Optimización de la producción en una terminal marítima de contenedores. Umbrales y punto de equilibrio.

Abstract

Esta tesis analiza el conjunto de operaciones que se realizan en una Terminal de Contenedores Marítima para crear un modelo que optimice el volumen de producción en función de costes, precios, estructura y recursos.<br/><br/>Para ello se analizan todos los procesos, en especial el rendimiento de explanada y su influencia en la productividad de operaciones de transferencia en muelle (buque) y tierra (camiones y ferrocarril). En base al rendimiento de explanada, costes y precios se determinan los umbrales de producción. <br/><br/>Definimos una Terminal de Contenedores como una interfaz o conexión entre varios modos de transporte (carretera, ferrocarril, marítimo y aguas interiores). Sus funciones son la transferencia de contenedores entre los diferentes modos y hacer de almacenamiento temporal (buffer) en el ínterin. No confundir con una función de almacenaje, la Terminal solo amortigua la conexión entre los diferentes modos de transporte.<br/> <br/>El Sistema Operativo es el conjunto de procesos que optimizan la transferencia y almacenamiento temporal de los contenedores. Generalizando las operaciones se pueden dividir en dos tipos, operaciones de muelle y operaciones de tierra. Siguiendo otro criterio también podríamos clasificarlos en procesos dinámicos, que serían los de transferencia y en procesos estáticos como el almacenamiento y estiba de la explanada. <br/><br/>El Capítulo Primero, describe la evolución histórica de los procedimientos de carga y descarga en los puertos hasta la aparición del contenedor. Continuamos con una introducción de las premisas para el diseño de una Terminal de contenedores. Para finalizar se definen objetivos y metodología del trabajo.<br/><br/>El Capítulo Segundo, describe la evolución de las Terminales de Contenedores Marítimas. Antecedentes y normalización del Contenedor, Transporte Combinado, Infraestructuras, la Investigación de Operaciones como herramienta para la creación de modelos y los diferentes estudios realizados sobre terminales de contenedores en función del método, alcance y objetivo. <br/><br/>El Capítulo Tercero es una introducción de los diferentes procesos tanto a nivel de transferencia o dinámicos como de planificación o estáticos. Se analizan las operaciones y los principales subprocesos relacionados como ciclos de máquina, planificación de explanada, tráfico, asignación de medios (humanos y mecánicos), asignación de atraques y análisis del flujo de camiones en puertas. <br/><br/>El Capítulo Cuarto es un estudio del rendimiento de explanada, se analizan las remociones, rotación del inventario y su relación con la ocupación y la productividad de las operaciones.<br/><br/>En el Capítulo Quinto, se definen, analizan y calculan los umbrales de producción y punto de equilibrio. El rendimiento de explanada combinado con los costes y precios de mercado determina los diferentes puntos a partir de los cuales la Terminal amortiza sus costes y maximiza el beneficio.<br/><br/>En el Capítulo Sexto concluye con la necesidad de aplicar modelos conjuntos en la operativa de terminales para obtener mejoras en su productividad y costes. Básicamente se trata de equilibrar la función dinámica con relación a la función estática. <br/><br/>En el Capítulo Séptimo finalmente se concluye que el grado de homogenización y la estancia de los containers conjuntamente con su layout son los factores determinantes que maximizan su rendimiento conjunto. Económicamente podemos llegar a saturar el nivel de producción pero es el cliente quien pone límite y obliga a optimizar rendimientos operativos, es por ello que la terminal debe buscar sus umbrales de producción siempre y cuando sus rendimientos operativos entren dentro de los márgenes del sector. <br/><br/>Por último en los anexos, se relacionan las características de las principales terminales del mundo, para finalizar con un análisis de las tendencias del sector.

In this thesis we analyze the whole Terminal Operating Processes being conducted in a Marine Container Terminal, to create a model that optimizes the production volume in terms of costs, price, structure and resources.<br/><br/>It analyzes all the processes, especially yard performance and its influence on the productivity of transfer operations on berthing line (ships) and land (truck and rail). Based on the yard performance, prices and costs we determine the production thresholds.<br/><br/>We define a container terminal as an interface or connection between various modes of transport (road, rail, maritime and inland waters). Its functions include the transfer of containers between different modes and make temporary storage (buffer) in the meantime. Not to be confused with a storage terminal or warehouse as it only dampens the connection between different modes.<br/><br/>The operating system is the set of processes that optimize the transfer and temporary storage of containers. Generalizing operations can be divided into two types dock operations and ground operations. Following another approach could also classify them in dynamic processes, which would be the transfer and static processes such as yard storage and stowage.<br/><br/>The First Chapter describes the historic development of procedures for loading and unloading at ports until the emergence of the container. We continue with an introduction of the premises for the design of a container terminal. Finally we define objectives and methodology of work.<br/> <br/>The Second Chapter describes the evolution of Marine Container Terminals. Background and standardization of Container, Combined Transport, Infrastructures and Operations Research as a tool for creating models and different studies on container terminals depending on the method, scope and objective.<br/> <br/>The Third Chapter is an introduction of different processes both at the level of transfer or dynamic as planning or static. We analyze the operations and the main related sub processes as machine cycles, yard planning, traffic, allocation of resources (human and mechanical), berth allocation and analysis of the flow of trucks at terminal gates. <br/><br/>The Fourth Chapter is a study of yard performance, thus we analyze the yard container shiftings (container removals), the rotation of inventory and its relationship to the occupancy and productivity of operations.<br/><br/>In the Fifth Chapter we define, analyze and calculate the thresholds of production and break-even point. Yard performance combined with the costs and market prices, determines different points from which the Terminal depreciates their costs and maximizes profit.<br/><br/>The Sixth Chapter concludes with the need to improve the combined operational models of terminal processes to obtain improvements in its productivity and costs. Basically it comes to balancing the dynamic role with regard to its static role.<br/><br/>In Chapter Seventh finally concluded that the degree of homogenization and container dwell times in conjunction with its layout are the determinants that maximize their overall performance. Economically we can reach saturation level of production but is the costumer who limits and obliges to optimize the operational performance, thus the Terminal must find their thresholds of production bearing in mind that its performance falls within the industry limits.<br/><br/>Finally in the annexes there are related the characteristics of the main terminals in the world, to finish with an analysis of the industry trends.