Las tecnologías identificadas por los expertos del Port de Barcelona aportan flexibilidad, seguridad, resiliencia y transparencia. (Imagen generada mediante inteligencia artificial vía Wombo.art)
2022, el año de la revolución tecnológica definitiva en los puertos
Hemos pedido a los expertos del Port de Barcelona que identifiquen las tecnologías digitales imprescindibles para los smart ports. Y estas son las diez tendencias en logística que apuntan para este 2022. Para ilustrar estas tendencias hemos elegido imágenes generadas por Inteligencia Artificial introduciendo como elementos de diseño conceptos vinculados con la logística portuaria (wombo.art).
Publicado el
27.01.2022
Las tecnologías identificadas por los expertos del Port de Barcelona aportan flexibilidad, seguridad, resiliencia y transparencia. (Imagen generada mediante inteligencia artificial vía Wombo.art)
Las tecnologías digitales que impactarán en la logística portuaria en 2022
El puerto de hoy no será el puerto del mañana. La implantación de un conjunto de tecnologías digitales detectadas como ‘clave’ por los expertos de distintos departamentos del Port de Barcelona será una realidad durante este 2022. Se trata de diez tendencias tecnológicas cuyo grado de implementación está previsto que genere un efecto destacable, no solo en la actividad portuaria, sino en la logística global.
Estas tecnologías, la mayoría digitales, son fruto del intercambio producido entre responsables de varios departamentos y cuyo resultado se ilustra en la infografía que aparece a continuación.
1. Machine Learning e Inteligencia Artificial
El machine learning consiste en “enseñar” a las máquinas a aprender por sí mismas para que su trabajo se optimice y sepan cribar qué datos son o no útiles.
El machine learning suele confundirse con la IA, pero es solo una parte de ella. Implica procesos en los que son las propias máquinas las que crean sus reglas (algoritmos) y predicciones basándose en los datos que les suministran los humanos.
Aunque su irrupción se produjo hace cuatro o cinco años, la eclosión del Internet de las Cosas (IoT, por sus siglas en inglés), el 5G y el Edge Computing representan una mejora sustancial en la recogida, transporte y transmisión de los datos obtenidos de sensores, cámaras y otros dispositivos de captación de información.
Procesos operativos como el movimiento de contenedores o el pronóstico del volumen de tráfico son ejemplos de su implementación.
El aprendizaje profundo –también conocido por su nombre en inglés deep learning– es un subdominio o tipo de aprendizaje automático. Basa su potencia en lo que se conocen como redes neuronales, capas y capas de procesamiento de información. A diferencia del aprendizaje automático, aquí son los sistemas, sin apenas supervisión, los que son capaces de aprender para mejorar por sí mismos conforme adquieren experiencia.
Buena parte de las innovaciones más recientes en inteligencia artificial están ligadas a esta forma de aprendizaje y el avance del big data. Pero ojo, porque aunque todo el aprendizaje profundo es aprendizaje automático, no todo el aprendizaje automático es aprendizaje profundo.
“En el Port de Barcelona se están utilizando machine learning en la mejora de la lectura OCR de contenedores y trenes, utilizando TensorFlow. También se utilizan algoritmos de Inteligencia Artificial para predecir los tiempos de espera para recoger contenedores en las terminales”, explica Enric Rodellas, responsable GIS del Port de Barcelona.
2. Gemelo Digital
Un digital twin, o gemelo digital, es una representación virtual de un sistema físico. En el caso de los puertos, permite que se tomen decisiones más eficientes operativamente hablando, que se gestionen datos y se eviten situaciones peligrosas.
Estos modelos de simulaciones están diseñados para solucionar hipotéticas crisis que pueden ser de alto riesgo sin que el personal portuario se someta a peligro alguno. Desde mercancías en llamas hasta derrames tóxicos, el gemelo digital permite al personal portuario monitorear movimientos de buques, infraestructura, información geográfica, asistir a los prácticos en sus operaciones o reducir las tasas de consumo de combustible.
En el Port de Barcelona se está construyendo la base o lienzo del gemelo digital a partir de la combinación de datos existentes en el Sistema de Información Geográfica, tecnología BIM y modelos 3D obtenidos por imagen satélite y datos LIDAR de drones. Las 1400 Ha del puerto contienen 1 millón de elementos (edificios, redes de servicios, señales de tráfico, hidrantes, etc) que han sido proyectados e instalados. Y seguidamente transferidos a su explotación y mantenimiento.
“El gemelo digital del puerto añadirá al modelo 3D las características de los elementos, las operaciones de mantenimiento realizadas, así como información de la operación en tiempo real. Por ejemplo, qué vehículos están transitando por una puerta de acceso. Asimismo, el gemelo digital se utilizará para la planificación y diseño de nuevas infraestructuras, así como con base en los dashboards que se están definiendo”, puntualiza Rodellas.
3. Automatización
Concepto bastante amplio que puede aplicarse en vehículos, procesos logísticos o, incluso, en las propias terminales portuarias. La automatización permite, en el caso de los primeros y gracias a programas de inteligencia artificial, que los vehículos tomen sus propias decisiones sin necesidad de interacción humana.
En el segundo escenario, la automatización adapta procesos logísticos a las necesidades actuales con flexibilidad, resiliencia y transparencia. La globalización y las crisis recientes demandan modelos de planificación capaces de buscar materiales y recursos alternativos, nuevas formas de asegurar el suministro y minimizar interrupciones. Esto puede conseguirse gracias a la automatización.
En el caso de las terminales portuarias, la automatización logra minimizar errores al reducir la intervención humana, aumentar la eficiencia, reducir el coste de operación de una terminal, incrementar la seguridad y, por último, reducir la huella de carbono.
“La automatización en el entorno portuario es un proceso continuo, que avanza a un ritmo intenso y que dispone aún de márgenes de mejora que incorporar según las distintas tecnologías emergentes. Temas como la robotización, los vehículos autónomos y conectados, la toma de decisiones basadas en IA o la automatización de documentación electrónica aportaran grandes beneficios en cuanto a Seguridad, Productividad y Medio Ambiente”, opina David Serral, director de sistemas de información del Port.
4. Análisis Big Data
La gestión de grandes volúmenes de datos es y será clave para un sinfín de escenarios. Tienen un impacto en la operativa marítima gracias a la recolección, en tiempo real, de millones de datos mediante sensores. Esta recolección masiva puede realizarse, entre otros, mediante batimetrías o satélites que cuentan con softwares que organizan, administran, analizan, comparten y distribuyen la información obtenida para su postprocesado.
La utilidad del big data es amplia y variada. Posibilita realizar modelos predictivos que se emplean, por ejemplo, en las puertas virtuales por las que acceden miles de vehículos a diario.
“Almacenar ingentes cantidades de datos es algo que está a la orden del día en cualquier organización, la clave ahora está en cómo gestionar y tratar de forma eficiente esta información con dos objetivos claves a nuestro alcance: Analizar la información en tiempo real permitiéndonos operar y gestionar de forma eficiente, y, analizar modelos futuros de comportamiento estudiando estas variables, es decir, anticiparnos”, puntualiza Serral.
5. Realidad Virtual/Aumentada
Ya hemos hablado de los gemelos y puertas virtuales, máximos exponentes de la aplicación de la realidad virtual en el entorno portuario, y cómo permiten simular y predecir multitud de escenarios. Sin embargo, estas tecnologías digitales también son extremadamente útiles en, por ejemplo, la formación de personal especializado.
Especialmente, en aquellas tareas en las que el manejo de por ejemplo, maquinaria pesada, pueda suponer cierto riesgo para los operarios. O la gestión o mantenimiento de instalaciones tan complejas como son los entornos portuarios.
“Disponer de modelos digitales y poder “navegar” en ellos utilizando realidad virtual y aumentada impactará en cambios de modelos de gestión de instalaciones, mantenimiento y formación, provocando que muchos trabajos de riesgo puedan ser preparados con mayores garantías de éxito y menor riesgo para la seguridad. Adicionalmente, las ventajas de esta tecnología en el ámbito de la formación ya están siendo aplicadas con éxito en formaciones de uso de maquinaria compleja presente en nuestras instalaciones”, comparte Serral.
6. Internet de las Cosas
El Internet de las Cosas o Internet of Things (IoT), son dispositivos conectados gracias al 5G que transmiten y reciben información. Se trata, en definitiva, de una red de interconexión digital entre dispositivos, personas y la propia Internet que permite intercambiar datos y capturar información clave sobre el uso y el rendimiento de estos dispositivos.
Estos se conectan y comunican con un proceso denominado “máquina a máquina” en el que dos dispositivos o máquinas cualesquiera se comunican entre sí sin la necesidad de que un humano intervenga. Esta comunicación se lleva a cabo con sensores colocados en estos dispositivos y permiten generar y obtener una gran cantidad de datos almacenados en una plataforma IoT que los recolecta, procesa y analiza.
“La sensórica se ha flexibilizado enormemente en los últimos años. Antes hablábamos de espiras que contaban vehículos o de detectores de humo. Hoy en día una videocámara, una cámara de amplio espectro, sniffers multigases o un dispositivo LIDAR pueden proporcionar mucha más información y son mucho más versátiles pero la interpretación de los datos necesita de una analítica posterior, en muchos caso basada en la inteligencia artificial o el machine learning” afirma Carles Rúa, jefe de innovación del Port.
7. Drones
En el ámbito portuario, los drones o vehículos aéreos no tripulados, mejoran la seguridad, la rapidez, la efectividad y la capacidad de respuesta. Así lo están demostrando varios pilotos llevados a cabo para comprobar su utilidad en diferentes escenarios y operaciones. Gracias a los sensores, los drones incorporan cámaras que posibilitan obtener imágenes o una nube de millones de puntos del terreno por el que sobrevuelan para conseguir información esencial de las características topográficas de la zona o para prevenir y detectar situaciones de riesgo desde el aire.
Aunque para verlos sobrevolar en las instalaciones portuarias falta sortear algún escollo, básicamente legislativo, todo parece indicar que el cambio está a la vuelta de la esquina y que acabarán por convertirse en una herramienta indispensable para el desarrollo de los smart ports.
“En el Port ya se están realizando de manera habitual trabajos con drones aéreos para la inspección del estado de los diques y de los muelles. El objetivo es detectar movimientos en la infraestructura que anuncien riesgos en los muelles y diques. En un futuro, cuando el Port se haya declarado el como un espacio aéreo para drones, se ampliará su uso al seguimiento de operaciones y vigilancia en tiempo real”, comparte Rodellas.
8. Automatización robótica de procesos
La automatización robótica de procesos o Robotic Process Automation (RPA) es la utilización de robots de software (bots) para llevar a cabo tareas repetitivas anteriormente realizadas por personas. El RPA incrementa la eficiencia y forma parte de una estrategia de gestión de procesos empresariales (BPM).
Su presencia en la gestión portuaria está al alza, tal y como demuestra la segunda convocatoria del fondo Ports 4.0, en la cual, de los 19 proyectos precomerciales, tres de ellos emplean la automatización de procesos.
“El RPA es una tecnología que permite de una manera sencilla una importante reducción de costes así como el tener una logística 7/24 en un entorno en donde la eficiencia de la cadena logística depende de la parte menos eficiente de la misma”, aclara Catalina Grimalt, subdirectora general de organización y recursos internos del Port de Barcelona.
9. Dockers y Kubernetes
Docker es una tecnología de código abierto y un formato de archivo de contenedor que posibilita automatizar la implementación de aplicaciones que se ejecuta en la nube. A medida que las aplicaciones crecen para abarcar varios contenedores que se encuentran en varios servidores, su administración se convierte en un trabajo más complejo
Kubernetes es un software de orquestación de código abierto que ofrece una API para controlar cómo y dónde se ejecutarán los contenedores. Ofrece una solución a algunas de las complejidades que se presentan al escalar varios contenedores implementados en varios servidores.
Aunque se tratan de tecnologías diferentes, funcionan conjuntamente para compilar, entregar y escalar aplicaciones en contenedores.
10. Integración del blockchain
Blockchain permite a las empresas rastrear y seguir el recorrido de un producto desde que sale de la fábrica hasta que llega al cliente final. El sistema registra toda la información relevante de la cadena de suministro en una base de datos que ejecuta contratos inteligentes una vez se han cumplido ciertas condiciones. Por ejemplo, la confirmación de entrega por parte del conductor.
Junto con IoT, blockchain permitirá una logística más inteligente. Transmitirá el estado de la mercancía y verificará si esta se ha entregado según los requisitos acordados, aportando mayor transparencia y seguridad a las operaciones logísticas. “El Port de Barcelona participa en el proyecto de seguimiento del viaje marítimo y terrestre de los contenedores que han implementado IBM y Maersk”, puntualiza Rodellas.
“Blockchain como tecnología aplicada a la logística y la gestión portuaria tiene un gran futuro. Sin embargo, sin ánimo de generalizar, hasta ahora, la mayoría de soluciones que he visto basadas en blockchain en realidad atacaban problemas que, en el fondo, no precisaban de esta tecnología, mientras que los problemas en los que blockchain debería ser la gran solución siguen sin resolverse. Creo que esta situación cambiará radicalmente en los próximos dos o tres años”, añade Rúa.
Este artículo se ha ilustrado con imágenes generadas mediante Inteligencia Artificial gracias al programa Wombo.art. Esta aplicación desarrollada por una startup de Canadá, que solo pide un concepto y que se pre asigne un estilo artístico predefinido para generar algo totalmente nuevo en apenas 20 segundos, es una muestra de las cada vez más numerosas aplicaciones que permiten generar imágenes únicas mediante Generative adversarial networks (GAN).
Son arquitecturas algorítmicas que utilizan dos redes neuronales, enfrentadas una contra la otra para generar nuevas instancias sintéticas de datos que pueden pasar por datos reales. La startup ya está preparando una evolución de la aplicación para poder crear inmediatamente NFT's y ponerlos en el mercado.
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