Тяжелая логистика и автоматизация портов: мегапортам нужно больше места – вертикальное хранение как решение

Невидимые изменения: как интеллектуальные технологии реорганизуют глобальную цепочку поставок

Глобальные цепочки поставок, движущая сила мировой экономики, находятся на грани разрыва. Десятилетиями их рост основывался на принципе горизонтального расширения: более крупные суда, более широкие каналы и, прежде всего, всё более обширные портовые зоны. Однако эта модель достигает своих физических и эксплуатационных пределов. Растущие объёмы перевалки грузов, давление в сторону декарбонизации и острая нехватка промышленных площадей вблизи городских центров всё больше превращают традиционные контейнерные площадки, занимающие много места, в системное узкое место, снижая эффективность мировой торговли в целом.

На фоне этих вызовов зарождается тихая, но всё более глубокая революция. Она исходит не от самой судоходной отрасли, а от самого сердца самых передовых отраслей промышленности мира: от интралогистики тяжёлых грузов. Перенос проверенных технологий из сталелитейных заводов, автомобилестроения или производства сборного железобетона в суровые условия контейнерных терминалов — это не просто постепенное улучшение, а фундаментальный сдвиг парадигмы. Внедрение полностью автоматизированных многоярусных складов (HBW), оптимизированных для хранения стандартных контейнеров ISO, обещает вывести логистику на новый уровень – вертикальный.

Эта разработка, часто называемая многоярусным складированием (HBS), представляет собой революционную инновацию, способную переосмыслить краеугольные камни портовой логистики: эффективность, использование пространства и устойчивость. Это технологический ответ на самые насущные проблемы отрасли и одновременно уникальная стратегическая возможность. В особенности для европейской и немецкой промышленности, играющей ведущую роль в развитии этих высокотехнологичных объектов, это открывает возможность не только устранить узкие места в логистике, но и занять новое технологическое пространство и укрепить свои геополитические и экономические позиции.

В этом отчёте анализируются технологические основы, инновационные приложения и далеко идущие стратегические последствия этой вертикальной революции. В нём рассматриваются проверенные принципы промышленной интралогистики, инженерные достижения по её адаптации к контейнерам, а также даётся комплексный анализ конкурентных преимуществ, геополитического значения и социальных проблем. В нём объясняется, почему освоение этой технологии — это не только экономическая возможность для Европы, но и стратегический императив XXI века.

Основа – от мощной внутрипроизводственной логистики до автоматизированных многоярусных складов

Принципы современной интралогистики

Чтобы понять масштабы портовой революции, необходимо сначала проанализировать фундамент, на котором она построена: современную интралогистику. Интралогистика – это не просто внутренняя транспортировка товаров, а сложнейшая стратегическая дисциплина. Она охватывает комплексную организацию, контроль, реализацию и оптимизацию всех материальных и информационных потоков в пределах компании или предприятия. Это невидимая нервная система, которая связывает производство, складирование и дистрибуцию в единый функционирующий организм и, таким образом, является решающим фактором эффективности и конкурентоспособности любой производственной или торговой компании.

Концептуальную основу любой интралогистической операции можно свести к принципу 7R. Этот принцип гласит, что цель состоит в доставке нужных товаров в нужном количестве и в нужном состоянии в нужное место, в нужное время – по нужной цене для нужного клиента. Эти семь критериев образуют универсальный каталог требований, выполнение которых должно быть максимально эффективно благодаря использованию автоматизации и интеллектуальных систем. Сама интралогистика делится на три основные области, которые необходимо освоить: материальные потоки и перемещение товаров, обеспечивающие максимально плавную и эффективную транспортировку товаров; складирование и управление, представляющие собой стратегическое буферное хранение для обеспечения постоянного наличия товаров; и обработка заказов, включая комплектацию, при которой товары собираются по индивидуальным заказам, и где скорость и точность имеют решающее значение для успеха.

В этой области интралогистика тяжёлых грузов зарекомендовала себя как уникальная специализированная дисциплина. Речь идёт не о транспортировке посылок или лёгких потребительских товаров, а о перемещении чрезвычайно тяжёлых и крупногабаритных грузов, вес которых может достигать 10 000 кг (10 тонн) и более. Эта область является технологическим источником инноваций, которые теперь достигают контейнерных портов. В таких отраслях, как сталелитейная промышленность, где рулоны раскалённой стали весом до 50 тонн должны перемещаться круглосуточно; в автомобильной промышленности, где целые кузова автомобилей транспортируются полностью автоматически по сборочным линиям; или в производстве сборного железобетона, где обрабатываются стеновые элементы весом в несколько тонн, предъявляются высочайшие требования к прочности, надёжности и безопасности. Технологии, разработанные здесь десятилетиями и испытанные в самых жёстких условиях, формируют основу доверия и технологический резерв для перехода в портовую логистику.

Оптимизация этих внутренних процессов — это не просто бизнес-задача; это стратегическая необходимость, имеющая серьёзные внешние последствия. Компания с неэффективной внутренней логистикой – характеризующейся длительным временем поиска, неисправными запасами или медленной транспортировкой – не может выполнять свои внешние обещания относительно сроков доставки и затрат. Именно здесь в игру вступает автоматизация. Её главная цель — не снижение затрат на рабочую силу, хотя в ручных системах они могут составлять до 80% эксплуатационных расходов. Её главное преимущество заключается в радикальном сокращении ошибок, простоев и неэффективности, вызванных человеческим фактором. Такое повышение внутренней эффективности, например, за счёт ускоренной и безошибочной комплектации заказов, напрямую ведёт к большей гибкости и устойчивости всей компании к рыночным неурядицам. Принципы, обеспечивающие максимальную эффективность на современном заводе, точно такие же, как те, которые сейчас требуются в глобальном морском порту. Таким образом, портовая логистика не переосмысливается кардинально; она адаптирует и внедряет проверенные лучшие практики из самых передовых логистических схем промышленного производства.

Развитие многоярусного склада (HRL)

В основе технологической трансформации промышленного складирования лежит автоматизированный многоярусный склад (МВС). Он представляет собой физическое воплощение стремления к максимальной эффективности при минимальном пространстве. МВС определяется как система хранения, обеспечивающая чрезвычайно высокую плотность хранения благодаря своей огромной высоте, обычно от 12 до 50 метров. В мире, где промышленные площади дефицитны и дороги, последовательное использование третьего измерения является логичным решением в логистике.

Современный автоматизированный многоярусный склад представляет собой сложную комплексную систему, состоящую из нескольких идеально скоординированных основных компонентов:

Конструкция полки

Каркас склада представляет собой высокопрочную стальную конструкцию. Он может быть построен как отдельно стоящая система в существующем помещении, так и по так называемой силосной схеме. В последнем случае сама стеллажная конструкция служит несущим элементом для крыши и стен здания, что позволяет максимально эффективно использовать пространство. Стеллажи рассчитаны на широкий спектр грузовых носителей: от стандартных европоддонов и сетчатых ящиков до специальных кассет для длинномерных или плоских грузов.

Подразделения управления шельфами (RBG)

Они — сердце автоматизации. Это полностью автоматизированные тележки с рельсовым управлением, которые с высокой скоростью и точностью перемещаются по узким проходам между рядами стеллажей. Их задача — забирать грузы из точки перегрузки и размещать их в месте хранения, назначенном системой, или забирать их оттуда для последующего вывоза. Они полностью заменяют необходимость использования ручных вилочных погрузчиков на складе и рассчитаны на круглосуточную работу.

Конвейерная технология

Эта система обеспечивает важнейшую связь между многоярусным складом и внешним миром (приёмкой, выдачей товаров, производством, комплектацией). Она состоит из сети роликовых или цепных конвейеров, передаточных тележек, подъёмников и вертикальных конвейеров, что обеспечивает непрерывный и бесперебойный поток материалов к кранам-штабелёрам и от них.

Грузоподъемное оборудование (ЛАМ)

Это специализированные «руки» крана-штабелёра. В зависимости от типа складируемого груза используются различные системы захвата, например, телескопические вилы для поддонов или специальные захваты для коробок.

Помимо традиционных систем хранения и выгрузки, в последние годы получили распространение альтернативные технологии, обещающие ещё большую гибкость и динамичность. Так называемые паллетные шаттлы — это автономные транспортные средства с питанием от аккумуляторных батарей, которые перемещаются непосредственно внутри стеллажных каналов. Система AS/RS или подъёмник доставляют их на нужный уровень, где они затем независимо размещают и выгружают грузовые единицы на разной глубине. Это дополнительно повышает плотность хранения и производительность, поскольку несколько шаттлов могут работать параллельно.

Преимущества автоматизации многоярусных складов имеют преобразующее значение для отрасли:

• Эффективность и скорость: бесперебойная круглосуточная работа, высокая скорость кранов-штабелеров и оптимизированные стратегии вождения приводят к значительному повышению производительности погрузочно-разгрузочных работ и радикальному сокращению времени обработки.
• Точность и качество: компьютерные системы работают с предельной точностью. Это сводит к минимуму ошибки при комплектации, снижает риск повреждения товаров и обеспечивает постоянное и точное управление запасами в режиме реального времени.
• Использование пространства и площади: Вертикальная конструкция позволяет хранить максимальное количество товаров на минимальной площади, что приводит к значительной экономии затрат на землю и строительство.
• Безопасность и эргономика: Поскольку сотрудники больше не находятся в автоматизированных проходах, риск несчастных случаев на рабочем месте значительно снижается. Рабочие места в предварительных зонах спроектированы по принципу «товар к человеку», когда товары доставляются сотрудникам эргономически правильным способом, без необходимости преодолевать большие расстояния.
• Сокращение затрат: снижение потребности в персонале, снижение затрат на электроэнергию на перемещение и высокая эффективность значительно сокращают эксплуатационные расходы на единицу обработанного груза.

Однако эти преимущества сопряжены с определенными трудностями. Первоначальные инвестиции в строительство автоматизированного многоярусного склада весьма высоки. Планирование чрезвычайно сложно и требует глубоких экспертных знаний. Более того, система с высокой степенью взаимосвязанности, недостаточным резервированием и ненадлежащим обслуживанием несёт риск полного отказа, способного парализовать всю работу.

Автоматизированный многоярусный склад — это гораздо больше, чем просто высокая полка. Это физическая трёхмерная база данных, доступ к которой осуществляется в режиме реального времени. На складе с ручным управлением точное положение паллеты часто известно лишь приблизительно, доступ может быть заблокирован другими товарами, а информация об инвентаризации в системе часто неточна или поступает с задержкой. В отличие от этого, на автоматизированном многоярусном складе каждая операция по хранению и выгрузке товаров контролируется, отслеживается и регистрируется центральной системой управления складом (WMS). Точное положение каждой единицы груза известно с точностью до миллиметра и может быть получено в любой момент. Эта 100% прозрачность в сочетании с гарантированным прямым доступом к каждому отдельному товару превращает склад из пассивного хранилища в активный, высокодинамичный и интеллектуальный буфер. Именно это свойство «детерминированного хранения» – способность точно знать, где находится каждый предмет в любой момент времени и сколько времени потребуется для доступа к нему – является важнейшей технологической предпосылкой, делающей перенос этой логики в гораздо более хаотичный и сложный мир контейнерной логистики возможным и ценным изначально. Без этой особенности контейнерный склад HRL был бы всего лишь впечатляющей стальной конструкцией, а не логистической революцией.

Инновация – адаптация технологии многоярусных складов для контейнерных терминалов

Смена парадигмы на набережной – от горизонтального хаоса к вертикальному порядку

Принцип работы традиционных контейнерных терминалов является прямым наследием ранних этапов контейнеризации. Он основан на принципе блочного хранения, занимающего много места, на обширных мощёных площадках, известных как контейнерные площадки. Доминирующими технологиями являются козловые краны на пневмоходу ( – ) или портальные контейнеровозы. Эти устройства перемещают тяжёлые стальные контейнеры и укладывают их в длинные ряды и блоки, обычно в четыре-шесть ярусов.

Эта система, функционировавшая десятилетиями, обнаруживает свои фундаментальные недостатки под давлением современной глобальной торговли. Самая серьёзная и неотъемлемая проблема эффективности — это так называемые «перестановки». Чтобы добраться до конкретного контейнера, находящегося внизу штабеля, все контейнеры, расположенные выше, необходимо сначала поднять и временно разместить в другом месте. Эти непроизводительные перемещения, не создающие прямой ценности, составляют от 30% до 60% всех крановых операций, в зависимости от загрузки терминала. Они приводят к огромным потерям времени и энергии, блокируют ценное оборудование и приводят к цепной реакции задержек. Следствием этого являются низкая эффективность использования пространства, непредсказуемые и зачастую длительные сроки обработки судов и грузовиков, высокие эксплуатационные расходы из-за массового использования дизельного оборудования и хронические заторы на привокзальной площади терминалов.

Именно здесь на помощь приходит концепция многоярусного склада (HBS), радикально отходящая от этой логики. Она напрямую применяет принцип промышленного многоярусного склада к контейнерной логистике. Основной принцип революционен в своей простоте: вместо хаотично уложенных друг на друга контейнеров каждый отдельный контейнер хранится в отдельном, постоянно адресуемом стеллажном отсеке внутри гигантской стальной конструкции.

Настоящая революция кроется в следствии этого принципа: 100% прямой доступ. Поскольку каждый контейнер хранится в отдельном отсеке, автоматизированная система хранения и поиска может получить к нему доступ и извлечь его в любое время, не перемещая ни одного другого контейнера. Неэффективное и дорогостоящее перештабелирование полностью устраняется. Каждый подъем крана становится производительным действием, создающим добавленную стоимость. Эта концепция решает фундаментальную проблему компромисса между высокой плотностью хранения и высокой эффективностью доступа, которая парализует традиционные терминалы. Контейнерный терминал превращается из неповоротливого, реактивного склада в высокодинамичный, проактивный сортировочный и буферный центр, работающий детерминированно и с точным планированием.

Следующее сравнение иллюстрирует качественные и количественные различия между традиционными системами и подходом ОБДХ.

Сравнение решений по хранению: HBS как инновация для эффективности и защиты окружающей среды

Сравнение различных решений для хранения показывает, что HBS выделяется как инновация с точки зрения эффективности и защиты окружающей среды. В то время как контейнерные терминалы и терминалы RTG достигают лишь низкой или средней производительности с точки зрения эффективности использования пространства при сравнительно небольшой высоте штабелирования, контейнерный многоярусный склад (HBS) обеспечивает очень высокую производительность пространства, увеличивая вместимость до трёх раз на той же площади и позволяя размещать контейнеры на высоте до одиннадцати уровней. Что касается доступа, HBS обеспечивает оптимальную эффективность благодаря 100% прямому индивидуальному доступу без перекладывания, в то время как традиционные системы хранения характеризуются более чем средним количеством непродуктивных перекладываний. С точки зрения уровня автоматизации, HBS полностью автоматизирован (уровни 0-3), в то время как портальные терминалы и терминалы RTG используют только ручные или частично автоматизированные процессы. Операционная модель HBS является капиталоёмкой (CAPEX), но обеспечивает низкие эксплуатационные расходы (OPEX) в отличие от трудоёмких, занимающих много места и энергии моделей других систем. Энергопотребление HBS также значительно ниже благодаря полностью электрическому режиму работы и рекуперации энергии, поскольку отсутствуют непроизводительные поездки. HBS также обеспечивает очень высокую предсказуемость с детерминированным и постоянным временем доступа, в то время как другие системы предлагают переменную или довольно посредственную предсказуемость. Наконец, будучи закрытым зданием, HBS обеспечивает полную защиту от погодных условий и воздействия окружающей среды, защищая грузы и снижая уровень шума и света – преимущество, которого лишены системы хранения на открытом воздухе, такие как портальные контейнеровозы и станции RTG.

Техническая метаморфоза – как промышленный склад становится контейнерным терминалом

Перенос концепции многоярусного склада на контейнерные терминалы — это гораздо больше, чем просто масштабирование существующих систем. Это инженерный подвиг, требующий глубоких технических преобразований и расширяющий границы материаловедения, техники управления и структурного анализа. Самая большая проблема заключается в управлении огромными габаритами и весом. В то время как типичный промышленный поддон весит около 1,5 тонн, загруженные 20-, 40- или 45-футовые ISO-контейнеры могут весить до 36 и даже 40 тонн. Такое масштабное масштабирование требует фундаментальной перестройки всех несущих компонентов.

Конструкция полки

Стальная стеллажная конструкция должна быть спроектирована так, чтобы выдерживать экстремальные точечные нагрузки и огромную общую нагрузку. Структурная целостность такой конструкции, которая может достигать высоты более 50 метров, критически важна и требует сложных расчётов и проверок для обеспечения абсолютной устойчивости. Помимо вертикальных нагрузок, конструкция также должна выдерживать значительные боковые нагрузки, вызванные ветром (особенно в случае самонесущих силосов), сейсмической активностью или динамическими нагрузками от работающих кранов.

Машины хранения и поиска (РБГ)

Системы хранения и выгрузки контейнеров (SRM) не являются стандартным оборудованием, а представляют собой узкоспециализированные краны большой грузоподъёмности. Они должны быть способны не только безопасно поднимать грузы весом более 40 тонн, но и перемещать их с высокой скоростью и ускорением, а также позиционировать с точностью до миллиметра. Ключевую роль здесь играет приводная техника. Мощные частотно-регулируемые приводы обеспечивают динамичные перемещения, а системы рекуперации энергии возвращают энергию, высвобождаемую при торможении или опускании груза, что значительно повышает энергоэффективность.

Грузоподъемное оборудование (ЛАМ)

В качестве грузоподъемных устройств (ПДМ) простые вилочные захваты заменяют сложные спредеры. Эти захватные системы должны надежно захватывать контейнеры за стандартные угловые литые элементы. Для работы с контейнерами различных стандартных размеров (20-, 40- и 45-футовыми) эти спредеры должны быть телескопическими и полностью автоматически регулироваться под нужную длину.

Интерфейсы к портовому миру

Ещё одной серьёзной проблемой является проектирование интерфейсов с портовой средой. HBS не работает в вакууме. Он должен быть органично соединён с водными процессами (погрузкой и разгрузкой крупными судовыми кранами) и наземными транспортными системами (автомобильным, железнодорожным, внутренним водным транспортом, автоматически управляемыми транспортными средствами – AGV)). Поскольку эти внешние процессы часто асинхронны и менее предсказуемы, чем внутренние процессы HBS, для разделения различных процессов и обеспечения бесперебойного и бесперебойного процесса необходимы интеллектуальные буферные зоны, специальные перегрузочные станции и сложные конвейерные системы.

Настройка программного обеспечения

Наконец, программное обеспечение также требует обширной настройки. Система управления складом (WMS) для контейнерного склада должна выполнять гораздо больше функций, чем просто управление местами хранения. Она должна координировать сложную, динамичную работу тысяч контейнеров, зависящую от множества внешних факторов, таких как прибытие судов, временные окна для грузовиков, таможенные правила и внесение изменений в расписание в последнюю минуту судоходными компаниями. Система должна взаимодействовать в режиме реального времени с вышестоящей системой управления терминалом (TOS) и разрабатывать forward-looking стратегии для оптимизации процессов хранения и выдачи грузов.

Таким образом, перенос технологий из промышленности в порт – нетривиальный шаг. Динамика, создаваемая ускорением и замедлением 40-тонного груза на высоте 50 метров, создаёт огромные силы, которые должны быть безопасно преодолены конструкцией и приводами. Несмотря на такую огромную массу, точность позиционирования должна составлять порядка миллиметра, чтобы гарантировать безопасную и безаварийную работу. Ключевым фактором, определяющим доверие портовых операторов к миллиардным инвестициям в эту новую технологию, является проверенный опыт производителей систем. Компании, которые могут продемонстрировать многолетний опыт круглосуточной эксплуатации мощных логистических систем для 50-тонных рулонов стали в самых суровых промышленных условиях, обладают необходимым авторитетом и знанием предметной области для достижения этого инженерного подвига. Инновация заключается не в изобретении самой системы HRL, а в смелом и высококвалифицированном применении её принципов к совершенно новому размерно-весовому классу – яркий пример поэтапных инноваций с поистине революционным результатом.

Обзор подходов к решению и архитектур систем

По мере развития рынка автоматизированных контейнерных многоярусных складов появляются различные стратегические подходы и системные архитектуры. Они различаются не столько по базовой технологии – прямому доступу к каждому контейнеру в стеллажной системе – сколько по философии бизнеса, стратегии масштабирования и степени кастомизации. Стратегическая оценка этих подходов раскрывает динамику развития новой технологической области.

Подход 1: Поставщик полного спектра услуг модульной точности (пример: LTW Intralogistics)

Этот подход представляет собой особый вариант индивидуального подхода, характеризующийся высочайшим качеством производства и полной отраслевой нейтральностью. Компания LTW Intralogistics GmbH из Вольфурта (Австрия), как признанный поставщик полного спектра услуг с более чем 40-летним опытом, придерживается уникальной философии бизнеса: сочетать точное производство по высочайшим стандартам с полностью индивидуальными интралогистическими решениями.

Уникальность этого подхода заключается в производстве по высочайшим стандартам качества. Это означает, что все подвижные компоненты – от систем хранения и поиска до вертикальных конвейеров и передаточных тележек – производятся на современном производственном оборудовании с соблюдением крайне жестких производственных допусков. Это обеспечивает исключительную прочность и точность, гарантируя точную транспортировку материалов даже на высоте 40 метров и более.

Будучи поставщиком полного спектра услуг с более чем 1000 успешно реализованных проектов, LTW установила более 2400 складских и поисково-разгрузочных машин в более чем 35 странах. Компания отличается полной отраслевой нейтральностью – от пищевой промышленности до автомобильной и высокочувствительной фармацевтической промышленности, разрабатывая индивидуальные решения.

Особого внимания заслуживает опыт LTW в области решений для тяжёлых условий эксплуатации и специальных задач: компания уже внедрила многоярусные контейнерные склады грузоподъёмностью 18 000 кг и обладает специализированным опытом работы с экстремальными требованиями, такими как хранение грузов длиной 31 метр или использование кранов-штабелёров высотой до 44 метров. Разработанное компанией программное обеспечение LTW LIOS (LTW Intralogistics Operating System) обеспечивает эффективную интеграцию всех компонентов системы.

Стратегическое преимущество такого подхода заключается в уникальном сочетании стандартизации и полной кастомизации: в то время как основные компоненты производятся на высокоточном производстве в соответствии с проверенными высочайшими стандартами качества, LTW может полностью сосредоточиться на планировании, системной интеграции и разработке решений, ориентированных на конкретного заказчика. Это обеспечивает идеальный баланс между экономичным производством и максимальной адаптивностью.

LTW позиционирует себя как компания, предлагающая решения для сложных задач – от стандартных систем хранения на паллетах и систем глубокой заморозки до необычных индивидуальных решений, таких как хранение лодок или деревянные стеллажи. Философия компании — «ничего нельзя сделать» – подход, который стал возможен благодаря исключительной гибкости производства и многолетнему опыту в области инжиниринга.

Такой подход особенно привлекателен для требовательных проектов со специальными техническими задачами, требующими максимальной готовности, долговечности и точности – характеристик, гарантированных десятилетиями опыта и высочайшим качеством изготовления.

Подход 2: стандартизированный масштабируемый продукт (пример: BOXBAY)

Второй подход, ярко представленный совместным предприятием BOXBAY – кооперативом глобального портового оператора DP World и немецкого производителя оборудования SMS group, – направлен на разработку высокостандартизированного и модульного продукта HBS, который можно эффективно и воспроизводимо внедрять по всему миру. Философия этого подхода заключается в снижении сложности планирования и ускорении внедрения за счет использования проверенных, заранее определенных строительных блоков. Архитектура состоит из четко определенных складских блоков или модулей, которые можно комбинировать в соответствии с требованиями терминала к вместимости, а также впоследствии постепенно расширять без прерывания текущей работы. Для обеспечения гибкой интеграции в различные конфигурации терминала этот подход предлагает различные конфигурации интерфейсов. К ним относятся система SIDE-GRID®, в которой контейнеры перегружаются на портальные контейнеровозы в передней части проходов, и система TOP-GRID®, в которой автоматизированные управляемые транспортные средства (AGV) перемещаются под приподнятой конструкцией стеллажей и обслуживаются сверху кранами-штабелерами. Основное внимание уделяется глобальному масштабированию и быстрому проникновению на рынок за счет подхода, предполагающего повторяемость продукта, что особенно привлекательно для крупных операторов, работающих по всему миру, и новых строительных проектов («гринфилд»).

Подход 3: Индивидуальный подход к проектированию предприятий (пример: Vollert, Amova)

Этот подход отражает классическую силу европейского, и в особенности немецкого, машиностроения и проектирования установок: разработку высокоиндивидуализированных, индивидуальных решений. Такие компании, как Vollert и Amova (входящие в группу SMS, но имеющие собственное присутствие на рынке), придерживаются философии, согласно которой каждый терминал и каждый клиент имеют уникальные требования, требующие особого решения. Вместо того, чтобы предлагать стандартный продукт, каждая установка проектируется как масштабный индивидуальный проект, точно адаптированный к местным условиям, существующим процессам и стратегическим целям заказчика. Благодаря этому архитектура системы отличается высокой гибкостью с точки зрения планировки, высоты здания, подключения к существующей инфраструктуре и выбора используемых компонентов. Такой подход особенно хорошо подходит для сложных проектов модернизации существующих терминалов («браунфилд»), где новые технологии должны быть органично интегрированы в устоявшуюся и зачастую ограниченную среду. Основное внимание здесь уделяется глубокому, ориентированному на решение проекту, который обеспечивает максимальную индивидуализацию и оптимальную интеграцию процессов.

Подход 4: Технологическое партнерство (пример: Konecranes/Pesmel)

Четвертый путь выхода на рынок — стратегическое сотрудничество между опытными специалистами. Одним из примеров является партнерство между Konecranes, одним из ведущих мировых производителей портовых кранов с глобальной сетью продаж и обслуживания, и Pesmel, финским экспертом в области автоматизированных многоярусных складских технологий для тяжелой промышленности. Философия этого подхода заключается в разумном сочетании взаимодополняющих преимуществ для сокращения сроков вывода продукции на рынок и минимизации рисков разработки. Полученное решение, получившее название «Автоматизированное многоярусное контейнерное хранилище (AHBCS)», основано на проверенной и надежной технологии многоярусных складов Pesmel и объединено с передовыми системами кранов и управления Konecranes для создания интегрированного решения. Такой подход — разумное решение «производить или покупать», позволяющее крупному и устоявшемуся игроку, такому как Konecranes, быстро выйти на этот новый привлекательный рынок, избежав многолетних дорогостоящих внутренних разработок.

Такое разнообразие бизнес-моделей наглядно свидетельствует о жизнеспособности и огромном потенциале рынка контейнерных многоярусных складов. Единого, бесспорного решения пока не существует. Конкуренция ведётся не только на технологическом уровне, но и на уровне бизнеса и стратегий внедрения. Продуктовый подход нацелен на экономию за счёт масштаба и скорости, подход к проектированию предприятий – на максимальную адаптивность и экспертизу в решении проблем, а партнёрский подход – на разумное использование синергетического эффекта. Какой подход возобладает в долгосрочной перспективе, зависит от конкретных потребностей различных сегментов рынка – от глобальных операторов, строящих стандартизированные терминалы с нуля, до региональных портов, которым необходимо проводить сложную модернизацию уже существующих объектов.

Цифровая нервная система – роль TOS, WMS и цифрового двойника в «Порте 4.0»

Физическая автоматизация посредством впечатляющих многоярусных складов — это лишь видимая оболочка гораздо более глубокой трансформации. Она является неотъемлемым компонентом и одновременно важнейшим фактором реализации более комплексной концепции «Порт 4.0». Эта цифровая экосистема направлена на преобразование порта в полностью прозрачный, проактивный и высокоэффективный логистический центр посредством интеллектуального сетевого взаимодействия таких технологий, как Интернет вещей (IoT), искусственный интеллект (ИИ), большие данные и блокчейн. HBS — это не просто приложение в рамках этой экосистемы, а фундаментальная платформа, обеспечивающая её полноценное развитие.

Цифровая нервная система автоматизированного терминала имеет иерархическую структуру:

Терминальная операционная система (TOS)

Это комплексное программное обеспечение для управления и планирования всего портового терминала. Система управления операционной системой (TOS) координирует основные процессы: управляет причалами судов, планирует последовательность погрузки и разгрузки, контролирует распределение временных интервалов для грузовиков и поездов, а также осуществляет комплексное планирование складских зон на территории терминала. Это мозг, принимающий стратегические решения.

Система управления складом (WMS) / Система контроля склада (WCS)

Это специализированное программное обеспечение является операционным сердцем многоярусного склада. Оно подчиняется системе TOS и отвечает за микроскопическую настройку всех процессов в системе HBS. Система WMS управляет каждым отдельным складом, оптимизирует стратегии перемещения и последовательность перемещения кранов-штабелеров для минимизации порожних пробегов, а также контролирует все подключенные конвейерные технологии. Для бесперебойной работы критически важен бесперебойный, двунаправленный интерфейс в режиме реального времени между системой TOS верхнего уровня и специализированной системой WMS.

Датчики (Интернет вещей)

Множество датчиков – камеры, RFID-считыватели, лазерные сканеры и датчики положения на кранах, транспортных средствах и контейнерах – служат органами чувств системы. Они непрерывно собирают данные в режиме реального времени о личности, местоположении, весе и состоянии каждого контейнера и оборудования на терминале.

Автоматизированные транспортные средства (AGV и RBG)

Они — «мышца» системы. Они выполняют команды по физической транспортировке, получаемые от WCS. Их движения координируются и отслеживаются в режиме реального времени, чтобы избежать столкновений и оптимизировать поток материалов.

Искусственный интеллект (ИИ)

Алгоритмы ИИ — это обучающийся мозг системы. Они используют огромные объёмы данных, собранных датчиками Интернета вещей, для выявления закономерностей и непрерывной оптимизации процессов. Например, ИИ может разрабатывать forward-looking стратегии хранения, автоматически размещая контейнеры, которые, как ожидается, вскоре снова понадобятся, в «горячих точках» вблизи точки извлечения. Он может прогнозировать оптимальное время для проведения SRM (прогностического обслуживания) до возникновения сбоя или минимизировать энергопотребление всей системы благодаря интеллектуальной балансировке нагрузки.

Цифровой двойник

Высшим уровнем этой интеграции является цифровой двойник. Это точная виртуальная копия физического порта в масштабе 1:1 в среде моделирования, постоянно пополняемая данными о работе в режиме реального времени. Такой цифровой двойник позволяет без риска тестировать и оптимизировать новые процессы, изменять схемы расположения или реагировать на сложные аварийные ситуации до их внедрения в реальных условиях. Его также можно использовать для обучения персонала или демонстрации клиентам улучшений производительности.

Внедрение HBS является важнейшим катализатором функционирования экосистемы Port 4.0. Традиционные терминалы по своей природе хаотичны и непредсказуемы. Точное время, необходимое для доступа к конкретному контейнеру, варьируется и зависит от его случайного положения в стеке. Цифровой двойник такой системы мог бы лишь неточно моделировать его поведение и, следовательно, имел бы ограниченную ценность для оптимизации. Прогнозы ИИ были бы подвержены высокой неопределенности. HBS, с другой стороны, делает процесс хранения детерминированным: доступ к любому контейнеру имеет точно определенное, постоянное время и столь же определенные энергозатраты. Эта абсолютная предсказуемость и высокая точность данных создают чистую и надежную основу данных, необходимую передовым моделям ИИ для выполнения надежной оптимизации и полной реализации их потенциала. Цифровой двойник терминала HBS может точно моделировать и предсказывать поведение реальной системы, делая моделирование и анализ осмысленными и ценными. Таким образом, инвестиции в аппаратное обеспечение HBS неразрывно связаны с инвестициями в передовую инфраструктуру данных и программного обеспечения. Физический порядок HBS создает цифровой порядок, необходимый для следующего уровня повышения эффективности с помощью ИИ и моделирования.

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

Стратегический императив – почему Европа должна стремиться к технологическому лидерству

Конкурентоспособность в мировом портовом концерте

Европейские морские порты являются центральными торговыми воротами континента, но они испытывают растущее многоплановое давление. Согласно прогнозам Европейской комиссии, грузооборот портов ЕС к 2030 году увеличится на 50%. В то же время тенденция к увеличению грузооборота судов всё большего размера приводит к экстремальным пикам пропускной способности, которые нагружают существующую инфраструктуру до предела её возможностей. В этих условиях конкуренция становится всё более острой. Крупнейшие транспортные узлы, такие как Гамбург, Роттердам и Антверпен, конкурируют за грузопотоки не только друг с другом, но и с развивающимися портами за пределами ЕС, некоторые из которых работают с огромными государственными субсидиями. В этом глобальном контексте эффективность, скорость, надёжность и издержки являются решающими факторами, определяющими долю рынка и экономический успех.

Внедрение автоматизированных контейнерных многоярусных складов (HBS) является решающим конкурентным преимуществом, преобразуя эффективность работы порта на нескольких уровнях:

Значительно более высокая пропускная способность

Основным преимуществом HBS является полное исключение непроизводительного перештабелирования. В сочетании с высокой скоростью полностью автоматизированных систем это приводит к значительному увеличению количества контейнерных перевозок в час и на гектар терминальной площади. Сокращение времени погрузки и разгрузки всё более крупных судов сокращает их дорогостоящее время простоя в порту. Одновременно с этим время обработки грузовых автомобилей может быть сокращено до 20%, что снижает заторы на входе и повышает эффективность наземной логистической цепочки.

Значительное расширение мощностей на существующих площадях

Для многих исторически сложившихся городских европейских портов физическое расширение практически невозможно. Пространство крайне ограничено и требует больших затрат. HBS предлагает революционное решение: благодаря последовательному использованию вертикального расположения, вместимость хранилищ может быть утроена или даже учетверена на той же площади. Это позволяет таким портам, как Гамбург или Роттердам, управлять своим ростом, не прибегая к дорогостоящему и зачастую спорному с экологической и политической точки зрения расширению портов за счёт намыва земель.

Надежность и предсказуемость как новый качественный признак

Детерминированные процессы в системе HBS обеспечивают точное и надежное прогнозирование сроков обработки грузов. Водитель грузовика получает фиксированное временное окно, которого можно придерживаться, а судоходная компания может быть уверена в своевременной отправке своего судна. Эта предсказуемость — бесценное преимущество в современных плотных цепочках поставок, работающих по принципу «точно вовремя». Она улучшает интеграцию порта в глобальные логистические сети и повышает его привлекательность для экспедиторов и судоходных компаний, которым необходимо оптимизировать собственные ресурсы и графики.

Внедрение технологии HBS выводит конкуренцию на новый уровень. Порт превращается из простого пункта перевалки грузов и снижения затрат в высокоинтегрированный логистический центр с высокой добавленной стоимостью. Конкурентоспособность теперь определяется не только портовыми сборами за обработанный контейнер, но и всё больше качеством, скоростью и надёжностью предлагаемых услуг, а также глубиной интеграции в цепочки поставок клиентов. Порт, использующий HBS, может предлагать новые услуги, основанные на данных, такие как гарантированное время обработки, бесперебойное цифровое подключение к производственной логистике промышленных компаний или улучшенное отслеживание грузов в режиме реального времени. Это технологическое превосходство позволяет европейским портам дифференцироваться в условиях глобальной конкуренции и превратиться из простого поставщика инфраструктуры в незаменимого стратегического партнёра мировой промышленности. Это критически важный шаг для долгосрочного выживания в условиях конкуренции с портами в других регионах мира, получающими значительные субсидии.

Геополитический суверенитет и технологическая устойчивость

Стратегическое значение европейских морских портов выходит далеко за рамки их экономической функции. Они представляют собой критически важные объекты инфраструктуры, составляющие основу безопасности поставок и экономической независимости Европейского союза. На этом фоне в политических и экономических кругах растет обеспокоенность растущим влиянием третьих стран, особенно Китая, на эти важные транспортные узлы. За последние два десятилетия контролируемые государством или находящиеся под его влиянием субъекты вложили значительные средства в европейские портовые терминалы, обеспечив себе значительные доли и влияние.

Такое развитие событий всё чаще воспринимается как стратегическая уязвимость. Зависимость от иностранных операторов и, возможно, также от иностранных технологий в критически важных инфраструктурных областях может подорвать безопасность, экономический суверенитет и устойчивость отдельных государств-членов и ЕС в целом. Болезненный опыт односторонней энергетической зависимости от России обострил понимание подобных рисков и сформировал политическую волю к упреждающему предотвращению возникновения новых зависимостей, на этот раз в транспортном секторе.

В этом геополитическом контексте разработка и освоение технологии HBS оказывается эффективным инструментом укрепления европейского суверенитета и устойчивости:

Технологическое лидерство как гарантия независимости

Разработка, производство и экспорт передовых в мире технологий для автоматизации контейнерных портов европейскими, особенно немецкими, компаниями обеспечивает технологический суверенитет в секторе первостепенной стратегической важности. Это снижает зависимость от неевропейских поставщиков технологий и гарантирует, что стандарты безопасности, защиты данных и операций будут определяться европейскими игроками.

Укрепление отечественной портовой отрасли

Внедрение этой передовой, разработанной в Европе технологии позволяет европейским портовым операторам повысить свою эффективность и конкурентоспособность, укрепляя их позиции в прямой конкуренции с терминалами, контролируемыми неевропейскими государственными компаниями.

Стратегическая альтернатива в глобальной системной конкуренции

В рамках своей инициативы «Глобальные ворота» Европейский союз поставил перед собой цель создания ценностно-ориентированной и стратегической альтернативы китайской инициативе «Один пояс, один путь». Продвижение и экспорт передовых европейских портовых технологий является неотъемлемой частью этой стратегии. Это способствует развитию глобальной сети портов-партнёров, основанной на европейских технологических стандартах, прозрачных бизнес-моделях и взаимной выгоде.

Повышение устойчивости глобальных цепочек поставок

Терминалы HBS также способствуют физической устойчивости цепочек поставок. Их огромная вместимость позволяет им поддерживать большие буферные запасы, тем самым лучше смягчая колебания и сбои в мировой торговле. Высокий уровень автоматизации также делает их менее уязвимыми к внезапной нехватке рабочей силы, например, во время пандемий, что повышает надежность поставок.

Таким образом, разработка и экспорт технологий HBS – это нечто большее, чем просто прибыльный бизнес. Это активный вклад в реализацию европейской стратегии экономической безопасности и укрепление геополитического потенциала. Контроль над критически важными технологиями – ключевой элемент глобальной конкуренции между системами. Поставщики технологий для портов будущего не только определяют технические стандарты, но и имеют доступ к критически важным потокам данных и выстраивают долгосрочные стратегические партнёрства. Поставляя эти технологии в порты Африки, Южной Америки или Азии, европейские компании не просто экспортируют оборудование, но и создают европейскую модель эффективности, устойчивого развития и операционного управления. Они создают факты и объединяют стратегических партнёров в европейскую экономическую и ценностную экосистему. Таким образом, продвижение технологий HBS – это высокоэффективный инструмент промышленной политики и геополитики, который укрепляет европейскую экономику изнутри, одновременно проецируя европейское влияние и европейские стандарты вовне – прямой и конструктивный ответ на стратегические вызовы, брошенные другими мировыми державами.

«Зеленый порт» как конкурентное преимущество

В то время, когда проблема изменения климата доминирует в глобальной повестке дня, судоходство и связанные с ним порты испытывают колоссальное давление, требующее преобразований. Будучи значительными источниками выбросов парниковых газов и загрязняющих веществ, они являются ключевыми объектами амбициозных целей «Зелёной сделки» ЕС. Видение ясно: порты должны превратиться из простых перевалочных пунктов в центральные энергетические узлы будущего, играя ключевую роль в энергетическом переходе. Концепция автоматизированного многоярусного контейнерного склада (HBS) зарекомендовала себя как ключевая технология, позволяющая совместить экономику и экологию и превращающая «Зелёный порт» из видения в измеримую реальность.

Вклад HBS в устойчивое развитие разнообразен и значим:

Полная электрификация и устранение местных выбросов

Наиболее фундаментальным достижением является изменение концепции привода. Все подвижные компоненты HBS – от кранов-штабелёров до подключённых конвейеров – полностью электрические. Это заменяет парк дизельных RTG, портальных контейнеровозов и терминальных тягачей, которые являются причиной значительных выбросов CO2, оксидов азота и твёрдых частиц в традиционных портах. Таким образом, работа HBS осуществляется без выбросов на местном уровне.

Максимальная энергоэффективность

Устойчивость HBS выходит далеко за рамки простой электрификации. Благодаря полному устранению непроизводительных операций по переукладке грузов, общее потребление энергии на один обработанный контейнер значительно сокращается. Энергия теперь используется только для транспортировки с добавленной стоимостью. Кроме того, современные электроприводы оснащены системами рекуперации энергии. При замедлении тяжёлого оборудования или опускании тяжёлых контейнеров высвобождаемая кинетическая и потенциальная энергия преобразуется в электроэнергию и возвращается в энергосистему, а не теряется в виде тепла.

Интеграция возобновляемых источников энергии

Архитектура зданий HBS создаёт идеальные условия для децентрализованной генерации энергии. Обширные плоские крыши складских зданий идеально подходят для установки крупных фотоэлектрических систем. В зависимости от местоположения и интенсивности солнечного излучения такая система может покрыть значительную часть собственных потребностей терминала в электроэнергии или даже стать источником чистой энергии, обеспечивая работу с нулевым уровнем выбросов CO2.

Значительная экономия земли и защита экосистем

Вертикальное хранение позволяет сократить необходимое пространство для того же количества контейнеров до 70% по сравнению с традиционными площадками. Это не только экономическое преимущество в дорогих районах, но и важное экологическое преимущество. Защищаются ценные и уязвимые прибрежные экосистемы, а также снижается потребность в дальнейшей изоляции земель. Освобожденные территории потенциально могут быть восстановлены или преобразованы в зеленые зоны.

Снижение уровня шума и светового загрязнения

Все складские операции осуществляются в закрытом, часто звукоизолированном здании. Это значительно снижает уровень шума для сотрудников и жителей прилегающих жилых районов. Благодаря полной автоматизации систем, постоянное освещение внутри склада не требуется, что минимизирует световое загрязнение, особенно в ночное время.

Таким образом, концепция HBS представляет собой редкий и впечатляющий пример того, как технологическая инновация может радикально повысить как экономическую эффективность, так и экологическую устойчивость одновременно и неразрывно. Она разрешает кажущееся противоречие между экономическим ростом и защитой окружающей среды. Традиционно повышение эффективности в портах часто означало увеличение площади, увеличение количества дизельного оборудования и, как следствие, увеличение выбросов. Концепция HBS меняет эту логику. Рост производительности достигается за счёт более интеллектуальной работы (отсутствие необходимости переукладки) и эффективного использования ресурсов (вертикальность, электрификация, рекуперация энергии), а не за счёт грубой силы. Экономические преимущества – снижение эксплуатационных расходов за счёт сокращения расходов на энергию и персонал – напрямую связаны с экологическими преимуществами – отсутствием локальных выбросов, сокращением землепользования, снижением уровня – . Этот симбиоз делает технологию HBS не только привлекательным вариантом, но и ключевой технологией для достижения обязательных климатических показателей ЕС. Порт, использующий эту технологию, не только улучшает свой баланс, но и обеспечивает себе социальное и политическое признание («лицензию на эксплуатацию») в мире, где устойчивое развитие всё чаще становится условием экономического успеха.

Возможности промышленной политики для европейского машиностроения и строительства промышленных объектов

Европа сталкивается с критической проблемой в глобальном технологическом ландшафте. Особенно в высокотехнологичных цифровых областях континент рискует отстать от динамики инноваций США и Китая. Анализ показывает, что частные расходы на исследования и разработки в ЕС значительно ниже в процентном отношении к валовому внутреннему продукту, чем в США, и что в европейской промышленности по-прежнему доминируют традиционные секторы, такие как автомобильная промышленность. Чтобы избежать этой «технологической ловушки», необходимы стратегические инициативы, основанные на существующих преимуществах и открывающие новые, глобально конкурентоспособные технологические направления.

Развитие автоматизированных многоярусных контейнерных складов представляет собой именно такую область – превосходную возможность для промышленной политики, в которой европейские компании в настоящее время занимают неоспоримое мировое лидерство. Создание и становление этого нового рынка открывает огромные возможности для укрепления промышленной базы Европы:

Экспорт сложных высоких технологий

Глобальный спрос на более эффективные и устойчивые портовые решения создаёт новый огромный рынок для сложных объектов, «сделанных в Европе». Каждый HBS представляет собой крупный проект стоимостью в сотни миллионов евро. Успех в этом сегменте обеспечивает высококвалифицированные рабочие места в сфере исследований, разработок, инжиниринга, производства и управления проектами, а также укрепляет экспортный баланс.

Использование и дальнейшее развитие основных компетенций

Технология HBS не является чужеродным элементом, а глубоко укоренена в традиционных преимуществах немецкого и европейского машиностроения и производства оборудования. Такие качества, как точность стальных конструкций, надёжность при длительной нагрузке, долговечность компонентов и способность интегрировать сложные механические, электрические и программные системы, являются ключевыми факторами успеха. HBS представляет собой дальнейшее развитие этих ключевых компетенций в цифровую эпоху.

Создание инновационной экосистемы

Ведущие компании по проектированию промышленных объектов, такие как SMS group, Vollert и Konecranes, работают не в вакууме. Вокруг них формируется обширная и глубокая экосистема, состоящая из высокоспециализированных поставщиков компонентов, таких как приводы, датчики и системы управления; разработчиков программного обеспечения для решений WMS и ИИ; инжиниринговых компаний, занимающихся структурным анализом и планированием; и научно-исследовательских институтов, работающих над технологиями нового поколения. Эта сеть укрепляет инновационный потенциал всего региона и создаёт самоподкрепляющийся цикл знаний и их применения.

Стратегическое значение этого сектора также всё больше осознаётся политиками. Европейский союз и национальные правительства запустили инициативы по повышению конкурентоспособности морской экономики и содействию развитию стратегических технологий. Недавно объявленная новая портовая стратегия ЕС, стратегия развития морской промышленности и специальные программы финансирования портовых инноваций, такие как немецкая программа IHATEC, направлены на улучшение рамочных условий для ведущих компаний и укрепление их позиций в глобальной конкуренции.

История успеха развития HBS может служить примером современной и успешной европейской промышленной политики. Она демонстрирует путь к преобразованию устоявшихся промышленных возможностей в совершенно новый, ведущий мировой технологический сектор посредством целенаправленных, ориентированных на применение инноваций. Отправной точкой служит сильная, но в некоторых областях потенциально стагнирующая, традиционная отрасль – тяжёлое машиностроение. Вместо того, чтобы пытаться догнать конкурентов в совершенно новых областях, где доминируют неевропейские игроки, таких как социальные сети или бытовая электроника, существующая ключевая компетенция мирового уровня – точная и надёжная обработка сверхтяжёлых грузов – применяется к новой, смежной и глобальной проблемной области – контейнерной логистике. Этот трансфер технологий приводит к прорывным инновациям, основанным на многолетнем опыте и проверенной надёжности – глубоко укоренившемуся конкурентному преимуществу, которое новым конкурентам будет очень сложно и медленно воспроизводить. Результатом становится создание нового глобального рынка, который европейские компании могут формировать и потенциально доминировать с самого начала. Вместо того чтобы просто сетовать на потерю конкурентоспособности, пример HBS демонстрирует проактивный путь вперед: разумное и стратегическое сочетание традиционного промышленного совершенства с перспективной цифровизацией и устойчивым развитием.

Xpert.Digital обладает глубокими знаниями различных отраслей. Это позволяет нам разрабатывать индивидуальные стратегии, которые точно соответствуют требованиям и задачам вашего конкретного сегмента рынка. Постоянно анализируя тенденции рынка и следя за развитием отрасли, мы можем действовать дальновидно и предлагать инновационные решения. Благодаря сочетанию опыта и знаний мы создаем добавленную стоимость и даем нашим клиентам решающее конкурентное преимущество.

Подробнее об этом здесь:

• Используйте 5 -кратную компетентность Xpert.Digital в одном пакете – от 500 евро/месяц

Рынок, проблемы и социальные аспекты

Динамика рынка и перспективы на будущее

Мировой рынок автоматизации портов, и особенно таких передовых решений, как HBS, уже не далёкая мечта, а динамичная и быстрорастущая экономическая реальность. Различные анализы рынка подтверждают его огромный коммерческий потенциал. Согласно одной из оценок, мировой рынок автоматизированных контейнерных терминалов оценивается в 10,89 млрд долларов США в 2023 году и прогнозируется рост до 18,95 млрд долларов США к 2030 году, что соответствует солидному среднегодовому темпу роста (CAGR) в 7,8%. Другие анализы ещё более оптимистичны, предсказывая рост более широкого рынка решений для автоматизации портов с 2,37 млрд долларов США в 2025 году до более 8 млрд долларов США к 2033 году, что будет представлять собой впечатляющий CAGR в 15,6%. Независимо от точных цифр, тенденция очевидна: спрос на технологии автоматизации портов огромен и продолжит существенно расти в ближайшие годы.

Этот рост обусловлен несколькими фундаментальными факторами. Прежде всего, это неуклонный рост мировой торговли, приводящий к постоянному увеличению объёмов грузоперевозок. В результате этого требования к эффективности, усугубляемые использованием всё более крупных контейнеровозов, вынуждают терминалы к модернизации. К этому добавляются такие проблемы, как нехватка квалифицированных рабочих и рабочей силы в отрасли, а также растущее внимание к безопасности труда и экологической устойчивости, что способствует внедрению автоматизации.

При внедрении этих технологий можно выделить две основные стратегии: проекты «браунфилд» и «гринфилд». В настоящее время проекты «браунфилд», то есть модернизация и переоснащение существующих терминалов, доминируют на рынке с долей более 68%. Для многих существующих портов это единственный жизнеспособный вариант, поскольку он позволяет наращивать пропускную способность и повышать эффективность без полной остановки работы. Однако самые высокие темпы роста ожидаются для проектов «гринфилд», то есть строительства новых терминалов на «чистых» площадках. Ожидается, что среднегодовой темп роста для этих проектов составит 9,6%, поскольку такой подход позволяет реализовать бескомпромиссную, оптимизированную с нуля технологию автоматизации без ограничений существующей инфраструктуры.

Технологическое развитие также не стоит на месте. Перспективы развития указывают на ещё более глубокую интеграцию искусственного интеллекта для самообучающейся оптимизации всей терминальной логистики. Также возможно бесшовное подключение автоматизированных терминалов к будущим автономным судам и беспилотным грузовикам, что может привести к полностью автоматизированной цепочке поставок от производителя до конечного потребителя. Особенно перспективной концепцией является физическое слияние HBS с промышленной логистикой. Вместо перегрузки контейнеров в порту и последующей их перевозки грузовиками на завод, HBS можно было бы присоединить непосредственно к производственному предприятию или крупному распределительному центру, полностью исключив необходимость автомобильных перевозок на «последней миле». Это привело бы к значительной экономии времени и средств, а также к дальнейшему сокращению выбросов.

Препятствия к реализации

Несмотря на огромный потенциал и позитивные рыночные перспективы, внедрение автоматизированных многоярусных складов в портах не гарантирует гарантированного успеха. Путь к вертикальной революции проложен через значительные препятствия и трудности, которые предстоит преодолеть операторам и поставщикам технологий.

Огромные инвестиционные затраты (CAPEX)

Возможно, самым большим препятствием являются чрезвычайно высокие первоначальные инвестиции. Строительство HBS — это крупный промышленный проект, стоимость которого может быстро достичь нескольких сотен миллионов или даже более миллиарда долларов США. Такие суммы представляют собой серьёзную финансовую проблему даже для крупных портовых операторов и часто оказываются непомерными для небольших региональных портов.

Сложность планирования и интеграции

Планирование терминала HBS — это чрезвычайно сложный, многолетний процесс, требующий глубоких знаний в области структурного анализа, машиностроения, электротехники и разработки программного обеспечения. Особой проблемой является бесперебойная интеграция нового сложного оборудования и программного обеспечения в разнородные ИТ-ландшафты (особенно операционные системы терминала) и физические процессы существующего порта, которые часто развивались десятилетиями.

Технические риски и надежность

HBS — это высоко взаимосвязанная система, все компоненты которой должны работать безупречно. Отказ одного ключевого компонента – будь то система хранения и выдачи, центральный конвейер или управляющее программное обеспечение – может потенциально парализовать весь склад и, следовательно, значительную часть операций терминала. Риск такого полного отказа должен быть минимизирован за счет комплексных концепций резервирования (например, нескольких SRM на проход), продуманных стратегий технического обслуживания, forward-looking , и планов действий в чрезвычайных ситуациях.

Кибербезопасность

Будучи критически важной инфраструктурой с цифровым управлением, автоматизированные терминалы представляют собой весьма привлекательную цель для кибератак. Успешная атака может не только нарушить работу системы, но и поставить под угрозу конфиденциальные данные или даже причинить физический ущерб. Поэтому обеспечение высочайшего уровня кибербезопасности — это не просто вариант, а абсолютная необходимость.

Споры о производительности

Один из самых отрезвляющих выводов, сделанных на примере первых в мире автоматизированных терминалов, заключается в том, что обещанный рост производительности не всегда достигается сразу или в полной мере. Многочисленные исследования и отчёты с мест эксплуатации показывают, что автоматизированное оборудование, особенно на начальном этапе, может работать медленнее, чем опытные крановщики-люди. Сложность систем может привести к непредвиденным заторам и простоям. Некоторые операторы отмечают, что производительность всё ещё отстаёт от производительности традиционных терминалов даже спустя несколько лет. Таким образом, успех автоматизации никоим образом не гарантирован и в значительной степени зависит от тщательного планирования, безупречного внедрения и эффективного управления производством.

Люди в автоматизированном мире – социально-экономические последствия

Технологическая и экономическая трансформация, вызванная автоматизацией портов, имеет серьёзные социальные последствия. Споры о будущем портов неразрывно связаны с вопросом о будущем рынка труда и социальной стабильности в портовых городах. Социально-экономические последствия значительны и неоднозначны.

Трансформация и потеря рабочих мест

По определению, автоматизация направлена на замену ручных процессов машинами. Это неизбежно приводит к фундаментальным изменениям и потенциально резкому сокращению традиционных портовых рабочих мест. Исследования показывают, что такие профессии, как крановщики, водители портальных контейнеровозов и швартовщики, которые десятилетиями формировали ландшафт портовых работ, могут потерять до 90% своих текущих задач из-за автоматизации. Специальный анализ прогнозирует, что переход к автоматизации может привести к сокращению числа рабочих мест на 50% для уже существующих проектов и до 90% для новых проектов.

Разрушение местной экономики

Во многих регионах работа докеров — это больше, чем просто работа. Она часто хорошо оплачивается, регулируется коллективными договорами и входит в профсоюзы, которые на протяжении поколений составляли основу местного среднего класса. Их потеря оказывает прямое и ощутимое негативное влияние на уровень доходов, покупательную способность и налоговые поступления в пострадавших портовых городах и общинах. Критики утверждают, что автоматизация в конечном итоге перекладывает местные зарплаты и налоги на прибыль международных судоходных компаний и иностранных технологических корпораций.

Появление новых, высококвалифицированных профилей работы

В то же время автоматизация создаёт новые рабочие места, хотя и с совершенно иным набором требований. IT-специалисты, инженеры-мехатроники, аналитики данных, разработчики программного обеспечения и системные инженеры, способные планировать, эксплуатировать, контролировать и обслуживать сложные системы, пользуются большим спросом. Происходит глубокий переход от физически тяжёлого труда к высококвалифицированным профессиям, требующим знаний.

Проблема дефицита навыков

Основная проблема этой трансформации — колоссальное несоответствие между навыками существующих сотрудников и требованиями новых рабочих мест. Опытный крановщик не может за одну ночь стать специалистом по программному обеспечению. Этот дефицит навыков — одно из главных препятствий на пути к социально приемлемой трансформации. Без масштабных, целенаправленных и долгосрочных инвестиций в программы переподготовки и повышения квалификации значительная часть существующих сотрудников рискует остаться в стороне.

Необходимость социального партнерства и социального диалога

Успешное внедрение технологий автоматизации зависит не только от их технического совершенства, но и, что особенно важно, от их общественного признания. Этого можно достичь только посредством активного и честного диалога между компаниями, профсоюзами, представляющими интересы работников, и политиками. Необходимы совместные концепции, чтобы смягчить социальные последствия негативных последствий, обеспечить справедливое участие оставшихся работников в повышении производительности, достигнутом за счет автоматизации, и активно формировать новый мир труда. Сопротивление и социальные конфликты неизбежны, если трансформация воспринимается исключительно как проект, реализуемый «сверху вниз» для снижения затрат.

Таким образом, дебаты вокруг автоматизации портов характеризуются глубокой амбивалентностью. На макроуровне технологические, экономические и экологические преимущества неоспоримы, и, пожалуй, нет альтернативы долгосрочной конкурентоспособности портов. Однако на местном, человеческом уровне социальные издержки и опасения реальны и значительны. Игнорирование этих издержек не только поставит под угрозу общественное принятие технологии, но и поставит под сомнение долгосрочный успех самой трансформации. Поэтому реальная задача заключается не в том, чтобы предотвратить автоматизацию, а в том, чтобы формировать её разумно, проактивно и социально ответственно. Технологические изменения должны неразрывно сопровождаться социальными изменениями, которые инвестируют в людей и обеспечивают максимально широкое и справедливое распределение плодов прогресса.

Прокладывая курс к порту будущего

Анализ перехода от промышленной высокопроизводительной интралогистики к автоматизированным многоярусным контейнерным складам рисует картину глубокого и необратимого развития. Внедрение технологии многоярусных складов — это нечто большее, чем просто техническая оптимизация; это стратегический ответ на совокупность логистических, экономических и экологических проблем, стоящих перед мировой портовой отраслью. Возможность создания максимальной пропускной способности на минимальной площади, прямого доступа к каждому контейнеру без непроизводительного перештабелирования, а также полная электрификация и цифровизация операций делают эту технологию важнейшим элементом портовой инфраструктуры будущего.

Однако этот технологический скачок — это нечто большее, чем просто инструмент повышения эффективности. Это стратегический инструмент, имеющий значительные геополитические и промышленные последствия. Для Европы, и особенно для немецкой промышленности, играющей ведущую роль в разработке этих сложных систем, это открывает уникальную возможность укрепить свою конкурентоспособность, обеспечить технологический суверенитет в критически важной инфраструктуре и внести активный вклад в достижение глобальных климатических целей. Освоение этой технологии даёт возможность экспортировать европейские стандарты по всему миру и повышать устойчивость собственной экономики.

Однако путь к такому будущему нелёгок. Он требует огромных инвестиций, управления чрезвычайно сложными техническими системами и, прежде всего, проактивного и социально ответственного управления сопутствующими общественными изменениями. Нельзя игнорировать значительное влияние на рынок труда и местную экономику портовых городов; его необходимо решать посредством целенаправленных инвестиций в образование, переподготовку кадров и активного диалога между социальными партнёрами.

Курс на порт будущего задаётся сегодня. Этот порт будет вертикальным, автоматизированным, интеллектуальным и экологичным. У европейской промышленности есть исторический шанс выступить не пассивным пользователем, а ведущим архитектором и глобальным драйвером этой трансформации. Чтобы воспользоваться этим шансом, требуются смелость, дальновидность и готовность рассматривать технологический прогресс и социальную ответственность как две стороны одной медали.

Буду рад стать вашим личным консультантом.

Руководитель развития бизнеса

LinkedIn

 

 

Буду рад стать вашим личным консультантом.

связаться со мной под Wolfenstein ∂ xpert.Digital

позвоните мне под +49 89 674 804 (Мюнхен)

LinkedIn