BOXBAY 集装箱存储的替代方案：对集装箱高架仓库和其他选项的全面分析 - 图片：Xpert.Digital
不仅仅是堆放：新系统如何改变集装箱存储——现代技术如何改变集装箱物流
为什么今天在前所未有的压力下采用传统的容器存储方法？
全球供应链及其中央节点的海洋港口正在发生深刻的变化。数十年来形成标准的容器存储的传统方法正在越来越达到其物理和操作限制。这种压力不是源于一个原因，而是源于迫使仓库技术基本重新评估的几个相互加强因素的会议。
最明显的驱动因素是世界贸易的不断增长和相关的容器流量。但是，仅定量增加并不能解释情况的紧迫性。更关键的因素是船舶尺寸的急剧增加。超大集装箱船（ULC）的引入从根本上改变了容器处理的动力。大约有8,000个TEU（相当于二十英尺的单位）在千年之交附近运输，但如今，它的船只最高可达24,000 TEU。这些海洋巨头一次提供大量的容器。现代溃疡每次造船器可以运输超过500个容器，而过去有220个容器。这导致了需求的极端需求，这在最短的时间内将港口的基础设施带到了其负载限制。
这些需求高峰的背后，往往是基础设施建设滞后，难以满足。许多大型港口随着时间推移而发展，且位于人口稠密的城市地区，这使得实体扩张极其困难且成本高昂。填海造地通常是扩建的唯一选择，但这不仅成本高昂——每平方米成本高达2,000至3,000欧元甚至更高——而且还存在环境问题，并面临越来越大的监管阻力。
这种空间短缺迫使终端操作员越来越密集地堆放和堆叠容器。在传统的集装箱营地（码）中，由橡胶轮胎（RTG）或轨道结合（RMG）门户吊车等起重机操作，将容器直接堆叠在彼此的顶部，通常是五到六层。这是揭示传统仓库逻辑目标的基本冲突的地方：为了提高面积效率（堆积），牺牲了运营效率。一旦这样的仓库块的容量超过了70-80％的临界点，该性能就会急剧下降。之所以这样做的是如此被称为“非生产性的操纵动作”或“改组”。为了到达位于堆栈底部的容器，必须首先实现其上方的所有容器。这些非生产性运动可以使所有起重机移动的30％至60％的惊人份额。
ULCS的到来使这种固有的冲突从运营烦恼中成为对大型港口竞争力的存在威胁。海上大型船只可以实现的量表效应是通过大量效率低下的土地上的。这会导致整个供应链中较长的船舶说谎时间，超载码头和增加成本。此外，还有更严格的环境要求，噪声保护法规以及越来越多的合格工人（例如起重机驾驶员）。
新的技术方法在这一张力中创造了新的技术方法，其张力的增长，复杂性的增加，表面短缺和效率压力。他们不仅旨在改善存储空间，还要消除使用土地和运营通道之间的基本目标冲突。诸如BoxBay之类的系统是对这些挑战的直接答案，并重新定义了容器存储的范例。
适合：
1。BoxBay高距离系统到底是什么？它在技术上如何工作？
BoxBay系统通过将工业高湾存储的可靠原理转换为海港的特定要求，代表了容器存储的范式转移。这是世界上最大的港口运营商之一DP World之间的合资企业和工业厂建设专家的德国短信集团。
该系统的技术来源是其设计和市场接受的决定性因素。核技术没有重塑港口物流，而是由SMS子公司Amova改编的。数十年来，Amova一直是全自动高湾轴承的领先提供商，用于在金属行业中存储极重的负载，例如高达50米的货架上的钢或铝线圈。与容器相比，在艰难的工业条件下，在24/7全天候运营中的经验比拳击舱技术具有固有的鲁棒性和可靠性。这项尝试和测试技术的传播显着降低了端口操作员的感知风险，端口运营商传统上是非常保守的，在引入新的，不可预测的系统时。与对新问题领域的智能应用有关的智能应用，这不是技术的发展。
BoxBay的基本原理很简单，但革命性：而不是直接堆叠，而是将每个容器放在一个巨大的钢架架子的单个主题中。这些架子系统可以达到高达11个容器水平的高度。系统的核心是全自动的，导轨的堆叠起重机（堆叠起重机），它们以高速在架子之间的走廊上移动。这些起重机使用吊具夹臂，可以直接控制和卸下任何容器的任何容器，而无需移动另一个容器。这种直接访问是解散上述存储密度与效率之间客观冲突的关键。
2. Boxbay自身声称自己的速度，智能和可持续性（快速，智能，绿色）方面具有什么特定优势？
BoxBay总结了其关键字“快速，智能，绿色”的促销承诺，该宣传词描述了系统的核心优势。
快速地
速度优势主要源于彻底消除了非生产性搬运动作。由于每个集装箱均可直接取放，传统系统中30-60%的起重机重新排列动作得以消除。这使得性能始终一致，且最重要的是可预测，不受仓库装载水平的影响——这与传统堆场相比至关重要，后者的性能在高峰利用率下会大幅下降。这种可预测性和可靠性有助于优化下游流程。目标是将卡车周转时间控制在30分钟以内。此外，由于所谓的“双循环”动作（船舶同时装卸）可以可靠地规划和执行，无需等待堆场收到正确的集装箱，预计岸桥起重机的生产效率将提高高达20%。
聪明的
BoxBay设计为一个全自动的总体系统，范围从0级（现场设备）到级别3（过程控制），并从单个源传递。这减少了界面问题并增加了系统的可靠性。该系统包括其自己的仓库管理系统（仓库管理系统，HBS TOS），可以与港口的任何总体终端操作系统（TOS）无缝通信。另一个智能功能是模块化和可扩展的体系结构。终端可以从较小数量的齿轮开始，并逐渐扩展系统，而端口的其余部分仍在运行。每个新的模块都会增加容量和吞吐量，而不会干扰持续的操作。
可持续的
生态优势是多种多样的。最重要的方面是巨大的面积效率。 BoxBay将同一地板空间上的存储容量增加了三元，或者与常规的RTG码相比，相同数量的容器数量仅需要该面积的三分之一。这减少了对昂贵和环境有害土地获取的需求。该系统是完全电动的，并具有能量回收系统（恢复），该系统在制动或降低容器并将其反馈到系统时会产生能量。结合大屋顶区域上的光伏系统，BoxBay CO2中性甚至二氧化碳阳性可以通过产生比消耗更多的能量来运行。由于全自动操作不需要光线，并且可以封装结构，因此噪声和光排放大大减少，从而大大改善了住宅区附近的接受度。
3。BoxBay提供哪些配置以及他们设计的应用程序案例？
为了使灵活地集成到不同的终端布局和现有的运输重视者中，BoxBay是作为模块化系统开发的，具有两种基本配置：Side-Grid®和Top-Grid®，这些系统由混合变体补充。两者都使用相同的技术构建块，但主要不同于水边界面的设计。
Side-Grid®
这种配置是在迪拜的试点项目中实现的。它设计用于使用常规或自动门户集线器货车（Straddle Carriers）或班车载体的水边操作。这些车辆将容器运到仓库的前部，然后将其交给特殊的转换，并用作缓冲区，并将外部车辆从内部堆叠起重机中移动。
Top-Grid®
该变体设计用于更深的自动化集成。它通过无人驾驶运输系统（自动导向车辆，AGV）或自动卡车进行了优化。这些车辆直接在高架仓库的过道下行驶。然后，堆叠起重机可以直接从上方记录容器。这使得仓库和水平运输之间可以特别快速，无缝的转移。
混合网格
该变体结合了两个系统的元素，以为特定终端要求创建量身定制的解决方案。
在两个主要变体中，用于处理外部卡车的国家的界面相似。卡车穿过一个单向环路，该环路由单独的自动转移起重机跨越。这些将卡车从卡车上占据，然后将其交给内部输送系统，该系统将它们运送到堆叠起重机，反之亦然。该概念确保了外部卡车交通与内部自动化操作的安全分离。
4.杰贝尔·阿里（Jebel Ali）的试点项目和帕桑（Pusan）的第一商业订单中有哪些实用经验和绩效数据？
通过实际操作数据对破坏性概念的验证至关重要。 BoxBay有两个重要的参考。
迪拜杰贝·阿里的飞行员项目
“概念验证”系统安装在Jebel Ali港口的4号航站楼，并于2021年1月投入运营。该系统包括792个集装箱停车位（约1,300 TEU），用于测试和优化实际港口条件下的技术。到2024年底进行了超过330,000个集装箱运动。测试阶段的结果超过了原始期望。测得的性能数据高于模拟：信封功率在水边界面每小时达到19.3个运动，在陆上卡车起重机上每小时31.8个运动。同时，该系统被证明比预测更伟大，其能源成本比预期低29％，同时大大降低了维护成本。 2022年9月，该系统被正式宣布为“ Marktreif”。
韩国普桑的商业订单
第一份商业合同于2023年3月与韩国釜山新港公司（PNC）签署。该项目具有特殊的战略意义，因为它是一个棕地项目——将该系统改造成现有的、已经达到先进水平并投入运营的码头。BOXBAY系统将通过自动化轨道式龙门起重机（ARMG）和卡车无缝集成到现有的运营中。其既定目标是每年减少35万次非生产性搬运作业，并将卡车周转时间提高20%。该项目的成功将是一个关键指标，表明HBS技术不仅在新建项目中，而且在全球现有港口基础设施的现代化改造中都能发挥关键作用。
5。常规容器轴承如何根据橡胶轮胎（RTG）和铁路结合（RMG）门户启动工作？
为了能够对诸如BoxBay等高湾轴承系统（HBS）的创新高度进行分类，对已建立的现状的理解至关重要。几十年来，现代集装箱终端物流的工作马是橡胶轮胎（橡胶Tyred Gantry，RTG）和轨道结合（Rail架安装，RMG）。
橡胶tyred龙门起重机（RTGS）
RTG是大型门户启动，可在橡胶轮胎上行驶。他们最大的优势是他们的灵活性和流动性。您可以在集装箱营地（院子）中自由移动，并在必要时通过将车轮旋转约90度，从一个仓库块切换到另一个仓库。这使它们特别用途广泛，并且适应不断变化的操作要求。 RTG码的基础设施成本相对较低，因为不需要精心设计的铁路基础；强化，平坦的表面就足够了。 RTG传统上是由柴油发动机驱动的，这使它们具有外部电源的自主权，但也导致了相当大的本地二氧化碳排放，噪声和更高的维护成本。现代变体也可作为混合动力或全电动E-RTG使用。
铁轨式龙门式起重机（RMGS）
RMGS牢固地安装了沿仓库块的轨道。与RTG相比，该轨道结合限制了其灵活性，但使它们具有更高的稳定性，精度和速度。由于它们的动作是在预定义的路径上进行的，因此与RTG相比，RMG自动化得多。通常，它们是用电运行的，这使得它们在公司中更加环保和便宜（无需燃料成本，维护较小）。但是，您的安装需要在铁路基础设施中进行高初始投资（CAPEX）以及对终端布局的谨慎，长期计划。
6.这些系统的固有限制是什么？
尽管它们的分布广泛和持续发展，但基于RTG和基于RMG的系统都遭受了基本的案例限制：块堆叠原理。将容器直接堆叠在彼此顶部的块中，从而导致一系列操作效率低下。
覆盖动作（“改组”）
这是最大的弱点。为了到达不在堆栈顶部位置的某个容器，上面的所有容器都必须首先抬起并临时存储在另一个地方。只有这样，才能卸下目标容器，然后通常必须向后移动中间容器。这些无生产的，耗时和能量密集型运动可以占院子中所有起重机运动的30％至60％。
低土地利用效率
重新安装的需求意味着仓库块永远无法填充100％，因为容器的中间存储始终需要可用空间。实际上，有效利用率限于约70-80％。如果超过此阈值，则必要的盖子运动的数量将指数增加和终端断裂的性能。生产力变得不可预测且难以计划。
环境和安全方面
特别是柴油动力的RTG是重要的局部二氧化碳，细粉尘和噪声排放的来源。在繁忙的院子里的手动操作还为当地员工带来了更高的安全风险。
7。自动堆叠起重机（ASC）如何直接与手动操作的RTG和RMG进行比较？
自动堆垛起重机 (ASC)（通常称为自动轨道式起重机 (ARMG)）是传统仓库技术演进的下一个合理步骤。它们采用 RMG 概念，并用自动化控制和定位系统取代人工起重机操作员。
ASC的优势
ASC与手动系统具有明显的优势。他们全天候以不断的可预测性能和提高安全性工作，因为在起重机的危险工作区域中，人员更少。确切地说，通过计算机控制的运动，可以将容器堆叠较密，从而大大增加了存储密度，从而大大增加了给定区域的容量。汉堡的一个例子表明，使用ASC可能会怀疑同一区域上的存储容量。它们也比手动或柴油机的起重机更效率。
对HBS的基本划界
尽管自动堆垛机 (ASC) 代表着显著的改进，但它并不能解决堆垛的核心问题。它们只是流程优化的一种形式，而非流程替代。自动堆垛机系统将现有的、本质上低效的堆垛流程自动化，使其执行速度更快、更精确、更安全、更密集。然而，其基本流程——将集装箱堆叠起来并进行必要的重新分类——仍然保持不变。
像BoxBay这样的高积轴承系统（HBS）遵循了其他方法。它完全用直接单个访问的原则替换了块堆栈的过程。每个容器在架子上都有自己的牢固的存储空间，可以随时到达而无需移动另一个容器。
这是终端操作员的战略基本决定。对ASC的投资意味着完善块轴承的知名且可靠的模型。这通常是风险较小的进化路径，但保留了对改组的系统性限制。 HBS的投资是革命性的步骤。它有可能具有更高的初始风险，并且需要在管理层中进行完全重新思考，但有可能完全克服旧限制并达到新的效率水平。
您的内部专家
BOXBAY 系统的替代方案 – 其他集装箱高架仓库概念
8。除了BoxBay以外，还有其他为ISO容器开发或提供高湾轴承系统（HB）的公司吗？
虽然BOXBAY凭借其在迪拜的合资企业和试点项目获得了媒体的广泛关注，但它绝不是蓬勃发展的集装箱高架仓储系统市场中唯一的参与者。将工业和仓储物流中的自动仓储系统（ASRS）原理应用于集装箱的想法并不新鲜——早在1968年就已申请了首批专利。如今，一些知名的物流和起重机制造商正在研发各自的方案，其中一些方案的技术理念与BOXBAY截然不同。这表明市场正处于技术分化阶段。不存在单一的高架仓储系统（HBS）方案。主要区别在于抓取方式（上置式或下置式）、起重机系统架构（纯堆垛机、混合解决方案）以及与码头其他部分接口的设计。这种多样性的产生源于供应商将其各自在内部物流其他领域（无论是钢铁、造纸还是一般仓储物流）的核心竞争力应用于集装箱仓储问题。对于港口运营商来说，这意味着未来他们将能够从一系列根据其特定需求量身定制的专业 HBS 解决方案中进行选择。
适合：
Konecranes＆Pesmel
In partnership with Pesmel, a specialist for ASRS in the paper and metal industry, the Finnish crane manufacturer Konecranes presented a concept called “Automated High-Bay Container Storage” (AHBCS) in April 2022. This system is designed for a stacking height of up to 14 containers and combines an automated stacking crane for storing and outsourcing in the aisle with separate bridge cranes, which take over the将卡车或火车的充电区移交给充电区。这些容器是纵向存储的，可以直接连接到配电中心的门。
LTW内部学
这家奥地利公司已经为瑞士军队实施了运转的HB。 LTW系统的技术特殊性是从下方抬起容器，并在架子上撤下，而不是像Boxbay或Konecranes（顶升）一样从上方握住。这是使用堆叠起重机完成的，该起重机带有特殊的船上班车，即所谓的“舷梯车辆”。该方法还可以实现双层存储，从而进一步增加了存储密度。
阿莫瓦
SMS子公司（构成BoxBay的基础）的技术也是港口物流解决方案的独立提供商。您的投资组合包括完整的货架结构系统，堆叠起重机和仓库管理软件，这是您数十年来在沉重的物流方面的经验。
其他历史概念
除了提到的主要参与者外，还有其他概念和以前的项目。其中包括NYK和JFE Engineering的日本HBS项目“容器机库”，该项目于2011年运行。其他专利系统是Peter Cannon的“ Multisstaka”，以及德国公司Vollert的概念，该公司也基于中央堆叠起重机。
下表提供了最重要的提供商及其技术方法的结构化概述：
市场概览——集装箱高架仓储系统供应商
市场概览——集装箱高架仓储系统供应商——图片来源：Xpert.Digital
市场概述显示了针对开发不同创新技术的容器的高湾仓库系统的各种提供商。 Boxbay是DP World和SMS集团的合资企业，它提供了高海湾存储（HBS）概念，顶部升降机堆叠起重机最多可以达到11个水平。该系统基于重型钢结社的技术转移，其特征是高系统集成。
另一个解决方案来自Konecranes和Pesmel之间的伙伴关系。您自动化的高湾容器存储（AHBC）还使用顶部升降机堆叠起重机，并用单独的桥式起重机进行交换。这个概念可存储多达14个级别，特别适合连接到分销中心。
LTW内部术遵循一种不同的方法，使用高湾存储系统，该系统将底部升级使用与船上的技术一起使用。该公司已经为瑞士军队实施了一个项目，并启用了双层存储。
SMS集团的Amova既是BoxBay的技术供应商，又是独立提供商。您的高湾存储系统还使用顶部升降机堆叠起重机，并且可以根据您在重型物流方面的专业知识来掌握高达50米和11个级别的仓库高度。
9. 彻底的替代方案——超越高架仓库：有哪些非常规的集装箱物流方法，例如地下系统？
虽然高架仓库解决了垂直方向上的空间限制问题，但还有一些更激进的方法，旨在消除地面集装箱运输及其相关问题——拥堵、噪音和排放。该领域的领先概念是地下集装箱物流 (UCL)，也称为地下物流系统 (ULS)。
UCL的基本思想是为容器创建专用的地下运输网络。它们没有在街上的道路上运输带有卡车的容器，而是被隧道或港口区域不同点之间甚至腹地物流公园之间的大型电池管移动。这是通过特殊的，通常是电力的车辆完全自动发生的。该领域的研究和专利描述了通过垂直轴将容器从表面运输到地下网络的系统，自动化的起重机接管了表面上的无人驾驶运输系统（AGV）。
这种系统的优势是显而易见的
- 浮雕表面基础设施：减少卡车交通，交通拥堵以及相关成本和延误。
- 环境友好：电气，发射 - 无且安静的地下运输。
- 高可靠性和效率：一种专用，独立和全自动系统可预测的24/7操作，具有高容量。
- 释放有价值的区域：今天用于道路和机动区域的区域可以用于其他目的。
10。“地下容器搬运”（UCM）概念如何解决什么？它应该解决什么问题？
UCL地区最具体，最发达的概念之一是由比利时丹尼斯建筑公司（Belgian Denys Construction Company）提出的“地下容器搬运工”（UCM）。 UCM项目（也称为“端口环”）被设计为一种全自动的多模式运输系统，尤其是针对安特卫普（Antwerp）等大型端口区域内的交通。
该概念基于形成集成系统的三个技术列：
- 极简隧道网络：将不再建造大型、昂贵的隧道，而是采用横截面积极小的环形管道网络。该网络将连接港口的战略要地，例如各个码头、码头、铁路装卸点和配送中心，同时绕过现有的地面障碍物。
- 自动驾驶汽车（AEV）：智能，自动驾驶和电动车辆是隧道中运输的手段。它们的设计方式使您可以灵活地在循环系统上驱动，在节点上进出，从而实现高容器吞吐量。
- 交叉口的自动堆垛系统：隧道系统的出入口均规划有自动存储系统。Denys 明确提到了“自动集装箱堆垛系统”，该系统使每平方米的存储容量增加了三倍，并可直接存取所有集装箱——这显然是借鉴了高架仓库技术。这些系统充当地下运输和地面物流之间的缓冲和接口。
该概念说明了一个至关重要的战略知识：UCM等地下系统并不是竞争对手，例如BoxBay等高梁轴承，而是潜在的共生技术。尽管HBS在特定点解决了静态存储密度的问题，但UCL系统解决了这些点之间动态传输的问题。 HBS优化了存储的垂直尺寸； UCL系统优化了传输的水平尺寸。
两种技术的组合都可以代表未来的最终“智能端口”概念：高度压缩，全自动的仓库节点（高光束轴承）的网络，该网络通过一个隐形，快速且完全自动的地下运输网络（到UCM）连接。在这种情况下，容器将从船上卸载，并直接存放到Kaimauer上的HBS中。它没有将其装载到卡车上的卡车上，而是可以直接从HBS移交到UCM系统的AEV上，然后将其运送到地下到达轨道码头，另一个HBS可以用作火车装载的缓冲区。因此，辩论不是“ HBS与UCL”，而是“ HBS Plus UCL”。这将战略观点从选择奇异技术解决方案转变为综合多模式物流生态系统的设计。
11。仓库系统的定量和定性比较
针对仓库技术或反对仓库技术的良好决策需要基于定量关键人物（关键绩效指标，KPI）和定性功能进行详细比较。以下分析将常规系统与新的高湾仓库概念进行了对比。
容器存储技术的比较概述
容器存储技术比较概述 - 图片：Xpert.Digital
容器存储技术在各个方面都有很大差异。 RTG（橡胶式门户起重机）基于块堆积，并且具有很高的灵活性，因为它可以改变院子区域。它的主要优势在于低基础设施成本，但效率低下，经常以适当的排放而进行柴油动力。
相比之下，RMG/ASC（轨道/自动门本起重机）半到自动的工作。它可实现高精度和堆叠的密度，但绑定到铁轨，并且具有较高的基础设施成本。尽管进行了电气操作，但仍然存在改组问题。
High -bay仓库HBS（例如BoxBay）代表了单个位置存储的一种完全不同的方法。它是全自动的，可提供最大的土地利用，而无需改组。该技术以一贯的高性能，低排放和高安全性给人留下深刻的印象。但是，它需要非常高的初始投资，并且需要在物流过程中进行完整的重新考虑。
技术的选择取决于特定要求：灵活性，成本，自动化程度和面积效率在评估中起着至关重要的作用。
12.在Teu Pro公顷中测量的区域效率相比，不同的系统如何比较？
存储密度是有限区域最关键的关键数字之一。这是技术之间最引人注目的差异。
常规的RTG-HOF
有关存储密度的信息各不相同，但经常提到的值约为每公顷1,900 TEU。其他分析，尤其是对于美国端口，其值明显较低，约为每英亩190个TEU插槽，对应于每公顷470个TEU插槽。这种差异表明，实际密度在很大程度上取决于公司组织。
自动化的ASCHOF
通过更精确的堆叠和较高的块，与跨载体场相比，ASC可以将同一面积的容量增加一倍。基于RTG值，这将使可能的密度可能达到约。每公顷3,800 TEU。
Boxbay HBS
BoxBay系统的静态存储容量每公顷超过3,000 TEU，用于混合容器尺寸。对于可以堆叠更高的空容器，该值甚至每公顷增加到超过5200 TEU。 Amova和Boxbay还表示，每公顷超过160,000 TEU的年吞吐量密度强调了系统的高动力学。
13。在覆盖范围，卡车补充时间和吞吐量等操作指标上有什么区别？
运营性能决定了终端的竞争力。
卡车更换时间（卡车周转时间，TTT）
BoxBay承诺将不到30分钟的TTT。原则上，自动化可以改善TTT，因为过程是标准化和加速的。但是，实践显示了复杂性：对棕地ASC系统的研究导致TTT的恶化124％。原因是对船只的海军处理进行了优先级，每个街区只有一根起重机负责湖泊和乡村方面，这导致了卡车的等待时间。这强调了理论绩效取决于运营优先级和系统解释。
起重机生产率（每小时移动，mph）
Kaikaine的生产率是船舶拆卸期的关键因素。传统的手动配备起重机的最高值约为35英里 /小时。但是，中国高度自动化的码头已经设定了新的标准，并达到33英里 /小时的平均值，峰值值在手术中的平均值高达60.9 mph。 BoxBay旨在通过消除等待时间并通过其持续而快速的容器提供有效的双游戏（双周期）来将Kaikerne的性能提高20％。
总吞吐量
对Covid 19大流行期间的时间表的分析表明，完全自动化的终端比非自动末端更好，更稳定。尽管后者不得不在疾病上挣扎，但前者能够维持甚至提高其表现。这表明自动化的主要优势在绝对顶部性能中的优势要比在可变条件下的鲁棒性和可预测性中少。
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14.比较成本分析是什么样的（CAPEX，OPEX，ROI）？
经济考虑通常是投资决策的决定性因素。
适合：
基本规则
自动化的引入从根本上移动成本结构。初始投资成本（资本支出）很高，而持续的运营成本（OPEX）降低。在整个项目的一生中（总拥有成本，TCO），手动和自动终端的总成本可以接近。
资本支出（投资成本）
完全自动化系统的实施是极其资本密集型的。 Greenfield项目的成本可能从数亿到10亿美元不等。例子是金德多航站楼，约有4.68亿美元或长滩集装箱码头，其中15亿美元。这些高初始投资代表了一个重大障碍，尤其是对于较小的运营商而言。但是，BoxBay认为，由于土地要求较低，节省成本可以弥补大量资本支出。以2,000-3,000欧元/平方米的价格节省了三公顷土地的价值600-9亿欧元。
OPEX（运营成本）
这是自动化的最大储蓄潜力。研究和实际例子表明，运营成本可以降低25％至55％。人工成本是手动终端中最大的项目，最多可降低70％。还节省了能源和维护。 BoxBay试点项目的测试显示，能源成本比预期的低29％，维护成本大大降低。
ROI（投资回报率）
自动化项目的摊销时间可能很长，通常是超过六年的时间。但是，也有报道称摊销非常快，就像青岛终端一样，据说仅10个月后才能盈利。投资回报率在很大程度上取决于当地因素，尤其是财产和人工成本。在这些地区成本高昂的地区，自动化将更快地获得回报。
15.不同系统具有什么生态影响？
在监管，客户要求和公共压力的驱动下，港口运营商的可持续性已成为艰巨的要求。
排放和能量
现代自动化的最大生态优势在于电气化。 ASC和HB等系统是完全电气的，并消除了局部二氧化碳，氧化氮以及由柴油动力的RTG和卡车引起的细粉尘排放。结合绿色电流或与BoxBay一样，屋顶上的太阳能发电，这些系统可以在二氧化碳中性或什至二氧化碳阳性。优化的，计算机控制的过程还可以通过最大程度地减少起重机的闲置时间和车辆等待时间来减少能源消耗。
噪音和光线
全自动的，封装的系统（例如BoxBay）大大降低了噪音和光污染。该操作不需要照明院子，并且钢结构可以用声音吸收面板覆盖。这改善了居民的生活质量，并大大提高了城市地区港口设施的接受。
对比得出的关键洞见之一是自动化的理论承诺与通常复杂的实际情况之间存在差异。尽管供应商吹嘘其性能提升和成本降低令人印象深刻，但独立报告描绘的景象却好坏参半。生产力甚至可能在初始阶段下降，成本则可能飙升，尤其是在改造现有码头（棕地）时。成功的决定性因素并非单台机器的单一性能，而是整个系统对中断和异常的稳健性。手动系统本质上具有灵活性，可以通过人工干预来应对不可预见的事件——集装箱损坏、船舶延误、系统故障。自动化系统本质上僵化，依赖于既定的流程。因此，它的成功与其说取决于机器人技术本身，不如说取决于操作员标准化流程、无缝集成接口以及针对不可预见事件建立有效异常处理的能力。购买技术很容易；而为使技术发挥其潜力而进行的组织和流程转型才是真正的挑战。
详细的性能比较ASC与HBS（KPI）
ASC 与 HBS 的详细性能比较（KPI） – 图片：Xpert.Digital
传统端口处理系统，自动化ASC码和高湾存储系统（HBS）之间的性能指标的比较显示出端口物流各个方面的显着差异。
存储密度是关键因素：虽然常规端口每公顷仅达到约470至1,900 TEU，但自动化的ASC-HOF将此容量翻了一番，达到3,800左右。 HBS进一步增加了这一点，并带有混合负载，超过3,000 TEU，甚至超过5200 TEU，用于空容器。
生产性利用率也大大提高。常规系统最多达到70-80％，自动化系统将其增加到90％左右，并且HBS可以实现几乎100％的容量利用率，因为消除了缓冲区搬迁的需求。
非生产性运动特别令人印象深刻：虽然传统港口具有30-60％的非生产性运动，但ASCHOF却将其降低到不到10％。 HBS更进一步，并通过直接访问实现了几乎0％的非生产性运动。
能源效率和环境方面显示了进一步的优势。与常规的，通常是柴油动力的系统相比，电气系统，尤其是带有恢复选择和太阳能选项的HB可提供显着改进。即使在噪音和轻度排放中，HBS也可以切断得更好，这使其对靠近城市的港口有吸引力。
通过自动化，Kaikran的性能最多可以提高20％，因此，由于可预测的周期，HBS有望进一步提高效率。理想情况下，卡车处理时间应少于30分钟，具体取决于系统设计和运营优先事项。
16。在“格林菲尔德”与“棕地”项目中实施的主要区别和挑战是什么？
决定对码头进行自动化改造只是第一步。实施方式——无论是新建还是扩建——对项目的成本、进度和复杂性有着根本性的影响。
格林菲尔德项目
格林菲尔德项目描述了在以前未开发的地区建造一个新终端。这是实施高度集成的自动化解决方案的理想情况。
优点：最大的优势在于设计自由。整个终端布局，基础架构，过程过程和技术选择可以从头开始优化，而无需由于现有结构而妥协。这通常会导致更高的长期效率，并使最新技术可以集成。
挑战：最初的投资（CAPEX）自然很高，因为必须创建整个基础设施。计划和批准阶段通常很长。 Jebel Ali的BoxBay飞行员项目是在4号终端建筑物的背景下实现的，因此可以看作是一个准绿色的现场项目，该项目证明了在理想条件下的技术可行性。
布朗菲尔德项目
一个棕地项目描述了已经在运行的现有终端的现代化或自动化。由于世界上大多数港口都是棕地，因此改造的能力是广泛市场接受新技术的决定性标准。
优点：主要优点是使用现有投资和领域。最初的基础设施成本可以低于整个新建筑物。
挑战：复杂性是巨大的。新技术必须集成到当前的24/7操作过程中，而不会为客户提供过多的损害能力和服务。这需要逐步实施，在该实施中，将部分终端转换而来，而其他终端则继续起作用。这个过程可以延长多年，并导致不可预见的成本和疾病。一个警告的例子是汉堡的HHLA终端Burchardkai的部分自动化，事实证明，它比原本计划的更长，更昂贵。
在这种情况下，Pusan Boxbay的第一个商业订单非常重要。这是一个纯净的棕色项目，其中HBS在现有的高生产终端区域进行了改造。整个行业都仔细观察了该项目的成功或失败。一个成功的结论将证明，HBS技术不是纯粹的“绿地幻想”，而是解决全球大多数人真正问题的实用解决方案。这可能是决定性的信号，即许多其他码头运营商一直在等待重新评估这种投资的风险并解决自己的HBS项目。
17.当前的集装箱处理设备市场如何设置以及哪些公司是主要参与者？
新仓库技术的开发不会在空中空中进行，而是集装箱处理设备的大型全球市场的一部分。
市场规模和增长
全球用于集装箱处理设备的市场是一个重要的经济因素，估计在2024年估计数量为8至100亿美元。分析师预测，未来几年的稳定年增长率（CAGR）约为4％至5.4％。这种增长由增加世界贸易，容器船的规模不断增加以及朝着现代化和提高港口效率提高的趋势提供动力。
主要演员
重型集装箱处理设备的市场由一些全球玩家主导。这些公司Konecranes（芬兰），Liebherr（瑞士）和Cargotec（芬兰，其Kalmar Brand）共同拥有超过45％的市场份额。其他重要的国际参与者是中国制造商，例如Sany和ZPMC（上海Zhenhua重型产业），它们在全球的亚洲市场和竞争价格都在全球范围内变得重要，以及诸如Hyster-Yale（美国）和丰田工业（日本）等既定品牌。
市场趋势
塑造市场的主要趋势是自动化和电气化。在降低成本，提高安全性并满足更严格的环境要求的压力的驱动下，对自动化和半自动化系统的需求（例如ASC，AGV）以及设备（例如E-CRTS或Electrical Reader Stackers）会增加。提供创新，可持续和高度自动化解决方案的公司可以确保果断的竞争优势。
18。在哪个框架条件下最适合哪种存储系统？
分析表明，没有用于容器存储的“万能”解决方案。最佳技术的选择取决于各种特定因素，包括终端规模，吞吐量量，区域可用性，资本成本，人工成本以及操作员的长期战略方向。根据收集的数据，可以得出以下决策框架：
- RTG（橡胶型门户的起重机）：对于中等吞吐量的较小至中端的最佳选择，其中布局的灵活性具有最高优先级，并且在刚性基础设施（CAPEX）中的投资应受到限制。 E-RTG可以减轻柴油变体的生态缺陷。
- ASC（自动堆叠起重机）：是具有高稳定吞吐量的大端子的合适解决方案，希望采用进化自动化路径。它是优化验证的块存储模型的投资，它可以实现高密度和可预测的性能，但需要在刚性基础设施中高水平的资本。
- HBS（高湾仓库，例如BoxBay）：代表了城市中心极端缺乏终端的高级解决方案，那里的财产成本高昂，并且最大的可预测性，速度和可持续性是决定性的。它是最高初始投资的最具破坏性技术，但也提供了解决常规系统核心问题的最大潜力。 Greenfield项目的理想选择，因此Pusan项目的成功将显着确定棕地应用程序的适用性。
- UCL（地下物流系统）：不是直接的仓库替代方案，而是用于具有多个空间分开终端的大型港口综合体的战略性，长期的运输解决方案，内部转移量高和大量的拥塞问题。结合高密度存储系统（例如节点上的HBS），它是最明智的。
19.在决定和实施高度自动化的仓库系统时，端口运营商的关键成功因素是什么？
成功引入高度自动化的技术（例如ASC或HBS）远不止是纯技术或建筑项目。这是一次深刻的企业家转变。以下因素对成功至关重要：
- 整体策略和现实期望：不得将自动化视为技术升级。它需要一个整体策略，其中包括流程，IT，组织和员工。运营商必须认识到，投资回报率可能很长，生产率最初可能无法满足提供者的高gloss手册。主要利润通常不是立即降低成本，而是在长期提高公司的安全性，可预测性和可持续性。
- 自动化前的过程标准化：尝试自动化复合物，历史上生长和效率低下的手动过程1：1是失败的秘诀。在实施技术之前，必须从根本上简化，标准化和优化自动操作。应付例外（“异常处理”）的能力通常是被低估的关键点。
- 数据，IT集成和网络安全：高度自动化的系统仅与其数据和软件一样好。必不可少的对强大，冗余的IT基础架构，均匀的数据标准和无缝界面（TOS，GATE系统，起重机控制，WMS）的早期投资是必不可少的。随着网络的增加，网络攻击的风险也会增加，这需要一个全面的安全概念。
- 人事发展和资格：自动化并不一定会导致批量裁员，但从根本上改变了需求概况。消除了手动活动（起重机驱动程序，院子中的卡车司机），而在监视，控制，IT和维护复杂系统方面创建了新的，高素质的工作。现有劳动力的积极概念不仅对社会负责，而且在业务方面也是必要的，以弥补缺乏外部专家。
- 社会伙伴关系和沟通：员工代表和工会的抵抗是自动化项目中最大的障碍之一。关于变革的目标，效果和机会的早期，透明和诚实的对话至关重要。发展过渡的社会捕捉，参与生产力和新工作的设计的共同解决方案可以将抵抗力转化为建设性的伙伴关系，并且是成功实施和平稳实施的决定性因素。
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