Современный порт – коммерческая структура, для которой важную роль играет скорость: чем выше оборачиваемость контейнеров и чем быстрее происходит перевалка грузов, тем больше выручки порт получит в итоге.

Инновации, о которых все говорят, – ИИ, IoT, Big Data и другие – позволяют терминалу качественно повысить эффективность и сохранить свои позиции на рынке, где в последние годы происходят стремительные перемены. Если терминал не внедряет цифровые технологии, он теряет конкурентоспособность, поэтому переход в цифру и дальнейшая автоматизация – это больше не вопрос выбора, а требование времени.

Цифровизация – это инструмент, позволяющий эффективно решать производственные задачи. Чтобы получить нужный результат, нужно уверенно ориентироваться в новых технологиях и понимать, как применить их на практике с пользой для бизнеса. Цель этого материала – дать читателю четкие ориентиры, которые помогут ему выстроить последовательную стратегию цифровой трансформации.

Сегодня расскажем о том, какие решения применяются в Порту 4.0, какие бывают стадии цифровой зрелости порта и что из новейших технологий можно использовать уже сейчас.

Мария Нечаева, менеджер по маркетингу «Солво»

Что такое Порт 4.0?

Понятие «Индустрия 4.0» получило распространение в 2016 году с выходом книги «Четвертая промышленная революция» – работы немецкого экономиста Клауса Шваба¹. Если кратко, под этим термином понимается переход к концептуально новой модели производства, где активное внедрение информационных технологий приводит к масштабной автоматизации во всех областях экономики – от промышленности до сферы услуг.

Профессор норвежского университета USN Бехзад Бехдани в статье для журнала Transportation Research Procedia² выделяет три ключевых направления применения цифровых технологий в порту:

• Автоматизация бизнес-процессов. Стандартизация операций, повышение безопасности и производительности, снижение числа ошибок за счет минимизации человеческого фактора.

• Координация обмена данными. Обеспечение быстрого и прозрачного обмена информацией и электронными документами внутри порта и между участниками перевалки грузов.

• Использование больших данных для принятия решений. Выявление закономерностей и трендов, моделирование сценариев и анализ гипотез, эффективное распределение ресурсов и оптимизация операций.

В качестве инструментов, которые порт может использовать в процессе цифровой трансформации, Бехзад Бехдани приводит семь технологий-катализаторов:

1) роботизация и автоматизация;

2) беспилотная техника и транспорт;

3) интернет вещей (IoT);

4) сети 5G;

5) блокчейн и смарт-контракты;

6) аналитика больших данных;

7) моделирование, виртуальная реальность и цифровые двойники.

 

Текущий статус

 

На сегодняшний день в портовой отрасли можно выделить две основные проблемы, препятствующие масштабной цифровизации:

• неравномерный уровень цифровизации на разных участках логистической цепи;

• отсутствие упорядоченной модели взаимодействия между ними.

Так, большая часть коносаментов морского перевозчика уже оцифрована по международным стандартам – исключительно в бумаге оформляется только 3-5% документов. В речных же портах электронные документы часто отсутствуют как явление: проблемы со связью и устаревшее оборудование не позволяют использовать в работе цифровые технологии.

Технологический разрыв между участниками процесса перевалки грузов становится еще более явным, когда на повестке дня встает вопрос об использовании в операционной деятельности атрибутов Порта 4.0 – искусственного интеллекта, дополненной реальности, беспилотных кранов.

Хотя эволюция отрасли происходит несинхронно и фрагментированно, текущие темпы технического развития позволяют внедрять инновации в разы быстрее, чем раньше, – и ведущие порты успешно это делают: так, например, один из контейнерных терминалов Санкт-Петербурга уже сейчас использует в работе цифровой двойник терминала. Достичь аналогичного уровня развития может любой порт, который пройдет своего рода эволюционную цепочку, последовательно перемещаясь от одной стадии цифровой зрелости к другой. О них и поговорим подробнее.

Стадии цифровой зрелости

Идея цифровизации портов активно изучается в академической среде – и как реальный феномен, и как набор теоретических методов, которые можно использовать, чтобы определить, в каком направлении может развиваться тот или иной порт.

Среди прочих работ стоит выделить исследование группы ученых из польского Морского университета в Гдыне, опубликованное в журнале European Research Studies Journal в 2024 году³. Авторы выделяют пять стадий зрелости портов с точки зрения внедрения цифровых технологий.

1. Базовая (Foundational). В порту используются примитивные цифровые инструменты и изолированные системы управления. Производственные зоны слабо интегрированы между собой, большинство операций производится вручную. Ошибки, возникающие при передаче данных, не позволяют эффективно справляться с операционной нагрузкой.

2. Координированная (Coordinated). Формируется первичная цифровая связанность между разными операционными площадками. Внедряются общепринятые практики обмена данными, повышается прозрачность процессов. Управление производством происходит консолидированно. Создается единый фундамент для дальнейших внутренних и внешних интеграций.

3. Интегрированная (Integrated). Появляется внутренняя система управления и обмена данными, которая позволяет поддерживать полный контроль над производственными процессами и оптимизировать ресурсы в режиме реального времени. Повышается прозрачность и эффективность операций. Информационные системы поддерживают более сложные алгоритмы анализа данных и автоматизации процессов.

4. Устойчивая (Sustainable). Порт уделяет внимание не только цифровой оптимизации, но и устойчивому развитию. Внедряются решения для мониторинга выбросов, энергосбережения и управления природными ресурсами. Экологические аспекты интегрируются в операционную модель.

5. Сетевая коллаборация (Collaborative Network). Порт функционирует как элемент глобальной логистической экосистемы. Обеспечена цифровая интеграция с другими участниками перевалки грузов и контрольно-надзорными органами. Порт может проактивно управлять подконтрольным ему участком логистической цепи, планировать свою деятельность и непрерывно совершенствовать свои бизнес-процессы.

Пятиступенчатая модель наглядно демонстрирует, что цифровая трансформация – это не мгновенный скачок из одного состояния в другое, а последовательный и системный процесс.

Исследователи отмечают, что руководство порта может использовать предложенную модель как «дорожную карту»: определив текущий уровень цифровой зрелости, менеджмент сможет верно сформулировать стратегию развития порта и начать последовательно претворять ее в жизнь. Пройти этот путь с минимальными затратами поможет технологически зрелая, развитая система класса TOS.

Цифровизация начинается с TOS

Ключевым элементом IT-ландшафта порта является единая система управления. Пример такой системы – TOS (Terminal Operating System). Запуск TOS в эксплуатацию с момента открытия порта позволяет сразу автоматизировать как бизнес-процессы порта, так и взаимодействие с другими участниками перевалки грузов, миновав начальные стадии развития. Поэтому работы по внедрению TOS и созданию соответствующей инфраструктуры необходимо закладывать еще на этапе проектирования.

TOS выступает в качестве ядра, объединяющего управление производственными процессами, обмен электронными данными, учет и хранение данных (текущих и исторических), а на более высоких стадиях цифровизации – взаимодействие с внешними информационными системами.

Во многом выбор TOS задает «потолок» цифровой трансформации: чем более совершенной системой управления оснащен порт, тем больше технологических новшеств он может применить на практике. В качестве примера рассмотрим, какие современные технологии можно реализовать на базе Solvo.TOS – лидера на отечественном рынке ПО для управления портом.

1. Удаленное управление кранами.

Solvo.TOS может брать на себя роль полноценного координационного центра для беспилотной перегрузочной техники благодаря интеграции с крановыми системами.

За счет этой технологии терминал может автоматизировать выполнение операций, распределять задачи между кранами с учетом их расположения, загруженности и приоритетов, а также получать обратную связь в реальном времени. Всё это – без личного присутствия крановщика на площадке: управление осуществляется из диспетчерской с помощью визуального интерфейса и видеопотоков с более чем 30 камер на каждом кране. Один человек может удаленно управлять несколькими единицами техники одновременно – до 4-6 кранов.

Удаленное управление кранами снижает зависимость терминала от дефицитных специалистов, минимизирует риски повреждений и ошибок, а также приближает порт к модели полной автоматизации – по аналогии с портами Наньша (Китай), Туас (Сингапур) и Антверпен (Бельгия).

2. Мобильное приложение для водителей перегрузочной техники с 3D-визуализацией штабеля.

Новое мобильное приложение для операторов перегрузочной техники – составная часть системы Solvo.TOS – было разработано на основе анализа обратной связи от клиентов и отзывов персонала, непосредственно работающего на площадке. В приложении реализованы смарт-поиск заданий, GPS-позиционирование, push-уведомления и гибкая настройка отображаемой информации: оператор сам выбирает, какие параметры видеть.

Интерфейс адаптирован под тип техники: вид сверху – для RTG- и RMG-кранов, фронтальный – для RS. Приложение разработано с учетом специфики визуального восприятия водителя и позволяет ускорить операции, минимизировать ошибки и повысить удобство работы.

Ключевая особенность приложения – 3D-визуализация склада. Контейнеры отображаются в виде штабеля в аксонометрии с цветовой подсветкой целевых и штивочных, наличием работ и заявок. Присутствует функция разворота штабеля и получение информации в разрезе. Таким образом, оперативную составляющую физического штабеля дополняет виртуальная реальность с актуальной информацией.

3. Универсальный расчет стоимости услуг терминала.

Solvo.Billing – это гибко настраиваемый модуль расчета стоимости услуг, позволяющий терминалу эффективно управлять своей выручкой. Автоматически получая оперативные данные из Solvo.TOS, он заменяет собой разнородные системы и ручные расчеты, обеспечивая прозрачную, масштабируемую и точную калькуляцию по любым разрезам: клиенту, услуге, периоду, типу груза и т.д.

Система поддерживает как постфактум, так и предварительные расчеты: это дает возможность заранее оценить стоимость заявок, контролировать лимиты задолженности и повысить финансовую управляемость в целом. Алгоритмы тарификации и специфику расчетов можно настраивать без программирования – за счет этого терминал может оперативно реагировать на изменение договорных условий.

Архитектура Solvo.Billing совместима с любыми ERP и бухгалтерскими системами. Модуль активно используется в морских портах, на железнодорожных терминалах и в мультимодальных логистических центрах.

Визионерский опыт

Как определить, оправдано ли использование современных цифровых инструментов для решения конкретной задачи? Вот признаки, которые однозначно свидетельствуют в пользу внедрения технологии: задача занимает много времени; процессы поддаются алгоритмизации; есть исторические данные (или можно их собрать); есть очевидный экономический эффект.

В качестве примера рассмотрим, какую пользу может принести гипотетическое использование в порту ИИ и больших данных. Для этого определим показатели, которые можно использовать, и сформулируем ряд предложений для каждой производственной площадки.

Судовой фронт: оптимизация размещения контейнеров на причале – с учетом текущей загрузки, параметров контейнеров, правил и стратегий. Прогноз точного времени прибытия груза – с учетом транспортных параметров, расписаний, дорожной обстановки по аналогии с логикой доставки в e-commerce.

Железнодорожный фронт: согласование заявок на подачу поездов – с учетом большого объема данных, документов, предложений и расписаний. Оптимизация подачи вагонов – с учетом ТУ/МТУ, правил погрузки и др. Прогноз задержек в пути – с учетом направления, погодных условий, пересечений с пассажирским движением. Выявление неочевидных закономерностей, например причин повторяющихся простоев, – на основе больших данных.

Зона хранения: размещение контейнеров с минимизацией штивок – с учетом веса, типа груза, планируемой даты вывоза, истории операций. Оценка рисков при хранении опасных грузов – с учетом погодных условий, действий сотрудников, данных с камер.

В основе решений на базе ИИ часто лежат гибкие математические модели – такие, как стратегии размещения контейнеров, используемые в Solvo.TOS. Применяя эти модели, можно достигать значимых результатов уже сейчас: так, стратегии Solvo.TOS позволяют группировать партии груза на складе по различным критериям, минимизировать количество штивок и сократить объем непроизводительных операций.

Заключение

Результаты научных исследований и практический опыт свидетельствуют о том, что Порт 4.0 – это не абстрактная модель, а идеология, которая позволит терминалу не только перейти на новый уровень эффективности, но и сохранить свои позиции в условиях динамично развивающегося мира. Умение ориентироваться в современных технологиях и успешно их применять – жизненно важный навык. К счастью, его можно развить, и мы надеемся, что экспертиза «Солво» пригодится вам на этом пути.

Технологическая картина реальности меняется, и остаться в числе первых сможет только тот, кто меняется вместе с ней, – а мы готовы вам в этом помочь, развиваясь вместе с вами и двигаясь навстречу будущему.

1. Шваб, К. Четвертая промышленная революция = The Fourth Industrial Revolution. – Эксмо, 2016. – 208 с. – ISBN 978-5-699-90556-0.

2. Port 4.0: a conceptual model for smart port digitalization. – Behzad Behdani. – Transportation Research Procedia 74. – 2023.

3. Smart Ports Process Maturity Model – Theoretical Framework. – Jędrzej Charłampowicz, Adrianna Karaś – European Research Studies Journal Volume XXVII, Issue Special 3, 2024.

Морские порты №5 (2025)