Un Bessó Digital podria ajudar a comprendre millor la realitat en la qual treballem, amb la finalitat de justificar millor les nostres decisions. (Getty Images)
Pot un bessó digital ajudar els ports a millorar la seva eficiència?
El Bessó Digital és una de les solucions més prometedores en el camp de la digitalització. Pot ser útil per a diferents activitats portuàries, proporcionant un suport essencial en la millora de l'eficiència. No obstant això, existeixen alguns obstacles que podrien frenar el seu desenvolupament.
Publicat el
19.10.2023
Chiara Saragani és investigadora del CENIT i doctorand en digitalització del Port de Barcelona.
Un Bessó Digital podria ajudar a comprendre millor la realitat en la qual treballem, amb la finalitat de justificar millor les nostres decisions. (Getty Images)
Què és un Bessó Digital?
Un Bessó Digital és una representació virtual d'un entorn físic. Aquesta tecnologia pretén reproduir el comportament del món real i s'actualitza constantment amb dades en temps real, per a ser sempre fidel al que està representant.
De fet, podria fer un seguiment dels esdeveniments passats, presents i futurs, i tenir la capacitat d'avaluar, optimitzar i predir la informació. A conseqüència de les seves característiques, un Bessó Digital podria ajudar-nos a comprendre millor la realitat en la qual treballem, amb la finalitat de justificar millor les nostres decisions.
Un Bessó Digital no sols pot utilitzar-se com a suport per a l'avaluació d'escenaris, sinó que també pot influir directament en el món real. De fet, és capaç de prendre decisions per si sol, utilitzant informació procedent de l'entorn.
Els avantatges que es deriven d'un Bessó Digital també poden ser aprofitades pels ports. Algunes autoritats ja han implantat aquesta tecnologia, aplicant les seves solucions a diferents aspectes i sectors dins d'un entorn portuari.
UN BESSÓ DIGITAL PODRIA MILLORAR L'EFICIÈNCIA DE LES ACTIVITATS PORTUÀRIES...
Un Bessó Digital té el potencial d'abastar una àmplia gamma d'activitats en diferents sectors. De fet, les seves funcionalitats poden variar des de la simple notificació de dades fins a la predicció d'escenaris. Cadascuna de les seves competències té un grau de complexitat diferent.
Algunes dels seus principals característiques són les següents:
- Visualització de dades. Aquesta activitat consisteix a optimitzar l'organització de les dades i presentar-les a través de diferents tipus d'interfícies d'usuari. En aquest pas, la tecnologia podria garantir l'actualització contínua d'aquesta informació mitjançant la recollida de dades en temps real.
- Simulació. Les dades recollides d'un entorn real no sols poden reproduir el que està ocorrent, sinó també estimar el que podria ocórrer en el futur a conseqüència de diferents eleccions. Per tant, pot crear diferents escenaris simulats per a ajudar les persones a explicar millor les seves decisions.
- Anàlisi de dades. Partint de dades brutes, un Bessó Digital pot agregar-los, la qual cosa dona lloc a una informació de major qualitat, que pot integrar dades de diferents fonts. A més, es poden aplicar diferents tècniques estadístiques i/o lògiques.
- Presa de decisions. Un Bessó Digital pot prendre decisions, per la qual cosa pot determinar quan són necessàries algunes accions. Per exemple, telefonar a la policia quan es produeix un accident.
- Automatització. Aquesta tecnologia podria automatitzar aquelles accions que no necessiten intervenció manual, millorant l'eficiència en determinats departaments i reduint les pèrdues de temps.
- Predicció. El Bessó Digital podria incloure algorismes d'aprenentatge automàtic capaços de predir esdeveniments futurs, proporcionant un avantatge estratègic en permetre la presa de decisions a temps. El model milloraria contínuament amb el temps a través d'un entrenament autònom.
- Gestió de la seguretat. Una de les formes en què un Bessó Digital recopila dades és a través de sensors. D'aquesta manera, la informació captada d'aquests dispositius podria ajudar a informar ràpidament les autoritats en cas d'accident.
- Emmagatzematge i gestió de dades. Les dades podrien emmagatzemar-se en un Bessó Digital, que podria optimitzar la recollida d'aquesta informació, amb la finalitat de gestionar les dades de manera autònoma per a ampliar l'espai d'emmagatzematge disponible.
... PERÒ, QUINS SÓN ELS SEUS PUNTS FEBLES?
Encara que el Bessó Digital és una de les tecnologies més prometedores de l'actual era de la digitalització, encara es troba en les seves primeres fases d'implantació. Ja es coneixen els principals avantatges d'aquesta tecnologia, però existeixen alguns obstacles.
En primer lloc, un Bessó Digital gestiona enormes quantitats de dades procedents de moltes fonts de l'entorn real. En efecte, les dades poden procedir de sensors, anàlisis estadístiques, documents, etc. La gestió d'aquestes grans quantitats d'informació requereix experts capaços, primer de netejar les dades, després d'utilitzar-los i, finalment, d'emmagatzemar-los eficaçment.
A més, aquesta tecnologia requereix grans inversions, no sols en les primeres fases, sinó també durant la seva operativitat.
Un altre factor important per a implantar un Bessó Digital és que pugui integrar-se en la infraestructura informàtica existent del seu entorn operatiu. Per contra, si no s'integra correctament pot donar lloc a la duplicació del desenvolupament d'eines i a costos més elevats.
A més, per a un ús òptim d'aquesta tecnologia, es necessiten usuaris competents. En efecte, un Bessó Digital no sols requereix tècnics per a la seva correcta implantació, sinó també usuaris finals experimentats capaços de treballar amb ell.
Sense una formació adequada, les persones no entendran per què la inversió en un Bessó Digital podria ser útil per a millorar l'eficiència, i no podrien aprofitar els serveis de la tecnologia.
Finalment, una qüestió important per a l'ús d'un Bessó Digital en els ports és la varietat de parts interessades que treballen en ells. En efecte, les dades poden procedir de molts actors (com l'autoritat portuària, les terminals, els serveis portuaris, etc.) i cadascuna d'aquestes entitats té diferents tipus d'informació i procediments de recollida de dades. Un risc potencial en la implantació del Bessó Digital és la impossibilitat de connectar tots els aspectes de l'entorn portuari.
ALGUNS CASOS D'APLICACIÓ DEL BESSÓ DIGITAL EN ELS PORTS
En el sector portuari, alguns casos d'ús estan ja en fase de desenvolupament. Aquests exemples aborden algunes de les funcionalitats descrites anteriorment. Sens dubte, a causa de la gran varietat d'activitats que pot abastar un Bessó Digital, cada pilot, així com el seu enfocament, és diferent. En altres paraules, respecte al medi ambient, les autoritats portuàries han adoptat diferents estratègies per a aprofitar aquesta tecnologia.
En 2020, el Port d'Anvers-Bruges va posar en marxa APICA, el Bessó Digital que serà capaç de supervisar completament la totalitat de l'activitat que es desenvolupa en els límits del port.
Més concretament, la nova tecnologia és capaç de representar informació de diferents capes geogràfiques -és a dir, aigua, medi ambient, carreteres, ferrocarrils i naturalesa- i informa diàriament de dades actualitzades com les condicions meteorològiques i el flux de trànsit actual, tant en el costat marítim com a l'interior.
A més, és capaç de detectar alertes dins del port i, en cas que sigui necessària una inspecció, pot enviar un dron per a comprovar l'entorn. Aquesta activitat també és possible gràcies a la interconnexió de diferents sensors instal·lats en el territori portuari.
L'objectiu general és optimitzar les activitats dins del port, monitorant factors com l'eficiència de l'energia en terra, el nivell actual d'energia emmagatzemada per les turbines eòliques i altres tasques que es beneficiaran en el futur dels models de predicció.
El Port de Barcelona està desenvolupant un Bessó Digital per a calcular les emissions produïdes per cada vaixell que entra o surt del port. Més concretament, el projecte té quatre objectius principals, que són:
- Automatització del càlcul de les emissions portuàries: la utilització del Bessó Digital permetrà aconseguir els resultats desitjats.
- Dispersió de les emissions a la ciutat: s'analitzaran les emissions procedents dels vaixells que es dirigeixin a la ciutat, en funció del factor vent diari.
- API oberta amb interfície d'usuari: les dades procedents del Bessó Digital estaran disponibles per a la seva descàrrega per tot el món i també es representaran amb una interfície d'usuari.
- Modelització de prediccions: El pas futur serà la predicció de les emissions que es produiran en el port respecte a les arribades programades.
L'eina anterior exercirà un paper important en el seguiment de les emissions, amb l'objectiu de reduir-les en el futur. A més, obrirà possibles col·laboracions entre el port i la ciutat, en relació amb les futures estratègies cap a la descarbonització. Finalment, oferirà una imatge transparent del propi port.
La iniciativa és un dels projectes en els quals el Port de Barcelona participa activament com a part del projecte europeu PIONEERS.
El Bessó Digital del Port de Qingdao té diversos objectius per a l'optimització de les activitats de la terminal.
En primer lloc, és capaç de recollir informació en temps real procedent de diferents sistemes operatius, amb la finalitat de proporcionar resultats finals derivats de l'agregació de diferents recursos. D'altra banda, les dades procedents del món físic es recullen en el nou sistema amb la finalitat de reproduir sincrònicament la situació dels processos operatius en curs. Finalment, els resultats reals s'utilitzen per a controlar els virtuals i corregir el sistema en cas de fallada.
Els procediments anteriors són necessaris per a la visualització i traçabilitat de les dades. El sistema global permet monitorar el port i com s'utilitzen les seves eines. A més, es poden desenvolupar diferents simulacions per a analitzar com optimitzar la productivitat de les terminals.
formació es transmet constantment gràcies a la connexió 5G, que permet una visió completa de l'entorn. De fet, el Digital Twin és capaç d'optimitzar els recorreguts dels AGV, les taxes d'utilització i el consum d'energia, supervisant les següents activitats:
- Espera inactiva.
- En moviment cap a la grua del moll.
- En espera operativa.
- Lliurament de contenidors amb grua de moll en funcionament.
- Trasllat a la grua ferroviària.
- A l'espera de la grua ferroviària.
- Lliurament de contenidors amb grua ferroviària.
El Port de Singapur està treballant amb els seus Instituts d'Ensenyament Superior per a desenvolupar un Bessó Digital compost per tres capes principals, que són la superfície de la mar, de l'aire i la capa submarina. Està previst aplicar diferents casos d'ús en el futur, i un d'ells és l'ús de drons per a serveis marítims.
A més, el Port de Singapur espera que el Bessó Digital es converteixi en un "laboratori vivent", que podria ser utilitzat per les empreses emergents per a provar, avaluar i desenvolupar les seves iniciatives. Aquesta important eina podria ajudar-los a analitzar els beneficis que poden oferir al propi port i on hi ha potencial de millora.
L'estructura tècnica del Bessó Digital inclourà un model híbrid, que es compon dels següents elements:
- Dades tant en línia com offline procedents de l’IoT i sensors.
- Model físic.
- Model basat en esdeveniments/Model basat en agents.
El nou sistema podrà avaluar i optimitzar les activitats i també controlar en temps real el que ocorre en el port. El sistema farà que el port sigui més resilient i capaç de respondre a possibles esdeveniments disruptius.
Finalment, el Bessó Digital es desenvoluparà utilitzant el marc O2DES.NET, que s'empra per a la simulació d'esdeveniments discrets orientada a objectes. Aquest tipus de model és capaç de descriure amb precisió l'estructura i el comportament d'un sistema.
El Port de Rotterdam va començar a desenvolupar el seu Bessó Digital en 2018, amb la creació d'una plataforma IoT basada en el núvol, juntament amb IBM, Esri Cisco i Axians. El Bessó Digital va començar oferint dades hidrològiques i meteorològiques. No obstant això, la plataforma s'utilitzarà per a diferents propòsits en el futur, com la reducció del temps d'espera, l'optimització de l'amarrament i la millora de la càrrega i la sortida.
Actualment, una de les aplicacions implantades procedeix de la col·laboració amb Twinn (una solució de programari marítim), destinada a desenvolupar un Bessó Digital per a millorar la seguretat de les atracades. Més concretament, la nova tecnologia controla els vaixells durant el seu temps d'atracada, combinant càlculs hidrodinàmics i previsions meteorològiques.
Les dades recollides ajuden a predir la dinàmica dels vaixells durant la seva estada en el port, a tenir una visió total dels vaixells actuals i a millorar la seva ubicació respecte als seus possibles moviments futurs durant la seva estada.
Els casos d'ús anteriors demostren l'àmplia gamma d'aplicacions d'un Bessó Digital en un port. A més, poden confirmar que és possible superar els reptes d'aquesta tecnologia. Quantes coses més podem aconseguir amb altres aplicacions del Bessó Digital?
