Operacije u kontejnerskim terminalima i operaciona istraivanja Klasifikacija i pregled literature

PAGE 4

Operacije u kontejnerskim terminalima i operaciona istraivanja Klasifikacija i pregled literature

Dirk Steenken, Stefan Vo i Robert Stahlbock

Abstrakt. U poslednje etiri dekade kontener kao esencijalni deo koncepta tovarne jedinice ostvario je nesumnjivi znaaj u meunarodnom pomorskom prevozu. U sve veoj meri rastua kontenerizacija, broj lukih kontenerskih terminala i rivalstvo izmeu njih postalo je veoma znaajno. Operacije su danas neizvodljive bez efektivnog i eficijentnog korienja informacionih tehnologija kao i metoda deduktivne optimizacije (operacionih istraivanja). U ovom radu emo opisati i klasifikovati glavne logistike procese i operacije u kontenerskom terminalu, takoe emo prikazati pregled metoda za njihovu optimizaciju.

Kljune rei: Kontenerski terminal Logistika Planiranje Optimizacija Heuristika Simulacije

1 Uvod/istorijski pregled

Kontener se pojavio na tritu meunarodnog prekomorskog prevoza skoro pre pet dekada. Mogu se smatrati prihvaenim i mogu postii jo veu prihvaenost sa injenicom da konteneri predstavljaju osnovu koncepta tovarne jedinice. Konteneri su relativno uniformni sanduci iji se sadraj ne mora pretovarati na svakoj taki prevoza. Oni su dizajnirani za jednostavnu i brzu manipulaciju tovara. Izmeu prednosti u istovarnom i utovarnom procesu, standardizacija ove metalne kutije prua mnoge prednosti za kupca u pogledu zatite od atmosferskih uticaja i sitnih kraa, kao i u poboljanom i uproenom planiranju i kontrole, rezultati koji slede su profitabilniji fiziki tokovi tereta. U pogledu operacija, moramo razlikovati sluaj kada mislimo samo na kontener (u tom smislu nazvanom kutija) ili emo uzeti u obzir i tip kontenera. Pod najeom razlikom ukazuje se na takozvani standardani kontener duine dvadeset stopa (20') opisujui ga kao kratki kontenera. Ostali konteneri se mere po ovom konteneru tj. u dvadesetostopnoj ekvivalentnoj jedinici (TEU), (na primer 40' i 45' konteneri se predstavljaju kao 2TEU). Dodatna svojstva kontenera se mogu specifikovati po potrebi (teina ili teinska klasa, potreba specijalne manipulacije za kontenere hladnjae ili za vee kontenere).

Prvi redovan prekomorski kontenerski servis je poeo sa radom 1961 za meunarodni kontenerski prevoz izmeu istone obale Amerike i lokacija u Karibima, Centralne i june Amerike. Proboj posle sporog poetka je ostvaren pomou velikih ulaganja u specijalne brodove, sa opremanjem lukih terminala sa odgovarajuom opremom kao i raspoloivost kontenera (nabavka ili lizing). Veliki broj pretovara kontenera je doveo do ekonomske eficijencije i brzog rasta trinog udela. U ovom kontekstu pretovarom se opisuje transfer ili promena prevoznog sredstva drugim sa vremenski ogranienim skladitenjem u kontenerskom skladitu.

Danas se preko 60% svetskog prekookeanskog prevoza tereta obavlja kontenerima, sa obzirom na rute, naroito izmeu ekonomsko jakih i stabilnih zemalja, kontenerizovano je ak i do 100%. [140,78]. U meunarodnoj kontenerizaciji analize trita pokazuju da je 1995 bilo u opticaju 9,2 miliona TEU-a. Broj kontenera se skoro udvostruio u odnosu na 4,9 miliona TEU iz 1985. Slika 1. pokazuje obrt kontenera za 10 najveih lukih terminala u svetu od 1993 do 2002 [16, 17, 3, 4, 148]. Sudei prema pozitivnim predvienjima kontenerskog transporta slian razvoj se oekuje i u budunosti. Slika 2. prikazuje trend kontenerizacije sa visokim rastom udela uporeenog sa nivoom svetske trgovine, pomorske trgovine i bruto domaeg dohotka (GDP) u svetu [198]

Slika 1. Obrt kontenera u najveim lukim terminalima u svetu od 1993 do 2002 (rangirano 2002)

Rastui broj kontenerskih poiljaka ima za posledicu vee zahteve u lukim kontenerskim terminalima, u logistici kontenera, u menadmentu i naravno u tehnikoj opremi. Rastue rivalstvo izmeu luka, naroito izmeu onih koje su geografski bliske je rezultat ovog razvoja. Luke uglavnom konkuriu za komitente u pomorskom prevozu kao i u priobalskom i naravno za usluge u drumskom i eleznikom prevozu. Kompetitivnost lukog kontenerskog terminala je izraena preko vie faktora uspeha, naroito se ogleda u vremenu zadravanja brodova (vreme pretovara) kombinovano sa niskim trokovima utovara i istovara [140, 78]. To znai

Slika 2. Trend kontenerizacije: veliki rast obrta kontenerada e prevagu doneti brz obrt kontenera koji e skratiti vremena zadravanja kontenerskih brodova u lukama kao i na cenu pretovara. To prema proceni moe objektivno da ukae na minimiziranje vremena zadravanja brodova na sidritima sa take terminalskih operacija.

Namera ovde napisanog je da prikae pregled i klasifikaciju operacija u kontenerskim terminalima. Pored toga, bazirani na novim podelama mi emo pokuati da damo sveobuhvatan pregled literatura koja se odnosi na modele operacionih istraivanja i upotrebu istih u ovoj vanoj oblasti logistike. Obino kontenerski terminali se karakteriu po njihovoj specifinoj opremi i opremi za manipulaciju. Zato u delu 2.1 emo opisati moguu manipulativnu opremu danas korienu u kontenerskim terminalima. Na osnovu ovoga moemo klasifikovati vie tipova kontenerskih terminala (vidi deo 2.2). Dalje, mi emo opisati sveobuhvatan pregled funkcionalnosti lukih kontenerskih terminala sa posebnom panjom na fizikim operacijama sa kontenerima. U delu 3 mi emo razmatrati terminalsku logistiku i metode optimizacije. Ovde emo pokuati prikazati znaajnu listu relevantnih preporuka (u veini sluaja samo e se navesti ne ulazai u detalje), opisati razliite pristupe ukljuujui egzaktne metode, heuristike metode kao i pristupe na bazi simulacija. I na kraju neki zakljuci su dati u delu 4 .2 Struktura terminala i oprema za manipulaciju

U optem smislu, kontenerski terminal moe biti opisan kao otvoren sistem toka materijala sa dve spoljne prikljune take. Ove take su operativna obala sa utovarom i istovarom tereta i teritorija sa utovarom i istovarom na/iz kamiona ili eleznikih kola. Konteneri su skladiteni u slogovima tako razdvajajui operacije na akvatoriji od operacija na teritoriji. Posle prispea u luku kontenerski brod se postavlja pored operativne obale koja je opremljena pretovarnom mehanizacijom za utovar i istovar kontenera. Izvozni/uvozni konteneri se prevoze do skladine pozicije blizu mesta gde e se ponovo pretovariti. Konteneri prispeli drumom ili eleznicom u terminal e biti manipulisani u zoni delovanja drumskog saobraaja. Oni se preuzimaju od unutranje opreme i prevoze do odgovarajueg skladita. Dodatni manevri se preduzimaju u sluaju da hangari i/ili prazni depoi postoje unutar terminala, ovo obuhvata transport izmeu praznih skladita, centara za pakovanje i izvoznog i uvoznog kontenerskog skladita (slika 3).

Slika 3 Zone operacija u lukom kontenerskom terminalu i tok transporta

Treba pomenuti da operacije na operativnoj obali ili pretovar kontenera kao i manipulacija kontenera za ili sa keja ponekad spada u procese sa vodene strane. Slino tome, moemo naii na pojam pretovarni proces u zaleu i pretovarni proces sa kopnene strane.

Operativna obala opsluuje vie razliitih tipova brodova. Najvaniji su prekookeanski brodovi sa tovarnim kapacitetom od preko 8000 kontenerskih jedinica (TEU) koji opsluuju glavne luke razliitih zemalja i kontinenata. Ti brodovi su dugaki od oko 320m, irine 43m sa dubinom gaza 13m, na palubi konteneri mogu biti poreani u slogove po osam u visinu i 17 redova iroko; u tovarnom prostoru 9 po visini i 15 po irini. Parametri broda odreuju dimenziju dizalice, njegovu visinu i duinu dohvata. Utovar od oko 2000 kontenera je est u velikim lukama, to vai i za istovar. Dopremni brodovi sa kapacitetom od 100 do 1200 TEU povezuju manje regionalne luke sa prekookeanskim lukama, dopremajui kontenere velikim brodovima. Bare slue za prevoz kontenera iz zalea na rekama i kanalima. Funkcionalno bare slue za transport u zaleu (kao kamioni i vagoni), operaciono to su brodovi koji su opslueni preko obalskih dizalica.

Drumska vozila imaju kapacitet do 3 TEU. U kontenerskim terminalima ona su upueni na pretovarne take gde se vri utovar i istovar. Za opslugu vagona, eleznika stanica sa nekoliko koloseka moe biti deo kontenerskog terminala. Kapacitet jednog voza je oko 120 TEU. Lokalni vozovi povezuju terminal sa jednom specifinom destinacijom u zaleu u sluaju potrebe. Vidovna podela prevoza u zaleu je veoma specifina za razliite luke, to utie na izgled terminala i tip opreme.

Skladine zone za kontenere su obino podeljene u razliite gomile (blokove) koji su podeljeni u redove, kolone i slogove. Neke skladine povrine su rezervisane za specijalne kontenere, poput onih sa potrebom elektrinog prikljuka, opasne terete, ili previsoke/preiroke kontenere koje se ne skladite na tipian nain. esto su zone podeljene na zone za izvoz, uvoz, specijalne i za prazne kontenere.

Pored navedenih optih funkcija neki terminali se razlikuju njihovim radnim jedinicama. Na primer, ako ne postoji eleznica unutar terminala, konteneri se moraju transportovati kamionima ili drugim kopnenim transportom izmeu spoljne eleznike stanice i terminala. To rezultuje dodatnim logistikim zahtevima.

Razlike se javljaju i kad su hangari izvan terminala. U hangarima se formiraju i rasformiraju konteneri, i uvaju se materijalna dobra. To isto vai i za depoe gde se skladite prazni konteneri prema potrebi.

2.1 Manipulativna oprema

Kontenerski terminali se obino opisuju veoma specifino sa obzirom na njihovu opremu i opremu za manipulaciju. Sa logistike take gledita terminali se sastoje od dva dela: od skladita i transportnih vozila.

Skladini blokovi, brodovi, vozovi i kamioni spadaju u kategoriju skladite. Skladita su statiki definisana po njihovoj sposobnosti da uskladite kontener, dok sa dinamike take gledita instrukcije o slaganju tereta (ili utovaru) su neophodne pri definisanju pravila kako i gde treba uskladititi kontener. Izmeu ovih razliitih skladita nema principijelne razlike osim razlike u kapacitetu i kompleksnosti. Rutiranje i planiranje brodova, vozova i kamiona ne spada u operacije u kontenerskim terminalima. Zato se mogu uzeti kao statiki entiteti iako instrukcije o salganju postoje ak i u sluaju kamiona gde treba da je definisana bar pozicija utovara kontenera. Za specifino slaganje tovara brodovima i vozovima su potrebne definisane instrukcije o poziciji svakog kontenera. Pod transportom se podrazumeva transport kontenera u dve ili tri dimenzije. Dizalice i vozila za horizontalni transport pripadaju u ovu kategoriju. Njihove logistike specifinosti su da posao transporta traba da je odreen prema nainu transporta i delovi posla treba da su izvreni. Kalibracija delova je tipina za vid transporta i definie principijelne razlike kako je skladite kategorizovano. Ne traei ove identitete ali usmeravanjem na specifinosti svake komponente i koriene opreme u kontenerskim terminalima rezultovae se varijantom operacionih istraivanja i reenjem. 2.1.1. Tipovi dizalica

to se tie dizalica, koriste se razni tipovi u kontenerskim terminalima. Obalske dizalice (ili pretovarni mostovi) (slika 4a) za utovar i istovar brodova imaju najveu ulogu. Razlikujemo dva tipa obalske dizalice: one sa jednim kolicima i one

Slika 4 a,b Obalske dizalice i manipulativne dizalice. a. Obalska dizalica (ovde: sa dva kolica). b. Manipulativna oprema (ovde: dupli RMG)

sva dvoja kolica. Kolica putuju kroz ispust dizalice, opremljena su sprederima koji su specifini ureaji za zahvat kontenera. Savremeni sprederi zahvataju dva 20 stopna kontenera simultano (twin-lift mod). Konvencionalne dizalice sa jednim kolicima su obavezne u kontenerskim terminalima. Oni prenose kontener iz brodova ka obali ostavljajui ih ili na obali ili na nekom vozilu (i u suprotnom pravcu za kompletan tovarni ciklus). Dizalice sa jednim kolicima su upravljane od strane oveka. Dizalice sa dvoja kolica predstavljaju novu opremu korienu samo u malom broju terminala. Glavna kolica prevoze kontener iz broda do platforme dok druga kolica zahvataju sa platforme i dopremaju na obalu. Glavnim kolicima upravlja ovek, dok su druga kolica automatizovana. Kod modenih dizalica, poloautomatski upravljaki sistem pomae oveku, to je sluaj kod oba tipa dizalice.

Maksimalne performanse obalske dizalice zavisi od tipa dizalice. Tehnike performanse dizalica su u granicama od 50-60 kontenera/as, a u upotrebi u granicama od 22-30 kontenera/as.

Druga kategorija dizalica se koristi u skladitima. Postoje tri tipa: pretovarni most na inama (RMG) ili pretovarni most na pneumaticima (RTG) i pretovarni most sa ispustom (OBC). Pretovarni most na gumenim tokovima je fleksibilniji u radu od onog na inama, dok je pretovarni most na inama stabilniji, pretovarni most sa ispustom je montiran na podlogu ili na eline stubove. Obino pretovarni mostovi imaju raspon od 8-12 redova sa mogunou slaganja od 4-10 u vis. Da bi izbegli operacione smetnje u sluaju tehnike greke i da poveaju produktivnost i pouzdanost, esto su dva pretovarna mosta zaposlena u jednoj skladinoj zoni (bloku). Konteneri koji treba da se premeste sa jedne strane bloka na drugi treba da se sakupe u tranzicionoj zoni unutar bloka. Dupli RMG sistem predstavlja novu inovaciju. Sastoje se od dva RMG-a razliite visine i irine tako da jedan moe proi ispod drugog, tako eliminiui zone dodira (slika 4b). Ovo rezultira neto veem produktivnou sistema. Veinom pretovarnih mostova upravlja ovek, tendencija je meutim ka automatizaciji i pretovarnim mostovima bez rukovaoca koji se ve koriste u nekim terminalima (npr Tejmsportu, Rotterdamu, Hamburgu). Tehnike performanse poretovarnih mostova je odprilike 20 pretovara/as.

Slini kranovi se koriste za utovar i istovar vozova. Imaju dohvat od nekoliko koloseka (oko 6). Konteneri koji se pretovaraju u/iz vozova su poreani u pufer zonama du koloseka.

eoni i boni viljukari se koriste za pretovar lakih kontenera naroito praznih. Hamburger Hafen und Lagerhaus AG, IS Informacioni sistemi/kontrola opreme, Bei St. Annen1, 20457 Hamburg, Germany

(email: steenken@hhla.de)

Institut za informacione sisteme (Wirtschaftsinformatik), Univerzitet u Hamburgu, Von Melle Park 5, 20146 Hamburg, Germany

(email: stefan.voss@uni-hamburg.de; stahlboc@econ.uni-hamburg.de)

Za dodatne informacije oko trenda svetskog pomorskog transporta vidi aktuelan UNCTAD, pregled pomorskog transporta (na http://www.unctad.org), npr [127, 140].

Svi delovi su uglavnom obeleeni sa oznakama referenci koja e ukazati na relevantnu literaturu. Pored toga emo pokuati prikazati jo sveobuhvatniju listu mnogih izdanja iz ove oblasti (vidi npr [196].). Sa svim tim dodacima naa lista jo nije kompletna.

To se jasno vidi u Hamburgu, Roterdamu, Hong Kongu i Singapuru (vidi npr [184] za Roterdam): Hamburg; oko 47% kamioni, 35% brodovi i 18 % vozovi; Roterdam: oko 50% kamioni, 40% brodovi, 10% eleznica; Hong Kong: preko 90% kamioni, manje od 10% brodovi, nema eleznice; Singapur: 20% kamioni, 80% brodovi, nema eleznice.

_1167471355.unknown