ARTICOLI

Transizione digitale e logistica portuale

Industria 4.0, Robotica e Intelligenza Artificiale, Big Data Analytics, Industrial internet (IoT)

Automazione del lavoro e della logistica portuale

14 giu, 2022

Tecnologie emergenti e settore portuale

Il settore portuale sta affrontando una serie di sfide, che includono l’aumento del traffico merci, la necessità di tutelare l’ambiente, problemi operativi e i perduranti disagi prodotti dalla pandemia. Come evidenziato dal report KPMGAnchored in the new reality” (2021), tra le tecnologie emergenti che si profilano come elementi decisivi per una gestione e visione più efficiente delle attività portuali vi sono:

  • Internet of Things (IoT)

  • Blockchain

  • Droni (o UAV, aeromobili a pilotaggio remoto) e altri veicoli a guida autonoma

  • Sistemi di stoccaggio ad alta baia (HBS)

  • Big Data Analytics

  • Piattaforme di scambio digitale

L’Internet of Things può essere considerata come la pietra angolare di questa più ampia trasformazione tecnologica. Vi è una chiara esigenza di digitalizzare i processi di consegna e di monitoraggio tramite sensori smart. Il Porto di Amburgo – terzo in Europa per volume di container e che ha avviato la propria trasformazione smart dal 2011 – ha adottato un sistema di sensori che monitorano gli asset fisici (camion, gru, vettori trasportatori, strade, depositi, ecc.) tramite GPS e georeferenziazione.

Tecnologie emergenti e settore portuale

Fonte: 5G-MoNArch – Hamburg Smart Sea Port Testbed

La tecnologia blockchain ha il potenziale di digitalizzare le catene di fornitura, eliminare la redazione di registri, promuovere transazioni senza carta e semplificare l’approvvigionamento tramite comunicazioni in tempo reale.

I droni stanno rapidamente diventando uno strumento consueto nei porti e nella logistica. I porti li adottano nelle loro routine di monitoraggio per accrescere i livelli di sicurezza ed efficienza e per ridurre i costi. A livello mondiale, dall’Olanda al Vietnam, i droni vengono impiegati per il trasporto merci aereo, il monitoraggio delle navi, la pulizia degli spazi e per seguire la costruzione dei porti.

Per saperne di più sul tema leggi anche: "La digitalizzazione e l’IoT: strumenti fondamentali per organizzarsi e ripartire più forti di prima."

Logistica portuale come scenario applicativo delle tecnologie emergenti

La logistica portuale è stato uno scenario applicativo decisivo per i veicoli a guida autonoma per due ragioni principali:

  • tali innovazioni possono essere applicate in tempi brevi, offrono un ritorno economico e un chiaro modello di business. Secondo le previsioni l’uso commerciale di veicoli portuali automatizzati si diffonderà e diventerà realtà nei prossimi due o tre anni.

  • Servono solo uno o due anni per estendere l’uso commerciale della guida automatizzata dai porti ai camion container, con cui condividono strutture (come i telai) e approcci ingegneristici.

Come evidenziato nel report “Port Automated Driving Report, 2021”, fra gli sviluppi legati alla guida autonoma nei e verso i porti possiamo elencare:

  • Comunicazione di rete basata sul 5G, poiché la guida automatizzata richiede bassa latenza, banda larga, alta affidabilità; 

  • Veicoli elettrici/a idrogeno, con fonti di alimentazione dirette e maggior efficienza rispetto ai veicoli a benzina/gasolio;

  • Platooning (o “autostrade automatizzate”), ovvero camion container connessi fra loro fisicamente e digitalmente, che comunicano tra loro, con altri tipi di veicoli, le attrezzature portuali e i container.

I “camion in plotone” possono viaggiare in gruppo, in corsie riservate, e in tal modo offrire un risparmio di spazio, carburante e denaro.

Tecnologie abilitanti per la gestione automatizzata dei sistemi di stoccaggio e processi di automazione robotica

Tornando alla nostra panoramica sulle tecnologie abilitanti, i sistemi di stoccaggio ad alta baia (HBS) consentono una gestione automatizzata dei container, tramite cui è possibile impilarli fino a 11 livelli, raggiungendo quindi una capacità di accatastamento più di tre volte superiore di un piazzale ordinario. Ciò offre vantaggi significativi in termini di velocità di gestione, efficienza energetica, sicurezza e riduzione dei costi operativi.

DP World ha avviato nel 2021 la fase di sperimentazione di BoxBay, un sistema di stoccaggio ad alta baia in grado di ridurre almeno del 70% la superficie necessaria per le operazioni di stoccaggio e accrescere la portata annuale per ettaro di oltre il 300% rispetto a una piazzola dotata di gru a cavalletto gommata (RTG, o transtainer).

Tecnologie abilitanti per la gestione automatizzata dei sistemi di stoccaggio e processi di automazione robotica

Fonte: shipmag.it

Tramite tecnologie di Big Data Analytics le catene di fornitura possono adottare un approccio proattivo ai rischi. In aggiunta, nei porti smart europei e mondiali processi di automazione robotica (RPA) vengono impiegati in varie funzioni di supporto (risorse umane, gestione della catena di approvvigionamento, ecc).

L’Autorità Marittima e Portuale di Singapore ha adottato uno strumento di predizione del traffico che stima i tempi di arrivo delle navi e le potenziali congestioni del traffico. Il Porto di Amburgo usa invece analytics per aggregare vari data points (posizioni delle navi, altezza e ampiezza dei ponti, ecc.) in modo da ottimizzare le operazioni interne del porto.

L’Autorità Marittima e Portuale di Singapore ha adottato uno strumento di predizione del traffico che stima i tempi di arrivo delle navi e le potenziali congestioni del traffico.

Fonte: porttechnology.org (Port of Singapore)

Infine, negli ultimi dieci anni porti all’avanguardia hanno adottato piattaforme di scambio digitale su scala mondiale, che rappresentano uno spazio di scambio per varie sottosezioni del mercato logistico. Nel 2020 DP World ha acquistato SeaRates.com, piattaforma digitale che permette ai clienti di trasportare merci nel mondo con un clic. 

applicazione per la logistica portuale

Fonte: searates.com

DP World ha anche creato la Digital Freight Alliance, associazione online che porta spedizionieri globali in una sola piattaforma, dando loro accesso a nuovi strumenti, servizi e rotte, che consentono di ampliare il loro giro di affari.

network di logistica globale per porti marittimi

Fonte: df-alliance.com

Vorresti capire come sviluppare un progetto finanziabile di innovazione 4.0 nella tua azienda? 

ARTES 4.0 risponderà a ogni tuo dubbio e curiosità
Clicca il bottone e lasciaci un tuo recapito!

Entra in contatto con noi

Impatto sul mondo del lavoro

Secondo alcuni esperti, lo sviluppo delle tecnologie digitali potrebbe comportare una grande riduzione del volume di lavoro complessivo. Altri, invece, vedono in tale sviluppo la possibilità di trasformare la qualità del lavoro.

Per facilitare la transizione dei lavoratori con occupazioni a rischio (basse o medie qualifiche), che più verosimilmente potranno essere eliminate o ridotte dalla crescente automazione del lavoro, e per modellare i profili e le nuove competenze che saranno richiesti, potrebbe essere necessario un nuovo “contratto sociale digitale”, adatto alle sfide del presente e del prossimo futuro.

Uno studio dello European Parliamentary Research Service, Digital Automation and the Future of Work (2021), sottolinea in che modo l’automazione digitale debba essere gestita sulla base di principi di democrazia industriale e collaborazione sociale, con l’obiettivo di un futuro digitale che funzioni per tutti.

Un recente studio sull’impatto dei robot in Italia (“Robots and Employment: Evidence from Italy”, Davide Dottori, Questioni di Economia e Finanza - Occasional Papers, Banca d’Italia-Eurosistema, 2020) mostra come non vi sia stato un impatto dannoso nel periodo compreso fra i primi anni ’90 e il 2016, ma la diffusione dei robot ha contribuito al rimodellamento della distribuzione settoriale della forza lavoro verso aziende e settori con minor utilizzo.

Dal lato del mercato, l’analisi non evidenzia un impatto dannoso sull’occupazione totale. L’effetto stimato è negativo quando si considera il settore manifatturiero, ma ha una significatività statistica debole o nulla quando si controlla per tendenze concorrenti legate a commercio e ICT. Per quanto concerne i lavoratori, quelli del manifatturiero non sono stati danneggiati, in media; vi è stato un effetto occupazionale complessivamente positivo ma non ampio, guidato da rapporti lavorativi più duraturi con l’azienda originaria. A condizione di un prolungamento di tale rapporto, si osserva anche un impatto positivo sulle retribuzioni.

Impatto sulla transizione verde e digitale

Un esempio del modo in cui le tecnologie per l’automazione possono avere un impatto sulla transizione verde è fornito dai gemelli digitali (digital twins): alter ego virtuali di un sistema o prodotto, rappresentazioni digitali di un originale fisico, che rappresentano una delle colonne portanti dell’IoT e lo stato dell’arte dell’Industria 4.0. Il Green Deal Europeo include un Piano d’Azione per l’Economia Circolare in cui il digital twin ha un ruolo centrale, insieme a machine learning, intelligenza artificiale e big data analytics. Nel quadro dell’Industria 4.0 sono questi gli strumenti essenziali per ridurre l’impatto ambientale delle catene produttive, ottimizzando costi e tempi. Grazie a un digital twin, ad esempio, non è necessario un prototipo fisico per la progettazione, né intervenire sul prodotto reale, che potrebbe essere situato in qualunque parte del mondo, per la manutenzione. Ciò si inserisce coerentemente in un’ottica più ampia di massima sostenibilità, che mira ad azzerare scarti e rifiuti ed instaurare processi di produzione che arrivino ad annullare l’impatto ambientale. Un’ambiziosa applicazione del digital twin è il progetto Destination Earth: un modello digitale ad altissima precisione del pianeta Terra, che permette di monitorare e simulare sia i fenomeni naturali che quelli legati alle attività umane. Non si tratta solo di controllare lo stato delle cose, ma di prevedere il degrado ambientale per poter agire tempestivamente e passare in modo definitivo a un modello sostenibile.

destination earth su impatto delle tecnologie abilitanti

Fonte: digital-strategy.ec.europa.eu

Leggi di più di tecnologie IoT, di cosa sono, del loro potenziale e i vantaggi che portano alle imprese.

L’automazione del lavoro ha un impatto diretto anche sulla transizione digitale, poiché permette una maggiore costanza del livello qualitativo, controlli su processo e prodotti tramite sistemi digitalizzati (che possono avere costi estremamente ridotti), e livelli di precisione e affidabilità superiori a quelli umani. Tecnologie come i sistemi di visione artificiale permettono di eseguire esami in condizioni di velocità, elevate temperature, o in presenza di atmosfere pericolose e altri agenti tossici che non renderebbero possibile un controllo visivo da parte dell’uomo. I sensori sulle macchine permettono di prevenire le derive di processo, che possono portare a scostamenti dimensionali. I sistemi interconnessi permettono di pianificare la produzione sulla base della domanda, riducendo i tempi di predisposizione degli impianti e le scorte necessarie, oltre che ottimizzando i fermi macchina. I robot possono sostituire gli esseri umani nelle operazioni pesanti, ripetitive, pericolose. Infine, grazie ad automazione e digitalizzazione, si possono ridurre gli scarti, recuperare parte dei rifiuti della lavorazione e ridurre i costi per il corretto smaltimento dei residui.

Vorresti capire come sviluppare un progetto finanziabile di innovazione 4.0 nella tua azienda? 

ARTES 4.0 risponderà a ogni tuo dubbio e curiosità

Entra in contatto con noi

 

Scritto da

Francesco Grisolia
Francesco Grisolia

Antropologo culturale, Assegnista di ricerca presso l'Istituto di BioRobotica, Scuola Superiore Sant'Anna

Vai alla scheda dell'autore

Iscriviti alla newsletter

Lascia i tuoi dati per rimanere sempre aggiornato sulle ultime news da ARTES 4.0