Potrójna pojemność w tej samej przestrzeni: technologia wysokiego składowania kontenerów jako ratunek

Czym jest technologia wysokiego składowania kontenerów i jak ona działa?

Technologia wysokiego składowania, znana również jako systemy wysokiego składowania kontenerów, rewolucjonizuje składowanie kontenerów w portach i centrach logistycznych poprzez pionowe sztaplowanie w zautomatyzowanych stalowych systemach regałowych. W przeciwieństwie do konwencjonalnych terminali kontenerowych, gdzie kontenery są składowane bezpośrednio jeden na drugim, ta technologia umieszcza każdy kontener w osobnej komorze regałowej o wysokości do 11 lub więcej poziomów. Flagowym produktem tej innowacji jest BOXBAY, spółka joint venture globalnego operatora portowego DP World i niemieckiej grupy przemysłowej SMS Group.

System działa za pomocą w pełni zautomatyzowanych, zasilanych elektrycznie suwnic, które precyzyjnie przemieszczają kontenery między strefami magazynowymi a punktami przeładunkowymi w konstrukcji stalowej. Każdy kontener pozostaje bezpośrednio dostępny przez cały czas, bez konieczności przemieszczania innych kontenerów – to zasadnicza różnica w porównaniu z tradycyjnymi systemami. Cały obiekt może zostać wyposażony w panele słoneczne na dachu i działa w pełni elektrycznie z systemem odzyskiwania energii.

Jakie zwiększenie przepustowości jest realnie możliwe do osiągnięcia?

Udokumentowane dane dotyczące wydajności są imponujące: systemy wysokiego składowania kontenerów osiągają trzykrotnie większą pojemność magazynową na tej samej powierzchni w porównaniu z systemami konwencjonalnymi. Innymi słowy, oznacza to redukcję powierzchni użytkowej nawet o 70% przy tej samej liczbie kontenerów. Dane te nie są teoretyczne, lecz zostały potwierdzone w rzeczywistych warunkach eksploatacji.

Obiekt pilotażowy w porcie Jebel Ali w Dubaju, dysponujący 792 stanowiskami kontenerowymi, wykonał ponad 63 000 operacji przeładunkowych kontenerów od momentu uruchomienia w 2021 roku, przekraczając wstępne oczekiwania. Zmierzona wydajność wyniosła 19,3 operacji przeładunkowych na godzinę na stole przeładunkowym po stronie wodnej i 31,8 operacji przeładunkowych na godzinę na dźwigach samochodowych po stronie lądowej. Pierwsza duża instalacja komercyjna w London Gateway będzie miała pojemność 27 000 TEU na 16 poziomach przeładunkowych i będzie w stanie obsłużyć ponad 200 operacji przeładunkowych kontenerów na godzinę po stronie wodnej.

Dla inwestorów oznacza to konkretnie: jeden hektar gruntu, który może pomieścić 10 000 TEU przy użyciu technologii konwencjonalnej, może osiągnąć pojemność nawet 30 000 TEU przy użyciu technologii wysokiego składowania. Przy cenach gruntów portowych wahających się od 2000 do 3000 euro za metr kwadratowy, oszczędność trzech hektarów odpowiada wartości od 60 do 90 milionów euro.

Dlaczego technologia ta staje się obecnie decydującą przewagą konkurencyjną?

Zbiega się kilka trendów rynkowych, co sprawia, że ​​systemy wysokiego składowania kontenerów stają się koniecznością, a nie opcją. Po pierwsze, globalna zdolność przeładunkowa kontenerów wzrośnie o 64 miliony TEU w 2025 roku – będzie to największy roczny wzrost od czasu kryzysu finansowego. Wolumen kontenerów wzrósł o 4,4% do 126,75 miliona TEU tylko od stycznia do sierpnia 2025 roku. Te wolumeny wpływają na porty miejskie, które nie mogą już fizycznie się rozwijać.

Badania naukowe dowodzą, że konteneryzacja jest niezwykle wymagająca pod względem wykorzystania powierzchni, a terminale kontenerowe wymagają od czterech do pięciu razy więcej miejsca na jednostkę obsługiwanego ładunku niż przed erą kontenerów. Porty w obszarach metropolitalnych, takich jak Hamburg, Rotterdam czy Singapur, osiągają swoje absolutne granice przestrzenne. Projekty rekultywacji gruntów, które wcześniej stanowiły rozwiązanie, kosztują obecnie od 1,5 do 2 miliardów dolarów amerykańskich na projekt i trwają latami.

Po drugie, problem pogłębiają ultra-duże statki kontenerowe. Te megafrachtowce, o ładowności ponad 20 000 TEU, wymagają kanałów żeglugowych o głębokości 16 metrów, specjalistycznych dźwigów o zasięgu od 22 do 24 rzędów oraz ogromnych powierzchni terminali. Kiedy pojedynczy ULCS dokuje i rozładowuje tysiące kontenerów, powstają szczyty przepustowości, które przytłaczają tradycyjne place manewrowe i prowadzą do globalnego zatoru w portach.

Po trzecie, nieefektywne przeładowywanie kontenerów w terminalach konwencjonalnych odpowiada za 20–60% wszystkich ruchów kontenerów. Te nieproduktywne ruchy pochłaniają czas i energię oraz znacząco obniżają przepustowość. Systemy wysokiego składowania kontenerów całkowicie eliminują ten problem dzięki składowaniu w jednym miejscu z bezpośrednim dostępem.

Jakie argumenty ekonomiczne przemawiają za inwestorami?

Obliczenia zwrotu z inwestycji w automatyzację portów zazwyczaj wskazują na okres amortyzacji wynoszący od trzech do pięciu lat. Ten okres jest determinowany przez kilka czynników: po pierwsze, koszty operacyjne można obniżyć o 25 do 55 procent, głównie dzięki niższemu zużyciu energii, obniżonym kosztom konserwacji i zoptymalizowanej alokacji personelu. W ośrodku testowym w Dżabal Ali koszty energii spadły o 29 procent poniżej prognoz, a jednocześnie osiągnięto znaczne obniżenie kosztów konserwacji.

Po drugie, systemy wysokiego składowania pozwalają uniknąć kosztownej rozbudowy terenu. W gęsto zaludnionych miastach portowych, dostępna ziemia jest rzadka i droga. Badania naukowe pokazują, że tylko miasta dysponujące dużą ilością ziemi były w stanie znacząco zwiększyć wolumen przewozów po konteneryzacji. Porty w miastach z niedoborem ziemi musiały zrezygnować z rozwoju lub podjąć się niezwykle kosztownych projektów rekultywacyjnych. Wysokie składowanie kontenerów rozwiązuje ten fundamentalny dylemat poprzez zagęszczanie, a nie rozbudowę.

Po trzecie, poprawi się poziom usług i konkurencyjność. Wdrożenie w Busan w Korei Południowej ma wyeliminować 350 000 nieproduktywnych przewozów kontenerów rocznie i skrócić czas obsługi ciężarówek o 20%. Dla operatorów portowych oznacza to większą satysfakcję klientów, wyższe wskaźniki przeładunkowe i możliwość sprawnej obsługi większych statków.

Instalacja London Gateway, stanowiąca inwestycję o wartości 170 milionów funtów, dowodzi zaufania, jakim do tej technologii darzą się uznani operatorzy portowi. Projekt obejmuje 10-nawowy system z 15 maszynami do składowania i pobierania, zaprojektowany specjalnie z myślą o wydajnej obsłudze pustych kontenerów – chronicznego problemu generującego znaczne koszty.

Jakie korzyści w zakresie zrównoważonego rozwoju oferuje ta technologia?

Czynniki środowiskowe coraz częściej stają się wymogami regulacyjnymi i przewagą konkurencyjną. Systemy wysokiego składowania kontenerów oferują w tym zakresie wielopłaszczyznowe korzyści. Pełna elektryfikacja eliminuje lokalną emisję CO2, a systemy odzyskiwania energii przekazują energię elektryczną z powrotem do systemu podczas hamowania i opuszczania kontenerów. Integracja paneli słonecznych na dużych powierzchniach dachowych teoretycznie umożliwia systemy autonomiczne energetycznie.

Badania nad zautomatyzowanymi rozwiązaniami portowymi pokazują, że inwestycja w instalację fotowoltaiczną zazwyczaj zwraca się w mniej niż pięć lat, a oszczędności w kosztach energii w całym okresie użytkowania sięgają nawet 74 milionów dolarów. Port w Walencji osiągnął już 18-procentowy udział energii słonecznej, generując więcej energii niż port zużywa w godzinach szczytu.

Kompaktowa konstrukcja znacząco redukuje hałas i zanieczyszczenie światłem, co jest szczególnie istotne w przypadku portów miejskich z przyległymi terenami mieszkalnymi. Zamknięta, pokryta materiałem struktura pozwala na realizację estetycznych projektów z zielonymi fasadami, zwiększając akceptację społeczną w środowisku miejskim.

Wreszcie, drastyczne zmniejszenie powierzchni gruntów zmniejsza presję na rozwój miast i zapobiega szkodliwym dla środowiska projektom rekultywacji gruntów, które szkodzą ekosystemom przybrzeżnym. Dla inwestorów, którzy muszą brać pod uwagę kryteria ESG, czynniki te oferują mierzalne wskaźniki zrównoważonego rozwoju.

LTW Intralogistics – Inżynierowie przepływu – Zdjęcie: LTW Intralogistics GmbH

LTW oferuje swoim klientom nie pojedyncze komponenty, lecz zintegrowane, kompletne rozwiązania. Doradztwo, planowanie, komponenty mechaniczne i elektrotechniczne, technologia sterowania i automatyki, a także oprogramowanie i serwis – wszystko jest połączone w sieć i precyzyjnie skoordynowane.

Własna produkcja kluczowych komponentów jest szczególnie korzystna. Pozwala to na optymalną kontrolę jakości, łańcuchów dostaw i interfejsów.

LTW to synonim niezawodności, przejrzystości i partnerskiej współpracy. Lojalność i uczciwość są głęboko zakorzenione w filozofii firmy – uścisk dłoni wciąż ma tu znaczenie.

Nadaje się do:

• Rozwiązania LTW

Jak ta technologia sprawdza się w praktyce?

Dojrzałość technologii potwierdzają liczne wdrożenia operacyjne. Protokoły koncepcyjne (proof-of-concept) w porcie Jebel Ali trwały od 2021 roku i zostały oficjalnie uznane za gotowe do wprowadzenia na rynek we wrześniu 2022 roku po przeładowaniu prawie 500 000 TEU. Faza testów nie tylko wykazała niezawodność techniczną, ale także przekroczyła symulowane wartości wydajności w kluczowych parametrach, takich jak wydajność, niezawodność i efektywność energetyczna.

Wdrożenie komercyjne w Busan Newport Corporation, terminalu w 66% należącym do DP World, oznacza przejście z fazy testów do regularnej eksploatacji. Tam system jest modernizowany na istniejącym obszarze składowania pustych kontenerów i łączony z istniejącymi, zautomatyzowanymi suwnicami bramowymi i systemami obsługi ciężarówek.

Instalacja London Gateway, której ukończenie planowane jest około dwa lata po rozpoczęciu projektu w 2025 roku, dowodzi skalowalności tej technologii. Z pojemnością 27 000 TEU, jest ona znacznie większa niż obiekt testowy w Dubaju i zostanie w pełni zintegrowana z wysoce zautomatyzowanym Nabrzeżem nr 4.

Alternatywni dostawcy, tacy jak Konecranes, z ich zautomatyzowanym systemem wysokiego składowania kontenerów, oferują podobne rozwiązania z maksymalnie 14 poziomami dla pustych kontenerów, co świadczy o większej dojrzałości rynkowej tej technologii. Modułowa konstrukcja pozwala na stopniową rozbudowę bez przerywania bieżących operacji.

Jakie wyzwania i ryzyka istnieją?

Przejrzystość w zakresie ryzyka związanego z wdrożeniem jest niezbędna do podejmowania świadomych decyzji inwestycyjnych. Głównym wyzwaniem jest wysoki poziom inwestycji początkowych. Chociaż koszty poszczególnych projektów są zróżnicowane, instalacja London Gateway, kosztująca 170 milionów funtów i osiągająca pojemność 27 000 TEU, ilustruje skalę projektu. Dla porównania, konwencjonalne rozbudowy terminali kosztują mniej w przeliczeniu na TEU, ale wymagają dostępnego gruntu.

Badania nad automatyzacją portów ostrzegają, że nie wszystkie zautomatyzowane terminale osiągają oczekiwaną wydajność. Badanie McKinsey wykazało, że chociaż koszty operacyjne spadają zgodnie z oczekiwaniami, wydajność w niektórych w pełni zautomatyzowanych terminalach spada o 7–15% zamiast rosnąć. Dotyczy to jednak głównie w pełni zautomatyzowanych suwnic nabrzeżowych, a nie systemów składowania na placach.

Integracja z istniejącymi systemami operacyjnymi terminali i systemami zarządzania magazynem wymaga starannego planowania. BOXBAY rozwiązuje ten problem, wprowadzając własny system zarządzania magazynem, który może komunikować się z systemami operacyjnymi terminali wyższego poziomu. Niemniej jednak, integracja systemów pozostaje kluczowym czynnikiem sukcesu.

Uzależnienie technologiczne od wyspecjalizowanych dostawców stanowi ryzyko strategiczne. Rynek kontenerowych systemów wysokiego składowania jest obecnie zdominowany przez kilku dostawców, co może wpływać na pozycje negocjacyjne i długoterminowe koszty utrzymania. Jednakże dywersyfikacja dostawców jest wyraźnie widoczna.

Nie można ignorować problemów rynku pracy. Automatyzacja obniża koszty pracy, ale napotyka na znaczny opór ze strony związków zawodowych w Europie i Ameryce Północnej. Projekty wdrożeniowe muszą uwzględniać strategie zarządzania interesariuszami i zarządzania zmianą.

Dla jakich lokalizacji portowych technologia ta jest szczególnie przydatna?

Idealne przypadki użycia można zidentyfikować na podstawie kilku kryteriów. Po pierwsze, porty na obszarach miejskich z dotkliwym niedoborem gruntów odnoszą największe korzyści. Do tej kategorii należą Hamburg, Antwerpia, Singapur czy porty w Japonii, gdzie rozbudowa gruntów jest albo fizycznie niemożliwa, albo zbyt kosztowna.

Po drugie, systemy wysokiego składowania idealnie nadają się do terminali o dużej liczbie pustych kontenerów. Instalacja w London Gateway koncentruje się na funkcjonalności Empty Superstack. Przestawianie pustych kontenerów kosztuje miliardy dolarów rocznie, a efektywne składowanie w pobliżu ich punktów początkowych znacznie ogranicza niepotrzebny transport.

Po trzecie, terminale z usługą ULCS są do tego idealnie przystosowane. Zdolność do obsługi ogromnych szczytów przeładunkowych po przybyciu statków o pojemności ponad 20 000 TEU staje się przewagą konkurencyjną. Systemy wysokiego składowania, dzięki wysokiej przepustowości i gęstości składowania, radzą sobie z tymi szczytami lepiej niż systemy poziome.

Po czwarte, tereny poprzemysłowe wymagające modernizacji są odpowiednie. Możliwość modernizacji pozwala na zwiększenie przepustowości bez fizycznej rozbudowy. Dla istniejących portów, które muszą zadbać o swoją konkurencyjność, stanowi to drogę ewolucyjną, a nie rewolucyjną.

Geograficznie, wczesne wdrożenie koncentruje się w regionie Azji i Pacyfiku oraz Europie. Ameryka Północna wykazuje rosnące zainteresowanie, choć decyzje inwestycyjne są często bardziej złożone ze względu na przepisy prawa pracy. Przewiduje się, że globalny rynek zautomatyzowanych terminali kontenerowych będzie rósł w tempie 7% rocznie do 2035 roku.

Co to oznacza dla strategicznych decyzji inwestycyjnych?

Technologia wysokiego składowania kontenerów stanowi zmianę paradygmatu w logistyce portowej, napędzaną przez zbieżne megatrendy: niedobór przestrzeni, wzrost wolumenu, proliferację ULCS oraz wymogi zrównoważonego rozwoju. Trzy strategiczne implikacje są kluczowe dla inwestorów i operatorów portowych.

Po pierwsze, zagęszczenie pionowe staje się podstawowym wymogiem dla konkurencyjnych terminali na rynkach o ograniczonej przestrzeni. Alternatywa – kosztowna rozbudowa terenu lub ograniczenia przepustowości – jest niekorzystna ekonomicznie i strategicznie. Firmy, które jako pierwsze wdrożyły tę technologię, zyskują przewagę konkurencyjną dzięki wyższej przepustowości i poziomowi usług.

Po drugie, wysokie początkowe nakłady inwestycyjne są uzasadnione łącznymi oszczędnościami w kosztach operacyjnych, unikniętymi kosztami gruntów i poprawą jakości przychodów. Udokumentowane okresy amortyzacji od trzech do pięciu lat mieszczą się w akceptowalnym zakresie dla inwestycji infrastrukturalnych. Projekty, które mogą spieniężyć oszczędności gruntów, są szczególnie atrakcyjne.

Po trzecie, skuteczne wdrożenie wymaga zintegrowanego zarządzania projektem, uwzględniającego wymiar techniczny, operacyjny i społeczny. Technologia ta jest sprawdzona, ale sukces projektu zależy od starannego planowania, zaangażowania interesariuszy i realistycznych oczekiwań.

Technologia kontenerowych magazynów wysokiego składowania nie jest już futurystyczną koncepcją, lecz operacyjną rzeczywistością z rosnącą bazą zainstalowanych urządzeń i potwierdzoną wydajnością. Dla portowych węzłów logistycznych na całym świecie pytanie nie brzmi już czy, ale kiedy i jak ta innowacja zostanie wdrożona.

Konrad Wolfenstein

Chętnie będę Twoim osobistym doradcą.

skontaktować się ze mną pod Wolfenstein ∂ xpert.digital

zadzwonić pod +49 89 674 804 (Monachium)

LinkedIn
 

Magazyny wysokiego składowania i terminale kontenerowe: Logistyczne współdziałanie – fachowe doradztwo i rozwiązania - Obraz kreatywny: Xpert.Digital

Ta innowacyjna technologia obiecuje fundamentalną zmianę w logistyce kontenerowej. Zamiast dotychczasowego poziomego składowania kontenerów, będą one składowane pionowo w wielopiętrowych stalowych regałach. Pozwala to nie tylko na drastyczne zwiększenie pojemności magazynowej na tej samej powierzchni, ale także rewolucjonizuje wszystkie procesy w terminalu kontenerowym.

Więcej na ten temat tutaj:

• Magazyny wysokiego składowania i terminale kontenerowe: współdziałanie logistyczne – fachowe doradztwo i rozwiązania