CONSIDERACIONES PREVIAS

  • Los costes portuarios representan entre un 50% y un 60% del valor total del flete en el tráfico de línea.
  • El mercado de terminales de contenedores automatizadas crecerá hasta los US $10.89 mil millones en 2023.
  • Las grúas ship-to-shore fueron las más demandadas por las terminales en proceso de automatizarse en 2017.
  • En 2017, la APAC fue la zona de mayor crecimiento en terminales automatizadas, seguida de Europa y América del Norte.

En los tiempos actuales, con la globalización de la economía y la liberalización del comercio a escala mundial, con un sistema de producción dispersa y flexible que incrementa los intercambios mercantiles, los puertos juegan un papel cada vez importante en el panorama económico internacional y local.

En este ámbito es evidente que la navegación y los puertos constituyen factores esenciales para el comercio internacional. Los datos hablan solos. Un 90% del comercio exterior y más de un 40% del comercio interior se efectúan por mar. Todos los años transitan por los puertos marítimos unos 8.500 millones de toneladas de carga.

Aproximadamente, 2.100.000 personas trabajan en los puertos y servicios afines, que en su conjunto generan un valor añadido próximo a los 170.000 millones de dólares. Consecuentemente el contexto del mercado para el comercio marítimo ha ido variando considerablemente en los últimos 15 años. La globalización, la deslocalización y el crecimiento sin precedentes experimentado por utilización de contenedores, han contribuido a transformar el transporte marítimo y las cadenas logísticas.

Un informe de la Conferencia de las Naciones Unidas sobre Comercio y Desarrollo (UNCTAD) señala que los costes portuarios representan entre un 50% y un 60% del valor total del flete en el tráfico de línea, entendiendo ello los relacionados con los gastos del buque en puerto, los cancelados a las administraciones portuarias por el uso del puerto mismo y, finalmente, los cancelados por la manipulación de carga.

Fuente: iContainers

Por tanto, no cabe duda de que cualquier distorsión en el sistema portuario indefectiblemente se reflejará en el coste final de las mercancías que pasan a través de un puerto. Es aquí donde, desde hace pocos años, la automatización ha irrumpido con fuerza en el panorama, jugando un papel decisivo en los puertos más importantes

¿EN QUÉ PUNTO SE ENCUENTRA LA AUTOMATIZACIÓN DE PUERTOS?

Los operadores portuarios son generalmente más proactivos en llevar a cabo la automatización, en comparación con la adopción de buques autónomos, esta tendencia lleva un ritmo lento pero constante.

  • En 1993, la Terminal Delta de East Container en Maasvlakte, Róterdam, fue la primera terminal de contenedores completamente automatizada del mundo. Más tarde, el mismo Puerto amplió la escala de automatización.
  • En 2002, la Terminal Altenwerder, en el Puerto de Hamburgo, implementó la segunda terminal de contenedores completamente automatizada del mundo. Actualmente, Hamburgo también tiene otra terminal semiautomática, la Burchardkai.
  • En diciembre de 2017, Yangshan Phase 4 Container Terminal, en China, se convirtió en la terminal de contenedores totalmente automatizada más grande del mundo.

En total, existen 60 terminales de contenedores totalmente automatizadas o semiautomatizadas actualmente. Además de estas 60 terminales, la Terminal Tuas en Singapur anunció su interés en mayo de 2018 de desarrollar una nueva terminal automatizada.

Fuente: World Maritime University

Según MarketsandMarkets, el mercado de las terminales de contenedores automatizadas crecerá hasta los US $10.89 mil millones en 2023.

La consultora atribuye el crecimiento del mercado previsto a la creciente demanda de grandes portacontenedores, el aumento de los costes laborales en las naciones desarrolladas y la creciente competencia entre las terminales de contenedores.

Las grúas Ship-to-shore (STS) fueron las más demandadas por las terminales en proceso de automatizarse en 2017, ya que la demanda de embarcaciones más grandes ha impulsado que se invierta significativamente en esta tecnología, más grande y más capaz de hacer eficientemente la tarea.

El mercado de software enfocado en terminales de contenedores también crecerá, a medida que los sistemas avanzados de tecnología de la información se introduzcan en la industria y se invierta en ellos.

En 2017, China fue el mercado más importante de terminales automatizadas de contenedores, siendo líderes en términos de adopción de tecnologías y automatización. Mientras tanto, se espera que aumenten las inversiones en modernización de puertos en la India para impulsar el crecimiento de la región en el mercado.

Aunque la APAC fue la zona de mayor crecimiento en este mercado en 2017, la seguían Europa y América del Norte, debido principalmente al aumento de los desarrollos de infraestructura en China, Japón y Australia.

Con respecto a las tecnologías que se están utilizando en los puertos y las que se utilizarán en un futuro cercano, a continuación, se muestran los niveles de adopción, difusión y madurez:

Fuente: World Maritime University

A continuación, se hace un repaso por las últimas innovaciones en automatización de las terminales más importantes de Estados Unidos, Europa y China.

EUROPA

Europa es una de las regiones con mayor densidad portuaria del mundo. Dispone de unos 1.200 puertos comerciales y algunos de ellos, los más grandes en tráfico de contenedores.

  • El puerto comercial líder es, sin lugar a duda, el puerto de Róterdam. Tanto por su situación estratégica como por tamaño, este puerto tiene un tráfico de contenedores de más de 12,2 millones de TEU.
  • Le sigue el puerto de Amberes, en Bélgica. Situado en el gran rio Escalda, es un puerto interior conectado con una importante red de infraestructuras por carretera, ferrocarril y transporte fluvial. Actualmente tiene un volumen de 8,8 millones de TEU.

Precisamente por ser de los puertos comerciales más importantes, no pueden permitirse quedarse atrás, y eso es lo que les ha empujado a automatizar sus operaciones con el objetivo de ser más eficientes.

1.- RÓTERDAM

Con la apertura de las nuevas terminales de contenedores en Maasvlakte II, el puerto de Róterdam ha demostrado una vez más que es bastante único. Con un total de cinco terminales de agua profunda de última generación en el puerto, Róterdam siempre ofrece una terminal que se adapta a las necesidades específicas de cada transportista.

Terminal de contenedores APM Terminals en Maasvlakte

El puerto de Róterdam fue el primero en implementar tanto vehículos de guiado automático (AGV) como terminales automatizadas. Las operaciones de la terminal funcionan las 24 horas del día, los 7 días de la semana, y todas las terminales están equipadas con los equipos más avanzados, eficientes y sostenibles. Como líder en tecnología innovadora, el puerto ha establecido así un nuevo estándar para el diseño de terminales en todo el mundo.

Y el espíritu pionero no termina aquí. La Autoridad del Puerto de Róterdam invierte continuamente en la infraestructura del puerto. Debido a la construcción de Maasvlakte II, la superficie del puerto se ha ampliado en un 20%. Además, la Autoridad también ha invertido 200 millones de euros en la ampliación de una de las cuencas portuarias. Gracias a estas inversiones, el puerto de Róterdam no solo puede acomodar los mega buques actuales, sino que también está preparado para gestionar la futura generación de portacontenedores.

Con cero impacto de CO2, la terminal Maasvlakte II aumentará la capacidad del puerto en más de un 20% en 2019. Esto será posible porque podrá acomodar el volumen adicional utilizando dos grúas Super Post-Panamax que llegaron a al recinto en junio de 2018. Después de la puesta en servicio oficial, el terminal podrá dar servicio a dos buques triples E simultáneamente.

Este mismo año, el puerto también llevó a cabo un proyecto piloto durante 3 meses mediante el cual implementó un nuevo sistema de monitoreo para el transporte de contenedores. De este modo, todos los camiones que lleguen o salgan del sitio Vossenberg de Barge Terminal Tilburg pasarán a través de un portal de escaneo, con el fin de escanear a los vehículos para obtener sus números de registro y de contenedores.

Este sistema de escaneo permitirá obtener mayor precisión en la información de los contenedores y reducir el trabajo manual en el terminal.

Fuente: CERTUS Port Atumation

2.- AMBERES

Por su parte, el fuerte crecimiento de los últimos años llevó al puerto de Amberes a invertir en módulos de grúas apiladoras automáticas (ASC). Se trata de grúas automáticas sobre raíles que apilan o transportan contenedores. Los nuevos ASC pueden cargar camiones más rápido. Además, son más tolerantes con respecto al posicionamiento de los contenedores, lo que lleva a una mayor productividad.

Como parte de su “Visión Portuaria Inteligente“, el puerto entiende que el impulso hacia la automatización también se basa en la tecnología conectada. Por ejemplo, este año el puerto estuvo realizando pruebas con el Echodrone, un barco de sondeo totalmente autónomo que garantiza el paso seguro de los buques portacontenedores a la llegada y la salida del puerto. Su capacidad para recopilar y analizar datos permite la navegación autónoma, lo que demuestra el inmenso potencial de la conectividad.

La conectividad proporciona una plataforma para los sistemas operativos IoT, permitiendo la comunicación tanto dentro de los puertos como entre los puertos, lo que mejora la productividad. Se trata de otra forma de automatizar las operaciones portuarias. Sin ir más lejos, la Autoridad Portuaria de Amberes y la startup T-Mining se encuentran desarrollando una solución para que los documentos de carga fluyan de forma más rápida y eficiente. La solución agilizará los trámites de certificados de origen y los certificados fitosanitarios por medio de la tecnología blockchain, que garantizan la seguridad de las frutas y hortalizas, al agente reenviador.

ESTADOS UNIDOS

Los Ángeles y Long Beach son los puertos número 1 y 2 en volumen de contenedores en Estados Unidos, respectivamente. En 2015, un total de 8.16 millones de TEU se trasladó a Los Ángeles, mientras que otros 7.19 millones de TEU llegaron a través de Long Beach, según el World Shipping Council.

1.- LOS ÁNGELES

En la terminal TraPac del Puerto de Los Ángeles, enormes grúas levantan sin esfuerzo un flujo constante de cajas de contenedores, algunas de hasta cinco toneladas, desde las cubiertas de los buques portacontenedores recién llegados, depositándolos en el muelle. A partir de ahí, los robots toman el control.

Estos transportistas automáticos elevan la carga hasta cuatro pisos de alto, se deslizan entre los contendores y los agarran hasta llevarlos a las “pilas” más cercanas. Una vez allí, los contenedores pasan a otro robot, una grúa apiladora automática, que las acomoda meticulosamente en diferentes montones. Cuando llega el momento de que un contenedor específico continúe su viaje, esas mismas grúas robóticas lo encuentran y lo cargan en un camión, sin necesidad de un operador humano.

La terminal TraPac, junto con la terminal de Long Beach, se encuentra entre los primeros puertos estadounidenses que experimentan con robots, inteligencia artificial y otras herramientas digitales para coreografiar el complicado baile que mantiene el flujo de mercancías hacia y desde los principales puertos de Estados Unidos. La tecnología es ampliamente vista como la forma más eficiente para que los puertos marítimos puedan hacer frente al creciente tráfico naviero global y la cantidad masiva de nuevos buques que transportan cada vez más contenedores. Al digitalizar y automatizar actividades realizadas por operadores y transportistas humanos, los puertos marítimos pueden reducir la cantidad de tiempo que los buques tienen que esperar en el puerto y así aumentar la productividad del puerto hasta en un 30% según algunas estimaciones.

 

Implementación de la automatización y la digitalización en la terminal TraPac del Puerto de Los Ángeles. Fuente: TraPac, Hatch

2- LONG BEACH

Las instalaciones automatizadas en los puertos de Los Ángeles y Long Beach, dos de los más concurridos del país, son importantes campos de pruebas para tecnologías que han arraigado firmemente en los puertos marítimos europeos y asiáticos, pero que al parecer siguen siendo una rareza relativa en Estados Unidos. Otros dos puertos, en Virginia y Nueva Jersey, fueron los primeros del país en implementar la automatización en el muelle. Sin embargo, mientras que algunos de los portacontenedores más grandes del mundo hacen llamadas a los muelles de la Costa Este, rara vez descargan toda su mercancía en un solo puerto, como sí lo hacen en la Costa Oeste.

Terminal de contenedores de Long Beach

Esto significa que es probable que las terminales de la Costa Oeste se automaticen más rápido que sus contrapartes de la Costa Este, colocando a los puertos de Los Ángeles y Long Beach al frente de una ola de automatización necesaria para acelerar la logística en Estados Unidos.

Llevar a cabo la automatización de un puerto no es tarea sencilla. Según el director ejecutivo del Puerto de Los Ángeles, Gene Seroka: “Existen alrededor de 190 o 200 puertos en los Estados Unidos, con 25 puertos de importancia nacional clasificados por la Army Corp of Engineers. Y cada uno de ellos es diferente. Una vez que has visto un puerto, solo has visto un puerto“.

Aun así, hay componentes comunes en todos los puertos marítimos donde la automatización puede hacer que el trabajo sea más eficiente. Cada puerto marítimo necesita grúas para cargar y descargar la mercancía, por ejemplo, así como un medio para mover contenedores alrededor del recinto de almacenamiento de manera organizada, para que se puedan ubicar contenedores específicos en el momento concreto en que se necesiten. Este tipo de tareas de coordinación y organización pueden ser llevadas a cabo de forma más eficientemente por máquinas.

Para los operadores, la automatización no se trata únicamente de manejar más carga. Los sistemas automatizados también permiten que los puertos aumenten la eficiencia de uno de sus recursos más limitados: el espacio. Con el volumen de carga aumentando de forma constante, los puertos marítimos se enfrentan a una cantidad cada vez menor de bienes inmuebles en los que los contenedores se pueden apilar y almacenar, aunque solo sea por unas pocas horas.

Los expertos señalan que la verdadera oportunidad es la densificación. Si sólo se puede utilizar la tierra existente, hay que hacerlo de manera más eficiente.

No obstante, la automatización de los puertos marítimos también es muy costosa. El proceso no consiste en una sola cosa, sino en un continuo de tecnologías digitales, sistemas de software y hardware robótico. Implementar la automatización en cualquier terminal portuaria puede costar más de $2 millones por acre. En concreto, las actualizaciones en la terminal de Long Beach costarán más de $1.3 mil millones en el momento en que la tecnología esté en pleno funcionamiento dentro de aproximadamente dos años. Por su parte, automatizar la terminal TraPac, de 210 acres, también costará más de $1 mil millones de fondos públicos y privados, y no está exactamente claro cuándo o si esa inversión valdrá la pena.

Los altos costes y el inestable retorno, sin mencionar el rechazo de los sindicatos a favor de preservar los puestos marítimos, han provocado la desconfianza de las partes interesadas en otros puertos de Estados Unidos, permitiendo que los puertos de Europa y Asia se adelanten, convirtiéndose en modelos modernos. Esto provoca a su vez que las pruebas en Long Beach y Los Ángeles sean aún más críticas.

Recientemente, el Puerto de Long Beach ha recibido una subvención de $14 millones para un proyecto ferroviario que se espera incremente la eficiencia del movimiento de contenedores y reduzca la congestión en el área local.

Conseguir que la automatización se vaya implementando se hará más fácil a medida que otras tecnologías digitales, como la inteligencia artificial y el análisis de big data, se integren aún más en la empresa portuaria también. Actualmente, existe un programa piloto en marcha en el Puerto de Los Ángeles con GE, conocido como Port Information Portal, el cual digitaliza los datos marítimos y, en última instancia, creará un dashboard que brindará una ventana a toda la cadena de suministro del puerto.

Fuente: GE
CHINA

1.- YANGSHAN

A finales de 2017, la IV fase del puerto de agua profunda Yangshan en Shanghái, la mayor terminal automatizada de contenedores del mundo comenzó sus operaciones de prueba. La instalación, localizada en el sur del puente Donghai, abarca una superficie de 2,23 millones de metros cuadrados y tiene una orilla de 2.350 metros.

Una vez que esté completamente operativo, la terminal agregará siete amarres adicionales al puerto. Inicialmente tendrá una capacidad de manejo de 4 millones de TEUs. Sin embargo, se espera que alcance los 6,3 millones de TEU con el tiempo, lo que aumentará la capacidad del Puerto de Shanghái a más de 40 millones de TEU por año.

El proyecto utiliza equipos de manipulación automatizados diseñados y fabricados en China. La maquinaria utilizada en la carga y descarga, incluida una grúa puente, un vehículo de guiado automático (AGV) y una grúa pórtico montada en carriles, fueron fabricados en China por la empresa Shanghái Zhenhua Heavy Industries Company.

Automatización del puerto de Yangshan en Shanghái

Un sistema de gestión automatizado desarrollado también en China se utiliza en el puerto para mantener la seguridad y la eficiencia. Esta terminal automatizada no solo aumenta la eficiencia en la gestión del puerto, sino que también reduce las emisiones de carbono hasta en un 10%, tal y como señala Chen Wuyuan, presidente de Shanghái International Port Group.

El puerto ayudará a consolidar la posición del puerto de Shanghái como el puerto de contenedores más activo del mundo y respalda aún más los esfuerzos de la metrópolis para convertirse en un centro mundial de transporte marítimo. Hasta el momento, el primer conjunto de maquinaria, incluidas diez grúas puente, 40 grúas pórticos montadas en carriles y 50 AGV, han sido probadas y puestas a prueba. En el futuro, habrá 26 grúas puente, 120 grúas pórticos montadas en carriles y 130 AGV en el puerto Yangshan.

OTROS PROYECTOS DESTACADOS

En algunos puertos de China ya operan vehículos autónomos realizando todo tipo de tareas. Destaca el proyecto del puerto de Caofeidian, donde la startup china TuSimple ha reemplazado algunos de los vehículos tradicionales del puerto por camiones autónomos.

Camiones autónomos en el Puerto de Caofeidian

Los puertos representan el entorno perfecto para probar las tecnologías autónomas ya que, a diferencia de las carreteras públicas, los puertos son entornos cerrados donde las velocidades de operación son lentas.

El puerto de Qingdao también ha anunciado la incorporación de tecnologías autónomas en sus instalaciones. Desarrollados por FAW, una de las compañías automovilísticas más grandes de China, los Intelligent Container Vehicles (ICV) son vehículos autónomos de nivel 4 diseñados para el transporte a corta distancia de contenedores de mercancías.

ICVs en el Puerto de Qingdao
AUTOMATIZACIÓN, PIEDRA ANGULAR DEL PUERTO 4.0

Con los años, los puertos han evolucionado a través de varios modelos básicos de operación, desde lo que se consideró el Puerto 1.0, cuando se empezaron a adoptar piezas individuales de maquinaria, como grúas de patio, hasta el Puerto 3.0, donde algoritmos automatizados ejecutan y optimizan procesos. Sin embargo, el puerto 3.0 derivará al modelo del futuro, el Puerto 4.0, cuando los puertos ampliarán sus funciones al organizar flujos físicos y de información dentro y fuera de las terminales para mejorar la eficiencia del ecosistema portuario.

La piedra angular del Puerto 4.0 será la automatización, que, si se implementa y configura adecuadamente, puede transformar los puertos en centros logísticos altamente fiables y flexibles que dirigen flujos físicos predecibles y utilizan el análisis avanzado de datos para amortiguar las muchas variables existentes en las redes de transporte. Los puertos, ahora vistos como restricciones en estas redes de transporte, podrían resolver proactivamente los problemas de otras partes de la cadena de valor.

Fuente: McKinsey

El Puerto 4.0 requerirá un salto hacia el futuro y cambios audaces en el modelo operativo. Se estima que, para un puerto de seis a ocho millones de TEU, que maneja tanto importaciones como exportaciones, el valor en juego del Puerto 4.0 podría ser superior a los $1,5 mil millones al año para la comunidad portuaria.

Fuente: McKinsey

La ganancia de eficiencia en todo el sector es evidente, pero el modelo de inversión tradicional de los puertos, que requiere que los operadores de terminales realicen inversiones iniciales, no se alinea con la distribución de valor en el Puerto 4.0. Será esencial involucrar a las partes interesadas relevantes y desarrollar, junto con ellos, un nuevo modelo de negocio y gobierno para la colaboración, un modelo que vincule las inversiones con la redistribución del valor. Sólo entonces el Puerto 4.0 desbloqueará todo su potencial.

BIBLIOGRAFÍA: