CORSO DI SISTEMI DI MOVIMENTAZIONE E STOCCAGGIO UNITA DI CARICO UNITA DI TRASPORTO UNITA DI MOVIMENTAZIONE PARTE A

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1 CORSO DI SISTEMI DI MOVIMENTAZIONE E STOCCAGGIO UNITA DI CARICO UNITA DI TRASPORTO UNITA DI MOVIMENTAZIONE PARTE A 1

2 Nell analisi dei sistemi di trasporto merci esterni ) distinguiamo: (trasporti - Unità di carico - Unità di trasporto - Unità di movimentazione 2

3 UNITA DI CARICO ( loading unit ) - Pallet - Contenitore - Cassa mobile - Semirimorchio (è un unità di trasporto, ma può essere anche un unità di carico). - Autoarticolato, autotreno (sono unità di trasporto, ma possono anche essere unità di carico: per esempio, come vedremo, nel caso delle cosiddette autostrade viaggianti ). 3

4 PALLET Piattaforma d appoggio sopraelevata per facilitare il sollevamento e l impilamento delle merci Può essere in : - Legno -Plastica - Metallo -Cartone 4

5 Pallet: Tipologia di uso e di movimentazione 5

6 Tipi di Pallet: dimensioni unificate 6

7 Contenitore Cassa speciale per il trasporto merci, rinforzata, sovrapponibile che può essere trasbordata verticalmente o orizzontalmente (definizione dell OECD (Organisation for Economic Cooperation and Development)). 7

8 (misure esterne) Larghezza Altezza Lunghezza 8 piedi (2438mm) 8 piedi (2438mm) 20 piedi (6096mm) 8 piedi 8 piedi 30 piedi (2438mm) (2438mm) (9144mm) 8 piedi 8 piedi 40 piedi (2438mm) (2438mm) (12192mm) 8 piedi 8 piedi e 6 pollici 20 piedi (2438mm) (2591mm) (6096mm) 8 piedi 8 piedi e 6 pollici 30 piedi (2438mm) (2591mm) (9144mm) 8 piedi 8 piedi e 6 pollici 40 piedi (2438mm) (2591mm) (12192mm) Misure dei contenitori in piedi ed unità metriche 8

9 Per tenere conto delle diverse misure, il traffico dei contenitori si esprime in TEU ("Twenty Feet Equivalent Unit"). Nella tabella precedente è il contenitore C. In ogni caso sono utilizzati anche contenitori da 25 piedi e da 45 piedi (in particolare negli Stati Uniti) Misure interne contenitori ISO (International Organization for Standardization). 9

10 Disposizione possibile dei Pallet in un contenitore da 20 10

11 Ci sono anche contenitori per rinfuse solide e rinfuse liquide ( bulk e tank container) e contenitori frigorifero. Fonte: ages/ocimage005_40fthighcubereefer.jpg 11

12 I contenitori sono muniti nella parte inferiore d 4 pezzi di angolo per il loro fissaggio sui carri ferroviari portacontenitori e sui pianali dei veicoli stradali. I contenitori sono muniti nella parte superiore di 4 pezzi di angolo, di dimensioni unificate, per l aggancio e la movimentazione verticale. Diversi sistemi di presa e movimentazione dei contenitori Perni girevoli che si innestano nei pezzi di angolo 12

13 Comunque attualmente per l aggancio si utilizza lo spreader munito di twistlocks Esempio di crane spreader 13

14 Schema di uno spreader : è costituito fondamentalmente da un telaio a forma di doppio T che contiene alle proprie estremità dei twistlocks Gli spreader possono essere fissi (a varie misure), oppure telescopici (quelli attualmente più utilizzati). 14

15 Cassa mobile La cassa mobile ( swap body ) è un unità di carico, per il trasporto di merce, utilizzata nel trasporto combinato strada-ferrovia, generalmente non rinforzata e perciò non sovrapponibile. Attualmente ci sono alcuni tipi di casse mobili che possono essere sovrapposte quando sono vuote. Fonte: /prodotti/casse_mobili/centina_impilabile.htm. 15

16 La cassa mobile ha una minore tara e maggiore facilità di carico, e scarico, rispetto ad un contenitore a scapito della impilabilità: questa è necessaria nel trasporto via mare, ma non nel trasporto combinato strada-ferrovia per ragioni di sagoma ammissibile sulle linee ferroviarie. Classificazione Comité Européen de Normalisation (CEN) delle casse mobili 16

17 L altezza della cassa mobile indicata nella classificazione CEN è indicativa: essa è infatti determinata dalla sagoma limite della linea ferroviaria da percorrere e dal tipo di carro ferroviario su cui viene posizionata la cassa mobile. I rotabili circolanti su una linea ferroviaria devono essere contenuti entro definiti limiti affinché non vi sia interferenza con le parti fisse dell infrastruttura ferroviaria. La sagoma limite, o gabarit, è la figura entro la quale deve essere contenuta la sezione trasversale di un veicolo. Le sagome limite variano al variare della linea ferroviaria considerata. 17

18 Le casse mobili sono munite solo nella parte inferiore dei 4 blocchi di angolo per il fissaggio sui carri ferroviari e sui pianali dei veicoli stradali. Le casse mobili non possono essere prese dall alto, la movimentazione di queste unità di carico viene effettuata verticalmente attraverso un sistema di pinze con prese dal basso ( piggy back ). Nella parte inferiore le casse mobili sono infatti munite di prese per pinze. 18

19 Spreader con Piggy Back Slave Attachments per movimentazione di casse mobili (o semirimorchi). Pinze di presa dal basso 19

20 Gli spreader, indicati in figura, possono essere utilizzati sia per presa di container dall alto, sia, grazie alle grapple arms o slave attachment, per la presa di casse mobili o rimorchi dal basso

21 Disposizione possibile dei Pallet in una cassa mobile Le casse mobili hanno il vantaggio, rispetto ai contenitori, di una migliore utilizzazione dello spazio interno se riempite con europallet (800x1200), dato la loro maggiore larghezza interna (2440 mm, vedi tabella precedente). 21

22 Esempi di casse mobili da 13,60 m

23 Un altro vantaggio della cassa mobile è la presenza, nei modelli corti, di supporti di stazionamento grazie ai quali la cassa mobile può essere svincolata dal veicolo senza l utilizzo di un unità di movimentazione. Questo è possibile se il veicolo è dotato di sospensioni pneumatiche che permettono l abbassamento e l innalzamento dello stesso in fase di manovra

24 96 x 125 x 64" Container Unita di carico aeronautiche Fonte: klm.com/cargo/ IATA ID CODE AMP - Taille US LD9 Air France Cargo Dimensions: L 96" x W125" x h 64" L 317,5 x l 244 x h 162,5 cm Volume available: cu. ft (10,8 m3) Tare : 627 lbs (285 kg) Maximum gross weight: 15,000 lbs (6800 kg) main deck and 10,202 lbs (4625 kg) passenger. Aircraft compatibility: B747F / B747 / A340 / A330 / B777 Description: All-aluminium container, open on one of the 125 (317,5 cm) sides, closed with canvas flap and net with straps. Can be sealed and fitted for the carriage of garments on hangers. Some containers are equipped with secured doors. 24

25 88 x 125 x 64" Container CODE IATA AAP / AA2 - Taille US LD9 Air France Cargo Fonte: klm.com/cargo/ Dimensions: L 125" x W 88" x h 64" L 317,5 x l 223,5 x h 162,5 cm Volume available: 346 cu. ft (9,8 m3) Tare: 503 lbs (230 kg) Maximum gross weight: Ibs (4 625 kg) Aircraft compatibility : B747F / B747 / A340 / A330 / B777 Description: All-aluminium container, open on one of the 125 (317,5 cm) sides, closed with canvas flap and net with straps. Some containers are fitted to the carriage of garnments on hangers. Some containers are equipped with secured doors. 25

26 Air Cargo container utilizzato da UPS Fonte: Fonte: Fabiani C. Il trasporto aereo di merci:il ruolo degli integrators e degli aeroporti regionali. Tesi in Economia e Legislazione dei Sistemi Logistici, Univ. di Pisa, 2011, Polo Sistemi Logistici di Livorno (Foto tratta dal sito: 26

27 Pallet utilizzato da UPS 27

28 Korean Air Cargo LD9 Container (AAP) 6,033 kg (277 kg) 88 x 125 x 64 General Cargo LD9 Refrigerated Container (RAP) 6,033 kg (519 kg) 88 x 125 x 64 Perishable CGO Freeze Cargo Tipo di aeromobili in cui vengono trasportati questi contenitori B747 / B747F / B747- Combi B777 / A330 / A300 28

29 Anche i semirimorchi, gli autoarticolati e gli autotreni possono essere utilizzati come unità di carico: di essi parleremo prima come unità di trasporto, poi come unità di carico.

30 Unità di trasporto - Trasporto Stradale - Trasporto ferroviario - Trasporto combinato strada-ferrovia - Trasporto marittimo - Trasporto aereo 30

31 Unità di trasporto stradale Autocarro: Veicolo singolo per trasporto merci dotato di trazione propria (lunghezza max 12m) Autotreni: complessi di veicoli costituiti da una motrice e da un rimorchio agganciati motrice rimorchio Successivamente portata a: 18,75 Sagoma limite (codice della strada) 31

32 Autoarticolati: complessi di veicoli costituiti da un trattore stradale e da un semirimorchio (hanno migliore manovrabilità e migliore accelerazione rispetto agli autotreni) semirimorchio motrice Sagoma limite (codice della strada) Sagoma veicoli stradali: 4 m altezza, 2,55 larghezza 32

33 Unità di trasporto ferroviario Carro pianale per il trasporto di contenitori e casse mobili (questo carro è adatto anche, in generale, al trasporto di merce in contenitori non standard, ed anche di veicoli) 33

34 Si ha trasporto intermodale quando nel percorso fra l origine e la destinazione del trasferimento si utilizzano più modi di trasporto per esempio: strada-ferrovia-strada; strada-mare-strada. Generalmente si parla di trasporto combinato nel caso di trasporto intermodale strada-ferrovia. Nel trasporto combinato il semirimorchio è una unità di carico. 34

35 Unità di trasporto combinato (strada-ferrovia) Carri a tasca fissa: il carro è adatto a portare i semirimorchi, ma non ha parti mobili: il semirimorchio deve essere posizionato sul carro dall'alto tramite una gru. Carico e scarico verticale: Lift on Lift off (Lo-Lo) 35

36 Un carro a tasca fissa è il carro poche : unità di trasporto ferroviaria per il trasporto combinato strada-ferrovia. In esso vi è una tasca (francese: poche ) per l inserimento degli assi di un semirimorchio. Questi carri comunque possono portare anche contenitori e casse mobili 36

37 Carri a tasca mobile: sono stati sviluppati per consentire forme di intermodalità senza l'utilizzo di unità di movimentazione (le unità di movimentazione le vedremo dopo quelle di trasporto). Il carico si effettua con i trattori che spingono i semirimorchi, mentre lo scarico si effettua con i trattori che trainano i semirimorchi. 37

38 Un carro di questo tipo è il carro wippen (tedesco: ponte a bilico ) che è diffuso nella rete europea. E un carro a tasca mobile. Carico e scarico orizzontali: Roll on Roll off (Ro-Ro) 38

39 Il carro "Wippen è costituito da due semicarri accoppiati in modo permanente,

40 Caricamento orizzontale di un semirimorchio su un carro wippen 40

41 Semirimorchio bimodale è sia una unità di carico, sia una unità di trasporto, sia stradale, sia ferroviaria. I veicoli bimodali (semirimorchi bimodali) sono particolari semirimorchi, notevolmente rinforzati per resistere agli sforzi longitudinali, che hanno degli attacchi per dei carrelli ferroviari. Il treno viene formato associando successivamente carrelli ferroviari e semirimorchi bimodali. 41

42 Esempi di semirimorchio bimodale 42

43 Caratteristiche dimensionali del semirimorchio bimodale Caratteristiche tecniche carri intermodali Anche l autoarticolato completo, oltre al semirimorchio, può essere un unità di carico nel trasporto combinato strada ferrovia: ho la cosiddetta autostrada viaggiante. 43

44 Autostrade viaggianti (dette anche Autostrade ferroviarie ): treni composti da carri ultrabassi sui quali viaggino gli autoarticolati interi (compresa la motrice). Sul medesimo treno, viaggiano, in una apposita carrozza, anche gli autisti degli autoarticolati (per questo si parla di traffico accompagnato). Dal punto di vista economico il trasporto accompagnato è generalmente poco conveniente: poiché immobilizza le motrici stradali e i rispettivi conducenti per tutta la durata del percorso ferroviario. Tuttavia esso trova una ragione di essere nei vincoli imposti dai Paesi alpini riguardo l'attraversamento dei valichi da parte dei veicoli pesanti stradali. Nel caso dell autostrada viaggiante l autoarticolato completo può essere considerato un unità di carico. 44

45 Carro ultra basso tipo Saadkms con ruote di 360 mm di diametro (diametro normale delle ruote di un carro ferroviario: 900mm) 45

46 Le operazioni di carico e scarico avvengono in sequenza: è necessario perciò un tempo notevole per preparare il treno di autostrada viaggiante. 46

47 Carri modalohr permettono il carico, e lo scarico, di più carri contemporaneamente (essi inoltre hanno le ruote di diametro normale). Hanno piani di carico girevoli. Fonte: 47

48 Schema di carico dei carri modalohr Permettono una composizione dei treni molto rapida: necessitano però di piazzali per la composizione dei treni molto ampi. Fonte: 48

49 Si tratta di un trasporto che può essere utilizzato sia per il caso non accompagnato, sia per quello accompagnato ( su un carro possono essere trasportate due motrici od un semirimorchio).

50 EUROPA A 27 STATI Traffico merci - Spostamenti in EU27 Performance by Mode for Freight Transport billion tonne- kilometres Road Sea Rail Inland Waterway Pipeline Air 50

51 EU-27 Performance by Mode Road Freight Transport thousand mio tonne-kilometres Rail Inland Waterways Pipelines Sea Air Total ,2% 1,0% 20,8% 4,9% 23,5% 27,4% 25,2% per year 2,1% 0,1% 1,3% 0,3% 1,4% 1,6% 1,5% ,6% -3,4% 10,1% -4,8% 7,7% 4,0% 9,5% per year 1,5% -0,3% 1,0% -0,5% 0,7% 0,4% 0,9% ,9% 8,0% 13,6% 1,1% 5,9% 2,8% 5,3% 51

52 EU-27 Performance by Mode Freight Transport for Inland Modes Road 1000 mio tonne-kilometres Rail Inland Waterways Pipelines Total per year per year ,2% 1,0% 20,8% 4,9% 26,2% 2,1% 0,1% 1,3% 0,3% 1,6% 15,6% -3,4% 10,1% -4,8% 10,6% 1,5% -0,3% 1,0% -0,5% 1,0% 3,9% 8,0% 13,6% 1,1% 4,9% Road Modal split (%) Rail Inland Waterways Pipelines ,4 20,2 6,4 6, ,4 20,3 6,2 6, ,3 20,4 6,4 5, ,5 19,0 6,4 6, ,8 18,2 6,1 5, ,6 18,5 6,1 5, ,5 17,5 6,0 6, ,4 17,1 5,9 5, ,6 17,3 5,4 5, ,8 17,2 5,6 5, ,3 16,6 5,6 5, ,3 17,0 5,4 5, ,6 17,0 5,5 4, ,6 17,0 5,6 4, ,5 15,7 5,6 5, ,7 16,2 6,1 5,0 Source: tables 2.2.4c to Notes: Road: national and international haulage by vehicles registered in the EU-27 52

53 TRAFFICO MERCI - EUROSTAT- ITALIA Secondo Eurostat considerando solo i trasporti terrestri (strada, ferrovia, vie d acqua interne), le quote per il traffico delle merci, in tonnkm, in Italia* sono state le seguenti: Autotrasporto 90,4% 89,5% 89,8% 90,3% 88,5% 88,3% 90,4% 90,4% Ferrovie 9,6% 10,4% 10,1% 9,7% 11,4% 11,7% 9,6% 9,6% * il trasporto ferroviario e quello per vie d acqua interne si riferisce ai movimenti sul territorio nazionale senza riguardo alla nazionalità del veicolo.il trasporto stradale si riferisce invece a tutti i veicoli registrati in Italia (traffico nazionale ed internazionale). Per l Europa (a 15 stati) considerando solo i trasporti terrestri (strada, ferrovia, vie d acqua interne) abbiamo: Autotrasporto 78,7% 78,9% 79,1% 79,2% 78,5% 77,9% 79,0% 78% Ferrovie 14,1% 14,3% 14,1% 14,1% 14,9% 15,2% 14,4% 14,8% Vie d acqua interne 7,2% 6,8% 6,8% 6,8% 6,6% 6,8% 6,6% 7,2%

54 SISTEMI DI TRASPORTO E LORO CONSUMO ENERGETICO EU energy consumption in tons of oil equivalent per thousand unit of traffic (1 tonkm or 10 pkm) - source European Commission, year 2006 (source: EC) Rail Inland navigation Road Aviation Maritime Tonne of oil equivalent = 41,868 GJ = 11,63 MWh (OECD definition) 54

55 SISTEMI DI TRASPORTO E LORO SICUREZZA IN EUROPA Numero di morti in incidenti nell UE - anno 2006 (fonte Commissione Europea) Strada Ferrovia (*) 1370 Aereo 47 Nave n.d. (*) 25 in collisioni, 7 in deragliamenti, 360 presso passaggi a livello, 953 in investimenti, 25 in altre maniere 55

56 SISTEMI DI TRASPORTO E LORO SICUREZZA IN EUROPA Total revenue equivalent tonnkm in billions(1 eq. tonnkm = 1 tonkm or 10 pkm) by mode - source European Commission, Numero di morti in incidenti per miliardo di tonkm equivalenti percorse nell UE, anno 2006 year 2006 valore indice Strada , Ferrovia 482 2, Aereo 58 0,

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61 Forti investimenti, in tutta Europa, per invertire, o perlomeno arrestare, il trend di crescita della percentuale di traffico stradale: sia per il trasporto delle merci (soprattutto), sia per il trasporto delle persone. L intermodalità, ossia la combinazione ottimale dei vari modi di trasporto nella catena del viaggio fra l origine e la destinazione, è considerata, attualmente, la soluzione per l ottimizzazione del trasporto merci (nell ambito dell Unione Europea). 61

62 Trasporto intermodale (definizione): Si ha trasporto intermodale quando nel percorso fra l origine e la destinazione del trasferimento si utilizzano più modi di trasporto. Più in generale l'intermodalità si propone come un insieme di tecniche e di strategie (politiche e gestionali) rivolte all'utilizzo delle diverse modalità di trasporto in modo organizzato, con l'obbiettivo di utilizzare ciascuna modalità per quel segmento di domanda in cui essa è preferibile alle altre dai punti di vista: tecnico- trasportistico, economico, energetico e ambientale. 62

63 Si considerano, per estensione, in questa categoria anche i cosiddetti trasferimenti monomodali complessi : ossia quando fra l origine e la destinazione si utilizzano mezzi differenti (generalmente di capacità fortemente diversa fra loro) appartenenti allo stesso modo. Esempi di cicli monomodali complessi: - nel modo marittimo il "transhipment": navi madre e navi "feeder"; - nel modo stradale: autoarticolato sul tratto più lungo, piccolo furgone, veicolo a basso impatto ambientale, per ottimizzare la distribuzione delle merci in area urbana ( city logistics ). 63

64 Tipi di intermodalità: - Intermodalità tecnica: quando l intermodalità è imposta da caratteristiche geografiche o infrastrutturali. Solitamente rientra in questa categoria anche quella dovuta alla normativa: che può però essere considerata a parte, si parla allora di intermodalità normativa. Intermodalità imposta da caratteristiche geografiche: spostamenti fra l Italia e le isole; spostamenti fra l Italia e la Grecia (qui per la verità il percorso tutto strada c è e non è del tutto trascurabile). Intermodalità imposta da ragioni infrastrutturali: Tunnel sotto la Manica (sono costretto a passare alla modalità ferroviaria). Intermodalità normativa: la Svizzera, per esempio, ha limitato il passaggio di mezzi pesanti in attraversamento sul suo territorio. - Intermodalità economica: quando l intermodalità è conveniente per ragioni economiche. 64

65 Però in generale l intermodalità può comportare: - Aumento del costo di trasporto dovuto ai trasbordi delle unità di carico. - Aumento del tempo del viaggio. - Minore affidabilità e sicurezza per il carico (a causa dei trasbordi). Vantaggi: - Grazie alla concentrazione dei flussi su alcune tratte si possono utilizzare modi di trasporto, ferroviario, marittimo a corto raggio ( short sea shipping, in particolare le cosiddette autostrade del mare ), che permettono economie di scala rispetto al mezzo di trasporto. Ossia utilizzando un treno, o una nave, ho una diminuzione del costo di spostamento di un unità di carico per unità di lunghezza dello spostamento. - Queste modalità, ad economie di scala rispetto al mezzo di trasporto, modalità ferroviaria, modalità marittima, sono anche a minore impatto ambientale. 65

66 Attualmente il trasporto intermodale è caratterizzato: dall utilizzo delle unità di carico, da una sempre maggiore automatizzazione dei trasferimenti e da una migliore (attraverso l informatizzazione) gestione unitaria dell'intero ciclo di trasporto. Il miglioramento di queste caratteristiche tende ad aumentare l'efficienza, l'affidabilità del trasporto intermodale e perciò a renderlo concorrenziale rispetto all utilizzo, sull intero spostamento, del trasporto stradale che ha problemi rilevanti riguardo ai costi esterni (impatto ambientale, comprendendo in esso il problema, rilevante, della sicurezza stradale). Quando i costi esterni sono esplicitamente considerati l intermodalità economica si verifica con maggiore facilità. 66

67 Quindi riassumendo possiamo dire che le finalità principali trasporto intermodale delle merci sono: del - la diminuzione dei costi del trasporto attraverso le economie di scala di alcuni modi (ferrovia, trasporto marittimo a corto raggio) o di alcuni mezzi (per esempio navi madre ); - la diminuzione dei costi esterni dei trasporti (inquinamento, incidentalità, sottrazione del suolo ad usi alternativi) attraverso il riequilibrio modale (diminuzione della aliquota di trasporto merci su strada). 67

68 INTERMODALITA ECONOMICA (concetto- rappresentazione schematica) Costo O Trasferimento dell unità di carico D 68

69 Costo Porto in origine Costo O Interporto D Interporto Porto in destinazione O D 69

70 Però in generale con il trasporto intermodale la distanza (O-D) è maggiore rispetto al tutto strada. A C m2 B C m1 C m1 O C m1 D Cm1 : Costo del trasporto su strada Cm2 : Costo del trasporto per ferrovia o per mare Per avere intermodalità economica deve risultare: carico + OD Cm1 + scarico > carico + OA Cm1 + T + AB Cm2 + T BD C m1 + scarico Costo del trasferimento del carico 70

71 (OD - OA - BD) C > 2T + AB m1 C m2 Posto: y = OD - OA - BD; x = AB y > 2T C C + C m2 m1 m1 x Regione di intermodalità economica y C C m2 C m1 2T C m 1 x Per aumentare la regione di intermodalità economica posso abbassare il costo dei trasferimento, T, rendendolo sempre più automatizzato. 71

72 y Regione di intermodalità economica C C m2 m1 2T C m 1 x C m2 Posso, inoltre, abbassare il costo di, ossia del sistema di trasporto ad economia di scala: diminuisco il coefficiente angolare. Oppure alzare il costo di C m1, tassando il trasporto su strada: in quest ultimo caso abbasso l intercetta e diminuisco il coefficiente angolare. 72

73 Nella pratica ho un altro vincolo: y < x, in quanto, generalmente, portare la merce agli interporti comporta un allungamento dei percorsi. Regione di intermodalità economica y C m2 2 C m1 2T C m 1 45 La regione pratica di convenienza economica dell intermodalità si riduce notevolmente. x 73

74 Nel caso di porto in origine, o in destinazione, ho una sola T e non 2T: di conseguenza abbasso l intercetta. Per aumentare la regione di convenienza del trasporto intermodale devo in ogni caso diminuire i costi dell interscambio. Questo in particolare si ottiene attraverso: unitizzazione e standardizzazione dei carichi; automatizzazione dei trasferimenti di carico; unità di gestione e controllo dell intero ciclo del trasporto (questo comunque influisce soprattutto sull affidabilità e sicurezza dell intero ciclo di trasporto che comunque può essere considerato un costo). 74