Diese Studie analysiert die Umschlagleistung eines Leercontainerdepots, das verschiedene Reedereien im Hafen von Valparaíso, Chile, bedient. Mit Hilfe eines diskreten Ereignissimulationsmodells, das in Simio erstellt wurde und mit einer SQL-Server-Datenbank interagiert, versuchen wir, die Stapelungsstrategien für Container zu verbessern und das Layout des Depots so umzugestalten, dass die Umschlagzeiten der Lkw sinken.
Der internationale Handel ist ein Schlüsselfaktor für die Entwicklung der Weltwirtschaft. Zwei wichtige Elemente für die Effizienz dieses Logistikprozesses sind der Landtransport von Gütern und der Leercontainerumschlag. In dieser Arbeit stellen wir eine Analyse der aktuellen Umschlagvorgänge in einem Leercontainerdepot (ECD) vor, das Dienstleistungen für Schifffahrtslinien anbietet, die mit dem großen Hafen von Valparaíso arbeiten.
In ihrer jüngsten Studie unterscheiden Carlo et al. (2014) zwischen den folgenden Hauptentscheidungsproblemen, die sich beim Betrieb eines Lagerplatzes ergeben: (1) Gestaltung des Lagerplatzes, (2) Zuweisung von Lagerplätzen für Container, (3) Disposition und Routenplanung von Materialumschlaggeräten für die Ein- und Auslagerung von Containern und (4) Optimierung der Umlagerung von Containern. Die von uns betrachteten Probleme sind die Layoutgestaltung des Lagers (in Bezug auf die Abmessungen der Stapelbereiche), die Zuweisung von Blockflächen für jeden Kunden des Lagers, der Verkehrsfluss der Lkw und die Einlagerungs- und Auslagerungsstrategien.
Ziel unserer Analyse ist es, die derzeitige Leistung der betrieblichen Strategien im Zusammenhang mit dem Stapeln von Leercontainern im Depot zu ermitteln und Empfehlungen für verbesserte Stapelstrategien und möglicherweise für eine Neugestaltung des Depotlayouts abzuleiten. Die Stapelvorgänge in diesem Leercontainerdepot werden stark von der Marketingstrategie des Depots und den mit den Reedereien geschlossenen Verträgen beeinflusst. Diese Verträge sehen eine gebührenfreie Lagerzeit vor, was die Motivation für eine FIFO-Politik (First In, First Out) bei der Abfertigung von Leercontainern schafft. Dieses Merkmal unterscheidet sich von den Abläufen in den Werften eines Hafencontainerterminals. Aus diesem Grund stellt unsere Arbeit einen neuen Beitrag dar, indem sie eine andere Anwendung der Stapelpolitik in einem Unternehmen (ECD) analysiert, die in der Literatur selten untersucht wird.
Das Valparaíso-Depot ist in zwei Hauptbereiche unterteilt: Kühlcontainer und Trockencontainer. Wir betrachten nur die Vorgänge im Bereich der Trockencontainer. Abbildung 1 zeigt einen Überblick über das ECD. Sowohl leere als auch beladene Lkw kommen durch den Trockeneingang an und erreichen die Gate Control, wo die Ein- und Ausgänge bearbeitet werden. Die ankommenden Container werden auf der Hauptstraße inspiziert, wo sie nach Typ (20ˊ oder 40ˊ) sortiert und als betriebsbereit oder beschädigt eingestuft werden. Die Lkw erreichen die Kontrollzone über Straße 1 (Einbahnstraße). Alle anderen Straßen sind 2-Wege-Straßen und breit genug für Ladekräne, um beide Arten von Containern zu transportieren. Es gibt einen Wartungsbereich, in dem die Container repariert werden. Die hintere Straße dient als Zufahrtsspur für Gate-Out-Lkw, die einen Container aus einem bestimmten Block abholen, und als Ausfahrtsspur für alle Lkw. Die verschiedenen Abschnitte sind in Containerblöcken mit einer Kapazität von acht Containern in der Tiefe und sieben Containern in der Höhe organisiert, die je nach Größe und Klasse einem bestimmten Kunden zugewiesen sind.
Wir verwenden ein ereignisdiskretes Simulationsmodell mit einer entsprechenden Datenbank, um verschiedene Stapelstrategien und Depotkonfigurationen zu bewerten. Zu den wichtigsten Leistungskennzahlen gehören die erwartete Umschlagzeit der Lkw, die Verweildauer der Container und die Auslastung des Hofkrans.
Um die Abläufe im Depot darzustellen, wurden Daten aus drei Quellen gesammelt. Erstens nutzten wir eine von der ECD durchgeführte Studie, in der Daten zum Ankunftsprozess gesammelt wurden. Zweitens sammelten wir unsere eigenen Felddaten zu verschiedenen Prozesszeiten, und drittens gewährte das Depot Zugang zu den Daten in seiner ERP-Datenbank. Anhand dieser Informationen haben wir das folgende Simulationsszenario erstellt. Die Betriebszeiten sind von 8:00 Uhr bis 18:30 Uhr. An Tagen mit hoher Nachfrage wird die Arbeitsschicht auf die Nacht ausgedehnt (24-Stunden-Betrieb), allerdings nur für die Disposition. Während der Mittagspause wird die Dienstkapazität um die Hälfte reduziert. Die vier vorhandenen Toplifter arbeiten mit einer FIFO-Anforderungsreihenfolge. Die Umladung von Containern erfolgt in Zeiten geringer Nachfrage. Die Bedienung der im Depot eintreffenden Lkw erfolgt nach dem FIFO-Prinzip, mit Ausnahme von Massentransporten (in der Regel im Zusammenhang mit Umpositionierungsvorgängen einer Reederei). Jeder Block des Depots ist einem einzigen Kunden zugewiesen, und die Container werden nach Zustandsklassen getrennt (die beiden Klassen können im selben Block gemischt werden, wenn es im Depot zu einer Überfüllung kommt). Beschädigte Container werden in den Wartungsbereich gebracht, und reparierte Container werden zurück zum Yard gebracht und an geeigneten Stellen gestapelt.
Das Simulationsmodell ist mit der SQL-Datenbank integriert, die wir aus den gesammelten Daten erstellt haben. Ein wichtiger Aspekt für die Einsatzzeit eines Krans ist die Position des Containers innerhalb eines Blocks, den er gerade auslagert. Es kann sein, dass mehrere Container ihren Standort gewechselt haben und ihre neuen Positionen aktualisiert werden müssen. Der Zweck der Datenbank besteht darin, den aktuellen Zustand (Standort) aller Container zu speichern. Die Simulation interagiert mit der Datenbank, um den Zustand des Systems zu aktualisieren und Berechnungen bezüglich der Containerbewegungszeiten durchzuführen, die mit der Auslagerung einer Einheit oder der Neuaufteilung und Reorganisation eines Blocks verbunden sind.
Der anfängliche Versuchsplan umfasst mehrere Stufen der folgenden Faktoren: Anzahl der Remarshaling-Aktivitäten und Richtlinien für die Auslagerung von Containern. Die ersten Ergebnisse zeigen relevante Kompromisse zwischen der Umschlagzeit der Lkw und der Häufigkeit des Umstellens von Blöcken (was sich auf die Kranauslastung auswirkt) sowie zwischen der Flexibilität der Auslagerungsstrategie und der Verweilzeit der Container.
Zu den weiteren Experimenten gehört die Evaluierung verschiedener Auslagerungsstrategien (hinsichtlich der Bedingungen für die Umlagerung eines Blocks, der Reihenfolge, in der die Blöcke ausgelagert werden, der für diese Aufgabe zugewiesenen Ressourcen, der Häufigkeit und der zulässigen Zeit für diese Aufgabe usw.). Eine zweite Gruppe von Faktoren, die zu bewerten sind, sind die Zuweisung von Stellplätzen für verschiedene Containerklassen und das allgemeine Layoutdesign des Depots. Auch die Richtlinien für die Positionierung von Gate-in-Containern und für die Beschaffung geeigneter Gate-out-Container werden geändert.