Số hóa cảng biển và bài toán logistics

Giải pháp mang tính chiến lược

Trong quy trình vận hành hàng hải truyền thống, điểm nghẽn làm chậm nhịp luân chuyển hàng hóa không xuất phát từ cơ sở hạ tầng mà chủ yếu bắt nguồn từ sự thiếu liên kết giữa các chủ thể tham gia vào chuỗi cung ứng.

Quy trình xuất nhập khẩu đòi hỏi sự phối hợp và tương tác dữ liệu giữa cơ quan hải quan, mạng lưới vận tải trong nước và quốc tế cùng với các đơn vị khai thác cầu cảng, kho bãi.

Khi các luồng dữ liệu này hoạt động trên những hệ thống độc lập, thiếu khả năng giao tiếp và phụ thuộc vào các quy trình đối chiếu, xác nhận chứng từ bằng văn bản giấy, độ trễ thời gian xử lý thông tin sẽ tạo ra các điểm nghẽn vật lý trên thực địa.

Tình trạng hàng đoàn xe đầu kéo phải xếp hàng chờ đợi nhiều giờ đồng hồ tại cổng kiểm soát để hoàn tất các thủ tục giao nhận vỏ container, hay các tàu chở hàng trọng tải lớn phải neo đậu ngoài khu vực phao số không dài ngày để chờ sắp xếp cầu bến đều là hệ quả của việc thiếu hệ thống điều phối thông tin theo thời gian thực.

Để tháo gỡ rào cản này, việc triển khai các nền tảng công nghệ ứng dụng mạng lưới Internet kết nối vạn vật (IoT) kết hợp cùng hệ thống phân tích dữ liệu lớn (Big Data) vào cấu trúc quản trị cảng biển được xác định là giải pháp mang tính chiến lược.

Việc chuyển đổi từ phương thức trao đổi dữ liệu điện tử (EDI) truyền thống vốn tồn tại nhiều độ trễ sang nền tảng giao diện lập trình ứng dụng (API) thế hệ mới đã thiết lập tiêu chuẩn tốc độ cao hơn rõ rệt.

Mạng lưới tích hợp này cho phép các hệ thống máy chủ của bên thứ ba truy cập và nhận dữ liệu phản hồi chỉ trong đơn vị mili-giây, biến các thông tin từ vị trí hàng hóa, trạng thái kỹ thuật của phương tiện, quy trình bốc dỡ và tiến độ thông quan trở thành một khối thông tin thống nhất, được mã hóa và cập nhật liên tục.

Thực tiễn từ các trung tâm trung chuyển hàng hải quy mô lớn trên thế giới đã cho thấy sự cải thiện năng suất nhờ đầu tư vào hạ tầng phần mềm công nghệ cao.

Tại khu vực châu Âu, cơ quan quản lý cảng Rotterdam của Hà Lan đã áp dụng công nghệ bản sao kỹ thuật số (Digital Twin) nhằm tái lập không gian hoạt động vật lý của toàn khu vực cảng lên môi trường thực tế ảo ba chiều.

Nền tảng điều phối này được cung cấp dữ liệu đầu vào liên tục từ hàng chục nghìn cảm biến thủy văn, thiết bị đo lường khí tượng học và trạm thu phát tín hiệu nhận dạng tự động (AIS) được lắp đặt dọc theo các tuyến hàng hải cũng như trên các phương tiện thủy nội địa và tàu biển quốc tế.

Dựa trên thuật toán phân tích, hệ thống bản sao kỹ thuật số cung cấp bức tranh toàn cảnh và chính xác về sự biến thiên của mực nước thủy triều, thông số sức gió, dòng chảy và mật độ giao thông tại bất kỳ tọa độ nào trong khu vực quản lý.

Khả năng phân tích tham số theo thời gian thực giúp ban quản lý cảng Rotterdam tính toán chi tiết khung thời gian cập bến an toàn cho các siêu tàu chở hàng, tự động phân bổ nguồn lực tàu lai dắt và tối ưu hóa không gian sắp xếp cầu bến.

Tương tự, tại khu vực châu Á, cảng nước sâu Dương Sơn trực thuộc tổ hợp cảng Thượng Hải của Trung Quốc đã thiết lập tiêu chuẩn kỹ thuật mới đối với khái niệm tự động hóa thông qua việc triển khai đồng bộ hệ thống quản lý vận hành cầu cảng dựa trên nền tảng viễn thông tốc độ cao.

Thay vì sử dụng lực lượng công nhân cơ khí để vận hành trực tiếp trên các hệ thống cẩu trục buồng lái, toàn bộ quy trình bốc dỡ container từ mạn tàu lên bãi lưu trữ được thực hiện bởi mạng lưới phương tiện tự hành định vị vô tuyến (AGV) và các hệ thống cần cẩu chạy trên ray được điều khiển từ xa.

Cấu trúc thuật toán hệ thống sẽ liên tục đánh giá lịch trình xếp dỡ, tự động phân phối nhiệm vụ cho từng phương tiện AGV và thiết lập lộ trình di chuyển tối ưu nhất trên mặt bằng kho bãi nhằm ngăn ngừa nguy cơ xung đột giao thông nội bộ.

Định hình năng lực cạnh tranh

Sự chuyển dịch nền tảng quản trị sang các hệ sinh thái kỹ thuật số không chỉ tập trung giải quyết các bài toán về năng lực điều phối giao thông tại các cảng biển mà còn đóng vai trò cốt lõi trong việc định hình năng lực cạnh tranh của một nền kinh tế trong bối cảnh thương mại toàn cầu hóa hiện nay.

Tỷ trọng chi phí logistics tính trên tổng sản phẩm quốc nội (GDP) được xem là một trong những chỉ số mang tính đại diện để phản ánh mức độ hiệu quả của cả mạng lưới sản xuất và phân phối nội địa.

Các quốc gia vận hành hệ thống logistics với cấu trúc chi phí lớn, độ trễ kéo dài thường xuyên phải đối mặt với rủi ro giá thành sản phẩm xuất khẩu bị đội lên mức thiếu hợp lý, làm suy giảm lợi thế trên thị trường tiêu thụ quốc tế.

Việc đầu tư và vận hành các cơ sở cảng biển thông minh có tác dụng trực tiếp nén lại khoảng thời gian trung chuyển, qua đó giảm bớt các chi phí phát sinh liên quan đến lưu kho, lưu bãi và phụ phí chờ đợi đối với các phương tiện vận tải đường bộ cũng như đường biển.

Sự cải thiện đồng bộ về các chỉ số hiệu suất hoạt động tạo ra xung lực lớn, hỗ trợ nền kinh tế gia tăng điểm số và thứ hạng trên bảng xếp hạng chỉ số hiệu quả logistics (LPI) do các định chế tài chính toàn cầu công bố định kỳ.

Bên cạnh tác động giảm trừ chi phí cấu thành sản phẩm, khả năng bảo đảm tính minh bạch thông tin xuyên suốt chuỗi cung ứng do các hệ thống cảng biển số hóa mang lại hiện nay đã trở thành một tiêu chuẩn mới trong chiến lược định vị và phân bổ dòng vốn của các tập đoàn đa quốc gia.

Khi tiến hành thẩm định và lựa chọn địa điểm để xây dựng các tổ hợp nhà máy sản xuất quy mô lớn, các nhà đầu tư trực tiếp nước ngoài (FDI) không còn thiết lập giới hạn đánh giá ở các ưu đãi về chính sách thuế hay lợi thế nguồn nhân lực giá rẻ.

Thay vào đó, họ thiết lập yêu cầu khắt khe về hệ sinh thái logistics có năng lực cung cấp khả năng truy xuất nguồn gốc dữ liệu theo thời gian thực đối với từng hạng mục nguyên vật liệu, bán thành phẩm và thành phẩm.

Một cơ sở cảng biển được tích hợp đồng bộ công nghệ trao đổi dữ liệu và hệ thống xác thực hải quan tự động trao cho các nhà quản trị chuỗi cung ứng toàn cầu quyền kiểm soát đối với mạng lưới tài sản của họ.

Luồng thông tin thời gian thực cho phép các doanh nghiệp chủ động xây dựng các kịch bản dự báo về sự biến động của lịch trình giao nhận, từ đó thực hiện các bước điều chỉnh kế hoạch sản xuất một cách linh hoạt để hạn chế tình trạng tồn kho, dư thừa chi phí hoặc đứt gãy nguồn cung ứng nguyên liệu đầu vào.

Hơn thế nữa, sự tối ưu hóa quy trình luân chuyển phương tiện thông qua các thuật toán làm giảm thiểu đáng kể thời gian chạy không tải của các đoàn xe container. Hệ quả là tổng lượng nhiên liệu hóa thạch tiêu thụ giảm đáng kể, góp phần kiểm soát lượng phát thải khí nhà kính (GHG) phát sinh từ các hoạt động vận tải trong chuỗi cung ứng.

Tính minh bạch dữ liệu từ hạ tầng cảng thông minh cung cấp cơ sở nền tảng hỗ trợ các tập đoàn đa quốc gia thực hiện việc theo dõi, đo lường và báo cáo chỉ số phát thải nhằm đáp ứng yêu cầu tuân thủ các quy định nghiêm ngặt về môi trường, xã hội và quản trị (ESG) đang được áp dụng rộng rãi trên toàn cầu, điển hình như Cơ chế điều chỉnh biên giới carbon (CBAM) của Liên minh châu Âu (EU).

Trong bối cảnh các quốc gia có chung lợi thế địa lý liên tục gia tăng mức độ cạnh tranh nhằm giành thị phần trung chuyển hàng hải, nền kinh tế nào nắm giữ sự chủ động trong việc hoàn thiện các hành lang kết nối dữ liệu kỹ thuật số sẽ có ưu thế để thu hút các chuỗi cung ứng chiến lược.

Các hãng vận tải biển luôn duy trì chiến lược tái định tuyến đội tàu có trọng tải siêu lớn tập trung về những bến cảng có chỉ số ổn định cao trong năng lực xếp dỡ, thời gian thông quan và sở hữu hệ thống giao diện lập trình có khả năng kết nối không gián đoạn vào hệ thống quản trị mạng lưới nội bộ.

Chuyển đổi số đối với cấu trúc hạ tầng cảng biển, vì vậy, trở thành phương án giúp củng cố tính linh hoạt của cấu trúc logistics nội địa và khẳng định vị thế quốc gia trên các tuyến hàng hải trọng điểm./.