تحسين الخدمات اللوجستية باستخدام الرافعات البابية

دمج رافعة البوابة لتحقيق تسريع إنتاجية المحطة

كيف تتزامن أنظمة رافعة البوابة مع سير عمل RMG/RTG لتقليل فترة التوقف

عندما يعمل أتمتة رافعة البوابة مع كل من الرافعات المحمولة على القضبان (RMG) والرافعات الإطارات المطاطية (RTG)، فإن ذلك يجعل حركة الحاويات أكثر سلاسة بشكل كبير ويقلل من فترات الانتظار. يستخدم النظام تقنية التعرف الضوئي على الأحرف (OCR) الأوتوماتيكية جنبًا إلى جنب مع ماسحات RFID لتسريع التعامل مع الأوراق بشكل ملحوظ. والأهم من ذلك هو الطريقة التي تتواصل بها أنظمة البوابة مع مشغلي الرافعات في الزمن الحقيقي، مما يمكنهم من تعيين المهام حسب الحاجة. فالحاويات تتحرك مباشرة إلى أماكنها المخصصة في محطات الرافعات دون الحاجة إلى التحقق يدويًا من المواقع. ويعني هذا التنسيق كله أن الحاويات تقضي وقتًا أقل انتظارًا لدورها، مما يحافظ على سير العمليات بكفاءة طوال فترة تشغيل المحطة بأكملها.

دراسة حالة: انخفاض متوسط بنسبة 22٪ في زمن دوران الشاحنات بمنشأة بوابة ميناء روتردام

قام ميناء روتردام بتنفيذ أتمتة الرافعات في البوابة عبر المحطات التي تُدار بواسطة RMG، وذلك من خلال دمج تقنيات التعرف الضوئي على الحروف (OCR)، وجدولة المواعيد، وخوارزميات توزيع الرافعات. ونتيجة لذلك، انخفض وقت معالجة الشاحنات من 45 إلى 35 دقيقة خلال ستة أشهر، أي تحسن بنسبة 22٪ (استراتيجية الميناء 2024). ومن بين العوامل الرئيسية التي ساهمت في ذلك:

• التحقق الآلي من الحاويات، ما قلّص وقت المعاملات عند البوابة بنسبة 60٪
• تخصيص الرافعات الديناميكي، الذي يقلل من المسافات الفارغة
• إدارة الطوابير التنبؤية، التي تنظم تدفق المرور وتمنع الاختناقات
  ازداد إجمالي كمية الحاويات المُعالجة سنويًا في المحطة بنسبة 18٪ بالرغم من ازدياد حجم الشاحنات بنسبة 5٪. كما أدّت تقليل فترات التوقف النشطة إلى خفض شهري بنحو 14 طنًا من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.

مقارنة بين أنواع رافعات الحاويات: المفاضلات التشغيلية بين RMG وRTG

الاختلافات الهيكلية والوظيفية: ثبات الرافعات المثبتة على السكك (RMG) مقابل مرونة الرافعات ذات الإطارات المطاطية (RTG)

تعمل رافعات RMG على طول مسارات ثابتة، مما يمنحها استقرارًا استثنائيًا عند ترتيب الحاويات في محطات الموانئ المزدحمة حيث تكون المساحة محدودة. وبما أن هذه الآلات مرتبطة بالمسارات الحديدية، فإنها تتعرض لهزات أقل بكثير مقارنةً بأنواع أخرى، ما يجعل من الممكن التعامل مع الحاويات المرتبة على شكل شبكات تصل إلى ستة صفوف وارتفاع أربع مستويات. من ناحية أخرى، توفر رافعات RTG شيئًا مختلفًا تمامًا، ألا وهو حرية الحركة. يمكن لهذه الرافعات الضخمة ذات الإطارات المطاطية التجوال في المناطق الممهدة دون الحاجة إلى تركيب مسارات خاصة. ولكن هناك أيضًا تنازلات في هذا الخيار. فالعجلات قد تؤدي إلى مشاكل في التموضع بين الحين والآخر، خصوصًا عندما تزيد الرياح الجانبية، مما قد يؤثر على الدقة المطلوبة لأنظمة التعامل الآلي مع الحاويات. وتجد معظم الموانئ نفسها أمام ضرورة موازنة هذه الميزات والعيوب بناءً على احتياجاتها الخاصة وأنماط الطقس السائدة.

الاختيار القائم على البيانات: عتبات Throughput (>300,000 TEUs/سنة تُفضل فيها RMG؛ <150,000 تُفضل فيها RTG)

عند اختيار الرافعات للحوامل، فإن كمية الحركة التي تتعامل معها تُعدّ عاملًا مهمًا جدًا. تعمل أنظمة الرافعات المعلقة المثبتة على السكك (RMG) بشكل أفضل في الموانئ الكبيرة التي تنقل أكثر من 300 ألف حاوية نمطية (TEUs) سنويًا. وغالبًا ما تحقق هذه الأماكن وفورات كبيرة، حيث تقلل الطاقة الكهربائية المستهلكة عبر السكك نحو 40٪ مقارنةً بالرافعات القديمة العاملة بالديزل والمزودة بإطارات مطاطية. أما بالنسبة للمنشآت الأصغر التي تتعامل مع أقل من 150 ألف حاوية نمطية سنويًا، فإن العديد منها لا يزال يستخدم رافعات RTG نظرًا لانخفاض تكلفتها الأولية وملاءمتها الأفضل للتصاميم الحالية. ثم تأتي السوق المتوسطة الحجم بين 150 ألف و300 ألف حاوية نمطية، حيث يلجأ المشغلون إلى تركيبات هجينة. لكن مؤخرًا لاحظنا حدوث شيء مثير للاهتمام في جميع أنحاء القطاع: حتى العمليات المتوسطة بدأت تميل تدريجيًا نحو استخدام رافعات RMG مع استعداد أنظمتها لعمليات التشغيل الآلي المتقدمة.

مفارقة الأتمتة: لماذا تراجعت ميزة التنقّل لدى RTG وازداد اعتماد RMG بنسبة 37٪ على أساس سنوي (2023، دريو)

في الماضي عندما كانت وسائل التنقل هي المسيطرة، كانت حفارات RTG تهيمن على المشهد. ولكن الآن مع انتقال الأتمتة إلى الصدارة، أصبح الوضع مختلفًا تمامًا. إن مسارات السكك الثابتة لحفارات RMG تجعلها أسهل بكثير في التعامل مع أنظمة التوجيه الآلي، مما يوفر دقةً على مستوى الملليمترات التي تحتاجها العمليات للعمل دون وجود أشخاص في الموقع. وتتناسب هذه المتوافقة المدمجة جيدًا مع تقنيات تجنب الاصطدام وبرامج تنسيق الأساطيل أيضًا. ووفقًا لبحث أجراه معهد Ponemon في العام الماضي، توفر الشركات حوالي 740 ألف دولار في المتوسط لكل رافعة عند التحول إلى هذا النوع. ومحاولة تحقيق دقة مماثلة باستخدام حفارات RTG تتطلب تركيب مجموعة من المستشعرات المعقدة والاعتماد الكبير على الذكاء الاصطناعي لتصحيح المسارات، وهي تكلفة لم تعد مجدية بالمقارنة مع حفارات RMG. وهذا يفسر سبب اتجاه العديد من مشغلي المحطات إلى هذا الخيار في الوقت الراهن. وأفاد Drewry بزيادة مثيرة للإعجاب بلغت 37٪ في عمليات تركيب حفارات RMG على نطاق واسع خلال عام 2023 وحده.

التقنيات الذكية تدفع بمستقبل تشغيل الرافعات الجسرية

من التشغيل عن بُعد إلى الاستقلالية الكاملة: دمج المستشعرات وتحسين المسار القائم على الذكاء الاصطناعي

عالم الرافعات الجسرية يتغير بسرعة حيث تتحول من التحكم عن بعد إلى التشغيل الآلي الكامل بفضل أجهزة الاستشعار المتطورة والبرمجيات الذكية. عندما ندمج تقنيات مثل مسح الليدار، وكشف الرادار، والتعرف على الصور، فإن النتيجة هي مشاهد ثلاثية الأبعاد مفصلة لمناطق تخزين الحاويات، تُمكّن المشغلين من وضع الحاويات بدقة في الأماكن المطلوبة. كما تقوم البرامج الحاسوبية الذكية بتحديد أفضل الطرق التي يجب أن تسلكها هذه الآلات الضخمة، مما يقلل من الرحلات المهدرة بنسبة تقارب الثلث ويحد من وقوع الحوادث. وفي بوابات الموانئ، حققت أنظمة الرفع الآلية فرقًا كبيرًا أيضًا. فقد أفادت بعض المراكز البحرية الرئيسية بأن أوقات انتظار الشاحنات انخفضت بأكثر من 20٪ منذ تطبيق هذه الأنظمة الجديدة. وفي الخلفية، يستمر التعلم الآلي في التحسن باطراد في التنبؤ بكيفية تأثير الظروف الجوية وأوزان البضائع على العمليات، ما يجعل كل شيء يعمل بسلاسة أكبر دون الحاجة إلى إشراف بشري مستمر. وما يثير الإعجاب حقًا هو الأداء القوي لهذه الأنظمة حتى في ظروف انخفاض مدى الرؤية، وهي نقطة تفتقر إليها المعدات التقليدية خلال الصباحات الضبابية أو الأمطار الغزيرة.

الصيانة التنبؤية الممكّنة بواسطة إنترنت الأشياء ومراقبة صحة الرافعة في الوقت الفعلي

تُركَّب أجهزة استشعار متصلة بإنترنت الأشياء الآن في جميع أنحاء الرافعات لمراقبة أمور مهمة مثل مدى الإجهاد الذي تتعرض له البنية، ودرجة حرارة تشغيل المحركات، والضغط داخل الأنظمة الهيدروليكية. ثم تأخذ هذه الأنظمة السحابية كل تلك المعلومات الأولية وتحولها إلى تحذيرات مفيدة بشأن الأمور التي قد تتعطل. على سبيل المثال، يمكنها اكتشاف متى تبدأ الكريات في التآكل أو متى تظهر حبال الأسلاك علامات الإرهاق قبل أن ينكسر أي شيء فعليًا بوقت طويل. يخبرنا العاملون في المحطات أن هذه الأنظمة الذكية لمراقبة الحالة قللت الأعطال غير المتوقعة بنسبة النصف، وجَعلَتْ عمر معداتهم أطول بنحو 20٪ بشكل عام. وبفضل شاشات العرض الحية لحالة المعدات، يستطيع الفنيون العاملون من مكاتبهم المنزلية تحديد المشكلات على الفور بدلاً من الانتظار حتى يأتي شخص ما للصعود والفحص يدويًا. وهذا يضمن استمرار تشغيل الأجزاء الحرجة مثل رافعات البوابة بسلاسة دون انقطاعات مستمرة.

الأسئلة الشائعة

ما المزايا التي تقدمها رافعات RMG مقارنة برافعات RTG؟

تمتلك رافعات RMG مسارات ثابتة توفر الاستقرار، مما يسمح لها بالتعامل مع الحاويات المرتبة في شبكات كبيرة مع تقليل الاهتزاز وتحقيق دقة أكبر. وتُفضل في الموانئ ذات الكثافة العالية لأنها توفر وفورات كبيرة في استهلاك الطاقة.

لماذا يزداد الاعتماد على رافعات RMG؟

تعمل رافعات RMG بشكل جيد مع أنظمة التوجيه الآلي وتوفر دقة أكبر من رافعات RTG. ويزداد اعتمادها بسبب فعاليتها من حيث التكلفة، وتوافقها مع تقنيات الأتمتة، والتحسين الكبير في كفاءة التشغيل.

كيف يحسّن أتمتة الرافعة عند البوابة من إنتاجية المحطة؟

يقلل أتمتة الرافعة عند البوابة من وقت التوقف من خلال التنسيق مع مشغلي الرافعات واستخدام ماسحات OCR وRFID. تُسهّل هذه التقنية حركة الحاويات وتقلل من وقت الانتظار إلى الحد الأدنى.

هل يمكن استخدام رافعات RTG في المرافق الصغيرة؟

نعم، غالبًا ما تُختار رافعات RTG للمرافق الصغيرة التي تتعامل مع أقل من 150,000 حاوية نصفية سنويًا بسبب انخفاض التكاليف الأولية والمرونة في التصميمات الحالية.