"Cyfrowe bliźniaki" i wirtualne społeczności logistyczne mogą pomóc w radzeniu sobie z zakłóceniami w łańcuchu dostaw. Cyfrowe bliźniaki wypłynęły już na szerokie wody i opanowują porty morskie. Zaatakowana przez pandemię Covid-19 logistyka morska na szeroką skalę zaczęła w prowadzać narzędzia informatyczne do obsługi połączeń między kontynentami. 

Wojna w Ukrainie i omijanie sankcji do systemu obserwacji portów i statków włączyło na niespotykana dotąd skalę systemy satelitarne i AI. Śledzenie statków „cieni” i operacji STS w morskich portach i kotwicowiskach stało się powszechne. Dzięki temu wiemy, że w omijaniu sankcji i zakazów uczestniczą nie tylko porty i statki rosyjskie ale również porty i operatorzy z krajów, które te sankcje wprowadziły. 

Ataki rakietowe w regionie Morza Czerwonego sprawiły, że globalne trasy przewozów drobnicy i ładunków masowych ponownie trzeba było korygować. Statki wróciły na połączenie z czasów wielkich odkryć na szlaki, którymi podążali Cook, Magellan oraz handlarze herbaty i innych dóbr z Indii oraz Dalekiego Wchodu. 

Zakłócenia spowodowane wojną na Ukrainie i atakami terrorystów (również w rejonie Afryki Zachodniej) generuję kolejne problemy. Są one związane  ze zmianą logistyki bunkrowania i wymiany załóg, zarządzania procesami eksploatacyjnymi. Przede wszystkim wywołują zakłócenia w dotrzymywaniu terminów rozkładu rejsów. To z kolei zakłóca logistykę morskich portów hubów opartych na zharmonizowanych połączeniach na morzu i na lądzie. 

Zwracają na to uwagę eksperci działający w ramach World Economic Forum: Mikael Lind, Senior Research Adviser, Research Institutes of Sweden; Wolfgang Lehmacher, Operating Partner, Industrial Innovation Partners, Anchor Group; Richard T. Watson, Research Director, Digital Frontier Partners; Margi Van Gogh, Head, Supply Chain and Transportation Industry, World Economic Forum.

Cyfrowy bliźniak na wąskie gardła

Ich zadaniem dzisiaj handel światowy cierpi z powodu zatorów w portach morskich, wąskich gardeł w głębi lądu na połączeniach  portów z odbiorcami w centrach przemysłowych i logistycznych.  Stwierdzają dobrze znany fakt, że „Cieśnina Bab-el-Mandeb pomiędzy Jemenem, Dżibuti i Erytreą jest strefą wysokiego ryzyka, a Kanał Panamski ma ograniczoną przepustowość”.

W tej sytuacji oczywiste jest, że wybór optymalnej trasy ma kluczowe znaczenie i wymaga wglądu w dane i analizy. Ich zdanie pomóc może w tym działaniu wykorzystanie technologii cyfrowych bliźniaków. „Cyfrowe bliźniaki są potrzebne do nawigacji i informowania o różnorodnych możliwych decyzjach [wyboru rozwiązań  - MG] logistycznych w wzajemnie połączonych, złożonych i dynamicznych środowiskach handlowych”, twierdzą eksperci World Economic Forum. 

Od lat jest traktowane jako wiadome, że znalezienie najlepszej drogi towaru od producenta do klienta jest wyzwaniem każdego operatora logistycznego. Co więcej zagadnienie optymalizacji dostaw jest dobrze znane od lat  jako problem komiwojażera (travelling salesman problem, w skrócie TSP). Co więcej mamy metodę rozwiązania tego problemu w postaci cyklu Hamiltona. Co więcej w logistyce globalnej mamy do czynienia z asymetrycznym problemem komiwojażera. Z tym radzą sobie nawet średnio zaawansowani studenci logistyki rozwiązując zadania transportowe. Przydane w rozwiązaniu problemu komiwojażera, nawet w wymiarze globalnym, może być również zastosowanie harmonogramowania. To metoda opracowana prawie 150 lat temu przez Karola Adamieckiego, polskiego twórcy nauk o zarządzaniu. 

Dobrze znane rozwiązania są teraz wspomagane przez informacje zebrane z satelitów i chmur danych, przetworzone w algorytmy i „wyplute” w formie propozycji optymalnych decyzji co drogi, prędkości i punktów docelowych do których powinien dotrzeć statek z towarem. 

Do tego procesu włączone zostały teraz cyfrowe bliźniaki. Należy więc spodziewać się, że jeśli globalnemu operatorowi nie będzie spinał się biznesowo rejs, to zostawi ładunek w porcie dogodnym dla niego, a nie zleceniodawcy lub oczekujące na ładunek. A należy zauważyć, że często globalni operatorzy statków to jednocześnie globalni spedytorzy i globalni zarządcy terminali, a nawet portów.  

W logistyce wciąż sztormy

Tylko na krótko udało się operatorom liniowym i terminali kontenerowych znaleźć równowagę, którą stracono po chaosie  wywołanym Covidem. Gdy wydawało się, że nadszedł czas zbierania żniw przy pomocy skokowego wzrostu frachtów, fala kryzysu uderzyła w rynek kontenerowy. ChRL ze swoją polityką drastycznego zwalczania kolejnych fal covidu same się zapętliły, tworząc w portach węzły gordyjskie. 

Po kilkunastu miesiącach pozornej stabilizacji znowu obserwowaliśmy zatory w terminalach kontenerowych, braki kontenerów pustych, spiętrzenia w transporcie intermodalnym spowodowane sankcjami wprowadzonymi przez kraje rozwinięte po napaści Rosji na Ukrainę. 

Według ekspertów World Economic Forum „Globalny system dostaw to labirynt i bez kompleksowego, ogólnosystemowego spojrzenia jednostkowe interwencje mogą mieć nieprzewidziane i niepożądane konsekwencje”.

-  Zdolność branży do spójnego działania i prawdopodobieństwo pozytywnych wyników można zwiększyć dzięki cyfrowemu modelowi branży żeglugowej – postulują Lind, Lehmacher, Watson oraz Van Gogh. 

Stanowić on powinien część globalnego systemu dostaw. Należy go stale kalibrować przy użyciu dynamicznych przepływów danych uzyskiwanych z systemu automatycznej identyfikacji informacji otrzymywanych w czasie rzeczywistym z punktów sieci logistycznej. 

Pomóc w panowaniu na globalnymi sieciami logistycznymi ma cyfrowy bliźniak, czyli  wirtualna (informatyczna) kopia rzeczywistego elementu technicznego, procesu lub układu, np. transportowego, czy portu morskiego.  Technologia ta pozwala na projektowanie, ćwiczenie w komputerze scenariusze działania obiektów technicznych, systemów transportowych.  Dobrze zbudowany program pozawala projektować ewentualne zakłócenia w procesach i działających układach oraz optymalizować np. procesy transportowe.

Logistyka pod okiem satelity i AI

Tyle, że to co postulują eksperci World Economic Forum już się dzieje i coraz sprawniej działa. Globalna logistyka korzysta z coraz bardziej doskonałych narzędzi IoT. Powszechnie wykorzystywane są systemy satelitarne i komputerowe systemy operacyjne w zarządzaniu flotami, terminalami i portami oraz łańcuchami dostaw do hubów i centrów logistycznych. 

- Logistyka morska, złożony taniec statków, portów i ładunków, przechodzi głęboką transformację. Technologie Przemysłu 4.0 wplatają cyfrową nić w serce tego sektora, wprowadzając niespotykaną dotąd wydajność i odporność. Przemysł morski odgrywa wiodącą rolę w reagowaniu na wyzwania wynikające ze „slowbalizacji”, ponieważ zmiany geopolityczne i wydarzenia o zasięgu globalnym wymagają ponownej oceny strategii łańcucha dostaw – piszą poetycznie Vinay Nyamati,  Managing Director, V & V Comptech Systems (V&VCS) oraz Gnanesh Asagodu, Director-Engineering  V&VCS.

Przestrzeń morska i lądowa znajduje się w sieci, której przepływają terabajty informacji o towarach i kontenerach, statkach i operatorach. Dzięki sztucznej inteligencji, IoT i cyfrowym bliźniakom optymalizowany jest nie tylko ruch statków, ale kontenera i general cargo. Pod czujnym okiem satelity transportowany jest węgiel, ropa i gaz. 

- Prognozowanie, optymalizacja zapasów i zapobieganie błędom produkcyjnym są najważniejsze. Prognozuje się, że wyspecjalizowane chipy AI zintegrowane z łańcuchem dostaw zapewnią w 2030 r. przychody w wysokości około 130 mld dolarów rocznie, a to narzuca potrzebę skutecznego prognozowania i zarządzania zapasami – uważają Nyamati oraz  Asagodu. 

Statki, porty i towary w wirtualnej sieci

Inicjatywa Virtual Watchtower (VWT) jest przykładem wykorzystania interakcji człowiek-maszyna (a właściwie człowiek-komputer) w celu eliminowania zakłóceń w globalnych sieciach logistycznych. To niezwykle nowatorski sposób zarządzania powiązaniami między podmiotami działającymi w transporcie morskim, a właściwie całej sieci logistyki światowej. 

VWT opiera się na budowaniu  światowej społeczności i integracji jej ze światem rozwiązań informatycznych. Pracując razem, uczestniczy sieci logistycznej z różnych stron, wspólnie opracowują rozwiązanie cyfrowe. Dzięki temu możliwe jest lepsze, szybsze i sprawniejsze radzenie sobie z sytuacjami kryzysowymi i wyzwaniami spowodowanymi zaskakującymi  sytuacjami.

Wraz z rozwojem społeczności rosną także korzyści dla każdej ze stron i społeczności jako całości. Ciągłe współtworzenie zapewnia, że przydatność rozwiązania jest znacznie bardziej prawdopodobna. VWT uzupełnia istniejące rozwiązania w zakresie widoczności o dokładniejsze dane. W tym celu wdraża się narzędzie MetroMap. 

Narzuca to logika udostępniania danych w środowiskach wieloorganizacyjnych. Podobnie jak we wszystkich rozwiązaniach do wspólnego podejmowania decyzji (CDM) niezbędna jest wizualizacja w formule  MetroMap – wyjaśniają inicjatorzy VWT. Tak forma zapewnia nie tylko wizualizację ale wyznacza role uczestników procesu harmonizacji logistyki w wymiarze globalnym. 

Wizualizuje jednocześnie kluczowe punkty koordynacji operacji, w których działają uczestnicy procesu logistycznego.  Widać w czasie rzeczywistym wzajemną zależność  od danych i decyzji. Na bieżąco można śledzić wykonywanie planów. Pomiędzy punktami harmonogramu uwidocznione są przebiegi środków transportu, kontenerów i ładunków.

Cyfrowy bliźniak procesu logistycznego w transporcie morskim zapewnia pełne odwzorowanie przestrzeni ładunkowej statku wraz z ładunkiem, jego drogi i warunków działania w czasie przejścia morzem i w terminalu. Stało się to możliwe dzięki obserwacji satelitarnej oraz kontrolowania ruchu jednostek przez AI nawet po wyłączeniu systemów identyfikacji. Logistyka morska działa pod okiem Wielkiego Brata.