Portos Inteligentes – o Aumento da Produtividade com o uso das Tecnologias da Indústria 4.0 (V.7, N.10, P.2, 2024)

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Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção – PGEPR (CECS)

Diversos portos europeus já estão na categoria denominada portos inteligentes (smart ports) e isto permite que as operações logísticas portuárias sejam mais produtivas e acima de tudo, contribui com o meio ambiente, eliminando ou minimizando ao máximo a emissão de gases poluentes na atmosfera, assim como não contaminando o solo e a água, onde o porto está localizado, cidade.
Um porto inteligente utiliza tecnologias provenientes da Indústria 4.0 e com isso aumenta o desempenho no gerenciamento da cadeia de suprimentos dos produtos que passam por ele. Mais de 80% das mercadorias transportadas no mundo, passam pelos portos, o transporte marítimo é responsável por uma gama enorme de produtos que circulam e são consumidos em diversas parte do mundo, seja pelo consumidor final ou por empresas. Sendo assim, toda a atenção nas operações logísticas portuárias, visando a redução do tempo dos processos logísticos, assim como a eficiência e eficácia no sistema operacional contribui para que produtos cheguem mais rapidamente ao seu destino final, com maior confiabilidade no nível de serviço prestado por um porto (MOURA, 2020).
Os portos considerados inteligentes visam também a economia de energia e o uso de energias renováveis. Eles primam por eliminar a emissão de poluição sonora, do ar, do solo e da água. O uso de sensores em seus terminais portuários, colaboram para a coleta de dados em tempo real e com isto permitir que especialistas da área de Data Science and Analytics transformem os dados em informações estratégicas, para tomada de decisão.
Um navio possui uma janela de tempo para ficar atracado em um porto. Isto significa que é pré-determinado um período estimado de tempo que ele possa ficar num terminal portuário para ser carregado/descarregado de mercadorias a serem transportadas. Quando ele ultrapassa esta janela de tempo programada para ele ficar num porto, realizando a operação de carregar e descarregar, é necessário pagar uma penalidade financeira, que depende muito do tipo de contrato realizado com o afretador da embarcação. Esta penalidade está relacionada com o tempo a mais que o navio teve que ficar num terminal portuário, isto implica em dias, horas minutos. Este sistema de atraso na janela de tempo, penalidade financeira, no transporte marítimo é denominado demurrage. O custo relacionado com as operações logísticas de carregamento de descarregamento de um navio é grande. Portanto, cumprir os prazos adequadamente para descarregar e carregar os navios é um fator muito importante nos portos.
Desta forma, as tecnologias da Indústria 4.0 contribuem para que estas janelas de tempo dos navios sejam realizadas, conforme o planejamento das operações portuárias, evitando atrasos desnecessários na cadeia logísticas dos produtos transportados.
A figura 1 apresenta o fluxo de uma operação portuária. A seguir é descrito o significado de cada etapa deste processo:
ETA: Estimated Time of Arrival (tempo estimado de chegada de um navio num porto).
ETB: Estimated Time of Berthing (data e hora estimada para atracação do navio no terminal portuário. Período que acontece as operações de carregamento e descarregamento de produtos do navio).
ETC: Estimated Time of Completion (data e hora estimada em que o carregamento e o descarregamento será finalizado).
ETD: Estimated Time of Departure (data e hora estimada para a partida do navio do terminal portuário).
ETS: Estimated Time of Sailing (tempo estimado de navegação, indica a hora prevista para a partida de um navio de um porto específico e no transporte marítimo este tempo também é semelhante ao ETD).

Figura 1: Fluxo de Operações Portuária.

Assim, o uso de um sistema integrado de informações entre navios e portos, assim como o uso de tecnologias como a Internet das Coisas (IoT), dos sensores etc., permitem que os portos inteligentes possam programar as atividades dos terminais portuários, com o uso de recursos físicos, de forma otimizada, para que as embarcações/navios não ultrapassem estes tempos programados para carregamento e descarregamento e assim não interferir negativamente, no gerenciamento da cadeia de suprimentos integradas dos produtos/mercadorias que passam em seus terminais portuários (YAU, 2020).
O sistema de simulação também e bem utilizado nas operações de atracamento e desatracamento das embarcações/navios. Utiliza-se muito os modelos de simulação de eventos discretos para melhorar o sistema operacional dos terminais de contêineres, por exemplo. Estes modelos de simulação permitem otimizar o planejamento das operações de carregamento e descarregamento dos navios, assim como o armazenamento de contêineres nos pátios.
Outro tipo de simulação utilizado pelas empresas é no treinamento dos colaboradores na operação de uso dos portêineres (STS – Ship to Shore Crane). O STS é o equipamento utilizado para carregar e descarregar os contêineres dos navios, conforme mostra a figura 2. O uso da realidade aumentada permite fazer simulações das operações de carregamento e descarregamento de contêineres dos navios (GODOY, MOURA, 2023).

Figura 2: STS utilizados para carregar e descarregar os contêineres dos navios.

O uso de processos digitalizados também são um grande diferencial competitivo para os portos inteligentes, aumentarem sua produtividade e reduzirem os tempos de atracamento dos navios em seus terminais portuários. O investimento em tecnologias digitas e automação visa aumentar o fluxo das informações e agilizar os processos. A implementação de sistemas automatizados de manuseio de contêineres é um exemplo, assim como o gerenciamento de tráfego inteligente e monitoramento em tempo real das movimentações de cargas que passam nos terminais portuários (YAO et al., 2021).
A implantação de uma plataforma denominada PCS (Port Community System), com o intuito de centralizar a comunicação digital e a colaboração entre os players (importadores, exportadores, portos, órgãos fiscalizadores, agentes marítimos, operador e terminais portuários) envolvidos nas operações portuárias é um elemento real destas mudanças. O sistema permite a troca eficiente de informações, documentação eletrônica e coordenação perfeita entre autoridades portuárias, linhas de navegação, alfândega, operadores de terminais e outras entidades relevantes. Este sistema permite reduzir os custos das operações logísticas portuárias, assim como o tempo de trâmite de documentação, que está atrelado diretamente a janela de tempo que uma embarcação/navio pode ficar num determinado porto.
Portanto, o uso de tecnologias da Indústria 4.0 é uma aliada para o aumento de produtividade e nível de serviços dos portos mundialmente. A análise de dados coletados em temo real é um desafio que os portos estão enfrentando atualmente e este fator também colabora para melhorar a eficiência e eficácia das operações logísticas portuárias.

Referências:

• MOURA, D. A. Indústria 4.0 – Análise de Operações Portuárias em Terminais de Contêineres. XXVII Simpósio de Engenharia de Produção. Bauru-SP, 2020.
• GODOY, P. B. B.; MOURA, D. A. Porto inteligente (Smart Port) – a logística 4.0 sustentável. XXX Simpósio de Engenharia de Produção. Bauru-SP, 2023.
• YAO, H.; XUE, T.; WANG, D.; QI, Y.; SU, M. Development Direction of Automated Terminal and Systematic Planning of Smart Port. IEEE 2nd International Conference on Big Data, Artificial Intelligence and Internet of Things Engineering (ICBAIE), Nanchang, China, 2021.
• YAU, K. -L. A.; PENG, S.; QUADIR, J.; LOW, Y. -C.; LING, M. H. Towards Smart Port Infrastructures: Enhancing Port Activities Using Information and Communications Technology. IEEE Access, vol. 8, pp. 83387-83404, 2020.