集装箱高架存储集装箱解决方案：从智能集装箱缓冲存储到物流神经系统 - 创意图片：Xpert.Digital
容器缓冲区的重新定义：从容器终端缓冲区到集装箱高湾仓库的物流神经系统
集装箱高湾存储：港口和内部学术革命的分析
从纯缓冲区到后勤神经系统，我们是什么意思？
集装箱堆场从简单的缓冲区转变为物流神经系统，代表着集装箱码头功能和战略重要性的根本性范式转变。要理解这一转变，首先必须了解集装箱堆场的传统作用。历史上，集装箱堆场，即港口的存储区域，主要是一个被动的缓冲区。其主要功能是弥合各种运输方式（远洋轮船、铁路和卡车）之间的时间和操作差距。集装箱停放在这里等待后续运输。这些流程大多是被动的。当卡车到达提货点或船舶准备装货时，集装箱才会被移动。这种被动性质不可避免地导致了效率低下、等待时间过长和可预测性差。仓库本质上是一个瓶颈，一个必然之恶，它会产生成本并减缓货物的流动。
后勤神经系统的概念由自动化容器高层仓库（HRL）体现，使这种接近颠倒了。 HRL不是被动缓冲液，而是整个终端的主动，智能和中心控制元素。它的作用就像有机体的中枢神经系统。它连续接收来自所有连接系统的数据流：船舶的到达时间（ETA），卡车的预订时间窗，火车的时间表以及每个单独的加载单元的特定要求。此信息不仅是收集的，而且是实时处理的，以主动优化整个容器流。 HRL不仅存储容器，而且还协调其动作。它可以预测未来的需求和位置容器可以向前 - 以便在确切的正确时间提供下一步运输步骤的努力。
这种变化具有深远的经济后果：从纯成本中心到价值的变形。传统的集装箱场无疑是成本驱动力。由于城市和水面，港口基地通常会消耗巨大的面积。它需要高水平的人员和能源消耗来运行柴油动力的工业卡车，并通过效率低下（例如多重，非生产力的周围（重新处理）和可能的合同罚款（Demurring）来产生额外的费用，以供延迟交通。
但是，尽管初始投资成本很高（CAPEX），但集装箱高湾仓库旨在产生积极产生的价值。信封速度的急剧提高以及高过程可靠性和可预测性的保证，可以显着更快的船舶处理时间和卡车和火车逆转的高效发条。这种提高的性能是可销售的服务。拥有HRL的港口可以为运输公司提供保证，更快，更可靠的服务水平，从而吸引更多的负载和更大的船只。仓库是由一个被动区域制造的，该区域会导致成本，直接促进港口的销售和竞争力的战略资产。这是神经系统类比的核心：它积极地改善了整个生物体的性能和“健康”，并确保其在全球化竞争环境中的未来生存能力。
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为什么传统的容器存储达到限制？
传统的集装箱存储模型基于大型开放区域中集装箱的广泛堆叠，已从物理，运营，运营，经济和生态原因的结合中达到了其性能的限制。这些限制是开发替代方案（例如高湾仓库）背后的推动力。
首先是该区域效率低下。常规存储是非常密集的。通常将容器堆叠在距离stackern或Portal Hubwagen（RTG）的块中，直至四到六个单元的高度。这需要巨大的基本区域。但是，港口区域是有限且极为宝贵的资源。世界上许多最重要的港口都位于大都市的附近或附近，那里的扩张在物理上是不可能的或经济上的。在同一甚至较小的区域上掌握更多信封的压力是巨大的，不再可以用传统方法来掌握。
第二个关键点是操作效率低下，最清楚地表现在所谓的“改组”或周围地区。在常规堆栈中，只能直接访问顶部容器。如果要从较低位置卸下容器，则必须首先将其上方的所有容器卸下并存储在其他地方。这种无效的周围过程是浪费时间，能量和机器容量。据估计，在有组织的少数院子中，所有起重机或车辆运动的60％可能是无效的。这导致了不可预测的且通常很长的等待时间，并延迟了船只的装载。
第三，将提及高人员依赖和相关的安全风险。传统终端取决于大量的驱动器，用于到达堆叠器，终端拖拉机和其他设备。这不仅导致高工资成本，而且还带来了人为错误的巨大潜力。重型机器和终端站点的工作人员的混合交通代表了永久且重大的安全风险。在这种环境中，导致伤害甚至死亡的事故是可悲的现实。
第四个弱点在于数据和透明度差距。实时宽敞，不断变化的院子中成千上万个容器的确切位置和状态是一个巨大的挑战。尽管这里的终端操作系统（TOS）支持，但数字和物理库存之间总是存在偏差。这可能会导致时间累积的搜索，不正确的卸载以及对供应链参与的参与者的普遍缺乏透明度。
最后，生态足迹是一个越来越无法忍受的因素。大型柴油动力的堆叠器和终端拖拉机的运行可导致高油耗，并与大量排放二氧化碳（CO2），氮氧化物（NOX）和细粉尘相关。在港口是关键基础设施的一部分，以改善其环境平衡并保护邻近城市地区的空气质量的时候，这种运营模式不再是未来的。
容器高基本轴承（HRL）的基础和功能
容器高湾仓库到底是什么，它与传统的容器终端有何不同？
一个通常被缩写为HRL的容器高湾仓库是一个全自动，密封的仓库和缓冲系统，专门设计用于处理ISO容器。基本架构与常规容器终端的构建根本不同。它们没有将容器平放在地板上，而是存放在多层固体钢架结构中。最好将该系统视为海上容器的巨大，自动化的文件柜系统。
决定性的差异在于从水平，基于表面的仓库逻辑到基于垂直架子的存储的过渡。这种结构性变化是解决传统存储的基本问题的关键：堆叠的需求。在HRL中，每个容器都放在单独分配的架子中。架子结构承载了整个重量，因此容器不再彼此加载。
这带来了最重要的功能差异：可以随时直接访问每个集装箱。传统堆垛机遵循“后进先出”(LIFO) 原则，下层集装箱的访问会受到限制，而高层货架仓库则实现了真正的“随机访问”。无论集装箱存放在货架的哪个位置——无论是在顶部还是底部隔间，在中间还是在过道边缘——自动存取设备都可以到达并取回，而无需移动任何其他集装箱。这种从顺序访问到直接访问的范式转变，是高层货架仓库效率、速度和可预测性大幅提升的技术基础。这不仅是一种不同的存储方式，更是一种全新的集装箱流控制方式。
哪种核心组件构成自动容器-rll？
一个自动化的容器高车道仓库是一个复杂的社会技术系统，由几个紧密相互连接的主要组件组成。这些可以限制为四个基本领域：物理结构，自动化力学，控制软件以及与外界的接口。
架子：这是仓库的物理骨架。它是一种庞大的自支持的钢结构，通常可以达到50米的高度，并由数千吨钢组成。脚手架分为几条长街，形成了精确定义的存储空间或受试者的矩阵。这些受试者的尺寸以使他们可以占用共同的容器尺寸（例如20英尺，40英尺，45英尺）。整个结构的设计旨在实现最大稳定性和耐用性，以承受巨大的静态和动态载荷。
架子控制单元（RBG）：它们是系统的机械工作马。架子的每个小巷中至少有一个RBG。这些是轨道引导的，全自动的起重机，可以沿着小巷水平移动，同时沿着其举重桅杆垂直移动。在举起桅杆上，安装了负载记录，通常是散布器，可抓住容器，抬高，举起并将其插入架子隔间或从那里卸下。 RBG以最高的速度和精度设计，并通过最少的人为干预全天候工作。
软件级别：它是整个系统的大脑，并决定其性能。该级别通常是层次结构化的：
仓库管理系统（WMS）或总体终端操作系统（TOS）：这是战略情报。该系统管理整个库存。它知道每个容器的身份，重量，目的地，出发时间和优先级。基于此数据以及运输公司和货运转货的传输订单，它做出了总的决策，这些决策应在何时何地存储或提供进一步运输。
仓库控制系统（厕所）或材料流控制器（MFC）：这是战术水平。厕所充当WMS/TOS和物理机器之间的翻译。它收到了战略说明（例如“ Lagere容器XYZ Out”），并将它们带入了各个架子控制单元和输送机技术的具体，优化的驾驶订单。它实时控制运动，并确保仓库内的平稳且无碰撞的材料流动。
转运区：这些区域是高架仓库与外界互动的关键接口，用于将集装箱从后续运输链转运或接收。这些区域的设计可根据码头方案而有所不同。它们通常包含专门的转运站，集装箱在此从堆垛机转运至其他自动化系统，例如自动导引车 (AGV) 或轨道式龙门起重机 (RMG)，这些系统负责将集装箱运输至码头或铁路枢纽。对于卡车运输，则设有专用的、通常也是自动化的卡车装卸区，将集装箱直接放置在卡车底盘上。
将容器存放和外包在这样的系统中工作的过程如何？
在高架仓库内的容器的生命周期可以分为三个核心过程：存储，重新排列和外包。这些过程中的每一个都由软件和机械组件的相互作用精确控制。
存储流程始于集装箱抵达码头（例如通过卡车运输）时。卡车驶往高层货架仓库边缘的指定转运站。在那里，集装箱的识别号会被自动记录（例如通过OCR门或RFID标签），并与存储在码头操作系统（TOS）中的订单数据进行比对。集装箱被识别并放行后，卡车司机（或自动化系统）会将集装箱移交给高层货架仓库接口。此时，仓库管理系统（WMS）接管集装箱的存储。WMS会根据各种参数（例如集装箱重量（用于在货架上实现最佳负载分配）、目的港、船舶预定出发时间以及仓库当前的容量利用率）计算出最佳存储位置。该决策将传递给仓库控制系统（WCS），然后该系统会将运输订单分配给最近的可用存储和检索设备（SRM）。存储与检索系统 (SRM) 自主移动至转运站，拾取集装箱，将其运送至指定的货架位置，并精准地存储在那里。整个过程实时记录在仓库管理系统 (WMS) 中。
恢复是一个最能证明HRL的智能和主动特征的过程。这是一个“聪明的改组”，与周围的堆栈相比，在传统的营地中。该系统以时光往前的方式工作，例如在夜晚或大型船只的到达之间。 WMS/TOS在接下来的几个小时甚至几天内分析即将到来的船和卡车处理。它标识了很快需要的容器，但目前仍存储在不利的地方，因为离转移站很远。然后，该系统生成内部库存订单。 RBG会系统地将这些容器移至更接近相应外包点的存储区域。一个旨在在上午9点进行的船的容器被带到最佳的“起始位置”，以便在凌晨4点快速外包。此过程可最大程度地提高最高负载时间的效率，并且是确保短期终止时间的决定性因素。
当注册外部需求时，将触发外包，无论是到达卡车上的船还是开始装载船的开始。该订单记录在TOS中，这又显示了WMS提供特定容器。 WMS知道容器的确切位置，并将外包顺序转发到厕所。厕所指示负责任的RBG将容器从隔间中取出，并将其运送到预定义的转运站。在那里，他要么直接装到卡车底盘上，要么交给将他带到Kaikan的AGV。由于由于智能改组而没有其他容器架，因此通常可以最佳地定位容器，因此可以在几分钟内完成此过程，并且具有极高的时间精度。
软件级别扮演什么角色，尤其是WMS，WCS和TOS的相互作用？
软件层可以说是高架集装箱仓库性能的最关键组成部分；它是仓库真正的神经系统。如果没有一个成熟完善、完美集成的软件架构，那么令人印象深刻的钢结构和机械结构也不过是一项低效且无用的投资。各个软件层——终端操作系统 (TOS)、仓库管理系统 (WMS) 和仓库控制系统 (WCS)——之间的相互作用决定了整个设施的效率、智能化程度，以及最终的经济效益。
码头操作系统 (TOS) 是整个港口码头的“大脑”。它是维护全局的中央规划和管理平台。TOS 与船运公司、货运代理、海关当局和铁路运营商等外部利益相关者进行沟通。它管理船舶停靠、卡车时段、列车调度以及整个码头区域（从码头到仓库和登机口）的相关集装箱运输。对于高架仓库，TOS 提供了战略框架：“哪些集装箱何时到达？” “哪些集装箱必须在何时准备好装载哪艘船？”
仓库管理系统（WMS）通常被设计为TOS中的专门模块或紧密连接的子系统，是总体规划师，尤其是对于高湾仓库而言。 WMS不仅决定必须存储一个容器，还可以确切地存储一个。它使用复杂的算法为每个容器找到最佳的存储空间。它需要数十个变量：容器的尺寸和重量，危险货物分类，计划的交付时间，小巷的占用甚至RBG旅行的能源效率。 WMS还负责计划在侧面时间内主动搬迁，以最大程度地提高高峰时段的性能。
仓库控制系统 (WCS)，也称为物料流控制器 (MFC)，是软件层级结构中最低的执行层。它是机器交响乐团的指挥。WCS 从 WMS 接收具体的存储和运输订单（例如，“将集装箱 A 从位置 X 移动到位置 Y”），并将其分解为针对各个硬件组件（存储和检索设备、传送带和其他机械元件）的精确、有序的移动命令。它实时控制电机、传感器和执行器，监控每个设备的位置和速度，并确保所有移动安全、无碰撞且高效地执行。WCS 是与仓库物理属性的直接接口。
然而，该系统的真正精妙之处，并非在于各层级的各自功能，而在于它们无缝衔接、共生共存的整合。硬件（实体仓库）与软件之间存在着深刻的协同进化关系。人们或许会肤浅地认为软件仅仅“控制”硬件。但实际上，它们相互赋能。高架仓库的物理设计及其独立的集装箱存取方式，是软件优化算法有效运作的先决条件。在传统的堆叠式仓库中，此类算法将毫无用处。相反，软件的复杂程度——例如，通过基于船舶时刻表和交通数据的预测分析，主动优化仓库占用率的能力——决定了数百万美元硬件的真正投资回报。原始的控制系统甚至会使最先进的高架仓库效率低下。这种关系在不断发展演变。起重机传感器技术（硬件）的进步为WMS/TOS（软件）提供了更丰富的数据（例如精确的重量测量、集装箱状况扫描）。这些新数据反过来又推动了更高级算法的开发，例如货架动态负载平衡或预测性维护。由人工智能驱动的HRL未来发展是这种共生关系的终极体现，系统将基于其物理动作与其数字大脑之间的持续反馈回路进行自我学习和优化。
您的内部专家
容器处理的未来：最小区域的效率更高
战略和运营优势
HRL在太空效率方面提供了哪些定量优势？
容器高基本轴承的最杰出和最简单的可量化优势是面积效率的急剧提高。在土地是稀缺和最昂贵的资源之一的行业中，这个因素至关重要的战略重要性。每平方米大幅提高存储容量的能力通常是投资这项技术的主要触发因素。
数字说清晰的语言。现代的HRL可以在公顷的区域（对应于10,000平方米）上实现超过2,000 TEU的存储容量（25英尺等效单元，20英尺容器的标准装置）。一些最先进的设计甚至针对每公顷最高2500 TEU的值。
与传统仓储方式相比，密集化的程度显而易见。轨道式龙门起重机 (RMG) 操作的堆场通常被认为空间利用率较高，存储密度通常达到每公顷 700 至 1,000 TEU 左右。高架仓储可将这一容量翻倍或三倍。与最普遍但效率最低的方法——移动式正面吊操作——相比，差异更加显著。使用正面吊操作的堆场通常只能达到每公顷 200 至 350 TEU 的密度。与后者相比，高架仓储可在相同面积上将存储容量提高六到十倍。
一个重要的实践例子是DP World和SMS集团开发的BoxBay系统，该系统的第一个设施安装在迪拜的Jebel Ali。操作员指出，与传统的堆叠轴承相比，该系统最多可减少70％的空间需求。这意味着可以将相同数量的容器存储在原始区域的三分之一以下。
这种巨大的压缩不仅仅是一种操作优化。它可以成为全面的城市规划和港口经济新发展的催化剂。主要好处是节省空间。次要收益是避免收购新的昂贵土地的成本。但是，更深层次的战略重要性在于非压缩带来的机会。实施HRL释放的区域通常是水附近的一流港口或城市区域。这个回收的国家成为港口管理局或终端运营商的战略资产。可以对其进行重新定义，以实现高质量的活动，这直接有助于增加销售并加强竞争地位。例如，可以同时处理KAIAN层的扩展，以便能够同时处理更多或更大的船只，可以开发新的物流服务，例如包装，合并或海关处理中心，甚至租赁或出售该地区以供商业或公共用途。这可以改善港口进入城市环境的整合，并开放全新的收入来源。因此，对HRL的投资不仅是提高效率的运营决定，而且是房地产和城市发展领域的深远战略决策。
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自动化如何影响覆盖速度和可靠性？
高湾仓库的自动化对终端的两个最重要的性能指标具有深远而积极的影响：信封速度和过程的可靠性。这些改进会影响码头的所有界面，特别是卡车和船只的处理。
一个核心优势是卡车处理时间的急剧减少，通常称为“卡车周转时间”。在常规终端中，等待时间为30至90分钟甚至更长的时间并不少见。这种可变性和不可拨入的能力代表了货运代理人的重大成本和挫败感。 HRL可以将这些时间减少到不到20分钟。这是通过几个因素使这成为可能的：卡车司机与高效，自动化的界面相互作用。由于直接访问和主动的重新安排，请求的容器可在几分钟内提供。耗时的搜索和非生产性的周围被完全消除。
这种速度与前所未有的可靠性和可预测性息息相关。该系统可以提供保证的，短的部署和接送时间。由于可以随时单独到达每个容器，并且系统的性能由软件确定，因此表征传统操作的不确定性消失了。对于运输公司或货运代理，这意味着您可以依靠终端承诺的时间窗口。这种可靠性是一个至关重要的销售论点，也是强大的竞争优势。它使下游参与者能够计划自己的流程和资源（即时物流）。
这种速度和可靠性的基础在于前面提到的消除了非生产性重新堆垛。在高架仓库中，堆垛机的几乎每一个动作都是增值动作——无论是存储和检索，还是计划内的智能移动。被动纠正动作的资源浪费几乎被减少到零。与传统车队相比，这可以在部署相同甚至更少的机器的情况下显著提高吞吐量。
另一个通常低估的方面是100％的数据准确性和透明度。将容器检查到系统中的那一刻，它在厘米上仓库的三维空间中的位置是众所周知的，并在WMS/TOS中实时绘制。需要时间搜索的“丢失”容器已成为过去。供应链中的每个授权参与者都可以随时呼吁容器的确切状态和计划的可用性。这种完整的数据完整性消除了错误源，减少了管理工作，并创建了在手动系统中无法实现的信任和透明度。
HRL在多大程度上改善了职业安全和工作条件？
引入集装箱高基础轴承的引入导致职业安全的基本改善和终端工作条件的可持续变化。安全收益是该技术最重要的，尽管并不总是货币的优势之一。
主要的安全性改进是由于中央存储区域人类和机器的物理分离持续分离而改善。重型和快速移动的架子操作运行的整个货架自由区域内的整个区域是人类无法接近的区域。相比之下，传统的集装箱场被危险的混合交通流量交错，可达70吨的距离，终端拖拉机，外部卡车和步行（入门，检查员）。该星座发生了严重和致命事故的高风险，碰撞或降低了负载。实际上，消除了人员的自动化和创建“不行驶领域”。人相互作用仅发生在HRL边缘的明确定义和固定界面上。
此外，技术改变了作品本身的性质。工业卡车的司机消除了疲惫，身体上的压力和经常在不利天气条件下。新的，更精致，更安全的工作概况将取代您的位置。员工不再在院子的大声且危险的环境中工作，而是在空气调节的，人体工程学设计的控制室中工作。您的任务从一台计算机的手动控制中更改，以监视整个自动化系统。他们充当系统操作员，他们追求屏幕上的材料流，在发生中断的情况下进行干预并分析系统的性能。
在维护和维护领域创建了其他新角色。货架操作和传送带技术的高度复杂的力学和电子设备需要高素质的机电货币学及其专家。这些工作是基于知识的，技术要求，并提供长期发展的观点。自动化导致传统驾驶员工作的下降，但与此同时，它创造了新的高质量，最重要的是安全工作。这种变化有助于提高整个港口工作的吸引力，并抵消物流行业中熟练工人的短缺。
高架仓库如何改善职业安全和工作条件？——图片来源：Xpert.Digital
传统营地与覆盖范围与自动化的高湾仓库（HRL）之间的比较显示出在职业安全和工作条件上的显着优势。尽管传统存储系统的特征是高人员要求和混合流量中的风险，但HRL提供了很高的安全性，并具有单独的交通区域。人员需要从几个驱动程序和推荐人降至最低，这主要包括监视和维护任务。
安全性改进来自几个因素：直接访问任何容器，最小化的手动干预，单独的工作区域和全自动控制。此外，非生产性中风的比例从40-60％降低到小于1％。卡车的终止时间可以从30-90分钟减少到20分钟以下。
除了职业安全外，HRL还通过实时数据可用性，通过电动驱动器降低CO2排放量以及与传统系统中200-350 TEU相比，通过实时数据可用，通过实时数据降低了总工作条件。
实施和技术挑战
计划和实施容器HRL的最大挑战是什么？
实施集装箱高基础轴承是一个高度复杂的重大项目，与巨大的挑战和风险有关。这些从融资到技术整合到建筑阶段，需要非常谨慎和长期的计划。
第一个障碍，往往也是最大的障碍，是巨额的资本支出（CAPEX）。这些项目的成本可能高达数千万至数亿欧元。获得如此大规模的融资需要非常强大的商业案例，以及投资者对项目长期盈利能力的信心。
另一个核心挑战是IT集成的复杂性。 HRL的核心是WMS和WCS的软件级别，必须与港口的总体终端操作系统（TOS）以及其他周围系统（例如卡车的盖特系统，海关系统或铁路处置）进行无缝和完美的通信。这种集成是一个要求的主要项目。必须定义接口，必须比较数据格式并端到端测试的过程。系统之间通信的每个错误都会导致大规模的工作障碍。选择合适的软件合作伙伴和专业项目管理至关重要。
建筑和调试阶段本身也是一个巨大的挑战。必须佩戴架子结构和容器重量的基础的土木工程需要最高的精度。公里长的钢架的组装和架子控制装置的安装是后勤杰作，通常在狭窄的空间下发生。在机械和电气安装之后，紧随其后的是调试的密集阶段。在此阶段，所有组件的相互作用均在现实条件下进行测试，软件是良好的，并且系统逐渐升高。这个过程是时间 - 耗时，至关重要，对于确保合同商定的服务和可靠性。
毕竟，无论HRL是建在“绿色草地”（Greenfield）还是在现有的跑步码头（Brownfield）中，这有很大的不同。 Greenfield项目相对容易，因为无论现有过程如何，都可以在空区域上构建。在棕地环境中的实现要复杂得多。该结构通常必须在几个阶段进行，以便尽可能少地打扰正在进行的终端操作。这就需要复杂的建筑工程物流，临时交通旅行以及建筑团队与航站楼运营人员之间的精确协调。在开放的港口跳动心脏进行技术心脏移植的挑战是巨大的。
与这样高自动化系统的运行有哪些风险以及如何管理？
构成HRL力量的高度自动化还具有特定公司的风险，必须仔细设法确保系统可用性和安全性。
最突出的风险是“单点失败”。由于HRL是高度集成的系统，因此中央组件的故障可能会使整个操作瘫痪。 WMS/TOS运行的中央服务器群集的总故障，在RBG中遇到的灾难性的机械缺陷，阻止整个小巷的灾难性的机械缺陷是严重的情况。风险管理通过一致的冗余来应对这种危险。关键系统被解释两次或几次。这包括无中断的电源（UPS）和紧急电源单元，在单独的消防部门中的镜像服务器，以及弥补了至少由小巷中的另一个设备（如果有）或相邻街道上的另一个设备来补偿异常RBG的任务。此外，重要的紧急情况和重新启动程序对于能够在故障时能够快速而有序地做出反应至关重要。
另一个风险是维护和维护领域。该系统的复杂机电公司需要高度专业化的维护人员，他们对机械，电气和IT有深刻的了解。缺乏这样的专业人员会导致大量降低时间。为了应对这种风险，现代HRL操作员依靠一种积极的基于数据的维护策略。传感器数据没有等待故障（反应性维护），而是由机器不断分析，以识别磨损模式并预测维护（预测性维护）。组件在失败之前可以更换，理想情况下，在计划的维护窗口期间而不会影响公司。
越来越重要的风险是网络安全。作为网络，软件控制的系统，HRL是网络攻击（例如勒索软件或破坏文件）的潜在目标。成功的攻击不仅可以停止操作，而且会损害敏感数据，甚至会造成物理损害。因此，对IT基础架构的保护是不可谈判的。这需要一个多层安全概念，从防火墙和入侵检测系统到严格的访问控制到定期培训员工。必须将网络安全理解为整个系统设计和持续操作的组成部分。
您的双重使用物流专家
双重 - 使用物流专家 - 图像：XPERT.DIGITAL
全球经济目前正在经历基本变化，这是一个破裂的时期，它震撼了全球物流的基石。超全球化的时代的特征是无法动摇的最大效率和“及时”原则的不可动摇，使位于新的现实。这的特征是结构性突破，地缘政治转变和进步的经济政治破坏。国际市场和供应连锁店的规划曾经被假定为众所周知，它解散了，并被不确定性日益严重的阶段所取代。
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智能仓库技术：AI如何改变容器信封
经济考虑和投资回报率（ROI）
容器亨必须期望哪些投资成本（资本支出）？
建造集装箱高架仓库的资本支出 (CAPEX) 相当高昂，是此类项目实施的最大障碍之一。由于成本取决于多种因素，包括规划的存储容量、货架系统的高度、接口的自动化程度以及场地的具体地质和结构条件，因此很难提供全面的成本估算。
总的来说，该项目的成本在高高的两位数到三位数的百万欧元区的成本正在移动。这笔款项由几个大型成本块组成。很大一部分不适用于深度和建筑工作（民用工程）。这包括建筑地面的准备，巨大的混凝土基础的创建以及仓库的安装或屋顶的建造。
最大的个人物品通常是钢和机器构造本身。这包括完整，重型货架的交付和组装以及整个自动化机器的购买，即架子操作设备（RBG），界面的输送机技术以及可能其他自动化车辆（例如AGV），例如AGVS，以提供进一步的电力。
另一个基本的成本因素是整个软件和IT软件包。这包括仓库管理系统（WMS）和仓库控制系统（WCS）的许可证，将这些系统集成到现有终端操作系统（TOS）中的成本以及购买必要的服务器硬件，网络技术和传感器。这些软件解决方案的复杂性以及相关的开发和适应性工作使该项目成为不应低估的整体投资的一部分。具体费用最终取决于招标和授予提供此类交钥匙系统的专业总承包商或系统集成商的奖励。
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与传统营地相比，运营成本（OPEX）如何坐下？
虽然高架仓库的资本支出 (CAPEX) 很高，但与传统集装箱堆场相比，其运营成本 (OPEX) 却显著降低。这些运营成本的节省是高架仓库长期盈利的决定性因素。
最大的储蓄影响导致人员成本。传统的院子需要大量的驱动器来乘坐堆叠器和终端拖拉机，这些驱动器经常从事三班操作。 HRL大大减少了该人员的要求。体育工作由自动化系统接管。人员要求仅限于一支高素质的小团队，用于控制室和专门维护。
另一个要点是能源成本。柴油机的船队拥有巨大的燃油消耗。 HRL的电力架子控制单元在这里更有效。决定性的优势是您的恢复能力：当制动和降低负载时，动力学和势能会转化为电流并将其馈入系统。这可以将每个容器移动的净能耗降低多达40％，并在电力供应的情况下节省大量成本。
维护和维护成本（每个移动的容器）也往往较低。尽管HRL技术需要专门的维护，但是维护了具有内燃机，驱动和液压系统的大型单个车辆，这些车辆非常密集。 HRL的集中和标准化技术可以实现更有效的维护过程。
此外，各种额外的成本降低。由于事故风险大大减少，保险费可能会降低。实际上，在处理不当的情况下，由于对容器的损坏或装载而产生的费用实际上消除了。由于HRL确保了守准和快速提供容器，还存在船舶处理延误的运输公司的潜在罚款或费用。总而言之，这些节省意味着HRL Pro处理容器的OPEX大大低于传统终端的OPEX。
哪些因素对于计算投资回报率（ROI）至关重要，并且通常在哪个时期实现？
集装箱高级仓库的投资回报率（ROI）的计算是一个复杂的分析，远远超出了资本支出和OPEX节省的简单比较。为了掌握真实的盈利能力，必须考虑许多直接，间接和战略价值驱动因素。
遗物方面的关键定量因素是：
- Direct OPEX储蓄主要是通过降低的人员和能源成本。
- 保存区域的价值。在土地短缺，昂贵的港口地点，例如新加坡，汉堡或洛杉矶，这一因素尤为重要。该价值可以作为避免登陆的成本设置，也可以作为空置区域的替代使用中的机会收益率。
- 来自信封能力增加的收入。 HRL使终端每年可以切换更多的容器，这直接导致销售收益更高。此外，更快地准备大型船只的能力可以吸引新的有利可图的线路服务。
- 通过消除效率低下（例如容器损坏，不正确的卸载和延迟罚款支付）来避免成本。
HRL的典型摊销期通常在7到15年之间。但是，此范围在很大程度上取决于本地框架条件。在财产非常高的港口和工资成本的港口中，ROI的达到的速度比这些因素发挥作用较低的位置。
但是，纯粹的金融投资回报率不足。投资的战略维度通常同样重要。这表明了一个明显的悖论：高投资成本通常被认为是最大的风险，实际上有助于降低更大，长期的战略风险。对HRL的投资是一种战略保护，以防止传统运营模型固有的许多不断升级的威胁。它降低了商业部门未来劳动力短缺和工资成本通货膨胀的风险。它减少了严重工作事故的财务和信誉良好的风险。
然而，最重要的是，它降低了客户（即全球航运公司）流失到更高效、更快捷、更可靠的竞争对手港口的市场风险。在竞争激烈的全球市场中，航运公司会根据效率标准选择停靠港，因此不投资以及由此导致的技术过时的风险可能远大于投资本身的财务风险。无法高效处理大型集装箱船的港口将失去其重要性。因此，投资回报率（ROI）计算也必须将这种“风险缓解价值”考虑在内。因此，这项投资与其说是一种选择，不如说是确保该地点未来生存能力的战略必需。
未来的观点和集成到物流生态系统中
哪些未来的技术发展将塑造容器高湾仓库？
集装箱高湾仓库的技术并没有静止，但是在未来几年中，通过许多技术进步将发展。这种趋势显然是针对更高的自主权，智能和网络的。
主要的重点是增加人工智能（AI）和机器学习的使用。当今的系统已经在使用复杂的算法，但仍基于不可避免的逻辑。未来的系统将从基于这个规则的控制转变为真实的，学习自主权。 AI不仅可以根据静态时间表来优化仓库策略，而且还可以实时（包括各种动态数据提要）来优化仓库策略。这包括影响船舶到达时间的现场天气数据，有关通道道路的当前交通信息，甚至针对全球商品流进行的预测分析。相同的AI系统还将通过从机器的传感器数据中学习异常来将前瞻性维护（预测维护）提高到一个新的水平，并且可以在发生之前先精确地预测故障。此外，AI用于动态控制能源消耗，以避免负载尖端并将能量故障排除到可再生能源的可用性。
另一个关键技术是“数字双胞胎”。物理HRL的完整，虚拟1：1图像是在模拟环境中创建的。该数字双胞胎从物理仓库中馈出了真实的时间数据，并准确反映了其状况。可能的用途是多种多样的：可以在数字双胞胎上测试和验证新的软件更新或优化算法，而在实时系统中实施之前，可以在没有风险的情况下进行测试和验证。数字双胞胎可用于模拟不同的操作场景，以识别瓶颈并改善系统性能。它还为培训操作和维护人员提供了一个安全的环境。
在硬件领域，高级机器人技术和图像处理系统将发挥更大的作用。可以想到凹痕，孔或其他损坏的小型自主机器人，这些机器人可以通过架子驶过架子并进行自动检查。高分辨率摄像机和AI支持的图像识别可以自动读取和验证危险货物标签，甚至可以对容器本身进行较小的维护工作。这些技术将进一步改善数据基础，并将自动化程度传达到最后一个手动接口。
在未来系统的设计中，可持续性方面的可持续性方面（例如能源效率和二氧化碳的降低发挥）？
可持续性不再是一个利基主题，而是现代港口基础设施的构想和运作的核心驱动力。 “绿色港口”的必要性显着塑造了未来HRL系统的发展，从而在多个层面上发挥了优势。
HRL在其基本概念中已经比传统的容器场更具可持续性。决定性因素是仓库操作的完整电气化。用电力架子代替了大型柴油动力覆盖率和末端拖拉机，消除了终端中心中二氧化碳，氮氧化物和细粉尘的直接排放。这导致当地空气质量的急剧提高，这对于城市地区的港口尤为重要。已经提到的恢复制动能量的恢复技术可显着提高能源效率并降低每个处理容器的总能量需求。
未来的概念将进一步加强这种可持续性的重点。在建筑区域，轻巧的结构以及用于架子的可回收或更可持续的材料的使用。控制RBGS的软件将进一步优化，以最大程度地减少道路并减少能源密集型加速和制动过程。但是，最重要的步骤是可再生能源的整合。内部HRL的大屋顶区域为安装光伏系统提供了理想的条件。目的是直接在现场产生所需的电力的重要部分，以产生CO2中性，并理想地使HRL成为端口的能量自给甚至能量阳性成分。
但是，考虑到可持续性超越了系统本身，并且对多个层面具有影响。
第一级是直接运营益处：HRL本身具有更高的能源效率，排放量更低，这降低了运营成本并促进遵守环境要求。
第二层是终端的好处：从仓库中消除柴油排放可以改善港口的整个环境平衡，并在当局和当地社区中增强其声誉。
第三个也是战略上最重要的层面是整个物流生态系统的效益。通过大幅缩短船舶和卡车的装卸时间，高架仓库减少了数千辆外部车辆和船舶的闲置时间，这些车辆和船舶原本需要发动机运转等待装卸。一辆卡车在港口停留20分钟而不是90分钟，其排放量会更少。一艘船可以提前一天离港，从而减少燃料消耗。因此，高架仓库有助于整个供应链的脱碳，而不仅仅是港口的脱碳。这种系统性效益对于注重ESG的投资者和客户（尤其是大型航运公司和托运人）来说是一个强有力的论据，因为他们自身也面临着使其供应链更加气候友好的压力。因此，高架仓库成为“绿色物流走廊”的重要组成部分和推动者，并最终成为关键的竞争优势。
集装箱-HRL在全球供应链中的功能将如何发展？
容器高轴承的功能将从纯有效的港口解决方案发展为全球物流生态系统中的积分和网络节点。他的作用将超出终端的限制，供应链的结构将可持续变化。愿景是物理互联网的愿景，其中HRL充当了智能的，数据控制的路由器。
一项关键发展是将无水港概念扩展到腹地。我们将看到此类系统不仅在海港建立，还将在战略性内陆枢纽——主要货运中心、主要铁路走廊沿线以及主要工业和消费中心附近建立。这些“内陆港”或“无水港”将充当缓冲和分拣中心，将集装箱临时存放在更靠近最终目的地的地方。这将使长途运输（船舶、铁路）与短途运输（卡车）脱钩，从而提高运输方式的利用率，并减少拥堵港口地区的道路交通量。
同时，HRL将成为中央数据中心。由于系统中每个容器的100％透明度，它将为参与供应链的所有人提供前所未有的计划和可见性。装载机或货运代理不仅知道他的容器已经到达港口，而且还将在该容器可用于收集时具有非常可靠的知识。此预测信息使以下物流过程更加近，并且是真正的及时或公正交付概念的基础。
最终，容器高级轴承是“物流4.0”概念的物理表现。这是一个网络物理系统，无缝连接数字和物理世界。它已完全集成，高度自动化，数据控制和修剪，以最大程度地效率。已经在全球控制端口（例如Jebel Ali（迪拜），Tanger Med（摩洛哥）或汉堡港口计划的项目中已经实现或正在建设的项目不是孤立的个体案例，而是这种远距离转变的疾病。他们表明，HRL终于脱颖而出，成为一个被动缓冲的角色，并将自己确立为未来全球贸易的真实，不可或缺的神经系统。
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