Hafen 4.0: Was ist ein SmartPort

Der globale Hafensektor wird durch die sogenannte Vierte Industrielle Revolution oder Industrie 4.0 vorangetrieben, hin zur Nutzung innovativer und disruptiver Technologien, die eine erhebliche Effizienzsteigerung ermöglichen und so eine wettbewerbsfähigere Position auf dem globalen Markt der internationalen Logistik fördern.

Diese Entwicklung bedeutet die Transformation traditioneller Häfen, die als Infrastrukturanbieter verstanden werden, hin zu Anbietern digitaler Lösungen für die gesamte Gemeinschaft der Lieferkette.

Die Häfen 4.0 (oder Smart Ports) sind eine neue Generation von Häfen, die den Übergang des Logistik- und Hafensektors zur Wirtschaft 4.0 vorantreiben und ermöglichen.

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Dazu berufen, eine Rolle des unparteiischen Datenmanagements und der Datenverwaltung zu übernehmen, als ehrlicher Vermittler („Honest Broker“), stellen die Smart Ports ein Labor oder Port Lab für technologische Innovation dar, um die Effizienz, Sicherheit und Nachhaltigkeit des Handels und der Logistikgemeinschaft zu erleichtern und zu verbessern – letztlich zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit des gesamten Produktionssystems und der Gesellschaft im Allgemeinen.

Damit eine Hafeninfrastruktur als 4.0 oder „smart“ gilt, muss sie Innovation als Hauptantriebskraft ihrer Geschäftsstrategie positionieren und in der Lage sein, das Angebot an physischer Infrastruktur mit der Anwendung digitaler Lösungen zu kombinieren, die auf neuen disruptiven Technologien basieren. Diese müssen aktuelle Herausforderungen in den Bereichen Automatisierung, Konnektivität, Tracking oder künstliche Intelligenz im Transport- und Logistikmanagement lösen.

Einige der grundlegenden Merkmale, damit ein Hafen als 4.0 oder intelligent im Infrastruktur- und Servicemanagement definiert werden kann, sind:

• Strukturierung aller Daten über eine Integrierte Steuerungsplattform für das Hafensystem in Echtzeit, die das Management standardisiert verbindet und die verschiedenen Systeme eines Hafens integriert, wie Zugangskontrolle, Videoüberwachung, Liegeplatzvergabe und Stauereibetrieb, Signalisierung, Alarmsysteme usw.

• Verfügen über einen zentralen Operations-Kontrollturm mit allen integrierten Systemen für eine zentralisierte Überwachung und Verwaltung des Hafenstatus und der dort stattfindenden Aktivitäten.

• Bereitstellung von hafenspezifischen Prozessen, Informationsaustausch und Dienstleistungen zwischen den verschiedenen öffentlichen und privaten Akteuren und Betreibern in digitalisierter Form.

• Aufbau eines geolokalisierten Netzwerks (integriert in die Integrierte Steuerungsplattform für das Hafensystem) aller Hafenanlagen für die Planung durch die Betreiber und die Echtzeit-Integration mit BIM-Modellen (Building Information Modeling).

• Durchführung von Datenanalysen in Echtzeit zur Generierung neuer Informationen aus den extrahierten Daten und Berechnungen relevanter KPIs, um Schlussfolgerungen für eine verbesserte Entscheidungsfindung zu ziehen.

Einer der Pfeiler, auf denen die Häfen 4.0 basieren, sind die neuen Werkzeuge zur Datenanalyse und -verarbeitung, die eine Optimierung der Hafenaufgaben ermöglichen und den an jeder dieser Aufgaben beteiligten Parteien Verbesserungsmöglichkeiten bieten.

Heutzutage verfügen fast alle auf Advanced Analytics und Business Intelligence ausgerichteten Tools, die in einem Hafen 4.0 eingesetzt werden können, über Merkmale, die auf einer hohen Benutzerfreundlichkeit und der Fähigkeit basieren, den gesamten Datenanalysezyklus zu verwalten: beginnend mit den ersten Phasen der Extraktion und Aufbereitung der Daten aus den Primärquellen bis hin zur Erstellung grafischer Umgebungen und neuer Schlussfolgerungen zur Beobachtung der Ergebnisse.

Ihr Hauptunterschied zu herkömmlicher Management-Software besteht darin, dass sie keine ständige Beteiligung von IT-Spezialisten erfordern, um mathematische Modelle zu definieren oder mit Daten zu arbeiten. Stattdessen stützt sich die Entwicklung hin zu Häfen 4.0 auf eine Reihe von Technologien wie:

• IoT (Internet of Things): Internet-Vernetzung von Alltagsgegenständen und Geräten untereinander mit der Fähigkeit, Daten zu generieren, zu sammeln und zu übertragen. Dies ermöglicht die Überwachung, Zählung und Lokalisierung der gesamten Umgebung sowie die automatisierte Verwaltung zahlreicher Prozesse und eine enorme Steigerung der Effizienz und Optimierung in Bezug auf Kosten, Ausgaben und Zeitersparnis.

• Big Data (Massendaten): Bezieht sich auf jegliche Datensätze, die aufgrund ihrer großen Menge, Größe und Vielfalt die Verarbeitungskapazitäten herkömmlicher Datenbankmanagementsysteme übersteigen. Big-Data-Analysen ermöglichen die Nutzung strukturierter, semistrukturierter und unstrukturierter Datenbanken, um neue Erkenntnisse und nützliche Informationen zu gewinnen sowie Muster, Trends oder Korrelationen zu entdecken, die mit bisherigen Methoden unbekannt oder nicht erkennbar waren.

• Künstliche Intelligenz: Fähigkeit einer Maschine, Daten aus externen Quellen zu „verstehen“ und diese Informationen so zu verarbeiten, dass sie „lernen“ kann, um eine Aufgabe auszuführen, einen Trend vorherzusagen oder eine Entscheidung zu treffen. Diese „autodidaktische“ Fähigkeit wird durch kontinuierliche und flexible Iterationen gespeist, die die tatsächlichen Ergebnisse mit den Prognosen oder durchgeführten Aktionen vergleichen.

• Cobots oder kollaborative Robotik: Industrieautomaten, die für die Zusammenarbeit mit dem Arbeiter der Industrie 4.0 entwickelt und programmiert wurden. Es handelt sich um eine neue Klasse von Automaten, die durch Funktions- und Designmerkmale definiert sind, die auf die Interaktion mit Menschen in Produktionslinien und Lieferketten ausgerichtet sind.

• Augmented Reality (AR): Umfasst alle Technologien, die eine visuelle Wahrnehmung der Realität ermöglichen, die durch grafische Informationen und digitale 3D-Elemente in Echtzeit angereichert wird, was Verbesserungen in der Kommunikation, Optimierung, Effizienz und Sicherheit der Abläufe mit sich bringt.

• Cyber-physische Systeme: Sie haben die Fähigkeit, mit physischen Objekten zu interagieren, um die in der virtuellen Welt verfügbaren Informationen zu überwachen und/oder zu steuern, wobei es möglich ist, mit ihnen zu lernen und sich weiterzuentwickeln.

• Blockchain: Es handelt sich um eine Datenstruktur, bei der Informationen in Blöcken enthalten sind und in der Metadaten zum vorherigen Block der Kette gespeichert werden. Durch kryptografische Methoden können Informationen nur geändert werden, wenn sie in allen Blöcken der Kette geändert werden. In der Praxis ermöglicht dies die Gewährleistung und Überprüfung der Sicherheit und Integrität der Daten für alle Teilnehmer der Kette, ohne dass eine zentrale Datenbank erforderlich ist. Dies ist auf alle Arten von Transaktionen anwendbar, seien sie wirtschaftlicher, dokumentarischer oder operativer Natur.

Bei Baitech sind wir Datenexperten für Logistikberatung. Wir verfügen über eine Abteilung, die sich ausschließlich den Hafenaktivitäten widmet und in der wir maßgeschneiderte Lösungen für jede Organisation entwickeln, basierend auf Advanced Analytics und der Anwendung neuer Technologien zur Optimierung logistischer Prozesse.