Tecnologías que lideran la transformación digital en la industria portuaria a nivel global

Uno de los acontecimientos más revolucionarios de la época en la industria portuaria es el proceso de transformación digital que se está desarrollando en estos días. Clave en la eficiencia, productividad y competitividad de los puertos del mundo, ya es una realidad en varios terminales alrededor del mundo como Rotterdam, Hamburgo y Singapur.

Algunas de las nuevas tecnologías que se están implementando de manera exitosa son Internet de las Cosas (IoT), la Inteligencia Artificial (IA), el Big Data, el Cloud Computing, Blockchain, los Gemelos Digitales, las redes 5G, la automatización y el uso de drones y robots.

Pero no es un camino fácil toda vez que la integración de estas nuevas tecnologías conlleva desafíos importantes en su implementación, cambios en la cultura organizacional, nuevas formas de operaciones, transformación de procesos y labores, y la más importante, la capacitación necesaria para que los trabajadores sean parte de esta transformación.

En esta primera entrega analizaremos la implementación de tres tecnologías aplicadas a la labor portuaria. La Internet de las Cosas (IoT), la Inteligencia Artificial (IA) y los gemelos digitales. Revisaremos cómo la están aplicando los puertos más importantes y modernos del mundo, y cómo impactan en temas como la eficiencia, competitividad y sostenibilidad.

El gran aporte de la Internet de las Cosas (IoT)

La interconexión a través de internet de dispositivos, objetos y sistemas que tienen capacidad recibir datos de manera autónoma, sin necesidad de intervención humana directa, que entrega la Internet de las Cosas (IoT) es uno de los desarrollos tecnológicos más importantes en la industria portuaria. Permite la intercomunicación de todos los dispositivos inteligentes mejorando la seguridad y la eficiencia operacional de la actividad portuaria.

Uno de sus principales usos es el monitoreo en tiempo real de contenedores gracias a sensores que permiten el rastreo de los equipos, y verificación de datos importantes como temperatura, humedad y otros factores críticos, lo que permite minimizar errores, mejorar la seguridad ante potenciales robos, pérdidas o daños a las mercancías que se transportan en los buques, sobre todo aquellos productos perecibles como alimentos que necesitan especiales condiciones de transporte.

Por ejemplo, la empresa COSCO SHIPPING integró tecnología IoT para el transporte refrigerado. De esta manera, puede cumplir con todos los requisitos para control de temperatura y tiempos de productos críticos en la cadena logística gracias a la incorporación de Ibox Reefer, contenedores inteligentes. Estos nuevos equipos tienen control remoto de temperatura en tiempo real, monitoreo de ubicación, apertura y cierre de puertas automático, y comunicación bidireccional para mejorar la seguridad y el control de la carga refrigerada.

Otro de los usos que se le puede dar a la IoT en la industria portuaria es en la gestión de la energía. Se sabe que los puertos son grandes consumidores producto de las interminables jornadas de operaciones en los puertos. De esta manera, aplicando esta tecnología se puede monitorear y controlar el consumo de energía en tiempo real, además optimizar el uso de fuentes de energía renovables como los paneles solares, y mejorando la eficiencia energética de las instalaciones reduciendo costos operativos y la huella de carbono.

Clave es también en la optimización de la utilización de los espacios en los terminales. Así, pueden monitorear la ocupación de los muelles y las áreas de carga, y de paso gestionar el almacenamiento de contenedores y mercancías. El Puerto de Singapur implementó una infraestructura de sensores IoT para automatizar el manejo de contenedores y reducir los tiempos de espera de los buques, mientras que el Puerto de Rotterdam la utiliza para optimizar la logística de contenedores y mejorar la eficiencia energética de sus instalaciones.

“"La optimización de la ubicación de esos contenedores es un problema que no es simple de resolver. Entonces, hay desarrollos de nuevas tecnología que ayudan a entregar soluciones razonables para problemas que son muy difíciles. Por otro lado, está el proceso de ubicación de las embarcaciones o contenedores con cargas específicas donde la inteligencia artificial tiene un plus y puede aportar”, explicó Martín Gutiérrez, académico de la Escuela de Informática y Telecomunicaciones de la Universidad Diego Portales.

La Inteligencia Artificial aplicada a la labor portuaria

“La Inteligencia Artificial (IA) juega un rol crucial en la optimización de procesos en las operaciones portuarias, permitiendo alcanzar mayores niveles de eficiencia. En nuestro caso, nuestras soluciones se centran en optimizar diversas áreas clave mediante algoritmos avanzados de IA integrados en los sistemas de operación de terminales (TOS) de los clientes, lo que facilita la toma de decisiones óptimas en tiempo real”, señaló el CEO para Latinoamérica de Inform, Federico dos Reis, empresa dedicada al desarrollo de este tipo de soluciones y que tiene como clientes a los puertos más modernos del mundo como Hamburgo.

Uno de los principales usos de la IA aplicada a la labor portuaria tiene relación con los vehículos autónomos. “Nuestros optimizadores para vehículos portuarios asignan tareas en función de una secuencia óptima, considerando factores como la distancia, recorridos óptimos, restricciones zonales o de equipos, así como aspectos de seguridad. Esto reduce el tiempo necesario para desempeñar una tarea, minimizando las distancias “vacías” maximizando la utilización de los vehículos”, explicó el CEO de Inform.

La automatización desempeña un papel esencial en la reducción de riesgos y tiempos en las operaciones portuarias, y puede abordarse en dos aspectos clave: la gestión de turnos y el uso de vehículos autónomos. Contar con una herramienta de automatización para la gestión de turnos permite asignar al personal de manera óptima, según sus habilitaciones, funciones específicas y los tipos de equipos que pueden operar. Este enfoque no solo incrementa la eficiencia laboral, sino que también minimiza riesgos, ya que garantiza que cada trabajador esté correctamente asignado a tareas para las que está capacitado y certificado, reduciendo la probabilidad de errores y accidentes laborales.

La IA también puede realizar un análisis predictivo a través de los datos de carga, clima, estacionalidad y una gran cantidad de variables que le permiten predecir, en base a los datos y la información proporcionada, el volumen de carga que pueden presentar en el puerto en los próximos días o semanas, para de esta manera realizar una planificación precisa y eficiente. Con estos datos, los modelos predictivos basados en la IA entregan la información necesaria para definir la logística de una carga que viene llegando como la cantidad de operarios que se necesitan para la tarea.

Por último, a través de algoritmos generador por la IA se puede determinar la hora exacta del arribo de los buques al analizar una cantidad determinada de factores como las condiciones meteorológicas, el tráfico marítimo y el historial de puntualidad del portacontenedores. Una vez arribado, la nueva tecnología permitirá que las autoridades definan el tráfico marítimo del puerto evitando congestiones y minimizando la tasa de accidentes.

“Los sistemas de decisión de estos algoritmos consideran distancias, alturas óptimas de las filas de contenedores, teniendo en cuenta los diferentes tipos de carga peligrosas, lo que reduce el riesgo de accidentes mejorando la seguridad en general. En conjunto, la automatización en estos aspectos no solo agiliza los tiempos de operación, sino que también crea un entorno de trabajo más seguro y eficiente, permitiendo a las terminales operar con un enfoque proactivo en la prevención de riesgos”, indicó Federico dos Reis.

Gemelos digitales para potenciar la eficiencia portuaria

Hace algunos meses, la Autoridad Marítima y Portuaria de Singapur (MPA) firmó un memorando de entendimiento con Microsoft para colaborar en tecnologías innovadoras como la IA y el uso de gemelos digitales para apoyar el desarrollo de soluciones digitales para la industria marítima. De esta manera, serán claves en la planificación de rutas de los buques con el fin de mejorar la seguridad y reducir las emisiones en las operaciones marítimas, así como la llegada en el momento justo para reducir los tiempos de espera de los buques en el puerto.

Así, el uso de los gemelos digitales en las labores portuarias permite crear réplicas virtuales de sistemas físicos en el mundo real ya sean procesos o entornos físicos. Con este desarrollo se puede fortalecer la eficiencia en las operaciones, tomar mejores decisiones y bajar los costos al entregar una visión completa y precisa, además en tiempo real, de cada una de las operaciones que se realizan en los terminales portuarios.

Imaginemos que un puerto debe implementar nueva infraestructura como nuevos muelles, zonas de carga u otros terminales. Con la aplicación de los gemelos digitales se puede simular como podrán relacionarse estas nuevas estructuras con las que ya existen, definiendo problemas que pudieran presentarse como congestión, fallas en la planificación, simulando diferentes escenarios lo que permite evaluar la capacidad que tiene el puerto para enfrentar, por ejemplo, aumentos sustantivos de los volúmenes de carga sin necesidad de tener que hacer correcciones una vez que las instalaciones estén operando.

Por ejemplo, durante este año la Autoridad Portuaria de Huelva informó que utilizará gemelos digitales tomar decisiones relativas al tráfico de los buques. Con esta tecnología será posible conocer si la actividad portuaria ser verá afectada, por ejemplo, con la crisis del Mar Rojo que está generando congestiones alrededor del mundo. Un aporte en la toma de decisiones estratégicas que son claves para la eficiencia y la competitividad de los puertos a nivel global.

Gustavo Alcántara, académico de la Universidad de Santiago (USACH) y especialista en Telecomunicaciones y Aplicaciones de la Facultad Tecnológica, señaló que "las diversas herramientas emergentes de inteligencia artificial van a impactar positivamente en cada uno de los procesos al interior de un sistema portuario, así que es muy importante que los tomadores de decisión en estas organizaciones puedan asesorarse en temática relativa a esto"

El académico se encuentra trabajando en una investigación sobre integración holística de los múltiples sistemas que están presentes en los sistemas portuarios para "poder simularlos y generar datos para tomar mejores decisiones bajo ciertas condiciones. Por ejemplo, cuando existe un impacto de un desastre natural, es importante saber qué es lo que hay que hacer, cómo se va a recuperar el sistema y en base a cómo va a recuperarse".