CORSO DI SISTEMI DI MOVIMENTAZIONE E STOCCAGGIO TERMINALI

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1 CORSO DI SISTEMI DI MOVIMENTAZIONE E STOCCAGGIO TERMINALI 1

2 TERMINALI INTERMODALI STRADA-ROTAIA Il terminale intermodale strada-rotaia è composto fondamentalmente da tre sottosistemi: Sistema ferroviario: si compone di fasci di binario collegati alle linee ferroviarie: fascio di presa e consegna ; binari operativi ( sui quali avviene lo scarico ed il carico delle unità di carico dai carri ferroviari); fascio di appoggio che serve per la sosta dei treni in attesa di scarico o di carico. Sistema stradale: strade di accesso al terminale; aree di parcheggio; corsie di scorrimento; corsie di scarico e carico. Sistema di trasbordo: è costituito dalle unità di movimentazione; dalle aree dove esse operano; dalle corsie ed aree di stoccaggio. Le unità di movimentazione utilizzate sono soprattutto gru a portale e gru frontali ( reach stacker ). 2

3 Schema di terminale intermodale strada-rotaia con gru semovente frontale ( reach stacker ). 3

4 Schema di terminale intermodale strada-rotaia con gru a portale ( transtainer ). Corsie di stoccaggio Corsia di circolazione Corsia di carico/scarico Trasbordo treno gomma Fascio di presa e consegna 4

5 Tre binari operativi -corsie di scorrimento -corsie di carico/scarico -rotaia del trastainer - vie di stoccaggio Schema di un terminale strada-rotaia: fascio di presa e consegna; due moduli gru (con due gru a portale ciascuno) con tre binari operativi ciascuno, fascio di appoggio per l attesa dei treni arrivati che devono essere scaricati o che caricati sono in attesa di partire. 5

6 Sezione trasversale di un terminale con tre binari operativi. Quattro corsie di stoccaggio. Corsie di scarico / carico e di scorrimento esterne alle rotaie della gru. scorrimento carico/scarico stoccaggio 6

7 Schema minimo: 1 binario di carico e scarico, una gru frontale. Corsia di carico/scarico, corsie di circolazione. Possibile per una coppia di treni giorno (coppia di treni: il treno arrivo al mattino, viene scaricato, e riparte, una volta ricaricato, verso la destinazione di provenienza). Domanda movimentata < t/anno (valore orientativo). 7

8 Schema minimo: 2 binari operativi, 2 gru frontali. Corsie di carico/scarico, corsie di circolazione. Possibile per due coppie di treni giorno (arrivo al mattino, partenza alla sera). Domanda movimentata < t/anno (valore orientativo). 8

9 Sezione trasversale Esempio: Verona Quadrante Europa : modulo con tre binari operativi e tre corsie di stoccaggio, fra i binari della gru. Una corsia di stoccaggio, una corsia di carico/scarico, una corsia di circolazione sotto lo sbraccio della gru. Due gru a portale (a sbraccio) per modulo. Planimetria 9

10 Sezione trasversale Planimetria Verona Quadrante Europa : modulo con tre binari operativi, tre corsie di stoccaggio, una corsia di carico/scarico, una corsia di circolazione, fra i binari della gru. Due gru a portale per modulo. All esterno dei binari della gru a portale operano delle gru frontali con 10 funzione complementare.

11 Esempio: Schema terminale Hupac a Busto Arsizio Gru a portale (di appoggio ) con ruote in gomma, Fascio di appoggio modulo gru, con due gru a portale su rotaia, tre binari operativi, 1 corsia di carico/scarico, 1 corsia di circolazione, 2 corsie di stoccaggio. modulo gru, con due gru a portale su rotaia, due binari operativi, 1 corsia di carico/scarico, 1 corsia di circolazione, 3 corsie di stoccaggio. 11

12 Dimensionamento di un terminale strada-rotaia Parto dalla domanda prevista di traffico. Si fa riferimento a t/anno per una coppia di treni al giorno. (Nel caso usuale arrivo al mattino e partenza alla sera). Si tratta di un dato medio indicativo derivante dall esperienza. Gestione cosiddetta statica : mi serve un binario operativo per ciascun coppia treni/giorno. Gestione cosiddetta dinamica con coefficiente d: servo d coppie di treni/giorno per ciascun binario operativo. Generalmente d vale 2 o 3. 12

13 Esempio 1: con due moduli gru (con due gru a portale su rotaia per modulo), con tre binari operativi per modulo, con un coefficiente dinamico pari a 2 posso servire una domanda fino a: x 6 x 2 = t/anno n. binari Coefficiente dinamico operativi Esempio 2: con 1 modulo gru (con due gru a portale su rotaia per modulo), con tre binari binari operativi, più 1 modulo con due binari operativi (sempre con due gru a portale su rotaia per modulo), con un coefficiente dinamico pari a 2 posso servire una domanda fino a: x 5 x 2 = t/anno n. binari operativi Coefficiente dinamico 13

14 Esempio 3: come esempio 1, ma con coefficiente dinamico pari a 3: in questo caso posso servire una domanda fino a: x 6 x 3 = t/anno n. binari operativi Coefficiente dinamico 14

15 Verifica della capacità di movimentazione Dati: 6x3 coppie di treni blocco n. binari operativi Coefficiente dinamico Ciascun treno blocco 25 carri (ciascun carro circa 20 m, lunghezza treno blocco: 500 m) Unità di carico (casse mobili, container, semirimorchi) = n.carri x1,4 Generalmente su un carro ho un container da 40 ( o cassa mobile lunga ), oppure due container da 20 (o due casse mobili corte ). Il coefficiente 1,4 è stato suggerito come media delle percentuali per cui ho le due situazioni. E un valore indicativo, in generale questo coefficiente lo devo considerare un input del problema. La capacità dei moderni carri pianali (per esempio carro Rgs delle FS) è comunque di 3 container da 20 oppure di un container da 40 più uno da

16 Ammettiamo di avere un 20% trasbordo diretto da treno a treno; 40% trasbordo treno-corsia di stoccaggio-veicolo stradale (o viceversa) ; 40% trasbordo diretto carro ferroviario- veicolo stradale (o viceversa). Di conseguenza avrò: 0,5x 0,2 + 2x 0,4 + 1 x 0,4 = 1,3 movimentazioni per ogni unità di carico Per manipolare un treno (in arrivo o in partenza) eseguo 1,3x1,4x movimentazioni. Quindi in totale per le 18 coppie di treni blocco ho: 2 x 18 x 46 = 1656 movimentazioni unità di carico /giorno Quella che abbiamo visto è la domanda di movimentazione, vediamo di proporzionare una adeguata offerta di movimentazione. 16

17 4 transtainer su rotaia, operanti su 2 turni di 8 ore, ammettendo un capacità media per ciascun transtainer su rotaia di 16 movimenti/h (si può anche arrivare a movimenti/h, ma anche a 30 movimenti/h), hanno una capacità di movimentazione pari a: 4x2x8x16=1024 movimenti /giorno (questo è un valore cautelativo, in quanto 16 è considerato un valore minimo per la capacità di movimentazione di un transtainer ) Affianco alle gru a portale 4 gru frontali aventi capacità di 10 movimenti all ora. 4x2x8x10=640 movimenti/giorno Comunque deve essere tenuto presente che i terminali importanti arrivano ad operare anche 24/24 ore (in particolare se hanno un coefficiente dinamico pari a 3): perciò con i soli 4 transtainer arrivo a soddisfare praticamente quasi tutta la domanda; ma in ogni caso le gru frontali sono generalmente sempre presenti in un terminale strada-rotaia. 17

18 Il binario operativo deve avere una lunghezza di m (valore standard europeo ) per potere accogliere un treno blocco di circa 35 carri. I nostri terminali, generalmente, hanno qualcosa meno: m (quelli nuovi vengono comunque costruiti secondo lo standard europeo ). Dato il numero di binari operativi il numero di binari del fascio di appoggio può essere calcolato tenuto conto del coefficiente dinamico. n. binari operativi b appoggio = db b + 2 = b ( d 1) + o o o 2 Sono stati aggiunti due binari per manovre e collegamenti. 18

19 Il fascio di presa e consegna deve permettere una sosta tecnica (orientativamente mezz ora): per le verifiche del carico e dei documenti di accompagnamento. Inoltre ciascun treno in arrivo, o in partenza, ha bisogno di un altro binario per lo sgancio/aggancio del locomotore (che trainerà il treno in piena linea ) e di un altro binario per l aggancio/sgancio della locomotiva di manovra. Il fascio di presa e consegna è comunque gestito dalla azienda ferroviaria (non dalla società che gestisce il terminale che generalmente è indipendente dall azienda ferroviaria). Le lunghezze del fascio dovrebbero essere secondo lo standard europeo almeno di circa metri. Le gru a portale devono avere una capacità di almeno 40 t. Parliamo ora dell area di stoccaggio. 19

20 Vi è una superficie immediatamente a contatto con i binari che è detta superficie di stoccaggio attivo: essa è costituita dalle corsie di stoccaggio adiacenti ai binari operativi dove le unità di carico sostano un tempo breve (solitamente 2 o 3 ore). Vi è una superficie, detta di stoccaggio passivo, dove invece le unità di carico sostano per un tempo superiore. Questa è l area di stoccaggio propriamente detta. Facciamo un discorso in generale, poiché questa area è importante, in particolare, per i terminali marittimi. 20

21 Capacità di un area di stoccaggio di un terminale La capacità di un area di stoccaggio di un terminale, intesa come massimo volume di contenitori ( throughput ) che può passare attraverso il terminale in un prefissato intervallo di tempo (i contenitori sono stoccati per un certo tempo nell area), espressa in TEU per anno (ci si riferisce all anno generalmente), può essere calcolata con la seguente formula: C = A a TEU h s T g p A : ateu Area del terminale (mq) : Area occupata da un TEU h : grado medio di impilamento (numero medio di TEU impilati) s : coefficiente di utilizzazione dell area di stoccaggio. 21

22 T g : numero di giorni del periodo esaminato (365 nel caso di un anno) : tempo medio di sosta dei singoli contenitori espresso in giorni. p : fattore di picco dei flussi Vediamo di comprendere le singole variabili della formula a TEU La base di un TEU è (8x0,3048) x (20x0,3048) 14,86 2 m s: Il coefficiente di utilizzazione dell area di stoccaggio dipende dalla macchina di movimentazione adottata e dallo schema di utilizzo dell area (vedremo qui di seguito alcuni schemi di uso frequente). 22

23 g : p : E il tempo medio di sosta di un contenitore: da esso dipende fortemente, ovviamente, la capacità di stoccaggio del terminale espressa in numero di contenitori per anno che passano attraverso il terminale ( throughput ). Questo tempo di sosta è alto nel caso di un terminale marittimo, è molto più basso nel caso di un terminale strada-rotaia. È il fattore di picco dei flussi. Esso tiene conto del fatto che la domanda D non è distribuita in modo uniforme nel periodo considerato, per esempio l anno. Così anche se D<C potrei avere dei problemi perché in alcuni periodo dell anno (per esempio nel mese di punta) il terminale andrebbe in crisi. Tengo conto di questo fatto diminuendo in maniera fittizia la capacità del terminale (espressa su base annua): p è un numero maggiore di 1. 23

24 Ammettiamo per esempio che nel mese più carico ho un 20% in più di domanda, rispetto alla media: Deve risultare: 1,2 D 12 C 12 Si può continuare a fare un confronto fra domanda e capacità annuale penalizzando la capacità annuale secondo il fattore 1,2 C D 1,2 Naturalmente non è detto che la punta l abbia in un mese, può essere in un periodo diverso. In ogni caso il coefficiente p ( fattore di punta ) tiene conto del fatto che la domanda non è uniforme sul periodo considerato (nel nostro caso l anno). Il suo valore è dettato dall esperienza di casi simili a quello considerato. 24

25 Vediamo alcuni schemi di disposizione dell area di stoccaggio che ci permettono di determinare il coefficiente di utilizzazione s. M. Lupi, " Sistemi di Movimentazione e di Stoccaggio" - A.A. 2010/11 - Univ. di Pisa - Polo della Logistica di Livorno 25

26 Per lo schema 2, con gru frontale, ho una profondità di utilizzazione per ettaro pari a 238m (10000/42). Su 238 m posso stoccare 238/(0,3048 x 20+0,20) 37 TEU (nella formula è stato considerato un franco minimo di 20 cm, in senso longitudinale, fra un contenitore e il successivo). Ho quindi un coefficiente di utilizzazione, s, dell area pari a: = 0,333 Calcolo la massima densità di utilizzazione, dato il tipo di macchina e lo schema di stoccaggio adottati: essa è data dal numero massimo di unità di carico stoccabili per ettaro. Per lo schema 2, stoccando su tre altezze, la massima densità di utilizzazione è data da 666 TEU per ettaro. Moltiplicando la densità massima di stoccaggio per l area di stoccaggio ottengo la capacità di deposito: intesa come numero massimo di TEU stoccabili nell area di stoccaggio. 26

27 Vediamo lo schema 5 che prevede il carrello cavaliere. Per lo schema 5 ho una profondità di utilizzazione per ettaro pari a 241m (10000/41,5). Su 241 m posso stoccare 241/(0,3048 x 20+0,2) =38 TEU. Ho quindi un coefficiente di utilizzazione, s, dell area di stoccaggio pari a: = 0, La massima densità di utilizzazione dell area di stoccaggio, con un altezza di impilamento pari a 2, quella riportata in figura, è di 760 per ettaro. Se invece utilizzassi una altezza di impilamento pari a 3, quella limite per un carrello cavaliere, otterrei un valore di 1140 TEU per ettaro. 27

28 Verifichiamo il valore del coefficiente s di utilizzazione dell area di stoccaggio nel caso di un transtainer del tipo di quello indicato in figura M. Lupi, " Sistemi di Movimentazione e di Stoccaggio" - A.A. 2010/11 - Univ. di Pisa - Polo della Logistica di Livorno 28

29 Ammettiamo che fra ciascun transtainer e quello ad esso adiacente ci siano 3 metri di franco laterale. La profondità di utilizzazione per ettaro è pari a 355,7m (10000/28,11; 28,11= 25,11+3). Su 355,7 m posso stoccare 355,7/(0,3048 x 20+0,20) 56 TEU. Ho quindi un coefficiente di utilizzazione, s, dell area di stoccaggio pari a: = 0, Questo però se mantengo, come indicato in figura, una corsia di carico e scarico. Se elimino la corsia (in questo caso i contenitori sono consegnati e prelevati ai margini longitudinali dell area di stoccaggio), s vale: = 0,59 29

30 La massima densità di utilizzazione dell area di stoccaggio, con un altezza di impilamento pari a 3, è di 1008 TEU per ettaro (se elimino la corsia di carico e scarico arrivo a 1176 TEU per ettaro). Se invece utilizzassi un altezza di impilamento pari a 5, quella riportata in figura, otterrei una densità di utilizzazione di 1680 TEU per ettaro (se elimino invece la corsia di carico e scarico arrivo a 1960 TEU per ettaro) Comunque impilare su 5 altezze è molto oneroso da un punto di vista della movimentazione ed in pratica, generalmente, si fa solo nel caso dello stoccaggio di container vuoti (quindi i valori di capacità di stoccaggio su 5 altezze sono da considerare dei valori limite difficilmente utilizzabili). In ogni caso si può disporre (progettare) un area di stoccaggio secondo schemi diversi da quelli visti e calcolare il coefficiente di utilizzazione s corrispondenti. 30

31 Facciamo un esempio di calcolo della capacità di un area di stoccaggio (area di stoccaggio che abbiamo definito passiva) nel caso di un terminale strada - rotaia (comunque abbiamo detto che queste aree sono particolarmente importanti nei terminali marittimi). C = A a TEU h s T g p Ammettiamo che A= mq e di adottare lo schema 2 visto precedentemente con gru frontale (per cui avevamo calcolato un coefficiente di occupazione pari a: s= 0,33) h = 3, s=0,33, T=365, p=1,2 g=2 generalmente nei terminali strada-rotaia, anche nell area di stoccaggio passiva, i contenitori non sostano per un tempo molto lungo, la situazione è fortemente diversa nel caso dei terminali marittimi. 31

32 , C = = TEU / ,2 anno Faremo altri esempi di utilizzo della formula nel caso dei terminali marittimi dove la formula trova più concreta applicazione 32

33 Terminal Container Marittimi I terminal container marittimi sono terminal intermodali in cui avviene l integrazione fra il trasporto marittimo ed il trasporto terrestre (strada e ferrovia). Nel caso dei terminal del mare del nord è spesso presente anche un altra modalità di trasporto: quella fluviale. Comunque spesso i porti sono in vicinanza di un aeroporto ed esiste quindi l integrazione anche con la modalità di trasporto aerea. 33

34 All interno di un terminal contenitori possono distinguersi fondamentalmente tre aree: The receipt/delivery area (area di ricevimento e consegna) The storage yard ( area, piazzale di stoccaggio) The berth area (area di ancoraggio, di attracco) 34

35 Schema di un terminal contenitori marittimo 35

36 Sistema di movimentazione: Straddle-carrier per movimentazione da berth area a storage yard e per movimentazione all interno della storage yard. I contenitori sono stoccati in direzione perpendicolare alla banchina Nella movimentazione da area di banchina ad area di stoccaggio il carrello cavaliere è utilizzato in pull in pull out mode : i carrelli cavalieri svolgono movimenti pendolari. Questo tipo di disposizione tende a minimizzare la distanza di trasferimento, ma richiede d altra parte un controllo degli itinerari che può essere complesso. 36

37 Sistema di movimenta-zione: Straddle-carrier per movimentazione da berth area a storage yard e per movimenta-zione all interno della storage yard. In questo caso, però, i contenitori sono stoccati in direzione parallela alla banchina Nella movimentazione da area di banchina ad area di stoccaggio il carrello cavaliere è utilizzato in loop mode : i carrelli cavalieri si spostano su un circuito chiuso ( loop ) passando sotto la gru di banchina e andando all area di deposito. In questo caso il percorso è più lungo, rispetto al pull in pull out mode, ma ci sono meno possibilità di interferenze fra i veicoli. 37

38 Sistema di movimentazione: Rubber Tyred Gantry Crane (RTG), per la movimentazione nell area di stoccaggio che può perciò essere ad alta densità, mentre la movimentazione dall area di banchina all area di stoccaggio è eseguita da trattori che trainano semirimorchi. 38

39 Per quanto riguarda l area di stoccaggio essa contiene i contenitori in attesa dell inoltro via mare (movimento di export), ma soprattutto i contenitori in arrivo via mare, in attesa di inoltro via terra. Ricordiamoci che l unità di trasporto navale ha una capacità di trasporto decisamente superiore alle unità di trasporto terrestri: è perciò necessaria un area di deposito dei contenitori, in import, molto ampia. Per quanto riguarda il dimensionamento dell area di stoccaggio questo può essere effettuato attraverso la formula: C = A a TEU h s T g p che abbiamo già esaminato a proposito dei terminali strada-rotaia, ma che avevamo detto essere importante soprattutto per i terminali marittimi. 39

40 Facciamo un esempio di utilizzo della formula nel caso di un terminale marittimo: C = A a TEU h s T g p Ammettiamo che A= mq Per quanto riguarda h devo tenere conto del fatto che i contenitori sono in parte pieni ed in parte vuoti. Quelli vuoti li impilo di più. Inoltre i vuoti, generalmente, sostano per un tempo medio maggiore. Ammettiamo di avere un 74% di contenitori pieni ed un 26% di vuoti. Assumo h=2 per i pieni e 3 per i vuoti h = 2 0, ,26 = 2,26 40

41 D altra parte i contenitori vuoti sostano di più: ammettiamo 6 giorni per i pieni e 10 giorni per i vuoti. g = 6 0, ,26 = 7, 04 giorni Ammettiamo di utilizzare come mezzo di movimentazione lo straddle carrier e perciò assumiamo s=0,57. h = 2,26, s=0,57, T=365, g=7,04, p=1,2 C = ,26 0, ,04 1, TEU / anno 41

42 Se invece ammettiamo di utilizzare come mezzo di movimentazione un transtainer : s=0,50. Consideriamo, però, h=3 per i pieni e 5 per i vuoti h = 3 0, ,26 = 3,52 C = ,52 0, ,04 1, TEU / anno 42

43 Assumendo s=0,50 ho supposto che sotto il transtainer sia la corsia di carico e scarico. Posso assumere, secondo gli schemi visti, s=0,59, ma in questo caso deve esserci, a parte (ossia oltre i mq) un area per la consegna e il prelievo dei contenitori a margini dell aria di stoccaggio. 43 Fonte:

44 C = ,52 0, ,04 1, TEU / anno Da quanto abbiamo visto si può osservare che c è, in generale, un alta sensibilità del valore della capacità rispetto ai valori dei parametri di input. Per esempio rispetto all altezza media di impilamento ed al numero medio di giorni di sosta di un contenitore. Comunque impilare su un altezza pari a tre, quelli pieni, può comportare un forte dispendio di tempo per la movimentazione. Naturalmente la formula: C = A a TEU h s T g p Può essere utilizzata (diciamo in modo inverso ) per determinare, dato il volume previsto di traffico ( throughput ), la superficie minima dell area di stoccaggio necessaria per servire tale volume di traffico. 44

45 Per quanto riguarda la tipologia e la capacità dei mezzi di movimentazione abbiamo parlato delle caratteristiche principali e della capacità di movimentazione (circa 30 movimenti/h) delle gru portuali per contenitori ( ship-to-shore gantry crane, quay crane ). Per la movimentazione dal buffer della gru di banchina all area di stoccaggio possono, come abbiamo visto, essere utilizzati: i trailer, i multitrailer, i carrelli cavalieri, ma anche gli AGVs ( Automated Guided Vehicles ) di cui parleremo. La movimentazione dei contenitori all interno dell area di stoccaggio può essere eseguita: con gru a portale ( transtainer ), con carrelli cavalieri ( straddle carrier ), con gru frontali ( reach staker ). Le gru a portale, come abbiamo visto, possono essere su gomma o su ferro: Rubber Tyred Gantry Crane (RTG) e Rail mounted Gantry Crane (RMG). 45

46 Calcolo del numero di unità di movimentazione necessarie in un terminale marittimo La capacità (produttività), pratica, di movimentazione di una unità di movimentazione, espressa in contenitori (unità di carico)/ora, può essere espressa dalla seguente formula: C = 3600 m = c punta tciclo Dove il coefficiente c punta è un coefficiente riduttivo della capacità di movimentazione, dovuto a fenomeni di punta, per il quale si può assumere, per esempio, 0,8. t ciclo : è il tempo di ciclo espresso in secondi

47 La durata del tempo di ciclo è data da due componenti: il tempo fisso e il tempo variabile. Queste quantità sono variabili aleatorie: si considerano i valori medi. Un ciclo (nel caso, per esempio, di trasferimento da berth area a storage yard ) è dato dalle seguenti fasi: ricevimento dati, posizionamento per il carico del contenitore, carico del contenitore, percorso da banchina ad area di stoccaggio, posizionamento in corrispondenza del vano assegnato per il deposito, scarico, percorso da area di stoccaggio a banchina.

48 Il numero di macchine (unità di movimentazione) necessario, n, può essere determinato dalla seguente formula: n = 1,25 1, 30 f Q C m Movimentazione oraria di progetto f: è il fattore dell ora di punta rispetto al valore medio orario richiesto di movimentazioni contenitori/ ora (tiri/ora) Q : è la movimentazione media oraria richiesta espressa in contenitori per ora (tiri/ora) C m : è la capacità oraria dell unità di movimentazione espressa in contenitori per ora (tiri/ora) Il fabbisogno di macchine va incrementato di una percentuale del 25/30% per costituire un parco di scorta che possa far fronte alle sostituzioni dovute a: danni, avarie e manutenzioni.

49 Ammettiamo che la situazione più gravosa, per il dimensiona-mento, sia relativa ad una nave da 7000 TEUs che scarica 2000 contenitori da 40 piedi (4000 TEUs). Sulla nave operano tre gru di banchina con una capacità di 30 tiri per ora che impiegano circa 24 ore per scaricare la nave. Ammettiamo che la capacità di movimentazione di uno straddle carrier, sulla distanza prevista, sia di 8 contenitori/ora. n = 1,25 1, Macchine operative necessarie: 12 Macchine in manutenzione necessarie: 4 Macchine totali necessarie: 16

50 Vediamo come si può calcolare la capacità (produttività), pratica, oraria dello straddle carrier Ammettiamo che il loop sia di 2000 m, che la macchina operi ad una velocità di 400m/min e che i tempi fissi di aggancio e sgancio del contenitore, da parte dello straddle carrier, siano di 1 minuto complessivamente. t ciclo 2000 = ( + 1) 60 = 360sec Cm = c punta = 0,8 = 8contenitori / ora t 360 ciclo 50

51 Vediamo di dimensionare un sistema di movimentazione, basato su RTG, per un area di stoccaggio che movimenta (throughput) di contenitori/anno = contenitor i / ora (ammettendo che il terminal operi su 18 ore) n =1,25 1, 30 f Q C movimentazione 1,8 152 n = 1,25 1,30 20 Fattore dell ora di punta: sono partito da un valore di traffico medio sull anno Macchine operative necessarie: 14 Macchine in manutenzione necessarie: 4 Macchine totali necessarie: 18

52 Automated Guided Vehicle (AGV) Nell ambito dei sistemi di movimentazione nei terminal marittimi devono essere menzionate delle particolari unità di movimentazione: i cosiddetti Automated Guided Vehicle (AGV). Gli AGV sono veicoli a funzionamento automatico, ossia senza guidatore. Vedremo che questo tipo di veicolo è stato utilizzato, e sviluppato, prima per le movimentazioni relative alla logistica interna. Il trasporto di container dalle gru di banchina all aria di stoccaggio è completamente automatizzato. Inoltre anche l area di stoccaggio è organizzata con gru automatizzate ( Automated Stacking Cranes (ASCs) ). 52

53 Il sistema di controllo (Process Control System (PCS) ordina ai veicoli di andare avanti e indietro dalle banchine alle aree di stoccaggio lungo degli itinerari specificati. Il computer di bordo, di ciascun AGV, valuta la posizione del veicolo, con una apparecchiatura di bordo. Gli errori di determinazione della posizione sono corretti attraverso una griglia di trasponder che sono immersi nella pavimentazione dell area in cui si muovono gli AGV Il computer di bordo, di ciascun AGV, passa al sistema di controllo centrale la posizione e la velocità del veicolo. Il sistema di controllo centrale vede e centralizza le posizioni di tutti gli AGVs ed elabora una strategia di controllo relativamente agli itinerari da fare seguire a ciascun AGV e alle precedenze fra essi. I veicoli AGV inoltre sono equipaggiati con sensori che evitano collisioni che si possono verificare per circostanze non previste. Il computer di bordo è comunque piuttosto potente e monitorizza: la temperatura del motore, i livelli dell olio, del carburante e comunica ogni anomalia al Centro di Controllo. 53

54 Il centro di controllo riserva una area (un area che potremmo definire area di blocco : in modo simile a quanto avviene in ferrovia) a ciascun AGV, all interno della zona di movimentazione degli AGV. Sotto la zona di movimentazione degli AGV è presente la griglia di trasponder. Solamente un AGV è presente in ciascuna area di blocco. Ad un AGV vuoto è ordinato di andare in un area di movimentazione ( buffer della gru di banchina) dove un container viene caricato sul veicolo; l AGV trasporta il contenitore in un altra area di movimentazione dove viene stoccato (il percorso può essere anche, ovviamente, dall area di stoccaggio alla gru di banchina). Anche le unità di movimentazione viste precedentemente possono essere AGV. In effetti nel campo dei veicoli automatici sono stati messi a punto anche dei carrelli cavalieri ( straddle carrier ) automatici (dalla Kalmar): essi oltre a trasportare, automaticamente, in senso orizzontale spostano, automaticamente, anche in senso verticale le unità di carico. 54

55 Sono inoltre in corso di sperimentazione sistemi che utilizzano AGV per lo scarico e il carico dei contenitori da navi di tipo RO-RO Sistema AGV Cassetta Unità di carico Unità di carico (semirimorchio) Cassetta AGV 55 Massimo carico trasportabile: 82,5 ton

56 In uno studio è stato eseguito un confronto economico (spese di investimento e spese annuali di esercizio), basato su una simulazione, fra i diversi sistemi automatici ed un sistema manuale, basato su straddle carrier tradizionali (detti shuttle carrier, nello studio aventi altezza di stoccaggio pari a 2 contenitori). Il confronto è stato eseguito fra sistemi con stessa capacità di movimentazione. Dallo studio emerge che da un punto di vista economico tutti i sistemi automatici sono superiori a quello manuale (detto così per contrapposizione ad automatico, ma forse sarebbe meglio definirlo tradizionale ). Esso ha i più bassi costi di investimento, ma i più alti costi operativi annui 56

57 Interporti. La legge 4 agosto 1990, n. 240 ( Interventi dello Stato per la realizzazione di interporti finalizzati al trasporto merci e in favore dell'intermodalita ), definiva l interporto con particolare riguardo alla presenza di uno scalo ferroviario destinato specificatamente a svolgere trasporto intermodale (combinato) La legge dà la definizione di interporto nel modo di seguito riportato. Per Interporto si intende un complesso organico di strutture e servizi integrati e finalizzati allo scambio di merci tra le diverse modalita' di trasporto, comunque comprendente uno scalo ferroviario idoneo a formare o ricevere treni completi e in collegamento con porti, aeroporti e viabilità di grande comunicazione. Secondo la legge è quindi la presenza di un terminale intermodale strada-ferrovia che caratterizza un interporto. 57

58 Terminali intermodali negli interporti: 6-18% della superficie (ordine di grandezza). Negli interporti, oltre allo scambio intermodale, sono offerte altre tipologie di servizi - Servizi rivolti al trasporto merci (servizi rivolti alle aziende): scarico e carico, raccolta, stoccaggio, distribuzione di merci (prodotti finiti o semilavorati); operazioni doganali per le merci. Ma anche servizi rivolti ad aziende manifatturiere locali, in particolare: di prima lavorazione e trasformazione dei prodotti, assemblaggio e packaging (imballaggio e confezionamento). - Servizi per i mezzi di trasporto: manutenzione, riparazione, rifornimento di carburante e pulizia; Aree per la sosta di autovetture e di veicoli industriali - Servizi per le persone: bancari, postali, commerciali, di ristorazione e di alloggio. - Aree per le funzioni amministrative e gestionali - Aree per le funzioni operative delle singole aziende: Ricevimento, Scarico da apposite banchine, Selezione e smistamento colli, Transito e spedizione, Carico da apposite banchine, Magazzini generali destinati ad un utilizzo comune 58

59 Un altro dei più diffusi servizi logistici disponibili presso gli interporti, consiste nella possibilità di svolgere le operazioni doganali per le merci: Aree per il controllo e la sicurezza: centro doganale Inoltre uno dei servizi più innovativi, che dovrebbe sempre più avere interesse nel futuro, è legato alla gestione della logistica urbana. La cosiddetta city logistics consiste, fondamentalmente, nell organizzare in modo razionale il servizio di distribuzione urbana delle merci: raggruppando le consegne dei diversi operatori commerciali ed effettuandole mediante mezzi di trasporto a basso impatto ambientale (elettrici, a metano o a tecnologie ibride). Gli obbiettivi sono quelli di ridurre la congestione e l emissione di inquinanti nelle aree urbane, aumentare la sicurezza stradale, e, in generale, ridurre il consumo energetico e l emissione di gas ad affetto serra. 59

60 Dimensioni di un Interporto (ordine di grandezza) Min: mq Max: 4-5 milioni di mq Tipicamente interporti importanti in Italia sono sui 200 ettari ( mq) Verona, superfici complessiva di circa 2,5 milioni di mq (con previsione di altri 2 milioni di mq) Padova, superfici complessiva di circa 2 milioni di mq Bologna, superfici complessiva 2,3 milioni di mq (con previsione di arrivare fino a 4 milioni di mq). Interporto Toscano Amerigo Vespucci, superfici complessiva di circa 2,8 milioni di mq.

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