Алтернативе складиштењу контејнера BOXBAY: Свеобухватна анализа контејнерских складишта са високим регалима и других опција

Зашто су традиционалне методе складиштења контејнера данас под невиђеним притиском?

Глобални ланци снабдевања, а са њима и морске луке које служе као њихова централна чворишта, пролазе кроз дубоке промене. Традиционалне методе складиштења контејнера, које су деценијама биле стандард, све више достижу своје физичке и оперативне границе. Овај притисак не произилази из једног узрока, већ из конвергенције неколико међусобно појачавајућих фактора који захтевају фундаментално поновно процењивање технологије складиштења.

Најочигледнији покретач је стални раст глобалне трговине и повезаног контејнерског саобраћаја. Међутим, само квантитативно повећање не објашњава хитност ситуације. Много критичнији фактор је драматично повећање величине бродова. Увођење ултра великих контејнерских бродова (ULCS) фундаментално је променило динамику руковања контејнерима. Док је на прелазу миленијума брод превозио приближно 8.000 TEU (једница еквивалентних двадесет стопа), данас бродови имају капацитет до 24.000 TEU. Ови морски дивови испоручују огроман број контејнера одједном по уласку у луку. Модерни ULCS може да транспортује преко 500 контејнера по заливу, у поређењу са 220 у прошлости. То доводи до екстремних врхова потражње који брзо доводе копнену инфраструктуру луке до њених граница.

Ови вршни захтеви поклапају се са инфраструктуром која често није пратила корак. Многе велике луке су временом органски расле и налазе се у густо насељеним урбаним подручјима, што физичко ширење чини изузетно тешким и скупим. Рекултивација земљишта, често једина опција за ширење, није само скупа – у распону од 2.000 до 3.000 евра по квадратном метру и више – већ је и еколошки проблематична и суочава се са све већим регулаторним отпором.

Ова несташица простора приморава оператере терминала да граде навише, слажући контејнере све гушће. У конвенционалним контејнерским двориштима, која опслужују дизалице као што су порталне дизалице са гуменим гумама (RTG) или шинске дизалице (RMG), контејнери се слажу директно један на други, често пет до шест слојева у висину. Ово открива фундаментални сукоб циљева својствен традиционалној логици складиштења: да би се повећала ефикасност простора (слагање на већој висини), жртвује се оперативна ефикасност. Када попуњеност таквог складишног блока пређе критичну тачку од око 70-80%, перформансе драматично опадају. Разлог за то су такозвани „непродуктивни покрети руковања“ или „премештање“. Да би се приступило контејнеру на дну гомиле, прво се морају преместити сви контејнери изнад њега. Ова непродуктивна кретања могу чинити запањујућих 30% до 60% свих кретања дизалице.

Долазак ULCS-а је трансформисао овај инхерентни сукоб од оперативне сметње у егзистенцијалну претњу конкурентности великих лука. Економије обима које већи бродови треба да постигну на мору поништавају се на копну због масивне неефикасности. То доводи до дужег чекања бродова, преоптерећених терминала и растућих трошкова у целом ланцу снабдевања. Овоме се додају строжији прописи о заштити животне средине, захтеви за смањење буке и све већи недостатак квалификованих радника, као што су оператери дизалица.

У овом сложеном окружењу све већег обима, растуће сложености, ограниченог простора и притиска на ефикасност, појављују се нови технолошки приступи. Њихов циљ је не само побољшање складиштења, већ и решавање фундаменталног сукоба између искоришћења простора и оперативног приступа. Системи попут BOXBAY-а су директан одговор на ове изазове и редефинишу парадигме складиштења контејнера.

У вези са овим:

• Десет најбољих произвођача контејнерских складишта са високим регалама и водич: технологија, произвођачи и будућност лучке логистике

1. Шта је тачно BOXBAY систем високорегалног складишта и како технолошки функционише?

Систем BOXBAY представља парадигматску промену у складиштењу контејнера прилагођавањем доказаних принципа индустријског високорегалног складиштења специфичним захтевима морских лука. Резултат је заједничког улагања између DP World-а, једног од највећих светских лучких оператера, и немачке SMS групе, специјалисте за инжењеринг индустријских постројења.

Технолошко порекло система је кључни фактор у његовом дизајну и прихватању на тржишту. Основна технологија није поново измишљена за лучку логистику, већ ју је прилагодила подружница SMS-а AMOVA. Деценијама је AMOVA водећи добављач потпуно аутоматизованих високорегалних складишта за складиштење изузетно тешких терета у металској индустрији, као што су челични или алуминијумски котурови тежине до 50 тона у регалима висине до 50 метара. Ово вишедеценијско искуство у раду 24/7 у тешким индустријским условима, руковањем чак и тежим теретима од контејнера, даје BOXBAY технологији инхерентну робусност и поузданост. Пренос ове проверене технологије значајно смањује перципирани ризик за оператере лука, који су традиционално веома конзервативни када је у питању усвајање нових, нетестираних система. То је мање технолошки скок у непознато, а више паметна примена провереног решења за нови изазов.

Основни принцип BOXBAY-а је једноставан, али револуционаран: уместо слагања контејнера директно један на други, сваки појединачни контејнер се поставља у свој одељак унутар масивног челичног система регала. Ови системи регала могу достићи висину до једанаест нивоа контејнера. У срцу система су потпуно аутоматизоване, шински вођене дизалице за слагање које се крећу великом брзином кроз пролазе између регала. Користећи раширну руку, ове дизалице могу директно приступити и преузети или складиштити било који контејнер без померања било ког другог контејнера. Овај директан приступ је кључ за решавање сукоба између густине складиштења и ефикасности описаног горе.

2. Које конкретне предности у погледу брзине, интелигенције и одрживости (брзо, интелигентно, зелено) BOXBAY поседује?

BOXBAY сумира своја обећања у погледу перформанси под кључним речима „Брзо, паметно, зелено“, које описују основне предности система.

Брзо

Предност у брзини проистиче првенствено из потпуног елиминисања непродуктивних покрета руковања. Пошто је сваки контејнер директно доступан, елиминише се 30-60% покрета дизалице који се обично троше на премештање у конвенционалним системима. То резултира конзистентним и, пре свега, предвидљивим перформансама, независно од нивоа попуњености складишта – кључна разлика у поређењу са конвенционалним двориштима, чије перформансе нагло опадају под великим оптерећењем. Ова предвидљивост и поузданост омогућавају оптимизацију низводних процеса. На пример, циљано је време обраде камиона знатно мање од 30 минута. Штавише, очекује се повећање продуктивности дизалица од брода до обале до 20%, јер се такозване „двоциклусне“ операције (истовремено истовар и утовар брода) могу поуздано планирати и извршавати без чекања на исправан контејнер са дворишта.

Интелигентно

BOXBAY је дизајниран као потпуно аутоматизован, интегрисан систем, који се протеже од нивоа 0 (теренски уређаји) до нивоа 3 (контрола процеса), и испоручује га један добављач. Ово смањује проблеме са интерфејсом и повећава поузданост система. Систем укључује сопствени систем за управљање складиштем (HBS TOS) који може беспрекорно да комуницира са било којим оперативним системом терминала (TOS) вишег нивоа у луци. Још једна интелигентна карактеристика је његова модуларна и скалабилна архитектура. Терминал може почети са мањим бројем пролаза и постепено проширивати систем док остатак луке остаје оперативан. Сваки нови модул повећава капацитет и пропусност без прекида текућих операција.

Одрживо

Еколошке предности су бројне. Најважнији аспект је његова огромна просторна ефикасност. BOXBAY утростручује капацитет складиштења на истој површини или захтева само једну трећину простора за исти број контејнера у поређењу са конвенционалним RTG двориштем. Ово смањује потребу за скупом и еколошки штетном рекултивацијом земљишта. Систем је потпуно електричан и има системе за опоравак енергије (рекуперацију) који генеришу енергију када се контејнери успоравају или спуштају, враћајући је у систем. У комбинацији са фотонапонским системом на великој површини крова, BOXBAY може да ради на CO2 неутралан или чак CO2 позитиван начин генеришући више енергије него што троши. Пошто потпуно аутоматизовани рад не захтева осветљење и структура се може капсулирати, емисија буке и светлости се драстично смањује, што значајно побољшава прихватљивост у стамбеним подручјима.

3. Које конфигурације нуди BOXBAY и за које случајеве употребе су дизајниране?

Да би се омогућила флексибилна интеграција у различите распореде терминала и постојећу транспортну логистику, BOXBAY је развијен као модуларни систем са две основне конфигурације: SIDE-GRID® и TOP-GRID®, које су допуњене хибридном варијантом. Обе користе исте технолошке компоненте, али се углавном разликују у дизајну интерфејса на обали.

SIDE-GRID®

Ова конфигурација је имплементирана у пилот пројекту у Дубаију. Дизајнирана је за рад на обали користећи конвенционалне или аутоматизоване кратке носаче или шатл носаче. Ова возила превозе контејнере до краја складишних пролаза и тамо их преносе на посебне преносне столове који делују као одбојници, одвајајући кретање спољних возила од унутрашњих дизалица за слагање.

ТОП-ГРИД®

Ова варијанта је дизајнирана за још дубљу интеграцију аутоматизације. Оптимизована је за рад са аутоматски вођеним возилима (AGV) или аутоматизованим виљушкарима. Ова возила возе директно испод пролаза високорегалног складишта. Дизалице за складиштење затим могу директно да подижу или спуштају контејнере одозго. Ово омогућава посебно брз и беспрекоран пренос између складишта и хоризонталног транспорта.

Хибридна мрежа

Ова варијанта комбинује елементе из оба система како би се створила прилагођена решења за специфичне захтеве терминала.

Интерфејс за руковање спољним камионима на копну је сличан у обе главне варијанте. Камиони се крећу кроз једносмерну петљу коју премошћују одвојене, аутоматизоване преносне дизалице. Ове дизалице преузимају контејнере са камиона и преносе их на интерни транспортни систем, који их транспортује до дизалица за слагање или обрнуто. Овај концепт обезбеђује безбедно одвајање спољног саобраћаја камиона од интерних аутоматизованих операција.

4. Која практична искуства и подаци о учинку су доступни из пилот пројекта у Џебел Алију и првог комерцијалног уговора у Бусану?

Валидација овако револуционарног концепта помоћу оперативних података из стварног света је кључна. BOXBAY има две важне референце које то демонстрирају.

Пилот пројекат у Џебел Алију, Дубаи

Систем за тестирање концепта инсталиран је у Терминалу 4 луке Џебел Али и пуштен је у рад у јануару 2021. године. Објекат, који има 792 места за контејнере (приближно 1.300 TEU), служио је за тестирање и оптимизацију технологије у реалним лучким условима. До краја 2024. године обављено је преко 330.000 премештаја контејнера. Резултати фазе тестирања премашили су почетна очекивања. Измерени подаци о перформансама били су већи од симулираних: проток је достигао 19,3 премештаја на сат на води и 31,8 премештаја на сат на камионским дизалицама са копна. Истовремено, систем се показао енергетски ефикаснијим него што је предвиђено, са трошковима енергије 29% нижим од очекиваних, док су трошкови одржавања такође значајно смањени. У септембру 2022. године, систем је званично проглашен спремним за тржиште.

Комерцијални пројекат у Бусану, Јужна Кореја

Прва комерцијална поруџбина потписана је у марту 2023. године са компанијом Pusan ​​Newport Corporation (PNC) у Јужној Кореји. Овај пројекат је од посебног стратешког значаја јер је у питању пројекат „браунфилд“ – преуређење система у постојећи, већ најсавременији и оперативни терминал. BOXBAY систем ће бити беспрекорно интегрисан у постојеће операције са аутоматизованим порталним дизалицама на шинама (ARMG) и камионима. Наведени циљ је елиминисање 350.000 непродуктивних покрета руковања годишње и побољшање времена обраде камиона за 20%. Успех овог пројекта биће кључни показатељ способности HBS технологије да игра кључну улогу не само у новим грађевинским пројектима већ и у модернизацији постојеће лучке инфраструктуре широм света.

5. Како функционишу конвенционални објекти за складиштење контејнера базирани на порталним крановима са гуменим гумама (RTG) и шинским (RMG)?

Да би се разумео ниво иновација у системима високог складиштења (HBS) попут BOXBAY-а, неопходно је разумети успостављено тренутно стање. Деценијама су радни коњи модерне логистике контејнерских терминала били портални кранови на гуменим точковима (RTG) и на шинама (RMG).

Порталне дизалице са гуменим пнеуматима (RTG)

РТГ-ови су велики портални кранови који раде на гуменим гумама. Њихова највећа снага је флексибилност и мобилност. Могу се слободно кретати унутар контејнерског дворишта и, ако је потребно, чак и прелазити из једног складишног блока у други окретањем точкова за 90 степени. То их чини посебно свестраним и прилагодљивим променљивим оперативним захтевима. Трошкови инфраструктуре за РТГ дворишта су релативно ниски, јер нису потребни сложени темељи за шине; довољна је асфалтирана, равна површина. Традиционално, РТГ-ове покрећу дизел мотори, што им даје аутономију од спољног напајања, али такође резултира значајним локалним емисијама ЦО2, буком и већим трошковима одржавања. Модерне верзије су такође доступне као хибридни или потпуно електрични е-РТГ-ови.

Порталне дизалице монтиране на шине (RMG)

РМГ-ови се крећу по фиксним шинама које иду поред складишних блокова. Ово ограничење шина ограничава њихову флексибилност у поређењу са РТГ-овима, али им даје већу стабилност, прецизност и брзину. Пошто се њихови покрети крећу прате унапред дефинисане путање, РМГ-ове је знатно лакше аутоматизовати од РТГ-ова. Обично су на електрични погон, што их чини еколошки прихватљивијим и јефтинијим за рад (нема трошкова горива, смањено одржавање). Међутим, њихова инсталација захтева велика почетна улагања (CAPEX) у железничку инфраструктуру и пажљиво, дугорочно планирање распореда терминала.

6. Која су инхерентна оперативна ограничења ових система?

Упркос њиховој широкој употреби и континуираном развоју, и системи засновани на RTG-у и RMG-у пате од фундаменталног, инхерентног ограничења: принципа слагања блокова. Контејнери се слажу директно један на други у блоковима, што доводи до низа оперативних неефикасности.

Непродуктивна кретања флуктуације („премештање“)

Ово је највећа слабост. Да би се дошло до одређеног контејнера који није на врху гомиле, сви контејнери изнад њега прво морају бити подигнути и привремено складиштени негде другде. Тек тада се циљни контејнер може преузети, а потом се привремено складиштени контејнери често морају поново вратити. Ова непродуктивна, дуготрајна и енергетски интензивна кретања могу чинити између 30% и 60% свих кретања дизалице у дворишту.

Ниска ефикасност коришћења земљишта

Потреба за премештањем значи да складишни блок никада не може бити попуњен до 100% капацитета, јер је увек потребан простор за привремено складиштење контејнера. У пракси, ефикасно искоришћење је ограничено на приближно 70-80%. Ако се овај праг прекорачи, број потребних покрета руковања експоненцијално расте, а перформансе терминала нагло опадају. Продуктивност постаје непредвидива и тешка за планирање.

Еколошки и безбедносни аспекти

RTG-ови на дизел погон, посебно, извор су значајне локалне емисије CO2, честица и буке. Ручно управљање у прометном дворишту такође представља већи безбедносни ризик за особље на земљи.

7. Како се аутоматизоване дизалице за складиштење (ASC) директно упоређују са ручно управљаним RTG-овима и RMG-овима?

Аутоматизоване дизалице за складиштење (ASC) – често називане и аутоматизоване RMG (ARMG) – представљају следећи логичан корак у еволуцији конвенционалне складишне технологије. Оне преузимају концепт RMG-а и замењују људског оператера дизалице аутоматизованим системом за управљање и позиционирање.

Предности АСЦ-а

Аутоматски системи кранова (ASC) нуде значајне предности у односу на ручне системе. Они раде нон-стоп са конзистентним, предвидљивим перформансама и повећавају безбедност, јер је мање особља присутно у опасној радној зони кранова. Прецизни, рачунарски контролисани покрети омогућавају гушће и више слагање контејнера, значајно повећавајући густину складиштења, а самим тим и капацитет унутар датог подручја. Пример из Хамбурга показује да је употреба ASC-а удвостручила капацитет складиштења на истој површини. Штавише, енергетски су ефикаснији од ручних или дизел кранова.

Основна разлика од HBS-а

Иако ASC-ови представљају значајно побољшање, они не решавају основни проблем слагања блокова. Они су облик оптимизације процеса, а не замена процеса. ASC систем узима постојећи, инхерентно неефикасан процес слагања блокова и аутоматизује га како би га обављао брже, прецизније, безбедније и гушће. Међутим, основни процес – слагање контејнера један на други и неопходно поновно сортирање – остаје исти.

Систем високорегалног складишта (HBS) попут BOXBAY-а користи радикално другачији приступ. Он потпуно замењује процес слагања блокова принципом директног, индивидуалног приступа. Сваки контејнер има своју фиксну локацију за складиштење на регалу и може му се приступити у било ком тренутку без померања другог контејнера.

За оператера терминала, ово представља фундаменталну стратешку одлуку. Улагање у ASC значи усавршавање познатог и провереног модела блоковског складиштења. Ово се често чини мање ризичним, еволутивним путем, али задржава системска ограничења реорганизације. Улагање у HBS је револуционарни корак. Носи потенцијално веће почетне ризике и захтева потпуно преиспитивање пословања, али има потенцијал да потпуно превазиђе стара ограничења и постигне нови ниво ефикасности.

Консалтинг, планирање и имплементација комплетних решења за високорегална складишта и аутоматизоване системе складиштења - Слика: Xpert.Digital

Више информација овде:

• Консалтинг и планирање складишта са високим регалима: Аутоматизовано складиште са високим регалима – Оптимизујте складиштење палета потпуно аутоматски – Оптимизација складишта

8. Да ли постоје још неке компаније поред BOXBAY-а које развијају или нуде системе за складиштење са високим регалима (HBS) за ISO контејнере?

Иако је BOXBAY привукао значајну медијску пажњу кроз своје истакнуто заједничко улагање и пилот пројекат у Дубаију, он никако није једини играч на тржишту у развоју за системе складиштења контејнера са високим регалима. Идеја о преношењу принципа аутоматизованих система за складиштење и преузимање (ASRS) са индустријске и складишне логистике на контејнере није нова – први патенти за ово поднети су још 1968. године. Данас, неколико етаблираних произвођача логистике и дизалица ради на сопственим концептима, који се значајно разликују од BOXBAY-а у својим технолошким филозофијама. Ово указује на то да је тржиште у фази технолошке диференцијације. Не постоји јединствени „једноставни“ HBS приступ. Главне разлике леже у типу хватања (одозго или одоздо), архитектури система дизалица (чисти слагачки кран, хибридна решења) и дизајну интерфејса са остатком терминала. Ова разноликост настаје зато што добављачи примењују своје основне компетенције из других области интралогистике – било да се ради о челику, папиру или општој складишној логистици – на изазов складиштења контејнера. За оператере лука, то значи да ће у будућности вероватно моћи да бирају из низа специјализованих HBS решења прилагођених њиховим специфичним захтевима.

У вези са овим:

• Контејнерско складиште са високим регалима: Регалско складиштење са директним индивидуалним приступом уместо поновног слагања

Конекрејнс и Песмел

У априлу 2022. године, фински произвођач дизалица Konecranes, у партнерству са Pesmel-ом, специјалистом за ASRS за папирну и металну индустрију, представио је концепт под називом „Аутоматизовано складиштење контејнера у високим регалима“ (AHBCS). Овај систем је дизајниран за висину слагања до 14 контејнера и комбинује аутоматизовану дизалицу за слагање за складиштење и преузимање у пролазу са одвојеним надземним дизалицама које обављају пренос до зона за утовар камиона или возова. Контејнери се складиште по дужини, што би могло омогућити директан приступ капијама дистрибутивних центара.

ЛТВ Интралогистика

Ова аустријска компанија је већ имплементирала функционалан HBS (High-Borne Storage) систем за швајцарску војску. Технолошка иновација LTW система је у томе што се контејнери подижу одоздо и постављају на полице, уместо да се подижу одозго (top-lift) као код BOXBAY или Konecranes система. Ово се постиже помоћу дизалице за слагање која носи посебне шатлове у возилу, познате као „возила за пролаз“. Ова метода такође омогућава складиштење на двострукој дубини, додатно повећавајући густину складиштења.

АМОВА

Подружница SMS-а, чија технологија чини основу за BOXBAY, такође послује као независни добављач HBS решења за лучку логистику. Њен портфолио обухвата комплетан систем регалних конструкција, дизалица за слагање и софтвера за управљање складиштима, заснован на деценијама искуства у логистици тешких терета.

Даљи и историјски концепти

Поред горе поменутих кључних играча, постоје и други концепти и ранији пројекти. То укључује „Хангар за контејнере“, рани јапански HBS пројекат компанија NYK и JFE Engineering, који је пуштен у рад већ 2011. године. Други патентирани системи укључују „Мултистака“ од Питера Кенона и концепт немачке компаније Vollert, који је такође заснован на централном дизалицу за слагање.

Следећа табела пружа структурирани преглед најважнијих добављача и њихових технолошких приступа:

Преглед тржишта – Добављачи система за складиштење контејнера у високим регалима

Преглед тржишта – Добављачи система за складиштење са високим регалима за контејнере – Слика: Xpert.Digital

Преглед тржишта приказује различите добављаче система за складиштење контејнера у високим регалима, сваки са својим иновативним технологијама. BOXBAY, заједничко предузеће компанија DP World и SMS group, представља свој концепт складиштења у високим регалима (HBS), који се састоји од дизалице за слагање са горњим подизањем која може да досегне до 11 нивоа. Овај систем је заснован на трансферу технологије из логистике тешких челичних котурова и карактерише га висок степен системске интеграције.

Још једно решење долази из партнерства између компанија Konecranes и Pesmel. Њихово аутоматизовано складиштење контејнера у високим регалима (AHBCS) такође користи кран за слагање са горњим подизањем, допуњен одвојеним мостним крановима за пренос. Овај концепт омогућава складиштење до 14 нивоа и посебно је погодан за повезивање са дистрибутивним центрима.

Компанија LTW Intralogistics примењује другачији приступ са системом складиштења у високим регалима који користи технологију подизања терета са доњим лонжером и уграђеним шатловима. Компанија је већ реализовала пројекат за швајцарску војску, омогућавајући складиштење на двострукој дубини.

AMOVA, део SMS групе, делује и као добављач технологије за BOXBAY и као независни добављач. Њихови системи за складиштење у високим регалима такође користе кран за слагање са горњим подизањем и могу да поднесу висине складиштења до 50 метара и 11 нивоа, на основу њихове стручности у логистици тешких терета.

9. Радикалне алтернативе – изван складишта са високим регалама: Који неконвенционални приступи контејнерској логистици постоје, као што су подземни системи?

Док високорегална складишта решавају проблем ограниченог вертикалног простора, радикалнији приступи имају за циљ да протерају контејнерски саобраћај и његове повезане проблеме – загушења, буку, емисије – са површине. Водећи концепт у овој области је Подземна контејнерска логистика (UCL), позната и као Подземни логистички систем (ULS).

Основна идеја Универзитета колеџа у Лондону (UCL) је стварање наменске подземне транспортне мреже за контејнере. Уместо транспорта контејнера камионима дуж загушених путева, они се премештају кроз тунеле или цеви великог пречника између различитих тачака у лучком подручју или чак до логистичких паркова у залеђу. То се ради потпуно аутоматски коришћењем посебних, често електрично погоњених возила. Истраживања и патенти у овој области описују системе у којима се контејнери транспортују преко вертикалних шахтова са површине у подземну мрежу и назад, са аутоматизованим дизалицама које обављају пренос до система за транспорт без возача (AGV) на површини.

Предности таквог система су очигледне

• Олакшање за површинску инфраструктуру: Смањење саобраћаја камиона, застоја и повезаних трошкова и кашњења.
• Еколошка прихватљивост: Електрични, без емисија и тихи превоз под земљом.
• Висока поузданост и ефикасност: Наменски, временски независан и потпуно аутоматски систем омогућава планирани рад 24/7 са високим капацитетом.
• Ослобађање вредног земљишта: Подручја која се тренутно користе за путеве и маневарске зоне могла би се пренаменити за друге сврхе.

10. Како функционише Денисов концепт „Подземног превозника контејнера“ (UCM) и које проблеме треба да реши?

Један од најконкретнијих и најнапреднијих концепата у UCL сектору је „Подземни контејнерски превозник“ (UCM), који је представила белгијска грађевинска компанија Denys. UCM пројекат, познат и као „Луп петља“, дизајниран је као потпуно аутоматизован, мултимодални транспортни систем посебно за саобраћај унутар великих лучких подручја попут Антверпена.

Концепт се заснива на три технолошка стуба који чине интегрисани систем:

• Минималистичка мрежа тунела: Уместо великих, скупих тунела, мрежа цеви са минималним попречним пресеком је изграђена у петљи. Ова мрежа повезује стратешке тачке у луци – као што су разни терминали, кејеви, места за утовар железнице и дистрибутивни центри – заобилазећи постојеће површинске препреке.
• Аутономна електрична возила (AEV): Интелигентна, самовозећа и електрично покретана возила су превозна средства у тунелу. Она су дизајнирана да флексибилно навигирају кроз систем петљи, улазе и излазе на раскрсницама и тиме постижу висок проток контејнера.
• Аутоматизовани системи за слагање на раскрсницама: Аутоматизовани системи за складиштење планирани су на улазним и излазним тачкама тунелског система. Денис овде експлицитно помиње „аутоматизоване системе за слагање контејнера“, који утростручују капацитет складиштења по квадратном метру и омогућавају директан приступ свим контејнерима – јасна референца на технологију складиштења са високим регалима. Ови системи служе као тампон и интерфејс између подземног транспорта и надземне логистике.

Овај концепт истиче кључни стратешки увид: подземни системи попут UCM-а нису директни конкуренти складиштима са високим регалама попут BOXBAY-а, већ потенцијално симбиотске технологије. Док HBS решава проблем статичке густине складиштења на одређеној тачки, UCL систем се бави проблемом динамичког транспорта између ових тачака. HBS оптимизује вертикалну димензију складиштења; UCL систем оптимизује хоризонталну димензију транспорта.

Комбинација ове две технологије могла би представљати ултимативни концепт „паметне луке“ будућности: мрежу високо густих, потпуно аутоматизованих чворова за складиштење (високорегална складишта) повезаних невидљивом, брзом и такође потпуно аутоматизованом подземном транспортном мрежом (УЦМ). У таквом сценарију, контејнер би био истоварен са брода и директно складиштен у високорегалном складишту на обали. Уместо да се утовари на камион заглављен у саобраћају, могао би се, када је потребно, директно пребацити из високорегалног складишта у аутоматизовано електрично возило (АЕВ) унутар УЦМ система и транспортовати под земљом до железничког терминала, где друго високорегално складиште служи као тампон за утовар возова. Дебата, дакле, није „високорегална складишта наспрам УЦЛ-а“, већ „високорегална складишта плус УЦЛ“. Ово помера стратешку перспективу са избора јединственог технолошког решења на пројектовање интегрисаног, мултимодалног логистичког екосистема.

11. Квантитативно и квалитативно поређење система за складиштење

Добро информисана одлука за или против одређене технологије складиштења захтева детаљно поређење засновано на квантитативним кључним индикаторима учинка (KPI) и квалитативним карактеристикама. Следећа анализа упоређује конвенционалне системе са новим концептима складишта са високим регалима.

Упоредни преглед технологија складиштења контејнера

Упоредни преглед технологија складиштења контејнера – Слика: Xpert.Digital

Технологије складиштења контејнера значајно се разликују у неколико аспеката. РТГ (портална дизалица са гуменим точковима) заснива се на слагању блокова и нуди велику флексибилност јер се може кретати по дворишту. Њене главне предности су ниски трошкови инфраструктуре, али пати од неефикасног премештања и често користи дизел моторе са одговарајућим емисијама.

Насупрот томе, RMG/ASC (Rail-Mounted/Automated Gantry Crane) ради полуаутоматски до потпуно аутоматски. Омогућава високу прецизност и густину слагања, али је везан за шине и има веће трошкове инфраструктуре. Упркос електричном раду, проблем премештања и даље постоји.

HBS високорегално складиште (слично BOXBAY-у) представља потпуно другачији приступ складиштењу на једној локацији. Потпуно је аутоматизовано и нуди максимално искоришћење простора без премештања. Технологија импресионира константно високим перформансама, ниским емисијама и високом безбедношћу. Међутим, захтева веома високу почетну инвестицију и потпуно преиспитивање логистичких процеса.

Избор технологије зависи од специфичних захтева: флексибилност, трошкови, степен аутоматизације и ефикасност простора играју кључну улогу у процени.

12. Како се различити системи упоређују у погледу ефикасности земљишта, мерено у TEU по хектару?

Густина складиштења је један од најкритичнијих показатеља за портове са ограниченим простором. Ту постају очигледне најдраматичније разлике између технологија.

Конвенционално RTG двориште

Подаци о густини складиштења варирају, али често наведена бројка је око 1.900 TEU по хектару. Друге анализе, посебно за луке у САД, долазе до знатно нижих бројки од приближно 190 TEU слотова по хектару, што се претвара у отприлике 470 TEU слотова по хектару. Ова разлика илуструје да стварна густина у великој мери зависи од оперативне организације.

Аутоматизовано двориште ASC-а

Прецизније слагање и виши блокови омогућавају ASC-овима да удвоструче капацитет на истој површини у поређењу са двориштем за превознике са препрекама. На основу вредности RTG-а, ово би омогућило густину потенцијално до приближно 3.800 TEU по хектару.

БОКСБЕЈ ХБС

Систем BOXBAY постиже статички капацитет складиштења од преко 3.000 TEU по хектару за контејнере мешовитих величина. За празне контејнере, који се могу слагати више, ова бројка се чак повећава на преко 5.200 TEU по хектару. AMOVA и BOXBAY такође извештавају о годишњем протоку од преко 160.000 TEU по хектару, што истиче висок проток система.

13. Које су разлике у кључним индикаторима учинка као што су капацитет руковања, време обраде камиона и пропусност?

Оперативне перформансе одређују конкурентност терминала.

Време обрата камиона (TTT)

BOXBAY обећава време до отпреме (TTT) знатно мање од 30 минута. Аутоматизација генерално може побољшати TTT стандардизацијом и убрзавањем процеса. Међутим, практично искуство открива сложеност: Студија система аутоматизованог складиштења и контроле (ASC) на браунфилд локацијама показала је смањење TTT од 124%. То је било због давања приоритета руковању бродовима на обали и додељивања само једне дизалице по блоку и на обали и на копну, што је резултирало дугим временима чекања за камионе. Ово наглашава да теоријске перформансе зависе од оперативног одређивања приоритета и дизајна система.

Продуктивност дизалице (покрети на сат, mph)

Продуктивност кејских дизалица је кључни фактор у времену руковања бродовима. Конвенционалне, ручно управљане дизалице постижу вршне вредности од око 35 миља на сат. Међутим, високо аутоматизовани терминали у Кини поставили су нове стандарде, постижући просечне оперативне вредности од преко 33 миље на сат и вршне вредности до 60,9 миља на сат. BOXBAY има за циљ да повећа перформансе кејских дизалица за 20% елиминисањем времена чекања и омогућавањем ефикасних двоструких циклуса кроз константну и брзу испоруку контејнера.

Укупан проток

Анализа перформанси терминала током пандемије COVID-19 показала је да потпуно аутоматизовани терминали показују знатно бољи и стабилнији проток од неаутоматизованих терминала. Док су се ови други борили са прекидима, први су успели да одрже или чак повећају своје перформансе. Ово указује на то да главна предност аутоматизације мање лежи у апсолутним вршним перформансама, а више у робусности и предвидљивости рада под променљивим условима.

Искористите предности Xpert.Digital-овог опсежног, петоструког стручног знања у свеобухватном пакету услуга | Истраживање и развој, XR, односи с јавношћу и оптимизација дигиталне видљивости - Слика: Xpert.Digital

Xpert.Digital поседује дубинско знање у различитим индустријама. То нам омогућава да развијемо прилагођене стратегије прецизно усклађене са захтевима и изазовима вашег специфичног тржишног сегмента. Континуираном анализом тржишних трендова и праћењем развоја у индустрији, можемо деловати проактивно и понудити иновативна решења. Комбинација искуства и стручности ствара додатну вредност и пружа нашим клијентима одлучујућу конкурентску предност.

Више информација овде:

• Искористите предности 5 области стручности компаније Xpert.Digital у једном пакету – већ од 500 евра месечно

14. Како изгледа упоредна анализа трошкова (CAPEX, OPEX, ROI)?

Економска разматрања су често одлучујући фактор у инвестиционим одлукама.

У вези са овим:

• Системски терминали за складиштење: Вишефункционалне зоне за складиштење контејнера и комплетних комбинација камиона и приколица (полуприколице/полуприколице)

Основно правило

Увођење аутоматизације фундаментално мења структуру трошкова. Почетни инвестициони трошкови (CAPEX) су веома високи, док се текући оперативни трошкови (OPEX) смањују. Током целог животног века пројекта (укупни трошкови власништва, TCO), укупни трошкови ручног и аутоматизованог терминала могу се изједначити.

CAPEX (инвестициони трошкови)

Имплементација потпуно аутоматизованог система захтева изузетно много капитала. Трошкови „гринфилд“ пројекта могу се кретати од стотина милиона до преко милијарду америчких долара. Примери укључују терминал Ћингдао са приближно 468 милиона америчких долара и контејнерски терминал Лонг Бич са 1,5 милијарди америчких долара. Ова висока почетна улагања представљају значајну препреку, посебно за мање оператере. Међутим, BOXBAY тврди да уштеде трошкова од смањених потреба за земљиштем могу надокнадити значајан део капиталних издатака. Уштеда три хектара земљишта може представљати вредност од 60-90 милиона евра по ценама од 2.000-3.000 евра/м².

OPEX (оперативни трошкови)

Ту лежи највећи потенцијал за уштеде кроз аутоматизацију. Студије и практични примери показују да се оперативни трошкови могу смањити за 25% до 55%. Трошкови рада, највећи издатак код ручних терминала, могу се смањити и до 70%. Додатне уштеде могу се постићи у погледу енергије и одржавања. Тестови спроведени у оквиру пилот пројекта BOXBAY показали су трошкове енергије који су били 29% нижи од очекиваних, уз истовремено значајно смањење трошкова одржавања.

Повраћај инвестиције (ROI)

Период поврата инвестиције за пројекте аутоматизације може бити дуг, често прелазећи шест година. Међутим, постоје и извештаји о изузетно брзој амортизацији, као што је терминал Ћингдао, који је наводно постао профитабилан након само 10 месеци. Повраћај инвестиције у великој мери зависи од локалних фактора, посебно трошкова земљишта и рада. У регионима са високим трошковима у овим областима, аутоматизација ће се брже исплатити.

15. Који су утицаји различитих система на животну средину?

Одрживост је од „лепе ствари“ постала строг захтев за оператере лука, вођен прописима, захтевима купаца и притиском јавности.

Емисије и енергија

Највећа еколошка предност модерне аутоматизације лежи у електрификацији. Системи попут ASC-а и HBS-а су потпуно електрични, чиме се елиминишу локалне емисије CO2, азотних оксида и честица које изазивају RTG-ови и камиони на дизел погон. У комбинацији са зеленом електричном енергијом или, као у случају BOXBAY-а, са производњом соларне енергије на крову на лицу места, ови системи могу да раде на CO2 неутралан или чак CO2 позитиван начин. Оптимизовани, рачунарски контролисани процеси такође смањују потрошњу енергије минимизирањем времена мировања дизалице и времена чекања возила.

Бука и светлост

Потпуно аутоматизовани, капсулирани системи попут BOXBAY-а драстично смањују буку и светлосно загађење. За рад није потребно осветљење дворишта, а челична конструкција може бити обложена панелима који апсорбују звук. Ово значајно побољшава квалитет живота становника и увелико повећава прихватљивост лучких објеката у урбаним подручјима.

Један од најважнијих налаза из поређења је неслагање између теоријских обећања аутоматизације и често сложене практичне стварности. Док добављачи рекламирају импресивне добитке у перформансама и смањење трошкова, независни извештаји приказују помешану слику. Продуктивност може чак и да опадне у почетној фази, а трошкови могу вртоглаво порасти, посебно приликом накнадне опреме постојећих терминала (браунфилд). Одлучујући фактор успеха нису изоловане перформансе једне машине, већ робусност целокупног система на поремећаје и изузетке. Ручни систем је инхерентно флексибилан и може да реагује на непредвиђене догађаје – оштећени контејнер, кашњење брода, квар система – уз људску импровизацију. Аутоматизовани систем је инхерентно крут и ослања се на дефинисане процесе. Његов успех, стога, мање зависи од саме роботске технологије него од способности оператера да стандардизује процесе, беспрекорно интегрише интерфејсе и успостави ефикасно руковање изузецима за непредвиђене догађаје. Куповина технологије је лакши део; прави изазов лежи у организационој и процедуралној трансформацији неопходној да би технологија достигла свој пуни потенцијал.

Детаљно поређење учинка ASC у односу на HBS (KPI)

Детаљно поређење учинка ASC у односу на HBS (KPI) – Слика: Xpert.Digital

Поређење индикатора учинка између конвенционалних система за руковање лучким материјалом, аутоматизованих ASC дворишта и система за складиштење у високим реклама (HBS) открива значајне разлике у различитим аспектима лучке логистике.

Густина складиштења је кључни фактор: Док конвенционалне луке постижу само око 470 до 1.900 TEU по хектару, аутоматизовано ASC двориште удвостручује овај капацитет на приближно 3.800 TEU. HBS ово додатно повећава, достижући преко 3.000 TEU са мешовитим теретом и чак више од 5.200 TEU са празним контејнерима.

Продуктивна искоришћеност се такође значајно побољшава. Конвенционални системи постижу максимум од 70-80%, аутоматизовани системи то повећавају на око 90%, а HBS може постићи скоро 100% искоришћења јер елиминише потребу за тампон подручјима за премештање.

Посебно су импресивна непродуктивна кретања: Док традиционалне луке имају 30-60% непродуктивних кретања, бродоградилиште ASC то смањује на испод 10%. HBS иде корак даље и омогућава практично 0% непродуктивних кретања кроз директан индивидуални приступ.

Даље предности су очигледне у енергетској ефикасности и еколошким аспектима. Електрични системи, а посебно HBS са могућностима рекуперације и соларним опцијама, нуде значајна побољшања у односу на конвенционалне, често дизел-погонске системе. HBS такође има знатно боље перформансе у погледу буке и емисије светлости, што га чини посебно атрактивним за луке у близини градова.

Перформансе дизалица на обали могу се повећати до 20% аутоматизацијом, а HBS обећава даља повећања ефикасности кроз предвидљиве циклусе. Идеално би било да време руковања камионима буде мање од 30 минута, у зависности од дизајна система и оперативних приоритета.

16. Које су кључне разлике и изазови у имплементацији „гринфилд“ у односу на „браунфилд“ пројекте?

Одлука о аутоматизацији терминала је само први корак. Врста имплементације – да ли је у питању „зелена“ или „браунфилд“ фаза – има фундаментални утицај на трошкове, распоред и сложеност пројекта.

Гринфилд пројекти

Гринфилд пројекат се односи на изградњу новог терминала на претходно неразвијеној локацији. Ово је идеалан сценарио за имплементацију високо интегрисаних решења за аутоматизацију.

Предности: Највећа снага лежи у слободи дизајна. Читав распоред терминала, инфраструктура, процеси и избор технологије могу се оптимално координисати од темеља, без потребе за компромисима због постојећих структура. Ово генерално доводи до веће дугорочне ефикасности и омогућава интеграцију најновијих технологија.

Изазови: Почетна улагања (CAPEX) су природно веома висока, јер се цела инфраструктура мора градити од нуле. Фазе планирања и одобравања су често дуготрајне. Пилот пројекат BOXBAY у Џебел Алију је спроведен у контексту изградње Терминала 4 и стога се може сматрати квази-гринфилд пројектом који је показао техничку изводљивост под идеалним условима.

Браунфилд пројекти

Пројекат „браунфилд“ односи се на модернизацију или аутоматизацију постојећег, оперативног терминала. Пошто је већина светских лука „браунфилд“, могућност накнадне опреме је кључни фактор за широко прихватање нове технологије на тржишту.

Предности: Главна предност лежи у коришћењу постојећих инвестиција и земљишта. Почетни трошкови инфраструктуре могу бити нижи него за потпуно нову зграду.

Изазови: Сложеност је огромна. Нова технологија мора бити интегрисана у текуће, често 24/7 операције, без прекомерног утицаја на капацитет и корисничку подршку. Ово захтева фазну имплементацију, где се делови терминала обнављају док други настављају да раде. Овај процес може трајати много година и довести до непредвиђених трошкова и прекида. Упозоравајући пример је делимична аутоматизација терминала Бурхардкаи компаније HHLA у Хамбургу, која се показала далеко дуже и скупље него што је првобитно планирано.

У овом контексту, прва комерцијална поруџбина компаније BOXBAY у Бусану је од највеће важности. Реч је о чистом браунфилд пројекту, где се HBS преуграђује у постојећи, високо продуктивни терминал. Успех или неуспех овог пројекта пажљиво прати цела индустрија. Успешан завршетак би доказао да HBS технологија није само „гринфилд фантазија“, већ одрживо решење за проблеме из стварног света са којима се суочава већина лука широм света. То би могао бити кључни сигнал који су многи други оператери терминала чекали да поново процене перципирани ризик такве инвестиције и започну сопствене HBS пројекте.

17. Какво је тренутно стање на тржишту опреме за руковање контејнерима и које су компаније главни играчи?

Развој нових технологија складиштења не одвија се у вакууму, већ је део великог и динамичног глобалног тржишта опреме за руковање контејнерима.

Величина и раст тржишта

Глобално тржиште опреме за руковање контејнерима је значајан економски покретач, са процењеним обимом од 8 до 10 милијарди америчких долара у 2024. години. Аналитичари предвиђају солидну просечну годишњу стопу раста (CAGR) од приближно 4% до 5,4% за наредне године. Овај раст је покренут повећањем глобалне трговине, растућом величином контејнерских бродова и континуираним трендом модернизације и побољшања ефикасности у лукама.

Главни играчи

Тржиште опреме за руковање тешким контејнерима доминира неколико глобалних играча. Konecranes (Финска), Liebherr (Швајцарска) и Cargotec (Финска, са својим брендом Kalmar) заједно држе значајан тржишни удео од преко 45%. Други важни међународни играчи укључују кинеске произвођаче као што су Sany и ZPMC (Shanghai Zhenhua Heavy Industries), који добијају на глобалном значају због своје јаке позиције на азијском тржишту и конкурентних цена, као и етаблирани брендови попут Hyster-Yale (САД) и Toyota Industries (Јапан).

Тржишни трендови

Доминантни трендови који обликују тржиште су аутоматизација и електрификација. Вођена притиском да се смање трошкови, повећа безбедност и испуне строжи еколошки прописи, потражња за аутоматизованим и полуаутоматизованим системима (као што су ASC и AGV), као и за опремом на електрични или хибридни погон (као што су E-RTG или електрични досежни слагачи) континуирано расте. Компаније које нуде иновативна, одржива и високо аутоматизована решења могу обезбедити одлучујуће конкурентске предности.

18. Који систем складиштења је најпогоднији под којим условима?

Анализа показује да не постоји универзално решење за складиштење контејнера. Избор оптималне технологије зависи од различитих специфичних фактора, укључујући величину терминала, пропусни капацитет, расположиви простор, капиталне трошкове, трошкове рада и дугорочну стратешку оријентацију оператера. На основу прикупљених података, може се извести следећи оквир за одлучивање:

• RTG (портални кран са гуменим точковима): Остаје најбољи избор за мале и средње терминале са умереним протоком, где је флексибилност распореда најважнија, а инвестиције у круту инфраструктуру (CAPEX) треба да буду ограничене. E-RTG-ови могу ублажити еколошке недостатке верзија са дизел погоном.
• ASC (Аутоматизована дизалица за складиштење): Ово је одговарајуће решење за велике терминале са високим и стабилним протоком који желе да следе еволутивни пут аутоматизације. То је инвестиција у оптимизацију провереног модела складиштења блокова, омогућавајући високу густину и предвидљиве перформансе, али захтева значајно капитално улагање у чврсту инфраструктуру.
• HBS (Високорезервно складиштење, нпр. BOXBAY): Представља врхунско решење за терминале који пате од екстремних просторних ограничења у урбаним центрима, где су трошкови земљишта прекомерни, а максимална оперативна предвидљивост, брзина и одрживост кључни. То је најреволуционарнија технологија, која захтева највећа почетна улагања, али и нуди највећи потенцијал за решавање кључних проблема конвенционалних система. Идеална је за гринфилд пројекте, а успех пројекта Пусан значајно одређује његову подобност за примене на браунфилд локацијама.
• UCL (Подземни логистички системи): Ово није директна алтернатива складиштењу, већ стратешко, дугорочно транспортно решење за велике лучке комплексе са вишеструким, просторно одвојеним терминалима, великим унутрашњим обимом преноса и значајним проблемима загушења. Најефикаснији је када се комбинује са системима складиштења високе густине попут HBS-а на кључним чвориштима.

19. Који су критични фактори успеха за оператера луке приликом одлучивања и имплементације високо аутоматизованог система складиштења?

Успешна имплементација високо аутоматизоване технологије попут ASC или HBS је много више од пуког технолошког или грађевинског пројекта. То је дубока пословна трансформација. Следећи фактори су кључни за успех:

• Холистичка стратегија и реална очекивања: Аутоматизацију не треба посматрати изоловано као пуку техничку надоградњу. Она захтева холистичку стратегију која обухвата процесе, ИТ, организацију и особље. Оператори морају схватити да повраћај инвестиције може бити дуготрајан и да почетна продуктивност можда неће одговарати сјајним брошурама добављача. Примарна корист често не лежи у тренутном смањењу трошкова, већ у дугорочном побољшању оперативне безбедности, предвидљивости и одрживости.
• Стандардизација процеса пре аутоматизације: Покушај аутоматизације сложених, историјски устаљених и неефикасних ручних процеса један на један је рецепт за неуспех. Процеси морају бити радикално поједностављени, стандардизовани и оптимизовани за аутоматизовани рад пре него што се технологија имплементира. Способност обраде изузетака је критична тачка која се често потцењује.
• Подаци, ИТ интеграција и сајбер безбедност: Високо аутоматизован систем је добар колико и његови подаци и софтвер. Рано улагање у робусну, редундантну ИТ инфраструктуру, јединствене стандарде података и беспрекорне интерфејсе између свих подсистема (TOS, систем капија, управљање дизалицама, WMS) је неопходно. Са повећањем повезаности, повећава се и ризик од сајбер напада, што захтева свеобухватни концепт безбедности.
• Развој и обука кадрова: Аутоматизација не мора нужно довести до масовних отпуштања, али радикално мења захтеве посла. Ручни послови (оператери дизалица, возачи камиона у дворишту) се елиминишу, док се стварају нова, висококвалификована радна места у праћењу, контроли, ИТ-у и одржавању сложених система. Проактиван приступ преквалификацији и даљој квалификацији постојеће радне снаге није само друштвено одговоран већ и економски неопходан како би се надокнадио недостатак екстерно доступних квалификованих радника.
• Социјално партнерство и комуникација: Отпор представника запослених и синдиката једна је од највећих препрека пројектима аутоматизације. Рани, транспарентан и искрен дијалог о циљевима, утицајима и могућностима промене је неопходан. Развијање заједничких решења за ублажавање друштвеног утицаја транзиције, дељење добитака у продуктивности и обликовање нових радних места може трансформисати отпор у конструктивно партнерство и кључни је фактор за успешну и несметану имплементацију.

☑️ Наш пословни језик је енглески или немачки

☑️ НОВО: Преписка на вашем матерњем језику!

Konrad Wolfenstein

Ја и мој тим смо срећни што вам можемо бити на располагању као ваш лични саветник.

Можете ме контактирати попуњавањем контакт форме овде или једноставно позовите на +49 89 89 674 804 ( Минхен) . Моја имејл адреса је: [email protected]

Радујем се нашем заједничком пројекту.

☑️ Подршка малим и средњим предузећима у стратегији, консултацијама, планирању и имплементацији

☑️ Креирање или реорганизација дигиталне стратегије и дигитализације

☑️ Проширење и оптимизација међународних продајних процеса

☑️ Глобалне и дигиталне B2B платформе за трговање

☑️ Пионирски развој пословања / Маркетинг / Односи с јавношћу / Сајмови