数字孪生技术对智慧港口建设会有哪些影响?未来数字化、软件技术发展的一个新趋势是什么?
过去的一年里国家对外经贸政策方针以及常态化疫情防控措施的实施持续对航运业产生影响,WBX也一直关注这些影响给行业带来的改变。为了给平台观众和参展方带来最新的市场讯息,提供优质的行业服务,帮助件杂货供应链企业创造新的价值,我们力邀行业思想领袖参与WBX国际件杂货运输展独家专访,洞察行业方向,引领行业发展,打造行业风向标,以期为行业从业者带来启示。
受访人简介
徐凯,博士、高级工程师,上海国际航运研究中心首席信息官、航运信息研究所所长,上海海事大学硕士生导师,兼任港航大数据实验室主任、航运创新联盟秘书长。长期从事港航信息化研究,包括港航领域的大数据、互联网+、物联网、区块链、人工智能等研究方向。
问:1、关于智慧港口最新的研究进展和研究实践,对件杂货港口有哪些值得借鉴的地方?
答:智慧港口它是由几个部分构成,港口最核心的主业就是在港口码头的智慧化的改造,主要是完成了一些从局部的自动化到全局一体的自动化的过程,从最初装卸货理货环节到闸口的智能识别、智能称重再到码头范围内的水平和垂直运输的这个自动化改造、远程控制最后把它们串联在一起进行有机的组织后通过智能化的编制计划、智能化的算法去调度和优化。整个码头我们现在的智能化和自动化的程度其实是远远地提高了,但是我们对智慧港口的理解不会仅仅局限在码头,它怎么实现自智能化自动化。实际上智慧港口的这个概念是要从码头的装卸主业延伸出来的,往外延伸可能就会涉及到港口以及他后方所服务的产业腹地,然后有大量的集疏运的网络怎么去优化?港城关系怎么改善?以及我后方的园区,怎么把我的服务有效的衔接过去?以上海港为例,在面向浙江、安徽等要辐射到的区域,先后地推出了口岸联动接线,比如你到苏州工业园区港的货物就可以视同抵达上海港。随着信息化的能力提升,还有很多比如说在应对疫情的特殊情况下,比如船边直提,包括我们把一些堆场箱子、集卡等服务资源前置到货源地,用各种方式提升港口对于后方的辐射能力,把港口物流一体化的服务能力大幅提升。第三个是我们围绕着港口的前端,面向船公司和船舶,我们为他提供更好的服务。比如船舶在进港之前可以更好的预约锚舶的泊位,或者预约作业的泊位,我们能够更高效地去提高利用率,同时我们可以让船舶在进港之前根据港口的拥堵情况调节航速。还有比如“Just in Time”这种服务就是我到了港口之后,除了货物的装卸地,它还更换船员、燃料补给、物料备件补给等非常重要的节点,所以它还有一系列的港口对船舶的海事服务只能在这里。这些方面我们以上海为例,推出了国内的首个物料备件的分类代码和目录,这个是通过上海市的地方标准在2022年推出的。这一系列的举措使得码头面向水的一侧,面向后方集输运的一侧以及码头的主业它都实现了智慧化。除此之外,码头是货物的集散地有大量的货物在码头是会发生交易的,是会有后方的物流园区的物流协作的。实际上以码头为单位、码头或者港口的电子商务能够提供一站式集成化的整合服务。也是很重要的,这些年在这些方面也有一些发展,包括但不限于基于码头背景的。比如秦皇岛煤炭交易市场或者是宁波舟山这边有这个大宗商品交易市场,它其实是在码头本身的功能基础上附带了交易属性的,它还可以帮助我们去改善码头本身的作业。那么这个时候码头就可以把自己保管的这些货物通过类似于仓单质押或者供应链金融的方式为他提供融资借贷,或者提货权的转移等包括无单放货这一系列的东西。这一类是属于商务层面的一种创新。他跟线下的作业就脱开了。所以一个智慧港口我觉得应该要包括这几个层面的智慧化才是一个完整的智慧化。当然我们现在的这个智慧化,如果要落到咱们件杂货码头其实路还是比较远的,因为件杂货物它的标准化程度比较低,件杂货码头货物的码放,一个堆垛应该怎么排布?怎么清点货物?其实是非常有技术含量的。未来这些经验能不仅仅是人懂,能够让无人机或者无人车通过空中的扫描就可以自动识别每个堆垛的堆存,能够做到智能理货。因为现在集装箱智能理货我们觉得已经一点都不稀奇了。但是对于件杂货能不能实现智能理货?这样对件杂货码头未来会更好一些,包括我在装船和卸船作业的时候能不能对于船图的布局进行扫描来看我的绑扎是不是到位?这些工作未来其实可以通过人工智能算法来辅助人们做得更好。除此之外像件杂货码头本身它有大量的这种特种运输的这个货物要从那里走,本身它作业危险性也是比较强的,所以未来智慧港口还有一个非常重要的作用就是我怎么来保证件杂货码头的生产作业的安全,未来在这个领域可能会让大家投入更多的力量。
问:2、关于智慧化和数字化,都会提到数字孪生技术,您觉得对于智慧港口的建设会起到什么样的作用?
答:数字孪生它其实是在一个虚拟的世界里面1:1的还原真实世界里的情况。要做完美的这个数字孪生要有几点,第一港口它从内部的数据的治理方面,它必须要把码头生产包括TOS系统、车辆信息、抵港船舶的信息、港口的气象信息,要做到非常好的集成,这就对这个港口他本身的数据治理能力提出了很高的要求。你只有真的把这些数据有效的掌控起来,才有可能奠定好一个做数字孪生的基础,在这个基础上把这些数据在一个虚拟的环境里面用VR技术进行场景还原。还原了以后你不用到码头现场去,你就可以看到每个箱子每个车他所处的位置,每一台吊机他的工作状态以及港口人员的分布情况,每一条停在那的船,它的信息你都是可以洞察到。如果只是徒有一个躯壳,这个还不能叫严格意义的数字孪生,顶多算是一个高级仿真沙盘。有了这个形之后,往往还需要它有实。实是什么意思呢?他能够根据这些数据和他现在建立的模型,推算和仿真未来发生的事情,能够在这个虚拟界面下达指令,而做一些最优化的模型,能够反向的去影响码头现场的作业。只有这样才是严格意义上的数字孪生。那数字孪生在港智慧港口中间到底能够发挥什么样的作用?我举几个例子:上海港集团上线了一个数字孪生的平台,号称是上海港所有的集装箱码头可以在同一个平台上实现全局的视角的洞察,它不仅可以看到上海所有的集装箱码头当前分布情况以及每个码头当前的吞吐量。当你把它进行缩放的时候它可以聚焦到某一个码头,实际堆存的几万个或者十几万个箱子。他当前的箱货信息,不仅可以知道车辆信息还可以对车辆未来可能出现的行驶路线进行规。如果做到这样相当于整个集团有一个统一指挥调度的操作系统。可以想象在这么多个码头之间进行协同调度的时候,类似的就是说你可以直接洞察到码头现在的情况,也可以通过现在掌握的数据对未来可能出现的情况进行预判。比如说会不会出现某个路段的拥堵,某一堆集装箱的货物他的作业频率比较高而其他的地方比较空闲 ,存不存在负载均衡的问题?有没有可能出现这个码头的内集卡够用了,但是另一个码头缺,可以调一些集卡过去,可以在全局范围内实现这样的审视和优化的时候,它的能力也是非常强的。也可以模拟出现事故以后,码头可能遭遇的情况,并且提前做好预案去防备的。我们并不是只想看到一个沙盘,而真的能够变成一个指挥调度使用的工具,能够变成整个港口,多个码头互相协作联动的一个大脑,这是我们希望能够在数字孪生中间达到的一种效果。
问:3、您觉得未来除了数字孪生、元宇宙等概念,还会有什么新的概念出现?
答:我最近比较关注的是超级自动化,我们过去理解自动化就是把简单重复的工作让机器替代人去做掉,那么超级自动化它是一个什么概念?它是要包括我们传统意义上经典的自动化也包括一些虚拟的自动化。比如说货代每天要打单子,跟客户去报价,制单,订仓。这些工作是非常简单重复的。通过像RPA这样子的自动化的技术可以在电脑软件里虚拟出来。这种自动化有真实的物理世界里面的港口机械的自动化,也有虚拟的,只在计算机里面用逻辑式的这种方法去做的一种自动化。第二就是某一个环节、步骤、某一个角色操作的自动化,这还不叫超自动化。超自动化它是跟企业内部的业务流程挂钩的,可以通过智能化的业务流程管理。我们知道企业内部都有ERP,当我们把ERP和能够自动作业的虚拟机器人都放到里面的时候,你会发现有一些环节,比如领导审批或者某某人核对,校对作业,二个人核对这个动作你设置了一个机器人,会自动比较不同的是知识库,然后过去有人完成的这个东西就可以把它串联在一个逻辑流程里面了,就是把一个业务分解成若干的流程,通过零代码或者D代码开发的方式。类似过去IT领域叫BPML流程自动化的一种方式,现在叫IBPM就是智能化流程。把我们司空见惯的那些环节串联起来的工作直接通过,不需要写代码,通过图形化的方式就把它变成一个操作程序。把10个机器人100个机器人按照一个业务逻辑给它串起来。离我们说的真正意义上的超级自动化就更进一步了。第三步是什么呢?我们所有的业务从受理开始,从需求产生开始放到线上去,通过自动化的方式做流程,也通过自动化的受理全部在线完成。那就意味着我们所有的步骤数据都会被留存和记录下来。然后通过智能的算法来分析你整个的流程堵点在哪里,哪些流程设置的不合理,你就可以去优化前面的流程并且出现资源分配矛盾的时候去决策。应该把资源分配给A还是分配给B,当你能够做到这个时候就实现了超级自动化。我觉得它还是一个比较接地气的东西,它无非是几个部分,一个就是原来的自动化,把实体的自动化以外加入了虚拟自动化就是RPA,第二就是他会做ERP系统,就BPML那套东西,它不是光是把人填Form表单操作,确认这些东西做成流程,它是把很多自动化的动作串到流程里去。第三他会利用OCR、NLP等技术来对沉淀的数据进行分析,并且用大数据算法,加入智能决策算法来拿数据来指导你去改进业务。这些全部都做下来,实际上我们对于实现智慧港口肯定是有非常大的裨益。我最近也了解到国内有一家公司在宣称他是国内首家超级自动化的公司,也很期待他们是不是真的在这方面能做出点东西来。但是我觉得因为这个概念不是国内提出的,这个概念是Gartner在18,19年的时候提出来的,提出来了以后我们19年的全球港航信息化发展报告中间,我就有把它列入到我们未来信息化的数字化的发展趋势中间。过去几年我也一直在跟踪这个发展,我现在发现在全世界范围内这样的技术越来越成熟了,过去我们都认为To B领域的商业软件,最牛的是用金碟或者SAP这样的公司,因为他们管的是财务,但是据说在国际上现在现在有一家叫做Infor的公司,他是做相当于EDI的,相当于业务链上下游串联起来的信息对接,我们可以理解他在做一些类似于超自动化的事情。现在据说这家公司它的发展已经超越了SAP了,就是这可能让我们看到了未来To B领域的市面上企业级领域的这个数字化,软件技术发展的一个新趋势。我认为它的价值是非常大的,所以大家也可以关注一下超自动化这个概念。
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2023年6月29-30日 | 上海世博展览馆
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