Rewolucja informatyczna i informacyjna nie omija portów morskich. Narzędzia Przemysłu 4.0 trafiają do portów, które już od dawna są nie tylko miejscem przeładunków i uszlachetniania towarów ale również działalności przemysłowej najwyższej jakości. A właściwie nawet od zawsze.

Coraz powszechniejsze są urządzenia zautomatyzowanego przeładunku oraz  magazyny wysokiego składowania BoxBay wspomagane cyfrowymi bliźniakami. Od wielu lat w Hamburgu kontenery są przemieszczane pojazdami bez kierowców i składowane pod nadzorem systemów informatycznych. Układy czujników sterują ruchem pociągów, samochodów i statków.

Systemy śledzenia w czasie rzeczywistym kontenerów lub ich przemieszczania się stają się integralną częścią operacji portowych. Technologie te nie tylko zapewniają bezpieczny przepływ towarów, ale także odgrywają kluczową rolę w zarządzaniu dostawami wrażliwymi na temperaturę, niezbędnymi dla takich branż jak farmaceutyka czy transport chipów lub smartfonów.

Śledzenie ładunku w czasie rzeczywistym było już możliwe ponad 20 lat temu. Dziś, przy użyciu układu takiego jak CARGOES Flow DP World osiągnięto poziom doskonałości. 

- Innowacyjne rozwiązania, takie jak zdalnie sterowane dźwigi portowe, przyczyniają się do przebudowy tradycyjnej infrastruktury portowej – podkreślają dyrektorzy V&VCS.

Z AI elektrykiem po terminalu

Ale nie tylko dźwigi są sterowane przez układy informatyczne. Na przykład w hamburskim terminalu HHLA transport kontenerów zawsze podąża optymalną trasą. Dr. Dennis Dreier, Senior Consultant, IT Strategy & Digitalization, HHLA wyjaśnia, że porcie „Programy AI optymalizują trasy lub zautomatyzowane zarządzanie magazynowaniem kontenerów na placach składowych. Na podstawie obliczeń ustala się, jak najlepiej rozmieścić kontenery, aby osiągnąć optymalne wykorzystanie przestrzeni składowej”.

- Gdy wiele terminali kontenerowych nocą jest rozświetlonych jak ulice stołecznych miast, to w HHLA w ciemności suną elektryczne platformy z kontenerami, cicho przemieszczając się między stosami kontenerów – mówił na jednej z konferencji BSSC Maciej Brzozowski, przedstawiciel Portu Hamburg w Polsce.

 - Dzięki Deep Learning sztuczna inteligencja może przewidzieć, jakim środkiem transportu kontenery zostaną dostarczone do Burchardkai. W projekcie badawczym COOKIE (CONtainer Services Optimized by Artificial IntelligEnce) określono jak nowa technologia pozwala wykrywać uszkodzenia kontenerów. Na podstawie oceny informatycznej obrazu prowadzi się także nadzór pracy suwnic kontenerowych – informuje Dr. Dennis Dreier, Senior Consultant, IT Strategy & Digitalization, HHLA.

Kolejowa spółka zależna HHLA, Metrans, zamierza wykorzystać sztuczną inteligencję w zarządzaniu składami. AI ma automatycznie sprawdzać ponad 100 różnych stanów i uszkodzeń wagonów towarowych. Dzięki temu sprawniej wykryje się uszkodzenia wagonów i lokomotyw, a pociągi szybciej wrócą na tory.

Bardziej efektywne wykorzystanie technologii i związana z tym ochrona zasobów w ostatecznym rozrachunku również przyczynią się do pożądanej neutralności klimatycznej.

Wirtualna i realna rzeczywistość idą w parze

W dziedzinie żeglugi kontenerowej integracja cyfrowych bliźniaków i sztucznej inteligencji oraz IoT to już realna rzeczywistość. „Wyobraź sobie przyszłość, w której do 2035 r. 45% transportu kontenerowego będzie w większości autonomiczna.

- Inteligentne kontenery wyposażone w czujniki zapewniają wgląd w lokalizację i stan przesyłki w czasie rzeczywistym, zapewniając precyzyjną i bezpieczną dostawę – uważają Vinay Nyamati, Managing Director, V & V Comptech Systems (V&VCS) oraz Gnanesh Asagodu, Director-Engineering V&VCS.

A mowa jest o dużej odpowiedzialności za ładunki i o dużych pieniądzach. Według dyrektorów V&VCS, globalna branża łańcucha chłodniczego produktów farmaceutycznych, „wyceniana jest na 73 mld dolarów rocznie”. To tu jesteśmy świadkami transformacji cyfrowej,która wykorzystuje block chain i wspomaga IoT.

- Leki wrażliwe na temperaturę, w tym szczepionki, są monitorowane za pomocą czujników temperatury IoT umieszczonych w poszczególnych pojemnikach, tworząc skuteczną ścieżkę audytu i umożliwiając przewidywanie zagrożeń dla środowiska – podkreślają Nyamati oraz Asagodu. Uważają oni, że w przypadku sektora motoryzacyjnego integracja sztucznej inteligencji z systemami obsługi kontenerów optymalizuje dostawy, ogranicza opóźnienia w portach i zwiększa ogólną wydajność.

W dziedzinie półprzewodników cyfrowe bliźniaki i sztuczna inteligencja odgrywają kluczową rolę w budowaniu odporności łańcuchów produkcji. Już nieraz byliśmy świadkami wstrzymywania produkcji w zakładach produkcyjnych Europy i Azji w wyniku zerwania dostaw półprzewodników lub elementów w nich zamontowanych.

Technologią w „Czarnego Łabędzia”

Technologie AI i digital tweens mogą osłabić negatywne skutki spowodowane efektem „Czarnego Łabędzia”. A do takich należała pandemia Covid-19, blokada Kanału Sueskiego przez M/S Ever Give, ograniczenie ruchu przez Kanał Panamski, napaść Rosji na Ukrainę, czy ostatnie ataki Huti. Choć wile osób twierdzi, że zdarzenia ta można było przewidzieć.

„Czarnego Łabędzia” niewątpliwie uwydatniła wrażliwość łańcuchów dostaw i podkreśliła potrzebę zapewnienia ich kompleksowej przejrzystości. - Termin „od punktu [wysyłki – MG] do punktu [odbioru – MG]” jest powszechnie określany jako oznaczający widoczność od węzła do węzła, od drzwi do drzwi, od miejsca pochodzenia do miejsca docelowego lub od producenta do klienta końcowego – stwierdza Mike Bhaskaran, Chief Operations Officer at DP World.

Lloyd’s List szacował w 2022 r., że każdego dnia przez 200-kilometrową drogę wodną Kanału Sueskiego przepływały towary o wartości ponad 9 mld dolarów. To oznacza, że Morzem Czerwonym przemieszczano przez godzinę towary o wartości około 400 mln dolarów.

- Nawet jeśli Twoje towary były warte zaledwie tysięczną część tej wielkości i tylko 1% tej kwoty uległo zakłóceniom, oznaczałoby to, że dotknięta część zapasów (kapitał obrotowy) wyniosłaby blisko 96 tys. dolarów dziennie lub około 35 mln dolarów rocznie – wylicza Bhaskaran.

To pokazuje, jak katastrofalne są skutki zakłóceń w łańcuchu logistycznym spowodowane atakami rakietowymi tylko w jednym miejscu globu. Porty morskie muszą być przygotowane na przyjęcie ciężaru zawirowań w sieciach globalnych połączeń logistycznych. Załamanie na szlakach oceanicznych przenosi się bowiem poprzez porty na połączenia lokalne.

Bliźniaki szaleją w Livorno i Walencji

W portach Livorno i Walencja trwa rewolucja technologiczna. Przetwarzanie mobilne, analityka Al i przetwarzanie w chmurze wspomagane IoT przekształcają i digitalizują niemal każdy sektor. Finansowany na kwotę 7,9 mln EUR projekt iNEGIOUS to wspólny projekt 21 partnerów, którego celem jest przyspieszenie transformacji cyfrowej i szerokiego wdrożenia aplikacji IoT.

INGENIOUS to projekt finansowany ze środków UE, którego celem jest przeprojektowanie łańcuchów dostaw. W projekcie wykorzystane zostaną niektóre z najbardziej innowacyjnych nowych technologii, takich jak technologia 5G, duże zbiory danych, sztuczna inteligencja, blockchain, rzeczywistość wirtualna i rozszerzona, aby zbudować kompletną platformę do zarządzania łańcuchem dostaw.

Od 2016 roku port w Livorno pracuje nad wdrożeniem infrastruktury technologicznej z wykorzystaniem komunikacji 5G, sztucznej inteligencji i cyfrowego bliźniaka. Livorno to główny port regionalny na północno-zachodnim wybrzeżu Włoch, niedaleko historycznego miasta Piza. Jest to port uniwersalny. Posiada  przepustowość około 30 mln t ładunków i 600 tys. TEU. Jest to istotny węzeł komunikacyjny dla włoskiego ruchu Ro/Ro.

Każdy obszar w porcie został modelowany wirtualnie w celu odtworzenia elementów fizycznych, takich jak obszar portu do składowania ładunków drobnicowych, kontenerów i innych ładunków.

Dokładne i wydajne przechowywanie i lokalizacja towarów ma fundamentalne znaczenie dla operacji logistycznych w ruchliwym porcie kontenerowym. Dzięki kamerom WDR można rejestrować i przesyłać strumieniowo każdy aspekt bieżących operacji. Na przykład śledzony jest ładunek przewożony z jednego obszaru do drugiego, a nowe dane dotyczące pozycji są rejestrowane w systemach kontroli operacyjnej. Kamery działają w każdych warunkach pogodowych i o różnych porach dnia.

Port w Livorno idzie o kolejny krok naprzód w technologii, włączając aplikacje wirtualnej rzeczywistości (VR). Umożliwia to operatorom wirtualną nawigację wewnątrz modelu Digital Twin i uzyskanie pełnego przeglądu całego obszaru portów cyfrowych.

W projekcie obejmującym wdrażanie sztucznej inteligencji w portach Livorno i Walencja jest Awake.AI. Jego zadaniem jest optymalizacja czasu obsługi ciężarówek w portach Walencji i Livorno. Awake.AI opracuje modele predykcyjne i optymalizację czasu postoju ciężarówek, wykorzystując obszar portu i czujniki śledzenia pojazdów, dane z systemów społeczności portowych oraz dane z systemu automatycznej identyfikacji statków.

- Tego typu modele predykcyjne są niezbędne nie tylko do zarządzania zatorami na obszarze portu, ale także do zrozumienia czynników wpływających na wydłużenie czasu obsługi. Modele predykcyjne Awake.AI są istotne i niezbędne dla optymalizacji operacji portowych.” – mówi dr Jussi Poikonen, wiceprezes ds. sztucznej inteligencji i analityki Awake.AI.

Logistyka morska znajduje się w awangardzie wprowadzania do rzeczywistości  cyfrowej przyszłości. Synergia sztucznej inteligencji, IoT, systemów satelitarnych, VR i cyfrowych bliźniaków powoduje przekształcenie nie tylko logistyki, portów i transportu kontenerowego.

Mix technologii zmienia również działania logistyczne w transporcie intermodalnym, wpływa na zarządzanie magazynami i centrami logistycznymi, determinuje logistykę produkcji, logistykę dostaw do sklepów, a nawet detaliczne usługi kurierskie. Miejmy nadzieję, że cyfrowe bliźniaki i AI pozwolą naprawić w portach to, co „Czarne Łabędzie” napsuły na morskich szlakach.

Fot. Depositphotos