2022, el año de la revolución tecnológica definitiva en los puertos

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.