Temat nowych technologii, a w szczególności rozwiązań opartych na digitalizacji i automatyzacji procesów, nie jest nowy i obecnie mamy już za sobą w tym obszarze kilka lat doświadczeń. W portach i w całym transporcie morskim tego typu rozwiązań pojawiło się już sporo. Jednak trudno powiedzieć, aby wprowadzone zmiany miały charakter wywrotowy, bowiem w dalszym ciągu spora część firm pracuje według utartych schematów. A przecież gołym okiem widać, że nasza rzeczywistość się zmienia i nawet w Polsce, kraju relatywnie niedrogiej siły roboczej, automatyzacja ma coraz większe znaczenie. A to oznacza, że już dzisiaj przedsiębiorcy zastanawiają się, czy i kiedy myśleć o rozwiązaniach zgodnych z duchem XXI w.

Wydaje się dzisiaj, że największe możliwości rozwoju daje szeroko rozumiana digitalizacja procesów, umożliwiająca nie tylko przejście od tradycyjnych, analogowych procedur do cyfrowych, ale także w kolejnych krokach ich automatyzację, wraz z autonomizacją podejmowania decyzji. Jednak na drodze do stworzenia w pełni automatycznego – i w dużym stopniu autonomicznego – systemu stoi wiele przeszkód, łącznie z tym, że nie wszyscy z tych nowych, fantastycznych rozwiązań są gotowi korzystać. Freightos Group jak co roku przeprowadza badanie rynku sprzedaży online, który ma wyjątkowo duży potencjał wzrostu. W badaniu typu mystery shopper testowano możliwości transakcji online (tzn. wyłącznie poprzez stronę internetową) czołowych globalnych spedytorów, armatorów i tzw. cyfrowych spedytorów i – choć widać zauważalny rozwój w stosunku do minionych lat – jednak ten sposób sprzedaży nie zdominował rynku i raczej szybko nie zdominuje. Przyczyn jest zachowanie samych klientów, którzy wprawdzie dostrzegają nowy kanał, ale oczekują większych możliwości wyboru dostępnych opcji, względnie w dalszym ciągu preferują tradycyjne metody kontaktu, nawet jeśli zajmują one więcej czasu i nie dają natychmiastowych informacji o stawce czy potwierdzeniu bookingu.

Ci sami klienci obecni są w porcie, stąd problemy związane ze stworzeniem platform umożliwiających uzyskanie informacji i zarządzania wysyłkami są nieco podobne. Dochodzi do tego kwestia tzw. visibility oraz prawa własności danych, które powinny być dostępne w takich systemach, a także bezpieczeństwa samego systemu przed wszelkiego rodzaju atakami. Od kilku lat w Polsce dyskutuje się nad stworzeniem Port Community System, który ma zautomatyzować przepływ informacji między uprawnionymi użytkownikami zaangażowanymi w obsługę ładunków w portach. Tego typu systemy istnieją już od wielu lat w Hamburgu i innych portach (zwłaszcza zachodnioeuropejskich), ponieważ umożliwiają automatyzację komunikacji oraz udostępniają natychmiastowe sprawdzenie statusu ładunku (kontenerów). Takim systemem jest w Porcie Hamburg importowy IMP oraz eksportowy EMP (Import Message Platform oraz Export Message Platform), które są stworzone i udoskonalane przez hamburską firmę DAKOSY. Łatwo można sobie wyobrazić, że użyteczność IMP czy EMP rozciąga się nie tylko na obszar portu, ale obejmuje cały lub niemal cały łańcuch transportowy – i w tę stronę idą prace rozwojowe. W ramach projektu pilotażowego tworzony jest EMP 4.0, który umożliwiać będzie realizację wszystkich usług oferowanych przez EMP w porcie, ale dodatkowo także zarządzanie przesyłką (kontenerem) od magazynu załadowcy, przez port Hamburg do innego portu na całym świecie. Systemy tego typu wymagają usieciowienia i współpracy wielu podmiotów, ponieważ wiele z nich dysponuje jedynie częściowymi informacjami dotyczącymi przesyłki, a przecież system ma oferować kompleksowe możliwości zarządzania.

Pod tym względem znacznie prościej jest wprowadzać nowe rozwiązania w procesach wewnętrznych przedsiębiorstw portowych, a w szczególności terminali przeładunkowych. Doskonałym przykładem z Hamburga jest spółka HHLA, największy operator terminalowy w porcie, która testuje i implementuje bardzo innowacyjne rozwiązania. Należy do nich nie tyle automatyzacja operacji (bo w pełni zautomatyzowany terminal kontenerowy Altenwerder, CTA, został uruchomiony już w 2002 r.), ile współpraca i komunikacja ze środowiskiem zewnętrznym. Właśnie współpraca terminalowego systemu operacyjnego z partnerami terminalu – którymi są zarówno armatorzy (statki), przewoźnicy lądowi, jak i inne firmy oraz instytucje – jest kluczem do tworzenia lepszego systemu. W niektórych przypadkach, takich jak wprowadzenie predykcyjnego systemu komputerowego wsparcia zarządzaniem utrzymania ruchu (CMMS – Computerised Maintenance Management Systems) czy obsługa samochodów ciężarowych, terminal może narzucać rozwiązania, o ile zostały one uzgodnione z partnerami biznesowymi. Tak stworzono zautomatyzowany system identyfikacji kierowców i pojazdów, czy wprowadzony w 2017 r. po długiej fazie testów system kolejkowania na bramie TruckGate. Zadaniem tego ostatniego jest nie tylko zapobieganie tworzeniu się korków przed terminalem w wyniku nieskoordynowanych decyzji poszczególnych przewoźników, ale przede wszystkim dostarczenie systemowi TOS (terminal operating system) informacji o planowanych podjęciach i złożeniach kontenerów, co umożliwia lepszą optymalizację placu składowego i efektywne zwiększenie przepustowości całego terminalu.

W przypadku ruchu statków problemy są zupełnie inne niż w przypadku samochodów: statki nie tyle zjawiają się bez awizacji, ile z reguły przypływają poza planowanym oknem czasowym, stąd konieczne jest koordynowania działań wszystkich zaangażowanych w zawinięcie stron (tzn. samego statku, terminalu, pilotów, holowników, cumowniczych, kapitanatu) z uwzględnieniem warunków pogodowych i hydronawigacyjnych. Można to robić „ręcznie”, ale dużo bardziej efektywne jest koordynowanie tego procesu w oparciu o platformę IT, która wspiera podejmowanie decyzji przez człowieka. Hamburg Vessel Coordination Center, bo tak nazywa się to rozwiązanie w Hamburgu, jest neutralnym i dobrowolnym systemem klasy PCS, stworzonym w 2015 r. przez HHLA i Eurogate.

Jeszcze jednym przykładem innowacyjnego podejścia do procesów terminalowych jest projekt ROboB (Release Order based on Blockchain) prowadzony przez DAKOSY, a finansowany z federalnego programu dla nowych technologii (IHATEC). Jego celem jest umożliwienie zwalniania kontenerów na terminalu przy zachowaniu transparentności i dużego bezpieczeństwa operacji dzięki zastosowaniu technologii blockchain. W praktyce system będzie umożliwiał właścicielom ładunku podejmowanie kontenerów w oparciu o generowane przez armatorów numery referencyjne. Warto zauważyć, że obszarów zastosowania nowych technologii, takich jak blockchain czy sztuczna inteligencja (AI), jest bardzo dużo, stąd sporo nowych projektów, które nie zawsze muszą być zauważalne przez użytkowników portu – np. ABC-Inspekt (Automated image assessment of container gantry crane inspection flights) do kontroli stanu technicznego suwnic w oparciu o AI, czy projekt Cookie (Container services optimised through artificial intelligence) do optymalizacji procesów na depot kontenerowym – ale które wpisują się idealnie w strategię tworzenia przewagi technologicznej na konkurencyjnym portowym rynku.

Ogólnie można dostrzec w rozwoju technologii portowej 3 silne trendy: transformacji cyfrowej, ochrony środowiska oraz bezpieczeństwa systemów IT. Znaczenie tego ostatniego trendu rośnie wraz z poziomem cyfryzacji środowiska portowego i poziomem globalnych zagrożeń, stąd poszukiwanie dobrych i bezpiecznych rozwiązań, choćby takich, jakie oferuje blockchain.

Ale prawdziwym motorem zmian jest ciesząca się dużą popularnością, nie tylko w Hamburgu, powstała w Niemczech idea Przemysłu 4.0. Zgodnie z nią w porcie tworzone jest środowisko, w którym ludzie (użytkownicy) oraz maszyny mogą komunikować się ze sobą, a efektem tej komunikacji i przetwarzania informacji jest automatyzacja operacji oraz podejmowanych decyzji, ewentualnie wsparcie decyzyjne dla użytkowników. Nie zawsze są to technologie wywrotowe – dobrym przykładem jest tu platforma myboxplace.de tworząca w porcie swego rodzaju wirtualny depot pustych kontenerów czy system nadzoru ruchu pojazdów (wszelkich, a więc nie tylko samochodów, ale także pociągów i statków), który, po pierwsze, w oparciu o setki czujników monitoruje sytuację na drogach, torach i wodzie w czasie rzeczywistym, a po drugie umożliwia przewoźnikom planowanie tras przejazdu. Kierowcy mogą korzystać z aplikacji mobilnych, które wyliczają optymalne trasy i czasy dostawy. Podobne systemy istnieją w każdym mieście, które chce być smart, różnica w porcie polega na tym, że pod uwagę branych jest znacznie więcej informacji pochodzących przecież z trzech różnych gałęzi transportu, wszelkich innych danych mających wpływ na ruch np. statków (w tym hydronawigacyjnych i pogodowych), czasów otwarcia i zamknięcia przejazdów (kolejowych, mostów podnoszonych i zwodzonych) oraz zewnętrznych zakłóceń (jak remonty czy wypadki).

Innym przykładem takich systemów jest system terminalowy, który kieruje ruchem suwnic, pojazdów (AGV, ale też wozów podsiębiernych, samochodów itp.) i bierze pod uwagę żądania użytkowników (dotyczące np. złożenia lub podjęcia kontenerów) oraz potrzeby systemu (np. optymalizacji placu składowego).

Tego rodzaju systemy nie są nowością, ale stanowią punkt wyjścia do dalszej automatyzacji. W przypadku ruchu drogowego zostały w Hamburgu zainicjowane projekty takie jak smartPARKING, smart road czy Green4TransPORT, w ramach którego samochody przewożące ładunek w porcie (np. kontenery) są wyposażone w specjalne moduły OBU umożliwiające komunikację z systemem zarządzającym ruchem w oparciu o specjalistyczny protokół transmisji danych V2X (Vehicle-to-Everything). W systemie tym grupa pojazdów ciężarowych zbliżająca się do skrzyżowania otrzymuje pierwszeństwo przejazdu (światła zmieniają się automatycznie na zielone), dzięki czemu ich przejazd staje się bardziej płynny. Samochody osobowe, mające większe przyspieszenia, muszą dostosować swój ruch do ciężarowych. W przyszłości można spodziewać się pojawienia się pojazdów autonomicznych, a w takim przypadku możliwości koordynacji będą jeszcze większe, ponieważ będą mogły informować centrum monitorujące ruch o swoich przejazdach. Znając cel ich przejazdu oraz warunku ruchu, centrum będzie mogło zaplanować optymalne trasy i prędkości przejazdu, by uniknąć zbędnych przestojów i korków. Testy pojazdów autonomicznych w Hamburgu, zarówno osobowych jak i ciężarowych, już trwają. W ub.r. wystartował projekt pilotażowy prowadzony przez HHLA wraz z MAN, w ramach którego grupa autonomicznych pojazdów będzie w trybie autonomicznym podejmować na terminalu CTA kontenery i dostarczać je do oddalonego o ok. 70 km magazynu firmy MAN.

Niezbędnym elementem do stworzenia systemów portowych jest niezawodna komunikacja bezprzewodowa. Technologia LTE nie gwarantuje właściwych parametrów pracy, dlatego port zwraca się w stronę sieci 5G, która od dwóch lat jest testowana w Hamburgu. Wyniki są bardzo zachęcające – systemy pracują stabilnie, z minimalnym opóźnieniem przesyłu danych (niezbędnym do sterowania choćby światłami w projekcie Green4transPORT) i z dużą prędkością ich transmisji. Możliwe stało się zdalne sterowanie dronami powietrznymi, wykorzystywanymi obecnie głównie do inspekcji trudno dostępnych miejsc, oraz dronami podwodnymi, skanującymi dno akwenów portowych, a także streaming wideo do obrazowania tzw. rozszerzonej rzeczywistości (augmented reality, AR) planowanych w porcie inwestycji budowlanych, a w przyszłości również śledzenie w czasie rzeczywistym pozycji wszystkich kontenerów na terenie portu.

Oczywiście w porcie tworzone są nie tylko rozwiązania IT. Wspomniana wcześniej HHLA inwestuje w transport kontenerów w ramach współpracy z Hyperloop Transportation Technology, czy też testuje możliwości wykorzystania dronów do przewozu kontenerów. Budowany testowy odcinek systemu hyperloop (powinien być gotowy w 2021 r.) ma dać odpowiedź na pytanie o realność praktycznego zastosowania tej technologii do przewozu kontenerów w relacji z zapleczem lądowym, co może nie tylko znacząco skrócić czas dostawy (docelowa prędkość może sięgać niemal 1200 km/h!), ale też zmniejszyć ruch pojazdów w samym porcie.

Drugim bardzo ważnym obszarem inwestycji portowych jest ochrona środowiska i transformacja energetyczna. Celem jest neutralność klimatyczna, która w porcie w Hamburgu powoli staje się rzeczywistością – polem testowym jest tu terminal CTA. Wszystkie suwnice są zasilane elektrycznie, a transport zapewniają pojazdy AGV, które do 2022 r. będą miały napęd wyłącznie bateryjno-elektryczny (obecnie jest ich ok. 50%). Także ciągniki dostarczające kontenery na dworzec kolejowy zostaną wymienione do 2025 r. na pojazdy elektryczne, a już dzisiaj pracownicy terminalu korzystają z 37 elektrycznych samochodów osobowych. Warto zauważyć, że HHLA, która jest operatorem terminalu, dostrzega nie tyle potrzebę przejścia na energię elektryczną, ile konieczność wykorzystywania energii z OZE, by korzyści z transformacji energetycznej były realne. Dodatkowym bonusem z wymiany sprzętu jest zmniejszenie zapotrzebowania na energię, wynikające m.in. z ograniczonego zapotrzebowania na oświetlenie terminalu nocą – automatyczne suwnice i pojazdy nie potrzebują tyle światła, co ludzie, stąd na CTA roczne oszczędności z tego tytułu wynoszą ok. 2 mln kWh.

Także zarząd portu (HPA) pracuje nad zmniejszeniem emisji, których źródłem jest sam port i statki. Wprowadzono preferencyjne stawki dla ekologicznych jednostek, , dzięki czemu budowane są nowe instalacje do zasilania statków z lądu podczas postoju w porcie, prowadzone są prace w zakresie wykorzystania nowych paliw do napędu statków i samochodów (np. ogniwa paliwowe) oraz w zakresie mobilności, mające na celu zmniejszenie zakłóceń w przewozach po porcie oraz eliminację niepotrzebnych przejazdów. Ważnym czynnikiem pomagającym osiągnąć sukces jest fakt, że strategia HPA jest zgodna ze strategią miasta Hamburg i poszczególnych regionów Niemiec. Przykładem jest rozwój farm wiatrowych na Morzu Północnym i przygotowywana produkcja „zielonego” wodoru do ogniw paliwowych w rafinerii Heide czy „zielonego” metanolu jako paliwa statkowego w zakładach Dow w Stade oraz wspólne, kompleksowe podejście do rozwijania (także w porcie) środowiska i hubów dla innowacyjnych startupów i nowych technologii. Celem jest tworzenie w porcie wartości dodanej bez obciążania środowiska i pogarszania bilansu CO2. I wiele wskazuje, że ten kierunek działania się sprawdza.

Maciej Brzozowski