Un zgârie-nori pentru containere? Gata cu haosul în port: această tehnologie ingenioasă triplează capacitatea și viteza

De ce porturile noastre ar putea arăta în curând ca niște zgârie-nori – De trei ori mai mult spațiu, zero reumplere: Secretul noilor super-porturi automatizate

Imaginați-vă vastele porturi container ale lumii: o mare aparent nesfârșită de cutii de oțel colorate, stivuite în turnuri impunătoare. Dar în spatele acestui fundal impresionant se află o problemă fundamentală care a împiedicat logistica globală timp de decenii: reasamblarea ineficientă. Pentru a ajunge la un container aflat la baza unei stive, trebuie adesea mutate până la șase alte containere, un proces laborios și consumator de timp, care poate reprezenta până la 60% din toate mișcările macaralei. Tocmai aici intervine o revoluție tehnologică, una care are potențialul de a transforma fundamental operațiunile portuare: depozitul de containere cu rafturi înalte.

Ideea reprezintă o schimbare radicală de paradigmă: de la stivuirea plată, care ocupă mult spațiu, la depozitarea ordonată, verticală, într-un sistem gigantic de rafturi, complet automatizat. Similar unui depozit modern pentru bunuri de larg consum, dar pentru containerele maritime care cântăresc tone, fiecare container este plasat în propriul compartiment, permanent atribuit. Descoperirea crucială constă în accesul direct. Sistemele complet automatizate de depozitare și recuperare pot accesa și recupera orice container în orice moment, fără a fi nevoie să mute niciunul altul.

Rezultatele acestei inovații, conduse de ingineri germani, sunt impresionante: capacitatea de stocare pe aceeași suprafață poate fi de peste trei ori mai mare, debitul este accelerat de nenumărate ori, iar costurile de operare sunt reduse drastic. În același timp, tehnologia aduce o contribuție semnificativă la sustenabilitatea și siguranța în porturi prin procese optimizate, electrificate și posibilitatea recuperării energiei. Acest articol analizează în profunzime arhitectura fascinantă, avantajele economice și proiectele orientate spre viitor ale acestei soluții logistice revoluționare, care este pregătită să devină noul standard global pentru eficiență în comerțul mondial.

Legat de asta:

• Topul zece producători de depozite containerizate cu rafturi înalte și un ghid: tehnologie, producători și viitorul logisticii portuare

Introducere în tehnologia depozitelor de containere cu rafturi înalte

Depozitul de containere cu rafturi înalte reprezintă una dintre cele mai semnificative inovații tehnologice din logistica portuară modernă și manipularea containerelor. Această tehnologie revoluționară de depozitare transformă practica seculară de stivuire orizontală a containerelor printr-o schimbare radicală de paradigmă către depozitarea verticală în structuri automate de rafturi din oțel. Ideea de bază este la fel de simplă pe cât este de ingenioasă: în loc să se stivuiască containerele pe orizontală pe terenul terminalului, consumând astfel spațiu valoros, acestea sunt depozitate vertical în depozite înalte cu mai multe etaje, similar produselor dintr-un depozit automat.

Tehnologia se bazează pe transferul conceptelor de depozitare la înălțime testate din industria siderurgică și intralogistică la cerințele specifice ale logisticii containerelor. Compania germană AMOVA, parte a SMS Group, a fost prima companie la nivel mondial care a transferat cu succes tehnologia de depozitare la înălțime pentru încărcături grele către terminalele de containere. Rădăcinile acestei inovații se află în decenii de experiență în depozite automate la înălțime pentru produse metalice cu o greutate de până la cincizeci de tone și depozitate la înălțimi de rafturi de până la cincizeci de metri.

Diferența fundamentală față de terminalele convenționale pentru containere constă în trecerea de la o logică de depozitare orizontală, bazată pe spațiu, la un sistem de depozitare pe rafturi verticale, optimizat din punct de vedere al spațiului. Această realiniere structurală rezolvă problema centrală a depozitării tradiționale: necesitatea stivuirii. Într-un terminal convențional, containerele sunt stivuite până la șase sau șapte straturi înălțime, accesul la containerele inferioare necesitând rearanjarea, consumatoare de timp, a tuturor containerelor de deasupra. Această așa-numită reorganizare sau repunerea în depozitare poate reprezenta între treizeci și șaizeci la sută din totalul mișcărilor containerelor într-un terminal și implică costuri semnificative din cauza mișcărilor inutile, a timpului pierdut și a consumului de energie.

În depozitele înalte pentru containere, fiecare container este depozitat într-un spațiu de depozitare atribuit individual. Întreaga încărcătură este suportată de structura masivă de rafturi din oțel, împiedicând presarea containerelor unele de altele. Acest lucru permite avantajul crucial al accesului direct: fiecare container individual poate fi accesat și recuperat în orice moment, fără a fi nevoie să mutați alte containere. Această trecere de la o logică secvențială de tipul „ultimul intrat, primul ieșit” la un sistem cu adevărat aleatoriu este baza tehnologică pentru creșterea imensă a eficienței care caracterizează depozitele înalte pentru containere.

Legat de asta:

• Atenție la impostori! Blocaj portuar iminent! Cum revoluționează depozitele de containere cu rafturi înalte logistica portuară

Arhitectură de bază și componente tehnice

Arhitectura unui depozit de containere cu rafturi înalte este un sistem socio-tehnic extrem de complex, format din mai multe componente principale strâns interconectate. Sistemul poate fi împărțit în patru domenii esențiale: structura fizică, mecanica automatizată, software-ul de control și interfețele cu lumea exterioară.

Structura raftului

Piesa centrală este structura de rafturi în sine, o construcție masivă, autoportantă, din oțel, care poate atinge înălțimi de peste cincizeci de metri și constă din mii de tone de oțel. Structura este împărțită în mai multe culoare lungi, formând o matrice de compartimente de depozitare precis definite. Aceste compartimente sunt dimensionate pentru a găzdui containere de dimensiuni standard, de obicei containere de șase metri, patruzeci de metri și patruzeci și cinci de metri. Întreaga structură este proiectată pentru stabilitate și durabilitate maxime, pentru a rezista la sarcini statice și dinamice enorme.

În sistemele moderne, precum conceptul BOXBAY, containerele sunt depozitate cu o înălțime de până la unsprezece etaje, proiectele actuale atingând chiar și înălțimi de șaisprezece niveluri. Primul proiect major de la London Gateway va cuprinde un sistem cu șaisprezece etaje, cu o capacitate de 27.000 TEU. Containerele nu sunt plasate pe podele solide, ci mai degrabă pe șuruburi de oțel la colțuri, similar unui sistem de rafturi. Acest design permite o structură de rafturi optimizată din punct de vedere al greutății, unde containerele încărcate grele sunt plasate automat în compartimentele inferioare, în timp ce containerele mai ușoare sunt plasate în partea de sus.

Mașini de depozitare și recuperare

Elementele mecanice de bază ale sistemului sunt mașinile de depozitare și recuperare. Cel puțin una dintre aceste mașini complet automatizate funcționează în fiecare culoar al sistemului de rafturi. Aceste macarale ghidate pe șine se pot deplasa orizontal de-a lungul culoarului și simultan vertical de-a lungul catargului de ridicare. Un dispozitiv de manipulare a sarcinii, de obicei un distribuitor, este instalat pe catargul de ridicare pentru a prinde containerul, a-l ridica și a-l introduce în compartimentul de depozitare sau a-l scoate din acesta.

Mașinile de depozitare și recuperare sunt proiectate pentru viteză și precizie maxime și funcționează non-stop cu intervenție umană minimă. O mașină modernă de depozitare și recuperare se mișcă de-a lungul a trei axe: unitatea de acționare se mișcă longitudinal de-a lungul axei X, unitatea de ridicare vertical de-a lungul axei Y, iar unitatea de manipulare a sarcinii transversal de-a lungul axei Z. Această mobilitate tridimensională permite accesul precis la fiecare locație de depozitare din întregul depozit cu rafturi înalte.

Înălțimea unui utilaj de depozitare și recuperare (SRM) începe de la aproximativ șase metri și poate ajunge până la patruzeci și șase de metri. Mașinile sunt fie orientate pe culoare pentru un randament ridicat, fie curbate pentru operațiuni mai flexibile, dar mai lente. Sistemele moderne funcționează complet automat și primesc informațiile de control direct de la sistemul de management al depozitului. În sistemul BOXBAY de la London Gateway, cincisprezece SRM-uri sunt distribuite pe zece culoare de depozitare și pot gestiona peste două sute de mișcări de containere pe oră pe partea apei.

Software de control și sistem de gestionare a depozitului

Creierul depozitului de containere cu rafturi înalte este Sistemul de Management al Depozitului (WMS), o platformă software sofisticată care planifică, coordonează și monitorizează toate mișcările în timp real. Pe baza unei multitudini de parametri, sistemul determină locația optimă de depozitare pentru fiecare container primit. Acești parametri includ greutatea containerului pentru o distribuție optimă a încărcăturii, portul de destinație, ora programată de plecare a navei și gradul de ocupare actual al depozitului.

Sistemul de gestionare a depozitului gestionează întreaga listă de inventar a containerelor, urmărește starea și locația fiecărui container în parte și optimizează rutele macaralelor de stivuire. Acesta este strâns integrat cu Sistemul de Operare al Terminalului portului, care controlează operațiunile portuare generale. Sistemul de Operare al Terminalului gestionează sosirea și plecarea navelor, alocarea danelor, coordonarea transportului terestru și maritim și integrarea cu expeditorii de mărfuri și traficul de camioane.

Software-ul utilizează algoritmi bazați pe învățare automată pentru a optimiza continuu rutele și procesele, scurtând distanțele de transport și maximizând randamentul. În timpul depozitării, locația de depozitare optim atribuită este transmisă sistemului de control al depozitului, care apoi atribuie comanda de transport celei mai apropiate macarale de stivuire disponibile. Întregul proces este înregistrat în sistem în timp real și este complet transparent și trasabil în orice moment.

Interfețe și sisteme de transfer

Interfețele dintre depozitul cu rafturi înalte și lumea exterioară sunt cruciale pentru performanța generală a sistemului. Proiectul London Gateway are patruzeci de puncte de interfață: douăzeci de puncte de transfer terestre pentru camioane și douăzeci de puncte de transfer pe apă pentru transportatorii de tip navetă. În aceste puncte, containerele sunt transferate din sistemul de transport extern în sistemul de transport intern sau invers.

Sistemele automate de transport sunt utilizate pentru transferul orizontal între interfețe și mașinile de depozitare și recuperare. Containerele sunt plasate pe benzi transportoare sau șine cu role și transportate automat la destinație, similar unei benzi transportoare dintr-un restaurant de sushi. Cutiile de oțel sunt transportate de la navă la depozit de către un vehicul special care funcționează, de asemenea, autonom, fără șofer uman. Această conectare complet automatizată a tuturor etapelor procesului minimizează timpii de așteptare și maximizează randamentul.

Funcționarea și procesele operaționale

Funcționarea unui depozit de containere cu rafturi înalte poate fi împărțită în trei procese principale: depozitare, relocare și recuperare. Fiecare dintre aceste procese este controlat cu precizie prin interacțiunea dintre software și componentele mecanice.

Procesul de stocare

Procesul de depozitare începe atunci când un container ajunge la terminal, de exemplu cu camionul sau cu vaporul. Camionul se deplasează către o stație de transfer desemnată, la marginea depozitului cu rafturi înalte. Acolo, numărul de identificare al containerului este înregistrat automat, de exemplu prin recunoaștere optică a caracterelor la porți speciale sau utilizând etichete RFID, și comparat cu datele comenzii stocate în sistemul de operare al terminalului. După ce containerul a fost identificat și eliberat, șoferul camionului sau un sistem automat transferă containerul la interfața depozitului cu rafturi înalte.

În acest moment, Sistemul de Management al Depozitului preia controlul. Pe baza unei multitudini de parametri, se atribuie zona optimă de depozitare. Sistemul informatic identifică cutiile încărcate puternic și le plasează în pozițiile inferioare, în timp ce cutiile mai ușoare sunt plasate în partea de sus. Această distribuție inteligentă a greutății este crucială pentru stabilitatea statică a întregii structuri de rafturi. Decizia este apoi transmisă Sistemului de Control al Depozitului, care atribuie comanda de transport următoarei mașini de depozitare și preluare disponibile.

Sistemul automat de depozitare și recuperare (AS/RS) se deplasează autonom la stația de transfer, preia containerul, îl transportă la locația desemnată pe raft și îl plasează cu precizie acolo. Întregul proces este înregistrat în timp real în sistemul de management al depozitului. Viteza acestui proces este impresionantă: un sistem modern poate finaliza ciclurile de depozitare în mai puțin de două minute, ceea ce corespunde unui randament de peste două sute de mișcări de containere pe oră.

procesul de externalizare

Procesul de recuperare funcționează în sens invers. Atunci când un container este necesar pentru transport, de exemplu pentru că o navă este gata de încărcare sau un camion sosește pentru preluare, Sistemul de Operare al Terminalului trimite o solicitare de recuperare către Sistemul de Management al Depozitului. Sistemul localizează containerul pe raft, verifică disponibilitatea acestuia și instruiește mașina responsabilă de depozitare și recuperare să îl recupereze.

Întrucât fiecare container este direct accesibil, niciun alt container nu trebuie mutat. Mașina de depozitare și recuperare se deplasează direct la locația de depozitare, recuperează containerul și îl duce la stația de transfer. De acolo, acesta este fie încărcat într-un camion care așteaptă, fie transferat în sistemul de transportoare pentru o distribuție ulterioară. Eliminarea reașezării reduce dramatic timpul mediu de recuperare și scade semnificativ costul per mutare a containerului.

procesul de relocare

În depozitele cu rafturi înalte, relocările sunt necesare doar atunci când prioritățile se schimbă sau când sunt necesare optimizări ale utilizării spațiului de depozitare. Spre deosebire de terminalele convenționale, unde rearanjarea constantă este obișnuită, relocările în depozitele cu rafturi înalte sunt excepția. Atunci când au loc, acestea sunt programate de sistem și efectuate în perioadele de utilizare redusă pentru a evita perturbarea proceselor operaționale.

Automatizarea completă a acestor procese oferă mai multe avantaje: Rata de eroare scade drastic, deoarece erorile de intervenție umană sunt eliminate. Timpii de producție devin mai consecvenți și previzibili, simplificând planificarea. Eficiența energetică crește, deoarece mișcările sunt optimizate și se evită deplasările inutile. Și siguranța se îmbunătățește, deoarece intervențiile manuale periculoase la înălțime sunt eliminate.

Avantaje economice și câștiguri de eficiență

Avantajele economice ale depozitelor de containere cu rafturi înalte sunt numeroase și substanțiale. Acestea variază de la economii directe de costuri și extinderi de capacitate până la avantaje competitive strategice.

Eficiența spațiului și creșterea capacității

Poate cel mai semnificativ avantaj constă în reducerea drastică a spațiului necesar. Un depozit cu rafturi înalte pentru containere oferă o capacitate de depozitare de peste trei ori mai mare decât un terminal convențional pe aceeași suprafață. În timp ce un terminal tradițional stivuiește containerele pe șase până la șapte straturi, depozitele cu rafturi înalte pot ajunge la unsprezece până la șaisprezece straturi. Acest lucru duce la o reducere a spațiului necesar de până la șaptezeci la sută pentru aceeași capacitate.

Acest avantaj are o importanță economică enormă în zonele portuare scumpe. În special în zonele portuare urbane dens populate, unde prețurile terenurilor sunt extrem de mari, iar posibilitățile de extindere sunt limitate, capacitatea de a tripla capacitatea pe terenul existent poate face diferența dintre creștere și stagnare. Un hectar de suprafață a terminalului, care poate găzdui o mie de containere într-un design convențional, poate găzdui peste trei mii de containere într-un depozit cu rafturi înalte.

Această eficiență a spațiului are și avantaje indirecte. O suprafață mai mică înseamnă investiții mai mici în impermeabilizarea solului și în infrastructură. Designul compact reduce distanțele de deplasare pentru vehiculele de transfer și echipamentele de transport, ceea ce, la rândul său, economisește timp și energie. În plus, este necesar mai puțin spațiu pentru zonele de manevră, deoarece punctele de transfer sunt concentrate la marginile depozitului cu rafturi înalte.

Eliminarea proceselor de refacere a stocării

Eliminarea rearanjamentului este al doilea factor cheie de cost. În terminalele convenționale, remanierea containerelor reprezintă între 30 și 65% din totalul mișcărilor containerelor. Fiecare dintre aceste mișcări inutile generează costuri: consum de energie pentru macarale sau transportoare, costuri de personal pentru operatori, pierderi de timp care au impact asupra timpului total de debit și uzura echipamentelor.

Într-un depozit de containere cu rafturi înalte, aceste costuri sunt complet eliminate. Fiecare container este direct accesibil, ceea ce face ca fiecare mișcare să fie productivă. Impactul asupra eficienței generale este considerabil. Studiile arată că, pentru fiecare mișcare de container, costurile de operare pot fi reduse cu până la 65%. Pentru un terminal mare care gestionează câteva sute de mii de mișcări de containere pe an, aceste economii se ridică la zeci de milioane de euro.

Eficiența timpului se îmbunătățește, de asemenea, dramatic. Timpul de acostare a navelor container la chei, unul dintre cei mai importanți factori de cost în transportul maritim de marfă, poate fi redus semnificativ. Deoarece containerele pot fi încărcate și descărcate mai rapid și mai previzibil, taxele portuare pentru companiile de transport maritim scad. Acest lucru face ca portul să fie mai atractiv pentru companiile de transport maritim și poate duce la volume mai mari de marfă, ceea ce, la rândul său, crește veniturile operatorului portuar.

Accelerarea randamentului

Conform producătorului, rata de manipulare se triplează. În timp ce un terminal convențional realizează aproximativ cincizeci până la șaptezeci de mișcări de containere pe oră per macara, depozitele moderne de containere cu rafturi înalte pot gestiona peste două sute de mișcări pe oră pe partea apei. Această creștere a vitezei rezultă din paralelizarea proceselor, eliminarea timpilor de așteptare și optimizarea rutării de către sistemul de management al depozitului.

Această accelerare are un impact pozitiv asupra întregului lanț de aprovizionare. Șoferii de camion petrec mai puțin timp în port, crescându-și productivitatea și reducând congestia de la poarta portului. Timpii de preluare devin mai previzibili, îmbunătățind fiabilitatea planificării pentru expeditorii de mărfuri. Iar navele își pot respecta programul mai eficient, ceea ce, la rândul său, crește fiabilitatea transportului maritim global de containere.

Eficiență energetică și sustenabilitate

Depozitele de containere cu rafturi înalte sunt semnificativ mai eficiente din punct de vedere energetic decât terminalele convenționale. Principalul motiv constă în eliminarea mișcărilor de transport orizontale pe distanțe lungi. Într-un terminal tradițional, transportoarele tip straddle sau vehiculele de transfer trebuie adesea să transporte containere pe distanțe de câteva sute de metri, ceea ce consumă cantități considerabile de energie. În depozitele cu rafturi înalte, mașinile de depozitare și recuperare se deplasează vertical și orizontal de-a lungul unor trasee scurte și optimizate.

Mașinile moderne de depozitare și recuperare a depozitelor sunt, de asemenea, echipate cu sisteme de recuperare a energiei. Atunci când containerele grele sunt coborâte, energia potențială este transformată în energie electrică și reintrodusă în sistem. Această funcție de regenerare poate reduce consumul de energie cu până la treizeci la sută. În plus, depozitele cu rafturi înalte pot fi echipate cu sisteme fotovoltaice pe acoperișuri, care acoperă o parte semnificativă din necesarul de energie. Sistemul BOXBAY este conceput să funcționeze complet electrificat și își ia energia de la panourile solare de pe acoperiș.

Beneficiile sustenabilității se extind și la emisii. Un consum mai mic de energie înseamnă emisii reduse de CO2, în special atunci când energia electrică provine din surse regenerabile. Timpii mai scurți de rotire a navelor reduc emisiile acestora în port. Iar manipularea mai eficientă a camioanelor reduce timpii de inactivitate și, prin urmare, emisiile de gaze de eșapament din zona portuară. Per total, un depozit de containere cu rafturi înalte poate îmbunătăți bilanțul de CO2 al unui terminal cu până la cincizeci la sută.

Siguranța și calitatea muncii

Automatizarea depozitului de containere cu rafturi înalte îmbunătățește semnificativ siguranța la locul de muncă. În terminalele convenționale, lucrul cu macarale sau cu platforme de transport este solicitant din punct de vedere fizic și implică un risc de accidente. Aceste pericole sunt eliminate în mare măsură în sistemul automatizat. Angajații monitorizează procesele din camere de control securizate sau lucrează la stații de picking proiectate ergonomic, la marginea depozitului.

Calitatea muncii se îmbunătățește și prin eliminarea sarcinilor monotone și repetitive. În loc să opereze macarale ore în șir, angajații preiau sarcini mai solicitante de monitorizare a sistemului, optimizare a proceselor sau mentenanță predictivă. Acest lucru crește satisfacția profesională și reduce fluctuația de personal, ceea ce, la rândul său, scade costurile cu personalul și îmbunătățește stabilitatea operațională.

LTW Intralogistics – Ingineri ai fluxului - Imagine: LTW Intralogistics GmbH

LTW oferă clienților săi nu componente individuale, ci soluții complete integrate. Consultanță, planificare, componente mecanice și electrotehnice, tehnologie de control și automatizare, precum și software și service - totul este conectat în rețea și coordonat cu precizie.

Producția internă a componentelor cheie este deosebit de avantajoasă. Aceasta permite un control optim al calității, lanțurilor de aprovizionare și interfețelor.

LTW reprezintă fiabilitate, transparență și parteneriat colaborativ. Loialitatea și onestitatea sunt ferm ancorate în filosofia companiei – o strângere de mână încă înseamnă ceva aici.

Legat de asta:

• Soluții LTW

Costuri de investiții și evaluare economică

Costurile de investiție pentru un depozit de containere cu rafturi înalte sunt substanțiale și reprezintă unul dintre cele mai mari obstacole în calea adoptării pe scară largă a tehnologiei. În același timp, analizele economice arată că investiția se amortizează pe durata de viață a sistemului și creează avantaje competitive pe termen lung.

Legat de asta:

• Logistica depozitelor de containere în tranziție: Schimbare fundamentală prin automatizare și tehnologie de rafturi înalte

Cheltuieli de capital și structura costurilor

Un depozit mare pentru containere, cu rafturi înalte, cu 25 de rânduri și o lungime de 650 de metri, necesită o investiție de aproximativ 500 de milioane de euro. Proiectul BOXBAY de la London Gateway are o valoare contractuală de aproximativ 100 de milioane de euro pentru un sistem cu o capacitate de 27.000 TEU. Pentru instalațiile de dimensiuni medii, costurile variază între 5 și 20 de milioane de euro.

Structura costurilor cuprinde mai multe componente. Cea mai mare parte o reprezintă structura de rafturi din oțel, care constă adesea din mii de tone de oțel și trebuie construită conform celor mai înalte standarde inginerești. Mașinile de depozitare și recuperare sunt mașini specializate, de înaltă precizie, al căror cost unitar se situează în jurul valorii de șase cifre. Sistemele de control și software, inclusiv sistemul de gestionare a depozitului și integrarea acestuia cu sistemul de operare al terminalului, reprezintă o altă componentă substanțială a costurilor.

Costurile suplimentare includ anvelopa clădirii dacă sistemul de depozitare pe rafturi este închis, ceea ce nu este întotdeauna necesar pentru sistemele de containere goale. Sistemele de protecție împotriva incendiilor, cum ar fi sistemele de stingere cu CO2 sau sistemele de reducere a oxigenului, sunt esențiale și costisitoare. În cele din urmă, trebuie luate în considerare costurile de planificare, management de proiect, asamblare și punere în funcțiune, care pot reprezenta între zece și douăzeci la sută din investiția totală.

Randamentul investiției și perioada de recuperare a investiției

În ciuda investiției inițiale mari, analizele economice arată că depozitele de containere cu rafturi înalte sunt profitabile pe termen mediu. Randamentul investiției rezultă din mai mulți factori: economii directe de costuri prin reducerea costurilor de operare, extinderea capacității fără creșterea amprentei, rate de producție mai mari care generează venituri suplimentare și o calitate îmbunătățită a serviciilor care atrage clienții.

Perioada de amortizare depinde în mare măsură de condițiile locale. În porturile cu costuri extrem de mari ale terenurilor și posibilități limitate de extindere, investiția se poate amortiza în cinci până la șapte ani. Cu prețuri mai mici ale terenurilor sau volume de marfă mai mici, amortizarea poate dura zece până la cincisprezece ani. Un alt factor important este posibilitatea utilizării subvențiilor guvernamentale sau a finanțării UE pentru digitalizare și sustenabilitate în logistică, ceea ce reduce rata capitalului propriu și îmbunătățește profitabilitatea.

Un exemplu comparativ ilustrează avantajele economice: un terminal convențional cu o capacitate de depozitare de 8.000 de paleți și o amprentă de 4.800 de metri pătrați implică costuri de investiții de aproximativ 2 milioane de euro pentru clădiri și rafturi și de 35.000 de euro pentru nouă stivuitoare. În plus, există costuri anuale cu personalul de 21.600 de euro pentru nouă operatori de stivuitoare. Un depozit automat cu rafturi înalte cu aceeași capacitate necesită doar 2.200 de metri pătrați de suprafață, dar costă 2,3 milioane de euro pentru rafturi și sisteme de depozitare și recuperare. Costurile anuale cu personalul scad la 48.000 de euro. După aproximativ șase ani, costurile cumulate ale sistemului convențional le depășesc pe cele ale depozitului cu rafturi înalte; ulterior, economiile cresc an de an.

Costuri operaționale și cheltuieli curente

Costurile de operare ale unui depozit de containere cu rafturi înalte sunt semnificativ mai mici decât cele ale terminalelor convenționale. Cele mai mari economii provin din reducerea cerințelor de personal. În timp ce un terminal tradițional are nevoie de nouă până la doisprezece operatori de macara sau șoferi de motostivuitor pentru opt mii de mișcări de containere pe zi, sistemele automate funcționează cu doi până la trei angajați, care se ocupă în principal de sarcinile de monitorizare și întreținere.

Costurile cu energia sunt un alt factor semnificativ. Datorită recuperării energiei și rutelor de transport mai scurte, consumul de energie per mișcare de container este cu aproximativ patruzeci la sută mai mic decât în ​​sistemele convenționale. Pentru terminalele mari, cu câteva sute de mii de mișcări pe an, aceste economii se ridică la câteva sute de mii de euro anual.

Costurile de întreținere și reparații trebuie, de asemenea, luate în considerare. Mașinile de depozitare și preluare sunt mașini de precizie care necesită inspecții regulate și întreținere predictivă. Sistemul de rafturi trebuie inspectat anual de către personal calificat, în conformitate cu Ordonanța germană privind securitatea și sănătatea în muncă (Betriebssicherheitsverordnung) și DIN EN 15635. În ciuda acestor costuri, costurile totale de operare rămân mai mici decât cele ale sistemelor convenționale, în special dacă se ia în considerare o durată de viață de douăzeci până la treizeci de ani.

Planificarea și implementarea unui depozit de containere cu rafturi înalte

Planificarea și implementarea cu succes a unui depozit de containere cu rafturi înalte necesită o abordare sistematică care să integreze aspectele tehnice, economice și organizatorice. Procesul poate fi împărțit în mai multe faze, de la analiza inițială a nevoilor până la punerea completă în funcțiune.

Analiza nevoilor și studiul de fezabilitate

Primul pas este o analiză cuprinzătoare a nevoilor. Operatorii portuari trebuie să își determine cu precizie cerințele actuale și viitoare de capacitate. Câte containere sunt gestionate zilnic? Ce tipuri de containere sunt predominante? Care sunt fluctuațiile sezoniere? Ce rate de creștere sunt așteptate în următorii zece până la douăzeci de ani? Aceste întrebări stau la baza proiectării sistemului.

În paralel, trebuie efectuată o analiză amănunțită a proceselor existente din depozit. Unde sunt blocajele în sistemul actual? Care sunt ratele de reaprovizionare? Care sunt timpii medii de așteptare pentru camioane și nave? Care este consumul de energie per mișcare de container? Această analiză nu numai că identifică nevoia de automatizare, dar adesea scoate la iveală și ineficiențe care anterior erau invizibile.

Studiul de fezabilitate examinează aspectele tehnice, economice și de reglementare. Din punct de vedere tehnic, trebuie stabilit dacă condițiile terenului pot susține încărcăturile enorme ale unui depozit cu rafturi înalte și dacă există suficient spațiu pentru înălțimea clădirii. Din punct de vedere economic, se efectuează o analiză detaliată cost-beneficiu, comparând costurile de investiții, economiile de costuri de operare și creșterile preconizate ale veniturilor. Cerințele de reglementare includ revizuirea autorizațiilor de construire, a reglementărilor privind siguranța la incendiu și a aprobărilor de mediu.

Selectarea tehnologiei și proiectarea sistemului

Selectarea tehnologiei adecvate se bazează pe o analiză a nevoilor. Diverși producători oferă concepte diferite. BOXBAY, din cadrul SMS Group și DP World, este cel mai cunoscut furnizor de sisteme portuare la scară largă. Konecranes oferă depozite automate cu rafturi înalte pentru centre logistice și de distribuție. SSI Schäfer, Dematic și Jungheinrich sunt alți furnizori consacrați cu expertiză în sisteme automate de depozitare, care dezvoltă și soluții pentru containere.

Procesul de selecție trebuie să ia în considerare mai mulți factori. Ce capacitate este necesară? Ce rate de debit ar trebui atinse? Ar trebui ca sistemul să fie proiectat pentru containere pline, containere goale sau ambele? Cum va fi integrat cu sistemele portuare existente? Ce contracte de întreținere și acorduri privind nivelul serviciilor sunt oferite? Decizia nu ar trebui să se bazeze exclusiv pe prețul de achiziție, ci ar trebui să ia în considerare costul total de proprietate pe durata de viață a sistemului.

Designul sistemului definește configurația precisă. Câte culoare de depozitare sunt necesare? Câte macarale de stivuire pe culoare? Cum sunt amplasate punctele de transfer? Ce tehnologie de transport conectează depozitul cu rafturi înalte la docuri și terminale pentru camioane? Instrumentele moderne de planificare utilizează software de simulare pentru a testa diferite configurații și a găsi designul optim. Aceste simulări iau în considerare sarcinile de vârf, intervalele de întreținere și scenariile de defecțiune pentru a asigura o soluție robustă.

Planificarea și construcția proiectului

Faza de planificare a proiectului include planificarea detaliată a tuturor componentelor tehnice. Inginerii structurali calculează capacitatea portantă a structurii de rafturi, luând în considerare încărcările din vânt, încărcările din zăpadă și încărcările seismice. Inginerii electricieni planifică alimentarea cu energie electrică, inclusiv sistemele de alimentare de urgență și sistemele UPS pentru funcționare neîntreruptă. Dezvoltatorii de software configurează sistemul de management al depozitului și programează interfețele către sistemul de operare al terminalului.

Construcția se desfășoară în mai multe faze. Mai întâi, se pun fundațiile, care trebuie să suporte încărcăturile enorme ale structurii rafurilor. Solul trebuie adesea compactat sau consolidat cu fundații pe piloți. Apoi, se ridică structura rafurilor din oțel, fiecare element necesitând măsurători și ajustări precise pentru a respecta toleranțele stricte necesare funcționării automatizate. Asamblarea este adesea modulară, cu segmente prefabricate livrate și asamblate la fața locului.

Simultan cu construcția sistemului de rafturi, se instalează și se ajustează mașinile de depozitare și preluare. Șinele trebuie așezate precis paralel și orizontal, deoarece chiar și abaterile minime duc la o uzură crescută și la pierderi de performanță. Tehnologia de control și alimentarea cu energie electrică sunt cablate și testate. Se instalează și se certifică sistemele de siguranță, inclusiv detectoare de incendiu, sisteme de stingere și opriri de urgență.

Integrare și punere în funcțiune

Faza de integrare este esențială pentru succesul proiectului. Sistemul de gestionare a depozitului trebuie să comunice perfect cu sistemul de operare al terminalului pentru a primi date despre comenzi și a trimite mesaje de stare. Interfețele către sistemele vamale, portalurile companiilor de transport maritim și sistemele de expediere a mărfurilor trebuie configurate și testate. Vor fi implementate conexiuni la sisteme de planificare de nivel superior și instrumente de business intelligence.

Înainte de punerea completă în funcțiune, are loc o fază de testare cuprinzătoare. Mai întâi, sunt testate componentele individuale: Se mișcă mașinile de depozitare și transport cu precizie? Se fixează fiabil distribuitoarele? Funcționează corect sistemul de recuperare a energiei? Acestea sunt urmate de teste de integrare, în cadrul cărora se verifică interacțiunea tuturor componentelor. În cele din urmă, se efectuează teste de sarcină, în care sistemul funcționează la sarcină maximă pentru a identifica blocajele și punctele slabe.

Faza pilot începe cu operațiuni reduse, timp în care anumite containere sunt procesate prin intermediul noului sistem, în timp ce restul sunt gestionate prin procese convenționale. Acest lucru permite o creștere treptată a capacității și oferă angajaților timp să se familiarizeze cu noul sistem. Proiectul pilot BOXBAY din Dubai a trecut printr-o fază de testare de doi ani, cu 200.000 de mișcări de containere, înainte de punerea în funcțiune a primei instalații comerciale din Busan.

Training și Managementul Schimbării

Introducerea unui depozit containerizat cu rafturi înalte nu este doar o transformare tehnică, ci și una organizațională. Angajații trebuie implicați din timp și instruiți în utilizarea noii tehnologii. Aceasta include instruirea operatorilor de sistem care operează sistemul de management al depozitului, a tehnicienilor de întreținere care inspectează și repară mașinile de depozitare și recuperare, precum și a personalului de management care analizează indicatorii cheie de performanță și inițiază îmbunătățiri ale proceselor.

Managementul schimbării trebuie să abordeze și temerile legate de pierderea locurilor de muncă. În timp ce sistemele automatizate reduc nevoia de operatori de macarale și șoferi de motostivuitoare, apar noi locuri de muncă în monitorizarea sistemelor, analiza datelor și mentenanța predictivă. Programele de recalificare pot permite angajaților existenți să se adapteze la aceste noi roluri, ceea ce este nu numai responsabil din punct de vedere social, ci și solid din punct de vedere economic, deoarece angajații cu experiență aduc cunoștințe valoroase despre procese.

Sisteme de terminale de containere pentru transport rutier, feroviar și maritim în conceptul logistic cu dublă utilizare al logisticii de transport greu - Imagine creativă: Xpert.Digital

Într-o lume marcată de tulburări geopolitice, lanțuri de aprovizionare fragile și o nouă conștientizare a vulnerabilității infrastructurilor critice, conceptul de securitate națională trece printr-o reevaluare fundamentală. Capacitatea unui stat de a-și garanta prosperitatea economică, furnizarea de bunuri și servicii esențiale populației sale și capacitatea sa militară depinde din ce în ce mai mult de rezistența rețelelor sale logistice. În acest context, conceptul de „dublă utilizare” evoluează de la o categorie de nișă a controlului exporturilor la o doctrină strategică mai largă. Această schimbare nu este doar o ajustare tehnică, ci un răspuns necesar la „schimbarea de paradigmă” care necesită o integrare profundă a capacităților civile și militare.

Legat de asta:

• Sisteme de terminale de containere pentru transport rutier, feroviar și maritim în conceptul de logistică cu dublă utilizare a transportului greu de mărfuri

Întreținere, reparații și modernizări

Viabilitatea economică pe termen lung a unui depozit de containere cu rafturi înalte depinde în mod crucial de întreținerea și service-ul profesional. Cu investiții de câteva sute de milioane de euro și durate de funcționare estimate de douăzeci până la treizeci de ani, managementul sistematic al întreținerii este indispensabil.

Legat de asta:

• Fără spațiu, dar mai multe containere: Cum o tehnologie ingenioasă de rafturi înalte salvează porturile Europei

Mentenanță preventivă și mentenanță predictivă

Întreținerea preventivă urmează un program fix și include inspecții și service regulate. Mașinile de depozitare și recuperare trebuie inspectate la intervale specificate, piesele de uzură, cum ar fi rolele, rulmenții și frânele, fiind verificate și înlocuite după cum este necesar. Șinele și ghidajele trebuie examinate pentru uzură și rectificate, dacă este necesar. Geometria raftului este măsurată pentru a se asigura că nu au apărut deformări care ar putea afecta precizia.

Mentenanța predictivă merge cu un pas mai departe, utilizând datele senzorilor și învățarea automată pentru a prezice defecțiunile înainte ca acestea să apară. Mașinile moderne de depozitare și recuperare sunt echipate cu senzori de vibrații, senzori de temperatură și contoare de curent care colectează continuu date. Algoritmii analizează aceste date pentru anomalii care indică uzură incipientă sau defecțiuni. De exemplu, dacă vibrațiile unui rulment cresc, se poate programa o înlocuire înainte ca rulmentul să se defecteze și să provoace o oprire neplanificată.

Avantajele mentenanței predictive sunt substanțiale. Timpul de nefuncționare neplanificat, care este deosebit de costisitor, este redus la minimum. Lucrările de mentenanță pot fi programate în perioadele de utilizare redusă, reducând impactul asupra operațiunilor. Durata de viață a componentelor este maximizată, deoarece acestea nu sunt înlocuite nici prea devreme, nici prea târziu. Iar disponibilitatea generală a sistemului crește, îmbunătățind eficiența costurilor.

Inspecții și certificări statutare

Depozitele cu rafturi înalte sunt supuse unor cerințe legale stricte de inspecție. Conform Ordonanței germane privind securitatea și sănătatea în muncă (Betriebssicherheitsverordnung) și DIN EN 15635, rafturile, sistemele de rafturi și echipamentele de depozitare trebuie inspectate cel puțin o dată pe an de către personal calificat. Această inspecție include verificarea structurii raftului pentru deteriorări, deformări sau coroziune, inspecția șinelor și ghidajelor de podea, verificarea dispozitivelor de siguranță și documentarea tuturor constatărilor.

Mașinile de depozitare și transport sunt supuse unor cerințe suplimentare de siguranță conform standardului EN 528, care reglementează în principal protecția accesului, întrerupătoarele de siguranță, stațiile de operare și modurile de funcționare. Inspecțiile anuale periodice, în conformitate cu secțiunea 16 din Ordonanța germană privind securitatea și sănătatea în muncă (BetrSichV), sunt obligatorii pentru a elimina pericolele. Aceste inspecții trebuie efectuate de experți independenți și reprezintă o condiție prealabilă pentru autorizația de funcționare și acoperirea asigurării.

Documentarea tuturor lucrărilor de întreținere și inspecție este esențială. Un jurnal complet de întreținere nu numai că îndeplinește cerințele legale, dar este important și pentru cererile de despăgubire în garanție împotriva producătorilor. În caz de daune, documentația meticuloasă poate fi crucială pentru executarea cererilor de despăgubire de asigurare și clarificarea problemelor de răspundere.

Renovare și modernizare

Un depozit cu rafturi înalte, construit solid, poate funcționa practic fără limitări chiar și după douăzeci de ani de utilizare intensivă. Modernizările specifice, cunoscute sub numele de retrofitări, îi pot prelungi durata de viață mult peste trei decenii. Retrofitarea este adesea o alternativă mai rentabilă la construcțiile noi și permite companiilor să beneficieze de progresele tehnologice fără a fi nevoie să înlocuiască întregul sistem.

Măsurile tipice de modernizare includ reînnoirea tehnologiei de control. Sistemele PLC învechite sunt înlocuite cu controlere moderne, conectate la rețea, care oferă capacități îmbunătățite de diagnosticare și optimizare. Tehnologia de acționare este înlocuită cu motoare eficiente din punct de vedere energetic și convertizoare de frecvență, care pornesc ușor și pot regenera energie. Șinele de ghidare uzate neuniform pot fi recondiționate, dublându-le durata de viață.

Software-ul poate fi, de asemenea, modernizat. Integrarea de noi algoritmi de învățare automată permite o mai bună planificare a rutelor și o echilibrare a încărcării. Conectivitatea la sistemele de business intelligence bazate pe cloud permite analize avansate și comparare cu alte sisteme. Implementarea interfețelor către platformele IoT moderne permite integrarea în sisteme de management al lanțului de aprovizionare de nivel superior.

Proiectele de modernizare sunt, în general, foarte rentabile. Costurile de investiție variază de obicei între 20 și 30% din costul unei centrale noi, prelungind durata de viață cu încă 10 până la 15 ani. În plus, modernizările pot fi adesea efectuate în timpul funcționării prin modernizarea secvențială a benzilor individuale, reducând la minimum timpul de nefuncționare.

Dezvoltarea pieței și perspectivele de viitor

Piața depozitelor de containere cu rafturi înalte se află încă în stadii incipiente de dezvoltare, dar prezintă un potențial enorm de creștere. La nivel mondial, câteva sute de terminale portuare se confruntă cu provocările legate de spațiul limitat, creșterea volumelor de transbordare și presiunea tot mai mare pentru îmbunătățirea eficienței și reducerea emisiilor.

Proiecte și implementări actuale

Primul proiect pilot a fost implementat în Dubai, la Terminalul 4 Jebel Ali. După o perioadă de construcție de optsprezece luni, o instalație de testare a conceptului cu 792 de spații pentru containere a intrat în funcțiune în ianuarie 2021. Faza de testare de doi ani, cu aproape 500.000 de mișcări TEU, a dovedit că conceptul funcționează și că parametrii de performanță promiși sunt atinși.

Bazându-se pe acest succes, primul contract comercial pentru Portul Busan din Coreea de Sud a fost semnat în martie 2023. Busan Newport Corporation, o filială a DP World, implementează sistemul pentru a crește eficiența, siguranța și sustenabilitatea terminalului. Acest proiect marchează o etapă importantă în comercializarea tehnologiei.

Cel mai mare și mai avansat proiect de până acum este sistemul BOXBAY Empty Superstack din Portul London Gateway. Cu o investiție de 170 de milioane de lire sterline, se construiește un depozit cu rafturi înalte, cu 16 etaje, pentru până la 27.000 de containere goale. Sistemul are zece culoare de depozitare cu 15 macarale de stivuire și poate gestiona peste 200 de mișcări de containere pe oră pe malul apei. Finalizarea este programată pentru 2027.

Alte proiecte se află în stadii avansate de planificare. DP World și SMS Group raportează discuții cu aproximativ douăzeci de părți interesate din întreaga lume, inclusiv șase negocieri foarte intense. Se spune că și un port maritim din nordul Germaniei ar fi interesat, prima instalație din Germania putând intra în funcțiune în 2028.

Factorii de piață și factorii de creștere

Mai mulți factori structurali determină cererea de depozite de containere cu rafturi înalte. Primul este creșterea continuă a dimensiunii navelor container. Mega-navele moderne pot transporta peste 24.000 TEU, ceea ce duce la vârfuri masive de încărcare în timpul descărcării. Terminalele convenționale își ating limitele de capacitate, în timp ce depozitele cu rafturi înalte, cu debitul lor ridicat și accesul direct, sunt mai capabile să gestioneze astfel de vârfuri de încărcare.

Al doilea factor determinant este creșterea prețurilor terenurilor în zonele portuare urbane. În special în regiunile dens populate precum Europa și Asia, extinderea porturilor este adesea imposibilă sau prohibitiv de costisitoare. Capacitatea de a tripla capacitatea pe terenurile existente face ca depozitele cu rafturi înalte să fie deosebit de atractive pe astfel de piețe.

Al treilea factor este presiunea tot mai mare pentru sustenabilitate. Cerințele de reglementare pentru reducerea emisiilor devin mai stricte, iar operatorii portuari trebuie să își îmbunătățească bilanțurile de CO2. Depozitele de containere cu rafturi înalte oferă avantaje semnificative în materie de sustenabilitate prin eficiența energetică, posibilitatea de a genera propria energie electrică prin intermediul panourilor fotovoltaice și reducerea timpilor de acostare.

Un alt factor determinant este digitalizarea lanțurilor de aprovizionare. Sistemele moderne de gestionare a lanțului de aprovizionare necesită transparență în timp real și predictibilitate precisă. Digitalizarea și automatizarea completă a depozitelor de containere cu rafturi înalte se integrează perfect în aceste lanțuri de aprovizionare digitalizate și permit o integrare imposibilă cu procesele manuale.

Provocări și riscuri

În ciuda potențialului său, există și provocări și riscuri care ar putea împiedica adoptarea tehnologiei. Costurile inițiale ridicate ale investițiilor reprezintă cel mai mare obstacol. Mulți operatori portuari, în special în economiile emergente, se luptă să strângă câteva sute de milioane de euro pentru un singur proiect. Soluțiile de finanțare și subvențiile guvernamentale sunt adesea necesare pentru a face posibile astfel de investiții.

Dependența de tehnologie este un alt risc. Un sistem complet automatizat se bazează pe funcționarea impecabilă a unui software și a unor mecanisme complexe. Defecțiunile sistemului pot duce la oprirea întregii operațiuni, ceea ce poate avea consecințe catastrofale într-un port. Sistemele robuste de redundanță și întreținerea profesională sunt esențiale, dar implică costuri suplimentare.

Securitatea cibernetică este o preocupare tot mai mare. Interconectarea sistemelor de gestionare a depozitelor, a sistemelor de operare a terminalelor și a platformelor cloud creează suprafețe de atac pentru amenințările cibernetice. Un atac reușit asupra sistemelor de control ar putea paraliza operațiunile portuare și ar putea provoca daune economice semnificative. Conceptele de securitate zero-trust, în care fiecare acces este verificat continuu, sunt necesare pentru a minimiza astfel de riscuri.

Acceptarea socială poate reprezenta, de asemenea, o provocare. Automatizarea reduce locurile de muncă pentru operatorii de macarale și șoferii de motostivuitoare, ceea ce poate duce la rezistență în porturile cu sindicate puternice. Programele de recalificare și comunicarea transparentă cu privire la noile locuri de muncă în monitorizarea și întreținerea sistemelor sunt importante pentru a gestiona aceste tensiuni sociale.

Progrese tehnologice

Tehnologia depozitelor containerizate cu rafturi înalte este în continuă evoluție. Sistemele viitoare vor fi și mai înalte, structurile cu o înălțime de până la șaizeci de metri fiind fezabile din punct de vedere tehnic. Materiale noi, cum ar fi oțelul de înaltă rezistență și compozitele armate cu fibre, pot face structurile de rafturi mai ușoare și mai rentabile.

Inteligența artificială va juca un rol mai important. Algoritmii nu numai că vor optimiza rutele, dar vor prezice și nevoile de întreținere, vor anticipa vârfurile de sarcină și vor lua decizii autonome cu privire la redistribuiri. Integrarea gemenilor digitali face posibilă testarea diferitelor scenarii într-un mediu virtual înainte de implementarea lor în realitate.

Roboții mobili autonomi ar putea înlocui vehiculele de transport dintre doc și depozitul înalt. Acești roboți s-ar putea deplasa autonom și coopera fără control central, sporind și mai mult flexibilitatea și robustețea sistemului. Integrarea dronelor pentru verificările și inspecțiile stocurilor în zonele greu accesibile ale depozitului înalt este, de asemenea, posibilă.

Eficiența energetică este îmbunătățită în continuare. Progresele în tehnologiile bateriilor permit timpi de funcționare mai lungi și cicluri de încărcare mai scurte pentru mașinile electrice de stocare și recuperare. Integrarea pilelor de combustie cu hidrogen ar putea oferi o sursă de energie fără emisii, ceea ce este deosebit de atractiv pentru porturile cu acces limitat la energie electrică regenerabilă.

Prognoza pieței pe termen lung

Pe termen lung, depozitele de containere cu rafturi înalte au potențialul de a deveni standardul în logistica portuară, în special pentru proiecte noi de construcție și extindere pe piețe cu costuri ridicate ale terenurilor. Tehnologia va câștiga probabil teren mai întâi pe piețele dezvoltate, unde atât disponibilitatea capitalului, cât și presiunea de a crește eficiența sunt cele mai mari.

Pentru terminalele existente, decizia va fi mai dificilă. Modernizările sunt posibile, dar adesea mai puțin economice decât construcțiile noi. Cu toate acestea, terminalele cu constrângeri extreme de spațiu nu vor avea alternativă la extinderea verticală. Dezvoltarea sistemelor modulare care pot fi implementate în etape va crește rata de adopție.

Pe lângă porturile maritime, porturile interioare și centrele logistice mari ar putea adopta și ele tehnologia. Depozitele de containere cu rafturi înalte sunt atractive oriunde trebuie manipulate volume mari de transportoare standardizate într-un spațiu limitat. Centrele de distribuție ale lanțurilor de retail, producătorii de automobile cu producție just-in-time și centrele mari de onorare a comerțului electronic sunt utilizatori potențiali.

Se preconizează că piața generală a sistemelor automate de depozitare va înregistra rate de creștere de două cifre până în 2032. Depozitele de containere cu rafturi înalte, ca subsegment, vor beneficia de această tendință. Dacă proiectele pilot actuale au succes și tehnologia își respectă promisiunile, numărul de instalații ar putea crește de zece ori în următorii zece ani.

Comparație cu tehnologii alternative

Depozitele de containere cu rafturi înalte nu sunt singura soluție la provocările logisticii portuare moderne. Mai multe tehnologii și abordări alternative concurează pentru favoarea operatorilor portuari, fiecare cu propriile avantaje și dezavantaje.

Sisteme orizontale automate

Transportatoarele automate de marfă tip straddle și vehiculele de transfer îmbunătățesc terminalele convenționale prin automatizare, dar păstrează stivuirea orizontală. Aceste sisteme sunt mai puțin costisitoare de implementat decât depozitele cu rafturi înalte și nu necesită modificări radicale ale zonelor terminale existente. Cu toate acestea, ele nu elimină problema fundamentală a reamenajării, astfel încât câștigurile de eficiență rămân limitate.

Avantajul acestor sisteme constă în flexibilitatea lor. Transpaletele automate pot fi amplasate oriunde pe terminal și nu sunt legate de culoare fixe, cum ar fi macaralele de stivuire. Acest lucru permite automatizarea pe etape, în care echipamentele manuale și cele automate funcționează în paralel. Pentru terminalele cu spațiu suficient și randament moderat, astfel de soluții pot fi mai economice decât investiția mare de capital într-un depozit cu rafturi înalte.

Sisteme de stivuire verticală fără acces direct

Există sisteme automate care se stivuiesc și vertical, dar nu permit accesul direct la fiecare container. Aceste soluții hibride ating înălțimi de stivuire mai mari decât terminalele convenționale, dar evită costul sistemelor complete de rafturi. Containerele sunt stivuite unele peste altele pe sisteme de susținere, cu macarale automate care se ocupă de încărcare și descărcare.

Aceste sisteme oferă o soluție de mijloc între terminalele convenționale și depozitele cu rafturi înalte. Sunt mai rentabile decât depozitele cu rafturi înalte complete, dar oferă și câștiguri de eficiență mai mici, deoarece este încă necesară o anumită cantitate de reamenajare. Pentru terminalele cu constrângeri de spațiu moderate și bugete limitate, acestea pot reprezenta o soluție pragmatică.

Macarale portuare mobile și poduri navale

Macaralele portuare modernizate, cu automatizare îmbunătățită și viteză mai mare, sporesc eficiența încărcării și descărcării navelor, dar nu abordează problema depozitării. Acestea sunt complementare depozitării containerelor la înălțime și sunt adesea implementate împreună. Combinația dintre macaralele extrem de eficiente și depozitarea automată la înălțime maximizează debitul general al terminalului.

Soluții de integrare și concepte hibride

Viitorul ar putea rezida în soluții integrate care combină diferite tehnologii. De exemplu, un terminal ar putea utiliza depozitarea containerelor de mare capacitate pentru containere goale, care au volume mari, dar valoare redusă, în timp ce containerele complet încărcate, cu rate mari de rotație, sunt depozitate în zone orizontale rapid accesibile. Astfel de concepte hibride optimizează echilibrul dintre capacitate, viteză și cost.

Recomandări strategice

Depozitele de containere cu rafturi înalte reprezintă o schimbare de paradigmă în logistica portuară și manipularea containerelor. Tehnologia rezolvă problemele fundamentale ale terminalelor convenționale prin transformarea depozitării de la orizontală la verticală și de la acces secvențial la acces direct. Avantajele economice sunt substanțiale: o capacitate de trei ori mai mare pe aceeași suprafață, eliminarea operațiunilor de rearanjare a stocării, o creștere de trei ori a debitului și îmbunătățiri semnificative ale eficienței energetice și sustenabilității.

Pentru operatorii portuari și managerii de logistică, acest lucru are implicații strategice clare. Terminalele care se confruntă cu constrângeri extreme de spațiu în zonele urbane, costuri ridicate ale terenurilor și o presiune puternică asupra creșterii ar trebui să ia în considerare depozitele de containere cu rafturi înalte ca o opțiune principală pentru construcții noi și extinderi. În astfel de scenarii, investițiile inițiale mari se amortizează de obicei în cinci până la zece ani.

Terminalele cu spațiu disponibil suficient și volume moderate de debit pot funcționa mai economic cu sisteme convenționale sau semiautomate. Decizia ar trebui să se bazeze pe analize economice detaliate care să ia în considerare prețurile locale ale terenurilor, costurile forței de muncă, prețurile energiei și creșterea preconizată.

Implementarea în etape este un factor cheie de succes. Proiectele pilot cu capacitate limitată permit acumularea de experiență, optimizarea proceselor și instruirea angajaților înainte de efectuarea unor investiții mai mari. Testul de succes de doi ani din Dubai demonstrează valoarea acestei abordări.

Integrarea cu sistemele logistice de nivel superior este esențială. Depozitele de containere cu rafturi înalte își ating întregul potențial doar atunci când sunt integrate perfect în lanțul de aprovizionare digital. Investițiile în sisteme moderne de operare a terminalelor, sisteme de gestionare a depozitelor și platforme de schimb de date sunt la fel de importante ca infrastructura fizică.

Sustenabilitatea devine din ce în ce mai mult un factor competitiv. Operatorii portuari care investesc din timp în tehnologii eficiente din punct de vedere energetic și cu emisii reduse se poziționează favorabil pentru viitoarele reglementări și câștigă atractivitate în rândul clienților preocupați de mediu. Depozitele de containere cu rafturi înalte, cu sisteme fotovoltaice și recuperarea energiei, sunt exemple excelente de logistică portuară ecologică.

Dezvoltarea tehnologică rămâne dinamică. Operatorii portuari ar trebui să ia în considerare flexibilitatea și pregătirea pentru viitor a sistemelor atunci când iau decizii de investiții. Arhitecturile modulare, interfețele deschise și posibilitatea modernizării și extinderii reduc la minimum riscul de învechire tehnologică.

În concluzie, depozitele de containere cu rafturi înalte reprezintă o inovație transformatoare, cu potențialul de a schimba fundamental logistica portuară globală. Primele implementări comerciale vor arăta dacă tehnologia își poate îndeplini promisiunile ambițioase în realitatea operațională. Semnele sunt promițătoare, iar următorii ani vor fi cruciali pentru adoptarea pe scară largă a acestei tehnologii revoluționare de depozitare.

Markus Becker

Aș fi bucuros să vă servesc drept consilier personal.

Șef Dezvoltare Afaceri

LinkedIn

Konrad Wolfenstein

Aș fi bucuros să vă servesc drept consilier personal.

contacta la wolfenstein ∂ xpert.digital

Sunați-mă la +49 89 89 674 804 (München) .

LinkedIn
 

Expertiza noastră globală în domeniul industriei și economiei în dezvoltarea afacerilor, vânzări și marketing - Imagine: Xpert.Digital

Domenii de interes industrial: B2B, digitalizare (de la IA la XR), inginerie mecanică, logistică, energii regenerabile și industrie

Mai multe informații aici:

• Centru de afaceri de experți

Un centru tematic care oferă perspective și expertiză:

• Platformă de cunoștințe care acoperă economiile globale și regionale, inovația și tendințele specifice industriei
• O colecție de analize, perspective și informații generale din principalele noastre domenii de interes
• Un loc pentru expertiză și informații despre evoluțiile actuale din afaceri și tehnologie
• Un hub pentru companiile care caută informații despre piețe, digitalizare și inovații industriale