Tự động hóa và đổi mới lĩnh vực logistics hàng hải- Kinh nghiệm từ các cảng biển và công ty hàng hải trên thế giới
Các cảng đã và đang đầu tư vào công nghệ để giúp hàng hóa lưu thông hiệu quả và đáng tin cậy hơn.
Giống như hầu hết các doanh nghiệp trong nền kinh tế toàn cầu, các cảng biển đã phải đối mặt với những điều kiện bất thường trong đại dịch COVID-19.
Ví dụ, theo số liệu đo lường bởi công ty bất động sản thương mại Cushman & Wakefield, vào giữa năm 2020, 13 cảng hàng đầu của Hoa Kỳ đã xử lý khối lượng container ít hơn 10% so với cùng thời điểm vào năm 2019. Tuy nhiên, với những cải tiến về công nghệ và mô hình vận hành, mọi chuyện có thể khác đi. Vào tháng 8/2020, Cảng Los Angeles đã báo cáo khối lượng container cao kỷ lục, theo một báo cáo ngày 17 tháng 9 năm 2020 đăng tải trên tờ The Maritime Executive.
Trong một thị trường đầy biến động do dịch bệnh Covid-19, lợi ích của tự động hóa và công nghệ thông tin thậm chí còn quan trọng hơn so với bình thường. Các cảng đã và đang đầu tư vào công nghệ để giúp hàng hóa lưu thông hiệu quả và đáng tin cậy hơn, giảm thời gian chờ đợi của các hãng vận tải, cập nhật cho các chủ hàng và nhà cung cấp dịch vụ về tình trạng hàng hóa cũng như những thay đổi bất khả kháng của lộ trình ...
Dưới đây là cách một số cảng Bắc Mỹ đang sử dụng công nghệ để tăng tốc độ, trơn tru và hợp lý hóa hoạt động của họ.
Cảng Oakland và hệ thống giao thông thông minh
Tại Cảng Oakland, California (Hoa Kỳ), một dự án trị giá 30,6 triệu USD đang được xây dựng để thực hiện một loạt các cải tiến dựa trên CNTT được gọi là chương trình Hệ thống Giao thông thông minh (FITS).
Dự án được thiết kế để cải thiện lưu lượng xe tải ra vào cảng, cập nhật hệ thống an ninh của cảng và cung cấp nền tảng giao tiếp chung cho những người phản hồi đầu tiên.
Cảng vụ hy vọng FITS sẽ hoàn thành và hoạt động vào mùa hè năm 2022- Pia Franzese, quản lý các dự án hàng hải cấp cao tại Cảng Oakland cho biết.Cảng Oakland
Hệ thống giao thông thông minh bao gồm năm sáng kiến chính:
1. Cảng sẽ nâng cấp các hoạt động khẩn cấp và trung tâm quản lý giao thông (EOC / TMC) để có thể chứa dữ liệu từ các thiết bị FITS khác nhau tại hiện trường. EOC / TMC sẽ cung cấp điểm tập trung để lập kế hoạch, vận hành; quản lý lưu lượng và sự cố.
2. Cổng sẽ cung cấp quyền truy cập Wi-Fi cho các tài xế xe tải và những người dùng khác, đồng thời thu hẹp khoảng cách trong phạm vi phủ sóng điện thoại di động trên tài sản của cảng.
3. Các biển báo điện tử có thể thay đổi (CMS) lớn trên các tuyến đường chính của cảng sẽ hiển thị thông tin về điều kiện địa phương, chẳng hạn như luồng giao thông và thời gian chờ của bến.
4. Cảng sẽ sử dụng các camera được lắp đặt dọc theo các tuyến đường và công nghệ phân tích video được trang bị trí tuệ nhân tạo để theo dõi tình trạng giao thông. Franzese cho biết: “Thông tin này sẽ được phổ biến trở lại EOC / TMC cũng như được công bố rộng rãi thông qua CMS và ứng dụng di động Oakland Portal”.
5. Cảng sẽ nâng cấp Cổng thông tin Oakland để cải thiện cách thức chia sẻ thông tin như thời gian xe tải, nguồn cấp dữ liệu video trực tiếp từ các tuyến đường huyết mạch, hoạt động và lịch trình của tàu, thông tin về bến cảng và các điều kiện giao thông thực tế.
Cảng Oakland sẽ vận hành hệ thống FITS mới trong tối đa 5 năm dưới dạng chương trình thử nghiệm. Franzese nói: “Nếu toàn bộ hệ thống, hoặc một số thành phần hoạt động tốt theo thời gian, cảng sẽ đánh giá lợi ích của việc tiếp tục sử dụng hệ thống sau khoảng thời gian này.
Nếu FITS thành công, sẽ cải thiện lưu lượng xe tải trên cảng, giúp hoạt động và hàng hóa di chuyển hiệu quả hơn, tăng cường an toàn và cải thiện khả năng ứng phó sự cố.
Lợi ích đối với người gửi hàng được dự đoán là sẽ cải thiện sự phối hợp với các nhà ga và cộng đồng vận tải đường bộ trong việc lên lịch trình đón và trả hàng hóa, cũng như hợp lý hóa quyền truy cập vào lịch hẹn và thanh toán phí, tất cả đều cải thiện hiệu quả hoạt động.
Cảng NOLA (New Orleans): Phát triển mô hình cảng thông minh
Sáng kiến SmartPort mới tại Cảng New Orleans (Cảng NOLA) nhằm hợp lý hóa hoạt động, cải thiện an toàn và giảm gián đoạn bằng cách theo dõi và phân tích dữ liệu thu thập từ các cảm biến và các nguồn khác.
Dự án, được khởi động vào tháng 7 năm 2020, là nỗ lực chung của cảng, Tổ chức Phát triển Kinh tế Louisiana (LED) và Viện Nước vùng Vịnh (The Water Institute of the Gulf). Viện hiện đang làm việc với IBM trong giai đoạn đầu tiên của dự án với các hạng mục công việc như thu thập dữ liệu từ các cảm biến đã được lắp đặt trên tàu kéo và sà lan ở quận Port NOLA. Các cảm biến đó đo độ sâu của nước và theo dõi vị trí của từng tàu.
Jessica Ragusa, giám đốc truyền thông tại Port NOLA, giải thích: “Dự án thí điểm cuối cùng sẽ sử dụng dữ liệu độ sâu để tạo ra một công cụ dự báo sẽ thông báo các quyết định về việc giải phóng mặt bằng tại các vị trí cụ thể dọc theo sông trong thời gian gần thực tế”.
Công cụ này cũng sẽ dự báo các mô hình lắng đọng trầm tích trong thời gian tới. Hiện tại, cảng phải tiến hành các cuộc khảo sát tốn kém để xác định thời gian và địa điểm nạo vét vì không có khả năng dự báo nhu cầu trong tương lai.
Ragusa cho biết: “Bởi vì mực nước và độ cao lòng sông có tính biến động cao nên cần phải liên tục theo dõi mớn nước hiện có dọc theo luồng tàu và các cảng để đảm bảo an toàn và giảm thiểu gián đoạn thương mại”.
Với thông tin chính xác hơn, các tàu sân bay có thể điều hướng dòng sông tốt hơn và cũng sẽ có ít tàu bị bỏ sót hơn (đó thường là các trường hợp tàu không ghé vào cảng vì điều kiện không cho phép).
The Water Institute of the Gulf và Tổ chức Phát triển Kinh tế Louisiana hiện đang tìm kiếm nguồn vốn cho giai đoạn hai của dự án SmartPort, với mục tiêu tích hợp dữ liệu từ những người thuê bến container, các công ty vận tải đường bộ, các hãng vận tải đường sắt liên phương thức, các hãng tàu và chủ hàng trong một trung tâm chỉ huy kỹ thuật số an toàn. Trung tâm SmartPort, nằm trong khuôn viên của Viện ở Baton Rouge, sẽ cung cấp thông tin về điều kiện nước, gió lùa, thời tiết, hậu cần cảng và giao thông đường bộ.
Giám đốc truyền thông tại Port NOLA cho biết: “Dự án SmartPort sẽ cung cấp thông tin thời gian thực, giúp tất cả các bên liên quan đến cảng, bao gồm cả đường sắt và vận tải đường bộ, có thể phối hợp tốt hơn khi triển khai các hoạt động liên quan đến tài sản của mình”. Trong khi tất cả các khách hàng của ngành hàng hải sẽ được hưởng lợi, cảng vụ cũng đặc biệt hào hứng về việc dự án sẽ giúp ích cho ngành vận tải container đang phát triển”.
“Đôi khi xảy ra sự thiếu sót do nước dâng cao và tàu không thể đi qua Cầu Crescent City của thành phố. Hệ thống thông tin tốt hơn sẽ giúp giải quyết vấn đề đó cho các tàu container”- Ragusa giải thích thêm.
Cùng với cảng vụ, các hãng vận tải biển cũng đang đầu tư vào các công nghệ kỹ thuật số để cải thiện luồng hàng hóa. Ví dụ, hãng tàu Hapag-Lloyd của Đức hiện đang sử dụng CargoMate, một nền tảng hoạt động của đội tàu từ Intelligent Cargo Systems ở Anh, để giúp giám sát các tàu của họ. Hapag-Lloyd cho biết, mục tiêu là cải thiện hiệu quả và tính an toàn cũng như thu thập dữ liệu mới mà họ có thể sử dụng để cải thiện tuyến đường và hiệu suất của tàu.
Công ty Dịch vụ Vận chuyển Tích hợp ZIM, có trụ sở tại Haifa, Israel, đã công bố một số khoản đầu tư CNTT mới vào năm 2020. Vào tháng 3/2020, họ đã ra mắt một vận đơn điện tử hoạt động hoàn toàn dựa trên công nghệ blockchain. Assaf Tiran, phó chủ tịch dịch vụ khách hàng toàn cầu tại ZIM cho biết: “Ứng dụng mới giúp tiết kiệm thời gian, tiền bạc và giấy tờ, đồng thời giảm thiểu sai sót, rủi ro và tổn thất”.
Vào tháng 5/2020, ZIM đã ra mắt eZ Quote, một dịch vụ kỹ thuật số để thu thập báo giá. Tiran nói: “Trước đây, khách hàng phải liên hệ với đại diện bán hàng để nhận báo giá trước khi đặt dịch vụ. Giờ đây, người gửi hàng có thể thực hiện toàn bộ giao dịch trực tuyến”.
Vào tháng 7/2020, ZIM đã thêm một tính năng mới vào MyZIM Personal Area, cổng thông tin dành cho người gửi hàng. B / L này cho phép người xuất khẩu xem và chỉnh sửa trực tuyến vận đơn của họ. Công ty cũng bắt đầu đưa ra các bản cập nhật tin tức theo vị trí cụ thể cho người dùng ứng dụng di động ZIM của mình.
Vào tháng 8/2020, ZIM đã giới thiệu ZIMGuard, tính năng quét các tờ khai hàng hóa của người gửi hàng, sử dụng trí tuệ nhân tạo và xử lý ngôn ngữ tự nhiên, xác định hàng hóa nguy hiểm đã bị khai báo sai. Bên cạnh việc tăng cường an toàn khi vận chuyển, ZIMGuard còn rút ngắn thời gian phản hồi tổng thể trong quá trình đặt chỗ và hướng dẫn vận chuyển, đồng thời giúp người gửi hàng tránh bị phạt do khai báo sai loại hàng hóa hoặc hàng hóa, Tiran nói.Cảng Montreal: Trí tuệ nhân tạo (AI) và kỹ thuật số đôi
Đổi mới kỹ thuật số có nhiều hình thức tại Cảng Montreal. Ví dụ: vào cuối năm 2019, cảng đã tăng cường ứng dụng Trực tuyến bằng trí tuệ nhân tạo (AI), mang lại khả năng dự đoán cho hệ thống.
Cổng thông tin điện tử về vận tải dưới phiên bản web hoặc dưới dạng ứng dụng dành cho thiết bị di động, giúp các tài xế vận tải biết mất bao lâu để lấy các container tại mỗi trong bốn bến container của cảng. Kể từ năm 2016, PORTal đã cung cấp thông tin hiện tại về thời gian xử lý.
Hệ thống được nâng cấp cũng dự đoán thời gian chờ trong vài giờ tới bằng cách kết hợp dữ liệu thời gian thực với xu hướng lịch sử và dữ liệu về các yếu tố như thời tiết và lượng tàu đến.
Thông tin về thời gian xử lý đặc biệt có giá trị đối với những người điều phối lên kế hoạch di chuyển xe tải. "Nếu đó là một giao dịch có thể được hoãn lại sang ngày hôm sau và người điều phối thấy màn hình màu đỏ (cho biết thời gian xử lý hiện tại hơn 75 phút), thì họ sẽ trì hoãn giao dịch cho đến khi mọi thứ trở lại mức màu vàng (60 đến 75 phút) hoặc màu xanh (dưới 60 phút)- Daniel Olivier, giám đốc bộ phận kinh doanh và đổi mới của Port of Montreal, cho biết.
Khi người điều phối và tài xế có thể lập kế hoạch để tránh sự chậm trễ, sẽ giúp giảm tắc nghẽn tổng thể tại cảng và đảm bảo dịch vụ đáng tin cậy hơn cho người gửi hàng.
Trong một sáng kiến khác được thực hiện với sự hợp tác của Centech, một vườn ươm doanh nghiệp có trụ sở tại Montreal, Cảng vụ Montreal thách thức các công ty khởi nghiệp tạo ra các giải pháp kỹ thuật số cho các vấn đề tại cảng, với ưu tiên giải pháp tích hợp các công nghệ hiện đại.
Vào tháng 9 năm 2020, Cảng Montreal đã giành được Giải thưởng Xuất sắc của Hiệp hội các cảng vụ của Hoa Kỳ cho một dự án nhằm giải quyết một trong những thách thức đó. Làm việc với nhà phát triển phần mềm PreVu3D và công ty điều hành máy bay không người lái ARA Robotics, cảng đã phát triển một mô hình "bản sao kỹ thuật số"- Digital twin là một bản sao kỹ thuật số của một vật thể thực tế, được tạo ra từ các luồng dữ liệu thu thập được từ các cảm biến gắn trong vật thể đó. Như vậy, bản sao số là hình ảnh phản chiếu song song của vật thể theo thời gian thực. Trong trường hợp của cảng Montreal đây là một mô hình ba chiều, tương tác của toàn bộ tài sản của mình.
Cảng sẽ sử dụng công nghệ bản sao kỹ thuật số theo ba cách: để tạo ra một trung tâm triển lãm cho du khách, giúp thiết kế một nhà ga container mới và cung cấp các mô phỏng đào tạo cho đội phòng cháy của họ.
Cảng Montreal cũng sử dụng AI để xúc tiến việc làm đầy các container hàng hóa trong bối cảnh dịch bệnh COVID-19 khiến việc gom hàng trở nên khó khăn hơn. Ứng dụng này sử dụng dữ liệu từ các bản kê khai hàng hóa điện tử được gửi bởi các tàu đến.
Olivier cho biết: “Thuật toán AI quét hàng triệu dòng hàng hóa chứa trên tàu và xác định các container có hàng hóa quan trọng để phục vụ việc phòng chống Covid-19”. "Những container này ở bên trong cảng trong 12 giờ hoặc ít hơn trước khi chúng được đưa ra thị trường"
Cảng Virginia: Hệ thống xếp và điều phối container tự động
Cảng Virginia gần đây đã hoàn thành dự án kéo dài hai năm để lắp đặt 86 cần trục xếp chồng container tự động (ASC) tại Cảng quốc tế Virginia và Nhà ga quốc tế Norfolk.
Trước khi có ASC, Cảng Virginia đã sử dụng các tàu sân bay bằng cao su để xếp và di chuyển các container xung quanh bãi của mình. Joseph Harris, phó chủ tịch phụ trách truyền thông của Cảng vụ Virginia, cho biết các hãng vận tải Straddle xếp ba container cao, với các hàng cách đều nhau để phù hợp với bánh xe của tàu sân bay.
Nhưng ASC được gắn vào đường ray trên cao và lấy thùng chứa từ trên cao. Harris cho biết: “Họ có thể xây dựng những chồng container dày đặc, cao tới năm container chồng lên nhau. "Các ASC cho phép chúng tôi tập tận dụng tốt hơn không gian và thời gian xếp dỡ các container.
Một điểm khác biệt nữa là tàu sân bay vận hành giống như một chiếc xe tải, với người điều khiển bên trong, trong khi ASC được điều khiển từ xa, với người điều khiển ngồi trong trung tâm điều khiển.
Hệ thống máy tính đằng sau ASC xác định cách điều phối liên tục và thông suốt các hàng container để trong trường hợp là container nhập khẩu mỗi container sẽ tiến về vị trí mà xe tải sẽ lấy nó. Khi hệ thống xác định chuyển động tiếp theo của cần trục, nó sẽ hiển thị thông tin đó cho người vận hành, người thực hiện chuyển động từ máy trạm.
Hoạt động từ xa đã rất hữu ích trong đại dịch COVID-19. Harris nói: “Chúng tôi có thể tiếp tục làm việc một cách an toàn, một phần vì chúng tôi có thể giải phóng bớt những người điều hành trong tòa nhà. "Và chúng tôi có thể dễ dàng dọn dẹp không gian làm việc."
Bởi vì họ đóng gói nhiều hàng hơn vào một bãi, và vì họ tối ưu hóa vị trí của các container, các ASC tăng hiệu quả tại cảng. Cảng cũng đã giảm bớt được sự chậm trễ, ngắt quáng hoạt động do các sự cố máy móc hơn so với trước đây.
Harris cho biết: “Các tàu sân bay buộc phải bảo trì bấy kỳ lúc nào. Sáu hoặc 10 máy ngừng hoạt động cùng một lúc có thể làm chậm luồng hàng hóa. Nhưng nếu một số trong số 86 ASC cần sửa chữa, cảng có đủ các tính năng bổ sung để tiếp tục hoạt động mà không làm giảm năng suất.
Cùng với ASC, hệ thống đặt chỗ cho các xe tải của Cảng Virginia - phục vụ trong khoảng hai năm - làm cho hoạt động tại các bến hiệu quả hơn, đáng tin cậy và dễ dự đoán hơn. Tất cả những cải tiến đó đều có lợi cho người gửi hàng.
Dữ liệu được rút ra từ các hệ thống kỹ thuật số của cảng cũng có thể cho thấy các cơ hội cải tiến. Ông cho biết thêm: “Có nhiều cách để sử dụng công nghệ này để xem xét hoạt động của bạn và tìm ra những hướng điều chỉnh, cải tiến nhằm tăng hiệu quả”.
