• <
BOTA_2023

Kwantowa rewolucja (nie tylko) w morskiej logistyce

Partnerzy portalu

Kwantowa  rewolucja (nie tylko) w morskiej logistyce  - GospodarkaMorska.pl
Fot. pixabay

Transport przeżywa w ostatnim czasie istotne zawirowania wciąż wpadającą w nowe mutacje pandemią koronawirusa oraz sankcjami wprowadzonymi na Roję po napaści tego kraju na Ukrainę. Okazało się, że zatory na ostatniej mili w porcie, centrum logistycznym czy terminalu wywołują globalne zawirowania na wiodących rynkach przemysłowych zarówno po stronie podażowej jak i popytowej.

W styczniu 2023 roku światowa flota statków handlowych osiągnęła ładowność około 2,3 mld dwt, o około 60 mln dwt więcej niż rok wcześniej i ponad 120 mln dwt niż w styczniu 2021 r.  W ostatnich latach tonaż znacznie wzrósł we wszystkich segmentach z wyjątkiem operatorów  drobnicowców.

Szczególnie szybki wzrost ogólnej ładowności odnotowały masowce. W latach 2012-2022 ich udział w ładowności ogółem wzrósł z 41 do 43 proc., podczas gdy udział zbiornikowców  zmniejszył się z 30 do 29 proc., a statków do przewożenia drobnicy z 5 do 4 proc.

W 2021 r. ponad 500 zbiornikowców LNG transportowało przez oceany płynny gaz. W 2022 r. na szlakach morskich LNG przewoziło około 650 jednostek. Do końca  2023 ich liczba zwiększy się do około 690 zbiornikowców LNG. 

Ostatnia mila na morzu i na lądzie

Głównym celem logistyki ostatniej mili jest jak najszybsze dostarczenie przesyłki do klienta. Problem ostatniej mili polega na tym, że choć klienci chcą, aby dostawy były darmowe i szybkie, ostatnia mila jest jednocześnie najdroższą i najbardziej czasochłonną częścią procesu łańcucha dostaw, stanowiącą aż 53% całkowitych kosztów wysyłki. Każda dodatkowa nieefektywność w procesie ostatniej mili podnosi koszty dostaw – wyjaśnia na swoim blogu FarEye.

Dziś wiemy, że problem ostatniej mili i otaczającej ją sieci powiązań logistycznych dotyczy nie tylko drobnicy ale również ładunków masowych suchych, zbóż i węgla, a także dostaw ropy i gazu. Zatory na ostatniej mili mogą również wywołać zagrożenia dla bezpieczeństwa energetycznego i żywnościowego całych regionów.

W 2022 r. nie raz oglądaliśmy statki na kotwicowisku, czekające na wejście do portu. Ostatni mila na morzu i na lądzie okazała się milą krytyczną dla bezpieczeństwa gospodarczego i żywnościowego w czasie pandemii, a potem po wybuchu wojny na Morzu Czarnym.

Algorytmy ostatniej mili


Klasyczne rozwiązania dostarczania ostatniej mili są oparte na heurystyce i mają ograniczone dane wejściowe. Reagowanie na częste zmiany i zmiany popytu jest trudne i powolne. Przestrzeń stanów wielu problemów optymalizacji dostaw ostatniej mili rośnie wykładniczo w złożoności wraz z rozmiarem danych wejściowych.

Prowadzi to do rozwiązań z dużymi lukami w optymalności (luka między rozwiązaniem przybliżonym a rozwiązaniem optymalnym) i długimi czasami wykonywania - i ilustruje ograniczenia klasycznego przetwarzania – wyjaśniają eksperci IBM, Mariana LaDue, Industry Quantum Consultant, Imed Othmani, Industry Partner, Quantum Industry; Martin Mevissen, Senior Research Manager, AI & Quantum, IBM.

Według najnowszego raportu DHL Logistics „Trend Radar”, który ocenia wpływ nowych trendów na branżę, w branży logistycznej komputery kwantowe są uznawane za kluczowy trend w ciągu najbliższych pięciu do dziesięciu lat.

- Komputery kwantowe mogą skrócić łańcuchy dostaw o miliony mil i przekształcić logistykę — przekonuje na łamach „Forbs” dr Christopher Savoie, CEO i założyciel Zapata Computing. Firmy, które zaczynają już teraz korzystać z oprogramowania kwantowego będą  [pierwsze – MG]czerpać korzyści, gdy sprzęt nieuchronnie zwiększy swoje moce obliczeniowe – podkreśla Savoie i podaje przyklady.

Na przykład Volkswagen wdrożył już algorytmy kwantowe do optymalizacji tras taksówek w Pekinie. To nie jest jedyne zastosowanie technologii kwantowych. Zapata Computing współpracuje z Coca-Cola Bottlers Japan Inc., aby pomóc jej zbadać i przetestować, w jaki sposób firma techniki Quantum mogą lepiej zoptymalizować dostawy obsługujące około 700 tys. automatów sprzedających. - Szczerze mówiąc, gdy komputery kwantowe wystartują, wierzę, że osobom postronnym będzie trudno nadrobić zaległości – przewiduje Savoie.

Usługi Quantum View® wprowadzone przez UPS pomagają w bezpiecznym i wydajnym zarządzaniu informacjami o wysyłce.

- Niezależnie od tego, czy chcesz proaktywnie powiadomić swoich klientów, gdy ich przesyłki są w drodze, czy też utworzyć niestandardowy raport śledzenia, Quantum View® ma dla Ciebie rozwiązanie. Quantum View zapewnia pełny podgląd przesyłek - i nie tylko. Możesz personalizować pulpity nawigacyjne. Wysyłać informacje o zmianach w wysyłce i aktualizacjach statusów. Daje Ci to możliwość przewidywania i rozwiązywania trudnych kwestii, zanim staną się faktycznym problemem – podkreśla w swojej ofercie UPS.

Klasyczne narzędzia nie wystarczą

- Transport jest ostatnio w centrum uwagi. Branża potrzebuje optymalizacji uwzględniających pełną złożoność całego ekosystemu. Wymaga to koordynacji między partnerami, rządami i spedytorami ponieważ obecne rozwiązania optymalizacyjne — wykorzystujące klasyczne obliczenia — nie są w stanie zapewnić wymaganego poziomu – stwierdza Dee Waddell, Managing Director, Global Travel and Transportation, IBM Consulting we wstępie do najnowszego raportu  „Exploring quantum computing use cases for Logistics”.

Ponieważ 90% światowego handlu odbywa się drogą morską, optymalizacja transportu kontenerowego jest podstawowym priorytetem logistyki morskiej – twierdzą eksperci IBM.

Swoje wnioski opierają na analizie stawek frachtowych z 2022 r. Zauważają oni, że „podwyższone stawki [w transporcie morskim – MG] w ciągu ostatnich dwóch lat sprawiły, że globalny transport kontenerowy osiągnął wartość sprzedaży 150 mld dolarów”.

Ze względu na nierównowagę w handlu światowym wiele kontenerów jest wysyłanych pustych, co jest praktyką coraz bardziej kosztowną. Na przykład wysyłka 40-stopowego kontenera z Azji do Europy kosztuje od 15 000 do 20 000 USD, w porównaniu z 2000 USD w 2019 r.

- Klasyczne podejście do operacji transportu kontenerowego to połączenie ludzkiej intuicji i doraźnych rozwiązań optymalizacyjnych. Chociaż w niektórych portach i terminalach stosuje się modelowanie symulacyjne, rozwiązania często mają charakter lokalny i wykorzystują ograniczone dane wejściowe. Ze względu na brak wglądu w dane wiele decyzji dotyczących transportu kontenerowego jest podejmowanych wykonane w oparciu o działania „instynktowne” – uważają eksperci IBM.

Jedyna stała w logistyce to ciągła zmiana

Dziś wiemy, że optymalizacji wymaga również logistyka ładunków masowych suchych i płynnych. Musi ona obejmować nie tylko ruch statków ale również operacje w terminalach paliwowych, magazynach i na placach składowych, a także na ostatniej mili od strony lądu lub żeglugi śródlądowej. A tutaj wiemy, że  mieliśmy spiętrzenia w wielu portach w przypadku przeładunków zbóż, węgla, ropy i gazu.

Jednak algorytmy kwantowe mogą umożliwić dokładniejsze modelowanie. Bardziej precyzyjne prognozowanie popytu i lepsze sterowanie zapasami w skali globalnej.  Technologie kwantowe mogą umożliwić bardziej sprawne, ekonomiczne i zrównoważone operacje morskie.

- Oprócz spełnienia wymagań społecznych dotyczących poprawy jakości powietrza i zmniejszenia emisji dwutlenku węgla, ulepszenia w zakresie zmiany położenia kontenerów zastosowanie algorytmów kwantowych może przyczynić  się do kolosalnych oszczędności liczonych w milionach dolarów – twierdzi IBM.

Globalizacja i deglobalizacja w algorytmach

Statki handlowe  wykonują tysiące podróży rocznie do portów docelowych, które dziś, w globalnej gospodarce, są podstawowymi ogniwami łączącymi rynki producentów elementów towarów przemysłowych i konsumpcyjnych z finalnymi odbiorcami przemysłowymi i konsumpcyjnymi.

Nawet deglobalizacja nie zmieni światowego układu i rozproszenia produkcji po całym świecie. Nawet deglobalizacja nie wyeliminuje standaryzacji urządzeń technicznych i procesów logistycznych. Nawet deglobalizacja nie wyeliminuje dążenia do optymalizacji wydatków i przerzucania ich na finalnych klientów i konsumentów. Algorytmy kwantowe mogą wspomóc wybór najlepszej ścieżki deglobalizacji.

- Znalezienie optymalnych tras dla floty handlowej może być niezwykle złożonym problemem optymalizacyjnym – zauważa IBM.

Odwołując się do transportu morskiego LNG eksperci IBM zauważają, że „aby skutecznie transportować LNG, pozycja każdego statku musi być uwzględniona każdego dnia w roku, a także [muszą zostać spełnione – MG] wymagania LNG dla każdego miejsca dostawy”.

- Liczba możliwości utrudnia optymalizację scenariusza przy użyciu klasycznych obliczeń, w oparciu o samą liczbę kombinacji decyzyjnych w globalnej sieci transportowej LNG. Jest większa niż całkowita liczba atomów we wszechświecie – twierdzą eksperci IBM.

Ten problem, jak wiemy dzisiaj, dotyczy praktycznie wszystkich rodzajów ładunków o znaczeniu strategicznym dla gospodarek, dla konkretnych branż, a nawet pojedynczych fabryk, czy grup konsumentów. W styczniu 2023 r. dobrze wiemy jakie problemy powstawały, gdy elementy samochodów  nie docierały do ich producentów, a składniki chemiczne do fabryk leków, gdy nawozy nie docierały do rolników, a zboże do producentów chleba itd. 

Kwanty dla branży logistycznej

Co może zrobić organizacja myśląca przyszłościowo, biorąc pod uwagę obecny stan technologii? – pyta Savoie i odpowiada: „Najlepiej zacząć od maksymalnego wykorzystania tej technologii. Na przykład, chociaż dzisiejsze urządzenia kwantowe są nadal „hałaśliwe”, pojawiły się algorytmy korekcji błędów, które mogą zniwelować ten hałas”.

- Obserwujemy stałą ewolucję sprzętu kwantowego, który staje się coraz bardziej odporny na awarie, a istniejąca technologia powoli staje się coraz szerzej dostępna. Na przykład współpracowaliśmy z firmą Honeywell nad jej komputerem kwantowym, który jest już w pełni zarezerwowany od miesięcy – podkreśla CEO Zapata Computing.

- Technologia ta jest ekscytującym osiągnięciem dla branży logistycznej, ponieważ pozwala nam rozwiązać powracający problem znalezienia najbardziej wydajnej trasy między wieloma węzłami, co staje się coraz trudniejsze w złożonym środowisku  — stwierdził Justin Baird, szef DHL ds. innowacji w regionie Azji i Pacyfiku Centrum na łamach portalu DHL.

Logistyka w sztormach wymaga wspomagania

Zawirowania w morskich i lądowych sieciach logistycznych wymagać będą wspomagania wydajnych narzędzi. Do nich zalicza się już powszechnie stosowanie IoT i zarządzanie flotami statków i samochodów, sterowanie ruchem w portach, na torach i na rzekach.

Najmniejszy jacht, a nawet łódka poruszająca się drogami śródlądowymi wspomaga się technologiami satelitarnymi.

Nikt nie wyobraża sobie poruszania się statków, samochodów, a nawet kurierów bez wsparcie technologii satelitarnych. Śledzenie paczki kupionej w sklepie przez indywidualnego klienta to już standard. Można więc spodziewać się, że zgodnie z przewidywaniami IBM i

DHL oraz usługami wprowadzonymi przez UPS, do logistyki globalnej i lokalnej w szybkim tempie wkroczą algorytmy kwantowe.

Jeśli w naszych dużych i małych portach, terminalach i centrach logistycznych, na morskich i lądowych połączeniach chcemy uczestniczyć w sieciach logistycznych gospodarki globalnej, to już dzisiaj musimy być przygotowani do wprowadzenia innowacyjnych rozwiązań opartych na technologiach kwantowych, informatycznych i kosmicznych. Inaczej grozi nam marginalizacja  lub nawet wypadnięcie z rynku.


Źródła: Forbs, Zapata Computing, IBM, DHL

port_gdańsk_390x100_2023

Dziękujemy za wysłane grafiki.