהה. עם יותר מ-150 תנועות מכולות ביום, האוטומציה כבר משתלמת. המערכות פועלות מסביב לשעון, ללא קשר ללוחות זמנים של משמרות או למחסור בכוח אדם.

עתיד הובלת המכולות

המכולות בסחר העולמי מתקדמות ללא הרף. בגרמניה לבדה, למעלה מ-13.3 מיליון TEU טופלו בנמלי ים בשנת 2024. חלק גדול מהמכולות הללו חייב להיות מועבר פנימה – משימה המבוצעת יותר ויותר על ידי מחסנים אוטומטיים בעלי מפרץ גבוה.

הטכנולוגיה לא רק מאפשרת טיפול יעיל יותר, אלא גם קונספטים לוגיסטיים חדשים. לדוגמה, נמלים פנימיים יכולים לשמש כמתקני אחסון חיץ המאזנים תנודות בתנועה הימית. ניתן לאחסן שם מכולות באופן זמני ולחלק אותן לנמענים לפי הצורך.

קיימות כנהג

היבט מרכזי של הטכנולוגיה החדשה הוא הקיימות שלה. הובלה פנימית מייצרת רק חלק קטן מפליטות ה-CO2 של הובלה בכבישים לטון-קילומטר. כלי שיט אחד לשיט פנימי יכול לשאת מטען של עד 150 משאיות.

מסופי מכולות מודרניים מסתמכים גם על מנועים חשמליים, השבת אנרגיה ואנרגיות מתחדשות. מסוף המכולות אלטוורדר בהמבורג, לדוגמה, כבר פועל באופן כמעט ניטרלי מפליטות CO2 באמצעות כלי רכב מונחים אוטומטיים חשמליים (AGV) וחשמל ירוק.

מתאים לכך:

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

ההקשר האירופי

פיתוח מחסני מכולות גבוהים מתרחש בהקשר של השוק האירופי היחיד, אשר, עם למעלה מ-440 מיליון צרכנים, מייצג את אחד האזורים הכלכליים הגדולים בעולם. תנועה חופשית של סחורות בתוך האיחוד האירופי דורשת פתרונות לוגיסטיים יעילים התומכים בשרשראות אספקה חוצות גבולות.

חברות טכנולוגיה גרמניות כבר מייצאות את מערכות המחסנים הגבוהות שלהן לכל העולם. לאחר פרויקטים פיילוט מוצלחים בדובאי, התקנות מסחריות נמצאות כעת בעיצומן בדרום קוריאה, ופרויקטים נוספים באירופה, אמריקה ואסיה נמצאים בשלבי תכנון.

שילוב במערכות קיימות

גורם הצלחה מכריע הוא שילוב חלק של מחסני מפרץ גבוה בתשתית הנמל הקיימת. המערכות חייבות להיות תואמות לעגורני מכולות, כלי רכב תובלה ומערכות IT קיימות. לכן, למערכות מודרניות יש ממשקים סטנדרטיים וניתן ליישמן צעד אחר צעד.

לדיגיטציה תפקיד מפתח כאן. כל תנועות המכולות מתועדות וממוטבות בזמן אמת. ניתוחים חזויים מאפשרים תחזוקה forward-looking וזמינות נכסים מקסימלית.

כיצד מחסני מכולות גבוהים מעצבים את הלוגיסטיקה של המחר

טכנולוגיית מחסני מכולות גבוהים עדיין נמצאת בשלבי פיתוח ראשוניים. מומחים צופים צמיחה חזקה בשנים הקרובות, המונעת על ידי גידול בכמויות הטיפול, אילוצי שטח ודרישות קיימות.

פיתוחים חדשים כגון מכולות מתקפלות המטפלות בבעיית המכולות הריקות או שילוב של בינה מלאכותית כדי לייעל עוד יותר תהליכים יגבירו עוד יותר את היעילות.

עבור השוק האירופי היחיד, משמעות הדבר היא תחרותיות מוגברת. לוגיסטיקה יעילה היא גורם מפתח במיקום, וחידושים גרמניים בטכנולוגיית מחסני מכולות גבוהים קובעים סטנדרטים עולמיים.

לוגיסטיקה פנימית כבדה הוכיחה אפוא כי ניתן להעביר בהצלחה טכנולוגיות תעשייתיות מוכחות לתחומי יישום חדשים. מה שהחל במפעלי פלדה מחולל כעת מהפכה בלוגיסטיקת המכולות העולמית – תוצרת גרמניה.

מתאים לכך:

• העשירייה העליונה של המכולות יצרניות והנחיות הנושאות ברמה גבוהה: טכנולוגיה, יצרן ועתיד של לוגיסטיקה של פורט
• מחסן גבוה במכולות: מדפים עם גישה ישירה פרטנית במקום לסביב

אני שמח לעזור לך כיועץ אישי.

ראש פיתוח עסקי

לינקדאין

 

 

אני שמח לעזור לך כיועץ אישי.

קשר תחת וולפנשטיין ∂ xpert.digital

התקשר אלי מתחת +49 89 674 804 (מינכן)

לינקדאין
 

 

טכנולוגיה חדשנית זו מבטיחה לשנות באופן מהותי את הלוגיסטיקה של המכולות. במקום לערום מכולות אופקית כמו בעבר, הן מאוחסנות אנכית במבני מתלים מפלדה מרובי קומות. זה לא רק מאפשר הגדלה דרסטית של קיבולת האחסון באותו חלל, אלא גם מחולל מהפכה בכל התהליכים במסוף המכולות.

עוד על זה כאן:

• מחסני מכולות גבוהים וטרמינלים של מכולות: האינטראקציה הלוגיסטית – ייעוץ ופתרונות מקצועיים