发布日期：2025 年 8 月 3 日 / 更新日期：2025 年 8 月 3 日 – 作者： Konrad Wolfenstein
欧洲内陆集装箱码头物流：面向内陆港口和国内市场的集装箱高架仓库 – 创意图片：Xpert.Digital
通过高架仓库技术提高集装箱物流效率
自动化与集装箱处理相结合：应对不断增长的贸易流量的新解决方案
随着全球贸易持续增长，集装箱流量稳步上升，传统的搬运方式已然达到极限。应对这一挑战的答案来自一个意想不到的方向：工业重型内部物流。自动化高架仓库 – 这项在钢厂和生产车间数十年实践证明的技术，如今正为集装箱物流带来革命。
从愿景到现实
这个想法极其简单却又具有革命性：不再像以前那样将集装箱水平堆叠在大面积表面上，而是将它们垂直存放在巨大的货架系统中。每个集装箱都有自己专属的、永久分配的存储空间，可随时直接取用 – 无需耗费时间重新堆叠。
这个看似简单的解决方案解决了传统集装箱物流的最大问题之一。在传统的集装箱堆场，平均有30%到60%的集装箱运输量都花在了重新堆放其他集装箱以到达指定集装箱上。这些低效的运输过程浪费了时间、精力和金钱。
背后的技术
现代集装箱高架仓库的核心是全自动存取机，它们以惊人的精度在货架间的通道间穿梭。这些机器可以轻松搬运重达40吨的集装箱 – 这项技术最初是为金属行业搬运重型钢卷而开发的。
该系统实现了令人印象深刻的性能值：
- 堆叠高度为 7 至 18 层（传统系统最多为 4-6 层）
- 周转速度高达每小时 22 步
- 相同占地面积上存储容量增加三倍
- 直接访问每个单独的容器，无需重新堆放
德国创新领先
德国是集装箱高架仓库技术的全球先锋。一家历史悠久的德国设备制造商与一家国际港口运营商合作开发了一套突破性的系统，并于2022年荣获享有盛誉的德国物流奖。
从重工业到港口革命
这项革命性技术的根源在于德国重工业。数十年来，钢厂开发出了用于存放重达50吨的金属卷材的全自动高架仓库。这项成熟的技术已成功适应集装箱物流的特定需求 – 集装箱不再堆叠存放，而是像巨型书架一样存放在固定的货架上。
这套屡获殊荣的系统能够在50米高的钢制货架上存储多达11层的集装箱。每个集装箱均可直接取放，无需重新堆放其他集装箱。这消除了传统集装箱仓储设施效率低下的最大弊端：传统仓储设施中30%到60%的作业都用于低效的重新堆放。
令人印象深刻的性能数据
该技术在相同空间内可提供比传统系统高达三倍的存储容量。码头装卸速度可提高高达20%。尤其值得注意的是，该系统使用电能，完全零排放运行，并且由于屋顶光伏系统，可实现二氧化碳零排放运行。
第一个设施于 2021 年在迪拜作为概念验证投入运营。截至 2022 年 6 月底，在实际条件下已完成超过 150,000 个集装箱的运输。
德国重型内部物流专业知识
除了屡获殊荣的系统外，其他德国公司也已成为领先的供应商。它们都拥有重型内部物流方面的专业知识，并具备开发复杂自动化解决方案的能力：
- 一家在德国拥有强大影响力的芬兰起重机制造商开发了一种创新系统，可使存储高度达到 14 层
- 位于 Weinsberg 的一家设备制造商将数十年从重型内部物流到集装箱物流的经验转移到了多达八层的模块化概念
- 2011 年，一家奥地利公司为瑞士军队建造了世界上第一个集装箱高架仓库
卓越的技术
德国系统基于：
- 配备伸缩式夹持器和变频驱动器的高精度存储和检索机器
- 与智能仓库控制系统一致的软件架构
- 模块化设计，可逐步扩展，无需中断运营
- 用于仿真和优化的数字孪生
- 预测性维护，用于forward-looking维护
德国港口技术公司在价值链中每年实现超过230亿欧元的产值。
促进创新和未来前景
德国联邦政府正通过“创新港口技术”（IHATEC）资助计划积极支持这一发展，该计划已拨款 6400 万欧元，直至 2025 年。
德国港口正在大力推进自动化。汉堡拥有世界上最现代化、自动化程度最高的码头之一。德国最大的集装箱码头目前正在进行自动化改造 – 这是德国港口行业历史上最大的自动化项目。
未来属于进一步数字化：5G园区网络实现自动驾驶汽车的实时通信。人工智能优化了仓储策略和交通流量。
通过这些创新，德国正在巩固其作为主要出口国和港口物流技术领先者的地位。
内陆港口作为新的物流中心
这项技术的重要性在德国内陆港口尤为明显。杜伊斯堡港是欧洲最大的内陆港口，每年货物吞吐量超过5000万吨，其中包括360万标准箱集装箱。随着杜伊斯堡门户码头于2024年9月启用，欧洲内陆最大的集装箱码头将落户于此，全面投入使用后将额外提供85万标准箱的吞吐量。
但杜伊斯堡并非唯一受益于这一发展的城市。德国的水道沿线 – 从莱茵河经美因河到易北河 – 正在兴建现代化的集装箱码头，作为水运、铁路和公路最佳连接的三式联运枢纽：
- 汉堡内陆港口吞吐量达 1220 万吨
- 科隆港总吞吐量达1560万吨
- 曼海姆，830万吨
- 卡尔斯鲁厄，650万吨
垂直革命的优势
集装箱高架仓库的实施带来了多种优势：
空间效率
相同的占地面积可存储三倍的集装箱。这在商业空间稀缺且昂贵的时代代表着决定性的竞争优势。
速度
卡车和火车的装卸时间最多可减少20%。每个集装箱均可立即取用，无需移动其他集装箱。
可持续性
与传统系统相比，能耗降低高达29%。许多系统还可以通过屋顶光伏系统实现二氧化碳中和运行。
经济
尽管初始投资较高，但这些系统通过降低运营成本、提高吞吐量和更好地利用空间收回了成本。
挑战与解决方案
当然，自动化也带来了挑战。初期投资巨大 – 一个设备齐全的高架仓库可能耗资数亿欧元。此外，这项技术需要专业的维护人员，灵活性也低于手动系统。
但其利大于弊，尤其是在高频环境下。每天有超过150个集装箱运输，自动化系统已经收回了成本。无论轮班安排或人员短缺如何，系统都能全天候运行。
集装箱运输的未来
全球贸易集装箱化进程势不可挡。仅在德国，2024年港口吞吐量就超过1330万标准箱。其中很大一部分集装箱必须运输至内陆 – 这项任务越来越多地由自动化高架仓库承担。
该技术不仅提高了装卸效率，还带来了新的物流理念。例如，内陆港口可以充当缓冲存储设施，平衡海上运输量的波动。集装箱可以暂时存放在那里，并根据需要分配给收货人。
作为驾驶员的可持续性
这项新技术的一个关键方面是其可持续性。内河运输每吨公里产生的二氧化碳排放量仅为公路运输的一小部分。一艘内河运输船最多可运载150辆卡车的货物。
现代集装箱码头也依赖电力驱动、能量回收和可再生能源。例如，汉堡的阿尔滕韦德集装箱码头已经使用电动自动导引车 (AGV) 和绿色电力实现了几乎二氧化碳零排放的运营。
欧洲背景
集装箱高架仓库的开发以欧洲单一市场为背景。该市场拥有超过4.4亿消费者，是世界上最大的经济区之一。欧盟内部的货物自由流动需要高效的物流解决方案来支持跨境供应链。
德国科技公司已将其高架仓库系统出口到世界各地。继迪拜试点项目成功之后，韩国目前正在进行商业安装，而欧洲、美洲和亚洲的其他项目也正在规划中。
集成到现有系统中
成功的关键因素在于高架仓库与现有港口基础设施的无缝集成。该系统必须与现有的集装箱起重机、运输车辆和IT系统兼容。因此，现代系统拥有标准化接口，可以逐步实施。
数字化在此发挥着关键作用。所有集装箱移动均实时记录和优化。预测分析可实现forward-looking维护，并最大限度地提高资产可用性。
集装箱高架仓库如何塑造未来物流
集装箱高架仓库技术仍处于早期发展阶段。专家预测，受吞吐量增长、空间限制和可持续性需求的推动，未来几年该技术将实现强劲增长。
可折叠集装箱等新发展解决了空箱问题，或整合了人工智能以进一步优化流程，将进一步提高效率。
对于欧洲单一市场而言，这意味着竞争力的提升。高效的物流是区位因素的关键，而德国在集装箱高架仓库技术方面的创新正在树立全球标准。
重型内部物流已证明，成熟的工业技术可以成功迁移到新的应用领域。始于钢厂的技术如今正在彻底改变全球集装箱物流 – 德国制造。
建议 – 计划 – 实施
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集装箱高架仓库和集装箱码头：物流相互作用 – 专家建议和解决方案 – 创意图片：Xpert.Digital
这项创新技术有望从根本上改变集装箱物流。集装箱不再像以前那样水平堆放，而是垂直存放在多层钢制货架结构中。这不仅能够大幅提升相同空间内的存储容量，还能彻底改变集装箱码头的整个流程。
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