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Estudio de la zona de almacenaje de una terminal marítima de contenedores basado en simulación

Dep. Organización Industrial y Gestión de

Empresas II

Escuela Técnica Superior de Ingeniería

Universidad de Sevilla

Sevilla, 2014

Proyecto Fin de Grado

Grado en Ingeniería de las Tecnologías

Industriales

Estudio de la zona de almacenaje de una terminal

marítima de contenedores basado en simulación

Autor: Luis Arévalo Evans

Aurelio López Madroñal

Tutor: Pablo Cortés Achedad

Carlos Arango Pastrana

Proyecto Fin de Grado

Grado en Ingeniería de las Tecnologías

Industriales

Estudio de la zona de almacenaje de una terminal

marítima de contenedores basado en simulación


Tutor: Carlos Arango Pastrana

Dep. Organización Industrial y Gestión de

Empresas II



Sevilla, 2014



i

Trabajo Fin de Grado Ingeniería

de las Tecnologías Industriales

Estudio de la zona de almacenaje de una

terminal marítima de contenedores basado en

simulación

Autor:

Luis Arévalo Evans

Tutor:

Carlos Arango Pastrana

Dep. de Organización Industrial y Gestión de Empresas II



Sevilla, 2014


ii

Trabajo Fin de Grado: Estudio de la zona de almacenaje de una terminal marítima de

contenedores basado en simulación


Tutor: Carlos Arango Pastrana

El tribunal nombrado para juzgar el Proyecto arriba indicado, compuesto por los siguientes

miembros:

Presidente:

Vocales:

Secretario:

Acuerdan otorgarle la calificación de:

Sevilla, 2014

El Secretario del Tribunal


iii

Introducción

Hoy en día, el Comercio Internacional ha evolucionado hasta un punto en el que ninguna nación

puede permitirse ser autosuficiente. A distintos niveles, todos los países participan en el proceso

de vender lo que producen y adquirir aquello de lo que carecen: ninguno puede depender de sus

recursos propios, por lo tanto, la incidencia del factor transporte es fundamental, en especial

aquel que mueve el 90% de los bienes a nivel mundial: el Transporte Marítimo Internacional.

La gran competencia dentro del sector y la preocupación actual por el agotamiento de los

recursos naturales, unidos al crecimiento del transporte marítimo internacional que se está

produciendo desde sus comienzos y la previsión de que siga haciéndolo, son factores que están

influyendo en gran medida en los cambios que se están llevando a cabo dentro del sector para

seguir haciéndolo cada vez más eficiente y respetuoso con el medio ambiente. Por ello, es de

vital importancia optimizar cada proceso y cada recurso para poder cumplir los objetivos de

mejora que se plantean minimizando los costes, el impacto medio ambiental y el tiempo

empleado.

Este proyecto se centra en el funcionamiento de las terminales marítimas de contenedores,

prestando especial atención a las grúas RTG, las cuales, se encargan de manipular los

contenedores dentro de los bloques que conforman la zona de almacenaje. Debido a su alto

coste, es el recurso en que nos centraremos en el estudio realizado en este proyecto.


iv

Agradecimientos A Carlos Arango y Pablo Cortés por su tiempo y dedicación.

A mis familiares y amigos, por su apoyo durante estos duros años de carrera.


v


vi

Índice

1. Conceptos básicos de una terminal marítima de contenedores ............................................. 1

1.1. Terminal marítima de contenedores .............................................................................. 1

1.1.1. Subsistema de carga-descarga de contenedores .................................................... 1

1.1.2. Subsistema de almacenamiento de contenedores .................................................. 3

1.1.3. Subsistema de recepción y entrega terrestre .......................................................... 5

1.1.4. Subsistema de conexión interna ............................................................................ 7

1.2. Tipos de terminales de contenedores portuarias según su conectividad ....................... 8

1.2.1. Puerto hub ............................................................................................................. 8

1.2.2. Puerto Gateway ................................................................................................... 10

1.3. El contenedor y sus diferentes tipos ............................................................................ 11

1.4. Equipos de manipulación y transporte de contenedores en TCPs ............................... 13

1.4.1. Grúas pórtico de muelle ...................................................................................... 13

1.4.2. Grúas pórtico de almacenamiento ....................................................................... 16

1.4.3. Carretilla pórtico ................................................................................................. 18

1.4.4. Grúas polivalentes ............................................................................................... 20

1.4.5. Equipos de manipulación frontal ......................................................................... 21

1.4.6. Cabezas tractoras con plataformas ...................................................................... 22

1.4.7. Remolque portacontenedor autocarga ................................................................. 23

1.4.8. Multitrailer system (MTS) .................................................................................. 23

1.4.9. Vehículos auto-guiados ....................................................................................... 24

1.5. Buques portacontenedores ........................................................................................... 26

1.5.1. Aparición y evolución de los buques portacontenedores .................................... 26

1.5.2. El futuro de los buques portacontenedores, el triple e ......................................... 28

1.6. Terminales de contenedores automatizadas ................................................................ 31

2. Transporte marítimo mundial .............................................................................................. 33

2.1. Influencia del transporte marítimo en la economía ..................................................... 33

2.2. Evolución de las cantidades transportadas .................................................................. 35

2.3. La flota marítima mundial en la actualidad ................................................................. 37

2.4. Impacto medioambiental del transporte marítimo ....................................................... 38

2.5. El transporte marítimo de contenedores como pieza clave en el transporte intermodal

internacional ............................................................................................................................ 40

3. Operativa en una terminal de contenedores ........................................................................ 42

3.1. Operativa de buque...................................................................................................... 43


vii

3.1.1. Asignación de muelle .......................................................................................... 43

3.1.2. Planificación de Estiba en el buque o Plan maestro de muelle ........................... 43

3.1.3. Problema de programación de grúas de muelle ................................................... 44

3.2. Operativa de almacenaje y apilado .............................................................................. 44

3.2.1. Localización de contenedores en la zona de almacenamiento ............................ 45

3.2.2. Relocalización de contenedores .......................................................................... 45

3.3. Operativa de transferencia ........................................................................................... 45

3.3.1. Optimización del transporte en muelles .............................................................. 45

3.3.2. Optimización del transporte terrestre .................................................................. 46

3.3.3. Optimización/Programación de las grúas ............................................................ 46

4. Simulación ........................................................................................................................... 47

4.1. Introducción y conceptos fundamentales .................................................................... 47

4.1.1. Modelado de sistemas ......................................................................................... 48

4.1.2. Métodos usados para modelar sistemas ............................................................... 49

4.1.2.1. Grafo de Eventos ......................................................................................... 49

4.1.2.2. Diagrama de Ciclo de Actividades .............................................................. 50

4.2. Desarrollo de la simulación ......................................................................................... 50

4.3. Aplicaciones de la simulación ..................................................................................... 51

4.4. Simulador Arena ......................................................................................................... 52

4.4.1. Características del software Arena ...................................................................... 53

4.4.2. Conceptos básicos para la simulación con Arena................................................ 55

4.5. Modelo de simulación de una TCP ............................................................................. 58

5. Estudios, resultados obtenidos y conclusiones .................................................................... 62

5.1. Consideraciones previas .............................................................................................. 62

5.2. Primer estudio ............................................................................................................. 62

5.2.1. Resultados primer estudio ................................................................................... 64

5.2.2. Conclusiones primer estudio ............................................................................... 71

5.3. Segundo estudio .......................................................................................................... 72

5.3.1. Resultados segundo estudio ................................................................................ 73

5.3.2. Conclusiones segundo estudio............................................................................. 80

5.4. Tercer estudio .............................................................................................................. 81

5.4.1. Resultados tercer estudio ..................................................................................... 82

5.4.2. Conclusiones tercer estudio ................................................................................. 87

5.5. Cuarto estudio ............................................................................................................. 87


viii

5.5.1. Resultados obtenidos ........................................................................................... 88

5.5.1.1. Hilera 1 ........................................................................................................ 88

5.5.1.2. Hilera 2 ....................................................................................................... 92

5.5.1.3. Hilera 3 ........................................................................................................ 96

5.5.2. Comparación de resultados obtenidos ................................................................. 99

5.5.3. Conclusiones cuarto estudio .............................................................................. 101

Bibliografía ............................................................................................................................... 102


ix

Índice de imágenes

Imagen 1 Grúas pórtico de muelle durante una operación de descarga de un buque .................... 3

Imagen 2 Zona de almacenaje ....................................................................................................... 5

Imagen 3 Entrada por carretera del puerto de contenedores de Salermo, Italia ............................ 6

Imagen 4 Cabezas tractoras con plataformas ................................................................................ 7

Imagen 5 Fotografía aérea Puerto Bahía de Algeciras .................................................................. 9

Imagen 6 Puerto seco de Madrid ................................................................................................. 10

Imagen 7 Fotografía aérea Puerto de Rotterdam ......................................................................... 10

Imagen 8 Grúa pórtico de muelle ................................................................................................ 14

Imagen 9 Grúa pórtico recrecida ................................................................................................. 15

Imagen 10 RTG durante una operación de carga ........................................................................ 17

Imagen 11 RMG descargando contenedores de un tren .............................................................. 18

Imagen 12 Carretilla pórtico........................................................................................................ 19

Imagen 13 Grúa polivalente ........................................................................................................ 20

Imagen 14 Cargador frontal ........................................................................................................ 21

Imagen 15 Grúa apiladora ........................................................................................................... 22

Imagen 16 Cabeza tractora desplazándose por la zona de almacenaje ....................................... 22

Imagen 17 Remolque portacontenedor autocarga ....................................................................... 23

Imagen 18 Multitrailer ................................................................................................................ 23

Imagen 19 Sistema multitrailer dos alturas ................................................................................. 24

Imagen 20 AGVs ......................................................................................................................... 24

Imagen 21 AGV .......................................................................................................................... 25

Imagen 22 ALV ........................................................................................................................... 26

Imagen 23 Ideal X (1956) ........................................................................................................... 27

Imagen 24 El Ideal X en su primer viaje en Port Newark en el año 1956 .................................. 27

Imagen 25 Maersk Mc-Kinney Moller, el primer triple E .......................................................... 29

Imagen 26 Terminal de contenedores automatizada puerto de Hamburgo ................................. 32


x

Índice de figuras

Figura 1 Layout de una terminal marítima de contenedores portuaria ......................................... 8

Figura 2 Principales tipos de contenedores ................................................................................. 12

Figura 3 Grúa pórtico de muelle ................................................................................................. 13

Figura 4 Evolución de las grúas pórtico ...................................................................................... 15

Figura 5 Grúa RTG ..................................................................................................................... 16

Figura 6 Grúa RMG .................................................................................................................... 17

Figura 7 Carretilla pórtico ........................................................................................................... 18

Figura 8 Evolución de los buques portacontenedores ................................................................. 28

Figura 9 Emisión de CO2 Triple E .............................................................................................. 30

Figura 10 Comparativa del crecimiento del PIB y del comercio marítimo y mundial de

mercancías ................................................................................................................................... 34

Figura 11 Esquema transporte intermodal .................................................................................. 40

Figura 12 Red de autopistas marítimas europea .......................................................................... 41

Figura 13 Flujo de contenedores típico en una TCP ................................................................... 42

Figura 14 Grafo de eventos ......................................................................................................... 50

Figura 15 Diagrama de Ciclo de Actividades ............................................................................. 50

Figura 16Análisis de sistemas existentes .................................................................................... 52

Figura 17 Simulación etapa previa al diseño de nuevos sistemas ............................................... 52

Figura 18 Estructura jerárquica ARENA .................................................................................... 53

Figura 19 Ventana principal de Arena ........................................................................................ 55

Figura 20 Panel de Procesos Básicos de Arena ........................................................................... 56

Figura 21 Panel de Procesos Avanzados de Arena ..................................................................... 57

Figura 22 Panel de Traslados Avanzados de Arena ..................................................................... 58

Figura 23 Layout TCP simulación .............................................................................................. 59

Figura 24 Llegada de trenes ARENA ......................................................................................... 59

Figura 25 Llegada de buques ARENA ........................................................................................ 60

Figura 26 Llegada de camiones ARENA .................................................................................... 60

Figura 27 Bloque 1 ARENA ....................................................................................................... 61

Figura 28 Estrategia 1.1 .............................................................................................................. 62


Figura 30 Distribución tareas. Estudio 1.1 .................................................................................. 63


Figura 32 Tiempo tareas descarga y carga. Estudio 1.1 .............................................................. 64

Figura 33 Tiempos de tareas. Estudio 1.1 ................................................................................... 65

Figura 34 Tareas atendidas por hora por las RTGs. Estudio 1.1 ................................................. 65

Figura 35 Número de cabezas tractoras en uso. Estudio 1.1 ....................................................... 66

Figura 36 Tiempo tareas descarga y carga. Estudio 1.2 ............................................................. 67

Figura 37 Tiempo tareas. Estudio 1.2 ......................................................................................... 67

Figura 38 Tareas atendidas por hora por las RTGs. Estudio 1.2 ................................................. 68

Figura 39 Número de cabezas tractoras en uso. Estudio 1.2 ....................................................... 68





xi


Figura 44 Tareas de descarga y carga. Estudio 2.1 ..................................................................... 74


Figura 46 Tareas atendidas por las RTGs por hora. Estudio 2.1 ................................................. 75

Figura 47 Cabezas tractoras en uso. Estudio 2.1 ......................................................................... 75

Figura 48 Tiempos de descarga y carga. Estudio 2.2 .................................................................. 76


Figura 50 Tareas atendidas por las RTGs por hora. Estudio 2.2 ................................................. 77

Figura 51 Cabezas tractoras en uso. Estudio 2.2 ......................................................................... 78

Figura 52 Estrategia 3 ................................................................................................................. 81

Figura 53 Distribución tareas. Estudio 3 ..................................................................................... 81

Figura 54 Tiempo tareas descarga y carga. Estudio 3 ................................................................. 82

Figura 55 Tiempo tareas. Estudio 3 ............................................................................................ 82

Figura 56 Tareas atendidas por las RTGs por hora. .................................................................... 83

Figura 57 Cabezas tractoras en uso. Estudio 3 ............................................................................ 83

Figura 58 Distribución tareas. Estudio 4 ..................................................................................... 88

Figura 59 Tiempo tareas. Estudio 4, 16 RTGs ............................................................................ 88

Figura 60 Tareas atendidas por hora por las RTGs de la hilera 1. Estudio 4, 16 RTGS ............. 89

Figura 61 Distancias recorridas por horas por las RTGs de la hilera 1. Estudio 4, 16 RTGs ..... 90

Figura 62 Tareas atendidas por hora por las RTGs de la hilera 1. Estudio 4, 15 RTGS ............. 91

Figura 63 Distancias recorridas por hora por las RTGs de la hilera 1. Estudio 4, 15 RTGs ....... 91

Figura 64 Comparativa tiempo tareas. Estudio 4, 16 RTGs frente a 15 RTGs ........................... 92

Figura 65 Tareas atendidas por hora por las RTGs de la hilera 2. Estudio 4, 15 RTGs .............. 93









xii

Índice de tablas

Tabla 1 Tamaño de los contenedores .......................................................................................... 13

Tabla 2 Evolución grúas pórtico ................................................................................................. 14

Tabla 3 Puertos más importantes del mundo............................................................................... 35

Tabla 4 Evolución del tráfico marítimo internacional en los años que se indica (en millones de

toneladas cargadas) ..................................................................................................................... 36

Tabla 5 Flota marítima mundial en la actualidad ........................................................................ 38

Tabla 6 Buques. Estudio 1.1........................................................................................................ 66

Tabla 7 Trenes. Estudio 1.1 ......................................................................................................... 66

Tabla 8 Buques. Estudio 1.2........................................................................................................ 69

Tabla 9 Trenes. Estudio 1.2 ......................................................................................................... 69

Tabla 10 Buques. Estudio 2.1...................................................................................................... 76

Tabla 11 Trenes. Estudio 2.1 ....................................................................................................... 76

Tabla 12 Buques. Estudio 2.2...................................................................................................... 78

Tabla 13 Trenes. Estudio 2.2 ....................................................................................................... 78

Tabla 14 Buques. Estudio 3......................................................................................................... 84

Tabla 15 Trenes. Estudio 3 .......................................................................................................... 84


xiii

Índice de gráficos

Gráfico 1 Gramos de CO2 generados al transportar una tonelada de mercancía un kilómetro... 30

Gráfico 2 Consumo específico de combustible de diferentes modos de transporte .................... 39

Gráfico 3 Comparativa tiempo tareas. Estudio 1 ........................................................................ 69

Gráfico 4 Comparativa tiempo operación buques. Estudio 1 ...................................................... 70

Gráfico 5 Comparativa tiempo operación trenes. Estudio 1 ....................................................... 71

Gráfico 6 Comparativa tiempo tareas. Estudio 2 ........................................................................ 79

Gráfico 7 Comparativa tiempo operación buques. Estudio 2 ...................................................... 79

Gráfico 8 Comparativa tiempo operación trenes ......................................................................... 80

Gráfico 9 Comparativa tiempos medios descarga ....................................................................... 84

Gráfico 10 Comparativa tiempos medios carga .......................................................................... 85

Gráfico 11 Comparativa tiempos medios tareas.......................................................................... 86

Gráfico 12 Comparativa tiempo operación buques ..................................................................... 86

Gráfico 13 Comparativa tiempo operación trenes ....................................................................... 87

Gráfico 14 Comparación tiempo tareas. Estudio 4 ...................................................................... 99

Gráfico 15 Comparativa tiempo operación buques. Estudio 4 .................................................. 100

Gráfico 16 Comparativa tiempo operación trenes. Estudio 4 ................................................... 100

Gráfico 17 Comparativa tiempo operación camiones. Estudio 4 .............................................. 101


1

1. Conceptos básicos de una terminal marítima

de contenedores

Una terminal marítima de contenedores es un sistema complejo y dinámico en el que se han de

cubrir los servicios demandados por los clientes. El control, diseño y optimización de los

procesos que los componen contribuyen a una mejora del transporte de mercancías mediante la

reducción de los costes económicos y demoras de los transportistas.

La gran demanda producida durante las últimas décadas y las expectativas de que siga

aumentando, junto a la falta de espacio suficiente para el almacenamiento de los contenedores,

obligan a los puertos y en especial a las operadoras de la terminal a optimizar todos sus procesos

y a aportar nuevas soluciones para ofrecer un buen nivel de servicio al cliente.

A continuación, se hace una breve introducción al mundo de las terminales de contenedores

portuarias, empezando por la propia definición de ésta, su objetivo, sus diferentes partes, los

actores implicados en el transporte y almacenaje de los contenedores dentro de las mismas, etc;

en definitiva, se explican los conceptos fundamentales necesarios para conocer el

funcionamiento de una TCP y comprender la problemática que supone la gestión de los

procesos y recursos que la componen.

1.1. Terminal marítima de contenedores

Una terminal marítima de contenedores es un intercambiador intermodal dotado de una

capacidad determinada de almacenamiento en tierra empleada para regular los diferentes ritmos

de llegadas de los medios de transporte terrestres y marítimos.

El objetivo esencial de una terminal marítima de contenedores es proporcionar los medios y la

organización necesarios para que el intercambio de contenedores entre los modos de transporte

terrestre y marítimo se produzca en las mejores condiciones de rapidez, eficiencia, seguridad,

respeto al medio ambiente y economía.

Una gran diferencia entre las terminales de contenedores y el resto de terminales marítimas (a

parte de las diferencias en sus infraestructuras, instalaciones, recursos, etc) es que pueden

alcanzar un alto grado de sistematización. Esto se debe al alto grado de estandarización del

elemento transportado, el contenedor, la estandarización en la forma de manipulación portuaria,

el altísimo nivel de intercambios que se efectúan y la gran repercusión que representa la

tecnología para la rentabilidad de la terminal.

Así mismo, una terminal de contenedores puede ser entendida como un sistema integrado por

varios subsistemas bien diferenciados entre sí, con conexión física y de información con las

redes de transporte terrestres y marítimas. Los subsistemas en cuestión son los siguientes:

1.1.1. Subsistema de carga-descarga de contenedores

Se encarga de resolver la interfaz marítima. Este subsistema se caracteriza por el predominio del

buque y las consecuencias que ello conlleva:


2

Por un lado, las grandes dimensiones de éste, y la tendencia a seguir haciéndolos aún

mayores. Este aumento de tamaño lleva consigo problemas como la necesidad de

plantear canales de navegación y muelles cada vez mayores y con una holgura

razonable, lo que conlleva un sobrecoste en estas inversiones portuarias; necesidad de

adquirir equipos de carga y descarga cada vez mayores y con mayor rapidez de

operación, que también conlleva necesidades de infraestructura elevadas;

requerimientos de rendimiento muy altos en las operaciones de carga y descarga; y

exigencia de las navieras de la reducción del tiempo de estancia del buque en el puerto,

lo que obliga a las terminales a aumentar constantemente su productividad. En

resumidas cuentas, para estos buques se requieren instalaciones más grandes y

eficientes.

La presencia del buque en este subsistema conlleva a su vez a la existencia de agentes

singulares (armadores y navieros sobre todo, consignatarios), en general, muy superior a

las de las propias terminales.

Por todo ello se puede concluir que el objetivo principal del subsistema de la carga-descarga de

buques es atender la demanda de carga y descarga de contenedores del buque con la mayor

rapidez y seguridad posibles, tanto en la atención directa al barco como en lo que respecta a la

relación con el medio de transporte usado para mover las cargas dentro de la terminal.

La eficiencia con que se lleve a cabo esta operación dependerá de factores como:

El tamaño, la velocidad, y el número de grúas de que se disponga.

El grado de automatización de las grúas, así como el tipo de vehículo utilizado para el

transporte y el número de operarios necesarios ello.

Los sistemas de comunicación desarrollados con el resto de la terminal

El nivel de capacitación de los recursos humanos implicados en la operación.

La exactitud de la información suministrada por el consignatario, en lo que a la llegada

y demás datos del buque se refiere.

La anchura y longitud del muelle.

El tipo de tráfico que acoja la terminal. Puede ser una terminal pública con muchos

clientes o una terminal privada con uno o pocos clientes.

El grado de estandarización de la mercancía manipulada.

En la imagen 1 se muestra la operación de descarga de un buque, llevada a cabo por varias grúas

pórtico de muelle distribuidas a lo largo del mismo.


3

Imagen 1 Grúas pórtico de muelle durante una operación de descarga de un buque (APM Terminals

Algeciras)

1.1.2. Subsistema de almacenamiento de contenedores

Ocupa la mayor parte de la superficie de la terminal. Su disposición y dimensiones están

relacionadas tanto con el tráfico de contenedores que soportará la terminal como con los

diferentes equipos de manipulación escogidos.

Este subsistema se intercala entre el subsistema de la carga-descarga de buques y el de

recepción y entrega terrestres. Responde a la necesidad de disponer de una superficie de

almacenamiento en proporción con los distintos requerimientos impuestos por la demanda de

éstos.

El aumento del tráfico marítimo, de la tasa de contenerización, del porte de las embarcaciones,

la concentración progresiva en pocos puertos, etc., han requerido de los puertos la disposición

de enormes superficies de almacenamiento de contenedores. La gestión de esta zona de ha

convertido en esencial para el buen funcionamiento de las terminales.

El principal objetivo de este subsistema es proporcionar una forma eficaz de atender los

diferentes ritmos que existen entre la carga y descarga de buques, y la recepción y entrega de las

mercancías a los modos de transporte terrestre. Para ello se precisa de una superficie de

almacenamiento que es atendida por diferentes medios de manipulación, cuya elección

dependerá de diversos factores.


4

El diseño del subsistema de almacenamiento viene determinado, en gran medida, por el tipo de

medios de manipulación que se van a utilizar. Éstos, a su vez, permiten grados de apilamiento y

posibilidades de automatización muy dispares de manera que la elección de estos medios

condiciona de una manera esencial a la propia terminal.

Entre los sistemas de manipulación podemos encontrar los siguientes equipos:

Grúas pórtico de muelle

Grúas polivalentes

Grúas pórtico de almacenamiento (RTG y RMG)

Carretillas pórtico

Equipos de manipulación frontal (grúas apiladoras, apilador frontal…)

Cabezas tractoras con plataformas (de una a 5 plataformas)

Vehículos auto-guiados (AVG y ALV)

En la sección 1.4. se explicarán con mayor detalle los diferentes tipos de equipos de

manipulación.

Además de todo lo expuesto anteriormente, también hay que tener en cuenta zonas adicionales

debido a factores como:

La existencia de contenedores refrigerados requiere de la disposición de unas zonas de

almacenamiento que cuenten con las conexiones eléctricas necesarias para que estos

contenedores puedan mantener la cadena de frío.

Los contenedores que transportan mercancías peligrosas deben de ser situados en

algunos casos en lugares separados del tráfico ordinario, de manera que se cumplan las

exigencias de seguridad En otros casos es suficiente con que se segreguen unos de otros,

respetando unas distancias mínimas.

Inspecciones de contenedores requeridas por organismos públicos (aduana, inspección

fitosanitaria, etc). Para ello, se dispondrá de un lugar habilitado.

Además, en el subsistema de almacenamiento se sitúan distintas edificaciones, entre las que

destacan:

Las oficinas de la terminal, pudiendo o no incluir en ellas la sala de control. En las

oficinas tienen lugar las operaciones administrativas que conlleva la actividad

empresarial, y la relación con los clientes. En la sala de control se deciden, controlan y

registran, idealmente en tiempo real, las operaciones que tienen lugar en la terminal.

Los talleres, donde se efectúan las operaciones de mantenimiento o reparación de los

medios mecánicos de la terminal.

El almacén de consolidación. Éste se comunica con el interfaz terrestre sin la utilización

del contenedor, recibiendo o entregando mercancía general viaria, y realizando en él el

grupaje o ruptura de carga, de manera que la conexión de este almacén con el propio

subsistema de almacenamiento o con el de carga y descarga ya se hace con

contenedores llenos. Se trata de una actividad logística de valor añadido relacionada

con el tráfico marítimo. Los almacenes de consolidación podrían considerarse un

subsistema adicional, conectados con los otros cuatro subsistemas. En este trabajo no se

considera así porque realmente estos almacenes no existen en muchas terminales de

contenedores, ya que esta operación suele realizarse en almacenes exteriores a los

puertos.


5

En la imagen 2, se muestra la zona de almacenaje de la Terminal de APM en Algeciras y

algunas de las grúas RTG de que disponen para la manipulación de los contenedores.

Imagen 2 Zona de almacenaje (APM Terminals Algeciras)

1.1.3. Subsistema de recepción y entrega terrestre

El subsistema de recepción y entrega terrestre está formado por las entradas, instalaciones y

equipos necesarios para controlar y manipular las cargas que entran y salen de la terminal por

vía terrestre, tanto en camión como en ferrocarril.

Este subsistema se encarga de la interfaz terrestre, donde se tiene que atender a dos modos de

transporte bien definidos: el del transporte por carretera y el del ferrocarril. El primero de ellos

presenta un grado de automatización enorme, con horas punta características, y con

requerimientos muy variables, lo que conlleva complejos condicionantes a la terminal. Con

frecuencia se observa que la terminal se adapta a los ritmos del transporte terrestre (aunque

intente optimizarlos por la vía de la mejora tecnológica). Por el contrario, el ferrocarril permite

concentrar la actividad en los momentos que mejor convengan a la terminal, además, permite

obtener niveles de rendimiento elevados, ofreciendo también una mejor eficacia en el

intercambio de documentos. Sin embargo, este modo de transporte suele suponer únicamente un

pequeño porcentaje del tráfico terrestre que accede a la terminal.

El principal objetivo de este subsistema es facilitar la recepción o entrega de mercancías de una

manera rápida, pero que sea compatible, en condiciones de seguridad en la obtención de la

información, con el elevado número de intercambio documental y, en suma, de información,

que en él se requiere.

Los elementos que más afectan a este subsistema son:

El tipo de tráfico de la terminal, en el sentido de que predomine el transbordo o el

comercio exterior.

El número de puertas que existen para atender a los vehículos que acceden o salen de la

terminal.


6

El sistema de obtención e intercambio de información establecido en este punto,

especialmente el medio de obtención y de comunicación al control central de la

terminal.

La inspección física y de control de precinto del contenedor, tanto a la entrada como en

la salida.

El funcionamiento general del subsistema de recepción y entrega viene a ser el siguiente: Una

vez los camiones han superado la cola de espera para los accesos y los respectivos trámites

administrativos están en orden, los camiones se desplazan hacia la zona asignada para carga y

descarga. Esta zona suele estar ubicada cerca de los contenedores de importación y la

colocación de los camiones está pensada para minimizar la distancia entre el camión y el

contenedor que tiene que ser recogido. En cambio, los contenedores de exportación son

dirigidos directamente a la zona de exportación que hay en la campa. Una vez realizados los

procesos de carga y descarga los camiones ya pueden dirigirse hacia las puertas de salida de la

terminal.

En la imagen 3, se muestra la entrada y salida de camiones por las puertas que componen la

entrada por carretera de una TCP, en concreto, de la terminal de contenedores de Salerno

(Italia).

Imagen 3 Entrada por carretera del puerto de contenedores de Salermo, Italia (Galozzi Grroup, 2012)

Por lo que respecta al sistema ferroviario de mercancías, éste suele producirse en la misma

terminal de contenedores, en la que los raíles discurren de forma paralela a la zona destinada

para los camiones. Pero no siempre se produce de esta forma, ya que en determinados puertos la

transferencia de contendores al sistema ferroviario se produce fuera de la terminal con zonas de

almacenaje y sistemas operativos (grúas) propios, en estos casos es preciso una transferencia de

contenedores desde la zona de almacenaje hacia esta subterminal, generalmente ejecutada por

traileres (multi trailer system).


7

1.1.4. Subsistema de conexión interna

Se encarga de asegurar el transporte horizontal de contenedores entre los tres subsistemas

anteriores con la mayor rapidez, seguridad y eficacia posibles. Comprende tanto el movimiento

físico como el de información que se genera durante las operaciones.

Este subsistema tiene ciertas peculiaridades a tener en cuenta:

Si el subsistema de almacenamiento emplea plataformas, carretillas elevadoras o

Carretillas pórtico, estos pueden emplearse para interconexión.

La elección entre RTG o RMG como medio de manipulación en el patio, conlleva

generalmente el empleo de plataformas de camión como medio básico para la

interconexión de subsistemas.

Existen sistemas de interconexión de elevada tecnología como los AGV, con los que se

consiguen soluciones tecnológicas con muy alto nivel de automatización.

En la imagen 4 se muestran dos cabezas tractoras que se desplazan por la terminal. Como se

puede observar, dentro de una terminal, están perfectamente delimitadas todas las zonas de

tránsito y almacenaje.

Imagen 4 Cabezas tractoras con plataformas (APM Terminals Algeciras)

En la figura 1, se muestran estos 4 subsistemas integrados en la terminal y la disposición típica

que suele tener ésta.


8

Figura 1 Layout de una terminal marítima de contenedores portuaria (OR/MS Today, 2007)

1.2. Tipos de terminales de contenedores

portuarias según su conectividad

Hasta hace unas décadas el tráfico marítimo se realizaba mayoritariamente de puerto a puerto:

las mercancías eran embarcadas en el puerto de origen y descargadas directamente en el puerto

de destino sin operaciones intermedias de trasbordo. Sin embargo la búsqueda de mayores cotas

de eficiencia y el crecimiento del tamaño de los buques ha obligado a potenciar nuevos tipos de

operativa. Podemos diferenciar entre dos tipos de terminales portuarias de contenedores:

1.2.1. Puerto hub

Recibe el nombre de hub marítimo, puerto hub o puerto de trasbordo aquel en el que se realizan

básicamente operaciones de concentración y distribución de carga cuyo origen y destino queda

fuera del hinterland del puerto. Es decir, se trata de puertos en los que la mayor parte de las

operaciones que se realizan corresponden a trasbordo de mercancía entre buques, mientras que

el tráfico local con el área de influencia del puerto es de escasa relevancia respecto al anterior.

Actualmente, las grandes líneas oceánicas de transporte de contenedores utilizan buques de gran

capacidad que realizan un número relativamente pequeño de escalas a lo largo de su itinerario.

En estas escalas se descarga parte de la mercancía para su posterior trasbordo a otro buque, en

general de menor capacidad, los denominados feeder, que la llevará a su destino final. Los

puertos hub son estos puertos, situados estratégicamente a lo largo de las grandes rutas de

navegación en los que realizan estas operaciones de trasbordo.


9

Ejemplos de puertos hub son el de Gioia Tauro (Italia), el de Dubai (Dubai) o el de Algeciras.

Todos ellos están ubicados en puntos estratégicos de la ruta que va del Extremo Oriente al

norte de Europa.

Imagen 5 Fotografía aérea Puerto Bahía de Algeciras (Puertoalgeciras, 2013)

El concepto de puerto hub es un concepto propio del transporte de contenedores, en el que las

operaciones de trasbordo son habituales hoy en día. No ocurre lo mismo con otros tipos de

tráfico como, por ejemplo, el de graneles líquidos o sólidos, en los que lo normal es el

transporte directo puerto a puerto.

En general, los puertos hub precisan de una buena ubicación estratégica, habitualmente a lo

largo de las principales rutas norte-norte de contenedores, deben tener calado suficiente para

permitir el atraque de los grandes buques portacontenedores y precisan disponer de grandes

terminales y explanadas para el depósito y almacenaje de contenedores en tránsito, una buena

eficiencia en su manipulación (operaciones por hora) que le permita trabajar con precios

competitivos y disponer de un gran número de líneas feeder sobre las que hacer el trasbordo

para llevar la mercancía hasta su destino final.

Aunque no son terminales portuarias, cabe destacar a los denominados puertos secos, los cuales

son terminales intermodales de mercancías situadas en el interior de un país o región económica

que conecta, a través de la red ferroviaria, con el puerto marítimo de origen o destino de los

tráficos tratados. De ahí la denominación, de “puerto seco“, al manipular tráficos portuarios en

una zona interior. La imagen 6 muestra el puerto seco de Madrid.


10

Imagen 6 Puerto seco de Madrid (Puertoseco, 2013)

1.2.2. Puerto Gateway

Los puertos Gateway son aquellos que tienen importantes volúmenes de trasbordo pero que, a

diferencia de los puertos hub, disponen de un hinterland económicamente potente que genera

asimismo grandes volúmenes de carga. En general se trata de puertos ubicados cerca de

importantes áreas industriales y de consumo y que disponen de buenas conexiones terrestres que

les permiten actuar como centros de concentración y distribución de cargas. De alguna manera,

tal y como su nombre indica, los puertos gateway son los puntos principales de entrada y salida

de la mercancía de una determinada región geográfica. Ejemplos de estos puertos son Rotterdam

(Holanda) o Hamburgo (Alemania).

Imagen 7 Fotografía aérea Puerto de Rotterdam (Dredgingtoday, 2012)


11

1.3. El contenedor y sus diferentes tipos

En la década de los años 50 del siglo XX empezaron a usarse los primeros contenedores en

Estados Unidos. Su inventor, Malcom McLean, era un camionero de Carolina del Norte.

McLean, cansado de colocar las mercancías de su camión una por una en el barco, pensó que

podría cargar directamente el camión en el buque para ahorrar tiempo. A partir de esa idea,

desarrolló una caja metálica que poder transportar en el remolque de su tráiler y equipada en sus

esquinas con dispositivos de izado para las grúas de los muelles y los buques. De esta manera

las mercancías viajarían “puerta a puerta” desde el remitente hasta el destinatario protegidas en

un entorno cerrado y su carga y descarga serían mucho más fáciles.

Los beneficios más importantes que se producen al usar contenedores son:

Reducción de los tiempos de carga y descarga

Reducción de los controles e inspecciones al ir precintados.

Reducción de las primas del seguro al evitar robos y daños.

Reducción de costes al ser menores los tiempos de transporte.

Simplificación documental.

Mejora del seguimiento de la mercancía por ordenador.

Dadas las ventajas económicas, de rapidez de maniobra y de seguridad que proporciona la

contenerización a las líneas navieras, en 1951 se inicia la especialización en la actividad, con la

construcción de los primeros buques portacontenedores en Dinamarca, y la construcción de

las primeras terminales especializadas, dotadas de la infraestructura y de los equipos necesarios

para operar estos contenedores de y hacia los buques, con enlaces de transferencia ferroviaria y

carretera.

En un principio, los contenedores eran de diversas dimensiones, hasta que en la década de los

sesenta se establece la estandarización de las medidas, materiales y pesos de los contenedores,

que facilitará su uso en todos los medios de transporte (buques, camiones, ferrocarriles y

aviones). Esta contenerización se generaliza creándose la modalidad del servicio intermodal o

multimodal de carga.

Por lo tanto, en 1965, la (International Standard Organization) creó las normas para la

estandarización de los contenedores, normalizando internacionalmente el contenedor en diseño,

dimensiones, capacidad de carga, cubicaje, etc. Y lo definió así:

“Se entiende por contenedor, un instrumento de transporte que reúne las siguientes

características:

Carácter permanente o suficientemente resistente para permitir su uso repetido

Especialmente concebido para facilitar el transporte de mercancías sin rotura de carga,

por uno o varios modos de trasporte

Provisto de dispositivos que permitan su manipulación, principalmente al tiempo de su

transbordo de un medio de transporte a otro

Ideado de manera que resulte fácil su carga y descarga

http://en.wikipedia.org/wiki/Malcom_McLean


12

Su volumen interior es de un metro cubico como mínimo”

Esta definición está registrada en la norma UNE 49-751 h1.

Junto con esta definición se establecieron los diferentes tipos de contenedores manejados y

aceptados a nivel mundial de acuerdo a los propósitos o funcionalidades que tengan, entre

los cuales tenemos:

Estándar: usados para el transporte de cualquier mercancía seca normal (palets, bolsas,

cajas…).

Open top: tienen techo removible de lona. Se usan para el transporte de cargas pesadas

o de grandes dimensiones y permiten la manipulación de su contenido desde arriba.

Refrigerado: tienen un equipo propio de generación de frío. Es necesario que estén

conectados a una red trifásica tanto en el transporte como en el almacenaje.

Aislante: usados para transportar cargas que requieran temperaturas constantes

Tanques: usados para transportar líquidos o gases.

Flat tracks: contenedores sin laterales, usados para cargas de grandes dimensiones.

En la figura 2, se muestran los principales tipo de contenedores usados en las terminales de

contenedores.

Figura 2 Principales tipos de contenedores

En la tabla 1 (tomada de la norma UNE 117101:2003) se muestran las diferentes medidas en

que se encuentran los contenedores. Para este trabajo, sólo se considerarán los contenedores de

20’ y 40’.


13

Tabla 1 Tamaño de los contenedores (AENOR, 2003)

1.4. Equipos de manipulación y transporte de

contenedores en TCPs

Los puertos cuentan con una serie de maquinaria e infraestructuras usadas para el cambio de

modo de transporte. Debido a las exigencias del mercado, los puertos adquieren maquinaria más

especializada para mejorar su rendimiento. La nueva tendencia adquirida en las TCP permite

realizar operaciones de forma automatizada, lo que ha dado lugar a nuevas propuestas en

maquinaria y modelos de gestión.

Varios autores realizan propuestas de automatización de las terminales para mejorar su

rendimiento. De igual forma, otros autores, proponen software para la gestión de las TCP y los

contenedores. A continuación, se hará una breve descripción de los tipos de maquinaria más

usados en las terminales de contenedores portuarias.

1.4.1. Grúas pórtico de muelle

Las grúas pórtico de muelle son el principal equipo de manipulación para realizar la carga y

descarga de contenedores en las terminales portuarias. Son de gran importancia ya que son el

único equipo de manipulación en las TCP que puede realizar las operaciones para servir a los

buques. Son uno de los elementos más importantes de la terminal porque su productividad es la

que determina todos los procesos que vienen encadenados a este.

Generalmente se desplazan a lo largo de unos carriles instalados en la terminal aunque se están

volviendo a usar grúas móviles. Según lo modernas que sean, pueden descargar entre 12 (las

más antiguas) y 60 contenedores por hora (las más modernas, usadas en terminales de

contenedores automatizadas). En la figura 3 se muestra una grúa pórtico de muelle.

Figura 3 Grúa pórtico de muelle (Konecranes, 2014)


14

Las grúas pórtico convencionales tienen una cabina suspendida, con el suelo de cristal, desde

donde, el operario de la misma, controla la carga y descarga de contenedores.

En la imagen 8 se muestra una grúa pórtico de muelle durante una operación de descarga en la

terminal APM del puerto de Algeciras.

Imagen 8 Grúa pórtico de muelle (APM Terminales Algeciras)

Las grúas pórtico de muelle han tenido que evolucionar durante los últimos tiempos para poder

adaptarse a esta tendencia al gigantismo que se está presentando en los nuevos buques. A

continuación, se muestra una figura donde se puede apreciar de forma visual la evolución en

cuanto a tamaño que han sufrido estas grúas desde que empezaran a usarse a principios de los

años 70 hasta el año 2013, año en el que el primer triple E entró en funcionamiento (Mærsk Mc-

Kinney Møller, perteneciente a la naviera MAERSK) .

En la tabla 2 se muestra la evolución del tamaño de las grúas pórtico durante estos 40 años.

Tabla 2 Evolución grúas pórtico


15

La figura 4 refleja esta evolución en el tamaño de las grúas.

Figura 4 Evolución de las grúas pórtico (Cadenadesuministro, 2013)

En la actualidad, son pocas las terminales que pueden recibir a los triple e. APM terminals

Algeciras es una de ellas y será la primera terminal en poner 8 grúas pórtico a trabajar

simultáneamente en un buque de esta clase. Para acelerar el proceso de adaptación a estos

barcos, están llevando a cabo una operación de recrecido de sus 4 grúas más modernas y han

encargado fabricar otras cuatro de mayor tamaño. En la imagen 9 se puede apreciar el recrecido

realizado en la parte inferior de la grúa.

Imagen 9 Grúa pórtico recrecida (APM Terminals Algeciras)


16

1.4.2. Grúas pórtico de almacenamiento

Este tipo de grúas están presentes tanto en terminales de contenedores de interior y costeras..

Las hay de dos tipos:

RTG (“Rubber Tired Gantry”): se mueven usando neumáticos y se usan en las zonas de

almacenaje para cargar contenedores de ésta y depositarlos en medios de transporte

terrestre (como camiones o AGVs) y viceversa. El rendimiento de las RTGs actuales

está entre 30 (terminales convencionales) y 60 contenedores a la hora (terminales

automatizadas) y se desplazan a una velocidad de unos 60 a 70 m/min. La figura 5

muestra una grúa RTG.

Figura 5 Grúa RTG (Konecranes, 2014)

En la imagen 10 se muestra una RTG cargando un contenedor de 40’ en uno de los bloques de

la zona de almacenaje de la terminal APM del puerto Algeciras.


17

Imagen 10 RTG durante una operación de carga (APM Terminals Algeciras)

Los estudios llevados a cabo en este proyecto, se centran en la utilización de este tipo de grúas,

ya que la correcta gestión de este recurso es vital para obtener un alto rendimiento en la

terminal. El mayor problema que presenta este recurso es la baja velocidad de desplazamiento

de este tipo de maquinaria.

RMG (“Rail Mounted Gantry” ): se mueven por raíles y son las más usadas para cargar

contenedores de trenes y depositarlos en medios terrestres que se mueven entre esta

zona y la zona de almacenaje, y viceversa, aunque también se usan en las zonas de

almacenaje. Tienen una velocidad de desplazamiento mayor que las RTGs, de entre 90

y 150 m/min. La figura 6 muestra una RMG.

Figura 6 Grúa RMG (Konecranes, 2014)


18

En la imagen 11, se muestra una RMG durante una operación de descarga en un tren.

Imagen 11 RMG descargando contenedores de un tren (Nauticexpo, 2014)

1.4.3. Carretilla pórtico

Es considerado como un sistema operativo polivalente, debido a que está capacitado para

realizar movimientos horizontales y verticales, la carga y descarga de contenedores sobre otros

medios de transporte como camiones y la colocación final en la explanada. Su mayor virtud es

proporcionar una alta velocidad en la operación y un importante nivel de adaptación en aquellas

en las que la distancia desde el muelle al área de almacenaje es reducida. Tiene como

inconveniente que no resulta ser muy apta para operar en interfaces ferroviarias.

Figura 7 Carretilla pórtico (Konecranes, 2014)


19

Este tipo de grúas permiten cargar dos contenedores de 20’ o uno de 40’, trabajar hasta un

máximo de 4 contenedores en altura y desplazarse hasta a 30 km/h. En la imagen 12, se

muestran dos carretillas pórtico manipulando contenedores por la zona de almacenaje del puerto

de Barcelona.

Imagen 12 Carretilla pórtico (Memoria anual Port de Barcelona, 2012)

La estructura de la zona de almacenaje, para este tipo de maquinaria, está formada por

numerosas filas de contenedores separadas por líneas suficientemente anchas para permitir el

paso de esta maquinaria. Dependiendo de la altura de las columnas en la zona de almacenaje, la

carretilla pórtico estará capacitada para colocar los contenedores encima de dos o tres, pero a la

vez la manipulación se hace más costosa debido a que la cabina se encuentra situado en lo alto

de la máquina.


20

1.4.4. Grúas polivalentes

Las grúas polivalentes permiten manejar diferentes tipos de carga, pero tienen un rendimiento

muy bajo en comparación con equipos más especializados. Prácticamente han desaparecido de

los grandes puertos, y sólo están presentes en puertos de países en desarrollo que no pueden

hacer frente a las grandes inversiones que suponen un cambio a maquinaria más moderna. En la

imagen 13 se muestra una grúa polivalente trabajando en un muelle.

Imagen 13 Grúa polivalente (Nauticexpo, 2014)


21

1.4.5. Equipos de manipulación frontal

Estos equipos son usados, al igual que las carretillas pórtico, para cargar, transportar y descargar

contenedores dentro de la zona de almacenaje. Son menos versátiles que las carretillas pórtico,

pero pueden manipular cargas más pesadas. Entre ellos se encuentran el cargador frontal (Front

lift Truck). Permite manipular los contenedores gracias a un sistema de enganche en la base del

contenedor. Debido a que los movimientos permitidos son dentro del mismo plano vertical

(subir/bajar el mástil), el ancho máximo en la zona de almacenaje será de dos filas.

Generalmente son utilizados para la manipulación de contenedores vacíos. En la imagen 14 se

observa un cargador frontal descargando un contenedor de una plataforma.

Imagen 14 Cargador frontal (APM Terminal Algeciras)

Otro manipulador frontal muy usado es la grúa apiladora (Reach Stacker). Muy parecido a al

cargador frontal, pero con la diferencia que manipula el contenedor con un brazo, lo que permite

alcanzar segundas hileras y consecuentemente la zona de almacenaje puede tener cuatro filas.

En la imagen 15 se muestra una grúa apiladora transportando un contenedor de 20’ por la zona

de almacenaje de una terminal de contenedores.


22

Imagen 15 Grúa apiladora (Konecranes, 2014)

1.4.6. Cabezas tractoras con plataformas

Estos equipos son los más utilizados para el transporte horizontal de contenedores por las

terminales, debido a que son más rápidos que los equipos de manipulación frontal y las

carretillas pórtico. Las plataformas más usadas tienen capacidad para un contenedor de 40’ o

dos de 20’. En la imagen 16 se puede observar una cabeza tractora con plataforma transportando

dos contenedores de 20’ por la zona de almacenaje de la terminal APM del puerto de Algeciras.

Imagen 16 Cabeza tractora desplazándose por la zona de almacenaje (APM Terminals Algeciras)


23

1.4.7. Remolque portacontenedor autocarga

Son remolques que tienen un sistema que les permite cargar y descargar contenedores sin la

necesidad de usar otro equipo. Son capaces de colocar contenedores a una y dos alturas. En la

imagen 17 se muestra uno de estos remolques durante una operación de carga de un contenedor.

Imagen 17 Remolque portacontenedor autocarga (DPWORLD, 2014)

1.4.8. Multitrailer system (MTS)

Se entiende por multitrailer al conjunto de hasta 5 tráileres interconectados entre ellos y tirados

por máquinas tractoras. Su mayor ventaja es que se reduce sustancialmente el número de

conductores. En la imagen 18 se muestra un multitrailer transportando cinco contenedores.

Imagen 18 Multitrailer (terbergbenschop, 2013)

Los hay con capacidad para cargar contenedores hasta en dos alturas, pero sólo cuentan con

capacidad para transportar 4 contenedores, como se muestra en la imagen 19. Tiene


24

prácticamente la misma capacidad que los multitrailer que portan contenedores en una altura,

pero tiene mayor maniobrabilidad al ser más corto.

Imagen 19 Sistema multitrailer dos alturas (Buiscar)

1.4.9. Vehículos auto-guiados

Durante los últimos años, se ha introducido el uso de vehículos auto-guiados en las principales

TCP del mundo, empleados para el transporte de contenedores dentro de la terminal. Estos

vehículos siguen unos caminos o trayectos ya marcados en el pavimento de la terminal, y son

activados con control remoto desde la estación central.

Hay dos tipos de vehículos autoguiados:

Los AGVs (Automated Guided Vehicles) son vehículos que se mueven de forma

autónoma para transportar contenedores de un lugar a otro. En la imagen 20 se pueden

observar dos AGVs transportando contenedores dentro de una terminal.

Imagen 20 AGVs (Nauticexpo, 2014)


25

Actualmente, se han desarrollado unos AGVs con capacidades de izado y arriado de la carga en

unos pocos centímetros denominados L-AGV o AGV-Lift. Para ello, estos vehículos cuentan

con dos plataformas de elevación activas que le permiten levantar y colocar los contenedores de

forma independiente en bastidores de transferencia en la zona de intercambio de contenedores

en frente de las RTGs. En la imagen 21, se muestra uno de estos L-AGV recogiendo dos

contenedores de 20’ de un bastidor de transferencia.

Imagen 21 AGV (Terex, 2014)

Los ALVs (Automated Lift Vehicles) se mueven por la terminal de la misma forma que

los AGVs, pero además, son capaces de manipular los contenedores sin ayuda de otro

equipo, por lo que se independizan los recorridos de los transportes con los ciclos de

carga/descarga de las grúas (decoupling). Pueden realizar el mismo trabajo que los

camiones con remolques de autocarga o las carretillas pórtico, pero de forma autónoma,

tanto el transporte como la carga y descarga de contenedores. La imagen 22 muestra un

ALV manipulando un contenedor en una terminal de contenedores.


26

Imagen 22 ALV (Kalmar industries, 2013)

1.5. Buques portacontenedores

Los buques son otro de los principales protagonistas en la evolución de los puertos, ya que

como se comentó anteriormente se adaptaron a la aparición del contenedor para aprovechar sus

beneficios y completaron así la revolución del transporte marítimo al convertirse en el mejor

medio de transporte para este tipo de carga.

En la actualidad, el buque es un eslabón más en el sistema de transporte intermodal, donde se

combinan dos o más medios de transporte (carretera, ferrocarril, marítimo o aéreo) usando un

tipo de mercancía único, el contenedor. El uso de contenedores para transportar mercancías

agiliza enormemente el cambio de un modo de transporte a otro debido a su alta

estandarización, por lo que es propicio para este tipo de sistema de transporte.

1.5.1. Aparición y evolución de los buques

portacontenedores

Tras el desarrollo del primer contenedor, McLean fundó la compañía Sea Land (en la actualidad

perteneciente a la empresa Maersk), compró dos petroleros, y con la ayuda del ingeniero

Charles Tushing, que ideó los detalles técnicos para el izado y depósito de los contenedores en

los buques, rediseñó los buques para el transporte de esas cajas metálicas, llamadas

contenedores. Su primer barco, el Ideal X, era un petrolero de la Segunda Guerra Mundial, que

fue rediseñado para transportar contenedores.


27

Imagen 23 Ideal X (1956) (Oliveira, 2013)

En Abril de 1956, este barco realizó su primer viaje, transportando 58 contenedores desde Port

Newark hasta Houston. La imagen 24 muestra la cubierta del Ideal X durante una operación de

carga de un contenedor.

Imagen 24 El Ideal X en su primer viaje en Port Newark en el año 1956 (Oliveira, 2013)


28

Los primeros buques que transportaron contenedores eran conocidos como feeder o barcazas,

los cuales tenían una capacidad de 250 TEUs y fueron remplazados por la primera generación

de portacontenedores que podían transportar más del triple de contenedores con capacidades

alrededor de los 800 TEUs. Desde entonces se ha seguido una tendencia creciente en cuanto al

tamaño de los buques, debido a la también creciente demanda mundial, hasta la aparición del

primer triple e, el Maersk Mc-Kinney Moller, un buque de 400 metros de eslora, 59 metros de

manga y capacidad suficiente para transportar 18000 contenedores. En la figura 8 se muestra la

evolución de los buques contenedores desde su aparición hasta la actualidad.

Figura 8 Evolución de los buques portacontenedores (Rodrigue, 2013)

1.5.2. El futuro de los buques portacontenedores, el

triple e

La naviera Maersk asegura que la gran capacidad de carga de estos buques hace el transporte de

mercancía más eficiente y abarata el costo final de los productos. En una industria tan

competitiva, estos inmensos buques como el Maersk Mc-Kinney Moller darán un nuevo

impulso al comercio entre naciones.


29

Imagen 25 Maersk Mc-Kinney Moller, el primer triple E (MAERSK line)

Además de su gran capacidad de carga, Maersk se ha esforzado en dotar al buque de otras

características que lo hacen único y que configuran la Triple E de su nombre:

Medioambientalmente mejorado (Environment improved): el Triple-E emite un 20%

menos de CO2 por contenedor a la atmósfera comparado con el Emma Maersk, el mayor

portacontenedores del mundo hasta la llegada del Triple-E, y un 50% menos que la

media de todos los barcos que cubren la ruta comercial entre Europa y Asia.

Esto se consigue viajando a menos velocidad, lo que genera menos contaminación. En la

figura 9 se muestra la emisión de CO2 de estos buques en relación a la velocidad a la que

se desplazan. Los triple E están diseñados para viajar a una velocidad de crucero de 19

nudos en vez de a los 26 nudos de sus predecesores.


30

Figura 9 Emisión de CO2 Triple E (Oliveira, 2013)

En el gráfico 1, se muestra una comparativa de las emisiones de CO2 que generan los

diferentes modos de transporte frente a los Triple E.

Gráfico 1 Gramos de CO2 generados al transportar una tonelada de mercancía un kilómetro (Oliveira, 2013)

Eficiencia energética: este buque está equipado con un sistema de recuperación de

calor de Siemens que consigue un ahorro del 10% de la potencia generada por los

motores principales. Además, al portar hélices de menos palas y de mayor diámetro que

Avión Carretera Ferrocarril Triple E

560

45 18 3

Gramos de CO2 generados al transportar una toneladda de mercancía un kilómetro

http://vadebarcos.files.wordpress.com/2013/10/emision-de-co2.jpg


31

las de otros buques de su tipo y hacerlas girar a menos revoluciones hacen que se

requiera menos potencia para mover el barco.

Economía de escala: al cargar tantos contenedores, los barcos de la clase Triple-E viajan

184 kilómetros utilizando un solo kWh de energía por tonelada de carga (un avión jumbo

viaja un kilómetro con el mismo gasto de energía).

Para reducir el impacto ambiental de los buques más allá de su ciclo de vida, Maersk determinó

un nuevo estándar en el reciclaje de buques, teniendo en cuenta el concepto de “cradle to

cradle” (de la cuna a la cuna en español). Según el “Cradle to Cradle”, podríamos mantener

nuestro ritmo de consumo derrochador sin perjudicar el medio ambiente, siempre que creásemos

técnicas de producción más eficaces y, lo que es más importante, siempre que no produjésemos

residuos.

El Triple-E de Maersk fijará un nuevo estándar para la construcción naval sostenible ya que los

materiales utilizados para su construcción se documentarán y asignarán para cada embarcación.

También se facilitará el reciclaje de cada barco una vez que éste deje de ser operativo, ya que al

estar todo exhaustivamente documentado garantizará que los materiales se pueden reutilizar,

reciclar o eliminar de la forma más segura y eficiente.

Estos avances que presenta el Triple E hacen que el coste por contenedor transportado sea

menor frente al coste que presenta el transporte con otros buques de menor capacidad, pero por

otra parte, por su gran tamaño, tiene una serie de inconvenientes. En la actualidad, pocos

puertos tienen capacidad suficiente para acoger la llegada de estos buques, por lo que sus rutas

están limitadas a Asia y Europa.

Los puertos que acogen actualmente estos buques han tenido que hacer ciertas modificaciones

en sus instalaciones, como por ejemplo, aumento del calado de sus muelles o alguno de ellos,

adquisición de grúas pórtico de muelle de mayor tamaño (como se vio en el apartado anterior),

etc.

1.6. Terminales de contenedores automatizadas

Cabe destacar la aparición en los últimos años de las terminales de contenedores automatizadas.

Éstas se establecen por la necesidad de un menor coste de manipulación, junto a un mayor

control y calidad en la propia manipulación de la mercancía. Para conseguir sus objetivos, dos

son los principios básicos para su implantación: altos rendimientos con maquinaria

especializada y reducido número de personal operativo. Estos principios son fundamentales y

sin ellos no es posible sacar una rentabilidad adecuada a la terminal. La construcción de nuevas

terminales automatizadas o la automatización de terminales ya existentes supone grandes

inversiones que pocas empresas son capaces de asumir, pero supera en muchos aspectos a las

terminales de contenedores tradicionales.

Tanto las líneas de cargueros como los operadores de terminales están de acuerdo en que las

terminales automatizadas poseen tres características que les permiten ofrecer mejores servicios:

fiabilidad, productividad y eficiencia.

Son fiables, pues se puede predecir con mayor precisión el rendimiento de la terminal y

ejecutar siempre las operaciones al nivel prometido.


32

Son productivas, pues los avances en el manejo automatizado de carga evitan los

cuellos de botella del flujo de trabajo dentro de terminales convencionales y permiten

operar con una densidad de carga mayor.

Son eficientes, pues una instalación compleja, pero bien diseñada, maximiza la

utilización de recursos y el rendimiento; reduciendo al mismo tiempo el consumo de

energía y el impacto ambiental.

La mayor diferencia con los puertos tradicionales, a parte de la automatización de los procesos,

es la distribución de los bloques de contenedores de la zona de almacenaje. Mientras en las

terminales tradicionales se colocan de forma paralela a los muelles, en estas terminales se sitúan

de forma perpendicular a éstos. La imagen 26 muestra la distribución comentada de la zona de

almacenaje de una terminal automatizada.

Imagen 26 Terminal de contenedores automatizada puerto de Hamburgo (ABB Comunications, 2009)


33

2. Transporte marítimo mundial

Según la Organización Marítima Internacional (IMO), más del 90% del comercio mundial se

transporta por mar, pero es casi imposible cuantificar en términos monetarios el valor de este

comercio que se transporta por mar.

Características como su bajo coste, su versatilidad o su bajo impacto medioambiental, lo

convierten en el medio de transporte más utilizado a nivel mundial para el transporte de

mercancías. Por ello, la industria del transporte marítimo es de suma importancia para el mundo

moderno. Tiene gran influencia en cuestiones de desarrollo social y económico, como así

también es generadora de fuente de empleos, ya que millones de personas en el mundo trabajan

en actividades directa o indirectamente relacionadas con los océanos y mares.

2.1. Influencia del transporte marítimo en la

economía

La oferta y la demanda rigen la economía, jugando, el transporte marítimo, un papel relevante

en ésta. Evidentemente, allí donde se crea una necesidad aparece una demanda a la que se

dirigirán ofertas; seleccionadas las ofertas, se trasladarán los productos necesarios. Así, el

transporte se encuadra en el mercado económico como hilo conductor del movimiento de las

mercancías. Parte del transporte puede ser marítimo, así lo es en muchos mercados y de ahí su

importante conexión con la economía.

Por otra parte, tan sólo un tercio del planeta Tierra es área continental. El resto de su superficie

se encuentra cubierto por mares y océanos, de ahí que el transporte marítimo haya sido desde

siempre un medio de transporte muy utilizado. La disposición geográfica de las zonas acuáticas

repartidas por todo el globo ha homogeneizado muchas prácticas del transporte marítimo, ya

que los buques navegan por todas ellas.

La globalización del mercado, de la información y, por ende, del transporte marítimo ha

conducido a la creación de un mercado cada vez más internacional.

Estos factores, unidos a que es el medio de transporte más seguro, económico y flexible, han

convertido al transporte marítimo en un sector indispensable para cualquier nación, ya que

ningún país puede permitirse ser autosuficiente y necesita de un medio de transporte para

adquirir aquellos recursos de los que carece y vender los que produce.

Numerosos estudios ratifican la importancia que tiene este sector en la economía. La UNCTAD

afirma que existe una estrecha relación entre el producto interior bruto mundial (PIB), el

comercio de mercancías y el transporte marítimo. Esto se debe a que el transporte marítimo, al

ser una demanda derivada, debe su evolución y la del comercio marítimo internacional a las

condiciones macroeconómicas mundiales. Estudios publicados por la UNCTAD en el año 2012

(El transporte marítimo 2011) reflejaron que el comercio de mercancías había crecido incluso

más rápidamente que el PIB. Factores como el aumento del comercio de bienes intermedios y

componentes, el crecimiento de las cadenas de suministro mundiales, y procesos de producción

a escala mundial, han dado lugar a este fenómeno. La figura 10 muestra una comparativa de este

hecho mencionado.


34

Figura 10 Comparativa del crecimiento del PIB y del comercio marítimo y mundial de mercancías. (UNCTAD,

2013)

Igualmente, un estudio publicado por Oxford Economics en 2014, pone también de manifiesto

el alto valor económico que tiene la industria del transporte marítimo, en este caso, dentro de la

Unión Europea.

Este estudio estima que el sector contribuye al PIB de la UE con 56.000 millones de euros y da

empleo a 590.000 personas, de las que 470.000 están a bordo. Además, paga 6.000 millones de

euros de impuestos. De media, cada trabajador del sector contribuye con 88.000 euros al PIB,

mientras que el promedio de la UE es de 53.000 euros.

Los países más desarrollados se están convirtiendo en los principales exportadores e

importadores mundiales. Al aumentar la contribución de estos países al crecimiento del PIB

mundial y al comercio de mercancías, su aportación al comercio marítimo mundial también ha

sido ampliada. Hasta el 60% del volumen movido por mar se origina en los países más

desarrollados, siendo estos mismos los destinatarios de un 57% de este comercio (El transporte

marítimo 2012). En la actualidad, Asia se ha convertido en la zona de carga y descarga más

importante a nivel mundial, seguida por Europa, América continental, África y Oceanía.

Por otra parte, el sector del transporte marítimo constituye hoy en día una fuente importante de

ingresos para muchos países en desarrollo. De hecho, éstos ocupan actualmente las primeras

posiciones en algunos de los sectores auxiliares más importantes del conglomerado del

transporte marítimo, incluida la matriculación de buques, la provisión de mano de obra y el

reciclaje de buques. También cumplen un papel importante como propietarios de buques y

navieras, en el sector de la construcción y reparación de buques y en el de los servicios

portuarios, entre otros, tales como agentes de naves, agentes de estiba y desestiba, consolidación

de cargas, reparación de contenedores.

Este hecho queda reflejado en la lista de los puertos más importantes a nivel mundial, mostrado

en la tabla 3.


35

Tabla 3 Puertos más importantes del mundo (World Shipping Council, 2013)

Entre 1970 y 2010, la parte correspondiente a los países en desarrollo en el volumen de las

importaciones por vía marítima pasó de tan sólo un 18% al 56% del total mundial, siendo los

puertos de contenedores con mayor movimiento los de Shanghai, Hong Kong y Singapur,

puertos que también presentan actualmente los indicadores más altos de conectividad del

transporte marítimo.

Un informe publicado por Lloyd’s Register en 2014, titulado Global Marine Trends 2030,

afirma que 8 de las 10 ciudades más importantes del mundo serán portuarias. “El mundo

marítimo en 2030 será casi irreconocible, debido al crecimiento de los países emergentes, a la

aparición de nuevas clases consumidoras y al aumento de la demanda de recursos”, concluye el

informe (Lloyd's Register, 2014).

Resumiendo, el transporte económico es un medio de transporte indispensable para cualquier

país, sin el cual, su desarrollo se vería limitado, además de constituir una importante fuente de

ingresos y ofrecer millones de puestos de trabajo en todo el mundo.

2.2. Evolución de las cantidades transportadas

El estudio “El transporte marítimo en 2011” ya mencionado anteriormente, afirma que durante

los últimos 70 años, el tráfico marítimo mundial no ha dejado de crecer, a excepción de 2009,


36

que fue el año de inflexión en este crecimiento, en el que experimentó una contracción del 4,5%

respecto a 2008, con un total de 7.800 millones de toneladas, siendo el volumen de tráfico en

contenedor el que salió más perjudicado por la recesión económica global.

Al año siguiente, en 2010, volvieron los datos positivos; el volumen del comercio internacional

por vía marítima alcanzó los 8.400 millones de toneladas, subiendo aproximadamente un 7,7%

respecto a 2009.

En la tabla 4, se muestra la tendencia creciente en los volúmenes de mercancía movidos por el

transporte marítimo desde 1970 hasta la actualidad.

Tabla 4 Evolución del tráfico marítimo internacional en los años que se indica (en millones de toneladas

cargadas) (UNCTAD, 2012)

Respecto al comportamiento mundial del tráfico marítimo en 2011, la UNCTAD señala, en el

informe publicado en 2012, que se alcanzaron los 8.947 millones de toneladas, un 4,1% más

respecto a 2010. Los graneles sólidos fueron el grupo de carga de mayor tonelaje, con 3.686

millones de toneladas (el 41,2% del total) y registraron un aumento del 5,4%. Crudo y

productos del petróleo, que antaño suponían la mayor partida, sumaron 2.677 toneladas (el

29,9% del total), con un modesto crecimiento del 1,8%. El transporte de carga general en

contenedores creció un 8,8% en toneladas, alcanzando los 1.385 millones (un 15,5% del

tonelaje total transportado por mar). La carga general convencional (sin contenedor) totalizó

913 millones de toneladas, un 2,4% más que el año anterior, representando el 10,2% del

comercio marítimo mundial.

En el caso concreto del transporte marítimo de contenedores, los últimos registros reflejaron

que el número de contenedores TEU (Twenty foot Equivalent Unit) en 2008 era de 516.255.115

contenedores, en 2011 llegó a 580.022.280 contenedores y había alcanzado la cifra de

601.772.123 contenedores en el año 2012.

A este crecimiento del transporte marítimo internacional están contribuyendo notablemente los

países en desarrollo, ya que su comercio no sólo consiste únicamente en exportaciones de

materias primas al mundo desarrollado, sino que su participación en las cadenas mundiales de


37

suministro se va incrementando, con un aumento considerable de las importaciones de

productos primarios y semielaborados.

Estudios como Global Marine Trends 2030, publicado por Lloyd’s Register en 2014, prevén que

el sector del transporte marítimo siga creciendo en el futuro. Este estudio señala que podría

incrementarse de las 9.000 millones de toneladas actuales a 24.000 millones de toneladas en el

sector.

2.3. La flota marítima mundial en la actualidad

El crecimiento del sector del transporte marítimo y de la cantidad de carga transportada, no

habría sido posible sin la evolución que ha sufrido la parte más importante dentro de este sector,

el buque.

Los buques actuales son los más avanzados técnicamente, los más grandes y complejos, los de

mayor capacidad de carga y los más seguros y respetuosos con el medio ambiente de la historia.

En capítulos posteriores se hablará de la evolución que han sufrido los buques desde la

aparición de los primeros portacontenedores hasta la aparición de los triple e en el año 2013.

Durante el año 2013, la capacidad de transporte de la flota mercante mundial ha crecido por

encima de la demanda en toneladas por milla, aumentando el desequilibrio entre oferta y

demanda que ha mantenido deprimido los principales mercados de fletes desde hace ya 5 años,

según información procedente de Lloyd’s Register.

En estos 5 años, la flota mercante mundial ha aumentado un 45,0% (en tpm, tonelaje de peso

muerto), mientras que el comercio marítimo, medido en toneladas por milla, creció solamente

un 20,3%, lo que quiere decir que ha aumentado la capacidad de carga de los buques en mayor

medida que la demanda, lo que hace que haya sobrecapacidad en el sector.

Según los datos definitivos de las World Fleet Statistics publicadas por Lloyd’s Register, a 1 de

enero de 2014, la flota mundial de buques mercantes comprendía un total de 55.625 unidades,

con 1.606,9 millones de toneladas de peso muerto (tpm) y 1.067,1 millones de toneladas de

arqueo bruto (GT).

La flota aumentó durante 2013 en 766 unidades, el 4,1% en tpm y el 3,9% en GT. La edad

media de esta flota era de 17,3 años, prácticamente la misma que un año antes.

Por primera vez en la historia, en 2013 disminuyó, en 28 unidades, el número de buques

portacontenedores, pese a que la capacidad de transporte de este segmento de la flota aumentó

un 4,5%, lo que confirma la tendencia a utilizar buques cada vez de mayor porte y al desguace

de los más pequeños y de mayor edad. El sector de buques portacontenedores es el de menor

edad media (9,9 años). Estos datos quedan reflejados en la tabla 5:


38

Tabla 5 Flota marítima mundial en la actualidad (Lloyd's Register, 2014)

2.4. Impacto medioambiental del transporte

marítimo

Debido al creciente reconocimiento a la sostenibilidad del medio ambiente como un factor

importante para el transporte marítimo, este sector está experimentando una mayor presión para

adaptarse a las nuevas exigencias políticas medioambientales. Estos últimos años, el transporte

marítimo, está atrayendo especial atención debido al rápido crecimiento que está

experimentando. Este factor junto a que existe una elevada dependencia por parte del transporte

al petróleo para el crecimiento de este sector, está aumentando la preocupación en temas

medioambientales.

El sector del transporte marítimo, incluido el transporte de carga, está experimentando una

rápida evolución. Se estima que en las próxima cuatro décadas, los flujos de carga mundial

seguirán aumentando hasta llegar a alcanzar un nivel tres a cuatro veces los niveles de 2010.

Estudios realizados en 2013 por la IEA (International Energy Agency), reflejan que el transporte

es el causante del 21,01 % de las emisiones de CO2 mundiales, y, en cuanto al transporte

marítimo se refiere, se manifiesta que dicho sector produce el 10,95 % de las emisiones de CO2

totales producidas en el sector transporte, por tanto, se revela que dicho sector es el causante del

2,3 % de las emisiones totales de CO2 a nivel mundial.

La organización Marítima Internacional (OMI) estimó que sin políticas de control mundiales y

teniendo en cuenta el crecimiento del comercio marítimo mundial, las emisiones de carbono por

los buques aumentarían entre un 200% a un 300% entre 2007 y 2050.

Al observar estos datos, se puede apreciar que conseguir un transporte más sostenible es un

objetivo clave en la evolución de este sector para alcanzar un crecimiento sostenible en el

futuro. Por lo tanto, la sostenibilidad en el transporte de carga supone que este sector pueda

proporcionar sistemas de transporte eficientes en combustible, que supongan un coste más bajo

por contenedor transportado, que sean más respetables con el medio ambiente reduciendo el

consumo de combustibles fósiles y las emisiones de dióxido de carbono, y que sean resistentes

al clima.

La industria, los países y la comunidad internacional, están realizando grandes esfuerzos para

cumplir estos objetivos con medidas, técnicas y operativas aprobadas.

Las medidas que se tratan de incorporar tratan de abordar tres aspectos. Primero, evitar el

transporte de carga y las operaciones ineficientes, como viajes vacíos, y tratar de utilizar


39

transportes menos contaminantes como el ferrocarril y el transporte acuático. Segundo, alcanzar

un cambio hacia fuentes y tecnologías más limpias y hacia tamaños de vehículos, cargas y rutas

apropiados. Y tercero, mejorar la infraestructura, la logística y las operaciones relacionadas con

el transporte.

Algunas medidas y técnicas que se aplican para mejorar en estos aspectos y hacer frente a los

impactos previstos sobre el medio ambiente son las siguientes:

Remodelación de la estructura de transporte y redes.

Optimización de las cadenas de suministro multimodales.

Equilibrio de los modos de transporte.

Utilización de fuentes de energía limpias.

Construcción y adaptación de infraestructuras con bajas emisiones de carbono.

Apoyo a la información y las comunicaciones

Nuevas tecnologías para mejorar la eficiencia energética.

Aumento de capacidad de los sistemas de transporte.

Los objetivos marcados son complicados debido a la gran cantidad de recursos utilizados que

exige el gran crecimiento que está experimentando el transporte marítimo. Sin embargo, un

factor importante es que el consumo de petróleo y emisión de dióxido de carbono por

contenedor generado por transporte marítimo es muy inferior a los realizados por camiones,

trenes o aviones. Este hecho coloca a los buques como una de las principales opciones a la hora

de transportar mercancías, recalcando la importancia de los puertos a nivel mundial. El

transporte marítimo, consume, por tonelada transportada por kilómetro, la décima parte que el

camión y la quinta que el tren. En el gráfico 2 puede observarse esta comparativa:

Gráfico 2 Consumo específico de combustible de diferentes modos de transporte (NTM (Swedish Network for

Transport and the Enviroment))

Carretera Ferrocarril Mar (petrolero

3.000 tpm)

Mar (portacont.

1.200 teu)

1200

600

300 120

Consumo específico de combustible de

diferentes modos de transporte (KJ/tn-km)


40

Es, por tonelada transportada, el sistema más eficiente y, por tanto, ecológico que existe. A

pesar de ello es importante que el sector implemente medidas que contribuyan a la reducción de

emisiones de gases contaminantes.

Consciente de ello, el transporte marítimo aporta algunas ideas e iniciativas dirigidas a aumentar

la eficiencia de los buques, optimizando el consumo de energía y reduciendo las emisiones de

CO2 para cumplir con los cada vez más estrictos requisitos medioambientales.

2.5. El transporte marítimo de contenedores

como pieza clave en el transporte

intermodal internacional

El transporte de mercancías es uno de los sectores más importantes dentro de la Unión Europea.

El transporte por carretera ha sido el que ha experimentado mayor crecimiento como

consecuencia de este aumento del transporte de mercancías. Esto ha provocado un aumento de

la polución, la congestión de las carreteras y la accidentalidad. La Unión Europea ha señalado a

la intermodalidad como la alternativa a seguir por el sector de transporte de mercancías. El

transporte intermodal es el movimiento de mercancías en una unidad o vehículo usando

sucesivamente dos o más modos de transporte sin manipular la mercancía en los intercambios

de modo. La principal ventaja del transporte intermodal consiste en la posibilidad de combinar

las ventajas inherentes a los distintos modos de transporte implicados.

Figura 11 Esquema transporte intermodal

El transporte marítimo de contenedores es una pieza indispensable dentro del transporte

intermodal internacional debido a la gran capacidad de carga que tienen los buques y el bajo

coste que supone el transporte marítimo frente al transporte terrestre. Por otra parte, el uso del

transporte marítimo precisa del empleo de medios de transporte más versátiles, como son

ferrocarril o el camión, para que los contenedores puedan llegar a sus clientes finales.

Además, éste es un sector donde todas las operaciones están normalizadas y las instalaciones y

maquinaria usadas están totalmente adaptadas al uso del contenedor, con lo que el manejo de la

mercancía dentro de los puertos de contenedores es muy rápido, con lo que disminuye tanto el

tiempo de operación en el buque como el tiempo de cambio de medio de transporte. Éste es uno

de los factores que más ha favorecido al crecimiento y evolución del sector.


41

Otro factor que está favoreciendo al desarrollo de este sector en Europa es la elevada cantidad

de importaciones que se efectúan. Casi todos los miembros de la Unión Europea importan más

de lo que exportan. Es por ello que dentro de la Unión Europea, existe la esperanza de que la

navegación pueda convertirse en una alternativa verdadera del transporte terrestre con las

“autopistas del mar”. Las autopistas del mar son una red de rutas marítimas que en 2020 deberá

conectar entre sí los principales puertos europeos, y a éstos a su vez con los grandes centros de

distribución por carretera y ferrocarril. El objetivo es reducir los costes de transporte y limitar el

daño ambiental que genera llevar cada año por tierra millones de toneladas de mercancías allí

donde están los consumidores. En la figura 12 se muestra cómo será la red de autopistas

marítimas europea.

Figura 12 Red de autopistas marítimas europea (WESTMOS, 2014)

Sin embargo, el medio de transporte marítimo debe seguir evolucionando. Debido a la

deslocalización de los procesos productivos, la demanda exigente y cambiante, los avances

tecnológicos obligan a una transformación global en las políticas y prácticas de los transportes

marítimos y portuarios a nivel global. Se busca la colaboración a gran escala entre los

miembros de la Unión Europea y otros países para obtener una mejor fluidez de las actividades

en el proceso de transporte.

El desarrollo del Short Sea Shiping (Transporte marítimo de corta distancia) supondría un

menor consumo energético, mayor seguridad, mejora de las comunicaciones y menores costos

externos que el transporte terrestre, lo que favorecería el desarrollo del transporte intermodal en

Europa (Barloworld logistics, 2013).


42

3. Operativa en una terminal de contenedores

Los buques pasan la mayoría de su vida en puertos, por ello es vital reducir el tiempo que éste

pasa en una terminal de un puerto. Una de las mejores formas de reducir el tiempo de plazo de

entrega de un puerto es mejorar la productividad de sus actividades de manipulación de la

mercancía. Las operaciones del buque consisten en la descarga y carga del mismo. La mayoría

del tiempo consumido en el puerto se debe a estas dos operaciones de carga y descarga.

En general, el proceso de planificación de las operaciones de un buque consiste en una

planificación de muelles, planificación de grúas de los muelles, y la secuencia de carga y

descarga. Durante este proceso, se determinan el tiempo de atraque y la posición de un

contenedor. A través de proceso de programación de grúas de muelle, se determina la sección

del barco de la que se encarga la grúa y el tiempo de servicio de cada una de ellas. Para ello, es

necesario que los trabajadores de la terminal tengan información acerca del plan de la bodega

del buque y el intervalo de tiempo que cada grúa de muelle está disponible. Una vez se ha

construido la planificación de las grúas de muelle, se determina la secuencia de contenedores

para las operaciones de descarga y carga. En la figura 13 se muestra el flujo de contenedores

típico en una TCP.

Figura 13 Flujo de contenedores típico en una TCP (Ng W. , Crane scheduling in container yards with inter-

crane interference, 2002)

Durante el procedimiento de descarga, los contenedores de llegada se colocan uno a uno en un

patio en el orden que se van descargando del buque sin considerar los atributos de cada

contenedor. De esta manera, el trabajo realizado por ambas grúas, las de muelle y las de patio,

se pueden realizar lo más rápido y de la manera más sencilla posible. Sin embargo, a la hora de

realizar las operaciones de carga, se deben satisfacer una serie de restricciones como peso,

destino y tamaño de cada contenedor. También se debe tener en cuenta posibles interferencias

entre grúas, tanto las de muelle como las de patio. Por ello, se deben generar planes de

planificación para las operaciones de ambos tipos de grúas para que las operaciones del puerto

funcionen de la manera más eficiente posible.

Una vez se ha realizado la planificación, se deben llevar los contenedores a la grúa de muelle.

Los contenedores deben llegar de la manera indicada por la planificación independientemente

de dónde se encuentren situadas en el patio del puerto. Debido a ello,surgen los problemas de


43

recogida de contenedores, ya que esta parte es de la que depende la eficiencia del proceso de

carga realmente.

Seguidamente, se detallan las diferentes partes en las que puede dividirse una TCP.

3.1. Operativa de buque

Antes de que un buque llegue al muelle, deben resolverse tres problemas.

El problema de asignación de muelles

La planificación de las estiba dentro del buque o plan maestro de muelle

Problema de programación de grúas pórtico

La resolución de estos problemas tiene un objetivo común, minimizar el tiempo que los buques

portacontenedores pasan en la TCP. Este tiempo está formado por el tiempo de operaciones de

carga y descarga de contenedores y por los tiempos de espera. A continuación se explica de

forma breve cada situación.

3.1.1. Asignación de muelle

Cada vez que un buque llega a una TCP, se tienen en cuenta sus características básicas para

decidir qué muelle se le debe asignar. Algunas de las características tenidas en cuenta son su

tamaño, cantidad de contenedores a descargar y cargar, y las localizaciones de éstos. Dichas

características proporcionan cierta información que se debe utilizar previamente para planificar

la asignación del muelle teniendo en cuenta las siguientes situaciones:

Según la localización del muelle asignado, los contenedores que le serán cargados

deben estar almacenados lo más cerca posible. De la misma forma, se debe reservar

espacio en la zona de almacenaje (ZA) lo más cerca posible para los contenedores que

serán descargados.

Planificar el tiempo que estará ocupado el muelle por cada buque para poder

sincronizarlo con los otros buques que llegarán.

El objetivo de este problema es minimizar el tiempo total de servicio del buque, que incluye, el

tiempo de espera del buque para entrar al puerto y el tiempo de operación de carga y descarga.

3.1.2. Planificación de Estiba en el buque o Plan

maestro de muelle

En la actualidad las navieras realizan un plan de estiba para cada TCP que visitan. Éste plan de

estiba es entregado a los operadores para que sea llevado a cabo y pueda realizarse la operación

de carga en el menor tiempo posible. Esto genera algunos inconvenientes ya que las TCP

también realizan su plan de estiba, y en muchos casos al ser diferentes, genera un problema

conocido como relocalización de contenedores en la ZA, el cual se explicará en el apartado

3.2.2.


44

Los principales objetivos del Plan maestro de muelle son maximizar la utilización del buque y

minimizar el tiempo que permanece atracado en la terminal.

3.1.3. Problema de programación de grúas de muelle

La programación de las grúas de muelle o grúas pórtico se realiza con el principal objetivo de

minimizar el tiempo total de operaciones de carga y descarga de cada buque, por consecuencia,

minimiza el tiempo que estarán estos en la terminal atracados. Al resolver este problema se debe

obtener la siguiente información:

Cantidad de grúas que atenderán a cada buque en las operaciones de carga y descarga.

El tiempo que permanecerá cada grúa asignada a un buque.

Cuál será la secuencia de tareas que realizará cada grúa (como cargar y descargar).

Como estarán distribuidas las grúas asignadas a lo largo del buque (una grúa por

sección).

Esta operativa es una de las más importantes en la terminales de contenedores portuarias ya que

las grúas pórtico pueden ser catalogadas como la maquinaria de manipulación más costosa de la

terminal, además de ser la única maquinara que permite realizar las operaciones de carga y

descarga de contenedores en el transporte marítimo. La óptima gestión de éstas permite que la

mayor cantidad de grúas puedan estar disponibles para ser asignadas a otros buques.

3.2. Operativa de almacenaje y apilado

En los últimos años, la zona de almacenaje de contenedores en las TCP se ha convertido en un

recurso crítico pues la cantidad de contenedores que transitan por las terminales es cada vez

mayor. El crecimiento de los flujos de negocios y la adaptación de las líneas navieras a las

demandas del mercado del transporte marítimo han ocasionado que muchas terminales dejen de

ser competitivas.

Por lo general, las TCP han sido rodeadas por industrias y ciudades enteras siendo imposible

aumentar el tamaño de su zona de almacenamiento dejando como únicas soluciones la

adquisición de maquinaria cada vez más moderna que pueda movilizar grandes volúmenes de

contenedores rápidamente y optimizar la operativa de almacenado la cual está dividida en dos

sub-sistemas que son:

La localización de los contenedores en la zona de almacenaje

La relocalización de contenedores en la zona de almacenaje

Estos dos sub-sistemas engloban diferentes aspectos como la programación de grúas, la

asignación de espacio, etc. los cuales deben ser gestionados de forma óptima para así mantener

el rendimiento de las TCP. A continuación se explican estos sub-sistemas.


45

3.2.1. Localización de contenedores en la zona de

almacenamiento

La ubicación de un contenedor en la zona de almacenaje después de haber sido descargado de

un medio de transporte, ya sea marítimo o terrestre, depende de diferentes aspectos tales como

su tamaño, el buque asignado, su destino, el tipo, su peso, clase, su fecha de salida, etc.

Todos estos aspectos son tenidos en cuenta al momento de decidir la localización de los

contenedores en la zona de almacenamiento, ya que una buena localización disminuirá los

movimientos internos (relocalizaciones).

3.2.2. Relocalización de contenedores

En la zona de almacenaje es necesaria una constante relocalización de los contenedores ya que

un óptimo apilamiento puede facilitar el desarrollo de otros procesos como la carga de

contenedores a los diferentes modos de transporte, el cual, es el principal objetivo de este

problema.

En la relocalización de contenedores se tienen en cuenta algunas características como: puerto de

destino, tamaño, peso, etc. Éstas se tomarán como criterio para asignar su nueva ubicación en la

ZA.

3.3. Operativa de transferencia

Una terminal de contenedores tiene dos principales tipos de transporte: el transporte horizontal,

que moviliza los contenedores a través de toda la terminal, y el transporte para apilado de

contenedores. El transporte horizontal se subdivide en transporte en muelles y transporte de

tierra, sirviendo a barcos, camiones y trenes respectivamente. De esta forma, camiones,

carretillas pórtico, grúas, etc. están desplazándose por la terminal constantemente.

3.3.1. Optimización del transporte en muelles

Para realizar las operaciones de carga y descarga de los contenedores en los buques, es

necesario transportar los contendores desde los diferentes bloques en la ZA hasta las grúas que

estén asignadas a cada buque. Esta zona de la terminal es conocida como buffer y es necesario

optimizar el transporte en ésta por motivos como:

La sincronización de los vehículos de transporte horizontal con las grúas pórtico evita la

generación de tiempos ociosos y cuellos de botella.

El diseño de rutas puede eliminar posibles atascos en la zona de muelles.

Los vehículos de transporte horizontal son utilizados constantemente en toda la TCP por

lo cual su óptima asignación permite un buen funcionamiento global.


46

La eficiencia de la operación de carga y descarga de contenedores que realizan las grúas

pórtico depende directamente de la eficiencia del transporte en muelles.

En los últimos tiempos el transporte entre la zona de muelles y la ZA, está siendo realizado por

vehículos auto-guiados más conocidos como AGVs. Estos vehículos son más eficientes que los

camiones con plataforma o los equipos de manipulación frontal en la movilización de

contenedores.

Para obtener el máximo rendimiento de este tipo de vehículos se deben realizar altas inversiones

de instalaciones, software y equipos necesarios que permitan incorporarlos al funcionamiento de

la terminal. Todo este es beneficioso para la TCP, siempre y cuando tenga un buen flujo de

contenedores.

3.3.2. Optimización del transporte terrestre

En esta operativa, se planifican todos los movimientos de contenedores que se realizan en una

TCP. Éstos suelen pasar en la terminal un promedio de siete días, desde el día de su llegada

hasta justo antes de su partida. Los movimientos de contenedores se realizan para permitir el

desarrollo de actividades como: inspecciones en aduanas, desembalaje de la carga, reubicación

de contenedores vacíos, etc.

La operación de carga y descarga en la zona de llegadas terrestres es otra actividad que genera

gran cantidad de movimientos de contenedores en la TCP. Por lo general las TCP cuentan con

instalaciones que permiten la llegada tanto de camiones como de trenes, pero el flujo de cada

modo de transporte puede variar según la importancia que represente cada uno en la TCP, por lo

cual, el número de vehículos que se asignen a cada modo de transporte va a depender de la

importancia que ésta tenga para cada terminal de contenedores.

3.3.3. Optimización/Programación de las grúas

Es de gran importancia aplicar métodos de optimización para planificar el trabajo de las grúas

de explanada. Como se ha visto a lo largo de este capítulo, en las TCP se hace uso de las grúas

de explanada constantemente, realizando tareas como:

Relocalización de contenedores en la explanada

Recepción de contenedores que entran a la terminal para exportación

Recepción y entrega de contenedores a maquinaria de manipulación terrestre

El principal objetivo de la programación de las grúas de es reducir los tiempos de espera en las

diferentes maquinarias de la terminal que éstas puedan ocasionar, como por ejemplo, los

vehículos que realizan los movimientos entre la zona de muelles y la explanada. Como objetivos

complementarios tiene en cuenta:

Minimizar el tiempo de operaciones de buque

Incrementar el flujo total de contenedores manipulados en la terminal.


47

4. Simulación

Las tareas que se realizan en una terminal marítima de contenedores involucran la toma de

decisiones de muchos subsistemas. La simulación de eventos discretos proporciona una

excelente herramienta para la evaluación de diferentes políticas de ubicación de contenedores,

configuraciones físicas de la terminal, posicionamiento de máquinas y para ayudar a la toma de

decisiones a los subsistemas involucrados.

4.1. Introducción y conceptos fundamentales

Para lograr la implementación de sistemas automatizados flexibles, complejos y altamente

precisos, se utiliza la herramienta de simulación en una gran variedad de casos. Esta gran

utilización se debe a que la experimentación sea casi imposible en muchos casos debido a la

extrema complejidad que existe a la hora de construir sistemas de test y al alto coste que esto

supone.

Para entender mejor la importancia de la simulación, se deben explicar los conceptos de sistema

y modelo.

Un sistema es un conjunto componentes o entidades organizados y relacionados que interactúan

entre sí para lograr un objetivo. Cada entidad o componente tiene sus características propias,

definidas por un conjunto de variables. El estado del sistema se define por el conjunto de

valores que toman cada una de las variables que caracterizan a cada componente del sistema en

un instante determinado. Hay que diferenciar dos tipos de sistemas, discretos y continuos según

sea el valor de dichas variables:

En los sistemas discretos el valor de las variables cambia en instantes determinados y separados

en el tiempo, como por ejemplo, una RTG puede estar en un momento dado en un bloque de la

ZA o no.

En los continuos, el valor de las variables que definen el estado del sistema cambia

continuamente con respecto al tiempo, como por ejemplo, la velocidad de un barco al ir a

atracar a un muelle.

Como se puede observar, un sistema casi nunca es completamente discreto o completamente

continuo.

Una vez definido un sistema, y los dos tipos de sistemas que existen, otro concepto a tener en

cuenta es el concepto de modelo. Un modelo es una representación inteligible de un sistema. En

el caso de que un sistema sea muy complejo y que no se pueda resolver el problema

directamente sobre el sistema real, se suelen utilizar modelos de dichos sistemas para resolver el

problema. Por lo tanto, el motivo de crear y utilizar modelos se debe a que no se puede

experimentar directamente sobre el sistema que se quiere estudiar debido a su alto coste o

incluso porque el sistema ni siquiera existe.

http://www.alegsa.com.ar/Dic/sistema.php

http://www.alegsa.com.ar/Dic/elemento%20de%20un%20sistema.php


48

4.1.1. Modelado de sistemas

Se llama modelado de sistemas al proceso de pensar y razonar acerca de un sistema obteniendo

un modelo. A la hora de modelar, se distinguen dos grupos de métodos que se utilizan para

modelar sistemas complejos. Por un lado, los métodos analíticos son simbólicos y se utilizan

para obtener soluciones generales al problema. El problema que surge con este método es que

los sistemas son demasiado complejos y por lo tanto, analíticamente prohibitivos de evaluar. La

única solución para resolver un problema analítico demasiado complejo sería simplificando el

modelo. Sin embargo, esta simplificación podría alejarse demasiado de la realidad. El siguiente

grupo de métodos de modelado son los basados en simulación. Al contrario de los métodos

analíticos, los métodos de simulación no obtienen soluciones generales sino soluciones

particulares para el problema. Este método es muy útil para problemas complejos ya que con la

simulación se pueden probar distintas condiciones de entrada para obtener distintos resultados

de salida significativos.

En resumen, la simulación presenta muchas ventajas como las listadas a continuación que la

convierten en una herramienta efectiva de entrenamiento:

La reducción del tiempo de desarrollo del sistema.

Permite que se pueda experimentar de manera artificial con el sistema.

No es costoso.

Se puede usar el mismo modelo muchas veces.

Su empleo es más sencillo que ciertas técnicas analíticas y precisa menos

simplificaciones.

Permite una simulación controlada.

No afecta al sistema real.

Compresión del tiempo, es decir, operaciones que ocurren en horas o días pueden

simularse en segundos.

En oposición a estas ventajas, la simulación tiene los siguientes inconvenientes:

El tiempo de desarrollo del modelo de simulación es elevado.

Los resultados pueden divergir de la realidad. Se deben validar.

Requieren una gran cantidad de datos para reproducirlo.

A continuación, se explican brevemente los pasos requeridos para crear un modelo de

simulación. Se pueden distinguir siete pasos o fases con los cuales se obtendrá el modelo de

simulación para el problema en cuestión.

1. Planteamiento del problema: En esta primera fase se toma un sistema real y se trata

de entenderlo. Para conseguir entenderlo, se identifica el problema a resolver y se trata

de describir en términos de objetos y procesos de un marco físico. A continuación, se

identifican las variables de entrada y salida del sistema, y se trata de definir una función

objetivo. Una vez identificados estas partes del sistema, se construye una estructura

preliminar de un modelo simplificado del que obtendremos al final. Cuando la


49

estructura preliminar se termina, se construye un modelo más detallado identificando

todos los objetivos.

2. Recolección de análisis de datos de entrada: La segunda fase de la construcción del

modelo de simulación consiste en estudiar el sistema real para obtener los datos de

entrada mediante observación. En esta fase también se eligen qué datos serán tratados

como aleatorios y cuáles como determinísticos.

3. Modelización: Esta tercera fase es el paso en el que se construye un modelo del sistema

con los aspectos que se quieren simular. Esta fase consta de dos partes. En la primera

parte se trata de comprender el sistema basándose en la definición de variables de

estado internas, y se realiza una descripción de la operación del sistema cuando ocurre

un evento. En la segunda parte, se construye el modelo definiendo objetos, atributos,

métodos etc. Además, en este paso se elige el leguaje de implementación. Más adelante,

se elegirá los métodos más utilizados para la modelización como son los grafos de

eventos y los diagramas de ciclo de actividades.

4. Implementación: Con el lenguaje elegido previamente, se construye una simulación

del modelo para que sea ejecutado en una computadora.

5. Verificación y validación del modelo: Por un lado la verificación es un asunto de

consistencia interna entre el modelo lógico y el de la computadora mientras que la

validación trata de enfocar la correspondencia entre el modelo y al realidad. El modelo

y su implementación deben refinarse en base a la validación.

6. Experimento de simulación y optimización: Se realiza la simulación repetidamente

con variables de decisión en varios niveles para crear un diseño de experimentos.

7. Análisis de los datos de salida: En esta última fase se analizan las salidas de

simulación para comprender el comportamiento del sistema. Estas salidas se utilizan

para obtener respuestas del comportamiento del sistema original.

4.1.2. Métodos usados para modelar sistemas

A continuación, se explican los dos métodos o herramientas usados para modelar sistemas de

eventos discretos:

4.1.2.1. Grafo de Eventos

Esta herramienta se basa en la interacción entre los sucesos discretos que ocurren en el sistema y

las variables de estado de dicho sistema. Por un lado, las variables de estado definen el estado

del sistema y a partir del valor de estas junto a la estructura del modelo, se puede conocer el

estado del sistema.

El sistema se representa mediante un grafo G(N, A) dónde los nodos representan los sucesos

que ocurren en el sistema mientras que los arcos representan las transiciones de un suceso a

otro. Además, los arcos se pueden dividir en dos tipos, por una parte, los arcos condicionales,

que se caracterizan porque permiten el paso de un suceso a otro si se cumple una cierta

restricción, y el otro tipo de arco son los incondicionales, los cuales no dependen de ninguna


50

restricción para pasar de un suceso a otro. En la figura 14 se muestra un ejemplo de un grafo de

eventos.

Figura 14 Grafo de eventos

4.1.2.2. Diagrama de Ciclo de Actividades

El diagrama de ciclo de actividades es una herramienta para la representación de modelos de

simulación discretos. Cada entidad del sistema tiene un ciclo de actividades en su vida dentro

del sistema, y entre una actividad y otra, pasa por una cola, alternándose actividades y colas en

un ciclo, siendo cada ciclo cerrado. Las entidades pueden ser permanentes o temporales.

Además se pueden distinguir dos formas de ciclo de actividades en función del comportamiento

de las entidades. Las que siguen una secuencia definida de actividades y las que siguen varias

secuencias condicionadas. En la figura 15 se muestra un ejemplo de Diagrama de Ciclo de

Actividades.

Figura 15 Diagrama de Ciclo de Actividades

4.2. Desarrollo de la simulación

En un principio, sobre finales de los años 50 y en la década de los 60, la simulación era una

herramienta cara y especializada, y sólo era usada por grandes corporaciones que podían

afrontar las elevadas inversiones que requería el uso de esta herramienta. Éstas eran empresas

dedicadas a la aeronáutica y al acero.


51

Esto cambió a partir de los años 80, cuando empezaron a aparecer ordenadores más rápidos y

baratos y otras industrias descubrieron el valor de la simulación.

El uso de la simulación siguió extendiéndose debido a que los ordenadores cada vez eran más

rápidos y baratos, la simulación más fácil de usar e integrar con otros paquetes y la aparición de

simuladores. Esto propició a que en la década de los 90, la simulación fuese una herramienta

accesible para empresas más pequeñas.

En la actualidad, la simulación se usa con antelación, en la fase de diseño y, frecuentemente,

actualiza los cambios que deben ser realizados en los sistemas de operaciones. Esto proporciona

un modelo de simulación que permite ser usado para el análisis de sistemas en muy corto plazo.

Los mayores impedimentos a los que se enfrenta la simulación desde que se ha convertido en

una herramienta extendida y universalmente aceptada son el tiempo necesario desarrollar el

modelo y los conocimientos y habilidades de modelado requeridos para ser capaz de desarrollar

una simulación con éxito. No obstante, la velocidad de cambio en la simulación se ha acelerado

en los últimos años y hay razones para pensar que seguirá este rápido crecimiento en un futuro

próximo.

4.3. Aplicaciones de la simulación

Como ya se ha visto, la llegada del ordenador y su aplicación en simulación ha hecho posible el

desarrollo de un gran número de técnicas y su aplicación en diversidad de campos:

Sistemas de producción: planificación, control de inventarios, líneas de productos, etc.

Sistemas de servicios: admisión de hospitales, operaciones en ventanillas de bancos,

grandes superficies, restaurantes de comida rápida, gasolineras, etc.

Sistemas de distribución: almacenes, red de distribución, etc.

Sistemas informáticos: redes de comunicación, ordenadores, software y hardware,

protocolos, etc.

Sistemas económicos y financieros.

Otros: teoría de juegos, situaciones de emergencias por catástrofes, etc.

Los objetivos que se persiguen al realizar una simulación, pueden resumirse de la siguiente

forma:

Análisis de sistemas ya existentes, para su mejor comprensión y optimizado de los

mismos y la evaluación de distintas estrategias ante un mismo problema en el sistema.

Éste es nuestro objetivo en el proyecto. Simularemos distintos escenarios, para evaluar

el comportamiento de uno de los recursos críticos dentro de una TCP, las RTG. El

esquema en este tipo de simulación sería el mostrado en la figura 16.


52

Figura 16Análisis de sistemas existentes

Como etapa previa al diseño de nuevos sistemas, intentando minimizar los aspectos

negativos del modelo y su adecuación al proyecto. El esquema seguido sería el

mostrado en la figura 17.

Figura 17 Simulación etapa previa al diseño de nuevos sistemas

4.4. Simulador Arena

En el mercado existe una amplia variedad de software para simulación de sistemas.

Un buen número de ellos trabajan en entornos “duros”, en los que la definición de los modelos

se realiza mediante herramientas matemáticas configurables (matrices, funciones, etc.), y en los

que el tiempo de aprendizaje es importante. No obstante cabe destacar que son de una gran

flexibilidad, lo que permite su aplicación a una gran cantidad de ámbitos.

El aumento de la capacidad de procesamiento de los computadores, unido a las cada vez

mayores posibilidades gráficas de los mismos, ha contribuido a la aparición de software de

simulación más “amigable”, que facilita al usuario el proceso de elaboración, validación y

experimentación de modelos mediante el uso de herramientas gráficas dentro de un entorno de

ventanas. Dentro de este grupo se ubica ARENA desarrollado por ROCKWELL SOFTWARE.

ARENA es un software de simulación orientado a procesos, que combina la facilidad de uso de

los simuladores de alto nivel con la flexibilidad de los lenguajes de simulación.

Por sus grandes virtudes, se ha usado este software para el desarrollo del sistema de simulación

desarrollado en este proyecto, en concreto la versión 14.0. A continuación se explican sus

principales características, algunas de sus innumerables opciones, los conceptos básicos

necesarios para comprender el modelo desarrollado, y por último, se hará una explicación de

éste.


53

4.4.1. Características del software Arena

Arena es un lenguaje de programación cuya principal característica es la posibilidad de

adecuación al nivel de programación necesario en cada caso, incluso dentro de un mismo

modelo. Esto permite que Arena no pierda flexibilidad, al incluir la posibilidad de utilización de

lenguajes de programación como Microsoft, Visual Basic o C. Se combinan pues, todas las

facilidades de una programación de alto nivel con la flexibilidad de un lenguaje de

programación general. Esto lo consigue proporcionando una serie de plantillas intercambiables

entre sí que contienen módulos para el modelado y análisis de simulación gráfica y que pueden

combinarse para construir una amplia variedad de modelos de simulación. Para una mayor

facilidad de exposición y una mejor organización, los módulos están agrupados en paneles y en

la mayoría de los casos, los módulos de diferentes paneles pueden mezclarse dentro de un

mismo modelo. Esta flexibilidad a la hora de modelar se mantiene debido a que Arena tiene una

estructura completamente jerárquica, como se muestra en la figura 18.

Figura 18 Estructura jerárquica ARENA


54

En cualquier momento, se puede trabajar con módulos de bajo nivel del panel de Bloques y

Elementos y obtener acceso a la flexibilidad de un lenguaje de simulación si es necesario, así

como mezclar construcciones del SIMAN junto con módulos de alto nivel de otra plantilla (de

hecho, los módulos de Arena están formados por componentes SIMAN). Para necesidades

especializadas, como algoritmos de decisión complejos o el acceso de datos desde una

aplicación externa, se pueden escribir partes del modelo en un lenguaje como Visual Basic o

C/C++. Todo esto, sin importar cómo de alto o bajo se quiera estar en la jerarquía, tiene lugar en

una misma interfaz gráfica para el usuario. Junto a esta flexibilidad, Arena aporta todos los

elementos generales de otros lenguajes de simulación como: la utilización de distribuciones

estándar, la ejecución de varias iteraciones independientes en un solo lote, la utilización de

periodos de eliminación de los efectos de condiciones iniciales, en los cuales las variables no

guardan valores para posteriores análisis estadísticos.

Además, Arena permite la utilización de un modo rápido de ejecución para la obtención de

resultados y otro modo donde se tiene acceso a la animación del modelo.

La animación ofrece multitud de posibilidades, incluso la importación desde otros programas

como AUTOCAD o MICROSOFT VISIO. Incluye la animación dinámica en el mismo medio

de trabajo. También proporciona un soporte integrado, incluyendo gráficos, para algunas

cuestiones de diseño estadístico y análisis, que forman parte de un buen estudio de simulación.

Arena incorpora una biblioteca con multitud de ejemplos que ayudan en la codificación y

modelado del sistema. Para la depuración del modelo se tiene la posibilidad de escoger entre

diferentes tipos de trazas posibles, incluyendo las distintas causas de error y solución ante

cualquier problema.

Otras herramientas de interés son los analizadores de datos, tanto de entrada como de salida,

para modelos estocásticos, que incluyen las más frecuentes técnicas estadísticas de tratamiento

de datos: test de comparación de medias, comparación de varianzas, correlogramas, intervalos

de confianza de media y de desviación estándar, ajuste de distribuciones estadísticas estándar a

un conjunto de datos, gráficos de barras, histogramas, gráficos XY; etc.

También hay que destacar la interfaz con otros programas compatibles con Windows, como son

Excel, Word, Visual Basic y PowerPoint.

A modo de resumen, Arena es un software de simulación muy versátil, que permite simular

cualquier proceso productivo con el nivel de detalle que queramos alcanzar, adecuándose a

distintos niveles de programación. Además, usa un lenguaje de fácil aprendizaje y muy intuitivo

a la hora de desarrollar un modelo, permitiendo desarrollar modelos muy consistentes que

proporcionarán buenos resultados a la hora de simular.

Los usos más comunes de este software son los siguientes:

Modelar los procesos para definir, documentar y comunicar los resultados y avances

obtenidos.

Simular el futuro del sistema para entender las relaciones complejas e identificar las

oportunidades para poder realizar mejoras.

Visualizar las operaciones con gráficos de animación dinámicos.


55

Analizar cómo el sistema llevará a cabo su configuración bajo una serie de posibles

alternativas de manera que se pueda elegir de forma segura el mejor camino para sacar

adelante los negocios.

4.4.2. Conceptos básicos para la simulación con Arena

Arena 14.0 es un software de simulación desarrollado para ser utilizado en entorno Windows xp

o posterior y se maneja como cualquier otro programa con entorno de ventanas. Además, como

se comentó anteriormente, Arena es compatible con otros software de windows, como

procesadores word, hojas de cálculo y paquetes CAD. Para este proyecto se utilizará la versión

14.0, cuya ventana se muestra en la figura 19, indicando las distintas partes que la componen.

Figura 19 Ventana principal de Arena

Los elementos que aparecen en la ventana principal son:

1. Menú: formado por pestañas. Aparecen una serie de pestañas que son muy usuales en

otros software de Windows, como pueden ser las pestañas: File, Edit, Tools y View; y

un conjunto de pestañas con opciones más concretas de Arena: Arrange, que permite

ordenar los bloques de nuestro proyecto, Object, que permite hacer cambios en los

conectores y añadir submodelos, Run, que incluye las opciones necesarias para poner en

marcha y controlar la ejecución de la simulación, Window, que muestra las ventanas

asociadas a los proyectos abiertos, y por último, Help, que ofrece ejemplos y

explicaciones sobre el funcionamiento de Arena.

2. Barra de herramientas: Posee varias barras de herramientas con grupos de botones y

menús desplegables para poder facilitar el acceso rápido a actividades comunes.

3. Zona de desarrollo de la lógica del modelo: en esta ventana se crean los modelos

añadiendo los objetos necesarios.


56

4. Zona de información y datos de módulos del proyecto: son hojas de datos que sirven

para modificar los datos pertenecientes a un bloque, variables, atributos, recursos, colas,

entidades, transportadores, estaciones, etc. Estas hojas aparecen definidas en la parte

inferior de los tres paneles usados.

5. Panel de plantillas: compuesto por una serie de paneles, compuestos, a su vez, de las

plantillas que se usan para desarrollar los modelos. Hay varios paneles, pero sólo se

explicarán los tres usados en el desarrollo del modelo de este proyecto. Éstos son los

siguientes:

5.1. Panel de Procesos Básicos: compuesto por los bloques fundamentales que se usarán

para modelar. En la figura 20 se muestra la visión general de este Panel, y los elementos

de los que se compone:

Figura 20 Panel de Procesos Básicos de Arena

Los bloques que forman este panel tienen formas diferentes, y se diferencian a simple vista en el

modelo.

A continuación se explica de forma resumida el funcionamiento de los bloques usados.

5.1.1. Create: Módulo usado para crear las entidades que entran en el sistema. Se puede

modificar la frecuencia con la que entran y la cantidad. Para ello existe la

posibilidad de usar distribuciones estadísticas, horarios programados (Schedule),

etc.

5.1.2. Dispose: Es el punto de salida de las entidades del sistema.

5.1.3. Process: Se utiliza para simular tiempos de proceso y ocupación de recursos, si

fuesen necesarios en la operación.

5.1.4. Decide: Se utiliza para tomar decisiones en el sistema en función de una condición

impuesta a una variable, un atributo, una expresión, etc, o en función de

probabilidades.


57

5.1.5. Separate: se utiliza para hacer duplicados de entidades.

5.1.6. Assign: se utiliza para asignar o actualizar valores de variables y atributos, cambiar

de tipo de entidad, asignar una imagen a una entidad, etc.

5.2. Panel de Procesos Avanzados: formado por bloques más completos y complejos que

los que componen el panel Básico de Procesos. En la figura 21, se pueden observar los

elementos de los que se compone este panel:

Figura 21 Panel de Procesos Avanzados de Arena

Al contrario que en el bloque de Procesos Básicos, todos los bloques de este panel tienen la

misma forma rectangular, y no se diferencian a simple vista, aunque sus funciones, como

veremos, son muy diferentes.

5.2.1. Delay: este bloque se usa para simular tiempos. El tiempo puede definirse como un

valor constante, mediante una expresión, distribuciones estadísticas, etc.

5.2.2. Hold: la función de este bloque es retener entidades e ir liberándolas según una

condición o una señal.

5.2.3. ReadWrite: este bloque lo usaremos únicamente para leer los datos de entrada del

modelo de una hoja Excel.

5.2.4. Release: este bloque se usa para liberar recursos.

5.2.5. Seize: desde este bloque se pueden solicitar recursos.

5.2.6. Signal: este bloque genera una señal al paso de una entidad. Esta señal es un valor,

y puede modificarse para liberar el hold correspondiente.

5.3. Panel de Traslados Avanzados: formado, como su nombre indica, por bloques que se

utilizan para simular traslados, tanto físicos como de información. En la figura 22 se

muestra este panel y los elementos que lo forman:


58

Figura 22 Panel de Traslados Avanzados de Arena

Sólo se han usado dos bloques de este panel en el modelo, y son los siguientes:

5.3.1. Route: este bloque traslada entidades hasta una estación determinada, simulando un

tiempo de desplazamiento. Este tiempo se introduce de la misma forma que en

bloques anteriores.

5.3.2. Station: es un bloque usado para diferenciar las partes de nuestro sistema. Su uso

hace más manejable el modelo y facilita la definición de los movimientos entre las

distintas partes del sistema.

4.5. Modelo de simulación de una TCP

El modelo de simulación desarrollado para este proyecto, simula el comportamiento de una TCP

ficticia creada para este proyecto. Antes de pasar a explicar el modelo, se explica brevemente la

estructura de esta TCP.

4.5.1. TCP de estudio

La TCP desarrollada para este proyecto tiene la misma estructura que una TCP convencional,

incluyendo también sistema de recepción ferroviaria dentro de la propia terminal. En la figura

23 se muestra el layout de la TCP de estudio.


59

Figura 23 Layout TCP simulación

La terminal tiene unas dimensiones de 1100 metros por 200 metros. La zona de almacenaje está

formada por 12 bloques distribuidos en tres hileras. Cada bloque tiene unas dimensiones de 20

contenedores de 40’ de largo (unos 250 metros), y 5 de ancho (unos 12,5 metros). Para los

estudios a realizar es irrelevante la capacidad que tienen los bloques en altura, ya que no se lleva

control de las posiciones ocupadas.

La terminal cuenta con 10 grúas de muelle, 16 RTGs en la zona de almacenaje, 40 cabezas

tractoras, una RMG para atender a los trenes y 3 grúas para atender a los camiones.

El muelle tiene capacidad para atender tres buques portacontenedores de tamaño medio

simultáneamente, la zona de llegada de trenes tiene capacidad para atender un tren y en la zona

de llegada de camiones se pueden atender tres camiones a la vez.

4.5.2. Explicación del modelo

El modelo de simulación se divide en cuatro partes:

Llegada de trenes. Los trenes que llegan a la terminal son atendidos por una RMG. En

la figura 24 se muestra el esquema que tiene esta parte del modelo.

Figura 24 Llegada de trenes ARENA

Llegada de los buques. Una vez que llega un buque, se le asigna un muelle, donde será

atendido por dos, tres o cuatro grúas de muelle. En la figura 25 se muestra el esquema

de esta parte del modelo desarrollado con ARENA.


60

Figura 25 Llegada de buques ARENA

Llegada de camiones. En la zona de recepción de los camiones hay tres grúas, con lo

que se pueden atender tres camiones de forma simultánea. En la figura 26 se muestra el

esquema de esta parte del modelo desarrollado.

Figura 26 Llegada de camiones ARENA

Los datos referentes a las llegadas y la información referente a las tareas que requieren se leen

de varias hojas Excel.

Zona de almacenaje. Como se comentó anteriormente, la zona de almacenaje se divide

en doce bloques, cada uno de ellos se ha desarrollado de forma independiente. En la

figura 27 se muestra la estructura que presenta uno de los bloques de la zona de

almacenaje desarrollado en ARENA.


61

Figura 27 Bloque 1 ARENA

Cada bloque puede dividirse en dos partes, el submodelo que busca y asigna la grúa en cada

bloque a las tareas y la operación de carga y descarga.

Para el control de las RTGs se han usado una cantidad importante de variables para controlar

aspectos como el estado, si está solicitada tras la tarea que está realizando, si está asignada a un

conjunto de tareas, etc. En este submodelo se hace una búsqueda de las RTGs más cercanas, y

se calcula el tiempo de espera para estas RTGs en función de algunas de estas variables para

escoger la que tardará menos tiempo en llegar a la posición de la tarea. Además, para agilizar

este proceso, minutos antes de la llegada de buques, trenes y camiones, se lanzan unas

solicitudes a los bloques en los que se realizarán las tareas para ir buscando la RTG. En el caso

de los buques se buscan dos RTGs, las cuales se le asignan a las tareas de éste en el bloque hasta

que se finalicen, y en el caso de los trenes se hace lo mismo pero con una única RTG.


62

5. Estudios, resultados obtenidos y conclusiones

Para este proyecto se han llevado a cabo varios estudios basados en los resultados obtenidos con

el modelo de simulación de una terminal marítima de contenedores presentado en el capítulo

anterior. Estos estudios están enfocados en el funcionamiento de las RTGs de la zona de

almacenaje y los efectos que tiene la correcta gestión de éstas en una TCP.

5.1. Consideraciones previas

Para los estudios realizados, se han utilizado los mismos volúmenes de llegada, aunque varían

las horas de llegada y las localizaciones. Las llegadas utilizadas son las siguientes:

1. Buques: El 60% de la carga que entra o sale por mar es de descarga y el 40% de carga.

Además, de esta cantidad, un 20% es de transbordo, es decir, entra y sale por mar. Las

llegadas por mar hacen un total de 2400 contenedores diarios repartidos en cinco

buques de entre 300 y 600 contenedores.

2. Trenes: Llegan 4 trenes diarios, cada uno solicita 50 contenedores, lo que hace un total

de 200 contenedores diarios.

3. Camiones: Llegan 100 camiones diarios, repartidos durante toda la jornada.

Todas estas llegadas suman un total de 2700 contenedores de 40’ diarios, lo que supondría,

aproximadamente, un total de 2 millones de TEUs movidos al año.

Se considera que las RTGs sólo hacen desplazamientos por la hilera donde se encuentra, no está

contemplado el desplazamiento entre hileras. Esto se debe a que el cambio de hilera es una

operación que suele darse durante la planificación y se lleva a cabo en horas valle, ya que son

operaciones muy lentas.

5.2. Primer estudio

En este primer estudio, se comparan dos estrategias de almacenamiento. En las primeras

simulaciones llevadas a cabo, se han utilizado las 2 hileras más cercanas al muelle como hileras

de descarga para los buques y la tercera, como carga para éstos. La estrategia seguida en la

primera parte del estudio se muestra en la figura 28, y la segunda estrategia en la figura 29.

Figura 28 Estrategia 1.1


63


Para ambas estrategias se han utilizados las mismas horas de llegada, sólo se han cambiado las

ubicaciones de las tareas. Antes de realizar las simulaciones, se hicieron unas estimaciones para

poder ubicar los distintos contenedores a lo largo de la zona de almacenaje y luego compararlas

con los datos obtenidos de las simulaciones. En la figura 30 se muestra la distribución de tareas

previa a la simulación para la primera parte del estudio.

Figura 30 Distribución tareas. Estudio 1.1

Cada buque está marcado con un color, y se indica la cantidad de tareas a realizar, y el tipo,

carga o descarga. Los trenes están marcados con el mismo color, al igual que los camiones, y se

indica la cantidad de tareas a realizar y el tipo.

La segunda estrategia utilizada, reserva la hilera 1 de la zona de almacenaje para la carga de los

contenedores de los buques y las hileras 2 y 3 para la descarga. La estimación previa es la

mostrada en la figura 31.


64


Como se comentó anteriormente, las llegadas son las mismas, pero con distintas ubicaciones. Se

puede observar en las figuras 30 y 31, para hacer esta comparación sólo se han cambiado las

tareas de la hilera 1 por la 3, en el mismo orden.

5.2.1. Resultados primer estudio

A continuación, se muestran los resultados obtenidos tras la simulación de la primera estrategia.

En primer lugar, el tiempo medio obtenido para las tareas de descarga es de 6,66 minutos con un

total de 1390 tareas de descarga realizadas, y para las tareas de carga de 6,90 minutos, con un

total de 1310 tareas de carga realizadas, resultando un tiempo medio para las tareas de 6,78

minutos.

En la figura 32 se muestran los tiempos de las tareas de carga y descarga durante las 24 horas de

la simulación

Figura 32 Tiempo tareas descarga y carga. Estudio 1.1

En ambas gráficas se observa que las tareas tardan más en realizarse en dos instantes. El

primero de ellos sobre las once horas, que coincide con un momento de mucho tráfico en el

puerto, al igual que sobre las 18 horas. En la figura 33 se muestran los tiempos obtenidos para

las tareas de forma conjunta.


65

Figura 33 Tiempos de tareas. Estudio 1.1

En la figura 34 se muestra el número de tareas atendidas por hora por las RTGs en la terminal.

Figura 34 Tareas atendidas por hora por las RTGs. Estudio 1.1

Se observa que los instantes con mayor número de tareas atendidas coinciden con los instantes

en los que tardan más tiempo en realizarse las tareas. Esto es debido, entre otras cosas, a las

colas que se forman para las RTGs.

En la figura 35 podemos observar otro indicador de este hecho, el número de cabezas tractoras

que están trabajando en un momento dado.


66

Figura 35 Número de cabezas tractoras en uso. Estudio 1.1

Se observa que sobre las 10 de la mañana están en uso, prácticamente la totalidad de cabezas

tractoras de la terminal, llegando a un valor máximo de 36 cabezas tractoras en uso

simultáneamente.

En la tabla 6 se muestra el tiempo de operación de los buques junto a las estimaciones previas al

estudio.

Tabla 6 Buques. Estudio 1.1

En la tabla 7 se muestra el tiempo de operación de los trenes junto a las estimaciones previas al

estudio.

Tabla 7 Trenes. Estudio 1.1

Las estimaciones realizadas se aproximan bastante a los datos obtenidos, aunque se producen

desviaciones debidas a esperas que se producen y que no se tuvieron en cuenta al realizar las


67

estimaciones. Estas esperas son debidas, entre otros factores, a la gran cantidad de tareas que se

realizan en instantes determinados, que hacen que a las RTGs se les acumule trabajo.

Seguidamente se muestran los resultados obtenidos para la segunda estrategia de este primer

estudio.


la simulación

Figura 36 Tiempo tareas descarga y carga. Estudio 1.2

En este caso, el tiempo medio para las tareas de descarga ha sido de 6,75 minutos y el de las de

carga de 6,63 minutos.

El tiempo medio de las tareas es de 6,69 minutos. En la figura 37 se muestra la evolución del

tiempo de las tareas durante las 24 horas.

Figura 37 Tiempo tareas. Estudio 1.2

En la figura 38 se muestran las tareas atendidas por hora por todas las RTGs de la terminal.


68

Figura 38 Tareas atendidas por hora por las RTGs. Estudio 1.2

En la figura 39 se muestra cómo varía el número de cabezas tractoras a lo largo del tiempo

durante las 24 horas.

Figura 39 Número de cabezas tractoras en uso. Estudio 1.2

Las figuras 37, 38 y 39, reflejan que el instante de máxima realización de tareas en la terminal

se produce alrededor de una hora más tarde que en el caso de la estrategia uno, debido a retrasos

producidos durante la operativa del primer buque.


69

En la tabla 8 se muestran las estimaciones previas al estudio referentes al tiempo de operación

de los buques y el tiempo de operación obtenido tras la simulación de cada uno de ellos.


En la tabla 9 se muestran las estimaciones previas al estudio referentes al tiempo de operación

de los trenes y los tiempos de operación obtenidos finalmente con la simulación.


Por último, se hace una comparación de los datos obtenidos para las 2 estrategias del estudio.

El gráfico 3 muestra una comparativa de los tiempos de las tareas obtenidos para ambas

estrategias.

Gráfico 3 Comparativa tiempo tareas. Estudio 1

5,6

5,8

6

6,2

6,4

6,6

6,8

7

7,2

T medio descarga T medio carga T medio tareas

Estrategia 1

Estrategia 2


70

Se observa que el tiempo medio de descarga es inferior para la estrategia 1, lo cual es lógico, ya

que en la estrategia 1 los contenedores descargados del buque son ubicados en una hilera más

cercana al muelle que los descargados en el segundo caso. En el caso de las tareas de carga pasa

lo contrario, al cargar los contenedores de la hilera 1, la segunda estrategia será mejor. El tercer

resultado no es el esperado, al ser mayor el porcentaje de descarga que el de carga de los

buques, tendría más peso en el tiempo medio final, pero las tareas de los trenes y camiones han

tenido la suficiente influencia como para inclinar la balanza en el sentido opuesto, por lo que se

obtiene que el tiempo medio de las tareas es inferior utilizando la segunda estrategia.

El gráfico 4 muestra una comparativa de los tiempos de operación de los buques para las dos

estrategias.

Gráfico 4 Comparativa tiempo operación buques. Estudio 1

Se observa que, para el tiempo de operación de los cinco buques, en 3 de los cinco casos, éste es

menor para la segunda estrategia. El tiempo de operación de cada buque, según qué estrategia se

haya seguido, difiere en menos de dos minutos para este estudio.

Los resultados obtenidos para el tiempo de operación de los buques no es el esperado, porque

aunque la estrategia parecía buena, hay que hacer algunas consideraciones para mejorarla. Estas

consideraciones se tendrán en cuenta en estudios posteriores.

En el gráfico 5 se muestra la comparativa del tiempo de operación de los cuatro trenes para las

dos estrategias seguidas.

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Tiempo

operación

buque 1

Tiempo

operación

buque 2

Tiempo

operación

buque 3

Tiempo

operación

buque 4

Tiempo

operación

buque 5

Estrategia 1

Estrategia 2


71

Gráfico 5 Comparativa tiempo operación trenes. Estudio 1

Los datos obtenidos indican que el tiempo de operación de los trenes es inferior siguiendo la

segunda estrategia. Esto se debe a que los trenes cargan los contenedores descargados por los

buques, que se encuentran ubicados en las hileras más cercanas al tren en el segundo caso, por

lo que los desplazamientos realizados para cargar los trenes son menores usando esta segunda

estrategia. Por tanto, con esta segunda estrategia se consigue un tiempo de operación de los

trenes inferior, aunque para ambas estrategias el tiempo es aceptable y no hay grandes

diferencias.

5.2.2. Conclusiones primer estudio

Tras analizar los datos obtenidos y comparar las dos versiones de la estrategia, se puede afirmar

que para el caso dado, sería una opción más que aceptable el reservar las hileras 1 y 2 para las

tareas de descarga de los buques y la tercera hilera para la carga, siempre que las llegadas por

camión y tren se adapten a esta estrategia de almacenaje y se tengan en cuenta ciertas

consideraciones más, como que no se realicen movimientos entre las columnas más alejadas del

buque y éste.

Usando esta estrategia, se agiliza bastante la descarga de los buques. Además, se reduce el

tráfico de cabezas tractoras a lo largo de la terminal, y se concentra más cerca del muelle, lo que

hace que la interferencia con otras tareas sea menor, pero como se comentó anteriormente, se

puede mejorar teniendo en cuenta alguna consideración más.

En cuanto a la carga del buque, no se perjudica demasiado, siempre que se realice en columnas

cercanas al muelle.

100

102

104

106

108

110

112

114

Tren1 Tren 2 Tren 3 Tren 4

Estrategia 1

Estrategia 2


72

5.3. Segundo estudio

En este estudio se comparan otras dos estrategias de almacenaje. En el primer caso, se reservan

los bloques situados a la izquierda, es decir, los bloques 1, 2, 5, 6, 9 y 10, como zona de

descarga para los buques, y los de la derecha, bloques 3, 4, 7, 8, 11 y 12, para la carga. En las

figuras 40 y 41 se muestran la primera y segunda estrategias seguidas en este estudio

respectivamente.



Para ambas estrategias se han utilizados las mismas horas de llegada, sólo se han cambiado las

ubicaciones de las tareas. Al igual que para el primer estudio, se hicieron unas estimaciones para

poder ubicar los distintos contenedores a lo largo de la zona de almacenaje y luego compararlas

con los datos obtenidos de las simulaciones. En la figura 42 se muestra la distribución de tareas

previa a la simulación para la primera parte del estudio.


73


Para la segunda estrategia, ordenamos justamente al revés que en la estrategia anterior, ahora la

zona de la derecha (bloques 3, 4, 7, 8, 11 y 12) para la descarga de los buques, y la zona

izquierda (bloques 1, 2, 5, 6, 9 y 10) para la carga de los buques. En la figura 43 se muestra la

distribución de tareas por los distintos bloques de la zona de almacenaje durante las 24 horas del

día, para la segunda estrategia.


5.3.1. Resultados segundo estudio

Los resultados obtenidos en este segundo estudio se presentan a continuación.

En cuanto al tiempo de realización de las tareas, se ha obtenido un tiempo medio para las tareas

de descarga de 7,08 minutos, para un total de 1390 tareas realizadas, y para las de carga de 6,21

minutos, para un total de 1310 tareas de carga realizadas, haciendo una media total de 6,65

minutos por tarea.


la simulación.


74

Figura 44 Tareas de descarga y carga. Estudio 2.1

En la figura 45 puede verse el tiempo de realización de las tareas de carga y descarga

conjuntamente.


En la figura 46 se muestran las tareas realizadas por hora por las RTGs de la terminal. Se

observa que los picos producidos en ambos gráficos coinciden, igual que en el estudio anterior,

ya que en los instantes en los que más tareas se realizan, es lógico que haya más colas y, por

tanto, aumenten los tiempos de realización de las tareas.


75

Figura 46 Tareas atendidas por las RTGs por hora. Estudio 2.1

Obviamente, en los instantes que más tareas se realizan, se requieren más cabezas tractoras para

ello. Este hecho queda reflejado en la figura 47.

Figura 47 Cabezas tractoras en uso. Estudio 2.1

De la misma forma que en el estudio anterior, el instante en que más cabezas tractoras hay en

uso se produce sobre las 10 horas, y se llega a 38 cabezas tractoras trabajando simultáneamente,

prácticamente la totalidad de las cabezas tractoras disponibles en la terminal.


76

En la tabla 10 se muestra el tiempo de operación de los buques junto a las estimaciones previas

al estudio.


En la tabla 11 se muestra el tiempo de operación de los trenes junto a las estimaciones previas al

estudio.


Como en las simulaciones anteriores, se observa que las estimaciones se aproximan bastante a

los resultados obtenidos tras las simulaciones.

Seguidamente, se muestran los resultados obtenidos para la segunda estrategia.

En la figura 48 se muestran los tiempos empleados para realizar las tareas de descarga y carga.

Figura 48 Tiempos de descarga y carga. Estudio 2.2

El tiempo medio empleado para realizar las tareas de descarga es de 6,95 minutos, y para las de

carga de 6,28 minutos, haciendo una media de 6,62 minutos.

En la figura 49 se muestran, de manera conjunta, las tareas de descarga y carga realizadas

durante una jornada.


77


En la figura 50 se muestran las tareas atendidas por las RTGs por hora.

Figura 50 Tareas atendidas por las RTGs por hora. Estudio 2.2

En la figura 51 se muestra la cantidad de cabezas tractoras que están en uso en cada instante.


78

Figura 51 Cabezas tractoras en uso. Estudio 2.2

Observando las figuras 49, 50 y 51, se observa que el momento en que se realizan más tareas es

más prolongado en este caso que en casos anteriores. Esto hace que el trabajo esté más repartido

durante un periodo de tiempo mayor y no se produzcan picos tan pronunciados.

En la tabla 12 se muestran las estimaciones del tiempo de operación de los buques realizadas

previamente al estudio, y los tiempos obtenidos finalmente.


La tabla 13 muestra las estimaciones referentes al tiempo de operación de los trenes realizadas

previamente al estudio y los resultados obtenidos tras la simulación.


Por último, se hace una comparación de los datos obtenidos para las 2 estrategias del estudio.


79

El gráfico 6 muestra una comparativa de los tiempos de las tareas obtenidos para ambas

estrategias.

Gráfico 6 Comparativa tiempo tareas. Estudio 2

Se observa un tiempo medio para la realización de las tareas de descarga inferior en el caso de la

primera estrategia, y un tiempo de carga más favorable en el caso de la segunda estrategia,

resultando un tiempo medio para la realización de tareas inferior para la segunda estrategia.

El gráfico 7 muestra una comparativa entre los tiempos de operación de los buques según la

estrategia seguida.


6,45

6,5

6,55

6,6

6,65

6,7

6,75

6,8

6,85

6,9

T medio descarga T medio carga T medio tareas

Estrategia 1

Estrategia 2

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Buque 1 Buque 2 Buque 3 Buque 4 Buque 5

Estrategia 1

Estrategia 2


80

El gráfico 7 refleja unos tiempos de operación de los buques inferior para la primera estrategia

en los cinco casos.

Por último, en el gráfico 8 se muestra una comparativa de los tiempos de operación de los trenes

según la estrategia seguida.

Gráfico 8 Comparativa tiempo operación trenes

En el gráfico se observa un tiempo de operación para los trenes inferior, en los cuatro casos,

para la primera estrategia.

5.3.2. Conclusiones segundo estudio

Tras analizar los datos obtenidos en este segundo estudio, se podría decir que la segunda

estrategia es indudablemente mejor que la primera estrategia seguida en este estudio, pero

analizando detenidamente las dos estrategias de almacenaje, no se encuentra un motivo general

que produzca estos resultados.

Los resultados obtenidos tienen cierto grado de aleatoriedad, debido a la mayor o menor

cercanía del buque en cuestión a los bloques en los que se realizarán las tareas provenientes de

éste, ya que la asignación de la posición de atraque no se hace en función a la distancia a los

bloques.

Se concluye que esta distribución no tiene mucho sentido, ya que penaliza mucho el tiempo de

operación de los buques atracados en los extremos del muelle, porque aunque una de las

operaciones a realizar esté cerca, la otra estará a bastante distancia y perjudicará tanto al tiempo

de operación del buque, como a otras tareas llevadas a cabo en la terminal, debido al elevado

tráfico de cabezas tractoras que se producirá entre el muelle y el bloque en cuestión.

Por ello, la única conclusión a la que podemos llegar con este estudio es que, de forma general,

no serían adecuadas ninguna de las dos estrategias de almacenaje usadas en este estudio.

105

105,5

106

106,5

107

107,5

108

108,5

109

Tren1 Tren 2 Tren 3 Tren 4

Estrategia 1

Estrategia 2


81

La conclusión de este estudio lleva a pensar en la combinación de las estrategias llevadas a cabo

en el primer estudio y el segundo, lo que da lugar al tercer estudio.

5.4. Tercer estudio

Tras los dos primeros estudios realizados se plantea estrategia de almacenaje que combina las

características de las estrategias anteriores. Por una parte, comprobamos que en nuestro caso, la

primera estrategia tratada en el primer estudio, puede beneficiar la descarga de los buques, y

penaliza en parte la carga, pero como el porcentaje de descarga es mayor, en nuestro caso, casi

siempre es mejor. Tras la conclusión del segundo estudio se plantea combinar la asignación por

hileras con la asignación por columnas. La idea es mantener la hilera 1 para la descarga, la 3

para la carga y compartir la 2 para ambos tipos de tareas. Además, las tareas de los buques se

realizarán en las columnas más cercanas. En la figura 52 se muestra esta estrategia.

Figura 52 Estrategia 3

Para este estudio se han considerado las mismas llegadas que en los dos estudios anteriores. La

asignación de las tareas a los bloques siguiendo esta nueva estrategia se muestra en la figura 53.

Figura 53 Distribución tareas. Estudio 3


82

5.4.1. Resultados tercer estudio

A continuación se muestran los resultados obtenidos en este tercer estudio.

Se ha obtenido un tiempo medio de 6,21 minutos para la realización de las tareas de descarga,

para un total de 1390 tareas de descarga realizadas, y un tiempo medio de 6.23 minutos en el

caso de las tareas carga, para un total de 1310 tareas de carga realizadas.

En la figura 54 se muestra cómo varían estos tiempos durante la jornada.

Figura 54 Tiempo tareas descarga y carga. Estudio 3

En la figura 55 se muestran los tiempos de realización de las tareas de descarga y carga de

forma conjunta.

Figura 55 Tiempo tareas. Estudio 3

En figura 56 se muestra el número de tareas atendidas por las RTGs por hora en la simulación

de esta tercera estrategia.


83

Figura 56 Tareas atendidas por las RTGs por hora.

En la figura 57 se muestra cómo varía el número de cabezas tractoras que son utilizadas a lo

largo de la jornada simulada.

Figura 57 Cabezas tractoras en uso. Estudio 3

Se observa, como en los 2 estudios anteriores, que estas tres gráficas anteriores siguen la misma

tendencia. Al haber usado las mismas llegadas y a las mismas horas para los tres estudios, no

hay gran variación en estas gráficas. La única variación que hay se debe a las diferentes

estrategias de almacenaje adoptadas para cada estudio.


84

En la tabla 14 se muestran las estimaciones referentes al tiempo de operación de los buques

realizadas previamente al estudio y los tiempos obtenidos tras la simulación.

Tabla 14 Buques. Estudio 3

En la tabla 15 se muestran las estimaciones referentes al tiempo de operación de los trenes

realizadas previamente al estudio y los tiempos obtenidos tras la simulación.

Tabla 15 Trenes. Estudio 3

A continuación, se muestra, a modo de comparación, los tiempos obtenidos en los estudios 1 y 2

con los tiempos obtenidos en este tercer estudio.

El primer tiempo a comparar es el tiempo de descarga. En el gráfico 9 se muestran los tiempos

medios para la realización de las tareas de descarga obtenidos para cada una de las estrategias.

Gráfico 9 Comparativa tiempos medios descarga

5,6

5,8

6

6,2

6,4

6,6

6,8

7

7,2

Tiempo medio tareas descarga

Estrategia 1.1

Estrategia 1.2

Estrategia 2.1

Estrategia 2.2

Estrategia 3


85

Como se predecía, la nueva estrategia iba a beneficiar bastante a disminuir el tiempo de

descarga, ya que se preveía que mejoraría bastante el tiempo de descarga de los buques, con lo

que el tiempo medio de descarga total disminuiría. Esta estrategia conserva el beneficio que

producía en el primer estudio el considerar las hileras más cercanas al muelle para la descarga

de los buques, añadiendo una pequeña mejora, el descargar en las columnas más cercanas a éste.

La combinación de estos dos factores hace que el tiempo de descarga disminuya con respecto a

las estrategias anteriores.

En segundo lugar, se comparan los tiempos medios de carga. En el gráfico 10 se muestra esta

comparativa

Gráfico 10 Comparativa tiempos medios carga

Como se puede observar, el tiempo obtenido para esta tercera estrategia es muy bajo. Se puede

decir que es el mejor, ya que el tiempo obtenido para la segunda estrategia no es orientativo, ya

que como se explicó, hay bastante aleatoriedad siguiendo esa estrategia. Con la estrategia

seguida en este tercer estudio, eliminamos esa aleatoriedad, además se corrige un defecto que

tiene la primera estrategia, ya que, en este caso, siempre se intentará llevar a cabo las

operaciones en las columnas cercanas y evitamos que un buque pueda cargar contenedores de

los bloques más alejados.

En cuanto a los tiempos medios de las tareas, también se ha obtenido el resultado previsto, el

tiempo medio de las tareas para siguiendo la tercera estrategia es el más bajo. En el gráfico 11

se muestran los tiempos medios obtenidos para la realización de las tareas.

5,8

6

6,2

6,4

6,6

6,8

7

Tiempo medio tareas carga

Estrategia 1.1

Estrategia 1.2

Estrategia 2.1

Estrategia 2.2

Estrategia 3


86

Gráfico 11 Comparativa tiempos medios tareas

En el gráfico 12 se muestran los tiempos de operación de los buques obtenidos en los tres

estudios.

Gráfico 12 Comparativa tiempo operación buques

Se comprueban, con el gráfico 12, las previsiones que se hacían sobre la mejora en los tiempos

de operación de los buques con esta tercera estrategia. Para los 5 buques, el menor tiempo de

operación se consigue utilizando la tercera estrategia.

Por último, se comparan los tiempos de operación obtenidos para los distintos trenes en los

estudios realizados. Estos resultados se muestran en el gráfico 13.

5,9

6

6,1

6,2

6,3

6,4

6,5

6,6

6,7

6,8

Tiempo medio tareas

Estrategia 1.1

Estrategia 1.2

Estrategia 2.1

Estrategia 2.2

Estrategia 3

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Buque 1 Buque 2 Buque 3 Buque 4 Buque 5

Estrategia 1.1

Estrategia 1.2

Estrategia 2.1

Estrategia 2.2

Estrategia 3


87

Gráfico 13 Comparativa tiempo operación trenes

Se comprueba con los resultados representados en el gráfico 13, que el efecto positivo que tiene

esta estrategia, influye en la operativa de toda la terminal, produciendo, en general, una mejora

en el tiempo de operación de los trenes.

5.4.2. Conclusiones tercer estudio

La combinación de las estrategias usadas en los dos primeros estudios ha tenido el efecto

esperado en los tiempos medios de las tareas, y por consiguiente, en el tiempo de operación de

los buques y los trenes.

Se concluye que la tercera estrategia es la mejor opción de las 5 estrategias estudiadas, ya que

mejora no sólo el tiempo de operación de los buques, si no prácticamente cada operación que se

lleva a cabo en el puerto.

5.5. Cuarto estudio

Por último, se ha llevado a cabo un estudio para calcular el número óptimo de RTGs para esta

terminal, de manera que funcione de la manera más eficiente posible.

Para ello, se han usado las mismas llegadas que anteriormente, y, partiendo de la situación

inicial en la que se cuenta con 16 RTGs, se ha ido de hilera en hilera reduciendo la cantidad de

éstas hasta llegar a la cantidad óptima.

Para este último estudio, la distribución de las tareas por la zona de almacenaje ha sido la que se

muestra en la figura 58.

98

100

102

104

106

108

110

112

114

Tren 1 Tren 2 Tren 3 Tren 4

Estrategia 1.1

Estrategia 1.2

Estrategia 2.1

Estrategia 2.2

Estrategia 3


88

Figura 58 Distribución tareas. Estudio 4

5.5.1. Resultados obtenidos

En la situación inicial, la terminal cuenta con 16 RTGs, 5 en la hilera 1, 5 en la hilera 2 y 6 en la

hilera 3. A continuación se muestran los resultados obtenidos en este cuarto estudio.

5.5.1.1. Hilera 1

En la situación inicial hay 5 RTGs en la hilera 1, y 16 en total en la terminal.

El tiempo medio obtenido en esta situación para las tareas de descarga es de 6,39 minutos, y el

de carga de 6,62, haciendo una media de 6,5 minutos.

En la figura 59 se muestra de forma conjunta la evolución de los tiempos de las tareas de carga

y descarga durante toda la jornada.

Figura 59 Tiempo tareas. Estudio 4, 16 RTGs


89

El tiempo medio de operación de los buques es de 294,51 minutos, el de los trenes de 104,68 y

el de los camiones de 4,67 minutos.

Las tareas realizadas por hora por las RTGs de la hilera 1 son las mostradas en la figura 60. Las

RTGs que trabajan por esta hilera inicialmente son la 1, 2, 3, 4 y 5.

Figura 60 Tareas atendidas por hora por las RTGs de la hilera 1. Estudio 4, 16 RTGS

Se observa que la RTG 3, realiza pocas tareas a lo largo del día y las otras 4 RTGs están

bastante más utilizadas.

Los desplazamientos realizados por hora por estas 5 RTGs son los mostrados en la figura 61.


90

Figura 61 Distancias recorridas por horas por las RTGs de la hilera 1. Estudio 4, 16 RTGs

Se observa que las RTGs 1, 2, 4 y 5 recorren distancias cortas durante toda la jornada pero

realizan muchas tareas. Esto se debe a que estas RTGs atienden numerosas tareas de buques,

que llegan en grandes cantidades a zonas concretas. Por el contrario, la RTG 3 recorre poca

distancia durante el día porque realiza pocas tareas, por lo que se suprimirá a continuación.

Tras suprimir la RTG 3, el tiempo medio de descarga pasa a ser de 6,53 minutos y el de carga de

6,63 minutos, haciendo una media de 6,58 minutos. El tiempo de realización de las tareas ha

aumentado levemente debido a que las RTGs de esta hilera tienen que repartirse más tareas, y

además realizan más desplazamientos, pero no es un aumento de tiempo significativo.

El tiempo de operación de los buques pasa a ser de 294,79 minutos, el de los trenes de 104,36 y

el de los camiones de 4,67 minutos, por lo que no se aprecian cambios significativos en este

aspecto.

En la figura 62 se muestran las tareas realizadas por hora por las RTGs de la hilera 1 tras el

cambio realizado.


91

Figura 62 Tareas atendidas por hora por las RTGs de la hilera 1. Estudio 4, 15 RTGS

La figura muestra las distancias recorridas por las RTGs de la hilera 1 tras suprimir la RTG3.

Figura 63 Distancias recorridas por hora por las RTGs de la hilera 1. Estudio 4, 15 RTGs

En esta figura se observa claramente el efecto que ha tenido suprimir la RTG 3 de la hilera 1.

Ahora la RTG 4 se encarga de las tareas que realizaba la RTG suprimida, y por consiguiente, las

distancias recorridas por hora por eta RTG aumentarán, lo que produce que el tiempo de


92

realización de las tareas aumente. En la figura 64 se una comparativa de la evolución del tiempo

de realización de las tareas entre la situación de partida y la situación tras suprimir la RTG3. Se

observa claramente el impacto que tiene el aumento de la distancia recorrida por la RTG 4 entre

las 12,5 horas y las 13,5 horas, en el tiempo de realización de las tareas, que aumentan durante

un intervalo de tiempo, y se acumula trabajo hasta el final de la jornada.

Figura 64 Comparativa tiempo tareas. Estudio 4, 16 RTGs frente a 15 RTGs

Por tanto, el número óptimo de RTGs para esta hilera es 4, ya que sería improductivo tener una

quinta RTG para realizar unas pocas tareas.

5.5.1.2. Hilera 2

Partiendo de la situación alcanzada en el apartado anterior, la terminal cuenta con 15 RTGs, 5

de ellas en la hilera 2.

El tiempo medio de descarga es de 6,53 minutos y el de carga de 6,63 minutos, haciendo una

media de 6,58 minutos

El tiempo de operación de los buques es de 294,79 minutos, el de los trenes de 104,36 y el de

los camiones de 4,67 minutos.

Las tareas realizadas por las RTGs de esta hilera por hora durante la jornada simulada se

muestran en la figura 65. En la hilera 2 trabajan las RTGs 11, 12, 13, 14, 15 y 16.


93

Figura 65 Tareas atendidas por hora por las RTGs de la hilera 2. Estudio 4, 15 RTGs

En la figura 66 se muestran las distancias recorridas por hora por las RTGs de la hilera 2.


94


Viendo ambas figuras, se observa que la RTG 8 está bastante desaprovechada, y se decide

eliminarla.

Al eliminar la RTG 8, se obtiene un tiempo medio de descarga de 5,88 minutos, un tiempo de

carga de 6,48 minutos, haciendo un tiempo medio para las tareas de 6,17 minutos.

El tiempo de operación de los buques es de 293,56 minutos, el de los trenes de 103,97 minutos y

el de los camiones de 4,69 minutos.

En la figura 67 se muestran las tareas realizadas por hora por las RTGs de la hilera 2 tras

eliminar la RTG 8.


95


En la figura 68 se muestran las distancias recorridas por las RTGs de la hilera 2 tras eliminar la

RTG 8.


Viendo estas dos gráficas se observa cómo las RTGs 7 y 9 se reparten el trabajo que realizaba la

RTG 8.


96

Se aprecia pequeña una disminución en el tiempo de realización de las tareas una vez eliminada

la RTG 8 de la hilera 2. Esto puede ser debido a posibles interferencias creadas en un instante

dado al haber un número elevado de RTGs, dejando a alguna de ellas atrapada entre otras dos.

Las 4 RTGs del bloque son indispensables, ya que hay momentos en los que llegan tareas de

dos buques de forma simultánea, y los buques requieren de dos RTGs en aquellos bloques a los

que mandan tareas debido a la elevada cantidad que llegan en un espacio corto de tiempo, y si

quitásemos alguna de estas RTGs los tiempos se dispararían. Por tanto, la cantidad óptima de

RTGs para esta hilera es 4.

5.5.1.3. Hilera 3

Partiendo de la situación en la que ya han sido eliminadas 2 RTGs, se pasa a analizar la hilera 3.

La figura 69 muestra las tareas realizadas por hora por las 6 RTGs que trabajan en la hilera 3

inicialmente.



97

A simple vista se observa que las RTGs de esta hilera realizan poca cantidad de tareas, una se

vean las distancias que recorren, se podrá decidir cuál o cuáles son innecesarias.

En la figura 70 se muestran las distancias recorridas por estas 6 RTGs por hora.


Viendo las gráficas anteriores, se observa que las RTGs de esta hilera están muy desocupadas.

Se decide eliminar las RTGs 12, 13 y 14, obteniéndose un tiempo medio para las tareas de

descarga de 5,8 minutos, para las de carga de 6,38, haciendo una media de 6,08.

El tiempo de operación de los buques pasa a ser de 293,21 minutos, el de los trenes de 104,29 y

el de los camiones de 6,73.

En la figura 71 se muestran las tareas realizadas por hora por las 3 RTGs que trabajan en la

hilera tras la eliminación de las otras 3.


98


En la figura 72 se muestran las distancias recorridas por hora por las RTGs de la hilera 3.


Viendo estas últimas gráficas se observa que aún las RTGs están bastante libres. Eso es debido

a la poca carga que tiene la hilera durante la jornada. Aun así, no se puede eliminar una cuarta


99

RTG de la hilera porque quedaría una RTG para cada 2 bloques y las distancias a recorrer serían

demasiado elevadas.

5.5.2. Comparación de resultados obtenidos

A continuación se muestran comparativamente los resultados obtenidos variando el número de

RTGs.

Los tiempos medios de descarga obtenidos para cada situación se muestran en el gráfico 14.

Gráfico 14 Comparación tiempo tareas. Estudio 4

Se observa que al eliminar las dos primeras RTGs, los tiempos medios de las tareas disminuyen,

esto puede ser debido a interferencias producidas en las hileras 1 y 2 debido al elevado número

de RTGs.

El caso de la hilera 3 es más complicado. En la situación inicial había una RTG en el bloque 9,

2 en el 10, otras dos en el 11 y una en el 12. En esa situación las RTGs estaban prácticamente

estáticas, y realizaban las tareas realizando pocos desplazamientos y al eliminar la primera RTG

de la hilera, los desplazamientos aumentaron. Contrariamente a lo que se pudiera pensar, al

eliminar otras dos RTGs los tiempos volvieron a disminuir. Esto se debe a que al haber 3 RTG,

éstas tienen más libertad de movimiento, y es más difícil que se produjeran interferencias en la

hilera. En los casos anteriores, es muy posible que se produjesen interferencias que provocaran

ese incremento en el tiempo de realización de las tareas. Además, la carga en esta hilera es muy

baja, y en los momentos de máxima concentración de tareas en la hilera bastaba con contar con

estas 3 RTGs.

En el gráfico 15 se muestra el tiempo de operación de los buques obtenido al variar el número

de RTGs. En esta gráfica se observa cómo el tiempo de operación de los buques va en

consonancia con el tiempo medio de las tareas. Esto se debe al mayor porcentaje que

representan las tareas de los buques frente a las tareas totales de la terminal.

5,2

5,4

5,6

5,8

6

6,2

6,4

6,6

6,8

Tiempos medios de

descarga

Tiempos medios de

carga

Tiempos medios de

tareas

16 RTGs

15 RTGs

14 RTGs

13 RTGs

12 RTGs

11 RTGs


100


En el gráfico 16 se muestran los tiempos de operación de los trenes. Variar el número de RTGs

no ha tenido mucho impacto en el tiempo de operación de los trenes.

Gráfico 16 Comparativa tiempo operación trenes. Estudio 4

Donde más ha influido la disminución del número de RTGs es en el tiempo de operación de los

camiones. Esto se debe a la variabilidad con la que llegan los camiones y las diferentes

localizaciones en los que se realizan las tareas de éstos. Al haber menos RTGs trabajando en

292

292,5

293

293,5

294

294,5

295

Tiempo operación buques

16 RTGs

15 RTGs

14 RTGs

13 RTGs

12 RTGs

11 RTGs

103

103,2

103,4

103,6

103,8

104

104,2

104,4

104,6

104,8

Tiempo operación trenes

16 RTGs

15 RTGs

14 RTGs

13 RTGs

12 RTGs

11 RTGs


101

una hilera, tendrán que recorrer mayores distancias para realizar las tareas de los camiones. En

el gráfico 17 se muestran los tiempos de operación de los camiones.

Gráfico 17 Comparativa tiempo operación camiones. Estudio 4

5.5.3. Conclusiones cuarto estudio

Tras la realización del cuarto estudio y la comparación de resultados, se observa la importancia

de llevar un buen control de las operaciones que realizan las RTGs en todo momento y contar

con la cantidad apropiada para que la terminal funcione adecuadamente.

Se observa que las RTGs asignadas a tareas de buques y trenes atienden a un mayor número de

tareas que las RTGs que atienden a tareas de camiones, que tienen que realizar más

desplazamientos debido al ritmo de llegada tan aleatorio que tienen éstos. Sería muy beneficioso

poder concentrar las llegadas de los camiones en grupos de camiones que llegan en intervalos de

tiempo y realizar estas tareas de forma más conjunta para evitar, en la medida de lo posible,

desplazamientos innecesarios que aumenten los tiempos de realización de las tareas.

0

1

2

3

4

5

6

7

Tiempo operación camiones

16 RTGs

15 RTGs

14 RTGs

13 RTGs

12 RTGs

11 RTGs


102

6. Conclusión

En la primera parte del trabajo se realiza una introducción y contextualización de la actualidad

de las terminales portuarias, los subsistemas de los que se compone, los actores implicados, la

maquinaria de manipulación que utilizan, las instalaciones que se encuentran dentro y los

avances en este sector.

Seguidamente, se destaca la importancia del transporte marítimo a nivel mundial en distintos

ámbitos, concretando más en el caso del transporte marítimo de contenedores.

Una vez realizada esta introducción al transporte marítimo de contenedores y destacada su

importancia, se explican de forma breve los diferentes problemas abordados en un puerto de

contenedores, considerando la manipulación de contenedores desde los diferentes medios de

transporte que llegan a la terminal.

También, se hace una breve introducción a la simulación, se argumenta la elección de este

software de simulación para la realización de los estudios y se presenta el modelo de simulación

desarrollado.

Por último, se han llevado cuatro estudios enfocados al funcionamiento de las RTGs de la zona

de almacenaje. En los tres primeros estudios se comparan diferentes zonas de almacenaje y en el

cuarto se calcula el número óptimo de RTGs para la terminal de estudio.

En el primer estudio se comparan dos estrategias, en la primera se reservan los bloques de las

dos hileras más cercanas al muelle para importación, y los bloques de la hilera más alejada para

importación, y en la segunda, al contrario.

En el segundo estudio, también se comparan dos estrategias. En la primera se reservan los

bloques situados en la zona izquierda de la zona de almacenaje para los contenedores de

importación, y los de la derecha para los contenedores de exportación, y la segunda estrategia, al

contrario.

Las conclusiones alcanzadas tras estos dos primeros estudios llevan a estudiar una tercera

estrategia que combina las bondades de las estrategias abordadas anteriormente, y soluciona los

defectos de las mismas. Esta estrategia supone unas mejoras de entre el 9% y el 6,4% para el

tiempo medio de realización de las tareas. El uso de esta última estrategia de almacenaje supone

mejoras muy significativas que se pueden llevar a cabo sin necesidad de realizar inversiones en

nuevos recursos, tan sólo llevando una correcta gestión de las RTGs y de la estrategia de

almacenaje utilizada.

En el cuarto estudio se realizan diversas simulaciones variando el número de RTGs hasta

alcanzar el número óptimo de éstas para la terminal de estudio. Inicialmente, la terminal contaba

con 16 RTGs, y el tiempo medio obtenido para la realización de las tareas era de 6,5 minutos.

Tras este último estudio realizado, se concluye que el número óptimo de RTGs para esta

terminal es de 11 RTGs, obteniéndose un tiempo medio para las tareas de 6,08 minutos, es

decir, una disminución en torno al 6,4% con respecto al tiempo de realización de las tareas en la

situación inicial. El resultado de este estudio puede resultar contradictorio, ya que con menos

RTGs se obtiene un tiempo medio de realización de las tareas inferior. Esto se debe a que en la

situación inicial, había más RTGs de las necesarias, por lo que se producían interferencias en


103

algunos momentos que ralentizaban la realización de las tareas, lo que afectaba a la operativa

global de la terminal.

Estas mejoras alcanzadas son muy importantes, ya que se demuestra que una buena gestión de

los recursos de una terminal, en este caso las RTGs, puede suponer grandes mejoras sin llevar a

cabo inversiones de capital innecesarias.


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