Утроение вместимости на той же площади: технология высотных контейнерных складов как спасение

Что такое технология высотных контейнерных складских помещений и как она работает?

Технология высотных стеллажей, также известная как системы высотного хранения контейнеров, совершает революцию в хранении контейнеров в портах и ​​логистических центрах благодаря вертикальному штабелированию в автоматизированных стальных стеллажных системах. В отличие от традиционных контейнерных терминалов, где контейнеры штабелируются непосредственно друг на друга, эта технология размещает каждый контейнер в отдельном стеллажном отсеке высотой до 11 уровней и более. Флагманом этой инновации является BOXBAY, совместное предприятие глобального портового оператора DP World и немецкой промышленной группы SMS Group.

Система работает с использованием полностью автоматизированных электрических кранов, которые точно перемещают контейнеры между зонами хранения и перевалочными пунктами внутри стальной конструкции. Каждый контейнер остается в постоянном непосредственном доступе без необходимости перемещения других контейнеров – это принципиальное отличие от традиционных систем. Весь комплекс может быть оборудован солнечными батареями на крыше и работает исключительно на электричестве с системами рекуперации энергии.

Какое увеличение производственных мощностей реально достижимо?

Документированные данные о производительности впечатляют: контейнерные системы хранения с высокими стеллажами обеспечивают в три раза большую вместимость на той же площади по сравнению с традиционными системами. Другими словами, это означает сокращение занимаемой площади до 70 процентов при том же количестве контейнеров. Эти цифры не являются теоретическими, а подтверждены в реальных условиях эксплуатации.

Пилотный терминал в порту Джебель-Али в Дубае, рассчитанный на 792 контейнерных места, с момента ввода в эксплуатацию в 2021 году выполнил более 63 000 контейнерных перевозок, превзойдя первоначальные ожидания. Измеренная производительность достигла 19,3 перемещений в час на водном перегрузочном столе и 31,8 перемещений в час на наземных автокранах. Первая крупномасштабная коммерческая установка в London Gateway будет иметь вместимость 27 000 TEU на 16 уровнях перегрузки и сможет обрабатывать более 200 контейнерных перевозок в час на водном терминале.

Для инвесторов это означает следующее: один гектар земли, способный вместить 10 000 TEU при использовании традиционных технологий, может вместить до 30 000 TEU при использовании технологии высотных складов. При ценах на портовые земли от 2000 до 3000 евро за квадратный метр, экономия земли в три гектара соответствует стоимости от 60 до 90 миллионов евро.

Почему эта технология становится решающим конкурентным преимуществом именно сейчас?

Ряд рыночных тенденций сходится воедино, превращая высотные контейнерные складские системы из опции в необходимость. Во-первых, глобальная пропускная способность контейнерных перевозок увеличится на 64 миллиона TEU в 2025 году – это самый большой годовой прирост со времен финансового кризиса. Только за период с января по август 2025 года объем контейнерных перевозок вырос на 4,4 процента, достигнув 126,75 миллиона TEU. Эти объемы оказывают влияние на городские порты, которые больше не могут физически расширяться.

Научные исследования доказывают, что контейнерные перевозки требуют чрезвычайно больших земельных площадей: контейнерные терминалы нуждаются в четыре-пять раз больше места на единицу обрабатываемого груза, чем до контейнерной эры. Порты в таких крупных городах, как Гамбург, Роттердам или Сингапур, достигают своих пределов по площади. Проекты по освоению земель, которые ранее служили решением проблемы, теперь обходятся в 1,5–2 миллиарда долларов США за проект и занимают годы для завершения.

Во-вторых, проблему усугубляют сверхкрупные контейнеровозы. Эти мега-грузовики вместимостью более 20 000 TEU требуют судоходных каналов глубиной 16 метров, специализированных кранов с вылетом стрелы от 22 до 24 рядов и огромных терминальных площадей. Когда один сверхкрупный контейнеровоз швартуется и разгружает тысячи контейнеров, это создает пиковые нагрузки, которые перегружают традиционные портовые площадки и приводят к заторам в портах по всему миру.

В-третьих, неэффективная перестановка контейнеров в обычных терминалах составляет от 20 до 60 процентов всех перемещений контейнеров. Эти непродуктивные перемещения отнимают время и энергию и значительно снижают пропускную способность. Системы хранения контейнеров в высотных помещениях полностью устраняют эту проблему благодаря хранению в одном месте с прямым доступом.

Какие экономические аргументы поддерживают инвесторов?

Расчеты рентабельности инвестиций в автоматизацию портов обычно показывают периоды амортизации от трех до пяти лет. Этот срок обусловлен несколькими факторами: во-первых, эксплуатационные расходы могут быть снижены на 25–55 процентов, главным образом за счет снижения энергопотребления, сокращения затрат на техническое обслуживание и оптимизации распределения персонала. На испытательном полигоне в Джебель-Али удалось снизить затраты на электроэнергию на 29 процентов по сравнению с прогнозируемыми, одновременно значительно сократив затраты на техническое обслуживание.

Во-вторых, высотные контейнерные системы позволяют избежать дорогостоящего расширения земельных участков. В густонаселенных портовых городах доступная земля дефицитна и дорога. Научные исследования показывают, что только города с достаточными земельными ресурсами смогли значительно увеличить объемы перевозок после перехода на контейнерные перевозки. Портам в городах с дефицитом земли приходилось либо отказываться от роста, либо реализовывать чрезвычайно дорогостоящие проекты по рекультивации. Высотные контейнерные системы решают эту фундаментальную проблему за счет уплотнения, а не расширения.

В-третьих, повышается уровень обслуживания и конкурентоспособность. Ожидается, что внедрение этой системы в Пусане, Южная Корея, позволит сократить 350 000 неэффективных перемещений контейнеров в год и сократить время обработки грузов грузовиками на 20 процентов. Для операторов портов это означает повышение удовлетворенности клиентов, увеличение пропускной способности и возможность эффективной обработки крупных судов.

Система London Gateway, представляющая собой инвестиции в размере 170 миллионов фунтов стерлингов, демонстрирует уверенность опытных операторов портов в этой технологии. Проект включает в себя 10-проходную систему с 15 устройствами для хранения и извлечения контейнеров и специально разработан для эффективной обработки пустых контейнеров – хронической проблемы, которая влечет за собой значительные затраты.

Какие преимущества с точки зрения устойчивого развития предлагает эта технология?

Экологические факторы все чаще становятся нормативными требованиями и конкурентными преимуществами. Системы высотных контейнерных складов предлагают многогранные преимущества в этом отношении. Полная электрификация исключает локальные выбросы CO2, а системы рекуперации энергии возвращают электроэнергию в систему при торможении и опускании контейнеров. Теоретически, интеграция солнечных панелей на больших площадях крыш позволяет создавать энергоавтономные системы.

Исследования автоматизированных портовых решений показывают, что интеграция солнечной энергии обычно окупается менее чем за пять лет, а экономия на энергозатратах за весь срок службы составляет до 74 миллионов долларов США. Порт Валенсии уже достиг 18-процентной доли солнечной энергии, вырабатывая больше энергии, чем потребляет порт в пиковые периоды.

Компактная конструкция значительно снижает уровень шума и светового загрязнения, что особенно актуально для городских портов, прилегающих к жилым районам. Закрытая облицованная конструкция даже позволяет создавать эстетически привлекательные проекты с зелеными фасадами, что повышает общественное признание в городской среде.

И наконец, что не менее важно, резкое сокращение площади земель снижает давление на городское развитие и предотвращает экологически вредные проекты по мелиорации земель, наносящие ущерб прибрежным экосистемам. Для инвесторов, которым необходимо учитывать критерии ESG, эти факторы предоставляют измеримые показатели устойчивости.

LTW Intralogistics – Инженеры потока - Изображение: LTW Intralogistics GmbH

LTW предлагает своим клиентам не отдельные компоненты, а комплексные решения. Консультации, планирование, механические и электротехнические компоненты, технологии управления и автоматизации, а также программное обеспечение и сервис — всё это объединено в сеть и точно координируется.

Собственное производство ключевых компонентов особенно выгодно. Это позволяет оптимально контролировать качество, цепочки поставок и взаимодействие.

LTW — это надежность, прозрачность и партнерство, основанное на сотрудничестве. Лояльность и честность прочно заложены в философию компании — рукопожатие здесь по-прежнему имеет значение.

Подходит для:

• Решения LTW

Как эта технология показывает себя на практике?

Зрелость технологии подтверждается многочисленными примерами ее эксплуатации. Проверка концепции в порту Джебель-Али началась в 2021 году и была официально объявлена ​​готовой к выходу на рынок в сентябре 2022 года после обработки почти 500 000 TEU. Этап тестирования не только продемонстрировал техническую надежность, но и превзошел смоделированные показатели производительности по таким критически важным параметрам, как производительность, надежность и энергоэффективность.

Коммерческое внедрение системы в Busan Newport Corporation, терминале, 66% акций которого принадлежат DP World, знаменует собой переход от этапа тестирования к регулярной эксплуатации. Там система устанавливается на существующей площадке для хранения пустых контейнеров и интегрируется с имеющимися автоматизированными рельсовыми козловыми кранами и автокранами.

Установка London Gateway, завершение строительства которой запланировано примерно через два года после начала проекта в 2025 году, демонстрирует масштабируемость технологии. Обладая вместимостью 27 000 TEU, она значительно превосходит по размерам испытательный полигон в Дубае и будет полностью интегрирована в высокоавтоматизированный причал № 4.

Альтернативные поставщики, такие как Konecranes, со своей автоматизированной системой хранения контейнеров в высотных помещениях, предлагают аналогичные решения с 14 уровнями для пустых контейнеров, что подчеркивает более широкую зрелость этой технологии на рынке. Модульная конструкция позволяет постепенно расширять систему без прерывания текущих операций.

Какие существуют проблемы и риски?

Прозрачность в отношении рисков реализации проекта имеет важное значение для принятия обоснованных инвестиционных решений. Основная проблема заключается в высоких первоначальных инвестициях. Хотя конкретные затраты на проекты различаются, масштаб проекта London Gateway, стоимость которого составляет 170 миллионов фунтов стерлингов при пропускной способности в 27 000 TEU, наглядно демонстрирует масштаб проблемы. Для сравнения, традиционные расширения терминалов обходятся дешевле в расчете на TEU, но требуют наличия свободных земельных участков.

Исследования в области автоматизации портов предупреждают, что не все автоматизированные терминалы достигают ожидаемой производительности. Опрос McKinsey показал, что, хотя эксплуатационные расходы снижаются, как и ожидалось, производительность в некоторых полностью автоматизированных терминалах падает на 7–15 процентов вместо роста. Однако это в основном касается полностью автоматизированных портовых кранов, а не систем складского хранения.

Интеграция в существующие системы управления терминалами и складами требует тщательного планирования. Компания BOXBAY решает эту проблему с помощью собственной системы управления складом, которая может взаимодействовать с системами управления терминалами более высокого уровня. Тем не менее, интеграция системы остается критически важным фактором успеха.

Технологическая зависимость от специализированных поставщиков представляет собой стратегический риск. На рынке контейнерных высотных складских систем в настоящее время доминируют несколько поставщиков, что может влиять на переговорные позиции и долгосрочные затраты на техническое обслуживание. Однако очевидно, что диверсификация поставщиков уже идет полным ходом.

Проблемы рынка труда нельзя игнорировать. Хотя автоматизация снижает затраты на рабочую силу, она сталкивается со значительным сопротивлением со стороны профсоюзов в Европе и Северной Америке. Проекты внедрения должны включать стратегии управления заинтересованными сторонами и управления изменениями.

Для каких портовых зон данная технология особенно подходит?

Идеальные варианты использования можно определить на основе нескольких критериев. Во-первых, наибольшую выгоду получают порты в городских районах с острой нехваткой земли. К этой категории относятся Гамбург, Антверпен, Сингапур или порты в Японии, где расширение территории либо физически невозможно, либо непомерно дорого.

Во-вторых, высотные складские системы идеально подходят для терминалов с большим объемом обработки пустых контейнеров. В лондонском терминале Gateway основное внимание уделяется функциональности Empty Superstack. Перемещение пустых контейнеров обходится в миллиарды долларов ежегодно, а эффективное хранение вблизи мест их отправления значительно сокращает ненужные перевозки.

В-третьих, терминалы с системой ULCS идеально подходят для этой цели. Способность справляться с огромными пиковыми объемами при прибытии судов вместимостью более 20 000 TEU становится конкурентным преимуществом. Высотные складские системы, благодаря высокой пропускной способности и плотности хранения, лучше справляются с такими пиками, чем горизонтальные системы.

В-четвертых, подходят территории, ранее использовавшиеся под модернизацию. Возможность модернизации позволяет увеличить пропускную способность без физического расширения. Для действующих портов, которым необходимо обеспечить свою конкурентоспособность, это предлагает скорее эволюционный, чем революционный путь.

В географическом плане раннее внедрение сосредоточено в Азиатско-Тихоокеанском регионе и Европе. В Северной Америке наблюдается растущий интерес, хотя решения об инвестициях часто более сложны из-за трудового законодательства. Прогнозируется, что мировой рынок автоматизированных контейнерных терминалов будет расти на 7 процентов в год до 2035 года.

Что это означает для принятия стратегических инвестиционных решений?

Технология высотных контейнерных складов представляет собой кардинальное изменение в портовой логистике, обусловленное сходящимися мегатрендами: дефицитом пространства, ростом объемов, распространением сверхвысокогабаритных контейнерных складов и требованиями к устойчивому развитию. Для инвесторов и операторов портов важны три стратегических аспекта.

Во-первых, вертикальное уплотнение становится базовым требованием для конкурентоспособных терминалов на рынках с ограниченным пространством. Альтернатива – дорогостоящее расширение территории или ограничения пропускной способности – экономически и стратегически невыгодна. Те, кто внедряет эти технологии первыми, получают конкурентные преимущества за счет более высокой пропускной способности и уровня обслуживания.

Во-вторых, высокие первоначальные инвестиции оправданы совокупной экономией на эксплуатационных расходах, предотвращением затрат на землю и улучшением качества доходов. Документированные сроки амортизации от трех до пяти лет находятся в приемлемом диапазоне для инвестиций в инфраструктуру. Особенно привлекательны проекты, позволяющие монетизировать экономию на земле.

Во-третьих, успешная реализация требует комплексного управления проектом, учитывающего технические, операционные и социальные аспекты. Технология проверена, но успех проекта зависит от тщательного планирования, вовлечения заинтересованных сторон и реалистичных ожиданий.

Технология высотных контейнерных складов перестала быть футуристической концепцией и стала реальностью, демонстрирующей растущую базу установленных систем и доказавшей свою эффективность. Для логистических центров портов по всему миру вопрос уже не в том, будет ли внедрена эта инновация, а в том, когда и как это произойдет.

Konrad Wolfenstein

Буду рад стать вашим личным консультантом.

связаться со мной под Wolfenstein ∂ xpert.Digital

позвоните мне под +49 89 674 804 (Мюнхен)

LinkedIn
 

Контейнерные многоярусные склады и контейнерные терминалы: логистическое взаимодействие – Экспертные советы и решения – Креативное изображение: Xpert.Digital

Эта инновационная технология обещает коренным образом изменить контейнерную логистику. Вместо горизонтального складирования, как раньше, контейнеры хранятся вертикально на многоярусных стальных стеллажах. Это не только позволяет значительно увеличить вместимость склада на той же площади, но и кардинально меняет все процессы в контейнерном терминале.

Подробнее об этом здесь:

• Контейнерные многоярусные склады и контейнерные терминалы: логистическое взаимодействие – советы экспертов и решения