Важка логістика та автоматизація портів: мегапортам потрібно більше місця – вертикальне зберігання як відповідь

Невидимі зміни: як розумні технології реорганізовують глобальний ланцюг поставок

Глобальні ланцюги поставок, серце світової економіки, переживають критичну точку. Протягом десятиліть їхнє зростання базувалося на принципі горизонтального розширення: більші судна, ширші канали та, перш за все, дедалі більші портові зони. Але ця модель досягає своїх фізичних та операційних меж. Зростання обсягів обробки, тиск на декарбонізацію та абсолютна нестача промислових площ поблизу міських центрів дедалі більше перетворюють традиційні контейнерні майданчики, що займають багато місця, на системне вузьке місце, уповільнюючи ефективність світової торгівлі в цілому.

Серед цих викликів назріває тиха, але водночас глибша революція. Вона йде не від самого судноплавства, а від серця найпередовіших галузей промисловості світу: важкої внутрішньовантажної логістики. Перенесення перевірених технологій зі сталеливарних заводів, автомобільного виробництва або промисловості збірного залізобетону до суворих умов контейнерних терміналів — це не просто поступове вдосконалення, а фундаментальна зміна парадигми. Адаптація повністю автоматизованих висотних складів (ВВС), оптимізованих для зберігання стандартних контейнерів ISO, обіцяє вивести логістику на новий вимір – вертикальний.

Цей розвиток, який часто називають високостелажним зберіганням (HBS), являє собою революційну інновацію з потенціалом переосмислити основи портової логістики: ефективність, використання простору та сталий розвиток. Це технологічна відповідь на найактуальніші проблеми галузі та одночасно пропонує унікальну стратегічну можливість. Особливо для європейської та німецької промисловості, яка відіграє провідну роль у розвитку цих надзвичайно складних об'єктів, це відкриває можливість не лише вирішити логістичні вузькі місця, але й зайняти нову технологічну сферу та зміцнити власні геополітичні та економічні позиції.

У цьому звіті аналізуються технологічні основи, інноваційні застосування та далекосяжні стратегічні наслідки цієї вертикальної революції. Він охоплює перевірені принципи промислової інтралогістики, інженерний подвиг її адаптації для контейнерів, а також комплексний аналіз конкурентних переваг, геополітичного значення та суспільних викликів. У ньому пояснюється, чому оволодіння цією технологією є не лише економічною можливістю для Європи, а й стратегічним імперативом для 21 століття.

Фундамент – від важкої внутрішньої логістики до автоматизованих висотних складів

Принципи сучасної інтралогістики

Щоб зрозуміти масштаби портової революції, потрібно спочатку проаналізувати фундамент, на якому вона побудована: сучасну інтралогістику. Інтралогістика — це вже не просто внутрішнє транспортування товарів, а надзвичайно складна стратегічна дисципліна. Вона охоплює цілісну організацію, контроль, реалізацію та оптимізацію всіх матеріальних та інформаційних потоків у межах компанії чи об'єкта. Це невидима нервова система, яка пов'язує виробництво, складування та розподіл у функціонуючий організм і, таким чином, є вирішальним фактором ефективності та конкурентоспроможності кожної виробничої чи торгової компанії.

Концептуальну основу кожної інтралогістичної операції можна звести до принципу 7R. Цей принцип стверджує, що метою є доставка потрібних товарів, у потрібній кількості та в потрібному стані, у потрібне місце, у потрібний час – і за правильною ціною для потрібного клієнта. Ці сім критеріїв утворюють універсальний каталог вимог, виконання яких має бути максимізоване завдяки використанню автоматизації та інтелектуальних систем. Сама інтралогістика поділяється на три основні області, які необхідно опанувати: матеріальний потік та рух товарів, що забезпечують найплавніше та найефективніше транспортування товарів; складське зберігання та управління, що являє собою стратегічне буферизування для гарантування постійної наявності товарів; та обробка замовлень, включаючи комплектування, де продукція збирається для окремих замовлень, і де швидкість і точність мають вирішальне значення для успіху.

У цій галузі інтралогістика важких вантажів зарекомендувала себе як унікальна спеціалізована дисципліна. Йдеться не про обробку посилок чи легких споживчих товарів, а про переміщення надзвичайно важких та громіздких вантажів, які можуть досягати ваги до 10 000 кг (10 тонн) і більше. Ця галузь є технологічним джерелом інновацій, які зараз досягають контейнерних портів. У таких секторах, як сталеливарна промисловість, де розпечені сталеві рулони вагою до 50 тонн повинні переміщуватися точно та цілодобово; в автомобільній промисловості, де цілі кузови автомобілів транспортуються повністю автоматично через складальні лінії; або у виробництві збірного залізобетону, де обробляються стінові елементи вагою кілька тонн, висуваються надзвичайні вимоги до міцності, надійності та безпеки. Технології, розроблені тут протягом десятиліть та випробувані в найскладніших умовах, формують основу довіри та технологічний резервуар для переходу в портову логістику.

Оптимізація цих внутрішніх процесів — це не суто бізнес-завдання; це стратегічна необхідність із величезними зовнішніми наслідками. Компанія, чия внутрішня логістика неефективна – характеризується тривалим часом пошуку, дефектними запасами або повільним транспортуванням – не може виконати свої зовнішні обіцянки щодо термінів доставки та витрат. Автоматизація вступає в гру саме тут. Її основна мета — не скоротити витрати на робочу силу, хоча вони можуть становити до 80% операційних витрат у ручних системах. Її основна перевага полягає в різкому зменшенні помилок, простоїв та неефективності, спричинених взаємодією з людиною. Це внутрішнє підвищення ефективності, наприклад, завдяки прискореному та безпомилковому комплектуванню замовлень, безпосередньо призводить до більшої гнучкості та стійкості всієї компанії перед обличчям ринкових коливань. Принципи, що забезпечують максимальну ефективність на сучасному заводі, точно такі ж, як і ті, що зараз потрібні в глобальному морському порту. Таким чином, портова логістика не переосмислюється фундаментально; вона адаптує та впроваджує перевірені найкращі практики з найсучаснішої промислової виробничої логістики.

Розвиток високостелового складу (ВСТ)

В основі технологічної трансформації промислового складування лежить автоматизований високостелажний склад (АВС). Він є фізичним проявом прагнення до максимальної ефективності в мінімальному просторі. АВС визначається як система зберігання, яка забезпечує надзвичайно високу щільність зберігання завдяки своїй величезній висоті, зазвичай від 12 до 50 метрів. У світі, де промисловий простір є дефіцитним і дорогим, послідовне використання третього виміру є логічною відповіддю в логістиці.

Сучасний автоматизований висотний склад – це складна комплексна система, що складається з кількох ідеально узгоджених основних компонентів:

Структура полиці

Каркас складу являє собою високоміцну сталеву конструкцію. Вона може бути побудована або як окремостояча система в межах існуючого залу, або за так званою силосною конструкцією. В останньому випадку сама стелажна конструкція служить несучим елементом для даху та стін будівлі, що дозволяє максимально використовувати простір. Стелажі призначені для розміщення широкого спектру вантажоперевезень, від стандартизованих європалет та сітчастих ящиків до спеціальних касет для довгомірних або плоских товарів.

Одиниці контролю полиць (RBG)

Вони є серцем автоматизації. Це повністю автоматизовані транспортні засоби з рейковим керуванням, які рухаються з високою швидкістю та точністю вузькими проходами між рядами стелажів. Їхнє завдання полягає в тому, щоб забирати вантажні одиниці з точки перевантаження та зберігати їх у місці зберігання, призначеному системою, або забирати їх звідти для вилучення. Вони повністю замінюють необхідність використання ручних вилкових навантажувачів у складській зоні та призначені для цілодобової роботи.

Конвеєрна технологія

Ця система утворює життєво важливий зв'язок між висотним складом та зовнішнім світом (прийом товарів, видача товарів, виробництво, комплектація). Вона складається з мережі роликових або ланцюгових конвеєрів, передавальних кареток, підйомників та вертикальних конвеєрів, що забезпечує безперервний та безперебійний потік матеріалів до штабелювальних кранів та від них.

Вантажопідйомне обладнання (ВВ)

Це спеціалізовані «руки» штабелювального крана. Залежно від типу товарів, що зберігаються, використовуються різні системи захоплення, такі як телескопічні вила для піддонів або спеціальні захвати для коробок.

Окрім традиційних систем зберігання та вилучення, в останні роки також утвердилися альтернативні технології, що обіцяють ще більшу гнучкість та динамічність. Так звані палетні човники – це автономні транспортні засоби на акумуляторних батареях, які рухаються безпосередньо всередині стелажних каналів. AS/RS або підйомник доставляє їх на потрібний рівень, де вони потім незалежно зберігають та вилучають вантажні одиниці на різній глибині. Це ще більше збільшує щільність зберігання та пропускну здатність, оскільки кілька човників можуть працювати паралельно.

Переваги автоматизації висотних складів є трансформаційними для галузі:

• Ефективність та швидкість: безперебійна цілодобова робота, високі швидкості штабелювальних кранів та оптимізовані стратегії руху призводять до значного збільшення продуктивності обробки вантажів та різкого скорочення часу обробки.
• Точність і якість: Системи з комп'ютерним керуванням працюють з максимальною точністю. Це мінімізує помилки комплектування, зменшує ризик пошкодження товарів і забезпечує постійне та точне управління запасами в режимі реального часу.
• Використання простору та площі: Вертикальна конструкція дозволяє зберігати максимальну кількість товарів на мінімальній площі, що призводить до значної економії витрат на землю та будівництво.
• Безпека та ергономіка: Оскільки працівники більше не знаходяться в автоматизованих проходах, ризик нещасних випадків на робочому місці значно знижується. Робочі місця в передзонах спроектовані за принципом «товари до людини», коли товари доставляються працівникам ергономічно правильним способом, а не вимагають від них подолання великих відстаней.
• Зниження витрат: Зменшення потреб у персоналі, нижчі витрати енергії на одне переміщення та висока ефективність значно знижують експлуатаційні витрати на одиницю обробленого матеріалу.

Однак, ці переваги також пов'язані з труднощами. Початкові інвестиції у будівництво автоматизованого висотного складу є значними. Планування є надзвичайно складним і вимагає глибоких експертних знань. Крім того, сильно взаємопов'язана система з недостатнім резервуванням та поганим обслуговуванням несе ризик повного виходу з ладу, який може паралізувати всю операцію.

Автоматизований висотний склад – це набагато більше, ніж просто висока полиця. Це фізична тривимірна база даних, доступ до якої можна отримати в режимі реального часу. На ручному складі точне положення піддону часто відоме лише приблизно, доступ може бути заблокований іншими товарами, а інформація про запаси в системі часто буває неточною або затримується. Натомість на автоматизованому висотному складі кожна операція зберігання та вилучення контролюється, відстежується та реєструється центральною системою управління складом (WMS). Точне положення кожної одиниці вантажу відоме до міліметра і може бути отримано в будь-який час. Ця 100% прозорість у поєднанні з гарантованим прямим доступом до кожного окремого товару перетворює склад з пасивного місця зберігання на активний, високодинамічний та інтелектуальний буфер. Саме ця властивість «детермінованого зберігання» – здатність точно знати, де знаходиться кожен товар у будь-який момент часу та скільки часу займе доступ до нього – є вирішальною технологічною передумовою, яка робить перенесення цієї логіки в набагато більш хаотичний та складний світ контейнерної логістики можливим та цінним у першу чергу. Без цієї функції контейнерний склад HRL був би лише вражаючою сталевою конструкцією, але не логістичною революцією.

Інновація – Адаптація технології висотних платформ для контейнерних терміналів

Зміна парадигми на набережній – від горизонтального хаосу до вертикального порядку

Спосіб роботи традиційних контейнерних терміналів є прямою спадщиною ранніх днів контейнеризації. Він базується на принципі просторового блочного зберігання на величезних асфальтованих майданчиках, відомих як контейнерні майданчики. Домінуючими технологіями є козлові крани на гумових колесах ( – ) або портальні крани. Ці пристрої переміщують важкі сталеві контейнери та складають їх у довгі ряди та блоки, зазвичай висотою від чотирьох до шести шарів.

Ця система, яка функціонувала десятиліттями, виявляє свої фундаментальні слабкі сторони під тиском сучасної світової торгівлі. Найбільшою та невід'ємною проблемою ефективності є так звані «переміщення в перетасовці». Щоб дістатися до певного контейнера, розташованого внизу штабеля, усі контейнери над ним спочатку потрібно підняти та тимчасово зберігати в іншому місці. Ці непродуктивні переміщення, які не створюють прямої цінності, становлять від 30% до 60% усіх кранових операцій, залежно від завантаження потужностей терміналу. Вони витрачають величезну кількість часу та енергії, блокують цінне обладнання та призводять до ланцюгової реакції затримок. Наслідками є низька ефективність використання простору, непередбачуваний та часто тривалий час обробки для суден та вантажівок, високі експлуатаційні витрати через масове використання дизельного обладнання та хронічні затори на наземній частині терміналів.

Саме тут і з'являється концепція висотного зберігання (HBS), яка являє собою радикальний відхід від цієї логіки. Вона безпосередньо застосовує принцип промислового висотного складу до контейнерної логістики. Основний принцип революційний у своїй простоті: замість хаотичного укладання контейнерів один на одного, кожен окремий контейнер зберігається в окремому, постійно адресованому відсіку на полиці всередині гігантської сталевої конструкції.

Справжня революція полягає в наслідку цього принципу: 100-відсотковий прямий доступ. Оскільки кожен контейнер зберігається у своєму власному відсіку, до нього можна отримати цілеспрямований доступ та вилучити його в будь-який час за допомогою автоматизованої машини для зберігання та вилучення, не переміщуючи жодного іншого контейнера. Неефективне та дороге перештабування повністю виключається. Кожен підйом крана стає продуктивним рухом, що додає цінності. Ця концепція вирішує фундаментальний компроміс між високою щільністю зберігання та ефективністю швидкого доступу, який паралізує традиційні термінали. Контейнерний термінал перетворюється з млявого, реактивного складу на високодинамічний, проактивний сортувальний та буферний центр, який працює детерміновано та з точним плануванням.

Наведене нижче порівняння ілюструє якісні та кількісні відмінності між традиційними системами та підходом HBS.

Порівняння рішень для зберігання: HBS як інновація для ефективності та захисту довкілля

Порівняння різних рішень для зберігання показує, що HBS виділяється як інновація з точки зору ефективності та захисту навколишнього середовища. У той час як склади для перевезень портальних контейнерів та RTG досягають лише низької та середньої місткості з точки зору ефективності використання простору з порівняно низькою висотою штабелювання, контейнерний висотний склад (HBS) пропонує дуже високу ефективність використання простору з місткістю до трьох разів більшою в тому ж просторі та висотою штабелювання до понад одинадцяти рівнів. Що стосується доступу, HBS пропонує оптимальну ефективність зі 100% прямим індивідуальним доступом без перештабелювання, тоді як звичайні системи зберігання мають вищу середню кількість непродуктивних перештабелювань. Що стосується рівня автоматизації, HBS повністю автоматизований (рівні 0-3), тоді як склади для перевезень портальних контейнерів та RTG мають лише ручні або частково автоматизовані процеси. Операційна модель HBS є капіталомісткою (CAPEX), але призводить до низьких експлуатаційних витрат (OPEX), на відміну від трудомістких або просторово- та енергоємних моделей інших систем. Споживання енергії також значно нижче в HBS завдяки повністю електричній роботі та рекуперації енергії, оскільки немає непродуктивних поїздок. Система зберігання на відкритому повітрі (HBS) також пропонує дуже високу передбачуваність з детермінованим та постійним часом доступу, тоді як інші системи пропонують змінну або радше посередню передбачуваність. Нарешті, як закрита будівля, HBS пропонує повний захист від погодних умов та впливу навколишнього середовища, захищаючи товари та зменшуючи шумове та світлове випромінювання – перевага, яку не пропонують системи зберігання на відкритому повітрі, такі як портальні контейнери та RTG-склады.

Технічна метаморфоза – як промисловий склад перетворюється на контейнерний термінал

Перенесення концепції висотних складів на контейнерні термінали – це набагато більше, ніж просто масштабування існуючих систем. Це інженерний подвиг, який вимагає глибокої технічної метаморфози та розширює межі матеріалознавства, автоматизованої інженерії та структурного аналізу. Найбільша проблема полягає в управлінні розмірами та вагою. У той час як типовий промисловий піддон важить близько 1,5 тонни, завантажені 20-, 40- або 45-футові контейнери ISO можуть важити до 36 або навіть 40 тонн. Таке масштабування вимагає фундаментальної переробки всіх несучих компонентів.

Структура полиці

Сталева конструкція стелажів повинна бути розрахована таким чином, щоб витримувати екстремальні точкові навантаження та масивне загальне навантаження. Структурна цілісність такої конструкції, висота якої може сягати понад 50 метрів, є критично важливою та вимагає складних розрахунків і перевірок для забезпечення абсолютної стійкості. Окрім вертикальних навантажень, конструкція також повинна бути здатною витримувати значні бічні сили, спричинені вітром (особливо у випадку самонесучих конструкцій силосів), сейсмічною активністю або динамічними силами робочих кранів.

Машини для зберігання та вилучення (RBG)

Машини для зберігання та вилучення контейнерів (SRM) – це не стандартне обладнання, а скоріше вузькоспеціалізовані важкі крани. Вони повинні бути здатні не лише безпечно піднімати вантажі понад 40 тонн, але й переміщувати їх з високою швидкістю та прискоренням, а також позиціонувати з міліметровою точністю. Технологія приводу тут має вирішальне значення. Потужні частотно-регульовані приводи забезпечують динамічні рухи, а системи рекуперації енергії забезпечують повернення енергії, що вивільняється під час гальмування або опускання вантажу, в систему, що значно підвищує енергоефективність.

Вантажопідйомне обладнання (ВВ)

Високоскладні спредери замінюють прості вила як вантажозахоплювальні пристрої (ВЗП). Ці системи захоплення повинні надійно захоплювати контейнери на стандартизованих кутових опорах. Для обробки контейнерів різних стандартних розмірів — 20-, 40- та 45-футових — ці спредери повинні бути телескопічними та повністю автоматично регулюватися на відповідну довжину.

Інтерфейси до світу портів

Ще одним величезним викликом є проектування інтерфейсів до портового середовища. Система вантажоперевезень HBS не працює у вакуумі. Вона повинна бути безперешкодно пов'язана з процесами на воді (завантаження та розвантаження за допомогою великих суднових кранів) та наземними транспортними системами (вантажівки, залізниця, судна внутрішнього водного транспорту, автоматично керовані транспортні засоби – AGV)). Оскільки ці зовнішні процеси часто є асинхронними та менш передбачуваними, ніж внутрішні процеси HBS, для роз'єднання різних процесів та забезпечення безперебійного процесу без перевантажень у цілому необхідні інтелектуальні буферні зони, спеціальні перевантажувальні станції та складні конвеєрні системи.

Налаштування програмного забезпечення

Зрештою, програмне забезпечення також вимагає значної адаптації. Система управління складом (WMS) для контейнерного HBS повинна робити набагато більше, ніж просто керувати місцями зберігання. Вона повинна керувати складною, дуже динамічною хореографією тисяч контейнерів, що залежить від незліченних зовнішніх факторів, таких як прибуття суден, часові вікна вантажівок, митні правила та зміни графіків в останню хвилину, що здійснюються судноплавними компаніями. Вона повинна взаємодіяти в режимі реального часу з операційною системою терміналу (TOS) вищого рівня та розробляти forward-looking стратегії для оптимізації процесів зберігання та вилучення.

Тому перенесення технологій з промисловості до порту — це непростий крок. Динаміка, що створюється прискоренням та уповільненням 40 тонн на висоті 50 метрів, генерує величезні сили, які повинні бути безпечно впорані конструкцією та приводами. Незважаючи на ці величезні маси, точність позиціонування повинна бути в міліметровому діапазоні, щоб гарантувати безпечну та безпошкоджену роботу. Вирішальною основою довіри операторів портів до інвестування мільярдів доларів у цю нову технологію є перевірений досвід виробників систем. Компанії, які можуть продемонструвати багаторічний досвід цілодобової експлуатації важких логістичних систем для 50-тонних сталевих рулонів у найсуворіших промислових умовах, володіють необхідною авторитетністю та знаннями в галузі для досягнення цього інженерного подвигу. Інновація полягає не у винаході самого HRL, а у сміливому та висококомпетентному застосуванні його принципів до абсолютно нового класу розмірів та ваги – яскравий приклад поступових інновацій зі справді революційним результатом.

Огляд підходів до рішень та архітектур систем

У міру розвитку ринку автоматизованих контейнерних висотних складів з'являються різні стратегічні підходи та системні архітектури. Вони відрізняються не стільки базовою технологією – прямим доступом до кожного контейнера в стелажній системі – скільки бізнес-філософією, стратегією масштабування та ступенем налаштування. Стратегічна оцінка цих підходів розкриває динаміку нової технологічної галузі.

Підхід 1: Модульний постачальник прецизійних послуг повного циклу (приклад: LTW Intralogistics)

Цей підхід втілює особливий варіант індивідуального підходу, що характеризується найвищою якістю виробництва та повною галузевою нейтральністю. LTW Intralogistics GmbH з Вольфурта, Австрія, як визнаний постачальник повного спектру послуг з понад 40-річним досвідом, дотримується унікальної бізнес-філософії: поєднання точного виробництва за найвищими стандартами з повністю індивідуальними інтралогістичними рішеннями.

Унікальність цього підходу полягає у виробництві за найвищими стандартами якості, а це означає, що всі рухомі компоненти – від складських та пошукових машин до вертикальних конвеєрів та передавальних кареток – виготовляються на сучасних виробничих потужностях з надзвичайно жорсткими виробничими допусками. Це забезпечує виняткову міцність і точність, гарантуючи точне оброблення матеріалів навіть на висоті 40 метрів і більше.

Як постачальник повного спектру послуг з понад 1000 успішно реалізованими проектами, LTW встановила понад 2400 складських та вивантажувальних машин у понад 35 країнах. Компанія вирізняється повною галузевою нейтральністю – від харчової промисловості до автомобільного сектору та високочутливої фармацевтичної промисловості, розробляються індивідуальні рішення.

Особливої уваги заслуговує досвід LTW у сфері важких та спеціальних рішень: компанія вже впровадила контейнерні склади з високими стелажами вантажопідйомністю 18 000 кг та має спеціалізований досвід для екстремальних вимог, таких як зберігання товарів довжиною 31 метр або штабелювальні крани висотою до 44 метрів. Власне програмне забезпечення компанії LTW LIOS (LTW Intralogistics Operating System) бездоганно інтегрує всі компоненти системи.

Стратегічна перевага такого підходу полягає в унікальному поєднанні стандартизації та повної кастомізації: хоча основні компоненти виготовляються на прецизійному виробництві відповідно до перевірених стандартів найвищої якості, LTW може повністю зосередитися на плануванні, адаптованому до потреб клієнта, системній інтеграції та розробці рішень. Це створює ідеальний баланс між економічно ефективним виробництвом та максимальною адаптивністю.

LTW позиціонує себе як компанія, що пропонує рішення для складних потреб – від стандартного зберігання піддонів та систем глибокого заморожування до екзотичних індивідуальних рішень, таких як зберігання човнів або дерев'яні стелажі. Її філософія полягає в тому, що «нічого не можна зробити» – підхід, що став можливим завдяки винятковій гнучкості виробництва та багаторічному інженерному досвіду.

Такий підхід особливо привабливий для вимогливих проектів зі спеціальними технічними завданнями, що вимагають максимальної доступності, довговічності та точності – характеристик, гарантованих багаторічним досвідом та найвищою якістю виробництва.

Підхід 2: Стандартизований, масштабований продукт (приклад: BOXBAY)

Другий підхід, чітко представлений спільним підприємством BOXBAY, результатом співпраці між глобальним портовим оператором DP World та німецьким виробником обладнання SMS group, має на меті розробку високостандартизованого та модульного продукту HBS, який можна ефективно та багаторазово впроваджувати по всьому світу. Філософія цього полягає у зменшенні складності планування та прискоренні впровадження, спираючись на перевірені, попередньо визначені структурні блоки. Архітектура складається з чітко визначених блоків або модулів зберігання, які можна комбінувати відповідно до вимог терміналу до місткості, а також згодом поступово розширювати, не порушуючи поточну роботу. Щоб забезпечити гнучку інтеграцію в різні схеми терміналів, цей підхід пропонує різні конфігурації інтерфейсу. До них належать система SIDE-GRID®, в якій контейнери переносяться на портальні контейнери перед проходами, та система TOP-GRID®, в якій автоматизовані керовані транспортні засоби (AGV) переміщуються під піднятою стелажною конструкцією та обслуговуються зверху штабелювальними кранами. Основна увага приділяється глобальному масштабуванню та швидкому проникненню на ринок завдяки підходу до повторюваного продукту, що особливо привабливо для великих операторів, що працюють по всьому світу, та нових будівельних проектів («зелені поля»).

Підхід 3: Індивідуальний підхід до проектування обладнання (приклад: Vollert, Amova)

Цей підхід відображає класичну силу європейського, і особливо німецького, машинобудування та машинобудування: розробку високоіндивідуалізованих, індивідуальних рішень. Такі компанії, як Vollert та Amova (частина групи SMS, але з власною присутністю на ринку), дотримуються філософії, що кожен термінал і кожен клієнт мають унікальні вимоги, які потребують конкретного рішення. Замість того, щоб пропонувати стандартний продукт, кожен завод проектується як масштабний, індивідуальний проект, точно адаптований до місцевих умов, існуючих процесів та стратегічних цілей замовника. Тому архітектура системи є дуже гнучкою з точки зору планування, висоти будівлі, підключення до існуючої інфраструктури та вибору використовуваних компонентів. Цей підхід особливо добре підходить для складних проектів модернізації в існуючих терміналах («браунфілд»), де нова технологія повинна бути безперешкодно інтегрована у встановлене та часто тісне середовище. Акцент тут робиться на глибокому, орієнтованому на рішення проектуванні, яке забезпечує максимальну кастомізацію та оптимальну інтеграцію процесів.

Підхід 4: Технологічне партнерство (приклад: Konecranes/Pesmel)

Четвертий шлях до ринку – це стратегічна співпраця між визнаними спеціалістами. Одним із прикладів є партнерство між Konecranes, одним із провідних світових виробників портових кранів із глобальною мережею продажів та обслуговування, та Pesmel, фінським експертом у сфері автоматизованих технологій висотних складів для важкої промисловості. Філософія цього підходу полягає в розумному поєднанні взаємодоповнюючих сильних сторін для скорочення часу виходу на ринок та мінімізації ризиків розвитку. Отримане рішення, яке продається під назвою «Автоматизоване висотне контейнерне зберігання (AHBCS)», базується на перевіреній та надійній технології висотних складів Pesmel і поєднується з передовими системами кранів та керування Konecranes для створення інтегрованого пакету. Цей підхід є розумним рішенням «виготовляти або купувати», що дозволяє великому, визнаному гравцеві, такому як Konecranes, швидко вийти на цей новий, привабливий ринок без необхідності проходити роки дороговартісної внутрішньої розробки.

Таке розмаїття бізнес-моделей чітко свідчить про життєздатність та величезний потенціал ринку контейнерних висотних складів. Поки що немає єдиного беззаперечного рішення. Натомість конкуренція відбувається не лише на технологічному рівні, але й не менш інтенсивно на рівні бізнес-стратегій та стратегій впровадження. Продуктовий підхід спрямований на економію від масштабу та швидкості, підхід до проектування обладнання – на максимальну адаптивність та експертизу у вирішенні проблем, а партнерський підхід – на розумне використання синергії. Який підхід переважатиме в довгостроковій перспективі, залежить від конкретних потреб різних сегментів ринку – від глобальних операторів, які будують стандартизовані термінали з нуля, до регіональних портів, яким необхідно впроваджувати складну модернізацію старих технологічних об'єктів.

Цифрова нервова система – роль TOS, WMS та цифрового двійника в «Port 4.0»

Фізична автоматизація завдяки вражаючим висотним складським приміщенням – це лише видима оболонка набагато глибшої трансформації. Вона є невід'ємним компонентом і водночас вирішальним фактором, що сприяє реалізації більш комплексної концепції «Порт 4.0». Ця цифрова екосистема має на меті перетворити порт на повністю прозорий, проактивний та високоефективний логістичний центр завдяки інтелектуальному поєднанню таких технологій, як Інтернет речей (IoT), штучний інтелект (ШІ), великі дані та блокчейн. HBS – це не просто додаток у цій екосистемі, а фундаментальна платформа, яка забезпечує її повний розвиток.

Цифрова нервова система автоматизованого терміналу має ієрархічну структуру:

Термінальна операційна система (TOS)

Це загальне програмне забезпечення для управління та планування всього портового терміналу. TOS керує широкими процесами: воно керує причалами суден, планує послідовності завантаження та розвантаження, контролює розподіл часових інтервалів для вантажівок і поїздів, а також виконує широке планування складських приміщень на території порту. Це мозок, який приймає стратегічні рішення.

Система управління складом (WMS) / Система управління складом (WCS)

Це спеціалізоване програмне забезпечення є операційним серцем високостелажного складу. Воно підпорядковане системі управління складськими приміщеннями (TOS) і відповідає за мікроскопічне точне налаштування всіх процесів у HBS. WMS керує кожним окремим місцем зберігання, оптимізує стратегії переміщення та послідовності рухів штабелювальних кранів для мінімізації порожніх пробігів, а також контролює всі підключені конвеєрні технології. Безперебійний, двонаправлений інтерфейс у режимі реального часу між системою управління складськими приміщеннями вищого рівня та спеціалізованою системою управління складськими приміщеннями (WMS) має вирішальне значення для безперебійної роботи.

Датчики (Інтернет речей)

Безліч датчиків – камери, зчитувачі RFID, лазерні сканери та датчики положення на кранах, транспортних засобах і контейнерах – діють як сенсорні органи системи. Вони безперервно збирають дані в режимі реального часу про ідентифікацію, положення, вагу та стан кожного контейнера та машини в терміналі.

Автономні транспортні засоби (AGV та RBG)

Вони є «м’язом» системи. Вони виконують команди фізичного транспортування, які отримують від WCS. Їхні рухи координуються та контролюються в режимі реального часу, щоб уникнути зіткнень та оптимізувати потік матеріалів.

Штучний інтелект (AI)

Алгоритми штучного інтелекту – це навчальний мозок системи. Вони використовують величезні обсяги даних, зібраних датчиками Інтернету речей, для виявлення закономірностей та постійної оптимізації процесів. Наприклад, ШІ може розробляти forward-looking стратегії зберігання, автоматично розміщуючи контейнери, які, як очікується, незабаром знову знадобляться, у «гарячих точках» поблизу точки вилучення. Він може передбачити оптимальний час для підтримки SRM (прогнозного обслуговування) до виникнення збою або мінімізувати споживання енергії всією системою за допомогою інтелектуального балансування навантаження.

Цифровий двійник

Кінцевим рівнем цієї інтеграції є цифровий двійник. Це точна віртуальна копія фізичного порту в масштабі 1:1 у середовищі моделювання, яка постійно отримує дані з операцій у режимі реального часу. Такий цифровий двійник дозволяє без ризику тестувати та оптимізувати нові процеси, змінені схеми або складні надзвичайні сценарії, перш ніж вони будуть впроваджені в реальному світі. Його також можна використовувати для навчання персоналу або демонстрації покращень продуктивності клієнтам.

Впровадження HBS є вирішальним каталізатором для функціонування екосистеми Port 4.0. Традиційні термінали за своєю суттю хаотичні та непередбачувані. Точний час, необхідний для доступу до певного контейнера, є змінним і залежить від його випадкового положення в стеку. Цифровий двійник такої системи міг би моделювати її поведінку лише неточно і тому мав би лише обмежену цінність для оптимізації. Прогнози ШІ були б схильні до високих невизначеностей. З іншого боку, HBS робить процес зберігання детермінованим: доступ до будь-якого контейнера має точно визначений, постійний час і однаково визначені витрати енергії. Ця абсолютна передбачуваність і висока точність даних створюють чисту та надійну основу даних, яка потрібна передовим моделям ШІ для виконання надійної оптимізації та реалізації їхнього повного потенціалу. Цифровий двійник терміналу HBS може точно моделювати та прогнозувати поведінку реальної системи, роблячи симуляції та аналізи змістовними та цінними. Інвестиції в апаратне забезпечення HBS, таким чином, нерозривно пов'язані з інвестиціями в передову інфраструктуру даних та програмного забезпечення. Фізичний порядок HBS створює цифровий порядок, необхідний для наступного рівня підвищення ефективності за допомогою ШІ та симуляції.

Ця інноваційна технологія обіцяє фундаментально змінити контейнерну логістику. Замість того, щоб складати контейнери горизонтально, як раніше, вони зберігаються вертикально на багатоярусних сталевих стелажних конструкціях. Це не лише дозволяє різко збільшити місткість зберігання в межах одного простору, але й революціонізує всі процеси в контейнерному терміналі.

Детальніше про це тут:

• Контейнерні висотні склади та контейнерні термінали: Логістична взаємодія – експертні поради та рішення

Стратегічний імператив – Чому Європа повинна прагнути до технологічного лідерства

Конкурентоспроможність на світовому портовому концерті

Європейські морські порти є центральними торговельними воротами континенту, але вони відчувають зростаючий багатовимірний тиск. Прогнози Європейської комісії передбачають, що вантажообіг у портах ЄС зросте на 50% до 2030 року. Водночас тенденція до використання дедалі більших контейнерних суден призводить до екстремальних піків пропускної здатності, що виводить існуючу інфраструктуру на межі її потужності. У цьому середовищі конкуренція є жорсткою. Великі транспортні вузли, такі як Гамбург, Роттердам та Антверпен, конкурують не лише один з одним за вантажопотоки, але й з портами, що розвиваються, за межами ЄС, деякі з яких працюють за рахунок величезних державних субсидій. У цьому глобальному концерті ефективність, швидкість, надійність та витрати є вирішальними факторами, що визначають частку ринку та економічний успіх.

Впровадження автоматизованих контейнерних висотних складів (ВВС) виявляється вирішальною конкурентною перевагою, трансформуючи ефективність порту на кількох рівнях:

Значно вища пропускна здатність

Основною перевагою HBS є повне усунення непродуктивного перештабелювання. У поєднанні з високою швидкістю повністю автоматизованих систем це призводить до значно більшої кількості переміщень контейнерів на годину та на гектар термінального простору. Коротший час завантаження та розвантаження для дедалі більших суден зменшує їхній дороговартісний час простою в порту. Водночас, час обробки вантажівок може бути скорочений до 20%, що зменшує затори біля воріт та підвищує ефективність наземного логістичного ланцюга.

Масштабне розширення потужностей на існуючому просторі

Для багатьох історично сформованих європейських портів, розташованих у міських районах, фізичне розширення практично неможливе. Простір надзвичайно обмежений і дорогий. HBS пропонує революційне рішення: завдяки послідовному використанню вертикальності, місткість зберігання можна збільшити втричі або навіть учетверо на тій самій площі. Це дозволяє таким портам, як Гамбург чи Роттердам, керувати своїм зростанням, не покладаючись на дороге та часто екологічно та політично суперечливе розширення портів шляхом рекультивації земель.

Надійність та передбачуваність як нова якісна характеристика

Детерміновані процеси в HBS призводять до точно передбачуваного та надійного часу обробки. Водій вантажівки отримує фіксоване часове вікно, якого можна дотримуватися, а судноплавна компанія може розраховувати на своєчасне відправлення свого судна. Ця передбачуваність є безцінною перевагою в сучасних чітко запланованих ланцюгах поставок «точно в строк». Вона покращує інтеграцію порту в глобальні логістичні мережі та підвищує його привабливість для експедиторів та судноплавних компаній, яким необхідно оптимізувати власні ресурси та графіки.

Впровадження технології HBS виводить конкуренцію на новий рівень. Порт перетворюється з простого пункту витрат та перевалки на високоінтегрований логістичний центр з доданою вартістю. Конкурентоспроможність більше не визначається виключно портовими зборами за оброблений контейнер, а все більше якістю, швидкістю та надійністю пропонованих послуг, а також глибиною інтеграції в ланцюги поставок клієнтів. Порт, що підтримується HBS, може пропонувати нові послуги, засновані на даних, такі як гарантований час обробки, безперебійне цифрове підключення до виробничої логістики промислових компаній або покращене відстеження відправлень у режимі реального часу. Ця технологічна перевага дозволяє європейським портам диференціюватися в глобальній конкуренції та розвивати свою роль від простого постачальника інфраструктури до ролі незамінного стратегічного партнера для світової промисловості. Це вирішальний крок для довгострокового виживання в конкуренції з портами, що отримують значні субсидії, в інших регіонах світу.

Геополітичний суверенітет та технологічна стійкість

Стратегічне значення європейських морських портів виходить далеко за межі їхньої економічної функції. Вони є критично важливою інфраструктурою, що формує основу безпеки постачання та економічної незалежності Європейського Союзу. На цьому тлі в політичних та економічних колах зростає занепокоєння щодо зростаючого впливу третіх країн, зокрема Китаю, на ці чутливі транспортні вузли. Протягом останніх двох десятиліть суб'єкти, що контролюються або перебувають під впливом держави, значно інвестували в європейські портові термінали, забезпечуючи таким чином значні частки та вплив.

Цей розвиток подій дедалі частіше сприймається як стратегічна вразливість. Залежність від іноземних операторів і потенційно також від іноземних технологій у критично важливих сферах інфраструктури може підірвати безпеку, економічний суверенітет та стійкість окремих держав-членів та ЄС в цілому. Болісний досвід односторонньої енергетичної залежності від Росії посилив усвідомлення таких ризиків і призвів до політичної волі проактивно уникати виникнення нових залежностей, цього разу в транспортному секторі.

У цьому геополітичному контексті розвиток та оволодіння технологією HBS виявляється ефективним інструментом для зміцнення європейського суверенітету та стійкості:

Технологічне лідерство як гарантія незалежності

Коли європейські, особливо німецькі, компанії розробляють, виробляють та експортують провідні у світі технології для автоматизації контейнерних портів, це забезпечує технологічний суверенітет у секторі, що має першорядне стратегічне значення. Це зменшує залежність від неєвропейських постачальників технологій та гарантує, що стандарти безпеки, захисту даних та операцій визначаються європейськими гравцями.

Зміцнення вітчизняної портової галузі

Впровадження цієї передової, розробленої в Європі технології дозволяє європейським портовим операторам підвищити свою ефективність та конкурентоспроможність, зміцнюючи свої позиції в прямій конкуренції з терміналами, що контролюються неєвропейськими державними компаніями.

Стратегічна альтернатива в умовах глобальної системної конкуренції

Завдяки своїй ініціативі «Глобальний шлюз» Європейський Союз поставив за мету створити ціннісну та стратегічну альтернативу китайській ініціативі «Один пояс, один шлях». Просування та експорт передових європейських портових технологій є невід'ємною частиною цієї стратегії. Це дозволяє розвивати глобальну мережу портів-партнерів на основі європейських технологічних стандартів, прозорих бізнес-моделей та взаємної вигоди.

Підвищення стійкості глобальних ланцюгів поставок

Термінали HBS також сприяють фізичній стійкості ланцюгів постачання. Їхні величезні сховища дозволяють їм підтримувати більші буферні запаси, тим самим краще пом'якшуючи коливання та збої у світовій торгівлі. Їхній високий рівень автоматизації також робить їх менш вразливими до раптової нестачі робочої сили, такої як та, що може виникати під час пандемій, тим самим підвищуючи надійність поставок.

Розробка та експорт технології HBS – це набагато більше, ніж просто прибутковий бізнес. Це активний внесок у реалізацію європейської стратегії економічної безпеки та зміцнення геополітичної здатності до дії. Контроль над критично важливими технологіями є ключовим елементом глобальної конкуренції між системами. Ті, хто постачає технології для портів майбутнього, не лише визначають технічні стандарти, але й мають доступ до важливих потоків даних та будують довгострокові стратегічні партнерства. Коли європейські компанії постачають цю технологію до портів Африки, Південної Америки чи Азії, вони не просто експортують обладнання, а й створюють європейську модель ефективності, сталого розвитку та операційного управління. Вони створюють факти та зв'язують стратегічних партнерів з європейською економічною та ціннісною екосистемою. Просування технології HBS є високоефективним інструментом промислової політики та геополітичним інструментом, який зміцнює європейську економіку зсередини, одночасно проектуючи європейський вплив та європейські стандарти назовні – пряма та конструктивна відповідь на стратегічні виклики, що виникають з боку інших світових держав.

«Зелений порт» як конкурентна перевага

У той час, коли зміна клімату домінує в глобальному порядку денному, судноплавство та пов'язані з ним порти перебувають під величезним тиском трансформації. Як значні викидники парникових газів та забруднюючих речовин, вони є ключовими цілями амбітних цілей Європейської зеленої угоди. Бачення чітке: порти повинні перетворитися з простих пунктів перевалки на центральні енергетичні вузли майбутнього, відіграючи ключову роль в енергетичному переході. Концепція автоматизованого висотного контейнерного складу (HBS) виявляється ключовою технологією, яка дозволяє узгодити економіку та екологію та перетворює «Зелений порт» з бачення на вимірну реальність.

Внесок HBS у сталий розвиток є різноманітним та значним:

Повна електрифікація та ліквідація місцевих викидів

Найфундаментальнішим внеском є зміна концепції приводу. Усі рухомі компоненти HBS – від штабелювальних кранів до підключеної конвеєрної технології – повністю електричні. Це замінює парк дизельних RTG, портальних перевізників та термінальних вантажівок, які відповідають за значні викиди CO2, оксидів азоту та твердих частинок у традиційних портах. Таким чином, експлуатація HBS є локально без викидів.

Максимальна енергоефективність

Сталий розвиток HBS виходить далеко за рамки простої електрифікації. Завдяки повній ліквідації непродуктивних рухів перезавантаження, загальне споживання енергії на один оброблений контейнер різко скорочується. Енергія тепер використовується лише для транспортування з доданою вартістю. Крім того, сучасні електроприводи оснащені системами рекуперації енергії. Коли важке обладнання сповільнюється або коли важкі контейнери опускаються, вивільнена кінетична та потенційна енергія перетворюється на електричну енергію та подається назад у мережу системи, замість того, щоб втрачатися у вигляді тепла.

Інтеграція відновлюваної енергії

Архітектура об'єктів HBS забезпечує ідеальні умови для децентралізованої генерації енергії. Величезні плоскі дахи складських будівель ідеально підходять для встановлення великомасштабних фотоелектричних систем. Залежно від місця розташування та сонячної радіації, така система може покривати значну частину власних потреб терміналу в електроенергії або навіть перетворити систему на чистого виробника енергії, що забезпечить CO2-нейтральну роботу.

Масштабна економія земель та захист екосистем

Вертикальне зберігання може зменшити простір, необхідний для тієї ж кількості контейнерів, до 70% порівняно зі звичайними складами. Це не лише економічна перевага в дорогих місцях, але й значна екологічна. Цінні та чутливі прибережні екосистеми захищаються, а тиск на подальше ущільнення земель зменшується. Звільнені ділянки потенційно можна ренатуралізувати або перетворити на зелені зони.

Зменшення шумового та світлового забруднення

Усі складські операції відбуваються в закритій, часто звукоізольованій будівлі. Це значно зменшує шумове забруднення для працівників та навколишніх житлових районів. Оскільки системи повністю автоматизовані, постійне освітлення всередині складу не потрібне, що мінімізує світлове забруднення, особливо вночі.

Таким чином, концепція HBS є рідкісним і вражаючим прикладом того, як технологічна інновація може радикально покращити як економічну ефективність, так і екологічну стійкість одночасно і нероздільно. Вона вирішує очевидне протиріччя між економічним зростанням та захистом навколишнього середовища. Традиційно підвищення ефективності в портах часто означало більше простору, більше дизельного обладнання та, як наслідок, більше викидів. HBS змінює цю логіку. Збільшення продуктивності досягається завдяки більшій інтелектуальності (відсутність перештабелювання) та кращому використанню ресурсів (вертикальність, електрифікація, рекуперація енергії), а не завдяки більш грубій силі. Економічні вигоди – нижчі експлуатаційні витрати завдяки зниженню витрат на енергію та персонал – безпосередньо пов'язані з екологічними перевагами – відсутність місцевих викидів, менше землекористування, менше – . Цей симбіоз робить технологію HBS не лише бажаним варіантом, але й ключовою технологією для досягнення обов'язкових кліматичних цілей ЄС. Порт, який використовує цю технологію, не лише покращує свій власний баланс, але й забезпечує своє соціальне та політичне визнання («ліцензію на експлуатацію») у світі, який все більше робить сталий розвиток умовою економічного успіху.

Можливості промислової політики для європейського машинобудування та машинобудування

Європа стикається з критичним викликом у світовому технологічному ландшафті. Особливо у високотехнологічних цифрових сферах континент ризикує відстати від динаміки інновацій США та Китаю. Аналізи показують, що приватні витрати на дослідження та розробки в ЄС значно нижчі у відсотках від валового внутрішнього продукту, ніж у США, і що європейська промисловість залишається значною мірою закріпленою у традиційних секторах, таких як автомобільна промисловість. Щоб уникнути цієї «технологічної пастки», потрібні стратегічні ініціативи, що спираються на існуючі сильні сторони та відкривають нові, конкурентоспроможні на світовому рівні технологічні галузі.

Розвиток автоматизованих контейнерних складів з високими ярусами є саме такою сферою – першочерговою можливістю промислової політики, в якій європейські компанії наразі займають беззаперечну лідируючу позицію у світі. Створення та становлення цього нового ринку пропонує величезні можливості для зміцнення промислової бази Європи:

Експорт складних високих технологій

Глобальний попит на більш ефективні та стійкі портові рішення створює величезний новий ринок для складних споруд, «Зроблено в Європі». Кожен HBS являє собою великий проект вартістю сотні мільйонів євро. Успіх у цьому сегменті забезпечує висококваліфіковані робочі місця в дослідженнях, розробках, інженерії, виробництві та управлінні проектами, а також зміцнює експортний баланс.

Використання та подальший розвиток ключових компетенцій

Технологія HBS не є чужорідним елементом, а глибоко вкорінена в традиційних сильних сторонах німецького та європейського машинобудування та машинобудування. Такі переваги, як точність сталевих конструкцій, надійність при постійному навантаженні, довговічність компонентів та здатність інтегрувати складні механічні, електричні та програмні системи, є ключовими факторами успіху. HBS відображає подальший розвиток цих ключових компетенцій у цифрову епоху.

Створення інноваційної екосистеми

Провідні компанії з проектування обладнання, такі як SMS group, Vollert та Konecranes, не працюють у вакуумі. Навколо них формується широка та глибока екосистема, що складається з вузькоспеціалізованих постачальників компонентів, таких як приводи, датчики та технології керування; розробників програмного забезпечення для рішень WMS та штучного інтелекту; інженерних фірм для структурного аналізу та планування; та дослідницьких інститутів, що працюють над технологіями наступного покоління. Ця мережа зміцнює інноваційний потенціал усього регіону та створює самопідсилюючий цикл знань та застосувань.

Стратегічне значення цього сектору також дедалі більше визнається політиками. Європейський Союз та національні уряди започаткували ініціативи щодо посилення конкурентоспроможності морської економіки та сприяння розвитку стратегічних технологій. Нещодавно оголошена нова портова стратегія ЄС, морська промислова стратегія та спеціальні програми фінансування портових інновацій, такі як німецька програма IHATEC, спрямовані на покращення рамкових умов для провідних компаній та зміцнення їхніх позицій у світовій конкуренції.

Історія успіху розробки HBS може слугувати планом для сучасної та успішної європейської промислової політики. Вона демонструє шлях до перетворення усталених промислових сильних сторін на абсолютно новий, провідний у світі технологічний сектор завдяки цілеспрямованим, орієнтованим на застосування інноваціям. Відправною точкою є сильна, але в деяких областях потенційно стагнаційна, традиційна галузь – важке машинобудування. Замість того, щоб намагатися наздогнати абсолютно нові галузі, де домінують неєвропейські гравці, такі як соціальні мережі чи побутова електроніка, існуюча ключова компетенція світового класу – точне та надійне оброблення надзвичайно важких вантажів – застосовується до нової, суміжної та глобальної проблемної області – контейнерної логістики. Ця передача технологій призводить до революційних інновацій, побудованих на багаторічному досвіді та перевіреній надійності – глибоко вкоріненій конкурентній перевагі, яку новим конкурентам буде дуже важко та повільно відтворити. Результатом є створення нового глобального ринку, який європейські компанії можуть формувати та потенційно домінувати з самого початку. Замість того, щоб просто оплакувати втрату конкурентоспроможності, приклад HBS показує проактивний шлях уперед: розумне та стратегічне поєднання традиційної промислової досконалості з перспективною цифровізацією та стійкістю.

Xpert.digital має глибокі знання в різних галузях. Це дозволяє нам розробити кравці, розроблені стратегії, пристосовані до вимог та проблем вашого конкретного сегменту ринку. Постійно аналізуючи тенденції на ринку та здійснюючи розвиток галузі, ми можемо діяти з передбаченням та пропонувати інноваційні рішення. З поєднанням досвіду та знань ми створюємо додаткову цінність та надаємо своїм клієнтам вирішальну конкурентну перевагу.

Детальніше про це тут:

• Використовуйте 5 -разову компетентність xpert.digital в одній упаковці – від 500 € на місяць

Ринок, виклики та соціальні аспекти

Динаміка ринку та майбутні перспективи

Глобальний ринок автоматизації портів, і особливо таких передових рішень, як HBS, вже не є далеким баченням, а динамічною та швидкозростаючою економічною реальністю. Різні ринкові аналізи підтверджують його величезний комерційний потенціал. Одна з оцінок оцінює світовий ринок автоматизованих контейнерних терміналів у 10,89 млрд доларів США у 2023 році та прогнозує зростання до 18,95 млрд доларів США до 2030 року, що відповідає солідному сукупному річному темпу зростання (CAGR) у 7,8%. Інші аналізи ще більш оптимістичні, прогнозуючи зростання ширшого ринку рішень для автоматизації портів з 2,37 млрд доларів США у 2025 році до понад 8 млрд доларів США до 2033 року, що становитиме вражаючий CAGR у 15,6%. Незалежно від точних цифр, тенденція чітка: попит на технології автоматизації портів є величезним і продовжуватиме значно зростати в найближчі роки.

Це зростання зумовлене кількома фундаментальними факторами. Перш за все, це невпинне зростання світової торгівлі, яке призводить до постійного збільшення обсягів вантажів. Виникаючий тиск на ефективність, що посилюється використанням дедалі більших контейнеровозів, змушує термінали модернізуватися. До цього додаються такі проблеми, як нестача кваліфікованих працівників та робочої сили в галузі, а також зростаюча увага до безпеки праці та екологічної стійкості, що сприяє використанню автоматизації.

У впровадженні цих технологій можна спостерігати дві основні стратегії: проекти «браунфілд» та «грінфілд». Наразі проекти «браунфілд», тобто модернізація існуючих терміналів, домінують на ринку з часткою понад 68%. Для багатьох існуючих портів це єдиний життєздатний варіант, оскільки він дозволяє збільшити потужності та ефективність без необхідності повного зупинення діяльності. Однак найвищі темпи зростання очікуються для проектів «грінфілд», тобто будівництва нових терміналів на «зелених» ділянках. Очікується, що для цих проектів середньорічний темп зростання складе 9,6%, оскільки цей підхід дозволяє безкомпромісно, оптимізовано впроваджувати технології автоматизації з нуля без обмежень існуючої інфраструктури.

Технологічний розвиток також не стоятиме на місці. Майбутні перспективи вказують на ще глибшу інтеграцію штучного інтелекту для самонавчальної оптимізації всієї логістики терміналів. Також можливо безперешкодне підключення автоматизованих терміналів до майбутніх автономних суден та безпілотних вантажівок, що може призвести до повністю автоматизованого ланцюга поставок від виробника до кінцевого споживача. Особливо перспективною концепцією є фізичне об'єднання HBS з промисловою логістикою. Замість перевантаження контейнерів у порту, а потім транспортування їх вантажівкою на завод, HBS можна було б приєднати безпосередньо до виробничого підприємства або великого розподільчого центру, повністю виключивши вантажні перевезення на «останній милі». Це призвело б до величезної економії часу та коштів, а також до подальшого скорочення викидів.

Перешкоди впровадження

Незважаючи на величезний потенціал та позитивні ринкові перспективи, впровадження автоматизованих висотних складів у портах не є гарантованим успіхом. Шлях до вертикальної революції вимощений значними перешкодами та викликами, які оператори та постачальники технологій повинні подолати.

Величезні інвестиційні витрати (CAPEX)

Мабуть, найбільшою перешкодою є надзвичайно високі початкові інвестиції. Будівництво HBS – це великий промисловий проект, вартість якого може швидко сягнути кількох сотень мільйонів або навіть понад мільярд доларів США. Такі суми становлять величезний фінансовий виклик навіть для великих портових операторів і часто є непосильними для менших регіональних портів.

Складність планування та інтеграції

Планування терміналу HBS – це дуже складний багаторічний процес, який вимагає глибоких знань у галузі структурного аналізу, машинобудування, електротехніки та розробки програмного забезпечення. Особливою проблемою є безперешкодна інтеграція нового, складного апаратного та програмного забезпечення в гетерогенні ІТ-ландшафти (особливо операційні системи терміналів) та фізичні процеси існуючого порту, які часто розвивалися протягом десятиліть.

Технічні ризики та надійність

Система зберігання та вилучення вантажів (HBS) – це тісно взаємопов’язана система, в якій усі компоненти повинні ідеально працювати разом. Вихід з ладу одного ключового компонента – будь то складська машина, центральний конвеєр або програмне забезпечення керування – може потенційно паралізувати всю складську площу і, отже, значну частину операцій терміналу. Ризик такого повного виходу з ладу необхідно мінімізувати за допомогою складних концепцій резервування (наприклад, кількох SRM на прохід), складних forward-looking стратегій технічного обслуговування та планів дій у надзвичайних ситуаціях.

Кібербезпека

Як цифрово керована критична інфраструктура, автоматизовані термінали є дуже привабливою мішенню для кібератак. Успішна атака може не лише порушити роботу, але й поставити під загрозу конфіденційні дані або навіть завдати фізичної шкоди. Тому забезпечення найвищого рівня кібербезпеки є не варіантом, а абсолютною необхідністю.

Суперечка щодо продуктивності

Одним із найбільш тривожних висновків, отриманих після дослідження перших у світі автоматизованих терміналів, є те, що обіцяне підвищення продуктивності не завжди матеріалізується негайно або в повному обсязі. Кілька досліджень та польових звітів показують, що автоматизоване обладнання, особливо на етапі запуску, може бути повільнішим, ніж досвідчені кранівники. Складність систем може призвести до неочікуваних вузьких місць та простоїв. Деякі оператори повідомляють, що продуктивність все ще відстає від продуктивності традиційних терміналів навіть через кілька років. Тому успіх автоматизації жодним чином не гарантований і значною мірою залежить від ретельного планування, бездоганного впровадження та відмінного операційного управління.

Люди в автоматизованому світі – соціально-економічні наслідки

Технологічна та економічна трансформація, спричинена автоматизацією портів, має глибокі соціальні наслідки. Дебати про майбутнє портів нерозривно пов'язані з питанням майбутнього праці та соціальної стабільності в портових містах. Соціально-економічні наслідки є значними та неоднозначними.

Трансформація та втрата робочих місць

За визначенням, автоматизація має на меті замінити ручні процеси машинами. Це неминуче призводить до фундаментальних змін і потенційно різкого скорочення традиційних портових робочих місць. Дослідження показують, що такі професії, як оператори кранів, водії портових суден та швартові робітники, які формували ландшафт портових робіт протягом десятиліть, можуть втратити до 90% своїх поточних завдань на користь автоматизованих систем. Конкретні аналізи прогнозують, що перехід до автоматизації може призвести до скорочення на 50% безпосередньо постраждалих робочих місць для проектів, що будуються на коричневих ділянках, і до 90% для новобудов.

Ерозія місцевої економіки

У багатьох регіонах робота портових робітників – це більше, ніж просто робота. Вона часто добре оплачується, охоплюється колективними договорами та профспілковими позиціями, які протягом поколінь формували стабільну основу місцевого середнього класу. Їхня втрата має прямий та відчутний негативний вплив на рівень доходів, купівельну спроможність та податкові надходження в постраждалих портових містах та громадах. Критики стверджують, що автоматизація зрештою переносить місцеві заробітні плати та податки на прибуток міжнародних судноплавних компаній та іноземних технологічних корпорацій.

Поява нових, висококваліфікованих профілів посад

Водночас, автоматизація створює нові робочі місця, хоча й із зовсім іншим набором вимог. Зараз затребувані ІТ-фахівці, інженери-мехатроніки, аналітики даних, розробники програмного забезпечення та системні інженери, які можуть планувати, експлуатувати, контролювати та обслуговувати складні системи. Відбувається глибокий зсув від фізично вимогливої роботи до професій, що базуються на знаннях та високій кваліфікації.

Проблема розриву в навичках

Центральною проблемою цієї трансформації є величезна невідповідність між навичками існуючої робочої сили та вимогами нових робочих місць. Досвідчений кранівник не може стати спеціалістом з програмного забезпечення за одну ніч. Цей розрив у навичках є однією з найбільших перешкод для соціально прийнятної трансформації. Без масштабних, цілеспрямованих та довгострокових інвестицій у програми перепідготовки та безперервної освіти значна частина існуючої робочої сили ризикує відстати.

Необхідність соціального партнерства та соціального діалогу

Успішне впровадження технології автоматизації залежить не лише від її технічної досконалості, але й, що найважливіше, від її соціального сприйняття. Цього можна досягти лише завдяки проактивному та чесному діалогу між компаніями, профспілками як представниками працівників та політиками. Необхідні спільні концепції, щоб пом'якшити соціальний вплив негативних наслідків, забезпечити справедливу участь працівників, що залишаються, у підвищенні продуктивності, досягнутому завдяки автоматизації, та активно формувати новий світ праці. Опір та соціальні конфлікти неминучі, якщо трансформацію сприймати виключно як проект «зверху вниз» для зниження витрат.

Таким чином, дебати щодо автоматизації портів характеризуються глибокою амбівалентністю. На макрорівні технологічні, економічні та екологічні переваги є переконливими, і, можливо, немає альтернативи довгостроковій конкурентоспроможності портів. Однак на місцевому, людському рівні соціальні витрати та тривоги є реальними та значними. Ігнорування цих витрат не лише поставить під загрозу соціальне сприйняття технології, але й поставить під сумнів довгостроковий успіх самої трансформації. Тому справжній виклик полягає не в тому, щоб запобігти автоматизації, а в тому, щоб формувати її розумно, проактивно та соціально відповідально. Технологічні зміни повинні нерозривно супроводжуватися соціальними змінами, які інвестують у людей та забезпечують максимально широкий та справедливий розподіл плодів прогресу.

Визначення курсу для порту майбутнього

Аналіз переходу від промислової важкої інтралогістики до автоматизованих висотних контейнерних складів малює картину глибокого та незворотного розвитку. Впровадження технології висотних складів – це набагато більше, ніж просто технічна оптимізація; це стратегічна відповідь на сукупні логістичні, економічні та екологічні проблеми, з якими стикається світова портова галузь. Здатність створювати максимальну потужність у мінімальному просторі, безпосередньо та без непродуктивного перештабелювання дістатися до кожного контейнера, а також повністю електрифікувати та оцифрувати операції робить цю технологію вирішальним будівельним блоком для порту майбутнього.

Однак, цей технологічний стрибок – це більше, ніж просто інструмент підвищення ефективності. Це стратегічний інструмент зі значними геополітичними та промислово-політичними наслідками. Для Європи, і особливо для німецької промисловості, яка відіграє провідну роль у розвитку цих складних систем, це пропонує унікальну можливість зміцнити свою конкурентоспроможність, забезпечити технологічний суверенітет у критично важливій інфраструктурі та зробити активний внесок у досягнення глобальних кліматичних цілей. Оволодіння цією технологією забезпечує важелі впливу для експорту європейських стандартів по всьому світу та підвищення стійкості власної економіки.

Однак шлях до цього майбутнього нелегкий. Він вимагає величезних інвестицій, управління величезною технічною складністю та, перш за все, проактивного та соціально відповідального управління пов'язаними з цим суспільними змінами. Значний вплив на ринок праці та місцеву економіку в портових містах не можна ігнорувати; його необхідно вирішувати шляхом цілеспрямованих інвестицій в освіту, перепідготовку та активний діалог між соціальними партнерами.

Курс на порт майбутнього визначається сьогодні. Цей порт буде вертикальним, автоматизованим, інтелектуальним та екологічним. Європейська промисловість має історичну можливість діяти не як пасивний користувач, а як провідний архітектор та глобальний рушій цієї трансформації. Щоб скористатися цією можливістю, потрібні сміливість, бачення та готовність розглядати технологічний прогрес і соціальну відповідальність як дві сторони однієї медалі.

Я радий допомогти вам як особистого консультанта.

Керівник розвитку бізнесу

LinkedIn

 

 

Я радий допомогти вам як особистого консультанта.

зв’язатися зі мною під Вольфенштейном ∂ xpert.digital

зателефонуйте мені під +49 89 674 804 (Мюнхен)

LinkedIn