5 technologies pour aider à construire les ports de l’avenir
Comment les réseaux privés sans-fil jettent les fondations des ports intelligents.
À la suite de la pandémie de COVID-19, les perturbations des chaînes d’approvisionnement sont devenues une réalité. Au centre de la distribution et de la logistique mondiales, les ports continuent de subir des interruptions liées à la main-d’œuvre, aux conditions météorologiques et à des événements mondiaux qui ont une incidence directe sur les activités et la rentabilité. Plaque tournante pour plusieurs types de transports (maritime, ferroviaire, par camion), les opérations portuaires devront être conformes à une réglementation environnementale plus stricte, alors que le gouvernement et le public mettent l’accent sur la durabilité.
Les opérateurs portuaires ont réalisé d’importants progrès au chapitre de l’efficacité opérationnelle. En effet, ils ont amélioré leur rendement en tirant parti d’un ensemble de technologies qui comprennent l’Internet des objets (IdO), l’intelligence artificielle (IA) et l’informatique en périphérie. Bien qu’il existe une diversité de solutions, elles reposent toutes sur la connectivité omniprésente.
Les ports sont de grandes zones qui créent des conditions difficiles pour les signaux sans-fil, comme des piles de conteneurs. Avec l’arrivée de la technologie 5G, des communications sans fil sécurisées et fiables peuvent offrir la connectivité requise, alors qu’un réseau privé sans-fil peut assurer son accessibilité dans tout le port.
Nous allons explorer 5 cas d’utilisation qui peuvent accélérer la création des ports de l’avenir :
- Automatisation et contrôle à distance
- Protection des travailleurs et travailleuses
- Maintenance prédictive
- Surveillance et livraison par drone
- Interopérabilité du transport intermodal
1. Automatisation et contrôle à distance
L’automatisation et le contrôle à distance font partie des opérations portuaires depuis un certain temps. Cela concerne principalement les portiques montés sur rails et automatisés (généralement utilisés pour assurer le transfert horizontal de conteneurs d’un quai à une aire d’entreposage) ou des portiques à pneus sur des réseaux de balises complexes. Certains ports ont également utilisé des véhicules à guidage automatique sur les réseaux de transpondeurs. Cet équipement nécessite des communications à très faible latence, puisque l’opérateur à distance ou le logiciel qui contrôle l’équipement doit pouvoir réagir presque instantanément à chaque situation. Le contrôle à distance peut également avoir besoin d’une fonction de traitement des vidéos captées par les caméras sur l’équipement (par exemple, un portique automatisé à pneus peut compter jusqu’à 15 caméras).
De nos jours, cet équipement est généralement connecté à une combinaison de câbles à fibre optique et de réseaux WiFi. Il est difficile d’étendre les câbles physiques ou les réseaux de balises qui font fonctionner l’équipement, ce qui pose problème lorsqu’un port souhaite modifier ou remplacer l’équipement en question. De plus, ces câbles ou réseaux n’ont pas la souplesse pour s’adapter facilement aux conditions et aux besoins changeants.
Les avancées techniques en matière de capteurs, de logiciels et d’informatique en périphérie et en nuage ont grandement élargi le rôle que l’automatisation peut jouer. Toutefois, ces avancées nécessitent absolument une faible latence réseau. Par exemple, l’automatisation des portiques à pneus signifie que la latence et l’instabilité doivent être réduites au maximum. L’équipement automatisé et télécommandé en tous genres nécessite une large bande passante pour transmettre des données opérationnelles et les données des capteurs, une connexion fiable pour assurer la continuité des opérations et une sécurité éprouvée pour protéger l’intégrité des activités portuaires.
Un réseau privé sans-fil (RPSF) peut répondre à tous ces besoins, en fournissant dans tout le port une couverture optimisée pour une latence ultrafaible et une capacité de liaison ascendante améliorée. Cette technologie peut libérer l’équipement du câblage et des réseaux de balises, ce qui rend viable l’automatisation ou la direction à distance des opérations dans le port.
2. Protection des travailleurs et travailleuses
Les ports sont en activité à toute heure et quelles que soient les conditions météorologiques. Les travailleurs et travailleuses portuaires doivent effectuer des tâches exigeantes dans ce contexte. Ils travaillent à proximité de cargaisons lourdes, de machinerie automatisée et de marchandises potentiellement dangereuses. Assurer la sécurité de ces équipes est une priorité pour tous les ports.
Offrir une couverture sans-fil dans l’ensemble de la zone portuaire peut favoriser des opérations plus sécuritaires. La technologie prêt-à-porter, l’équipement de protection individuelle (EPI) intelligent, les capteurs connectés et les appareils de communication peuvent permettre aux opérateurs de savoir en tout temps l’endroit où se trouve le personnel. De plus, l’EPI intelligent peut surveiller les signes vitaux, signaler un cas de blessure ou une personne immobile. Les capteurs peuvent surveiller les dangers comme les gaz dangereux et alerter le personnel si un danger est perçu. Les opérateurs peuvent coordonner les déplacements des équipes et des machines, et utiliser le géorepérage pour émettre des alertes sur les zones achalandées.
Un RPSF est idéal pour offrir une couverture sans-fil omniprésente et capable de rejoindre le personnel, où qu’il se trouve au port. Un réseau privé peut être conçu pour répondre aux particularités des endroits difficiles d’accès et des nombreux éléments en constant changement pour que les travailleurs et travailleuses puissent garder le contact, et ce, partout où leurs activités les mènent.
3. Maintenance prédictive
Traditionnellement, l’équipement portuaire est entretenu selon des horaires fixes. C’est encore le cas dans de nombreux ports sinon la plupart. On évalue l’état de certains équipements en surveillant la température ou les vibrations, mais cette tâche est souvent exécutée manuellement par le personnel d’exploitation du port.
Aujourd’hui, les capteurs connectés peuvent améliorer grandement les capacités de surveillance de l’état de l’équipement et rendre la maintenance prédictive plus précise. On peut surveiller à distance des facteurs comme la température et les vibrations pour de nombreux actifs portuaires, notamment les grues, les véhicules à guidage automatique et les piles de conteneurs.
Des analyses poussées qui sont effectuées par les modèles d’apprentissage machine et l’intelligence artificielle peuvent établir un point de référence pour aider à déterminer les éventuelles défaillances d’équipement. Lorsqu’une anomalie est détectée – comme un détecteur de vibrations qui détecte des mouvements inhabituels –, on peut dépêcher une personne pour examiner la situation et régler le problème.
Cette surveillance proactive permet non seulement de prévenir des défaillances potentielles, de réduire les temps d’inactivité en raison de travaux de maintenance non planifiés, en plus d’aider à optimiser le rendement de l’équipement portuaire. Grâce à la surveillance constante de l’état des moteurs et des composants mécaniques, il est possible d’élaborer des calendriers de maintenance très précis. Ils permettent d’affecter les ressources là où elles sont vraiment nécessaires.
Avec l’intelligence artificielle et les logiciels d’apprentissage machine en périphérie, on peut consigner, mettre à jour et analyser les données provenant de divers équipements pour permettre à des outils prédictifs évolués de réduire les temps d’inactivité de l’équipement, en économisant de l’argent et en prolongeant son cycle de vie. Une fois de plus, un RPSF est idéal pour offrir une couverture avec la portée et la densité requises pour la maintenance prédictive.
4. Surveillance et livraison par drone
Généralement, les ports doivent livrer des documents aux bateaux avant qu’ils atteignent le quai. C’est traditionnellement fait en envoyant un remorqueur ou une chaloupe au bateau, même lorsqu’une seule enveloppe ou un seul document est tout ce qui est requis. Lorsqu’un bateau accoste, le personnel portuaire doit s’assurer que l’embarcation n’a pas été endommagée. Cela nécessite habituellement une inspection visuelle, du moins en partie, par le personnel.
La sécurité représente un autre défi commun pour les ports. Non seulement les vols de cargaisons diminuent les profits d’un port, mais ils entraînent également d’autres interruptions de sa chaîne d’approvisionnement,
Heureusement, les drones peuvent aider à résoudre ces deux problèmes. Dotés de caméras qui activent la vision artificielle et des capteurs 3D, ils peuvent être reliés par des réseaux sans-fil pour inspecter les bateaux qui arrivent et collecter des données en temps réel sur les événements et les conditions liés aux installations portuaires.
L’emploi de drones permet au personnel d’en faire plus avec ses ressources actuelles. Au lieu de dépêcher des travailleurs ou des travailleuses pour examiner les bateaux ou réagir à des alertes, on peut utiliser les drones pour recueillir des données et les transmettre au personnel ou à un logiciel d’analytique avancée. Cette technologie aide à détecter les dommages aux bateaux et à identifier les personnes non autorisées ou les véhicules qui se déplacent dans les environs du port. Les drones peuvent simultanément réduire les émissions de gaz à effet de serre, protéger la sécurité du personnel et réduire les coûts.
Un RPSF permet aux caméras de drone de capter des vidéos en haute résolution, fournit des données précises sur le positionnement et offre une latence ultrafaible pour permettre aux opérateurs à distance de réagir rapidement. Cela réduit le temps consacré à la surveillance et l’inspection, libérant ainsi des ressources pour d’autres tâches clés.
5. Interopérabilité du transport intermodal
Au plus fort de la pandémie, lorsque les problèmes de chaîne d’approvisionnement étaient les pires, les entreprises ont commencé à insister sur une plus grande transparence dans leur chaîne. Elles souhaitaient savoir où se trouvaient les marchandises dont elles avaient besoin afin de pouvoir prendre d’autres dispositions au besoin. De nombreux ports travaillent encore avec des formulaires papier. Pour leurs partenaires de transport intermodal, cette façon de faire a rendu difficile, voire impossible la communication à leur clientèle de l’information demandée.
La numérisation de l’information peut aller bien au-delà de la transformation d’un formulaire papier à un formulaire électronique (bien que cette étape puisse également être effectuée beaucoup plus facilement avec un appareil portatif connecté à distance qui peut être consulté et mis à jour partout dans la zone portuaire). Des connexions en temps réel à l’ensemble des actifs clés du port – grues, portiques à pneus, conteneurs, transport par rail et par camion – permettent d’assurer l’accessibilité en tout temps à des données précises. Les appareils portables peuvent non seulement traiter des formulaires, mais également offrir la fonction Appuyer pour parler et même des capacités vidéo et photo pour que les travailleurs et travailleuses puissent échanger des données avec le personnel d’exploitation du port.
Ce portrait très précis et mis à jour presque instantanément peut également contribuer à améliorer l’efficacité de l’échange de marchandises entre les bateaux, les trains et les camions, en stimulant davantage la circulation fluide des marchandises. Le fait d’éliminer la surveillance et l’identification manuelle d’un volume important de véhicules qui utilisent les ports permet aussi d’accroître la sécurité et l’efficacité des opérations.
Un réseau privé sans-fil est idéal pour offrir le type de large bande passante omniprésente et la connectivité très fiable requis dans ce cas.
Conclusion
Pour profiter des avantages de tous les cas d’utilisation abordés ici, un port peut déployer un seul réseau : un RPSF. Rassembler ces nombreuses technologies opérationnelles dans un seul réseau accroît l’efficacité des opérations en réduisant le nombre et les types de réseaux qui doivent être maintenus et facilite la diffusion des données pour des applications variées. En outre, une fois qu’un réseau privé est mis en place, il peut être élargi et adapté pour encore plus de cas d’utilisation et faciliter encore plus l’intégration avec des partenaires intermodaux.