Con el paso del tiempo, casi todo en este mundo tan cambiante se está sometiendo a los algoritmos de los datos interminables.

Desde las infraestructuras sanitarias, que cobraron protagonismo durante la reciente y amenazante pandemia, hasta todos los estratos empresariales, la lista aumenta cada día.

Los puertos no son una excepción. Con el florecimiento de las rutas comerciales y el tráfico, el mayor intercambio de bienes y productos, los desarrollos estratégicos entre naciones y la insaciable demanda de la siempre creciente población, los puertos y las terminales se convierten en centros cada vez más concurridos.

Esto implica más mano de obra, más gastos generales, más espacio y adquisiciones, infraestructuras de calidad, menos tiempo de inactividad y, sobre todo, mayor eficacia.

Aunque la mayor parte puede materializarse con mayores ingresos y el fortalecimiento del negocio, es necesario aliviar la presión sobre estos lugares para que cumplan con las crecientes expectativas, sin comprometer al mismo tiempo los estándares de eficiencia y calidad.

Aquí es donde entran en juego la automatización y los datos.

Los puertos inteligentes son infraestructuras esenciales que utilizan la automatización, la integración de servicios, la digitalización y las técnicas basadas en datos para funcionar como puertos dedicados a la gestión de la carga, utilizando principalmente tecnologías como el Internet de las Cosas (IoT), el Big Data, las tecnologías Blockchain, la realidad aumentada y otras interfaces inteligentes y basadas en la ciencia de los datos. El propio nombre de inteligente implica las capacidades del puerto y el flujo de trabajo integrado.

Con el creciente tráfico marítimo, la mayor frecuencia de carga/descarga de mercancías, el mayor número de buques que operan en una determinada ruta comercial y el movimiento de cargas diversas, las prácticas en los puertos inteligentes son esenciales para aumentar la mano de obra, la gestión, los controles y la parafernalia.

puertos inteligentes

Puntos de referencia fundamentales para los puertos y las terminales
Antes de destacar las capacidades de los puertos inteligentes, profundicemos en los criterios que miden el rendimiento y la sostenibilidad de un puerto o terminal, o de cualquier instalación de manipulación de cargas:

Infraestructura
Ni que decir tiene que este es el factor más determinante de cualquier instalación de este tipo. El tamaño del puerto/terminal, el volumen de carga que atiende, el número de buques que puede manejar para la carga/descarga y también las características que le permiten sostener el manejo de la carga y la logística sin problemas en un bajo tiempo de inactividad también dotando a la expansión de su negocio con el aumento de la demanda/oferta.

No sólo el equipamiento, sino también la capacidad de todos esos equipos para manejar grandes volúmenes es igualmente crucial. Un puerto con una grúa de 500 toneladas siempre tiene ventaja sobre otro con 100 o 200 toneladas.

Del mismo modo, una terminal de contenedores con medidas para manipular contenedores de mayor tamaño en TEU supone una ventaja múltiple sobre otra con límites inferiores. Estos factores dependen de una plétora de cabezas, siendo el coste la principal de ellas. La competencia global de una instalación y su infraestructura tiene una simple proporcionalidad con la inversión realizada en ella.

Sin embargo, esto no es suficiente. Para que un puerto funcione con éxito se busca la utilización eficiente de la inversión en términos de recursos, menor tiempo de inactividad, estándares de calidad y, sobre todo, seguridad.

Tráfico
El tráfico en los puertos es, en general, de dos tipos: externo e interno o intermodal. Una instalación portuaria competitiva tiene que cumplir con ambos para lograr una eficiencia sin obstáculos. El externo es, por supuesto, el tráfico marítimo relacionado con los buques que entran y salen para cargar y descargar la mercancía. El intermodal es el tráfico relacionado con los camiones, remolques, trenes, vagones y otros medios de transporte localizado de mercancías hacia y desde la instalación. El retraso de uno afecta a otro. Al mismo tiempo, los efectos dilatorios de cualquiera pasan factura también a la funcionalidad de la infraestructura general.

Calidad
La garantía de calidad, como en cualquier otra empresa, es una de las piedras angulares. La calidad abarca una amplia gama de facetas, desde la manipulación adecuada y segura de la carga, el mantenimiento de la capacidad de funcionamiento estándar de los componentes y equipos, la limpieza y la higiene, la disposición y estiba sistemática de la carga, etc. Es necesario mantener escrupulosamente las normas de gestión de la calidad correspondientes a las divisiones ISO 9000.

Seguridad
Es posiblemente el aspecto más fundamental de este tipo de infraestructuras, que implica un alto índice de riesgos y peligros. Son indispensables las comprobaciones periódicas de la seguridad de la maquinaria y los equipos, la formación del personal, el suministro de medidas de protección adecuadas y certificadas y la concienciación sobre las medidas de seguridad y su aplicación.

La salud es otro factor crucial en este sentido, ya que la reciente pandemia que afecta a los grandes puertos fomenta medidas más exigentes para el presente y el futuro. La familia ISO 45000, que tiene en cuenta la salud y la seguridad en el trabajo, está siendo expedida a niveles insuperables por casi todos los principales puertos y terminales del mundo.

Ubicación y expansión
Por último, pero no menos importante, esto es aplicable a cualquier forma de infraestructura, independientemente de todo lo anterior. La optimización de la ubicación adecuada para los negocios y la expansión, junto con otros factores como la disponibilidad de terrenos, la conectividad, la demografía, la economía, el clima, la topografía, etc., ha sido una búsqueda de los puertos durante mucho tiempo.

Una vez fijado este punto de referencia, es necesario atenerse a todo lo demás, incluido lo anterior. Las ubicaciones pueden ser muy variadas en función de la disponibilidad y las necesidades. Las bahías, los estuarios, los deltas y los puertos fluviales son algunos de los tipos más comunes.

Seguridad
Puede que no tenga importancia en el funcionamiento y los resultados netos, pero está intrínsecamente relacionada con todos los detalles de estas instalaciones.

La seguridad puede abarcar desde la seguridad de la carga hasta la del personal y los equipos y, por supuesto, los sistemas, la ciberseguridad y los datos (ISO 27000). Profundizaremos en este aspecto en las siguientes partes de nuestro debate sobre puertos y tecnologías inteligentes.

Aduanas y recaudación y todos los cuellos de botella financieros/monetarios
Respeto al medio ambiente y menos emisiones
La importancia de los puertos inteligentes

Hoy en día, los puertos inteligentes tienen todo lo que los puertos de hace unos años podían soñar.

Enumerando todos los puntos de referencia anteriores para atender a multitud de nuevas demandas en términos de:

Los cambios estructurales y geográficos en los mercados y las distribuciones, la complejidad de las operaciones: Con los cambios en la mecánica de los negocios y el ciclo de la oferta y la demanda, junto con otros factores de apoyo, los puertos tienen que encontrar soluciones a largo plazo para atender la sostenibilidad y la expansión. Un ejemplo clásico sería la creciente importancia de los puertos de Europa Occidental, como Amberes, Ámsterdam, etc., en comparación con los del Este.

  1. Globalización y liberalización del mercado.
  2. Dinámica del comercio internacional y complejidad creciente de la cadena logística.
  3. Competencia en el mercado.
  4. Cuestiones de seguridad.
  5. Sostenibilidad medioambiental.

Los puertos, hasta los años 60, eran simples lugares de carga y descarga. En los últimos años se convirtieron en puertos industriales que cumplían el doble objetivo de la producción y la consiguiente circulación de las mercancías en el extranjero.

Esto exigía lugares más prodigiosos tanto para la industria como para la «cuenca de distribución» de sus suministros en forma de puertos.

Ahora, en esta era de tercera generación, los puertos no son los puntos de conexión entre la tierra y el mar, sino mucho más.

Pueden considerarse puntos nodales entre ciudades, cadenas de suministro, personal, centros industriales e incluso otros puertos en asociación.

Se trata principalmente de puertos de logística/cadena de suministro que fueron, y en muchos casos siguen siendo, los precursores de los modernos «puertos inteligentes».

Dado que en la tercera generación, los puertos de logística global y de la cadena de suministro tienen que desempeñar un papel más catalizador en el liderazgo del mercado y en la sostenibilidad de los mercados, la estatura de estos puertos tiene que estar a la altura de los crecientes estándares.

Vamos a resumir brevemente todas las partes interesadas y los valores atípicos de estos llamados ecosistemas portuarios de «nueva generación».

Figura 1: Partes interesadas de un puerto/terminal

Esto plantea nuevos retos a estos puertos, que en última instancia se han convertido, se están convirtiendo o están por convertirse en posibles factores impulsores del desarrollo de los puertos inteligentes, y cómo pueden abordarse.

Las mayores áreas de excelencia a las que han contribuido los puertos inteligentes son:

  • Conectividad, vigilancia y comunicación.
  • Complejidad de la cadena portuaria y logística.

El modelo de logística y cadena de suministro más amplio de los puertos abarca un mayor número de partes interesadas a todos los niveles. Como ya se ha dicho, en esta era moderna de economías portuarias, los puertos tienen una amplia función al contribuir a toda la logística y a una parte del león del marco empresarial de la región, junto con el enlace con otros puertos y economías para un modelo holístico y más amplio

Esto exige una conectividad y una comunicación más intrínsecas en todos los estratos de sus actores y componentes a múltiples niveles. Dentro de la infraestructura, los sistemas de comunicación basados en tecnologías integradas sirven para una serie de propósitos. Los sensores y sistemas de retroalimentación instalados en los equipos, muelles, atracaderos y puentes registran y transmiten datos en tiempo real del funcionamiento y el estado de los sistemas.

Estos sistemas de vigilancia del estado de las estructuras son muy económicos en términos de rendimiento de la inversión en varios países en los que el coste de la mano de obra es muy elevado. Además, permiten una mejor vigilancia y minimizan los costes anuales de mantenimiento.

El rendimiento de los equipos de manipulación de la carga también se supervisa, lo que proporciona una imagen más amplia de su eficacia y productividad. Así pues, en los puertos modernos, el Internet de las Cosas (IoT) desempeña cada vez más un papel fundamental en la creación de amplias redes entre los sistemas, la mano de obra, los procesos y los equipos, intercambiando y asimilando multitud de datos en todo momento.

El puerto de Hamburgo ha sido una imagen ejemplar en la implementación de la IoT extensiva a niveles encomiables debido al alto tráfico y la reducción de la contaminación y la congestión.

Cuanto más hablamos de las capacidades, menos. Desde los lectores de identificación por radiofrecuencia (RFID) hasta la aplicación de visión por ordenador (CVA) para identificar los datos de los contenedores y la carga, los puertos inteligentes están dotados de una amplia gama de tecnologías para mejorar el rendimiento, aumentar la precisión, gestionar sin problemas y reducir el tiempo de inactividad.

Otras soluciones para los puertos inteligentes implican una mayor interconexión inalámbrica a velocidades ultramodernas de 4G y 5G, comunicación de datos de largo alcance por RF, protocolos avanzados, etc.

Los datos son quizás el aspecto más catalizador de estos Smart Ports. Con la floreciente influencia de los datos en varios negocios a nivel mundial, esta ha sido una era de revolución de datos también para los puertos. En todo el flujo de trabajo de su ecosistema, casi todo se basa en los datos.

En los tiempos actuales, como todos sabemos, los datos son tan valiosos como los recursos naturales. Independientemente de la infraestructura y de los recursos, un explotador de datos abundante y meticuloso siempre tiene ventaja. Todos los procesos son objeto de medidas basadas en los datos.

Como ya se ha dicho, los datos de los procesos, el flujo de trabajo, los sistemas y los recursos humanos se promulgan y circulan continuamente. Además, se almacenan y se utilizan a menudo para medidas de calidad y desarrollo, control del uso de la energía, racionalización y optimización de la eficiencia, mejora de las medidas de seguridad, tratamiento de las amenazas de seguridad y ciberseguridad, etc.

Reiterando, la manipulación de la carga y la gestión del tráfico externo e intermodal son los principales logros de los puertos inteligentes que requieren el análisis de los datos y las medidas tecnológicas inteligentes.

Como se ha mencionado en el punto anterior, los equipos de manipulación de la carga que cuentan con estos sistemas de supervisión que asimilan datos en tiempo real ayudan a garantizar que los sistemas estén en condiciones de máxima eficiencia para manipular el aumento de la carga siempre que la situación lo exija con un menor tiempo de inactividad. Cualquier discrepancia o laguna se transmite inmediatamente.

El Puerto de Valencia, en España, ha logrado un éxito histórico al instalar funciones de «caja negra» similares a las de los aviones en grúas, horquillas, carretillas elevadoras, transportistas, camiones, etc., que supervisan continuamente la información sobre la ubicación, la capacidad de funcionamiento, el rendimiento, la carga de trabajo, el estado e incluso los índices de eficiencia energética. De este modo, no sólo se ha mejorado el rendimiento, sino que también se ha conseguido que el puerto sea más «ecológico».

Una vez más, en lo que respecta al tráfico, las tecnologías portuarias inteligentes que despliegan volúmenes de datos han demostrado con éxito la racionalización y optimización del tráfico marítimo e intermodal (desde el puerto/terminal hasta los puntos de entrega y distribución y viceversa). De este modo se han aplacado la congestión, los tiempos muertos, las pérdidas de ingresos y la depreciación, la contaminación e incluso los accidentes.

Por ejemplo, el puerto de Singapur ha logrado grandes hitos en la gestión del tráfico gracias a los sistemas digitalizados y a los sistemas de vigilancia del tráfico. Asimismo, los puertos inteligentes abordan cuestiones prodigiosas en materia de control de calidad, seguridad y protección, aduanas y recaudación, etc., como se ha mencionado en el apartado anterior.

Las tecnologías Big Data y Blockchain también se están empleando ampliamente en varias facetas para tratar grandes lagos de datos relacionados con casi todo y cualquier cosa.

Los puertos cuentan hoy en día con Centros de Datos dedicados a almacenar, distribuir, procesar y gestionar todos estos datos en tiempo real y de registro con margen de mejora y eficiencia en el tráfico.

Otro aspecto indispensable en esta faceta es la seguridad. La violación de datos sensibles puede ser perjudicial para todos. Por lo tanto, aquí es donde entran en juego los altos índices de ciberseguridad. Los Puertos Inteligentes han desarrollado sus propios sistemas inteligentes y sensibles para atender este problema acuciante.

Automatización
Otro factor importante que impulsa la necesidad de tecnologías portuarias inteligentes es la necesidad de automatización. Con mayores índices de flete y carga, mayor tráfico marítimo, gamas eclécticas de manipulación de mercancías y la propia conectividad, los puertos se han vuelto más activos.

Con más procesos de negocio a los que adherirse, requieren un trabajo múltiple que nunca antes. Además, con una mayor interconexión con más partes interesadas, la contribución para un comercio holístico y más amplio exige más facetas de la operación. Y en la industria marítima, como todos sabemos, el tiempo es oro.

Todos los escenarios deben ser atendidos en un tiempo de inactividad menor sin falta. Aquí es donde la automatización desempeña un papel catalizador. La robótica, los algoritmos informatizados para el flujo de trabajo y la gestión asistida por ordenador de la carga contribuyen a aliviar el trabajo de los métodos convencionales.

Los sistemas de grúa y de carga/descarga/transporte de mercancías se utilizan ampliamente en el ámbito de la automatización. Los vehículos de guiado automático (AGV) son sistemas de movilidad con total automatización en forma de sensores inteligentes, detección láser y codificadores.

Ayudan a gestionar adecuadamente la carga durante el proceso de carga/descarga y a transportarla a los lugares adecuados basándose en algoritmos inteligentes para la asignación de espacio, la estiba segura y la clasificación optimizando el espacio, las limitaciones de seguridad y el tipo de carga.

También se están utilizando enormemente los buques y contenedores inteligentes, que ayudan a la integración de los buques que se acercan al puerto, agilizando el tráfico y optimizando la eficacia de las operaciones.

Otros diversos tipos de automatización son:

Puertas de entrada y cierre en función de los requisitos y el cumplimiento de la seguridad basados en modernos métodos de inteligencia artificial e identificación, biometría, etc.

Sistema de iluminación basado en el movimiento según los requisitos y el tráfico interportuario y la manipulación de la carga.

Esto acentúa el exceso de despilfarro de energía cuando una zona concreta está inactiva o un muelle o atracadero concreto está inactivo o en desuso. El Puerto de Valencia redujo sus gastos generales de consumo de energía hasta en un 80% al desplegar esta aplicación inteligente.

Aviso inteligente y totalmente automatizado.

Sistemas inteligentes de alerta y extinción totalmente automatizados durante emergencias como incendios, atentados o calamidades naturales.
Sistemas automáticos de limpieza, mantenimiento, alcantarillado, drenaje, etc. A menudo, para la higiene de la mano de obra, estos puertos de nueva generación emplean sistemas automatizados de desinfección o higienización, cuya importancia se multiplica en tiempos de pandemia mundial.

Figura 2: Capacidades básicas de un puerto inteligente

Así pues, los puertos inteligentes son esencialmente infraestructuras digitales e interconectadas que abordan todos los aspectos de uno convencional en términos de conectividad y comunicación, automatización, integración y datos.

Así que no hace falta decir que el aprendizaje automático y la inteligencia artificial están intrínsecamente relacionados con todo ello.

El entrenamiento de los sistemas con datos puede conducir a una mayor automatización y a una ejecución precisa de los procesos en un tiempo insignificante.

Además de generar más ingresos, esto crea la incubación de una gama ecléctica de modelos de negocio como:

Figura 3: Nuevos modelos de negocio relacionados con los datos en los puertos inteligentes

Implementación de un puerto inteligente
Aunque se trata de una cuestión candente, las historias de éxito de varios de ellos pueden proporcionar modelos sobre los que idealizar. Así, el primer y principal paso es, obviamente, los fondos.

Los grandes actores del comercio marítimo han invertido ampliamente en la conversión a «Puertos Inteligentes» para lograr un proceso empresarial más holístico y obtener mayores rendimientos, por supuesto ampliando las carteras de los mercados.

Tras la correcta asignación de fondos, la planificación es crucial.

Ponerlo en práctica:

  • Hacer una estrategia: Nada es viable sin una estrategia. Por lo tanto, hay que delimitar una estrategia que maximice el rendimiento, atraiga la inversión y restrinja los riesgos plausibles.
  • Identificación de los riesgos: Este es un paso muy crucial y delicado. No se debe proceder a ningún negocio sin identificar los riesgos que van desde el mercado hasta las operaciones. De este modo se obtiene un plan adecuado para que el puerto inteligente sea capaz de erradicar los riesgos y trabajar en los llamados «puntos de dolor».
  • Tras el último paso, analizar todas las soluciones de negocio bajo el plan propuesto. Desarrollar casos innovadores.
  • Adquisición de terrenos (para nuevos edificios) y ampliaciones, si son necesarias, con plena negociación.
  • Visualización y materialización de la disposición de la infraestructura y los sistemas optimizando el espacio, la facilidad del flujo de trabajo, los riesgos, el coste, etc.
  • Adquirir la mano de obra y los equipos adecuados.
  • Llegar al desarrollo sostenible con equilibrio en todos los niveles.
  • Evaluar las posibilidades de colaboración y cooperación con otros puertos o infraestructuras, algo muy típico de los Smart Ports emergentes, para una perspectiva más amplia del negocio y, una vez más, del desarrollo sostenible. Esto abre vías inexploradas para un mayor conjunto de datos, compartiendo y generando ideas para potenciar las asociaciones empresariales.
  • Medio ambiente: Por último, pero no por ello menos importante, se trata de una parte de todo. Un puerto, por mucho que satisfaga todo lo expuesto hasta ahora, no es inteligente si no es respetuoso con el medio ambiente. Un criterio primordial de los puertos inteligentes es el de las emisiones mínimas. Así que, junto con la aplicación de todo lo anterior, hay que cumplir meticulosamente el requisito de minimizar las emisiones, optimizar la eficiencia energética y evitar/reducir todas las formas de vertidos y disposiciones.
Imagen sólo con fines de representación

Así pues, hoy, algo que todavía era ideal hace algún tiempo, ha visto la luz. Si se considera que los puertos inteligentes son el futuro, entonces el futuro ya está aquí.

Se trata de otra revolución en el ámbito de la industria marítima, que sólo podrá producirse cuando todos los puertos sean «más inteligentes» y «más ecológicos», a pesar del prodigioso y creciente auge de la carga y el tráfico mundial, que ha superado con éxito todos los impedimentos, el último de los cuales fue la virulenta pandemia de coronavirus, en la que durante un periodo de tiempo considerable, quizá sólo los buques eran lo único que se movía en un mundo estancado.