Embora os portos adotem a automação mais lentamente que outros setores , como mineração e armazenamento, o ritmo está começando a acelerar. Os portos automatizados são mais seguras que os convencionais. O número de interrupções relacionadas ao homem diminui e o desempenho se torna mais previsível. No entanto, as despesas iniciais de capital são bastante altas e os desafios operacionais - escassez de recursos, dados insuficientes, operações isoladas e dificuldade em lidar com exceções - são muito significativas. Pesquisa indica que, embora as despesas operacionais diminuam, o mesmo ocorre com a produtividade e os retornos sobre o capital investido atualmente são mais baixos do que a norma do mercado.
No entanto, os portos automatizados bem-sucedidas mostram que um planejamento e gerenciamento cuidadosos podem superar essas dificuldades: as despesas operacionais podem cair de 25 a 55% e a produtividade, de 10 a 35%. E, a longo prazo, esses investimentos abrirão caminho para um novo paradigma - denominado Porto 4.0 - a mudança do operador de ativos para o orquestrador de serviços, parte de uma transição maior para a Indústria 4.0, ou ganhos de eficiência permitidos digitalmente em toda a economia mundial. A porto 4.0 gerará mais valor para operadores portuários, fornecedores e clientes, mas esse valor não é distribuído proporcionalmente entre os portos e a comunidade portuária . Modelos de negócios e formas de colaboração inovadores serão necessários para realizar essa visão.
A difícil economia da automação portuária
O primeiro porto automatizado de contêineres foi desenvolvido na Europa no início dos anos 90. Desde então, muitos portos - mais de 20 nos últimos seis anos - instalaram equipamentos para automatizar pelo menos alguns dos processos em seus terminais (consulte a barra lateral, “O que é automação para os portos?”). Quase 40 portos semi ou totalmente automatizados agora fazem negócios em várias partes do mundo, e as melhores estimativas sugerem que pelo menos US $ 10 bilhões foram investidos em tais projetos.
O momento provavelmente se acelerará: são esperados US $ 10 bilhões a US $ 15 bilhões adicionais nos próximos cinco anos.
Diante disso, os terminais de contêineres parecem lugares ideais para automatizar.
O ambiente físico é estruturado e previsível. Muitas atividades são repetitivas e diretas. Eles geram grandes quantidades de dados prontamente coletados e processados.
Melhor ainda, o valor da automação inclui não apenas economia de custos, mas também ganhos de desempenho e segurança para portos e empresas que fazem negócios lá.
No entanto, os portos estão se movendo mais lentamente que os setores com complexidades comparáveis (Figura 1), em parte porque a economia de automatizá-los não atendeu às expectativas. No setor de mineração, que também é orientado por processos e intensivo em ativos, alguns dos pioneiros em automação aumentaram os custos e a produtividade em 20 a 40%. Nos negócios de armazenagem, as melhorias foram estimadas em 10 a 30%. Os fabricantes de carros e caminhões também automatizaram com êxito processos complexos, e alguns dos equipamentos utilizados, como veículos guiados automaticamente e robôs de manuseio de materiais, são altamente relevantes para os portos.
No entanto, a pesquisa recente com líderes do setor indica que o desempenho no mundo real da maioria dos terminais automatizados não aumenta suficientemente em todos os aspectos materiais. A segurança melhora, o número de interrupções relacionadas ao homem (como mudanças de turno) diminui significativamente e o desempenho se torna mais previsível. Mas os profissionais que respondem à pesquisa pensam que esses terminais , especialmente os totalmente automatizados, são geralmente menos produtivos do que as contrapartes convencionais. O retorno do capital investido dos ativos em alguns portos automatizados está aquém de até um ponto percentual da norma da indústria, de cerca de 8%.
O que a pesquisa mostra
Para determinar o status atual e as perspectivas futuras da automação de terminais de contêineres no setor portuário, a McKinsey organizou um fórum em conjunto com o Shanghai International Port Group e realizou uma pesquisa em 2017, pouco antes de o Porto de Xangai lançar um terminal totalmente automatizado. Reunimos as respostas de mais de 40 participantes dos principais portos da China, Europa, Oriente Médio, Cingapura e Estados Unidos; fornecedores globais de equipamentos e software de automação; e acadêmicos, empresas portuárias de gestão de ativos e empresas de transporte. Mais de três quartos dos participantes eram executivos seniores ou gerentes de alto nível.
A pesquisa mostrou claramente que a automação se tornou uma tendência. 80% dos entrevistados esperam que, nos próximos cinco anos, pelo menos metade de todos os projetos portuários greenfield sejam semi ou totalmente automatizados. 35% acreditam que a proporção de portos automatizados aumentará acima de sete em dez.
Projetos Brownfield - a conversão total ou parcial de terminais convencionais existentes - provavelmente ganharão impulso em breve: mais da metade dos participantes espera pelo menos 50% dos 50 principais portos iniciarão planos de modernização ou adicionarão equipamentos automatizados durante os próximos cinco anos.
Mas a pesquisa também mostrou claramente que o retorno do investimento da automação portuária exige atenção de operadores portuários e investidores. Os investimentos iniciais de capital são altos. Estimamos que, para justificar esses investimentos, as despesas operacionais de um terminal greenfield automatizado teriam que ser 25% menores do que as de um terminal convencional ou a produtividade teria que subir 30%, enquanto as despesas operacionais cairiam 10 %.
Os entrevistados esperam que a automação reduza as despesas operacionais em 25 a 55% e aumente a produtividade em 10 a 35%, de acordo com nossas estimativas do que é possível. Hoje, porém, essas expectativas geralmente não são atingidas, especialmente em projetos totalmente automatizados. Nossa pesquisa indica que as despesas operacionais em portos automatizados realmente diminuem, mas apenas de 15 a 35% .
Pior, a produtividade cai de 7 a 15%. Um executivo de uma operadora portuária mundial nos disse, por exemplo, que em terminais totalmente automatizados, o número médio de movimentações brutas por hora para guindastes de cais - um indicador importante de produtividade - está na casa dos 20 . Em muitos terminais convencionais, está na casa dos 34 . Com números como esses, a automação não pode superar o ônus das despesas iniciais de capital.
Barreiras e soluções
As respostas à nossa pesquisa sugerem que as principais barreiras (em ordem decrescente de importância) são recursos, qualidade dos dados, operações isoladas e o tratamento de exceções.
Falta de recursos
Os entrevistados com experiência anterior em automação dizem que o principal problema é preencher as posições técnicas especializadas necessárias ; eles acrescentam que mesmo engenheiros experientes podem levar até cinco anos para treinar. Muitos portos aparentemente subestimaram o desafio de adquirir os recursos necessários, especialmente no planejamento e implementação. Os operadores portuários e terminais devem, portanto, intensificar seus esforços para adquirir talentos e desenvolver esses recursos.
Má qualidade dos dados
Como as organizações de outros setores, os portos descobrem que silos de dados e falta de padrões de dados são problemas básicos na automação. Muitas entrevistas com gerentes de operações portuárias indicam claramente que a qualidade dos dados e a análise de dados não são suficientemente fortes para executar terminais automatizados com eficiência.
Por quê? A primeira razão é que a falta de um pool de dados estruturado e transparente dificulta o monitoramento e o diagnóstico das operações e desempenho do equipamento rapidamente. Segundo, os padrões, formatos e estruturas dos dados podem estar desalinhados ou até mesmo ausentes, para que as portas não possam coletar e trocar dados com eficiência.
Os aplicativos de infraestrutura de dados têm um enorme potencial.
Eles podem ajudar a prever e prever a demanda e os padrões de chegada e partida de navios contêineiros. Eles podem agendar a manutenção do equipamento para obter a disponibilidade ideal, alocar equipamentos e equipe da linha de frente e ajustar a alocação em tempo real. Eles também podem usar a inteligência da máquina para tornar os planos cada vez mais precisos. A padronização dos dados para que possam ser utilizados dessa maneira ajudará a tornar as portas e terminais mais eficientes. As portas não estão apenas se tornando mais conscientes dessa realidade, mas também estão começando a atualizar e harmonizar seus sistemas operacionais de terminal. No entanto, as configurações de TI da maioria dos operadores de terminais permanecem fragmentadas.
Operações isoladas
Quebrar silos entre funções é sempre um desafio, mas é especialmente difícil para as portas: o princípio básico da automação é a orientação do processo, que requer integração em toda a cadeia de processos do terminal de ponta a ponta e interfaces importantes.
Os terminais automatizados, ao contrário das convencionais, não podem conter problemas em funções individuais ou etapas do processo. Portanto, eles devem garantir uma estreita colaboração entre atividades que vão desde operações marítimas a movimentos de guindastes até o controle de pátios e gates.
Manipulando exceções
Muitos portos acham que as exceções são o maior desafio para aumentar a produtividade. Mais de 60% dos operadores de nossa pesquisa concordam que, quando os portos têm um grande número de exceções, o provável culpado é uma abordagem equivocada para automatizar processos manuais. Tais terminais pulam uma etapa importante: simplificando processos antes de automatizá-los. Portanto, esses processos permanecem pesados mesmo depois de configurados por sistemas automatizados.
O caminho a seguir
Nenhuma rota levará todas os portos para o futuro automatizado, mas nosso conhecimento dos principais portos automatizados revelou princípios gerais que podem ser considerados.
Crie recursos prontos para automação.
Como já observamos, a automação portuária não deve apenas executar processos antigos com novos equipamentos automatizados. O primeiro passo é redesenhar o modelo operacional. Os operadores portuários devem começar com uma folha em branco enquanto pensam em todos os processos do começo ao fim, em silos funcionais. Os processos reprojetados sugerirão a estrutura organizacional e os recursos necessários, incluindo dados, a interface homem-máquina e a infraestrutura técnica.
Estabeleça um forte plano de governança e comunicação do projeto - e execute com disciplina. Os projetos de automação requerem uma ampla variedade de recursos em áreas como operações de terminal, engenharia técnica, engenharia de software e integração de sistemas. Um ambiente de projeto colaborativo é essencial, assim como a entrada antecipada de partes interessadas, como clientes, acionistas, representantes do trabalho, líderes de operações, equipe técnica, fornecedores e especialistas externos.
Deixe tempo suficiente para testes, operações a seco e testes de produção. Um ciclo normal do projeto pode envolver de 3.000 a 5.000 registros de incidentes com os quais os usuários do terminal e do porto devem lidar coletivamente, além de meses de esforços de estabilização. Ao longo da jornada, o caso da mudança deve ser comunicado com atenção e as partes interessadas devem ser cuidadosamente gerenciadas. Lembre-se também de que a intensidade de capital da automação portuária tem implicações na economia dos projetos e no custo contínuo de implementação, manutenção e operações. Por isso, exige uma conscientização do custo total de propriedade e uma execução disciplinada.
Defina um roteiro para obter valor da automação.
As concessões de portos têm cronogramas, portanto, é importante perceber os benefícios da automação em um ritmo razoável. Desenvolver o business case para investimentos e apoiá-lo com sólidos objetivos de produtividade, custo e implementação. Em seguida, monitorar o desempenho para rastrear a captura de valor. Uma abordagem passo a passo provavelmente funcionará melhor do que um impulso do “big bang” para uma transformação total em um golpe poderoso.
Crie e atualize continuamente seu ecossistema de tecnologia.
As funções técnicas não apenas suportam a automatização, mas também controlam o esforço para melhorar sua produtividade e retorno de ativos. Um portfólio adequado de fornecedores de tecnologia internos e de terceiros equilibra o controle estratégico de importantes vantagens competitivas contra a necessidade de acompanhar os últimos desenvolvimentos. A escolha das tecnologias deve refletir as necessidades de negócios do porto e de seus clientes, não a curiosidade intelectual da equipe técnica.
Incorpore dados externos ao seu sistema de automação. Um dos principais benefícios da automação é o desempenho consistente e previsível. Em um mundo perfeito, as máquinas não executariam nada, exceto instruções. Porém, variáveis operacionais além dos terminais - por exemplo, a chegada de caminhões, alimentadores e navios - também são elementos importantes de desempenho; navios, por exemplo, podem chegar ou partir significativamente mais cedo ou mais tarde do que o planejado. Um porto automatizado avança deve levar essas variáveis (normalmente disponíveis por meio de dados externos) em seus sistemas de automação, para que seja flexível o suficiente para lidar com as mudanças dos clientes e desbloquear o potencial de seu investimento em automação.
Além das máquinas automatizadas
Ao longo dos anos, os portos evoluíram através de vários modelos básicos de operação. No que chamamos de Porto 1.0 (“gerenciamento por herói”), eles adotam peças de máquinas individuais, como guindastes de pátio, enquanto os trabalhadores vinculam etapas de processo individuais e operações diretas de pátio. As operações orientadas ao processo que definem o Porto 2.0 (“gerenciamento por processo”) exigem uma abordagem orientada ao processo: as portas controlam as etapas desses processos através de um sistema operacional terminal, enquanto os operadores tomam a maioria das decisões na torre de controle central. O porto 3.0 (“gerenciamento por exceção”) é uma progressão do porto 2.0: equipamentos e algoritmos automatizados executam e otimizam processos, deixando os humanos descartarem exceções.
https://www.mckinsey.com/industries/travel-transport-and-logistics/our-insights/the-future-of-automated-ports#
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