Контейнерні контейнерні рішення з високим вмістом: від складу інтелектуального контейнерного буфера до логістичної нервової системи

Зберігання контейнерів з високим вмістом: Аналіз технологічної революції в порту та внутрішньологістиці

Що ми маємо на увазі під зміною чистої буферної зони до логістичної нервової системи?

Трансформація контейнерного табору від простої буферної зони в логістичну нервову систему описує фундаментальну зміну парадигми функціонування та стратегічного значення контейнерних термінів. Щоб зрозуміти цю зміну, спочатку потрібно пролити світло на традиційну роль контейнерного табору. Історично контейнерний двір, тобто зона зберігання в гавані, була насамперед пасивною буферною зоною. Основним завданням було подолання тимчасового та експлуатаційного розриву між різними транспортними компаніями – морськими кораблями, залізницею та вантажівкою – Контейнери були припарковані тут, щоб чекати подальшого транспорту. Процеси були значною мірою реактивними. Контейнер переміщувався, коли вантажівка прибула до збору або корабель був готовий до завантаження. Ця реактивна природа неминуче призвела до неефективності, довгих часів очікування та низької передбачуваності. Склад, по суті, було вузьким місцем, необхідним злом, витратами, спричиненими та сповільнювали потік товарів.

Концепція логістичної нервової системи, яка втілюється автоматизованим контейнерним складом високої бази (HRL), перевертає цей підхід догори дном. Замість пасивного буфера HRL виступає активним, інтелектуальним та центральним елементом управління всього терміналу. Він діє як центральна нервова система організму. Він постійно отримує потоки даних з усіх підключених систем: час прибуття кораблів (ETA), часові вікна вантажних автомобілів, розклад поїздів та конкретні вимоги кожного окремого завантажувального блоку. Ця інформація не тільки збирається, але обробляється в режимі реального часу з метою активного оптимізації всього потоку контейнерів. HRL не тільки зберігає контейнери, він організовує свої рухи. Він передбачає майбутні потреби та позиції контейнерів вперед -виглядаючи, щоб вони були доступні в точний час, з мінімальними зусиллями для наступного кроку транспорту.

Ця зміна має глибокий економічний наслідок: метаморфоза від чистого центру витрат до цінності. Традиційний контейнерний двір - це безперечно водій вартості. Він споживає величезні площі часто дорогих, оскільки міська та водна, гаваньна база. Це вимагає високого рівня персоналу та енергетичних витрат для експлуатації промислових вантажних автомобілів, що працюють на дизелі, і генерує додаткові витрати через неефективність, такі як багаторазові, непродуктивні навколишні (повторні) та можливі договірні штрафи (роздути) для пізньої передачі.

Однак, незважаючи на високі початкові інвестиційні витрати (CAPEX), контейнерний склад високозвучний склад призначений для отримання активної генерування вартості. Рише збільшення швидкості конверта та гарантія високої надійності процесів та передбачуваності дозволяє значно швидший час обробки кораблів та високоефективне годинникове управління вантажівками та поїздом. Ця підвищена продуктивність - це товарна послуга. Порт з HRL може запропонувати судноплавні компанії гарантовані, швидший та надійніший рівень обслуговування, а також залучати більше навантажень та великих кораблів. Склад виготовляється пасивною зоною, яка спричиняє витрати, стратегічним активам, що безпосередньо сприяють продажі та конкурентоспроможності порту. Це лежить в основі аналогії нервової системи: вона активно покращує продуктивність та «здоров'я» всього організму, порту та забезпечує його майбутню життєздатність у глобалізованому конкурентному середовищі.

Підходить для цього:

• У першій десятці з контейнерних виробників високого класу підшипників та керівних принципів: технологія, виробник та майбутнє логістики портів

Чому традиційне зберігання контейнерів досягло своїх меж?

Традиційна модель зберігання контейнерів, яка базується на широкому укладанні контейнерів у великих, відкритих районах, досягла меж своєї ефективності з поєднання фізичних, оперативних, оперативних, економічних та екологічних причин. Ці межі є рушійною силою розвитку таких альтернатив, як складний склад.

По -перше, неефективність площі. Звичайне зберігання надзвичайно інтенсивне. Контейнери, як правило, укладаються з досягненням, або портальним хабвагеном (RTG) у блоках до висоти від чотирьох до шести одиниць. Для цього потрібні величезні базові зони. Однак області портів - це кінцевий і надзвичайно цінний ресурс. Багато найважливіших портів у світі розташовані в або в безпосередній близькості від великих мегаполісів, де розширення фізично неможливе або фінансово заборонене. Тиск, щоб освоїти більше конверта на одній або навіть меншій площі величезний і не може бути освоєним традиційним методом.

Друга критична точка-це оперативна неефективність, яка найбільш чітко проявляється в так званій "перетасовувальній" або околиці. У звичайному стеку лише до верхнього контейнера можна отримати доступ лише безпосередньо. Якщо контейнер повинен бути видалений з нижнього положення, всі контейнери, що над ним, повинні спочатку видалити та зберігати в інших місцях. Цей процес непродуктивного навколишнього середовища - це величезна трата часу, енергетики та машинної здатності. За оцінками, у погано організованому, звичайному дворі до 60% усіх рухів крана або транспортних засобів може бути непродуктивним оточенням. Це призводить до непередбачуваного і часто тривалого часу очікування вантажних автомобілів і затримує завантаження кораблів.

По -третє, мають згадуватися висока персональна залежність та пов'язані з ними ризики безпеки. Традиційні клеми залежать від великої кількості водіїв для стакерів, клемних тракторів та інших пристроїв. Це не тільки призводить до високих витрат на заробітну плату, але й створює значний потенціал для людських помилок. Змішувальний трафік важких машин та персоналу на сайті терміналу є постійним та значним ризиком безпеки. ДТП, які призводять до травм чи навіть смерті, є сумною реальністю в цьому середовищі.

Четверта слабка точка лежить у прогалинах даних та прозорості. Точна позиція та статус тисяч контейнерів у просторому, постійно мінливому дворі в режимі реального часу є великою проблемою. Хоча тут підтримка операційних систем (TOS) тут, завжди є відхилення між цифровим та фізичним запасом. Це може призвести до пошуку часу, неправильного вивантаження та загальної відсутності прозорості для суб'єктів, які беруть участь у ланцюзі поставок.

Нарешті, екологічний слід є все більш нестерпним фактором. Експлуатація великого флоту дизельних стовбурів та кінцевих тракторів призводить до високого споживання палива та пов'язана із значними викидами вуглекислого газу (СО2), оксидів азоту (NOX) та дрібного пилу. У той час, коли порти є частиною критичної інфраструктури, щоб покращити свій екологічний баланс та захистити якість повітря у сусідніх міських районах, ця операційна модель вже не є майбутньою.

Основи та функціональність контейнера високої бази (HRL)

Що саме є контейнерним складом, і чим він відрізняється від звичайного контейнерного терміналу?

Контейнерний склад з високим вмістом, часто скорочується як HRL,-це повністю автоматична, високопечаткова складська та буферна система, яка спеціально розроблена для обробки контейнерів ISO. Основна архітектура докорінно відрізняється від звичайного контейнерного терміналу. Замість того, щоб укладати контейнери плоскі на підлозі, вони зберігаються в мультисторішій, твердої сталевої конструкції. Найкраще уявити систему як гігантську, автоматизовану файлову шафу для морських контейнерів.

Вирішальна різниця полягає в переході від горизонтальної логіки складу на основі поверхні до вертикального зберігання на основі полиці. Ця структурна зміна є запорукою вирішення основної проблеми традиційного зберігання: потреба у складі. У HRL кожен контейнер розміщується на індивідуально призначеній полиці. Конструкція полиць несе всю вагу, щоб контейнери більше не завантажували один одного.

Це призводить до найважливішої функціональної різниці: прямий доступ до кожного окремого контейнера в будь -який час. Перебуваючи в звичайному стеку відповідно до принципу "навантаження, спочатку" (LIFO) та доступу до нижнього контейнера, блокується, HRL дозволяє реальний "випадковий доступ". Незалежно від того, де на полиці зберігається контейнер – будь то в верхній чи нижній частині, посередині чи на краю алеї – до неї можна дістатися та передавати аутсорсинг автоматизованих пристроїв, що працюють на полиці, без руху одного іншого контейнера. Цей перехід парадигми від послідовного до прямого доступу є технологічною основою для величезного підвищення ефективності, швидкості та передбачуваності, що характеризує HRL. Це не просто інший спосіб зберігання, а абсолютно новий спосіб управління потоком контейнера.

Які основні компоненти утворюють автоматизований контейнер-RLL?

Автоматизований склад контейнера з високою смугою-це складна соціально-технічна система, яка складається з декількох тісно взаємопов'язаних основних компонентів. Вони можуть бути обмежені на чотири основні області: фізична структура, автоматизована механіка, контрольне програмне забезпечення та інтерфейси для зовнішнього світу.

Полиця: Це фізичний скелет складу. Це масивна сталева конструкція, що підтримує себе, яка часто може досягти висоти понад 50 метрів і складається з тисяч тонн сталі. Ліси поділяються на кілька довгих вулиць і утворюють матрицю точно визначених просторів або предметів. Ці суб'єкти розміщуються таким чином, щоб вони могли зайняти загальні розміри контейнерів (наприклад, 20 футів, 40 футів, 45 футів). Вся структура розроблена для максимальної стабільності та довговічності, щоб витримати величезні статичні та динамічні навантаження.

Одиниці контролю полиць (RBG): вони є механічними робочими конями системи. Принаймні один RBG знаходиться на кожній алеї полиці. Це рейки, повністю автоматичні крани, які можуть рухатися по горизонталі по алеї і в той же час вертикально вздовж їх підйомної щоглі. На підйомній щоглі встановлюється запис навантаження, як правило, розкидач, який захоплює контейнер, піднімає, піднімається та вставляв його в відділення шельфу або видаляється звідти. RBG розроблені з найвищою швидкістю та точністю та працюють цілодобово з мінімальним втручанням людини.

Рівень програмного забезпечення: це мозок усієї системи і вирішує її продуктивність. Цей рівень, як правило, структурований ієрархічно:

Система управління складом (WMS) або загальна операційна система термінальної (TOS): це стратегічний інтелект. Ця система керує всіма інвентарями. Він знає особистість, вагу, призначення, час вильоту та пріоритет кожного окремого контейнера. Виходячи з цих даних та переданих замовлень судноплавних компаній та експедиторів, це приймає загальні рішення, які контейнер повинен зберігатися, коли і де або передбачено для подальшого транспорту.

Система управління складом (туалет) або контролер потоку матеріалу (MFC): це тактичний рівень. Туалет діє як перекладач між WMS/TOS та фізичною машиною. Він отримує стратегічні інструкції (наприклад, "Lagere Container xyz Out") і вводить їх у бетонні, оптимізовані замовлення на водіння для окремих підрозділів управління та конвеєрами. Він контролює рухи в режимі реального часу і забезпечує плавний та зіткнений матеріальний потік всередині складу.

Області передачі: Це критичні інтерфейси, в яких HRL взаємодіє із зовнішнім світом і передає контейнери до наступних або попередніх транспортних ланцюгів. Залежно від концепції терміналу, ці області можуть бути розроблені по -різному. Часто є спеціальні трансферні станції, де контейнери від RBG до інших автоматизованих систем, таких як транспортні системи без водіїв (автоматизовані транспортні засоби – AGV) або залізничні портальні крани (залізничні крани -крани – RMG), які беруть на себе транспорт до кайанте або до залізничних терміналів. Існують присвячені, часто автоматизовані затоки для зарядки вантажних автомобілів для руху вантажних автомобілів, на яких контейнери розміщуються безпосередньо на шасі вантажних автомобілів.

Як процес здачі та аутсорсингу контейнера працює в такій системі?

Життєвий цикл контейнера в складі високого блаки може бути розділений на три основні процеси: зберігання, перестановка та аутсорсинг. Кожен з цих процесів точно контролюється взаємодією програмного забезпечення та механічними компонентами.

Процес зберігання починається, коли контейнер надходить на термінал, наприклад, вантажівкою. Вантажівка приїжджає до визначеної станції передачі на краю HRL. Ідентифікаційний номер контейнера (наприклад, через ворота OCR або теги RFID) автоматично записується там і порівнюється з даними замовлення, що зберігаються в операційній системі терміналу (TOS). Як тільки контейнер буде ідентифікований та відпущений, водій вантажівки (або автоматична система) передає контейнер до інтерфейсу HRL. У цей момент система управління складами (WMS) бере під контроль. На основі різних параметрів – таких як вага контейнера (для оптимального розподілу навантаження на полиці), його цільовий порт, запланований час від'їзду корабля та поточна зайнятість складу – WMS стягує оптимальну зону зберігання. Це рішення буде прийнято до системи управління складом (туалет), яка потім забезпечує найближчий, доступний, доступний блок управління полицями (RBG) із замовленням транспорту. RBG автономно під'їжджає до станції передачі, поглинає контейнер, транспортує його на призначену полицю і зберігає її точно там. Весь процес бронюється в режимі реального часу в WMS.

Відновлення - це процес, який найкраще демонструє інтелект та проактивний характер HRL. Це "розумне переміщення", що, на відміну від реактивних навколишніх стек, знаходиться в звичайних таборах. Система працює з перегляду вперед у часи, наприклад, вночі або між прибуттями великих кораблів. WMS/TOS аналізує майбутню обробку корабля та вантажівки протягом наступних кількох годин або навіть днів. Він визначає контейнери, які незабаром будуть знадобляться, але наразі все ще зберігаються в несприятливих місцях, оскільки далеко від трансферних станцій. Потім система генерує внутрішні замовлення на інвентаризацію. RBGS систематично переміщується ці контейнери до областей зберігання, які ближче до відповідних точок аутсорсингу. Контейнер, який призначений для корабля, який відбувається о 9:00.

Аутсорсинг спрацьовує, коли зареєстрована зовнішня потреба, будь то прибуття вантажівки, щоб забрати, або початок завантаження корабля. Порядок записується в TOS, що, в свою чергу, показує WMS для забезпечення конкретного контейнера. WMS знає точне положення контейнера і передає порядок аутсорсингу в туалет. Туалет доручає відповідальному RBG вивести контейнер зі свого відсіку та перевезти його до заздалегідь визначеної станції передачі. Там він або завантажений безпосередньо в шасі вантажівки, або переданий AGV, який приводить його до Кайкан. Оскільки контейнер часто оптимально розміщений завдяки інтелектуальному переміщенню, і жоден інший контейнер не стоїть на шляху, цей процес може бути завершений за кілька хвилин і з надзвичайно високою часовою точністю.

Яку роль відіграє рівень програмного забезпечення, особливо взаємодія WMS, WCS та TOS?

Рівень програмного забезпечення, безперечно, є найважливішим компонентом для продуктивності контейнера з високим вмістом складу; Це справжня нервова система. Без високорозвиненої, ідеально інтегрованої архітектури програмного забезпечення вражаюча сталь та конструкція машини була б лише неефективною та непридатною інвестицією. Взаємодія різних програмних шарів – операційної системи термінальної (TOS), системи управління складами (WMS) та система управління складом (туалет) – ефективність, інтелект і, зрештою, економічний успіх усієї системи.

Термінальна операційна система (TOS) діє як загальний мозок всього терміналу порту. Це центральна платформа планування та адміністрування, яка зберігає загальний огляд. TOS спілкується із зовнішніми акторами, такими як судноплавні компанії, експедитори, митні органи та залізничні оператори. Він керує пробіжками судна, часовими вікнами вантажівки, асигнуваннями та пов'язаними з ними рухом контейнерів по всьому сайту терміналу – від набережних до складу до воріт. Що стосується HRL, то TOS визначає стратегічну рамку: "які контейнери надходять, коли?", "Які контейнери повинні бути доступними для якого корабля до того, коли?".

Система управління складами (WMS), яка часто розроблена як спеціалізований модуль всередині TOS або як тісно пов'язана підсистема, є головним планувальником, особливо для складу з високим вмістом. WMS не тільки вирішує, що контейнер повинен зберігатися, але й де саме. Він використовує складні алгоритми, щоб знайти оптимальний простір для зберігання для кожного окремого контейнера. Він враховує десятки змінних: розміри та вага контейнера, класифікація небезпечних товарів, запланований час доставки, зайнятість алей і навіть енергоефективність поїздок RBG. WMS також несе відповідальність за планування проактивних переїздів у сторону, щоб максимально збільшити продуктивність у пікові часи.

Система управління складом (туалет), яка також називається контролером матеріального потоку (MFC), утворює найнижчий рівень виконавчого рівня ієрархії програмного забезпечення. Це провідник машинного оркестру. Туалет з бетонних складів та транспортних замовлень з WMS (наприклад, переміщення контейнера A від місця X до Platz y ”) і вводить їх у точні, секвенсовані командування для індивідуальних апаратних компонентів- – одиниці управління полицями, конвеєрних ременів та інших механічних елементів. Він керує двигунами, датчиками та акціями в реальному часі, монітори. Безпечно, зіткнення та ефективно.

Однак справжня винахідливість системи полягає не в окремих функціях цих шарів, а в її безшовній та симбіотичній інтеграції. Існує глибокий, спільно-еволюційний зв’язок між апаратним забезпеченням (фізичним складом) та програмним забезпеченням. Можна було б припустити поверхово, програмне забезпечення лише "керує" обладнанням. По правді, вони дозволяють один одному. Фізична конструкція HRL з його індивідуальним доступом до контейнерів є основною вимогою, що алгоритми оптимізації програмного забезпечення взагалі можуть стати ефективними. Такі алгоритми були б марними в традиційному укладанні. І навпаки, витонченість програмного забезпечення – наприклад, можливість підготовки складу складу за допомогою прогнозних аналізів, заснованих на розкладах та даних про трафік – визначає фактичну віддачу від інвестицій мільйонів обладнання. Первісна система управління навіть зробить найсучасніший HRL неефективним. Ці відносини продовжують розвиватися. Успіхи в датчиках кранів (апаратного забезпечення) надають більш багатих даних (наприклад, точного вимірювання ваги, сканування стану контейнера) до WMS/TOS (програмного забезпечення). Ці нові дані, в свою чергу, дозволяють розробити більш вдосконалені алгоритми, наприклад, для динамічного розподілу навантаження на полиці або для технічного обслуговування вперед (прогнозне обслуговування). Майбутній розвиток HRL, керований штучним інтелектом, є остаточним вираженням цього симбіозу, в якому система вивчає та оптимізує себе, заснована на безперервному циклі зворотного зв’язку між її фізичними діями та цифровим мозком.

Поради, планування та впровадження повних рішень для високих систем зберігання та автоматизованих систем зберігання – зображення: xpert.digital

Детальніше про це тут:

• Поради та планування високих складів: Автоматичний склад - Склад – Оптимізуйте склад піддону повністю автоматично – оптимізація складів

Стратегічні та оперативні переваги

Які кількісні переваги пропонують HRL з точки зору ефективності простору?

Найвидатнішим і найпростішим кількісно вираженим перевагами контейнера з високою базовою основою є різке підвищення ефективності площі. У галузі, в якій земля є одним із дефіцитних і найдорожчих ресурсів, цей фактор має вирішальне значення стратегічного значення. Можливість різкого збільшення ємності для зберігання на квадратний метр часто є основним пусковим механізмом для інвестування в цю технологію.

Цифри говорять чіткою мовою. Сучасний HRL може досягти ємності для зберігання понад 2000 TEU (двадцять футів еквівалентної одиниці, стандартної одиниці для 20-футового контейнера) на площі гектара (відповідає 10 000 квадратних метрів). Деякі з найсучасніших конструкцій навіть спрямовані на значення до 2500 TEU на гектар.

Якщо ви розміщуєте цю цінність у контексті традиційних методів складу, ступінь стиснення стає зрозумілим. Складовий блок, що працює з залізничними портальними кранами (RMG), який вже вважається відносно ефективним поверхневим, як правило, досягає щільності зберігання приблизно від 700 до 1000 Teu на гектар. HRL вже пропонує подвоєння, щоб збільшити потужність. Порівняння з найбільш широко поширеним, але також найменш ефективним методом – укладанням з мобільними рухами – ще більш різким. Двір, яким керується з досяжністю, часто досягає щільності від 200 до 350 Теу за гектар. Порівняно з цим методом, HRL може збільшити ємність зберігання на одній площі на шість до десяти.

Видатним практичним прикладом є система Boxbay, розроблена DP World та SMS Group, перша об'єкт якої була встановлена в Джебель -Алі в Дубаї. Оператори заявляють, що ця система дозволяє до 70% зменшити вимогу простору порівняно зі звичайним підшипником укладання. Це означає, що однакова кількість контейнерів може зберігатися менш ніж третиною початкової області.

Це масове стиснення - це більше, ніж просто оперативна оптимізація; Це може бути каталізатором для всебічного містобудування та економіки портової економіки нового розвитку. Основна вигода - заощадження простору. Вторинна вигода - уникнення витрат на придбання нової дорогої землі. Однак глибше, стратегічне значення полягає у можливостях, що виникають внаслідок некосорси. Площа, яка випускається при впровадженні HRL, часто є портом першокласного або міським районом біля води. Ця відновлена країна стає стратегічним надбанням для портового органу або оператора терміналу. Його можна переробити для вищої якості діяльності, що безпосередньо сприяє збільшенню продажів та зміцненню конкурентної позиції. Наприклад, розширення шарів Каїн, щоб мати можливість одночасно обробляти більше або більших кораблів, можливо, розробка нових логістичних послуг, таких як упаковка, консолідація або центри митної обробки або навіть оренда або продаж областей для комерційних чи публічних цілей. Це може покращити інтеграцію порту в міське середовище та відкрити абсолютно нові джерела доходу. Таким чином, інвестиції в HRL є не лише оперативним рішенням щодо підвищення ефективності, але й далекосяжного стратегічного рішення у галузі нерухомості та містобудування.

Підходить для цього:

• Проста і еволюційно вирощена ідея базового табору контейнерів: зміна парадигми в глобальній логістиці

Як автоматизація впливає на швидкість та надійність покриття?

Автоматизація з високого складу, має глибокий та позитивний вплив на два найважливіші показники ефективності терміналу: швидкість конверта та надійність процесів. Ці вдосконалення впливають на всі інтерфейси терміналу, зокрема, обробляючи вантажівки та кораблі.

Центральною перевагою є різке скорочення часу поводження з вантажівками, яке часто називають "час повороту вантажівки". У звичайних терміналах час очікування від 30 до 90 хвилин або навіть довше не є рідкістю. Ця мінливість та розстебнення є значним фактором витрат та розчарування для експедиторів. HRL може скоротити ці часи до менше 20 хвилин. Це стало можливим за допомогою декількох факторів: водії вантажівки взаємодіють з високоефективним, автоматизованим інтерфейсом. Запрошений контейнер доступний протягом декількох хвилин завдяки прямій доступу та проактивній перестановці. Пошук часу та непродуктивне оточення повністю усуваються.

Ця швидкість йде рука об руку з безпрецедентною надійністю та передбачуваністю. Система може запропонувати гарантоване, коротке розгортання та час вибору. Оскільки кожен контейнер можна досягти індивідуально в будь -який час, а продуктивність системи визначається програмним забезпеченням, невизначеність, яка характеризує традиційні операції, зникає. Для судноплавної компанії або експедитора це означає, що ви можете розраховувати на часове вікно, обіцяне терміналом. Ця надійність є вирішальним аргументом продажів та сильною конкурентною перевагою. Це дозволяє акторам нижче за течією планувати власні процеси та ресурси (щойно вчасно логістика).

Основою для цієї швидкості та надійності є вже згадане усунення непродуктивного навколишнього. У HRL майже кожен рух блоку контролю полиць - це рух, що додає – або зберігання, аутсорсинг, або запланований інтелектуальний перестановка. Відходи ресурсів для реактивних корекційних рухів зменшуються до закриття нуля. Це призводить до значно вищої пропускної здатності з однаковою або навіть меншою кількістю використовуваних машин порівняно зі звичайним флотом.

Інший, часто недооцінений аспект - 100 -відсоткова точність даних та прозорість. У той момент, коли контейнер перевіряється в систему, його положення в тривимірному просторі складу на сантиметрі добре відоме і відображається в режимі реального часу в WMS/TOS. "Загублені" контейнери, які потребують пошуку, що споживають час, -це минуле. Кожен уповноважений гравець у ланцюзі поставок може викликати точний статус та заплановану наявність контейнера в будь -який час. Ця повна цілісність даних усуває джерела помилок, зменшує адміністративні зусилля та створює рівень довіри та прозорості, який недоступний у ручних системах.

Наскільки HRL покращує праці та умови праці?

Впровадження контейнера з високою базовою підшипкою призводить до принципового поліпшення професійної безпеки та стійкої зміни умов праці на терміналі. Займання безпеки є одним з найбільш значущих, хоча і не завжди грошових, перевагами цієї технології.

Первинне поліпшення безпеки є результатом послідовного фізичного розділення людей та машин у центральній зоні зберігання. Вся територія в межах свободи полиць, в якій працюють важкі та швидко рухаються полиці, є зоною, недоступною для людей. На відміну від цього, традиційний контейнерний двір переживає небезпечний трафік змішування до 70 тонн договору, кінцевих тракторів, зовнішніх вантажівок та пішки (вступні, інспектори). Це сузір'я несе високий ризик серйозних та смертельних аварій від зіткнень, запуску людей або падіння навантажень. Автоматизація та створення «областей без руху» для персоналу практично усувається. Взаємодія людини відбувається лише на чітко визначених та захищених інтерфейсах на краю HRL.

Крім того, технологія змінює природу самої роботи. Висначі, фізично напружені і часто при несприятливих погодних умовах усуваються драйверами промислових вантажівок. Нові, більш складні та безпечніші профілі роботи займають ваше місце. Співробітники більше не працюють у гучному та небезпечному оточенні двору, а в ефірі, ергономічно розробленому контрольному залі. Ваше завдання змінюється з ручного управління однією машиною для моніторингу всієї автоматизованої системи. Вони діють як системні оператори, які переслідують матеріальний потік на екранах, втручаються у разі перебоїв та аналізують ефективність системи.

Інші нові ролі створюються в області обслуговування та обслуговування. Високо складна механіка та електроніка операцій полиць та конвеєрна технологія вимагає висококваліфікованої мехатроніки та ІТ -фахівців. Ці робочі місця -це знання, технологічно вимогливі та пропонують довгострокові перспективи розвитку. Автоматизація призводить до зниження традиційних робочих місць водія, але в той же час це створює нову, високу якість і, перш за все, безпечні роботи. Ця зміна допомагає підвищити привабливість роботи порту в цілому та протидіяти дефіциту кваліфікованих працівників у логістичній галузі.

Наскільки HRL покращує праці та умови праці? – Зображення: xpert.digital

Порівняння між традиційним табором з охопленням та автоматизованим складом високого рівня (HRL) показує значні переваги для праці та умов праці. У той час як традиційні системи зберігання характеризуються високими вимогами до персоналу та ризиками в змішаному русі, HRL пропонує дуже високий рівень безпеки з окремими зонами руху. Персонал потребує падіння з декількох водіїв та рефератів до мінімуму, що в першу чергу включає завдання моніторингу та обслуговування.

Поліпшення безпеки є результатом декількох факторів: прямого доступу до будь -якого контейнера, мінімізування ручних втручань, окремих робочих областей та повністю автоматичного контролю. Крім того, частка непродуктивних ударів знижується з 40-60% до менше 1%. Час закінчення вантажних автомобілів може бути скорочений з 30-90 хвилин до менше 20 хвилин.

На додаток до професійної безпеки, HRL також покращує загальні умови праці за рахунок доступності даних у режимі реального часу, нижчих викидів CO2 за допомогою електричних приводів та значно більш високої щільності зберігання понад 2000 TEU на гектар порівняно з 200-350 TEU в традиційній системі.

Впровадження та технологічні проблеми

Які найбільші проблеми в плануванні та впровадженні контейнера-HRL?

Впровадження контейнера з високою основою-це дуже складний великий проект, який пов'язаний із значними проблемами та ризиками. Вони поширюються від фінансування до технічної інтеграції до фази будівництва та потребують надзвичайно ретельного та тривалого планування.

Перша і часто найбільша перешкода - величезні інвестиційні витрати (капітальні витрати – CAPEX). Це проекти, витрати яких можуть переміщатися у високій двоцифровій до трицифрових мільйонів євро. Забезпечення такого широкого фінансування вимагає дуже надійної справи бізнесу та довіри інвесторів у довгостроковій рентабельності проекту.

Ще одним центральним викликом є складність ІТ -інтеграції. Серце HRL, рівень програмного забезпечення WMS та WCS, повинен безтурботно і бездоганно спілкуватися з загальною операційною системою терміналу (TOS) порту, а також з іншими навколишніми системами, такими як система воріт для вантажних автомобілів, митна система або залізнична диспозиція. Ця інтеграція є вимогливим для ІТ -основного проекту. Необхідно визначити інтерфейси, форматів даних потрібно порівнювати та перевіряти процеси. Кожна помилка зв'язку між системами може призвести до масових операційних розладів. Вибір правильного партнера програмного забезпечення та професійного управління проектами тут має вирішальне значення.

Сама фаза будівництва та введення в експлуатацію також є великою проблемою. Цивільна інженерія для фундаментів, які повинні носити величезну вагу конструкції полиць, а контейнери потребує найвищої точності. Збір кілометрової сталевої полиці та встановлення блоків управління полицями є логістичними шедеврами, які часто відбуваються під тісним простором. Після механічної та електричної установки слідує інтенсивна фаза введення в експлуатацію та фокус. На цій фазі взаємодія всіх компонентів тестується в реалістичних умовах, програмне забезпечення є тонким, і система поступово піднімається. Цей процес є споживаючим та критичним для забезпечення договору узгодженої послуги та надійності.

Зрештою, це суттєво змінюється, чи HRL побудований на «Зеленому лузі» (Greenfield) або в існуючому керованому терміналі (Браунфілд). Проект Greenfield порівняно простіший, оскільки його можна побудувати на порожній області незалежно від існуючих процесів. Реалізація в середовищі Браунфілд набагато складніша. Будівництво часто має відбуватися в декількох етапах, щоб якомога менше порушити поточну експлуатацію терміналу. Це вимагає складної логістики будівельних майданчиків, тимчасових дорожніх турів та точної координації між будівельною командою та оперативним персоналом терміналу. Проблема здійснення технологічної трансплантації серця на відкритому повітрі, побиття серця порту величезна.

Які ризики пов'язані з експлуатацією таких високих систем і як ними можна керувати?

Висока ступінь автоматизації, яка складає силу HRL, також має конкретні ризики компанії, які повинні бути ретельно вдалося забезпечити доступність та безпеку системи.

Найвизначніший ризик - це "єдина точка невдачі". Оскільки HRL є дуже інтегрованою системою, відмова центрального компонента може потенційно паралізувати всю операцію. Великий масштабний збій живлення, загальна невдача кластера центрального сервера, на якому працює WMS/TOS, або катастрофічний механічний дефект у RBG, який блокує цілу алею, є серйозними сценаріями. Управління ризиками відповідає цій небезпеці шляхом послідовного надмірності. Критичні системи інтерпретуються двічі або кілька разів. Сюди входить переривання живлення (ДБЖ) та агрегат з надзвичайних ситуацій, дзеркальні сервери в окремих пожежних ділянках та можливість компенсувати завдання незвичайного RBG принаймні частково іншим пристроєм на алеї (якщо вони є) або сусідніми вулицями. Крім того, надійні процедури надзвичайних ситуацій та повторного запуску є важливими для того, щоб мати можливість швидко та впорядковано реагувати у випадку помилки.

Інший ризик полягає в області обслуговування та обслуговування. Складна мехатроніка системи вимагає вузькоспеціалізованого персоналу з технічного обслуговування, які мають глибокі знання механіки, електрики та ІТ. Відсутність такого спеціалізованого персоналу може призвести до тривалого часу. Для того, щоб протистояти цьому ризику, сучасні оператори HRL покладаються на проактивну стратегію технічного обслуговування на основі даних. Замість того, щоб чекати відмови (реактивне обслуговування), дані датчиків постійно проаналізують машинами з метою виявлення моделей зносу та прогнозування технічного обслуговування (прогностичне обслуговування). Компоненти можна замінити до того, як вони виходять з ладу, в ідеалі під час запланованого технічного обслуговування, не впливаючи на компанію.

Все більш важливим ризиком є кібербезпека. Як мережева система, керована програмним забезпеченням, HRL є потенційною метою для кібер -атак, таких як файли викупу або саботаж. Успішна атака могла не лише припинити роботу, але й компрометувати з чутливих даних або навіть завдати фізичної шкоди. Тому захист ІТ -інфраструктури не підлягає переговорам. Для цього потрібна багатошарова концепція безпеки, яка варіюється від брандмауерів та систем виявлення вторгнень для суворого контролю доступу до регулярного навчання працівників. Кібербезпеку слід розуміти як невід'ємну частину проектування системи та поточної роботи.

Економічні міркування та рентабельність інвестицій (ROI)

Які інвестиційні витрати (CAPEX) слід очікувати для контейнера?

Інвестиційні витрати (капітальні витрати – CAPEX) на будівництво контейнерного складу на високих відстанях є значущими і є одним з найбільших перешкод для реалізації таких проектів. Індикація фіксованої ставки витрат утруднена, оскільки вони залежать від різних факторів, включаючи заплановану ємність зберігання, кількість полиці, ступінь автоматизації на інтерфейсах та специфічні геологічні та структурні умови розташування.

Загалом, проект коштує у високій двоцифровій до трицифрових мільйонів євро-зону рухається. Ця сума складається з декількох блоків великих витрат. Значна частка не стосується глибоких та будівельних робіт (цивільні роботи). Сюди входить підготовка будівельного майданчика, створення масивних бетонних фундаментів та будівництво встановлення або покрівлі складу.

Найбільший індивідуальний предмет, як правило, сама сталь і машина. Сюди входить доставка та складання повних важких полиць, а також придбання всієї автоматизованої машини, тобто робочих пристроїв (RBG), технологія конвеєра на інтерфейсах та, можливо, інші автоматизовані транспортні засоби, такі як AGV для подальшої електроенергії.

Ще одним суттєвим фактором витрат є все програмне забезпечення та пакет ІТ. Сюди входять ліцензії на систему управління складами (WMS) та систему управління складами (WCS), витрати на інтеграцію цих систем у існуючу операційну систему терміналу (TOS) та придбання необхідного серверного обладнання, мережевої технології та датчиків. Складність цих програмних рішень та пов'язаних з ними зусиль для розробки та адаптації робить цей пункт частиною загальної інвестиції, які не слід недооцінювати. Конкретні витрати в кінцевому рахунку визначаються тендерною та присудженою спеціалізованим генеральним підрядникам або системним інтеграторам, які пропонують такі системи під ключ.

Підходить для цього:

• Контейнер високий склад: полиці з прямим індивідуальним доступом замість навколишнього

Як сидять експлуатаційні витрати (OPEX) і як вони поводяться порівняно з традиційними таборами?

Незважаючи на те, що інвестиційні витрати (CAPEX) HRL дуже високі, натомість вона характеризується значно нижчими поточними робочими витратами (операційні витрати – OPEX) порівняно зі звичайним контейнерним двором. Ці заощадження OPEX є найважливішим важелем для довгострокової економіки системи.

Найбільший ефект заощаджень призводить до витрат на персонал. Традиційний двір потребує великої кількості водіїв для тракторів, які охоплюють досягнення та кінцевих тракторів, які часто працюють в трьох змінах. HRL різко знижує цю вимогу персоналу. Фізична робота переймається автоматизованими системами. Вимоги до персоналу обмежуються невеликою висококваліфікованою командою для моніторингу в контрольній залі та спеціалізованому обслуговуванні.

Ще одним суттєвим моментом є витрати на енергію. Флот з дизельними стакками, що надходять, має величезне споживання палива. Тут набагато ефективніші одиниці управління електричним живленням HRL. Вирішальною перевагою є ваша здатність до оздоровлення: при гальмуванні та зниженні навантажень, кінетична та потенційна енергія перетворюється в електричний струм і подається назад у систему. Це може зменшити чисте споживання енергії на рух контейнера до 40% і призводить до значної економії витрат у випадку постачання електроенергії.

Витрати на технічне обслуговування та обслуговування, що розглядаються за переміщеним контейнером, також, як правило, є нижчими. Хоча технологія HRL вимагає спеціалізованого обслуговування, обслуговування великого парку окремих транспортних засобів з двигунами внутрішнього згоряння, керованими та гідравлічними системами, які є дуже інтенсивними. Централізована та стандартизована технологія HRL забезпечує більш ефективні процеси технічного обслуговування.

Крім того, зменшуються різні додаткові витрати. Страхові премії можуть бути нижчими через масово знижений ризик нещасних випадків. Витрати, понесені пошкодженням контейнерів або завантаженням у разі неправильного поводження, практично усуваються. Існують також потенційні договірні штрафи або збори судноплавних компаній, які трапляються для затримок у обробці суден, оскільки HRL забезпечує пунктуальне та швидке забезпечення контейнерів. Загалом, ці заощадження означають, що OPEX контейнера, обробленого HRL Pro, значно нижче, ніж традиційний термінал.

Які фактори мають вирішальне значення для розрахунку рентабельності інвестицій (ROI) та про який період, як правило, досягається?

Розрахунок рентабельності інвестицій (ROI) для контейнерного складу високого класу-це складний аналіз, який виходить далеко за рамки простого порівняння заощаджень CAPEX та OPEX. Для того, щоб зрозуміти справжню прибутковість, необхідно враховувати ряд прямих, непрямих та стратегічних цінностей.

Найважливішими кількісними факторами з боку відходів є:

• Пряма заощадження OPEX, в першу чергу через зменшення витрат на персонал та енергію.
• Значення збереженої території. Цей фактор особливо важливий у дефіцині земель, дорогих портовах, таких як Сінгапур, Гамбург або Лос -Анджелес. Цінність може бути встановлена або, як уникнути витрат на придбання посадки, або як можливості прибутковості від альтернативного використання вакантної області.
• Дохід від збільшення потужності конверта. HRL дозволяє терміналу перемикати більше контейнерів на рік, що призводить безпосередньо до більш високих надходжень від продажу. Крім того, можливість швидше готувати більші кораблі може залучити нові, вигідні лінійні послуги.
• Уникаючі витрати через усунення неефективності, таких як пошкодження контейнерів, неправильне вивантаження та штрафні виплати за затримки.

Типовий період амортизації для HRL зазвичай становить від 7 до 15 років. Однак цей діапазон сильно залежить від місцевих рамкових умов. У портах з дуже високими витратами на власність та заробітну плату рентабельність інвестицій може бути досягнута швидше, ніж у місцях, де ці фактори відіграють меншу роль.

Однак суто фінансовий перегляд рентабельності інвестицій не вистачає. Стратегічний вимір інвестицій часто настільки ж важливий. Це показує очевидний парадокс: високі інвестиційні витрати, які часто вважаються найбільшим ризиком, фактично служать для зменшення набагато більших, довгострокових стратегічних ризиків. Інвестиція в HRL - це стратегічний захист від ряду ескалаційних загроз, які притаманні традиційній операційній моделі. Це знижує ризик майбутнього дефіциту робочої сили та інфляції витрат на заробітну плату в комерційному секторі. Це зменшує фінансовий та авторитетний ризик серйозних трудових аварій.

Найголовніше, однак, це те, що це зменшує ринковий ризик втрати клієнтів – тобто глобальних судноплавних компаній – до більш ефективних, швидших та надійних портів конкуренції. На висококонкурентному світовому ринку, на якому судноплавні компанії вибирають ваші контактні порти відповідно до критеріїв ефективності, ризик неінвестування та отримана технологічна зовнішність можуть бути набагато більшими, ніж фінансовий ризик інвестування. Порт, який не в змозі ефективно обробляти найбільші контейнерні кораблі. Таким чином, розрахунок рентабельності інвестицій також повинен враховувати цю «вартість зниження ризику». Тому інвестиції є менш варіантом, ніж стратегічна потреба у забезпеченні майбутньої життєздатності місця розташування.

Майбутні перспективи та інтеграція в логістичну екосистему

Які майбутні технологічні розробки формуватимуть контейнер з високим вмістом?

Технологія контейнерного складу не стоїть на місці, але розвиватиметься в найближчі роки через ряд технологічних досягнень. Тенденція явно спрямована на ще більшу самостійність, інтелект та мережу.

Основна увага приділяється посиленому використанню штучного інтелекту (AI) та машинного навчання. Сьогоднішні системи вже працюють зі складними алгоритмами, але все ще сильно базуються на неминучій логіці. Майбутні системи передадуть цей контроль на основі правила до реальної, вивчаючи самостійність. AI зможе оптимізувати складську стратегію не лише на основі статичних розкладів, але в режимі реального часу, включаючи різноманітні динамічні канали даних. Сюди входять дані про погоду, які впливають на час прибуття кораблів, поточна інформація про дорожній рух на під'їзних дорігах і навіть прогностичні аналізи про глобальні потоки товарів. Такі ж системи AI також піднімуть перспективне обслуговування (прогнозне обслуговування) до нового рівня, вивчаючи аномалії з даних датчиків машин і може передбачити збої з високою точністю до їх виникнення. Крім того, AI використовується для динамічного контролю споживання енергії, щоб уникнути підказок щодо навантаження та адаптувати енергетичні усунення несправностей до наявності відновлюваних енергій.

Ще одна ключова технологія - «цифровий близнюк». Повне, віртуальне зображення фізичного HRL 1: 1 створюється в моделювальному середовищі. Цей цифровий близнюк живиться даними в реальному часі з фізичного складу і саме відображає його стан. Можливі використання різноманітні: нові оновлення програмного забезпечення або алгоритми оптимізації можуть бути перевірені та затверджені на цифровому близнюку без ризику, перш ніж впроваджуватись у живій системі. Цифровий близнюк може бути використаний для імітації різних робочих сценаріїв для виявлення вузьких місць та покращення продуктивності системи. Він також пропонує безпечне середовище для навчання персоналу з експлуатації та обслуговування.

У області обладнання вдосконалена робототехніка та системи обробки зображень відіграватимуть більшу роль. Невеликі, автономні роботи, які проїжджають по полиці, і проводять автоматизовані перевірки стану контейнера, можливо, можна документувати вм'ятини, отвори чи інші пошкодження. Камери з високою роздільною здатністю та розпізнавання зображень, що підтримуються AI, можуть автоматично читати та перевірити етикетки небезпечних товарів або навіть виконувати менші роботи з технічного обслуговування на самих контейнерах. Ці технології додатково покращать основу даних та доставляють ступінь автоматизації до останніх ручних інтерфейсів.

Яку роль відіграють аспекти стійкості, такі як енергоефективність та зменшення СО2 у розробці майбутніх систем?

Стійкість - це вже не тема ніша, а центральний водій у зачатті та функціонування сучасної портової інфраструктури. Імператив "Зеленого порту" значно формує розвиток майбутніх систем HRL, завдяки чому переваги вступають у гру на декількох рівнях.

HRL вже набагато стійкіші у своїй основній концепції, ніж традиційні контейнерні двори. Вирішальним фактором є повна електрифікація складських операцій. Заміна великого флоту дизельного двигуна та кінцевих тракторів на полицях, що працюють на електричних виробах, усуває прямі викиди CO2, оксидів азоту та дрібний пил у серці кінця. Це призводить до різкого покращення якості місцевого повітря, що особливо важливо для портів у міських районах. Згадана вже згадана технологія відновлення, в якій відновлюється енергія гальма, значно підвищує енергоефективність і знижує загальну потребу в енергії на оброблений контейнер.

Майбутні поняття ще більше посилять цю фокус на стійкість. У районі будівництва спостерігається легка конструкція та використання перероблених або більш стійких матеріалів для полиці. Програмне забезпечення для контролю RBGS додатково оптимізовано для мінімізації доріг та зменшення процесів прискорення та гальмування енергетики. Однак найважливішим кроком буде інтеграція відновлюваних джерел енергії. Великі ділянки даху внутрішньої HRL пропонують ідеальні умови для встановлення фотоелектричних систем. Мета полягає в тому, щоб створити значну частину необхідної електроенергії безпосередньо на місці, щоб генерувати CO2-нейтральний і в ідеалі зробити HRL енергетичною самодостатньою або навіть енергетичною компонентом порту.

Однак, враховуючи стійкість, виходить за рамки самої системи і впливає на кілька рівнів.

Перший рівень -це пряма експлуатаційна вигода: сам HRL є більш енергоефективним та меншим викидом, що знижує експлуатаційні витрати та полегшує дотримання екологічних вимог.

Другий рівень - це користь на термінальному рівні: усунення дизельних викидів зі складу покращує весь екологічний баланс порту та зміцнює його репутацію серед органів влади та в місцевій громаді.

Третій і стратегічно найважливіший рівень - це користь для всієї логістичної екосистеми. Рівно скорочуючи час обробки для кораблів та вантажівок, HRL скорочує очікування тисяч зовнішніх транспортних засобів та кораблів, які в іншому випадку чекатимуть їх керування з біговими двигунами. Вантажівка, яка витрачає 20 хвилин у порту замість 90 хвилин, випромінює менше викидів. Корабель, який може залишити порт на день раніше, зменшує споживання палива. Таким чином, HRL сприяє декарбонізації всього ланцюга поставок, а не лише порту. Ця системна вигода є важливим аргументом для інвесторів, орієнтованих на ESG, та для клієнтів – зокрема великих судноплавних компаній та вантажовідправників – які навіть під тиском, щоб зробити свої ланцюги поставок більш сприятливими для клімату. HRL стає рішучим компонентом і піонером для "зеленого логістичного коридору" і, таким чином, важливим конкурентним диференціатором.

Як розвиватиметься функція контейнера-HRL в глобальному ланцюзі поставок?

Функція контейнера з високим вмістом підшипника розвиватиметься з чистого, хоч і високоефективного, гаваньного рішення в інтегральний та мережевий вузол у глобальній логістичній екосистемі. Його роль зросте за межі терміналу, і структура ланцюгів поставок зміниться стійко. Бачення полягає в фізичному Інтернеті, в якому HRL виступає розумним маршрутизатором, керованим даними, для потоків товарів.

Основним розвитком буде розширення концепції HRL в глибину. Ми побачимо, як такі системи побудовані не лише в морських портах, але й у стратегічних внутрішніх – у великих вантажних транспортних центрах, у важливих залізничних коридорах та майже великих промислових та споживчих центрах. Ці "вітчизняні порти" або "сухі порти" використовуються як буферні та сортувальні центри, контейнери, ближче до остаточних напрямків. Це дає змогу роз'єднати транспорт з довгими дистанціями (корабель, потяг) з короткого транспорту (вантажівки), що призводить до кращого використання режимів транспорту та зменшення дорожнього руху в дамбах.

У той же час, HRL стане центральним центром даних. Через 100 -відсоткову прозорість щодо кожного контейнера в системі він запропонує всім, хто бере участь у ланцюзі поставок, безпрецедентне планування та видимість. Лікар -навантажувач або вантажний експлуант не тільки знатиме, що його контейнер надійшов до порту, але також буде знати з великою надійністю, коли цей контейнер буде доступний для збору. Ця прогнозована інформація дозволяє наступні логістичні процеси набагато ближче і є основою для реальних концепцій доставки вчасно або в часі.

Зрештою, контейнер високого класу-це фізичний прояв концепції "Логістика 4.0". Це кіберфізична система, яка безперешкодно з'єднує цифровий та фізичний світ. Він повністю інтегрований, високо автоматизований, контрольований та оброблений для максимальної ефективності. Проекти, які вже реалізувались або будуються в глобальних контрольних портах, таких як Джебель Алі (Дубай), Тангер Мед (Марокко) або плани порту Гамбурга не є поодинокими окремими випадками, а виконання цієї далекосяжної трансформації. Вони показують, що HRL нарешті знімає свою роль пасивного буфера і встановлює себе як справжню, незамінну нервову систему майбутньої глобальної торгівлі.

☑ Наша ділова мова - англійська чи німецька

☑ Нове: листування на вашій національній мові!

Конрад Вольфенштейн

Я радий бути доступним вам та моїй команді як особистого консультанта.

Ви можете зв’язатися зі мною, заповнивши тут контактну форму або просто зателефонуйте мені за номером +49 89 674 804 (Мюнхен) . Моя електронна адреса: Вольфенштейн ∂ xpert.digital

Я з нетерпінням чекаю нашого спільного проекту.

☑ Підтримка МСП у стратегії, порадах, плануванні та впровадженні

☑ Створення або перестановка цифрової стратегії та оцифрування

☑ Розширення та оптимізація міжнародних процесів продажів

☑ Глобальні та цифрові торгові платформи B2B

☑ Піонерський розвиток бізнесу / маркетинг / PR / Мір