BOXBAY High-Bay Storage: come un magazzino per container ad alta scaffalatura sta cambiando la logistica portuale – Triplica la capacità nella stessa area – Immagine: Xpert.Digital
L'ingegneria tedesca trasforma i porti: ecco come funziona il Tetris dei container del futuro
Cos'è BOXBAY High-Bay Storage e cosa lo rende così speciale?
BOXBAY è un rivoluzionario sistema di stoccaggio a scaffalature alte che cambia radicalmente il modo in cui i container vengono stoccati e movimentati nei porti. È una joint venture tra l'operatore portuale globale DP World e il gruppo tedesco SMS, che ha sviluppato una tecnologia rivoluzionaria che migliora significativamente il funzionamento dei terminal container.
Ciò che rende speciale BOXBAY è il suo approccio innovativo: invece di impilare i contenitori direttamente uno sopra l'altro come di consueto, ogni contenitore viene stoccato in un singolo scomparto di una scaffalatura in acciaio fino a undici livelli di altezza. Ciò consente l'accesso diretto a ogni singolo contenitore, evitando il complesso e dispendioso processo di accatastamento che rappresenta tra il 30 e il 60% delle movimentazioni di contenitori nei sistemi convenzionali.
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Come funziona tecnicamente il sistema BOXBAY?
Il cuore tecnologico di BOXBAY è costituito da diversi componenti integrati che interagiscono in modo fluido. Il sistema utilizza trasloelevatori completamente automatizzati che operano lungo le corsie di stoccaggio tra le scaffalature su entrambi i lati. Questi trasloelevatori possono movimentare i container all'interno della struttura a una velocità fino a 22 movimenti all'ora.
Un innovativo sistema di trasporto pallet interrato collega le diverse corsie del magazzino verticale. Questi pallet, guidati da rotaie, circolano ininterrottamente, garantendo un trasporto fluido dei contenitori tra le corsie di stoccaggio e le interfacce con i lati acqua e terra. Unità telescopiche posizionano i contenitori nei vani delle scaffalature o li prelevano da entrambi i lati della corsia.
Sul lato terra, sistemi di gru completamente automatizzati prelevano i container dai camion e li posizionano su pallet trasportatori. Sul lato acqua, i container possono essere trasferiti tramite diverse interfacce a gru a portale, navette o altri mezzi di trasporto.
Quali tipi e dimensioni di contenitori può gestire BOXBAY?
BOXBAY è progettato per tutte le dimensioni di container standard e può gestire sia container da 20 piedi che da 40 piedi. Il sistema è progettato tenendo conto delle dimensioni standardizzate ISO dei container: i container da 20 piedi misurano circa 6,06 x 2,44 x 2,59 metri, mentre i container da 40 piedi misurano circa 12,19 x 2,44 x 2,59 metri.
Il sistema può ospitare anche container high-cube, con un'altezza aggiuntiva di circa 30 centimetri. La struttura proof-of-concept di Dubai può ospitare contemporaneamente 792 slot per container da 20 e 40 piedi. Il suo design modulare consente diverse configurazioni a seconda delle esigenze specifiche di ciascun terminal.
Dove è già stato testato e implementato con successo BOXBAY?
Il primo sistema BOXBAY al mondo è stato implementato come proof-of-concept presso il porto di Jebel Ali a Dubai. Questo impianto di prova è entrato in funzione all'inizio del 2021 e da allora ha gestito con successo oltre 63.000 movimentazioni di container. I risultati dei test hanno superato ogni aspettativa: il sistema si è dimostrato più veloce e più efficiente dal punto di vista energetico di quanto inizialmente previsto.
La prima installazione commerciale è attualmente in fase di implementazione presso il porto di Busan, in Corea del Sud. Un contratto corrispondente è stato firmato tra Busan Newport Corporation (PNC) e BOXBAY nel marzo 2023. Questo sistema sarà perfettamente integrato nelle attuali operazioni ARMG/camion e si prevede che eliminerà 350.000 movimenti improduttivi all'anno.
Quali enormi aumenti di capacità offre BOXBAY?
Gli incrementi di capacità offerti da BOXBAY sono impressionanti: il sistema offre una capacità tre volte superiore a quella di un impianto di stoccaggio convenzionale a parità di superficie. Mentre i sistemi convenzionali raggiungono un massimo di 1.900 TEU per ettaro, BOXBAY può stoccare oltre 3.000 TEU per ettaro, e persino oltre 5.200 TEU per ettaro con container vuoti.
Ciò significa che l'ingombro dei terminal può essere ridotto fino al 70%. Nella fase di sviluppo su larga scala pianificata per il Terminal 4 di Jebel Ali, un sistema BOXBAY di 637 x 234 metri e con una capacità di 45.925 TEU sarà in grado di gestire oltre tre milioni di container all'anno. Il sistema raggiunge il 100% di utilizzo, mentre i piazzali convenzionali raggiungono un massimo del 70-80%.
In che modo BOXBAY sta rivoluzionando la sostenibilità nei porti?
BOXBAY stabilisce nuovi standard nella logistica portuale sostenibile. Il sistema è completamente elettrificato e non produce emissioni locali di CO₂. I pannelli solari sul tetto consentono all'intero sistema di essere alimentato da energia rinnovabile. Nelle regioni soleggiate, i pannelli solari generano persino più energia di quanta ne sia necessaria per il funzionamento, rendendo il sistema a emissioni di CO₂ positive.
Il consumo energetico è di soli 2,1 kWh per container e i sistemi di recupero energetico reimmettono l'elettricità nella rete durante la movimentazione dei container. Poiché non sono necessari movimenti improduttivi, il consumo energetico complessivo è significativamente ridotto. Il sistema, inoltre, non richiede illuminazione durante il funzionamento e produce emissioni acustiche minime, aumentandone l'accettazione negli ambienti urbani.
Quali vantaggi economici offre BOXBAY agli operatori portuali?
I vantaggi economici di BOXBAY sono molteplici e iniziano dai costi di investimento. Grazie all'uso efficiente dello spazio, i costi del terreno sono significativamente inferiori. Mentre un sistema RTG necessita di circa quattro ettari per una capacità di stoccaggio di 3.000 TEU, BOXBAY ne richiede solo uno. Con costi del terreno compresi tra 2.000 e 3.000 euro al metro quadro, ciò equivale a un risparmio di 60-90 milioni di euro solo sul terreno.
I costi operativi (OPEX) diminuiscono grazie al minor numero di movimenti improduttivi e alla ridotta manutenzione. La struttura in acciaio è praticamente esente da manutenzione e l'attrezzatura è protetta dagli agenti atmosferici. La completa automazione riduce inoltre i costi del personale, aumentando al contempo la sicurezza sul posto di lavoro. L'aumento della produttività delle gru per container fino al 20% incrementa ulteriormente la produttività e quindi la redditività.
Quanto è modulare e scalabile il sistema BOXBAY?
BOXBAY è progettato come un sistema completamente modulare e scalabile. L'elemento base è un corridoio di stoccaggio largo circa 9,1 metri e lungo una lunghezza variabile tra 200 e 800 metri. A seconda della lunghezza del corridoio, vengono utilizzati uno o due trasloelevatori per corridoio.
Un sistema BOXBAY può comprendere da 4 a 30 corsie e per ogni terminal container possono essere installati più edifici BOXBAY. Questa modularità consente di espandere il sistema in più fasi senza interrompere le operazioni in corso del terminal. Anche il primo modulo installato triplica la capacità di movimentazione e stoccaggio rispetto a un magazzino convenzionale con la stessa superficie.
Quali diverse configurazioni offre BOXBAY?
BOXBAY offre diverse configurazioni di base per soddisfare i requisiti specifici dei diversi terminali. Le due varianti principali sono SIDEGRID e TOPGRID, entrambe basate sugli stessi componenti costruttivi e sulle stesse apparecchiature.
La configurazione SIDEGRID è progettata per il funzionamento con carrelli a cavaliere o shuttle carrier. Il primo sistema a Dubai è una variante SIDEGRID in cui i trasloelevatori trasportano i container a entrambe le estremità del corridoio di stoccaggio, dove vengono trasferiti ai carrelli shuttle carrier.
La configurazione TOPGRID è adatta a tutte le operazioni portuali che utilizzano trattori portuali. È stata sviluppata una speciale variante "Empty Superstack" per container vuoti, che consente di impilare fino a 16 livelli e raggiungere una densità di stoccaggio di oltre 5.200 TEU per ettaro. Questa configurazione utilizza lo stoccaggio a doppia profondità e può raggiungere fino a 6.000 TEU per ettaro.
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Come funziona l'implementazione di un sistema BOXBAY?
L'implementazione di un sistema BOXBAY inizia con una fase di pianificazione dettagliata, in cui vengono analizzati i requisiti specifici e le condizioni locali del porto. Inizialmente vengono elaborati studi preliminari e disegni di progetto preliminari, che poi avviano il processo di approvazione con le autorità locali.
Dopo l'approvazione ufficiale, si procede alla progettazione dettagliata delle strutture e alla standardizzazione delle attrezzature. La fase di costruzione inizia con le opere di fondazione, seguite dall'erezione della struttura di scaffalatura, il cui montaggio è relativamente rapido. Successivamente, si procede all'installazione delle attrezzature precedentemente selezionate e alla messa in servizio del sistema.
L'intero processo è più complesso rispetto ai sistemi di terminal automatizzati convenzionali, poiché viene eretta una struttura a rack alta oltre 50 metri. Tuttavia, la struttura modulare consente di espandere gradualmente il sistema, se necessario.
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Qual è l'origine tecnologica di BOXBAY?
La tecnologia alla base di BOXBAY deriva originariamente dall'industria siderurgica. Il sistema di magazzino verticale è stato sviluppato da AMOVA, una consociata del Gruppo SMS, per la movimentazione completamente automatizzata di coils di acciaio fino a 50 tonnellate, stoccati in scaffalature alte fino a 50 metri.
AMOVA vanta oltre 80 referenze in tutto il mondo in questo settore e possiede la sicurezza e la competenza necessarie per trasferire questa tecnologia collaudata al mercato emergente della logistica portuale. Lo sviluppo di BOXBAY per i terminal container è iniziato alla fine degli anni 2010, quando si è riconosciuto che questa comprovata tecnologia di sistema per carichi pesanti poteva essere applicata anche ai container.
La storia del Gruppo SMS, e quindi anche di AMOVA, risale al 1871, quando Carl Eberhard Weiss pose le basi per il suo sviluppo con un'officina di fabbro a Siegen. Grazie a continui sviluppi, acquisizioni e innovazioni, l'azienda è riuscita a prosperare per decenni.
Quale impatto ha BOXBAY sui processi lavorativi nel porto?
BOXBAY rivoluziona radicalmente i flussi di lavoro nei terminal container. L'accesso diretto a ciascun container elimina la complessa strategia di piazzale e la pianificazione delle attrezzature richieste dai sistemi convenzionali. Il sistema di controllo delle attrezzature completamente automatizzato e la gestione integrata del magazzino gestiscono queste attività.
Le prestazioni del sistema sono prevedibili indipendentemente dall'utilizzo, consentendo una pianificazione deterministica. Arrivi ritardati, modifiche nell'ordine e nella sequenza non hanno alcun impatto sulle prestazioni. Ciò si traduce in prestazioni prevedibili al 100%.
Per gli autotrasportatori, il processo è notevolmente semplificato: non sono più necessarie assegnazioni in piazzale, non ci sono più camion in attesa che si dirigono verso l'isolato sbagliato e si elimina la necessità di manovrare i telai dei camion. Il principio drive-through rende le operazioni più semplici e sicure, soprattutto per i sistemi multi-rimorchio.
Quali funzionalità di sicurezza offre BOXBAY?
BOXBAY offre significativi miglioramenti in termini di sicurezza rispetto ai sistemi convenzionali. Il suo funzionamento completamente automatizzato separa il traffico tra la banchina e la terraferma, creando un ambiente notevolmente più sicuro. Non vi è alcuna interazione pedonale con il personale addetto alla manutenzione e alla movimentazione dei container refrigerati, poiché all'interno del magazzino sono presenti percorsi pedonali separati.
I container non si ribaltano e il sistema di protezione dalle intemperie protegge da neve, vento e pioggia. I container sono posizionati al riparo dalla luce solare diretta, il che è particolarmente vantaggioso per i container refrigerati. I sistemi antincendio possono essere implementati tramite sprinkler montati sul tetto o container antincendio dedicati e macchine di stoccaggio e recupero comandate a distanza.
La riduzione degli interventi manuali e la completa automazione dei processi logistici non solo aumentano l'efficienza, ma migliorano anche significativamente la sicurezza sul lavoro nei terminal. I camion multi-rimorchio possono essere movimentati senza dover fare retromarcia, contribuendo ulteriormente alla sicurezza e al risparmio di spazio.
Quali sono i piani futuri di BOXBAY?
I piani futuri di BOXBAY sono ambiziosi e promettenti. L'azienda intende ampliare ulteriormente la propria gamma di prodotti e sta lavorando a una soluzione specializzata esclusivamente per i depositi di container vuoti. Basandosi sul collaudato sistema BOXBAY, si punta a raggiungere una densità di stoccaggio ancora maggiore, fino a 6.000 TEU per ettaro.
Dopo il successo dell'implementazione del suo primo impianto commerciale a Busan, BOXBAY ha ricevuto numerose richieste di progetti promettenti da tutto il mondo. Un compito chiave per il team dirigenziale ampliato, guidato dal nuovo CEO Christoph Roth, è lo sviluppo concreto di questi progetti, seguito da un'esecuzione proficua ed efficace.
L'azienda si concentra sullo sviluppo strategico e sull'espansione delle partnership. Grazie alla comprovata maturità di mercato della sua tecnologia HBS e ai risultati positivi dell'impianto proof-of-concept di Dubai, BOXBAY è ben posizionata per trasformare la logistica portuale globale.
Quali premi del settore ha ricevuto BOXBAY?
BOXBAY ha già ricevuto diversi importanti premi del settore, riconoscendone le caratteristiche innovative e i vantaggi in termini di sostenibilità. Nel 2022, il concetto BOXBAY si è aggiudicato il prestigioso German Logistics Award. L'Associazione Tedesca della Logistica (BVL) ha elogiato la sua soluzione ai problemi cronici della logistica portuale: capacità insufficiente, lunghi tempi di transito e inquinamento acustico e luminoso.
Ai SEAL Business Sustainability Awards 2024, DP World ha ricevuto un premio per il suo sistema di stoccaggio ad alta scaffalatura BOXBAY nella categoria "SEAL Sustainable Innovation Award". Questo riconoscimento riconosce il potenziale di BOXBAY nel trasformare il modo in cui i container vengono impilati, organizzati e movimentati nei terminal, riducendo così significativamente le emissioni di CO₂.
Questi premi sottolineano l'importanza di BOXBAY come innovazione pionieristica nella logistica portuale e confermano il potenziale della tecnologia per trasformare in modo sostenibile il settore.
In che modo BOXBAY contribuisce alla digitalizzazione dei porti?
BOXBAY è un sistema completamente digitalizzato che definisce nuovi standard nella digitalizzazione portuale. Il pacchetto di digitalizzazione include la distribuzione e la gestione dell'energia, sistemi di azionamento ad alta efficienza, controllo e visualizzazione, un sistema di gestione del magazzino (High Bay Storage TOS) e un modulo di business intelligence.
Il sistema funziona con qualsiasi Terminal Operating System (TOS) esistente e offre una perfetta integrazione con l'infrastruttura portuale esistente. Il controllo completamente automatizzato del sistema dal Livello 0 al Livello 3 consente un'automazione end-to-end senza intervento manuale.
La digitalizzazione si estende anche alla prevedibilità dei processi: i sistemi BOXBAY conoscono in ogni momento la posizione di ogni container all'interno del magazzino. Questa trasparenza e le metriche di prestazione deterministiche consentono una pianificazione e un'ottimizzazione precise delle operazioni del terminal. L'integrazione dell'intelligenza artificiale e dell'apprendimento automatico nel sistema apre ulteriori possibilità per ottimizzare la logistica portuale del futuro.
Il sistema di stoccaggio BOXBAY High-Bay rappresenta un cambiamento paradigmatico nella logistica portuale globale. Grazie alla sua innovativa combinazione di collaudata tecnologia high-bay, automazione completa e fornitura di energia sostenibile, offre soluzioni concrete alle sfide più urgenti dei moderni terminal container. I test di successo a Dubai e la prima implementazione commerciale a Busan dimostrano che questa tecnologia rivoluzionaria è destinata a plasmare il futuro della logistica globale dei container, coniugando al contempo efficienza economica e sostenibilità ambientale.
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