Nell’arco degli ultimi vent’anni, l’integrazione dell’intelligenza artificiale (IA) nei processi aziendali ha profondamente rivoluzionato il nostro modus operandi, e questo fenomeno si manifesta con pari intensità nell’industria navale.
Con l’evoluzione in atto all’interno del settore marittimo, l’IA sta acquisendo un ruolo di crescente rilevanza nelle operazioni di navigazione, poiché le imprese perseguono l’obiettivo di rimanere competitive e all’avanguardia. In effetti, uno studio congiunto del 2023 condotto da Lloyd’s Register e Thetius, un’azienda di consulenza sull’innovazione marittima, prevede che entro il 2028 i mercati dei sistemi guidati dall’IA e dell’autonomia delle navi raggiungeranno un valore complessivo di 5,01 miliardi di dollari. Oltre alla focalizzazione sulla sostenibilità finanziaria in prospettiva futura, emergono altresì iniziative innovative che possono avere un impatto positivo sul nostro pianeta.
L’industria marittima detiene la responsabilità del trasporto di oltre il 90% del commercio mondiale, contribuendo al 3% delle emissioni di gas serra a livello globale. In un contesto di crescenti preoccupazioni legate al cambiamento climatico, si intensificano le pressioni sulle industrie affinché riducano la propria impronta di carbonio. L’Organizzazione Marittima Internazionale ha delineato ambizioni ambiziose da raggiungere entro il 2030 e il 2050. Entro il 2030, l’agenzia delle Nazioni Unite mira a ridurre le emissioni di carbonio del 40% rispetto ai livelli del 2008 e, entro il 2050, si prefigge l’obiettivo di dimezzare almeno tutte le emissioni del settore.
L’adozione di algoritmi di apprendimento automatico volti a suggerire rotte con minor consumo energetico, l’ottimizzazione dell’uso delle risorse e l’automatizzazione della disposizione dei container per migliorare la gestione dello spazio, possono contribuire in modo significativo a questa causa. L’integrazione dei processi di intelligenza artificiale nelle operazioni di spedizione offre una serie di vantaggi tangibili. In questo articolo esploreremo il potenziale dell’IA, analizzando i benefici e le possibili sfide da prendere in considerazione.
I Vantaggi dell’Utilizzo dell’IA nelle Operazioni di Spedizione
Abbiamo già menzionato alcuni dei vantaggi derivanti dall’applicazione dei sistemi di intelligenza artificiale nei processi di spedizione.Di seguito elenchiamo alcuni dei principali motivi per abbracciare l’IA:
Riduzione delle Possibilità di Errore Umano
Indipendentemente dal lavoro, dal settore o dal livello di competenza individuale, gli esseri umani possono commettere errori. Durante la raccolta dei dati, non è raro che cifre errate vengano inserite nei sistemi. Un software di tracciamento dati basato sull’IA, che automatizza processi come il posizionamento, la pianificazione e il calcolo, può virtualmente eliminare questo rischio.
Riduzione dei Costi
Il monitoraggio dei dati e l’analisi dell’intelligenza artificiale contribuiscono a individuare attività costose e un utilizzo inefficiente delle risorse. L’analisi del consumo di carburante permette di identificare le aree in cui le risorse vengono impiegate in modo eccessivo. Gli equipaggi possono elaborare piani per ridurre il consumo di carburante, contribuendo così a contenere le spese aziendali. Inoltre, altre procedure come rotte più efficienti e una manutenzione migliore riducono il consumo di carburante, abbassando il costo di ogni viaggio navale. Gli equipaggi possono apportare modifiche per ridurre i costi in mare grazie all’intelligenza artificiale, che combina le condizioni attuali con dati passati e previsionali.
Essere più sostenibili
Rispettare le Pratiche Sostenibili è un Obiettivo Primario per Molte Organizzazioni, e l’Industria Marittima Deve Contribuire in Ogni Modo a un Pianeta Più Verde. L’Intelligenza artificiale può aiutare a ridurre gli sprechi e le emissioni di carbonio analizzando il consumo delle risorse. Il monitoraggio della combustione e dell’utilizzo del carburante può rivelare se le emissioni stanno diminuendo o se le navi stanno utilizzando risorse più limitate del necessario. Quando i membri dell’equipaggio sono consapevoli di come le loro azioni influenzano l’ambiente, possono implementare in modo più efficace nuove pratiche sostenibili.
Migliora l’efficienza
Le navi che sfruttano l’intelligenza artificiale e l’apprendimento automatico possono assistere i marinai nel mantenimento e nell’incremento degli standard di efficienza attraverso l’automazione della navigazione, la semplificazione delle rotte e l’accesso facilitato ai porti. Attraverso l’impiego di funzionalità automatizzate, i team possono delegare compiti informatici come la raccolta di dati e la navigazione, liberando il loro tempo per concentrarsi su altre attività cruciali che richiedono attenzione. I membri dell’equipaggio sono in grado di reagire prontamente a circostanze mutevoli grazie alla raccolta di dati in tempo reale e possono utilizzare dati pregressi per agire con maggiore proattività e affrontare le problematiche in modo più efficace.
Miglioramento delle Misure di Sicurezza
L’intelligenza artificiale può rivelarsi preziosa per la previsione dei comportamenti, anticipando condizioni meteorologiche avverse e adottando misure preventive in conseguenza a tali previsioni. I sistemi di prevenzione delle collisioni rappresentano un ulteriore elemento che contribuisce a garantire un ambiente di lavoro più sicuro per l’equipaggio.
Navi Autonome: Il Futuro del Trasporto Marittimo?
Nel 2022, prenderà il via in Norvegia un esperimento di due anni con la prima nave portacontainer completamente autonoma a emissioni zero. La Yara Birkeland, sviluppata tramite una joint-venture tra Yara e Kongsberg, segna un importante passo avanti. Dotata di una batteria da 7 MWH, con una capacità 1.000 volte superiore a quella di una tipica batteria per auto elettrica, questa nave è destinata a trasformare il panorama marittimo. La Yara Birkeland può trasportare 120 container a una velocità media di 10 nodi, mentre le navi più grandi attualmente in servizio trasportano 24.000 container a una velocità doppia rispetto a quella della Yara Birkeland.
La missione principale è il trasporto di fertilizzante minerale dall’impianto di produzione di Yara a Porsgrunn, Norvegia, al terminale di distribuzione a Brevik, Norvegia. L’utilizzo di questa nave autonoma ridurrà drasticamente il numero di viaggi in camion alimentati a diesel, contribuendo a tagliare 40.000 viaggi ogni anno. Questo porterà a una significativa riduzione delle emissioni di carbonio, migliorerà la sicurezza stradale e limiterà l’inquinamento acustico.
La Yara Birkeland rappresenta un passo iniziale verso l’automazione completa dei processi di navigazione, indicando una promettente direzione per il futuro del trasporto marittimo. Per i viaggi brevi, la nave autonoma rappresenta un’opzione praticabile con il livello attuale di tecnologia e, poiché la nave container sta rapidamente contribuendo a una riduzione dei costi operativi del 90% per Yara, è probabile che altre aziende cercheranno di seguire il suo esempio.
Tuttavia, potrebbero passare decenni prima che vedremo navi da carico completamente autonome che trasportano merci in tutto il mondo. Questo è dovuto al fatto che la tecnologia deve essere ulteriormente sviluppata e testata, oltre alle considerazioni legali e normative che regolano attualmente le operazioni nei porti internazionali.
In che modo l’IA sta attualmente semplificando le operazioni di navigazione?
Ottimizzazione delle Rotte e della Navigazione
La previsione delle rotte basata su dati in tempo reale consente alle aziende di modificare i loro percorsi in base a fattori come le condizioni meteorologiche e di rispondere a situazioni impreviste. La crisi del Canale di Suez nel 2021 ha dimostrato quanto siano cruciali questi modelli di previsione per l’industria del trasporto marittimo. Quando la rotta di transito marittimo più popolare è stata completamente bloccata, le compagnie di navigazione sono state costrette a improvvisare e a cercare alternative più veloci ed economiche. Le tecnologie AI hanno fornito stime rapide e hanno consentito di evitare perdite di costi e tempo.
Efficienza del carburante
L’ottimizzazione delle rotte contribuirà inoltre a ridurre il consumo di carburante e gli sprechi, limitando i tempi di inattività e adottando alternative a minor consumo energetico. L’intelligenza artificiale e l’apprendimento automatico sono capaci di monitorare la quantità di carburante impiegato dalle navi e di proporre metodi per ridurne l’uso, al fine di migliorare la gestione delle risorse e delle spese. Inoltre, l’analisi del consumo di carburante può evidenziare procedure inefficaci, contribuendo al perfezionamento di tutti gli aspetti delle operazioni navali. Un maggiore rendimento del carburante contribuirà a ridurre le emissioni di carbonio, coadiuvando il raggiungimento degli obiettivi dell’IMO, e a contenere i costi. Nel futuro, ci si attende che i combustibili alternativi sostituiscano quelli tradizionali, come l’olio combustibile pesante (HFO), per ulteriormente potenziare le operazioni sostenibili.
La manutenzione predittiva
L’efficienza e la sicurezza delle navi dipendono in modo significativo dalla manutenzione adeguata. Gli equipaggi possono beneficiare di una maggiore efficienza in termini di tempo e carburante quando le loro attrezzature sono in ottime condizioni operative. Anche una leggera usura può influenzare l’intero sistema, costringendolo a lavorare troppo e causando un maggiore consumo di carburante ed energia, con conseguente aumento dei costi e dei consumi della nave. Un danno non rilevato può rappresentare un rischio per la sicurezza dei passeggeri e dell’equipaggio, creando problemi significativi.
L’intelligenza artificiale analizza le prestazioni delle apparecchiature mediante l’utilizzo di sensori al fine di rilevare potenziali problemi. Essa è in grado di avvisare gli operatori quando una macchina richiede ispezione e riparazione, segnalando variazioni anomale nel consumo di carburante, nell’uso di energia e nella produzione di calore. Poiché i membri dell’equipaggio hanno molteplici responsabilità, il monitoraggio delle attrezzature da parte dell’IA può migliorare la manutenzione delle stesse, aumentando la visibilità e la consapevolezza complessiva. Grazie all’utilizzo dell’intelligenza artificiale, siamo in grado di rilevare i problemi delle macchine prima che raggiungano un livello critico, evitando così interruzioni che potrebbero compromettere l’intera catena di approvvigionamento.
Il negozio online Distrelec offre una vasta gamma di sensori, tra cui quelli di temperatura, pressione, ottici e induttivi.
Gestione portuale
Le aziende di spedizione possono ottimizzare la pianificazione delle rotte delle navi attraverso l’impiego dell’analisi predittiva. Al fine di ottimizzare al massimo i loro viaggi, utilizzano i dati relativi agli scali portuali forniti dai sistemi della comunità portuale, includendo informazioni sulla destinazione, l’orario di arrivo, la rotta e la durata del viaggio. I vettori pianificano e riorganizzano gli arrivi basandosi sui dati sul traffico al fine di evitare congestioni e ridurre il rischio di collisioni.
Spesso, l’intelligenza artificiale collabora in sinergia con la robotica nel settore postale, poiché molti sistemi di IA includono componenti robotici che permettono alle macchine di svolgere compiti in modo autonomo. I processi basati sull’intelligenza artificiale possono ottimizzare lo spazio e la disposizione dei contenitori. Questi processi valutano le dimensioni e la forma dei contenitori, analizzano la configurazione di stoccaggio esistente e identificano la posizione ottimale per ciascun contenitore. Eventuali errori nel posizionamento dei contenitori possono essere rilevati e corretti per massimizzare l’utilizzo dello spazio.
Il gemello digitale, che rappresenta una mappa digitale completa di tutti i processi che si svolgono nel contesto portuale, costituisce una tecnologia fondamentale per ottimizzare l’efficienza del porto.
Gemelli digitali nell’evoluzione dell’industria navale
L’analisi dei dati e la sorveglianza dei sistemi sono rese possibili dalla convergenza tra il mondo virtuale e quello reale all’interno delle simulazioni. Questo approccio permette di evitare esiti inutili, ridurre i tempi di inattività, individuare nuove opportunità e pianificare il futuro. Il concetto di gemello digitale può sostenere l’industria marittima nell’adozione più efficace della digitalizzazione e nell’inaugurazione di una nuova era. La gestione della flotta, l’efficienza dei porti e il potenziamento dell’intera catena di approvvigionamento sono solo alcune delle aree notevolmente migliorate da questa tecnologia.
I gemelli digitali forniscono alle compagnie di navigazione, agli operatori portuali e ad altri utenti ambienti virtuali precisi per testare idee innovative, promuovendo l’innovazione nell’intero settore marittimo. Per saperne di più sull’applicazione dei gemelli digitali in altri settori, potete leggere il nostro articolo dedicato all’argomento qui.
Riflessioni sull’implementazione dell’intelligenza artificiale nelle operazioni di navigazione.
Nonostante i numerosi vantaggi derivanti dall’integrazione dell’IA nel settore marittimo, vi sono altresì alcune sfide che richiedono attenta considerazione per garantire il successo di questa transizione.
La sicurezza informatica
Con la digitalizzazione del trasporto marittimo e l’aumento dell’interconnessione tra navi, sistemi AI e macchinari autonomi, emerge un crescente rischio di minacce informatiche. A questo proposito, esistono numerosi regolamenti imposti dall’IMO, dall’UE e da organismi nazionali e regionali che obbligano gli armatori ad adottare sistemi di sicurezza informatica adeguati. Gli hacker potrebbero sfruttare l’opportunità di accedere a informazioni sensibili, disattivare le comunicazioni esterne della nave o alterare i sistemi di navigazione, con potenziali conseguenze dannose per l’equipaggio e la società. A seguire, vengono presentati alcuni esempi dei tipi di minacce informatiche che potrebbero concretizzarsi:
- Modifica dei dati della nave, tra cui posizione, velocità, nome, informazioni sul carico e rotta.
- Invio di informazioni meteorologiche false: ciò potrebbe costringere le navi a modificare la rotta per evitare condizioni meteorologiche inesistenti.
- Creazione di “navi fantasma”: queste navi fittizie appaiono come navi normali per le altre, ma in realtà non esistono.
- Possibilità di eseguire un attacco DoS (denial-of-service) sull’intero sistema incrementando la frequenza di trasmissione dei messaggi AIS (Automatic Identification System).
- Falsificazione dei segnali EPIRB (Emergency Position Indicating Radio Beacon) che attivano gli allarmi sulle navi circostanti.
- Rendere “invisibili” le navi esistenti.
Timore di essere sostituiti
L’intelligenza artificiale suscita l’idea che i lavoratori possano essere sostituiti dalla tecnologia, specialmente quando sono coinvolti robot ed elementi autonomi. I dipendenti possono provare ansia e preoccupazione a causa di questa paura latente. Il peggiore scenario possibile è che possano sabotare i programmi di intelligenza artificiale o esitare ad adottare questa tecnologia. Per garantire il successo delle iniziative legate all’IA, è fondamentale affrontare tali sfide attraverso un dialogo aperto e un adeguato processo di formazione.
Integrazione dei dati
Tutte le parti coinvolte in iniziative che comprendono diversi fornitori di servizi e catene di fornitura devono essere disposte a condividere dati e interfacce. Sebbene tali progetti collaborativi possano spesso massimizzare il potenziale di ottimizzazione per tutte le parti coinvolte, persuadere le parti esterne a condividere i propri dati può risultare un compito arduo.
Conclusione
Non è difficile comprendere come l’IA stia già avendo un impatto positivo sulle operazioni di spedizione e come possa offrire una gamma di vantaggi significativi al settore. I sistemi di intelligenza artificiale rendono le attività e i processi più gestibili per gli esseri umani, e questa capacità diverrà di inestimabile valore nel corso dell’evoluzione continua del mondo. Se saremo in grado di affrontare con successo le sfide legate all’integrazione dell’IA nel trasporto marittimo, allora questa iniziativa avrà sicuramente successo e verrà adottata dalle compagnie di navigazione per ridurre i costi, migliorare l’efficienza e raggiungere gli obiettivi stabiliti dall’IMO. Già molte innovazioni sono state implementate e, con prospettive affascinanti come l’introduzione delle navi autonome in prossimità, possiamo attendere che l’IA continui a fare grandi progressi nel settore marittimo.
