7. Kết cấu của đề tài
1.3.1. Phát triển cảng biển thông minh tại cảng Barcelona
1.3.1.1. Cảng Barcelona
Cảng Barcelona là một cảng biển đã có 2000 năm lịch sử và tầm quan trọng kinh tế với vai trò một trong những cảng biển lớn và quan trọng nhất tại vùng Địa Trung Hải, có vai trò chiến lược, kết nối hàng hải chặt chẽ với Italia, phía Bắc Châu Phi và các đảo Balearic, kết nối đất liền với miền Nam nước Pháp, châu Âu và phần còn lại của Tây Ban Nha. Đây cũng là cảng hàng hóa lớn thứ ba của Tây Ban Nha và lớn thứ 9 của Châu Âu và là một trong 15 cảng container hàng đầu ở châu Âu (The Port of Barcelona, 2019)
Mỗi năm, Cảng Barcelona tiếp nhận hơn 9.000 tàu từ những nơi xa xôi nhất hành tinh, như Jakarta, Thượng Hải hay Veracruz. Ngoài ra, có hơn một trăm tuyến
thường xuyên được điều hành bởi hơn 50 công ty vận tải kết nối Barcelona với 210 cảng từ tất cả các châu lục (The Port of Barcelona, 2019).
Do sự phát triển lâu đời nên ngành logistics Tây Ban Nha được cho là khá bảo thủ và ít thay đổi. Chính vì vậy, trong bối cảnh nền kinh tế thế giới khách hàng (các công ty sản xuất công nghiệp như quần áo, ô tô, v.v.) thường gây sức ép các công ty cung cấp dịch vụ logistics phải cải tiến cách thức hoạt động và cung cấp dịch vụ, nhằm đạt tới một chuỗi cung ứng hiệu quả hơn. Sự phát triển của các công nghệ hàng hải vừa tạo ra yêu cầu đòi hỏi và vừa là công cụ để các nhà cung cấp dịch vụ logistics tại Tây Ban Nha có thể chuẩn hóa các quy trình trong cả vận tải biển và tại các cảng biển.
Tại Barcelona, với sự hỗ trợ và đầu tư của Hutchison, công ty chuyên cung cấp các dịch vụ CNTT và đầu tư hệ thống tự động trong các lĩnh vực logistics, trung tâm phân phối, dịch vụ đường sắt và sửa chữa tàu, một nhà ga bán tự động đầu tiên ở Tây Ban Nha đã được xây dựng có khả năng phục vụ nhiều tàu cùng lúc và có tuyến đường sắt trên tàu lớn nhất ở Địa Trung Hải.
1.3.1.2. Ứng dụng Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 tại cảng Barcelona
Dưới áp lực của khách hàng, đòi hỏi thúc đẩy dịch vụ logistics phải được cung cấp theo hướng cạnh tranh hơn, Chính quyền cảng Barcelona đã lắng nghe nhu cầu của khách hàng, lên kế hoạch và thực hiện các đổi mới và cải tiến làm cho cảng hiệu quả và hấp dẫn hơn. Chính quyền cảng cũng khuyến khích việc đề xuất các ý tưởng mới, đầu tư vào các cải tiến trong hệ thống cảng, số hóa cổng vào, thực hiện chương trình CarEsmatic nhằm tăng cường sử dụng xe điện trong cảng. Việc khuyến khích triển khai các hoạt động dựa trên nền tảng số hóa nhằm cải thiện hiệu quả trong cả nội bộ (giữa chính quyền cảng và các doanh nghiệp tại cảng) và các đối tác bên ngoài (khách hàng, nhà cung cấp và những đối tác khác). Những thay đổi này được thực hiện theo một lộ trình nhất định tùy vào tình hình phát triển của thị trường và được thực hiện theo một chương trình đào tạo. (Martí Solé, 2018)
Tăng cường ứng dụng công nghệ trong hoạt động quản lý và khai thác cảng Vận chuyển bằng container chiếm gần 50% hoạt động vận chuyển hàng hóa tại cảng (Port de Barcelona, 2016). Mặc dù việc vận chuyển vật lý dọc theo cảng là đơn giản, nhưng việc quản lý các tài liệu và dữ liệu cần thiết liên quan đến vận chuyển lại
tương đối phức tạp (Martí Solé, 2018). Các dữ liệu thậm chí phải được tạo ra trước khi tàu đến cảng 1 tuần. Trước khi container đến nơi, người người nhận hàng tại cảng (đại diện của công ty vận chuyển) liên hệ với chủ tàu (người hoặc tổ chức phụ trách trang bị và cung cấp tàu) để biết ngày và thời gian đến cũng như kích thước của tàu và hàng hóa của họ. Chủ tàu liên hệ với Cảng vụ và yêu cầu số điểm dừng và khe thời gian trống, trạm terminal và vị trí cần xác định cho việc dỡ hàng của tàu. Khi con tàu vào bờ, các hoạt động vật lý của một container tại cảng bao gồm các hoạt động dỡ hàng, xử lý và bốc xếp. Xu hướng của cảng là tự động hóa tất cả các hoạt động càng nhiều càng tốt. Điều này nâng cao năng lực cạnh tranh của cảng. Cảng có thể dỡ toàn bộ hàng hóa của một con tàu (với sức chở 3000 TEU) trong vòng chưa đầy 24h. Đồng thời làm giảm lượng giấy tờ phải lưu trữ và đơn giản hóa thủ tục. Với quy trình vận chuyển thông thường, một nghiên cứu cho thấy có tới 9kg giấy tờ tài liệu sẽ được sử dụng để phục vụ một chuyến hàng container từ Trung Quốc đến cảng Barcelona. Các tài liệu này bao gồm các thủ tục, giấy tờ thanh toán phí cảng vụ, dữ liệu về container và trạm gửi hàng, vận đơn, hóa đơn thanh toán thuế/phí khi xuất nhập khẩu và các giấy tờ liên quan đến thông tin liên lạc giữa các trạm gửi hàng, chủ tàu, người giao nhận hàng và các chủ hàng xuất nhập khẩu. Các giấy tờ có thể sẽ nhiều hơn khi vận tải đa phương thức. Nhưng khi số hóa các tài liệu thì giảm thiểu được rất nhiều tài liệu phải in, giảm bớt lưu trữ giấy tờ tốn kém, đồng thời cũng giúp xử lý hàng nhanh hơn do dữ liệu đã được tạo ra và xử lý trước khi lô hàng container đến cảng.
* Ứng dụng Internet vạn vật (IoT)
Cảng Barcelona đã thực hiện các giải pháp công nghệ để cải thiện các hệ thống giám sát của mình. Công nghệ đặc trưng của IoT đã được tìm thấy phần lớn trải dọc theo hầu hết các quy trình và hoạt động của cảng. Công nghệ IoT cho phép chính quyền cảng giám sát được xu hướng của sóng thông qua mạng lưới phao cảm biến nhằm các mục đích quản lý môi trường, sử dụng hệ thống camera cảm biến theo dõi container và xe tải trong cảng, đọc biển số (LPR). Tất cả các hệ thống này được điều khiển thông qua một ứng dụng cho phép nhân viên theo dõi quá trình tiến hóa của phương tiện hoặc container mong muốn. Việc số hóa này đã làm cho dòng vận chuyển trở nên nhanh hơn và hiệu quả hơn, đồng thời cũng khiến cho Cảng Barcelona trở thành một trong những điển hình tham khảo của các cảng Châu Âu. Việc kiểm soát
tại cổng cảng đã được dỡ bỏ. Các xe tải sử dụng thẻ kỹ thuật số quét vào máy đọc tại cổng cảng và hệ thống tự động xác định xe tải và tài xế. Điều này cho phép giảm chi phí về nhân lực tại cổng cảng, đồng thời cũng giảm sai sót (kiểm soát hiệu quả 99%). Tại cổng an ninh chỉ bố trí một nhân viên để kiểm soát 1% lỗi mà hệ thống có thể có (Martí Solé, 2018). IoT cũng cho phép các container có thể tự động xác định đường đi tối ưu tới điểm đích, đồng thời có thể thay đổi phương thức vận chuyển dọc theo hành trình để tránh sự chậm trễ, ví dụ như trong trường hợp tàu bị kẹt tại cảng do một nguyên nhân nào đó.
* Ứng dụng Dữ liệu lớn (Big data)
Với các cảng lớn như Barcelona, dữ liệu được coi là tài sản quý giá nhất trong cảng (Martí Solé, 2018). Tại cảng Barcelona có hàng ngàn xe tải đi qua cổng cảng và hàng ngàn du khách trên tàu, và hàng ngàn container, máy móc hoạt động và tàu được theo dõi bằng nhiều máy cảm biến tại cảng mỗi ngày. Việc quản lý hiệu quả lượng dữ liệu khổng lồ này là điều không hề đơn giản. Việc thu thập dữ liệu lớn cho phép cảng thực hiện điều độ lưu lượng xe, tránh được tình trạng tắc nghẽn hoặc chờ đợi tại các lối vào của cảng, tối ưu hóa chuỗi cung ứng. Hệ thông quản lý dữ liệu lớn tại cảng (Portic – Hệ thống cộng đồng cảng) cho phép kết nối các bên tham gia vào hoạt động của cảng (người nhận hàng, nhà khai thác tư nhân, kho bãi, đại lý, cảnh sát cảng, hành chính công, v.v.). Các thông tin và dữ liệu được trao đổi một cách cập nhật, tiếp cận dễ dàng, tạo điều kiện cho các hoạt động logistic được thực hiện hiệu quả, an toàn, mang lại sự minh bạch và mang lại lợi ích cho mọi người (Martí Solé, 2018).
* Ứng dụng công nghệ đám mây
Sự hiện diện của điện toán đám mây tại Cảng Barcelona hiện còn thấp. Việc Chính quyền cảng nhiều năm hoạt động dựa trên cơ sở hạ tầng gồm các máy chủ lớn, nên việc chuyển sang công nghệ Cloud trở nên phức tạp, việc thay thế các dữ liệu theo một công nghệ mới sẽ tốn kém chi phí. Bên cạnh đó, nhiều nhà khai thác cảng tại cảng Barcelona lo ngại về quyền kiểm soát và tính bảo mật trong việc quản lý và dự trữ dữ liệu thông qua iCloud so với việc sử dụng máy chủ riêng của họ. Tuy nhiên, việc đầu tư sử dụng công nghệ Cloud cũng đã được chú ý do sự liên tục cải thiện và
trở nên cạnh tranh hơn so với sử dụng máy chủ riêng. Các vấn đề bảo mật luôn được các công ty khai thác cảng quan tâm tới. Nhiều nhà khai thác tại cảng đã liên tục đào tạo nhân viên của họ về an ninh mạng và các khóa đào tạo này đã tăng số lượng và đa dạng hóa trong năm 2018. Một số nhà khai thác cảng thậm chí còn đầu tư một máy chủ kép, tạo ra một kho lưu trữ an toàn đối với các thông tin quan trọng khi hệ thống máy tính chính bị tấn công.
* Ứng dụng tự động hóa
Quá trình tự động hóa diễn ra khi các cần cẩu lớn định vị các container theo thứ tự phù hợp (loại hàng hóa, ngày và giờ khởi hành, vị trí của tàu, v.v.). Quá trình này từng được kiểm soát và suy nghĩ thủ công nhưng hiện tại nó đang được điều hành bởi một chương trình máy tính TOS chuyên quản lý các kho bãi và cảng cạn. Hệ thống thiết bị chiếu sáng tại cảng cũng được thiết kế tự động. Hầu hết các đèn sử dụng công nghệ LED để ít tiêu thụ năng lượng hơn và được quản lý tự động bằng các cảm biến quan sát ánh sáng ban ngày để bật đèn. Hơn nữa, các ngọn hải đăng và cài đặt chiếu sáng bổ sung cũng được quản lý tự động, sử dụng các chương trình kỹ thuật số quản lý hiệu suất của chúng. Mặc dù vậy, tại cảng Barcelona, tự động hóa vẫn chỉ ở mức bán tự động.
* Giải pháp về môi trường
Cảng đã tạo ra một mạng lưới các dịch vụ và cơ sở hạ tầng được đặt tại các vị trí chiến lược. Những địa điểm này hoạt động như các nhà ga nội địa đưa các ngành công nghiệp lan truyền đến gần hơn với các dịch vụ của cảng. Các doanh nghiệp xuất nhập khẩu sử dụng các điểm chiến lược này như một kết nối địa phương với cảng, tạo ra một mạng lưới liên lạc hiệu quả hơn và góp phần xây dựng chuỗi cung ứng tích hợp hơn với điểm đến/xuất phát là Cảng Barcelona. Các địa điểm chiến lược khác cũng có thể được tìm thấy ở nước ngoài, ở Argentina, Nhật Bản và Trung Quốc để tăng cường mối quan hệ và tăng cường thương mại với các thị trường khổng lồ mà các quốc gia này đại diện (Port de Barcelona, 2016).
Cảng Barcelona nằm cạnh các khu vực đô thị như El Prat de Llobregat hoặc thành phố Barcelona và các môi trường tự nhiên như Delta del Llobregat và các công viên tự nhiên khác xung quanh sông Llobregat. Hơn nữa, cảng chỉ cách những bãi
biển du lịch đầu tiên của khu vực vài km. Các biện pháp kiểm soát ô nhiễm của cảng sẽ tác động lớn đến con người và thiên nhiên. Do vậy, mục tiêu của Cảng Barcelona là bảo vệ môi trường bằng cách kiểm soát tác động của các hoạt động cảng và hoàn thiện phương pháp quản lý chất thải, không khí, nước và đất. Nó cũng giúp và thúc đẩy các sáng kiến có nguồn gốc từ các thiết bị đầu cuối và bởi các công ty khác làm việc trong cảng.
Cảng Barcelona chịu trách nhiệm giám sát dữ liệu môi trường bao gồm nhiệt độ nước, độ mặn và thành phần không khí, kiểm soát và làm giảm các chất gây ô nhiễm không khí, chất thải trong đất liền. Ngoài ra, cảng cũng chịu trách nhiệm kiểm soát mức tiêu thụ năng lượng để đảm bảo các quy trình và cài đặt hiệu quả. Các dữ liệu giám sát và kiểm soát đã được lập kế hoạch cụ thể, trong đó tính tới cả các trường hợp khẩn cấp hoặc các trường hợp nảy sinh các vấn đề về môi trường tiềm ẩn (Port de Barcelona, 2016).
Trong nhiều năm, chính quyền cảng Barcelona không chú trọng nhiều đến doanh thu khai thác cảng mà tích cực phối hợp với ngành du lịch của địa phương, nhằm mục đích đảm bảo sự cân bằng của môi trường sinh thái, giữ gìn môi trường tự nhiên. Nhiều khu vực cảng không chỉ là nơi phục vụ cho hoạt động của tàu thuyền, hàng hóa, mà còn là điểm đến cho nhiều khách du lịch đến với thành phố Barcelona.
* Tăng cường đào tạo nguồn nhân lực
Phần lớn nhân viên tại một số nhà khai thác cảng đều lớn tuổi, nhưng hệ thống đào tạo mở rộng khiến người lao động không ngừng học hỏi các khái niệm, kỹ năng và năng lực mới khiến họ rất tháo vát và cạnh tranh trong công việc. Nhân viên được khuyến khích tham gia các khóa học cập nhật các kiến thức và công nghệ mới để đạt được các trình độ nhất định. Điều này làm cho họ trở nên có động lực và thích nghi hơn với những thay đổi có thể xảy ra trong ngành. Cảng cũng cung cấp dịch vụ đào tạo đa dạng cho khách hàng của họ, tạo ra một xu hướng tích cực trong việc cập nhật và sử dụng công nghệ. Sự ra đời của các ứng dụng, chương trình hoặc hệ thống tin học mới làm cho lực lượng lao động phát triển với tốc độ tương đương với thị trường để duy trì tính cạnh tranh. Hơn nữa, sự phát triển này làm cho hoạt động tại cảng hiệu quả hơn
Việc sử dụng các công nghệ 4.0 đã làm thay đổi cơ bản về phương thức hoạt động tại cảng Barcelona. Các thay đổi này đã biến đổi lực lượng lao động theo hướng kỹ thuật số. Nhiều công việc thủ công đã được thay thế bằng các hoạt động tự động hóa. Sự ra đời của Portic đã thay đổi hoàn toàn cách thức hoạt động và giao tiếp của cảng. Việc trao đổi dữ liệu được thực hiện trên nền tảng kỹ thuật số. Điều này ảnh hưởng đến lực lượng lao động tại cảng. Đối với các tổ chức tư nhân khác, việc ứng dụng công nghệ có thể dẫn tới việc sa thải hàng loạt lao động, song đối với cảng Barcelona, một cơ quan hành chính công, họ phải thực hiện đào tạo và sắp xếp lại nhân viên, tổ chức lại cách thức làm việc sao cho khuyến khích người lao động nâng cao năng lực đáp ứng được yêu cầu mới. Bên cạnh đó, nhiều nhà khai thác tại cảng cũng đã ưu tiên tuyển dụng nhân sự có kỹ năng cao trong lĩnh vực kỹ thuật số, và đầu tư dài hạn vào họ.
Điều này được coi là một quyết định xã hội tích cực, vì nó tạo ra sự cân bằng giữa nhân viên và máy móc. Không phải tất cả các quy trình phải được tự động hóa ở mức 100% để trở nên hiệu quả. Nhiều lỗi, bảo trì và giám sát vẫn đòi hỏi sự có mặt của những người có kỹ năng số tại nơi làm việc. Do đó, Cảng Barcelona tiếp tục phát triển theo hướng này, nâng cao hiệu quả hoạt động với công nghệ nhưng vẫn duy trì tài sản của con người ở một mức độ nào đó