Temes

A

Cercar

Passat, present i, sobretot, futur de l’automatització de terminals de contenidors

Malgrat que només el 3% de les terminals de contenidors estan automatitzades, els ports estan accelerant el procés d'automatització. Això representa grans avantatges, però també té algunes contrapartides que poden fer que la seva implantació es materialitzi a diferents velocitats segons les característiques de cada port.

Publicat el 05.03.2020

Javier Garrido és investigador en el Centre d’Innovació i Transport (CENIT) i doctorand del Port de Barcelona.

Pati de contenidors automatitzat amb sistema de badies conegut com Boxbay. (Imatge de Boxbay)

Sembla que l'automatització és una cosa radicalment nova, però ja als anys 90 van aparèixer les primeres terminals automatitzades, com la ECT Delta Terminal (HPH) del Port de Rotterdam. De fet, aquesta gràfica mostra l'evolució del nombre de terminals de contenidors automatitzades des de la seva aparició fins a l'actualitat. Destaca que entre 1990 i 2010 el creixement ha estat lineal i en l'última dècada l'increment ha estat exponencial. No obstant, malgrat la forta embranzida tecnològica d'automatització mundial s'evidencia un petit declivi des de 2017 que podria conduir a un creixement més moderat fins a 2030.

Increment anual i acumulat de terminals de contenidors automatitzades i semiautomatitzades des de la seva aparició en la dècada dels 90 del segle passat.

Però, de què parlem quan parlem de terminals automatitzades? Actualment es defineixen principalment dos nivells d'automatització caracteritzats pels següents aspectes:

  • Terminal automatitzada: fa referència a les terminals portuàries de contenidors que han automatitzat els moviments en pati i els d'interconnexió moll-pati.
  • Terminal semiautomatitzada: s'utilitza aquest terme per a les terminals en les quals el moviment en pati està automatitzat i la interconnexió moll-pati s'efectua amb equips convencionals, o viceversa.

És important remarcar que aquesta definició no contempla certs graus d'automatització com, per exemple, les portes d'accés a la terminal. En elles es realitzen les operacions de control de recepció i lliurament del camió. La seva automatització és un element clau per a agilitar la cadena logística.

Segons les dades de UNTCAD (2018), tan sols l'1% de les terminals portuàries estan completament automatitzades i un 2% es consideren semiautomatitzades.

La següent gràfica il·lustra la distribució de les terminals semi o completament automatitzades per països. Austràlia encapçala el llistat amb tres de les seves sis terminals totalment automatitzades. En segon i tercer lloc estan Holanda i Corea del Sud, amb quatre terminals cadascuna. És important destacar que les quatre terminals d'Holanda, situades al port de Rotterdam, estan completament automatitzades. Això situa als Països Baixos com a líder a nivell europeu i mundial.

El 97% de les terminals portuàries de contenidors són encara manuals, quin futur li espera a l'automatització?

Entre els motius que comporten a l'automatització de les terminals de portacontenidors destaquen:

  • Aparició dels mega vaixells: avui dia, el gigantisme dels portacontenidors arriba gairebé als 24.000 TEU de capacitat, el que provoca determinats pics de demanda que han d'atenuar-se amb una cadena logística àgil i òptima, fent que l'automatització sigui indispensable.
  • Quan una terminal té una localització territorial que difícilment es pot expandir. En aquest cas, l'automatització és una estratègia essencial per a incrementar el rendiment, agilitar processos i ser més competitiu.
  • Quan una terminal és un hub de transbord, l'automatització és indispensable per a incrementar el rendiment i l'eficiència dels moviments.
  • Les terminals automatitzades amb les últimes tecnologies atreuen més als clients perquè el seu funcionament és òptim i traçable. El que ofereix un valor afegit al pas de la mercaderia pel port.

El retorn d'experiència en terminals automàtiques i semiautomàtiques posades en servei en les últimes dècades ha estat positiu, ja que en la majoria dels casos es mostren productivitats brutes més elevades i regulars en comparació amb les terminals manuals (Yang and Chen, 2013).

Els principals beneficis de l'automatització de les terminals portuàries de contenidors són la reducció de costos per contenidor manipulat, sempre que el volum de trànsit sigui suficient per a amortitzar els costos d'inversió. A més, també es deriven millores en la fiabilitat, la consistència, la previsibilitat i la seguretat de les operacions. Des d'un punt de vista ambiental l'automatització també té un impacte menor sobre el medi ambient gràcies a l'optimització de certes transaccions.

No obstant, alguns estudis que analitzen els moviments per hora de contenidors en terminals europees posen en qüestió que realment hi hagi un gran increment de productivitat i reducció de costos entre una terminal semi o completament automatitzada. Per exemple, la terminal semiautomatitzada de Barcelona, coneguda com BEST, no està 100% automatitzada però presenta eficiències molt elevades. Des de la seva posada en servei en 2012, la instal·lació ha anat millorant el seu funcionament fins a convertir-se en una de les més productives del món, amb més de 220 moviments per hora i vaixell i més de 40 per hora i grua.

D'altra banda, un estudi del CENIT Sciene for Transport conclou que els sistemes de vehicles guiats automàticament (AGV), només són més rendibles econòmicament per a aquelles terminals portuàries amb un cost de mà d'obra elevada i un trànsit superior als 100.000 contenidors per grua pòrtic a l'any.

1200 grid for designers and developers

El demà de l'automatització dels patis de contenidors
Les noves tecnologies i la revolució digital 4.0 estan propiciant infinitat d'eines que poden millorar l'automatització de terminals, entre les quals destaquen el pati de contenidors automatitzat amb sistema de badies, conegut com Boxbay. Aquest projecte, dissenyat per DP World i SMS Group, s'albira com un element disruptiu per al futur de les terminals portuàries.

Boxbay ofereix diferents solucions per a l'emmagatzematge i manipulació de contenidors mitjançant un sistema conegut com High Bay Storage (HBS). Aquesta tecnologia disruptiva millora significativament les operacions en terminals de contenidors.

En lloc d'apilar contenidors directament un damunt de l'altre, pràctica habitual durant dècades, aquest sistema col·loca cada contenidor en un bastidor individual, el que permet que cadascun sigui accessible directament. De fet, aquest sistema adapta a l'entorn portuari el concepte de magatzem automatitzat implantat des de fa temps en la logística interna.

Per a les terminals en ports tipus gateway, caracteritzats per operacions de càrrega d'importació o exportació, aquest grau d'automatització pot ser especialment útil per a optimitzar les seves operacions. En estar totalment automatitzat té accés directe a cada contenidor, el que evita la recol·locació improductiva.

També ofereix guanys significatius quant a velocitat de moviments, eficiència energètica, seguretat i, sobretot, una reducció important en els costos d'operació.

El futur del ferrocarril en les terminals automatitzades
Un dels majors punts febles a nivell d'automatització de terminals són les operacions de càrrega ferroviària. Els principals problemes per a l'automatització del transport combinat amb ferrocarril són:

  • La impossibilitat de barrejar fluxos de transport horitzontal manuals i automatitzats dins de les terminals.
  • Els contenidors destinats a importar-exportar via ferrocarril han d'estar sobre els blocs de pati reservats per a això. En cas contrari, les operacions per a moure'ls poden suposar un sobrecost important.

El sistema Boxbay podria solucionar aquests problemes, ja que evitaria les interferències entre les maneres automàtiques i manuals si es reserva una línia de càrrega. A més, l'accessibilitat immediata a qualsevol contenidor del pati evitaria les complexitats de tenir blocs diferenciats per al transport de carretera i ferrocarril.

Un increment de la intermodalitat vaixell-ferrocarril suposa grans beneficis socioeconòmics gràcies a les reduïdes externalitats en comparativa amb el transport de carretera (Handbook on the external costs of transport UE, 2019).

Com serà la terminal automatitzada del 2040?
Donada l'evolució tecnològica i que el procés de construcció de noves terminals té una durada d'entre deu i vint anys, les que s'esperen veure al 2040 podrien tenir les següents característiques:

  • Grues de moll automatitzades
  • Pati de contenidors automatitzat amb sistema de badies
  • Transport horitzontal automatitzat
  • Sistema automàtic d'amarrament
  • Portes automatitzades d'accés a la terminal
  • Track&Trace de contenidors
  • Possibilitat d'acollir a camions autònoms i manuals simultàniament

Totes aquestes particularitats faran que les terminals de contenidors del futur siguin més eficients i amb un impacte sobre el medi ambient relativament inferior a l'actual.

La contrapartida de l'automatització
La progressiva automatització de les terminals pot convertir-les en commodities, fent que el trànsit sigui més volàtil entre terminals i forçant al fet que els costos operatius siguin un factor encara més rellevant que en l'actualitat. Caldrà donar una importància especial llavors al cost de l'energia en terminals en les quals l'operativa redueix de manera important la mà d'obra.

D'altra banda, diversos experts apunten que l'automatització va en detriment de la flexibilitat que cada dia és més exigida per als ports i poden reduir l'adaptabilitat de les terminals a les creixents exigències dels carregadors quant a servei i capacitat de resposta. Les màquines completament autònomes poden ser poc resilients davant esdeveniments disruptius, fent que les opcions semiautomàtiques siguin millors per a disminuir el risc

Finalment, no es pot oblidar l'elevat cost d'inversió de l'adaptació d'aquestes noves infraestructures i vehicles autònoms, la qual cosa fa necessària una avaluació socioeconòmica que garanteixi la rendibilitat en funció dels trànsits esperats.