#米国の港にはさらなる自動化が必要ですか？ #十09

https://www.construction-physics.com/p/do-us-ports-need-more-automation　より翻訳

10月1 日、国際港湾労働者協会（ILA）の4万7000 人の会員、主に東海岸とメキシコ湾岸の港の港湾労働者が、との契約条件に合意できなかったためにストライキを行った USMX, 、 港湾 事業者 と 雇用主 の 同盟。（西海岸の港は、別の組合である国際港湾 倉庫組合によって運営されており、引き続き開港した。) より高い賃金とともに、意見の相違の主な点は自動化でした。ILAはaを要求した 完全禁止 新しいポート自動化の導入について。ストライキは10月3 日に賃金引き上げの暫定合意で終了したが、 自動化をめぐる交渉 は1月15 日まで続く。

このストライキは、米国の港の質と、そのパフォーマンスを向上させるために港を自動化する必要がある程度についての議論を引き起こした。ほとんどの人は、労働組合が生産性を向上させる港湾の自動化を阻止していると（合理的に）考えてきた。1960 年代、港湾労働者組合は生産性を向上させる輸送用コンテナの導入に激しく抗議し、現 ILA 会長ハロルド ダゲットも苦情を申し立てた 高速道路料金所用の EZ パス 組合の雇用をなくすこと。ILA の訴訟は、港湾労働者（およびダゲット）の極めて高い賃金によって助けられていません ダゲットのビデオ “に経済全体を麻痺させると脅迫したり、ダゲットがそうしていると言われている事実 組織犯罪とのつながり.

しかし、ダゲット氏とILAは人々を大義に反抗させるために全力を尽くしているにもかかわらず、港湾自動化の主張は簡単ではない。米国の港が世界中の港に比べてパフォーマンスが低いのは事実ですが、これを完全に自動化の欠如のせいにするのは困難です。自動化されている港は世界中でほとんどなく、最も高度に自動化された港（米国を含む）が必ずしも最高のパフォーマンスを発揮するとは限りません。アメリカの港湾のパフォーマンス低下の背景には自動化の欠如があるかもしれないが、他にも多くの要因がある。
米国のコンテナ港のパフォーマンスは低い


2020 年以来、世界銀行は a コンテナポートパフォーマンスインデックス, 、船舶が港に滞在する期間に基づいて世界中の港をランク付けします。港で待っている船は貨物を輸送して利益を上げているわけではないため、船主はできるだけ早く港に出入りすることを望んでいます。アメリカの主要港は通常、このリストの一番下にランクされています。コンテナ量で米国最大の港であるロサンゼルスは 2023 年に #375 位にランクされ、ロングビーチ (2 位）は #373 位にランクされました。サバンナは395位、シアトルは360位にランクされました。アメリカの 5 つの最大のコンテナ港のうち、トップ 100 に入ったのはニューヨークとニュージャージーだけでした (#92)。平均すると、この指数によれば、米国の港は世界のどの国よりも悪い成績を収めています。


UNCTAD経由。

ポートのパフォーマンスを測定する他の尺度でも同じことがわかります。米国の港でコンテナを移動するのに中国の港の約 2 ～ 3 倍の時間がかかり、米国の港は他のほとんどの主要海運国の港よりも遅いです。


米国はバルク貨物とタンカーの取り扱いに関しては優れていますが、貨物の積み込み/積み下ろし率と船舶の待ち時間は平均か、平均をやや下回る程度にとどまっています。

UNCTAD経由。

この状況は新しいものではありません。少なくとも2010年代以来、アメリカのコンテナ港は東南アジアの港に比べて生産性が大幅に低下している。

Via JOC.

However, it’s not clear how much this can be blamed on automation.
The basics of port automation


ポートの自動化について話すとき、実際には、さまざまな程度に自動化できるさまざまなタスクのコレクションについて話します。コンテナの取り扱いの自動化を、船側または岸壁側のタスク、ヤード側のタスク、陸側のタスクの 3 つの異なるグループに大まかに分類できます。1 つ目はコンテナを船から海岸に移動させるのに必要な作業、2 つ目はコンテナを保管ヤード内で移動させるのに必要な作業、3 つ目は陸上輸送を介してコンテナを港から移動させるのに必要な作業です。

GAO を介したポート自動化の例。

コンテナを船に置くときは、一緒に取り付けられます ツイストロック 彼らが動き回らないようにするためです。これらのロックは、コンテナをロードした後、アンロードする前に接続し、切断する必要があります。これは、として知られるプロセスの一部です ラッシング （タイロッドやターンバックルの取り付けも含まれます）。ラッシングは自動化するのが難しいプロセスです（ただし、自動化されたツイストロックです） 存在する)、そしてそれはそうです ほとんど手動で行われます, 、高度に自動化されたポートでも。

コンテナツイストロック。

コンテナは大型で船内外に移動します 船舶から陸上へのクレーン. 。このプロセスの一部ではありますが 自動化できます, 、熟練した労働者はまだコンテナにクレーンを合わせる必要がありますが、その理由の 1 つは、コンテナがピックされるときに船がわずかに動いているためです。従来、これらのクレーンはクレーン自体に取り付けられたキャブから操作されていましたが、一部の港では遠隔操作を可能にするシステムが設置されています。

船舶から陸上へのクレーン、経由 ポートテクノロジー.

荷降ろしされたコンテナは通常、さまざまな種類の車両を使用して保管ヤードに移動されます。通常のトラックのように水平に移動するものもあれば、水平に移動するものもあります ストラドルキャリア, 、水平に動かすことができ、容器を持ち上げて積み重ねることができます。これらの操作は、を使用して自動化できます 自動誘導車両 （AGV）および 自動昇降車 （alvs）の。

AGV、経由 コネ.

保管ヤード内のコンテナは、吊り上げ車両または大型ガントリークレーンによって移動されます。ガントリークレーンには次の 2 つのタイプがあります レール 取り付け （RMGと呼ばれます）または装備されています 大型ゴムタイヤ これにより、レール（RTG と呼ばれる）を必要とせずに移動できるようになります。どちらのタイプのクレーンも自動化できます。

ゴム製疲れたガントリークレーン、経由 コルバス エナジー.

コンテナはヤードからトラックや鉄道を経由して港から陸地に移動します。コンテナはポート ゲートでチェックする必要があり、これらのゲート チェック操作の一部は、無線周波数 ID（RFID）や光学式文字認識（OCR）システムなどを使用して自動化し、コンテナの動きを自動的に追跡および更新することもできます。

自動化されたゲート システム経由 エンビジョン.

コンテナ ポートが “automated,” と呼ばれる場合、これは通常、無人搬送車やストラドル キャリア、自動ガントリー クレーン、遠隔操作の船舶から陸上へのクレーンなどのコンテナ移動技術を採用していることを意味します。ラッシングは自動ポートでも依然としてほとんど手動で行われており、“の非自動 ” ポート（米国のほとんどの大規模ポートを含む）でもゲート自動化システムが採用されています。
ポートの自動化と生産性


コンテナの取り扱いを自動化することで、港の生産性が向上しますか？それがそうであるのか、あるいはそれが欠如していることが米国の港のパフォーマンスが非常に悪い理由であるのかは明らかではありません。まず、この種の自動化を採用している港は世界中でほとんどありません。2021 年の時点で、世界には合計 1,300 以上のコンテナ ターミナルのうち約 63 の自動または半自動コンテナ ターミナルがあり、世界のコンテナ容量の約 4% にすぎません。自動化が採用されている場合は、多くの場合、単一のコンテナ ターミナルに限定されます 多くは特定のポートにいます, 、それぞれ異なる会社が運営している。

2021年頃の自動コンテナターミナル。各ドットは、既存または計画されている自動端末を表します。Via を PMA.

これらの自動端末のいくつかは米国にあります。たとえば、ロサンゼルスには 2 つの自動ターミナルがあり、姉妹港のロングビーチにはもう 1 つの自動ターミナルがあります。実際、国ごとに見ると、米国は運営する自動または半自動コンテナターミナルの数が最も多くなっています。

2022 年頃の国別の自動コンテナ ターミナル クナッツら.

自動化を採用したポートは、必ずしも特に効率的であるとは限りません。ロッテルダムは最初に自動化された港の 1 つであり（最初の自動ターミナルは 1993 年に開設されました）、現在では世界で最も高度に自動化された港の 1 つですが、その港湾パフォーマンス ランキングはわずか #91 で、比較的自動化されていないニューヨーク港を 1 ポイント上回っています。、チャールストン港とフィラデルフィア港（それぞれ#53港と#55港）をはるかに下回っています。同様に、米国の最も自動化された港であるロサンゼルスは世界ランキングの最下位に非常に近いですが、リストの上位 2 つの港（中国の陽山とオマーンのサラーラ）にはそれぞれ自動化されたターミナルが 1 つと 0 つしかありません。

他の分析でも同様に、自動化と効率的なポート操作の間に複雑な関係があることが示されています。A を マッキンゼー 調査 2017 年から、ポート オートメーションにより人件費が削減される一方で、実際には人件費が削減されることがわかりました 削減 港湾の生産性は 7 ～ 15% であり、労働力の節約は必ずしも投資を正当化するのに十分ではありませんでした。A を 2021 年のOECDレポート 同様に、“自動ポートは一般に、従来の対応物である ” および a よりも生産性が高くないことがわかりました 2024 年のGAOレポート また、米国港と国際港の両方で、自動化を採用した場合のパフォーマンスに対する “の混合効果 ” が見つかったことにも注目しました。世界的なコンテナターミナル運営会社である APM Terminals は 2021 年に、ロッテルダムの完全自動化ターミナル（Maasvlakte 2) は、古い非自動化ターミナル（Maasvlakte 1) よりもパフォーマンスが低いと述べました。A を 2021 年の調査 自動化された港湾運営者のうち、港湾運営者は一般に自動化から期待される恩恵を受けているものの、コンテナの取り扱いコストの削減を過大評価する傾向があることがわかりました（ただし、トラックのターンタイムなどに対する利益も過小評価していました）。

Via を クナッツら.

なぜポート自動化がより明白な勝利ではないのでしょうか？さまざまな要因が働いています。まず、自動コンテナ処理装置は必ずしも手動処理ほど機能するとは限りません。自動港湾運営者を対象とした GAO の調査では、自動化された設備には、コンテナをより近くに積み重ねることができ、場合によってはコンテナの移動が少なくて済むなどの利点がある一方で、数年間の稼働後でも、従来の設備よりも速度が遅く、能力が劣る場合があることが判明しました。自動クレーンは、雨や霧などの悪天候では人間が対処できないため、1 時間あたりのクレーンの移動が少なくなる可能性があります。オークランド港が自動荷役装置を導入しようとしたところ、自動跨ぎキャリアは手動の跨ぎキャリアのわずか 3 分の 1 の速度で動作し、しばしば危険で予測不可能な動作をすることが判明しました。オークランドは最終的に $4 億を費やした後（出荷遅延によりさらに数億を失った）自動化プロジェクトを放棄し、現在に至っています 変換 自動化されたストラドルは手動にまたがります。遠隔操作クレーンの性能も、同様の理由で期待外れになることがあります。

自動化された機器は人間のオペレーターよりも柔軟性が低く、人間が対処できる異常または予期せぬ状況に対応できません。たとえば、AGV は多くの場合、誘導された固定パスをたどります トランスポンダー 埋め込み コンクリートの中。そして、自動化は、安定した予測可能な量のコンテナーで最もよく行われます。しかし、コンテナ船が大型化するにつれて、コンテナの量が増えることがよくあります より少ない 安定しており、山や谷が増えています。非常に多様な量は、必要に応じて増減できる人間の労働力によってより簡単に処理できる可能性があります。

これに関連して、通常、既存のターミナルを改修するよりも、新しいグリーンフィールド コンテナ ターミナルに自動機器を設置する方が簡単です。労働の柔軟性を制限する組合の労働規則により、自動化された機器を最大限に活用することが困難になる可能性もあります。これら最後の 2 つの要因は、中国の港が米国の港よりも自動化による利点が大きい傾向にある理由の一部であると考えられます。

コンテナの荷降ろしと輸送は長い一連の作業ですが、自動化によって対処できるのはその一部だけです。操作が慎重に同期されていない場合、または自動化に関係のない他の要因（トラックのシャーシの可用性など）によってボトルネックになっている場合、自動化はあまり役に立ちません。逆に、待機と無駄を最小限に抑えるために操作を慎重に同期させることは、達成するために自動化を必要としません。2013 年、世界で最も優れたパフォーマンスを発揮したコンテナ ターミナルは、日本の横浜港にある非自動 APM ターミナルでした。古き良き時代のやり方によってこれを達成しました 継続的な改善 待ち時間をできるだけ切り取る方法。

自動化された機器はコンテナの取り扱い単価を削減しますが、この削減は機器の設置に必要な高額な初期コストによって相殺できます。自動港湾運営者を対象とした調査では、回収期間はほとんどの場合6年以上であり、米国の一部の運営者は回収期間を10年から20年と予想していることが判明した。これにより、将来予想されるコンテナ量が実現しない場合、自動化は危険になります。また、コンテナ量が多い非常に大きなポートでは、自動化が最も簡単に正当化される傾向があります。

Gao 経由。

自動化の生産性上の利点を実現するには、大量のボリュームが必要になる場合もあります。APM Terminalsは2021 年に、そのMaasvlakte 2 ターミナルは小さすぎて自動化のメリットを完全に達成できないと述べました:


“高度な自動化は、大量のボリュームを回転できる場合にのみ実現されますが、現時点ではこれでは不十分です。場合によっては、プロセスが依然として手動で実行されるため、実際には自動化する必要があります。ターミナルが同じ人員配置で拡張されると、より多くの量が処理され、生産性は意図したレベルになります。”
その他の米国の港湾生産性要因


規模の要因、グリーンフィールドとブラウンフィールドのサイト、および米国の港が自動化を最大限に活用することを困難にする（そして一般に効率的に運用することを困難にする）作業規則に加えて、米国の港のパフォーマンスを低下させる要因が他にもあります。

要因の 1 つは、ポートが行っている作業の種類です。米国のほとんどの港は “ですゲートウェイ” の港では、輸入品が国内に入り、輸出品は鉄道やトラックなどの陸上旅行を通じて出発します。対照的に、世界貿易のハブとして機能する一部の港は、さらに多くのことを行っています 積み替え, 、コンテナが1 つの船で到着し、別の船で出発する場所。たとえば、シンガポールには世界最大の港の 1 つがありますが、貨物のうちシンガポール人の輸出入はほとんどありません。

積み替え貨物は移動に時間がかからない傾向があり、積み替えの割合が大きい港は船舶の待ち時間で測定すると当然ながらパフォーマンスが高くなります。コンテナ ポート パフォーマンス インデックスでは、最もパフォーマンスの高いポートの多くが次のようになります サラーラ, カルタヘナ, 、 および タンジェ医学, 、 は主に積み替え港である。（もちろん、ジョーンズ法により、米国は国内貨物の積み替えを利用することが困難になっています。) 積み替え率が高いため、自動化装置の採用が容易になる可能性もありますが、これについては専門家の意見が分かれているようです。1

もう 1 つの主要なパフォーマンス要素は稼働時間です。成績の良い港は 24 時間年中無休で稼働する傾向がありますが、米国の港は 24 時間稼働していません。

稼働時間の制限は、もう 1 つの潜在的な問題、つまり調整の欠如に関連しています。私たちが指摘したように、効果的なコンテナの取り扱いには、すべての業務を調整して同期させる必要があり、アメリカの港が業務を特にうまく調整していないという証拠がいくつかあります。たとえば、ロサンゼルスとロングビーチでは、個々のターミナルに貨物を移動するための個別の鉄道システムがあり、システムが連携して動作しません。トラック運転手、造船所、コンテナを輸送する企業間の調整不足も、a の失敗の背後にあるようです プログラム 農家がオークランド港を通じて作物を出荷できるように設計されています。歴史的に、米国の港にはそうありました 任命制度が不足していた トラックが到着して貨物を拾うため;代わりに、トラックは単にランダムに到着するため、積み降ろしを待つ間に大量の渋滞が発生することがよくありました。そして、米国の港はトラック予約システムを採用しているようですが、まだ普遍的ではなく、完全に調整されているようには見えません（昨年の時点で、ロサンゼルスとロングビーチの港は導入していました） いくつかの異なる任命システム 所定の位置にあります。パンデミック後の主要港での貨物混雑中など 利用可能な倉庫スペースの不足 一時的な24/7港での作戦は成功とは言えなかった。の不足がしばしばあります トラックシャーシ または トラック ドライバーズ コンテナを港から移動する必要がありました 税関手続きは多くの場合時間がかかります そして調整されていません。

もう一つの考えられる問題は、インフラ投資が港湾コンテナの量に追いついていないことであり、この問題は2015年の連邦海事委員会の調査で浮き彫りになった。その一例が、 浚渫が不十分です 大型コンテナ船の取り扱い（外国建造浚渫船の使用を禁止する外国浚渫法によって問題はさらに悪化した）。アメリカ 港 最も 扱えません 非常に大きなコンテナ船です。2021 年には a 24,000-TEUコンテナ船 ロングビーチ港の小型船に貨物を降ろし、ロングビーチ港が貨物を陸上に積み替える必要がありましたが、湾が大型船が港にアクセスできるほど深くなかったため、時間のかかる作業が必要でした。
結論


自動化は、よく言っても、アメリカの港湾の生産性問題の部分的な説明のように思えます。米国は自動機器の導入において必ずしもそれほど遅れをとっているわけではなく、一部の人が考えているほど明確な勝利ではありません。自動化されたポートがたくさんあります（アメリカのものを含む！) 特に効率的に運用しないでください。自動化されていないポートも数多くあります。

もちろん、これは組合が今後すべての自動化を禁止することが正しいという意味ではありません。現時点では、自動化はこれまでで最悪です。より良く、より高性能になるだけであり、禁止すれば、たとえ今必ずしもそうでなくても、将来的にはポートの効率が妨げられるでしょう。1960年代に労働組合が輸送用コンテナの導入をうまく撃退していたら、米国（そして世界）がどれほど貧しかったか想像するのは難しい。生産性を向上させる新しいテクノロジーの導入を止めるべきではありませんが、実際にどのようなメリットが得られると期待されるのかについても現実的に考える必要があります。

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