Простая, но эволюционно развитая идея контейнерного стеллажного склада: смена парадигмы в глобальной логистике

Что же представляет собой система контейнерных стеллажей и почему эксперты называют её революцией?

Система стеллажного хранения контейнеров, также известная как высотный контейнерный склад или склад с высокими стеллажами (HBS), по сути, представляет собой простую, но гениальную идею: вместо традиционного штабелирования контейнеров друг на друга, они хранятся в полностью автоматизированной стеллажной системе, похожей на гигантскую книжную полку. Каждый контейнер имеет собственное фиксированное место для хранения на стальном стеллаже высотой до 50 метров и может быть доступен в любое время без необходимости перемещения других контейнеров.

Революционность этой технологии заключается в ее кажущейся простоте. Сейчас мы считаем само собой разумеющимся, что каждая книга в библиотеке имеет свое место и мгновенно доступна, но ранее в контейнерной логистике это было немыслимо. Контейнеры всегда штабелировались, блокировались и трудоемко переставлялись. Высотный контейнерный склад положит конец этой неэффективности раз и навсегда.

Как возникла эта, казалось бы, простая идея, и что делает её такой новаторской?

Как ни парадоксально, корни контейнерных высотных складов лежат не в портовой логистике, а в тяжелой промышленности. На протяжении десятилетий немецкая компания SMS Group разрабатывала полностью автоматизированные высотные склады для рулонов металла весом до 50 тонн на металлургических заводах. Эта проверенная технология была адаптирована для контейнеров в рамках совместного предприятия с дубайской компанией DP World и далее развита в систему BOXBAY.

Инновация заключается в переносе устоявшейся промышленной технологии в совершенно новую область применения. Там, где другие видели сложность, разработчики увидели простую аналогию: 40-тонный контейнер — это, в конечном счете, просто еще один тяжелый предмет, который нужно точно перемещать. Десятилетия опыта работы с штабелерными кранами, автоматизированными кранами и системами управления складом можно было напрямую применить в портовой логистике.

Почему эта технология так актуальна для портовой логистики именно сейчас?

Ответ кроется в фундаментальных проблемах, стоящих перед портами по всему миру. Глобальный контейнерный грузооборот постоянно растет – в 2024 году во всем мире было обработано около 161 миллиона TEU, что на 6,2 процента больше, чем в предыдущем году. В то же время большинство крупных морских портов развивались органически и расположены в густонаселенных городских районах, где горизонтальное расширение практически невозможно.

Нехватка места приводит к порочному кругу: портам приходится размещать контейнеры все плотнее, что резко снижает эффективность работы. На традиционных контейнерных площадках от 30 до 60 процентов всех перемещений кранов приходится выполнять в виде непродуктивных операций по «перестановке». Это означает, что контейнеры перемещаются просто для доступа к контейнерам внизу – пустая трата времени, энергии и ресурсов.

Как работает традиционное контейнерное хранение и каковы его ограничения?

На обычных контейнерных площадках контейнеры укладываются друг на друга блоками, обычно в пять-шесть ярусов. Если требуется конкретный контейнер, который находится не на верхнем ярусе, все контейнеры над ним сначала необходимо убрать краном и временно разместить на хранение. Только после этого можно забрать нужный контейнер, после чего перемещенные контейнеры часто приходится возвращать на прежнее место.

Проблема «перераспределения» усугубляется экспоненциально с увеличением коэффициента использования мощностей. Как только складской блок заполняется более чем на 70-80 процентов, производительность резко падает, поскольку требуется все больше и больше неэффективных перемещений. Это приводит к непредсказуемому времени ожидания для водителей грузовиков, неэффективному потреблению энергии и плохому планированию работы терминала.

Кроме того, необходимость переукладки ограничивает максимальную высоту штабелирования. Хотя теоретически возможна более высокая штабелировка, проблемы с доступом делают это практически невозможным. Современные краны RTG могут перемещать максимум 5-6 слоев, что значительно ограничивает эффективность использования площади.

Чем принципиально отличается контейнерный высотный склад?

Контейнерный высотный склад решает эти фундаментальные проблемы за счет кардинального изменения парадигмы: вместо штабелирования контейнеров каждый контейнер имеет собственное фиксированное место хранения на стеллаже. Полностью автоматизированные системы хранения и поиска могут напрямую получать доступ к любому контейнеру в любое время без необходимости перемещения других контейнеров. Это обеспечивает 100% прямой доступ — перестановка контейнеров остается в прошлом.

Эта технология позволяет утроить складскую вместимость на той же площади. В то время как традиционные системы обычно позволяют размещать друг на друге только 3-4 контейнера, контейнерные высотные склады достигают высоты от 7 до 18 уровней. Например, система BOXBAY в Дубае позволяет хранить контейнеры на 11 уровнях общей высотой 50 метров.

Какие конкретные данные о производительности демонстрируют превосходство этой технологии?

Экспериментальный терминал компании BOXBAY в порту Дубая демонстрирует впечатляющие результаты. После ввода в эксплуатацию, в результате которого было обработано более 200 000 контейнерных операций, система не только оправдала, но и превзошла первоначальные ожидания по производительности. Она оказалась быстрее и энергоэффективнее, чем предполагалось изначально.

Первая коммерческая реализация проекта в южнокорейском порту Пусан позволит сократить 350 000 неэффективных операций в год и сократить время обработки грузов грузовиками на 20 процентов. Для объекта с 792 контейнерными местами это представляет собой колоссальное повышение эффективности.

Эффективность использования пространства поразительна: высотный контейнерный склад занимает лишь треть площади обычного контейнерного склада сопоставимой вместимости. Это позволяет портам значительно расширить свои мощности без необходимости освоения новых земель – важнейшее преимущество для портовых городов с ограниченными земельными ресурсами.

Как эта технология влияет на устойчивое развитие?

Контейнерные высотные склады обладают значительными экологическими преимуществами. Электроэнергия подается через солнечные панели на крыше, что позволяет системе работать автономно. Полностью автоматизированные, работающие от электричества машины для хранения и извлечения товаров значительно более энергоэффективны, чем дизельные козловые краны.

Исключение неэффективных перемещений крана значительно снижает энергопотребление. При сокращении 30-60 процентов всех перемещений крана потребность в энергии соответственно уменьшается. Кроме того, повышение эффективности использования пространства приводит к сокращению площади занимаемой земли и снижению затрат на инфраструктуру.

Благодаря закрытой конструкции и электроприводам уровень шума значительно снижается. Контейнеры защищены от прямых солнечных лучей, что особенно выгодно для рефрижераторных контейнеров и позволяет экономить энергию. Система устойчива к атмосферным воздействиям и может работать при ветре, дожде и снеге, в то время как традиционные крановые операции часто приходится приостанавливать из-за погодных условий.

Консультирование, планирование и внедрение комплексных решений для высотных складов и автоматизированных систем хранения. — Изображение: Xpert.Digital

Подробнее об этом здесь:

• Консультации и планирование многоярусных складов: Автоматический многоярусный склад – полностью автоматическая оптимизация паллетного склада – оптимизация склада

Какие исторические параллели существуют с этой технологической революцией?

Технология высотных контейнерных складов имеет прямую историческую преемственность с оригинальной контейнерной революцией Малкольма Маклина. В 1956 году первый контейнеровоз «Ideal X» покинул порт Ньюарк и направился в Хьюстон с 58 контейнерами, совершив революцию в мировой торговле. Маклин уже тогда понимал, что трудоемкую обработку отдельных грузов необходимо заменить стандартизированными контейнерами.

Как и инновация Маклина, технология высотных контейнерных складов первоначально была встречена со скептицизмом. «Если мы посмотрим на историю контейнеров, то увидим, что с момента их появления в 1956 году ничего существенного не изменилось», — заявил Карстен Хайде из AMOVA. Высотные контейнерные склады представляют собой первое принципиальное достижение в области обработки контейнеров за более чем 65 лет.

Обе инновации следовали одному и тому же принципу: проверенная технология из другой отрасли была перенесена в логистику. Маклин адаптировал концепцию сменных кузовов для перевозки грузов с автомобильного транспорта на морской. Контейнерные высотные склады переносят технологию высотных складов из промышленной логистики в портовую логистику.

Как продвигается вывод продукта на рынок и каково наше текущее положение дел?

Выход на рынок идет по плану и набирает обороты. После успешных полевых испытаний в Дубае в 2023 году был подписан первый коммерческий контракт для порта Пусан в Южной Корее. Это ознаменовало переход от этапа проверки концепции к выходу на коммерческий рынок.

В 2022 году компания SMS Group была удостоена Немецкой премии в области логистики за свою технологию BOXBAY. Жюри особо отметило сочетание инноваций и экологичности: «Мы видим сокращение контейнерного пространства на треть, защиту от шума и света, а также выработку электроэнергии сверх собственных потребностей компании».

Рынок трансформируется из отдельных пилотных проектов в независимый, быстрорастущий сегмент. Различные производители запускают собственные системы, начиная от ведущих на рынке, готовых к серийному производству продуктов, таких как BOXBAY, до специализированных нишевых решений для рефрижераторных контейнеров или военных применений.

Какие проблемы еще предстоит преодолеть?

Главная проблема заключается в преодолении инерции устоявшихся систем. Портовые операторы десятилетиями инвестировали в традиционные крановые технологии и инфраструктуру. Полная смена системы требует не только значительных первоначальных инвестиций, но и полного переосмысления оперативного управления.

Поэтому подход компании Konecranes-AMOVA с концепцией "SideGrid Retrofit" представляет интерес. Вместо строительства совершенно новых объектов существующие контейнерные площадки модернизируются поэтапно и дополняются стеллажными конструкциями HBS. Это позволяет осуществлять постепенную трансформацию без гигантских первоначальных инвестиций.

Квалификация персонала представляет собой дополнительную проблему. Контейнерные высотные склады требуют иных навыков, чем традиционные крановые операции. В то же время, они предлагают лучшие условия труда благодаря эргономичным рабочим местам и меньшей зависимости от погодных условий.

Как эта технология изменит всю логистическую цепочку?

Контейнерные высотные склады позволяют реализовать новую форму интегрированной логистики. Высотные склады могут быть физически прикреплены непосредственно к складам или производственным линиям, что исключает необходимость промежуточной транспортировки грузовиками. Контейнер полностью автоматически перемещается со стеллажа к конкретной погрузочной площадке или конвейерному узлу.

В результате получается непрерывная цепочка от судна до производственной линии в виде единого, автоматизированного и основанного на данных процесса. Экономия времени значительна: нет времени ожидания грузовиков, нет заторов в порту и нет транспортных расходов на "последнюю милю".

Цифровизация играет здесь ключевую роль. Контейнерные высотные склады представляют собой полностью цифровые системы с модулями управления энергопотреблением, управления складом и бизнес-аналитики. Они могут быть интегрированы с любой существующей терминальной операционной системой (ТОС) и обеспечивают полную прозрачность в отношении местоположения каждого контейнера.

Какую роль будет играть искусственный интеллект в будущем портовой логистики?

Сочетание высотных контейнерных складов с технологиями искусственного интеллекта открывает совершенно новые возможности. ИИ может прогнозировать потоки контейнеров, выявлять потребности в техническом обслуживании и оптимизировать операционные процессы. Полная цифровизация высотных контейнерных складов создает идеальную базу данных для приложений ИИ.

В Гамбурге такие проекты, как «Pin-Handling-mR», уже тестируют использование автономных роботов для работы с контейнерами. Мобильные роботы берут на себя перемещение фиксирующих штифтов на контейнерных поездах и демонстрируют, что даже задачи, которые ранее выполнялись исключительно вручную, могут быть автоматизированы.

Концепция «умных портов» становится возможной благодаря высотным контейнерным складам. Порты превращаются в интеллектуальные сетевые системы, способные автономно реагировать на изменения. Технология 5G обеспечивает необходимую связь в режиме реального времени между всеми компонентами системы.

Почему это развитие носит эволюционный характер, а не является просто очередной технологической инновацией?

Высотные контейнерные склады являются эволюционным решением, поскольку они решают фундаментальную проблему контейнерной логистики: конфликт между эффективностью использования пространства и операционной эффективностью. С момента изобретения контейнера в 1956 году этот фундаментальный конфликт так и не был разрешен, а лишь урегулировался за счет все более сложных операций с кранами и стратегий управления складскими площадками.

Эта эволюция также очевидна в постепенном расширении областей применения. То, что начиналось как решение для металлических рулонов, теперь используется для контейнеров, грузовых контейнеров для авиаперевозок и даже в военных целях. Технология развивается от нишевого решения к универсальной платформе для автоматизированных систем хранения.

Социальная эволюция имеет не меньшее значение. Высотные контейнерные склады позволяют интегрировать порты ближе к городским районам, не обременяя жителей шумом и выбросами. Они создают лучшие условия труда и снижают физическую нагрузку на докеров.

Как эта технология изменит глобальную логистику в ближайшие годы?

Последствия будут масштабными. Высотные контейнерные склады решат проблему нехватки портовых мощностей, что еще больше ускорит рост мировой торговли. Резкое повышение эффективности снизит транспортные издержки и сделает новые торговые маршруты экономически целесообразными.

Первоначально эта технология будет преобладать в портах с ограниченным пространством, где давление на затраты наиболее велико. Оттуда она распространится на все основные контейнерные терминалы. Гибридные решения, такие как концепция модернизации, облегчат и ускорят переход.

В долгосрочной перспективе высотные контейнерные склады станут новым стандартом, так же как сегодня контейнеры стали обычным явлением. Следующее поколение докеров не сможет представить, что когда-то контейнеры приходилось с трудом переставлять.

Что это означает для будущего мировой торговли?

Высотные контейнерные склады — это не просто технологическая инновация, а настоящий парадигматический сдвиг, переопределяющий основы глобальной логистики. Подобно контейнеру Малкольма Маклина 70 лет назад, они делают невозможное возможным: еще одна революция в повышении эффективности мировой торговли.

Простая идея хранения контейнеров подобно книгам на полке решает проблемы, которые считались неразрешимыми. Она кладет конец эпохе перестановки, преодолевает пространственные ограничения и создает основу для полностью автоматизированных, интеллектуальных портов будущего.

Эволюция уже идёт полным ходом. То, что начиналось как эксперимент в Дубае, становится реальностью в Пусане и вскоре станет мировым стандартом. Контейнерные высотные склады — это не будущее глобальной логистики, а её настоящее. Вопрос уже не в том, возобладают ли они, а лишь в том, как быстро произойдёт трансформация.

В условиях все более взаимосвязанного и быстро меняющегося мира контейнерные высотные склады предлагают именно то, что нужно глобальной экономике: повышение эффективности, снижение потребления ресурсов и возможность расширения даже на ограниченных площадях. Они являются эволюционным ответом на вызовы XXI века – простыми, элегантными и незаменимыми.

☑️ Наш деловой язык — английский или немецкий.

☑️ НОВИНКА: Переписка на вашем национальном языке!

Konrad Wolfenstein

Я был бы рад служить вам и моей команде в качестве личного консультанта.

Вы можете связаться со мной, заполнив контактную форму или просто позвоните мне по телефону +49 89 89 674 804 (Мюнхен) . Мой адрес электронной почты: wolfenstein ∂ xpert.digital

Я с нетерпением жду нашего совместного проекта.

☑️ Поддержка МСП в разработке стратегии, консультировании, планировании и реализации.

☑️ Создание или корректировка цифровой стратегии и цифровизации.

☑️ Расширение и оптимизация процессов международных продаж.

☑️ Глобальные и цифровые торговые платформы B2B

☑️ Пионерское развитие бизнеса/маркетинг/PR/выставки.