TERMINAL CONTAINER OTTIMIZZAZIONE DEI SISTEMI HANDLING

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1 TERMINAL CONTAINER OTTIMIZZAZIONE DEI SISTEMI HANDLING Ing. Maria A. Bevilacqua 3/11/2011 1

2 Abstract Il lavoro analizza e studia soluzioni progettuali per migliorare le prestazioni dei terminal container in Italia. 2

3 Valutazione prestazioni di un terminal container DOMANDA OFFERTA MODELLO ANALITICO NO MISURE DI OUTPUT PRESTAZIONE DEL TERMINAL Parametri operativi accettabili? SI 3

4 Analisi della domanda Fonte: Drewry Shipping Consultants Traffico effettivo di contenitori unitizzato sul throughput portuale mondiale milioni di TEU EST-OVEST 43 % Dal 1970 al 2006 il numero NORD-SUD di container 17 movimentati % nel mondo si è centuplicato, passando INFRA-REGIONALI da 4,4 milioni di TEU 40 a % 440,4 milioni di TEU. 4

5 Analisi della domanda Confronto tra Porti del Nord Europa e del Sud Europa La ricerca di economie di scala ha spinto le compagnie armatoriali : Organizzare i servizi offerti, affermando le rotte Pendulum. Selezionare pochi scali marittimi (hub), a servizio delle navi più capienti (mother), collegati attraverso navi feeder. 5

6 Analisi dell offerta Tipologia di navi in ingresso; Struttura del terminal portuale; Macchine per la movimentazione; 750 TEU Navi Panamax TEU Navi Post- Panamax TEU Canali di accesso; Navi Malaccamax Lunghezza banchina; TEU Profondità al piede dell attracco Navi Super Post-Panamax 7000 TEU Genova 6

7 Capacità terminal container Dipende dalla capacità dei singoli sub sistemi e può essere riferita : Al quantitativo di merce trasferito dalla nave in banchina e viceversa (TEU/h); Alla capacità di immagazzinamento ( H impilaggio ); Alla capacità di trasporto verso l entroterra (gomma, ferro); La funzionalità di ogni sub sistema condiziona la funzionalità dell intero processo produttivo e l ottimo va cercato tra gli interessi degli operatori e tra quelli degli armatori. 7

8 Formulazione del modello analitico INPUT l:tasso medio di arrivi; s: numero degli accosti in banchina; TEU/anno; s OCCUPATO Arrivo delle navi s LIBERO OUTPUT D(os) R (TEU/giorno) q (TEU/nave) P(n): distribuzione di Poisson (arrivi); P(t): distribuzione di Erlang (t servizio) SERVIZIO FIFO M/ M / s / Tempo di attesa Operazioni di carico e scarico Probabilità di una nave di attendere in coda Tempo di attesa medio in coda Tempo di attesa medio nel sistema 8

9 . Formulazione del modello analitico Fonte: Dalla Chiara B. Sistemi di Trasporto Intermodale progettazione ed esercizio Metodo giudicato dall UNCTAD (United Nations Conference on Trade and Development) Detto T il periodo nel quale vengono analizzate le operazioni portuali e Pn,s la probabilità che in tale periodo siano presenti n navi in porto definiamo: Grado di occupazione della banchina Come indice di occupazione viene assunto il prodotto: s *(DO)s Il numero medio di navi servite da s accosti, n b,s nel periodo T viene così definito: (Eq.2) (Eq.1) Definite R e Q scriviamo: Q = RT ( Dall (Eq.1) e (Eq.2) si ottiene la relazione generale: 9

10 Applicazione del modello analitico l=tasso medio degli arrivi schedule Maersk Line; MSC CMA-CGM. 10

11 I risultati dell applicazione analitica ROTTERDAM APM AMBURGO EUROGATE AMBURGO CTB VALENCIA Principe Felipe y Este GENOVA VTE SECH LA SPEZIA LSCT LIVORNO TERMINAL DARSENA TOSCANA Q (TEU/ANNO) AREA (h) LUNGHEZZA BANCHINA (m) ACCOSTI -s MASSIMO PESCAGGIO (m) , , GRU DA BANCHINA rendimento reale (TEU/mq) 2,60 2,64 1,86 1,17 0,90 1,20 4,21 1,43 (DO)s grado di occupazione della banchina 0,7 0,6 0,66 0,75 0,55 0,43 0,64 0,54 numero medio di navi nel sistema R: potenzialità dell'accostocapacità giornaliera di movimentazione per accosto -TEU s/giorniq: carico mediamente movimentato per nave (TEU/nave) m: tasso medio di servizio (navi s/ giorno) 1,08 1,02 1,0389 1,19 1,10 1,3 1,16 1,06 Wws: tempo medio di attesa in coda (giorni) 0,17 0,16 0,07 0,45 0,2 0,58 0,33 0,11 Ws : tempo medio in attesa nel sistema (giorni) 1,1 1,04 1,04 1,29 1,2 1,34 1,19 1,05 C grado di congestione 16% 14% 7% 35% 15% 43% 27% 11% 11 A fronte di un grado di occupazione della banchina minore, i tempi di attesa nel sistema dei porti italiani sono maggiori rispetto ai competitor

12 Applicazione del modello al caso studio SECH Genova Simuliamo due scenari A :M.B. (gestionale) B: P.G.R. L obiettivo è aumentare la potenzialità del SECH migliorandone le prestazioni. 12

13 Terminal Container Sech Scenario attuale Layout RIBBON per export Layout a BLOCCO per import 19/05/

14 Terminal Container Sech Scenario attuale AREA TOTALE BANCHINA PROF. (Piede dell opera) GRU DA BANCHINA 20 h 500 m 14,5 m 4+1 RTG 6+2 RMG 6 TRATTORI PORTUALI REACH STACKERS CARRELLI ELEVATORI IMPIANTO FERROVIA RIO 27 tractors + 27 trailers (40 ) binari operativi Capacità 18 carri da 60 ciascuno PRODUTTIVITA' ATTUALE FASE I FASE 2 FASE3 Mediamente il terminal ospita 4 navi a settimana Capacità (max.) TEU che movimentano TEU /nave MOVIMENTAZIONE DEL CARICO NAVE/BANCHINA BANCHINA/PIAZZALE PIAZZALE/DEPOSITO CICLO carico+solleva mento+ rotazione + scarico Viaggio + scarico carico + spostamento TEMPO DI CICLO 3 min. 4.4 min. 2 min. PRODUTTIVITA' 18 spostamenti/h ( 1X 20' opp. 1X40') 13 spostamenti/h 30 spostamenti/h stack da 100 NUMERO DI MACCHINE UTILIZZATE 1 GRU DA BANCHINA 2 SEMIRIMORCHI O 1 RTG-RMG 14

15 Terminal Container Sech Scenario A OBIETTIVO: Aumentare la potenzialità d accosto (TEU/giorno) attraverso GRU DA BANCHINA DOPPIO SPREADER SISTEMI AGV PERCORSI BREVI E LINEARI Lo scenario propone nuove tecnologie e capaci di svincolare UN tra SOLO loro le TIRO prestazioni MOVIMENTA dei sub sistemi. 2 CONTAINER DA 40 OPPURE 4 CONTAINER 20 15

16 Layout RIBBON per export ed export Terminal Container Sech Scenario A AREA TOTALE 20 h LUNGHEZZ A BANCHINA PROFONDIT A (al piede dell opera) 500 m 14,5 m PRODUTTIVITA' SCENARIO A MOVIMENTAZIONE DEL CARICO CICLO TEMPO DI CICLO PRODUTTIVITA' MACCHINE UTILIZZATE GRU DA BANCHINA 4+1 (doppio spreader) RMG 6 AVG 6 IMPIANTO FERROVIAR IO 3 binari operativi Capacità 18 carri da 60 ciascuno FASE I FASE 2 FASE3 NAVE BANCHINA BANCHINA PIAZZALE PIAZZALE DEPOSITO carico+sollevamen to+ rotazione +scarico carico+viaggio+sca rico carico +spostamento 4 minuti 20 spostamenti /h ( 4X 20' o 2X40') 1 GRU DA BANCHINA 40 sec. 90 spostamenti/h. 1 AGV 2 min 30 spostamenti /h stack da RTG- RMG 16

17 Terminal Container Sech Scenario B Il Piano Regolatore del porto di Genova prevede per il bacino Sanpierdarena, un area a funzione commerciale. L area nei pressi del Porto Antico, provvista di ferrovia, comprende il terminal container SECH e l ampliamento della Calata Bettolo 17

18 Terminal Container Sech Scenario B OBIETTIVO: Aumentare il numero degli accosti attraverso REALIZZAZIONE DELLA BANCHINA SUD TOMBAMENTO LUNGHEZZA DELLO SPECCHIO 700 m D ACQUA BANCHINA PROFONDITA (al piede dell opera) 17 m AREA 18 h NAVI IN INGRESSO TEU CAPACITA DI STOCCAGGIO TEU/anno 18 m 18

19 Simulazioni attraverso il modello Scenario A Riformulazione dell offerta R incrementato S = 1 Misure di output: Diminuisce Tempo medio in attesa nel sistema. Grado di occupazione della banchina Il terminal può movimentare altri container. Scenario 1 A: arrivano 7 navi container a settimana. Scenario 2 A: il numero di navi a settimana è pari a 4 ma movimentano in più TEU 19

20 Simulazioni attraverso il modello Scenario B S = 3 (DO)s grado di occupazione della banchina Q TEU/ANNO R: Potenzialità dell'accosto (TEU /giorno accosto) Riformulazione dell offerta SCENARIO ATTUALE SCENARIO B SCENARIO 1B SCENARIO 2B 0,43 0,18 0,61 0, q: carico mediamente movimentato per nave (TEU/nave) m: tasso medio di servizio per 1,31 3 1,14 1,02 accosto(navi/giono) P(0) 0,57 0,5 0,14 0,14 Ww,s tempo medio di attesa in coda Ws tempo medio in attesa nel sistema (giorni) C grado di congestione 0,59 0,008 0,29 0,3 1,35 0,5 1,17 1,2 43% 1% 25% 23% s incrementato Misure di output: Diminuisce Tempo medio in attesa nel sistema Grado di occupazione della banchina Il terminal può movimentare fino a container. Scenario 1 B: raddoppia il numero di navi container in ingresso 14 a settimana Scenario 2 B: il numero di navi a settimana è pari a 4 ma movimentano 1500 TEU/nave per accosto 19/05/

21 Valutazione dei costi Scenario A: Ottimizzazione dei sub sistemi Scenario B: Ampliamento dell area Intervenire sul piazzale attraverso l ottimizzazione degli spazi e l utilizzo di tecnologie costa meno rispetto alla progettazione di nuovi accosti. 21

22 Conclusioni Il sistema dello scenario da me ipotizzato per il SECH al minimo costo di realizzazione è capace di potenziare l accosto e gestire il piazzale in modo da Non creare vincoli tra i sub-sistemi del terminal; Incrementare la movimentazione con tempi di attesa minori. La soluzione progettuale se applicata nelle realtà dei terminal container nazionali ha dunque delle risposte positive ed immediate. 22