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建造现代世界的盒子

集装箱如何让距离变得无关紧要。

上午11点30分,四月中旬的一个阳光明媚的星期二,香港快车已经停靠在汉堡的集装箱码头阿尔滕沃德……由Andrew Curry

当时是4月中旬一个阳光明媚的星期二上午11点30分香港表达在汉堡的阿尔滕维德集装箱码头停泊了整整33个小时。船上已经空了一半。来自亚洲的货物整齐地堆放在码头上的集装箱里。

站在它的阴影下,很难理解它到底有多大香港表达是从船首到船尾,全长1200英尺,将近四分之一英里;从一边到另一边是157英尺,大约和一些巨型游艇的长度一样宽。满载,可承载1316720英尺长的集装箱它是世界各地商业使用的标准盒子。这么多的箱子首尾相连,每个箱子里装着从t恤到电视再到卡车零件的任何东西,长达50英里。

春天的太阳升得更高,在平静的易北河上闪闪发光,一些起重机把集装箱放在船甲板上高耸的金属架上,而另一些起重机则把箱子吊了出来。在全倾斜状态下,Altenwerder定制的起重机每小时可同时装卸150多个集装箱。已经有满满一排的亚洲货物高出甲板50英尺,瓦楞钢制集装箱像乐高积木一样堆放在6英尺深的地方。还有更多的隐藏在庞然大物的哑光深红色外壳内。

在周三黎明之前香港表达将再次航行,沿易北河航行70英里,到达北海河口。一旦驶离汉堡码头,其进展相当于全球商业的一个快照:先是短暂向西航行到英国的南安普敦港,然后以每小时25英里的速度航行近一个月到达新加坡。

短暂停留后,船向北行驶。到6月初,它将逐渐挺进韩国釜山。下一站,中国:首先是上海,然后是靠近杭州湾的宁波,最后是大城市深圳。它将再次返回新加坡,然后掉头返回欧洲。

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在不到两个月的时间香港表达停靠了11个港口,行程超过12,500英里。它每年环绕地球四五次,每年可以运送140万吨货物。这相当于18亿台ipad。这艘船是漫长、复杂、精确的全球供应链中的一环,而船上简陋的箱子使这一供应链成为可能。

海运集装箱比其他任何单一的创新都要多——有成千上万的集装箱,就像堆叠在集装箱上的那些香港表达但是,一层油漆和一个序列号集中体现了我们现代交通系统的巨大性、复杂性和重要性。在大多数人看不见的情况下,它们是我们以消费者为导向的生活中一切实际运作方式的基础。

把集装箱运输想象成互联网东西.就像你的电子邮件在你点击发送的那一刻被分解成离散的数据束,然后在收件人的收件箱中重新组合一样,统一的、无处不在的收件箱被设计成可互换的,它们的内容无关紧要。

一旦它们进入全球航运流,这些箱子就会被复杂的计算机系统转移和安排路线,这些计算机系统会决定它们在船上的安排,并规划出最有效的路线将它们从一个地方运到另一个地方。每个箱子的确切位置是平衡的关键部分:船只会多次停靠,计划在旅程后期卸货的箱子不能放置在计划在旅程早期卸货的箱子之上。想象一下,一块由14000块相连的乐高积木组成的积木,现在再想象一下,你要把其中一块从中间拉出来。

集装箱的效率已被证明是一种不可抗拒的经济力量。去年,全球集装箱港口运输了5.6亿个20英尺长的集装箱,总计近15亿吨货物。虽然石油、铁矿石和煤炭等大宗商品仍然使用专门设计的散货船运输,但其余90%以上的货物——从衣服到汽车再到电脑——现在都是在内部运输集装箱.“冷藏”集装箱,绝缘并配备冷却装置,装载冷藏货物,并接入船舶或码头的电源。因为所有的集装箱都是一样的,任何船只都可以移动它们。

这些已经庞大的数字预计还会增长。货运公司越来越多地在寻找用集装箱运输散装货物的方法,在钢箱上安装气囊以运输液体化学品或对其进行清洗,并使用聚丙烯衬里运输从大豆、玉米、小麦到盐和盐的任何货物

安德鲁咖喱

想象一下,一块由14000块相连的乐高积木组成的积木,现在再想象一下,你要把其中一块从中间拉出来。

甚至汽车和卡车——在贸易中被称为“滚装船”,或“滚装船”货物——也越来越多地被装进集装箱,而不是专门的船只。麻省理工学院运输与物流中心副主任詹姆斯•赖斯说:“集装箱要方便得多。”“盒子就是盒子。你所需要的只是一艘船、一个泊位和一个把集装箱放在地上的地方。”

集装箱推动了国际航运成本的下降和全球商业速度的加快,使制造业的全球化成为可能。然而,尽管这个概念看似简单,实际过程却极其复杂。

为了了解这个系统是如何工作的,想象一下香港表达该公司为德国航运巨头哈帕-劳埃德所有。当被要求通过一个典型的集装箱航行来追踪一种产品时,哈伯劳埃德公司发言人雷纳·霍恩(Rainer Horn)建议买一件北京附近一家工厂缝制的t恤,这种t恤你可能会在H&M买到。

标签,折叠,包装,t恤将被“塞”进一个集装箱,在工厂有33999件相同的t恤。一旦用塑料标签密封,并列在电脑清单上,商品可能要经过近36个步骤,才能到达慕尼黑附近一家折扣服装零售商的配送中心。卡车司机把箱子搬到新疆的一艘等待的船上,支线船把箱子运到新加坡,装上一艘开往欧洲的更大货船,汉堡的起重机操作员,海关官员,火车工程师,等等。

然而,容器的均匀性平滑了每一步。装有卡车和火车来运输相同的箱子;起重机的设计目的是一次又一次地提升同样的东西。从中国工厂到欧洲客户的典型包装箱的运输总时间可能只有35天。每件衬衫多少钱?“不到一美分,”霍恩说。“现在在哪里生产已经不重要了,因为运输成本并不重要。”


尽管集装箱在今天似乎无处不在——它是现代景观的重要组成部分,被用于柏林郊区的廉价住房、赫尔辛基的除雪和海地的救灾——但钢箱实际上是最近才出现的现象。近一千年来,汉堡一直是欧洲的一个主要港口,这可以追溯到汉萨同盟时期。汉萨同盟是一个由北部和波罗的海沿岸的自由港组成的联盟,在中世纪繁荣发展。在几乎所有的那段时间里,航运基本上都是一样的:每艘船都是费力地由人手装卸,这一过程可能需要数周时间。码头工人对进入船舱的每一件货物动手,将谷物袋、木条箱和托盘零碎地装入“散货”船上。这是一项困难、危险的工作,结果难以预料;偷窃、破损和延误是常见的。

托运人和制造商据此采取了行动:“只要货物一次只能处理一件货物,码头上的延误时间很长,卡车、火车、飞机和轮船之间的交接点也很复杂,货运就太不可预测了,制造商不敢冒险让遥远地方的供应准时到达。”马克·莱文森在他关于集装箱的权威历史中写道,《盒子:海运集装箱如何让世界变小,让世界经济变大》(The Box: How The Shipping Container Made The World Smaller and The World Economy Bigger).零件要么在当地采购,要么提前很长时间购买,然后储存在仓库里,直到需要时才取出。

“盒子就是盒子。你所需要的只是一艘船、一个泊位和一个把集装箱放在地上的地方。

一位好斗的北卡罗来纳州人马尔科姆·麦克莱恩发起了集装箱革命。麦克莱恩是一位雄心勃勃的卡车公司老板,在航运方面几乎没有经验。他在二战后的繁荣时期在卡车运输方面发了大财。他正在寻找一种方法,使货物在东海岸交通堵塞的高速公路上上上下移动,速度更快,成本更低。

他的灵感是:把卡车拖车放在船上,完全绕开道路。在北卡罗来纳州,卡车可以把拖车拖到船上;拖车将在纽约卸下货物,挂在卡车上,然后将剩下的路开到目的地。他很快进一步完善了这个概念,去掉了不能堆叠的拖车车轮和轴,只满足于拖车的车身。1956年4月26日,麦克莱恩的第一艘集装箱船——一艘二战期间剩余的军用油轮——从纽瓦克驶往休斯顿,船上装满了为他的泛大西洋公司定制的集装箱。

与此同时,其他公司也开始引进他们自己的原始集装箱——这既是对偷窃和破损的回应,也是对效率低下的回应。这些箱子有各种形状和大小,从4.5英尺宽、夹板边的钢框架板条箱到15英尺长的钢箱子。有些被设计成使用起重机吊入或吊出货舱,另一些则使用叉车。格蕾丝公司的起重机无法卸下泛大西洋公司的集装箱。

为了发挥他们的潜力,从航运公司到铁路和卡车底盘制造商的几十个参与者必须就一个标准达成一致。在一个鲜为人知的政府机构——美国海事局(United States Maritime Administration)的监督下,经过多年的争论,最终在1961年达成了一项协议,规定只有那些能够装载10、20、30和40英尺长的集装箱的船只才有资格获得联邦补贴。几年后,国际标准组织(International Standards Organization)就拐角配件的通用设计达成一致,使起重机也有可能标准化。由此产生的矩形钢结构——长20英尺,宽8英尺,高约8英尺——被称为TEU,即相当于20英尺的单位。TEU迅速成为全球商业的标尺。

第一艘跨大西洋集装箱船于1966年启航,满载威士忌驶往美国,枪支驶往欧洲。酒瓶传统上是轻巧的码头工人的目标,苏格兰出口商很快就通过集装箱大小的储罐销售,使他们能够散装运输产品,并在东行航程中将其装在美国,几乎每个泊位都装满了美国军用货物,运往驻扎在西德的25万名美国士兵。

麦克莱恩的想法引发了一场革命。莱文森说:“早期的跨大西洋集装箱船可以更快地装卸货物,因此集装箱船在码头停留的时间比散货船短。”“这样,每人在一年中可以多作几次航行。”

在随后的十年中,集装箱运输不可避免地以涨潮战胜了竞争对手。莱文森写道:“从苏格兰的威士忌酒厂到澳大利亚的苹果种植者,一旦常规集装箱运输能够满足他们的需求,国际航运的主要用户就放弃了散杂货运输。”。到80年代中期,从亚洲到北美的运输成本下降了50%以上。

自那时以来,集装箱运输量一直在稳步攀升。洛杉矶港是美国最繁忙的集装箱港口,1981年处理了47.6万个标准箱。30年后,790万个20英尺长的集装箱——几乎所有的集装箱都是从亚洲工厂运来的——通过港口,增加了16倍。汉堡四个集装箱码头装卸货物890万件2012年共. 在长长的全球集装箱港口名单上,汉堡和洛杉矶是中量级:世界最大的集装箱港口上海,每年移动3100万标准箱。


随着这一想法的形成,它带来了无意的连锁反应。有些很难衡量,比如集装箱运输对环境的影响。这些盒子本身只是一个储藏室;运输过程中的污染取决于它们的移动方式。一英里接一英里,用一艘现代化的集装箱船运输一个标准箱,只产生三分之一的二氧化碳2.用卡车搬运同一个集装箱需要花费很多时间。但集装箱导致了全球化生产和多个国际供应链,这一事实意味着今天的货运量远远超过了散杂货时代。

其他影响更容易确定,比如许多码头工人的工作岗位流失,以及随着货物转移到城市边界或城市边界以外日益自动化的设施,世界各地的滨水区死亡。纽约是一个很好的案例研究:莱文森估计,1951年,纽约市近13%的工作岗位依赖于该市的港口。三十年后,几乎所有这些工作都消失了。在某些情况下,半个世纪后,城市滨水区正在被重新开发,作为美化的公共空间。

总的来说,这个容器深刻地改变了我们购物和工作的方式。可靠、廉价的运输使全球商业爆炸成为可能。这反过来产生了更深远的影响。例如,当把美国棉花运到中国,在那里缝成衬衫,再运回美国的沃尔玛的成本几乎为零时,美国纺织业的成本就降到了谷底。随着集装箱使得地理位置变得几乎无关紧要,许多其他行业也随之导致了持续的外包热潮。1970年占美国GDP近四分之一的美国制造业仅占美国GDP的四分之一今天超过百分之十

容器也改变了制造过程本身。集装箱运输的可靠性催生了全球商学院的一个新领域,即供应链管理。在20世纪80年代,“库存”成了一个贬义词。相反,从汽车制造商到服装零售商,每个人都采用了“及时”的理念,尽量减少零件在组装和销售前在仓库里的时间。

这取决于相同的、可互换的容器的精确规划和效率。“当我开始在商船队工作时,去印度四个月,我们通常会晚两个月回来,而且没有人注意到,”美国商船学院(U.S. merchant marine Academy)退休教授格哈特·穆勒(Gerhardt Muller)说联运货运,行业标准。“现在,如果你迟到两个小时,每个人都会跳上跳下。”

当将美国棉花运往中国、在中国缝制衬衫、再运回美国沃尔玛的成本几乎降至零时,美国纺织业就跌到了谷底。

一旦运输变得足够可预测,可以制定生产和销售计划,管理人员就开始把集装箱当成移动中的仓库。通过精确地安排零部件到货的时间,制造商可以将产品从集装箱直接转移到装配线或商店货架上,而完全绕过仓库。“在80年代,人们意识到集装箱不仅仅是一个用于运输的盒子,”穆勒说。“集装箱不再与运输有关,而是与物流有关。”

它们可能会润滑全球商业的车轮,但数百万匿名、相同的容器也构成了一条非常长、非常脆弱的供应链。专家们喜欢谈论“恢复力”——当系统受到灾难或意外故障的冲击时,系统能够恢复得有多好。就像精密手表因一粒沙子而停止转动一样,小小的挫折可能会带来巨大的后果。例如,美国电网因缺乏弹性而臭名昭著:2003年,俄亥俄州的一台发电机跳闸,致使东海岸大部分地区陷入黑暗,4500万人受到影响。

同样的事情会发生在全球航运上吗?由于每个集装箱的及时到达依赖于许多事情的正常运行,所以有很多事情可能会出错。“现在,我们的鸡蛋太多,篮子太少,”穆勒说。在美国,两个相邻的港口——洛杉矶和长滩——处理着全国近一半的集装箱运输。

麻省理工学院的Rice最近开始计算美国港口的容量,并建立了一个名为Port Mapper的在线实用程序,以帮助运营商了解如果某个港口停止使用时如何应对。噩梦场景:南加州的地震、恐怖袭击或劳工罢工。赖斯说:“如果洛杉矶(包括长滩)发生不好的事情,美国其他每个集装箱港口都必须有大约25%的额外容量来容纳所有这些集装箱。”。“这是不可能做到的。”由于船只被改航至加拿大港口和美国海湾沿岸,延误可能会使货物滞留数周。

这已经在小范围内发生了。2002年,劳资纠纷导致西海岸港口关闭10天。加州的汽车厂习惯于从日本“及时”运送零部件,他们发现自己租了飞机,把本来要运送的零部件运过来,每辆车的成本为600美元。当卡特里娜飓风关闭了路易斯安那州及其周边的港口时,食品价格上涨了3%,并持续了6个月,整个系统都在努力调整。这些港口在美国食品进出口中占有相当大的份额。飓风桑迪使纽瓦克和纽约的码头关闭数日,迫使货主将货物运往东海岸其他港口。

赖斯说,解决办法是让更多的港口低于其最高运行能力,以便在发生灾难或意外延误时建立一个缓冲区。但港口运营商无意让该系统效率低下,他们基本上是花钱购买空间和设备,而不是只在紧急情况下使用。赖斯说:“这是一种以最大能力工作的激励。”“你知道港口运营商的工作效率不是50%。”


事实上,这个系统正变得越来越复杂,而不是越来越少。未来的港口异常安静,空无一人。在Altenwerder,在繁忙的集装箱港口没有你所期望的噪音。这里没有码头工人的叫喊声、卡车的嘟嘟声、喇叭声和发动机的咆哮声,只有微弱的海浪拍打船体的声音和沿着易北河前进的船只的低喇叭声。

作为香港表达在它向亚洲驶去的时候,附近唯一的人是一个在水上20层楼高的玻璃盒子里的起重机操作员。起重机在铁轨上前后滑动,操纵一个特别设计的“吊具”爪,将一个又一个集装箱吊到奇怪的、被截断的卡车上。除了车轮和底盘,这些卡车似乎什么都没有,但却缺少了一个关键因素:司机。

事实证明,Altenwerder是世界上为数不多的自动化港口设施之一。在航站楼的黑顶下,由19000个传感器组成的网格有助于引导无人驾驶机器人卡车AGV,或“自动引导车辆”——沿着为实现最高效率而选择的路线行进。卡车被编程为将集装箱从船旁起重机移动到另一组起重机,这些起重机根据计划由卡车提货或装载到火车上的时间堆放集装箱。“这一切都是通过软件完成的,”汉堡哈芬物流公司(HHLA)的发言人卡尔·奥拉夫·佩特斯说。该公司经营阿尔滕维德和汉堡的大多数其他货运码头。

港口和航运公司正在努力从一个已经成熟的系统中榨取更多的效率。从去年开始,“双循环”算法帮助Altenwerder的起重机和AGV同时装卸船舶,将在港口的时间减少到最小。曾经居住在世界码头和港口的码头工人、装卸工和码头工人已经让位给工程师和计算机专家;HHLA的IT部门雇用了100多人。

未来的港口异常安静,空无一人。

在能源效率的名义下,未来的货船将制造强大的香港表达看起来很谦虚。一名丹麦托运人马士基(Maersk)正在建造它所谓的“Triple-E”级。这些船只有1300英尺长,一次可运载18000个集装箱,相当于1.11亿个集装箱双运动鞋-百分之二十七的货物比香港表达,目前是世界上最大的集装箱船之一。这艘正在建造中的最新一代货轮预计将在明年某个时候投入使用。

安德鲁咖喱

穆勒说,马士基的新庞然大物可能正朝着收益递减的方向发展。问题不在于船只的大小,而在于装载和卸载船只所需的基础设施。马士基一艘新船上的18000个集装箱全部卸载并端对端铺设,将延伸68英里。如此巨大的运量甚至会使最大的港口窒息。“你打算把这些容器放在哪里?”穆勒问。“当船舶停靠在码头旁时,会赔钱。公司正面临效率和灵活性之间的拔河。”

具有讽刺意味的是,虽然港口的运营时间缩短了几分钟和几小时,但在其他地方,集装箱业实际上正在放缓。在过去的几年里,集装箱船,其中最大的现在运载16000艘20英尺的集装箱-他们的平均时速降低了3英里,降到了庄严的25英里,节省了高达30%的燃油成本,减少了二氧化碳排放2.以及硫的排放。

随着全球近2000万个集装箱不断移动,简陋的集装箱已经成为我们生活中不可或缺的一部分:移动的20英尺当量单位的数量是你从未听说过的衡量经济福祉的最重要指标。所以下一次当一辆卡车在高速公路上拖着一个金属箱沿着你的边行驶时,请考虑一下它所带来的变化以及未来仍然存在的可能性。


Andrew Curry是驻柏林的外国记者。更多他的作品可在andrewcurry.com

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