集装箱书架:一个简单的想法如何永远改变世界港口——这项德国发明为何终结了港口最大的浪费
什么是集装箱底座,专家为什么要谈论革命?
容器底座轴承,也称为容器高湾仓库或高湾存储(HBS),基本上是一个简单的,同时巧妙的想法:与其传统上堆叠的容器,不如将其存储在全自动的架子系统中,类似于大型书架。每个容器在高达50米的钢架上收到自己的永久存储空间,可以随时直接访问,而无需移动其他容器。
这项技术的革命性在于它的明显简单性。虽然今天我们自然假设每本书在库中都有固定位置,并且可以立即找到,但在容器物流中这是无法想象的。容器总是被堆叠,阻塞和麻烦。容器高湾仓库一劳永逸地结束了这种效率低下的效率。
这个看似简单的想法是如何产生的,什么使它如此创新?
具有讽刺意味的是,集装箱高基本轴承的根源不是港口物流,而是在重工业中。 Deutsche SMS集团已经开发了数十年的全自动高式仓库,用于重达50吨的钢铁工厂的金属线圈。这项经过验证的技术是在与DP World的一家从迪拜的合资企业中改编的,用于容器,并进一步发展为BoxBay系统。
创新的是将已建立的工业技术转移到一个全新的应用领域。在其他复杂性看到的地方,开发人员认识到一个简单的类比:一个40吨的容器最终只是必须精确处理的另一种重型轴承材料。可以将数十年的货架操作设备,自动起重机和仓库管理系统的经验直接转移到港口物流。
为什么这项技术与港口物流如此相关?
答案在于全球港口面临的根本挑战。全球集装箱吞吐量持续增长——2024年,全球集装箱吞吐量约为1.61亿标准箱,比上年增长6.2%。与此同时,大多数主要海港历史上都在扩张,并且都位于人口稠密的城市地区,横向扩张几乎不可能。
这种空间限制会导致恶性循环:港口被迫将集装箱堆放得越来越密集,从而大大降低了运营效率。在传统的集装箱堆场,30%到60%的起重机移动都是低效的“重新排列”操作。这意味着移动集装箱只是为了取用其下方的集装箱——纯粹是时间、能源和资源的浪费。
传统的容器存储如何工作?您的限制在哪里?
在常规的容器码中,块中的容器直接堆叠在彼此的顶部,通常是五到六层。如果需要某个不在顶部位置的容器,则必须首先用起重机卸下上述所有容器并存储。只有这样,才能卸下所需的容器,然后通常必须将转换后的容器移回。
随着利用率的增加,这个“改组”问题呈指数增长。一旦仓库块超过70-80%,性能就会崩溃,因为需要越来越多的非生产性运动。这导致了卡车驾驶员的等待时间,效率低下的能耗和终端操作可预测性差。
另外,堆叠的需求限制了最大堆叠高度。虽然理论上可能会被堆叠得更高,但由于可访问性问题,这实际上是不可能的。现代的RTG起重机最多创建了5-6层,从而极大地限制了面积效率。
是什么使容器高湾仓库如此根本不同?
集装箱高架仓库通过范式转变解决了这些根本问题:不再是堆叠集装箱,而是将每个集装箱固定在货架上。全自动存储和检索系统可以随时直接访问每个集装箱,而无需移动其他集装箱。这实现了 100% 的直接访问——无需重新排列。
该技术使存储容量在同一基本区域的两倍。尽管传统系统通常只能彼此堆叠3-4个容器,但容器高级轴承达到7至18层的高度。例如,迪拜的BoxBay系统存储在多达11个级别上,总高度为50米。
哪个特定的性能数据显示了该技术的优势?
迪拜港口Boxbay的概念验证系统提供了令人印象深刻的数字。自调试以来,经过200,000多个集装箱运动后,最初的服务期望不仅实现了,而且超过了。事实证明,该系统比最初假设的速度更快,能效。
在韩国釜山港口的首次商业实施将消除每年350,000个非生产性运动,并将卡车释放期提高20%。具有具有792个容器停车位的系统,这对应于效率的巨大提高。
其空间效率显著:高架集装箱仓库仅需同等容量传统集装箱仓库三分之一的占地面积。这使得港口无需开发新区域即可大幅提升其容量——这对于空间受限的港口城市而言,无疑是一项决定性的优势。
该技术如何影响可持续性?
集装箱高湾仓库具有相当大的环境优势。电源是通过系统屋顶上的太阳能电池进行的,这意味着系统可以在能量自动化中进行操作。完全自动化的电气操作的架子比柴油供电的门户启动的能源效率要高得多。
消除非生产性的改组运动大大减少了能源消耗。如果消除了所有起重机移动的30-60%,则能源供应也相应下降。此外,较高的面积效率导致土地消费较小和基础设施成本较低。
封闭的结构和电动驱动器可显着降低噪声排放。容器受到阳光直射的保护,这对于凉爽的容器特别有利,可以节省能量。该系统具有对天气的抵抗力,可以在风,雨水和雪中进行操作,而由于天气,通常必须设定传统的起重机操作。
您的内部专家
未来的自动端口:革命性仓库技术
这场技术革命有哪些历史相似之处?
集装箱高层仓库技术正处于Malcolm McLean的原始集装箱革命的直接历史线。 1956年,第一艘集装箱船“理想X”,有58个容器从纽瓦克(Newark)到休斯顿(Houston),并彻底改变了世界贸易。当时,麦克莱恩(McLean)意识到,必须由标准化的容器代替了耗时的教练加载时间。
像麦克莱恩斯(McLeans)的创新一样,集装箱高层仓库技术最初也持怀疑态度。 “当我们回顾一下容器的历史时,自1956年推出以来,没有任何改变。” Amova的Carsten Heide说。集装箱高湾仓库一直是65年来集装箱处理的第一个基本发展。
两项创新都遵循相同的原则:从另一个领域进行了验证的技术已转移到物流。麦克莱恩(McLean)改编了从街道到船的交通交通工具的概念。容器高湾仓库将高湾仓库技术从工业物流转移到港口物流。
市场如何发展,我们今天在哪里?
市场发布会按计划进行并加速。在迪拜成功实施实践测试之后,韩国贸易港口的第一份商业合同随后是2023年。这标志着从概念证明阶段到商业市场渗透的过渡。
SMS集团于2022年获得了德国物流奖。陪审团特别赞扬了创新和可持续性的结合:“我们看到容器区域的压缩到第三个,噪音和轻型保护,超出了我们自己需求的发电”。
市场正在从孤立的试点项目到一个独立的,快速增长的市场领域。各种制造商将自己的系统推向市场,从Boxbay等系列轮胎市场领导者到用于冷却容器或军事应用的专业利基解决方案。
仍然必须克服哪些挑战?
最大的挑战是克服既定系统的惯性。数十年来,港口运营商已经投资了传统的Krantechnik和基础设施。完整的系统更改不仅需要高初始投资,而且需要完全重新考虑管理层。
因此,Konecranes-Amova的方法与她的“ Sidegrid Raterofit”概念很有趣。现有的集装箱场没有构建全新的系统,而是逐渐现代化并补充了HBS机架结构。这使得无需巨大的初始投资就可以进行逐步转变。
人员资格代表了另一个挑战。容器高底座轴承需要与传统的起重机操作不同的技能。但是,与此同时,他们还通过人体工程学工作场所和降低天气依赖性提供了更好的工作条件。
这项技术如何改变整个物流链?
容器高湾仓库可实现一种新形式的集成物流。 HB可以直接将HBS固定在仓库或生产线上,这意味着消除了卡车中间运输。容器可完全自动从架子上运输到特定的装载坡道或传送带技术接口。
这导致了一个从船到生产线的无缝链,作为单个,自动化和数据控制的过程。节省时间很大:没有卡车的等待时间,港口中没有交通拥堵,“最后公里”没有运输成本。
数字化起着关键作用。集装箱高湾仓库是具有能源管理,仓库管理系统和商业智能模块的完全数字系统。它们可以与任何现有的终端操作系统(TOS)集成,并通过每个容器的位置提供完整的透明度。
人工智能在港口物流的未来中扮演什么角色?
容器高轴承轴承与AI技术的结合开辟了全新的可能性。 AI可以预测容器流,识别维护并优化操作过程。容器高基本轴承的完整数字化为AI应用程序创建了理想的数据库。
在汉堡,诸如“ Pin andling-Mr”之类的项目已经在使用自动驾驶机器人来进行容器操作。移动机器人接管了在容器列车上锁定锥的实施,并证明纯粹是手动活动已被自动化。
“智能端口”的愿景可以通过集装箱高湾仓库来实现。端口成为智能的,网络的系统,可以自主反应变化。 5G技术可以在所有系统组件之间进行必要的实时通信。
为什么这种发展进化而不仅是另一种技术创新?
集装箱高基础轴承是进化的,因为它们解决了容器物流的基本问题:区域效率和操作效率之间的目标冲突。自1956年集装箱发明以来,这种基本冲突从未解散,但仅由日益复杂的起重机操作和农场战略进行管理。
进化在应用领域的逐渐扩展中也很明显。最初作为金属线圈的解决方案现在用于容器,空运患者甚至军事应用。该技术从利基解决方案发展到自动存储系统的通用平台。
社会进化也很重要。集装箱高湾仓库使得可以将端口整合到更靠近城市地区的港口,而不会因噪音和排放而压力居民。它们创造了更好的工作条件,并减少了港口工人的身体压力。
这项技术在未来几年内将如何改变全球物流?
影响将是深刻的。集装箱高湾仓库将解散港口的容量瓶颈,从而使世界贸易的增长。效率的急剧提高将降低运输成本并经济上的新贸易路线。
该技术最初将在成本压力最高的地区限制端口中占上风。从那里,它将扩展到所有主要的容器终端。诸如改造概念之类的混合解决方案将有助于和加速过渡。
从长远来看,集装箱高湾仓库将成为新标准,就像今天的容器当然是一个问题一样。下一代的港口工人将不再能够想象必须重新安装容器。
这对世界贸易的未来意味着什么?
集装箱高架仓库不仅仅是一项技术创新,它代表着一种范式转变,重新定义了全球物流的基础。如同70年前马尔科姆·麦克莱恩发明的集装箱一样,它们将不可能变为可能:全球贸易效率的又一次革命。
存储诸如书架上的容器之类的容器的简单想法解决了被认为不溶的问题。它结束了改组,克服领域边界的时代,并为未来的全自动,智能港口创造了基础。
变革已然开启。最初在迪拜的实验,如今在釜山成为现实,并很快将成为全球标准。集装箱高架仓库并非全球物流的未来,而是它的现在。问题不再在于它们能否盛行,而在于变革将以多快的速度发生。
在这个互联互通、速度驱动的世界里,高架集装箱仓库恰好满足了全球经济的需求:更高的效率、更低的资源消耗,以及在有限空间内实现扩展的能力。它们是应对21世纪挑战的革命性答案——简洁、优雅、必然。
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