Làn sóng chuyển đổi số ngành vận tải biển

Số hóa vận tải biển có bắt kịp xu hướng?

Hoạt động vận tải biển đầu tiên có từ cuối thiên niên kỷ thứ 5 trước Công nguyên và kể từ đó, vận tải biển không ngừng phát triển. Ngày nay, thị trường vận tải biển trở thành yếu tố cốt lõi của mọi ngành và sẽ không ngừng tăng trưởng để đáp ứng một thế giới gia tăng dân số nhanh chóng. Theo Tổ chức Hàng hải quốc tế, hơn 90% thương mại trên thế giới được vận chuyển bằng đường biển. Đây là cách hiệu quả nhất để di chuyển hàng hóa và nguyên liệu thô trên khắp thế giới.

Nhu cầu số hóa của hàng hải ngày càng tăng trong môi trường ảo linh hoạt và trước áp lực giảm chi phí. Ngày nay, một chiếc tàu có thể hoạt động như một văn phòng từ xa, hiện đại hơn, lớn hơn và nhanh hơn nhiều để vận chuyển hàng hóa từ nơi này sang nơi khác trên thế giới trong một khung thời gian ngắn hơn.

Nhìn lại lịch sử số hóa trong ngành vận tải biển, nhiều nhà kinh doanh trước đây sử dụng bảng tính, điện thoại hoặc Yahoo. Vào những năm 90, các hệ thống hàng hải hoàn chỉnh đầu tiên đã có sẵn và do đó, quá trình phát triển vận chuyển kỹ thuật số vẫn tiếp tục. Các công ty có thể hoàn thành các đánh giá phức tạp và xác định tốt hơn các cơ hội và rủi ro kinh doanh.

Tuy nhiên, đồng xu nào cũng có hai mặt. Vì thị trường vận tải biển rất phức tạp, chỉ có một số ít nhà cung cấp phần mềm có thể cung cấp sản phẩm phù hợp cho ngành hàng hải. Điều này dẫn đến sự tập trung thị trường và cuối cùng là tồn tại tình trạng thị trường độc quyền có tác động tương đương đến việc định giá loại giải pháp phần mềm này. Nhiều lĩnh vực khác đã quyết định chuyển môi trường công nghệ thông tin của họ sang đám mây để tránh việc cài đặt phần mềm nội bộ đắt tiền và phức tạp, ví dụ SalesForce.com trở thành hệ thống CRM hàng đầu trên đám mây, Amazon trở thành thị trường hàng đầu trên đám mây. Môi trường kỹ thuật số đã từng bước chuyển dịch, cung cấp chức năng tương tự hoặc thậm chí rộng hơn với ngân sách thấp hơn nhiều. Số hóa cho phép ngành thiết lập một khuôn khổ kỹ thuật số mới về cách thức thông tin có thể hoặc nên được trao đổi giữa các đối tác khác nhau trong tương lai.

Sự phát triển quan trọng nhất của thông tin liên lạc hàng hải là việc tích hợp các công nghệ độc lập vào các giải pháp đầu cuối để tạo ra một mạng lưới có thể quản lý được. Đã qua thời các chủ tàu và người quản lý phải xếp các thùng hàng như trước, thay vào đó, sự tích hợp này mang lại hiệu suất mạng cao hơn, đơn giản hóa hoạt động và giảm tổng chi phí sở hữu.

Với nhiều ứng dụng và quy trình cơ bản, việc cài đặt một nền tảng quản lý mạng lưới thông minh trở nên thiết yếu, ảnh hưởng đến từ sự chuyển đổi liền mạch giữa kết nối 4G/LTE, VSAT và vệ tinh băng tần L, đến hoạt động của hệ thống thông tin trên tàu. Các nền tảng quản lý mạng lưới thông minh cũng cung cấp khả năng tự động kết hợp nhu cầu của các ứng dụng khác nhau với các mạng có sẵn và quản lý lưu lượng, cho dù đó âm thanh thoại, Internet, email hoặc video.

Với việc công nghệ đóng vai trò then chốt trong hoạt động hàng hải và với những cải tiến mới liên tục phát triển, sự phụ thuộc vào ứng dụng kỹ thuật số và mạng lưới truyền thông ngày càng lớn. Điều này đặt ra một thách thức đối với các công ty vận tải khi các cuộc tấn công mạng ngày càng tinh vi và tiềm ẩn nguy cơ thiệt hại lớn do xâm phạm mạng. Do đó, bảo mật phải được ưu tiên khi nói đến dịch vụ quản lý tích hợp, với khả năng tự bảo vệ khỏi các mối đe dọa đang phát triển. Đảm bảo an ninh cho các doanh nghiệp hàng hải được ưu tiên hàng đầu. Tổ chức Hàng hải Quốc tế (IMO) đã đưa ra yêu cầu từ tháng 1/2021, các giải pháp an ninh mạng tốt nhất được đưa vào Hệ thống Quản lý An toàn (SMS).

Những bước đi số hóa chắc chắn

Lĩnh vực khổng lồ này cần thiết phải có một "cú hích" hợp lý để chuyển đổi số. Cảng Gothernburg, Thụy Điển - cảng lớn nhất vùng Scandinavia đã cho thấy một "dấu hiệu rõ ràng" về cách đại dịch COVID-19 có thể đẩy nhanh quá trình số hóa ngành vận tải biển. Theo thông cáo của Cảng, những hành trình mới được yêu cầu "nhanh chóng" khi giao tiếp giữa các thành viên thủy thủy đoàn trên tàu và công nhân tại bờ biển cần được giữ ở mức tối thiểu.

Do COVID-19 bùng phát, phần lớn các cảng trên khắp thế giới đã buộc phải kiểm tra lại hoạt động của họ. Nhiều công cụ kỹ thuật số phải được vận dụng nhằm nỗ lực quy trình làm việc hiệu quả. Tăng cường số hóa và tự động hóa là ưu tiên hàng đầu tại Cảng Gothenburg. Hệ thống kỹ thuật số Permesso, được giới thiệu năm 2019, giúp giảm đáng kể thủ tục hành chính và giao tiếp đối mặt. Các cổng tự động dành cho xe tải do APM Terminals giới thiệu tại Cảng Container là một ví dụ khác về quy trình vận hành hiệu quả hơn, giảm nhu cầu tương tác vật lý. "Chúng tôi hiện đang xem xét việc sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để phân tích các dữ liệu lịch sử để dự đoán các sự kiện và tăng tốc quá trình ra quyết định", theo bà Malin Collin - Phó Giám điều hành của Cảng.

Đại dịch đã tác động khiến Singapore nhanh chóng ra mắt Playbook Số hóa Hàng hải (MDP) nhằm hỗ trợ các công ty hàng hải nước này đẩy nhanh số hóa khi nền kinh tế khởi động lại và bước vào giai đoạn bình thường mới sau COVID-19. MDP được xem là đòn bẩy hỗ trợ ở phạm vi rộng hơn cho ngành hàng hải, bổ sung cho Kế hoạch kỹ thuật số ngành vận tải biển năm 2019. Ley Hoon Quah, Giám đốc điều hành cảng hàng hải Singapore (MPA) giải thích mục tiêu chính của MPA là trở thành một trung tâm kỹ thuật số bằng cách thúc đẩy các dịch vụ số, tự động hóa và loại bỏ các dấu vết giấy tờ vật lý. Bà cho biết "Tất cả chúng ta đều ở trong trạng thái bình thường mới và số hóa hơn nữa là cách duy nhất để tiếp tục".

Trước đó năm 2018, MPA bơm 100 triệu đô la Singapore vào Quỹ Cụm Hàng hải (MCF) để giúp ngành thử nghiệm và nắm bắt các công nghệ mới, đồng thời chuẩn bị cho một tương lai hàng hải tự động, kỹ thuật số, được xác định là những động lực tăng trưởng chính cho ngành hàng hải Singapore bằng cách tăng cường kết nối, năng suất và khuyến khích đổi mới. MPA cũng đã mở rộng tài trợ cho công ty khởi nghiệp trong nước là XjeraLabs, công ty đã làm việc với Cảng Jurong để phát triển hệ thống sử dụng phân tích video nhằm theo dõi các phương tiện container tại cảng; hệ thống sẽ loại bỏ nhu cầu nhân lực để kiểm tra bổ sung các xe tải chở hàng ra vào Cảng Jurong. 

MPA còn hợp tác với Đại học Quốc gia Singapore để cùng khởi động Chương trình Tăng tốc Công nghệ Hàng hải (MTAP) nhằm mục đích khuyến khích các công ty hàng hải tăng cường đổi mới, thử nghiệm khái niệm và dấn thân vào các lĩnh vực tăng trưởng mới bằng cách hợp tác với các công ty khởi nghiệp về công nghệ. MPA cũng thiết lập một kho dữ liệu một cửa (SG-MDH) cho phép phát triển và thử nghiệm các ứng dụng và dịch vụ kỹ thuật số cho ngành hàng hải.

Pháp là một trong những quốc gia đi đầu trong xu hướng số hóa ngành vận tải biển. Chính phủ Pháp và Cisco - tập đoàn công nghệ đa quốc gia của Mỹ cùng thiết lập chương trình 100 triệu đô la cho các hoạt động chuyển đổi số; EIB - Ngân hàng Đầu tư châu Âu và Société Générale - công ty dịch vụ tài chính của Pháp dành 150 triệu euro cho chuyển đổi kỹ thuật số và hiện đại hóa các tàu hiện có, các dự án đóng tàu hiện có.

Đan Mạch sẽ là quốc gia đầu tiên trên thế giới thực hiện đăng ký số ngành hàng hải, bắt đầu hoạt động từ cuối năm 2020, được cho là nhằm giảm chi phí cho cộng đồng doanh nghiệp và cung cấp khả năng truy cập dữ liệu dễ dàng hơn. Việc báo cáo và đăng ký tàu trong tương lai sẽ được thực hiện bằng kỹ thuật số. Đăng ký tàu biển ngày nay bao gồm các quy trình mang nặng tính kinh tế. Các giấy tờ pháp lý gốc có hồ sơ về quyền sở hữu và giá trị con tàu cần phải được lưu hành - thường là bằng chuyển phát nhanh vượt ra ngoài biên giới quốc gia hoặc thông qua các cuộc gặp mặt trực tiếp.

Những công nghệ mới cho ngành hàng hải

Trước đây, công nghệ hàng hải chưa từng hấp dẫn các quỹ đầu tư mạo hiểm, thì năm 2019, khoảng 1,14 tỷ đô la Mỹ đã được rót vào công nghệ giao nhận hàng hóa kỹ thuật số và hàng hải, một bước nhảy vọt lớn so với 190 triệu đô la Mỹ năm 2018.

Điều này được thúc đẩy bởi kỳ vọng trong ngành hàng hải về việc ngày càng áp dụng kỹ thuật số hóa, IoT, AI, thực tế ảo và công nghệ mô phỏng để tối ưu hóa tàu và hậu cần.

Báo cáo của Thetius, công ty tư vấn nghiên cứu và đổi mới công nghệ cho hay, số lượng quỹ mạo hiểm riêng ngành hàng hải, logistics và hoạt động thương mại tăng 60% từ giữa năm 2018 đến cuối năm 2019.

Năm 2019, vốn mạo hiểm chủ yếu đầu tư vào công ty giao nhận vận tải Flexport với một khoản lên tới một tỷ đô la Mỹ với sự tham gia đáng kể của Founders Fund, DST Global, Cherubic Ventures, Susa Ventures và SF Express. Flexport phục vụ gần 10.000 khách hàng và nhà cung cấp trên gần 110 quốc gia và đạt doanh thu gần 500 triệu đô la năm 2018. Ngoài ra, khoảng 144 triệu đô la Mỹ đã được đầu tư vào các công ty khởi nghiệp vào 2019 và quy mô giao dịch trung bình tăng 18% từ 2,2 triệu đô la Mỹ năm 2018 lên 2,7 triệu đô la Mỹ vào năm 2019. Các nhà cung cấp công nghệ mới cũng đang bắt đầu thu được lợi nhuận từ các công ty vận chuyển thông qua việc triển khai trong các nền tảng IoT, chẳng hạn như Inmarsat's Fleet Data và Kongsberg's Kognifai.

Sau nhiều năm tụt hậu so với các lĩnh vực khác, hàng hải đã bắt đầu áp dụng rộng rãi IoT. Kết nối cảm biến trên tàu với bờ để thu thập dữ liệu sẽ cải thiện hoạt động của tàu và hạm đội theo nhiều cách, chẳng hạn như tối ưu hóa bảo trì, xếp dỡ hàng, lập kế hoạch tuyến đường, tiết kiệm tiêu thụ nhiên liệu, giảm chi phí dịch vụ. Tàu của tương lai sẽ trang bị đầy đủ một mạng lưới cảm biến đo lường tất cả hoạt động. Những lo ngại về bảo mật là một rào cản đối với việc áp dụng IoT, nhưng các lãnh đạo ngành đang thực hiện các bước cần thiết để bảo vệ hạm đội của họ khỏi các mối đe dọa và lỗ hổng bảo mật hiện tại và mới nổi.

AI có nhiều ứng dụng tiềm năng trong lĩnh vực, chẳng hạn tối ưu hóa quy trình kinh doanh, lập kế hoạch hành trình và bảo trì tàu. Ngày càng có nhiều tổ chức chuyển hướng tư duy tương lai và xem AI, học máy là chìa khóa để đạt được sự tiến bộ cạnh tranh. Hệ thống định vị dự đoán dựa trên AI cho phép thuyền trưởng và đội cầu tàu giám sát và dự đoán trước vị trí, chuyển động và diễn biến trong tương lai của giờ tàu, cải thiện nhận thức tình huống, ra quyết định, đảm bảo an toàn.

Khi các hoạt động trên tàu ngày càng trở nên phức tạp và tinh vi hơn, robot ngày càng được sử dụng để hỗ trợ và thực hiện các nhiệm vụ. Theo báo cáo Xu hướng Hàng hải Toàn cầu 2030, các loại rô bốt vận chuyển mới sẽ có các chức năng tiên tiến như học tập, xếp dỡ hàng hóa và tiến hành kiểm tra ở những khu vực tiếp cận. Các hoạt động đóng gói, giao hàng, chữa cháy và làm sạch thân tàu hoàn toàn có thể do robot thực hiện. Tận dụng robot trong các hoạt động hàng hải vốn sự khắc nghiệt là đặc trưng, chắc chắn sẽ cải thiện hiệu quả về độ an toàn, đồng thời hạ giá thành cũng như giảm nhu cầu nhân lực trên tàu.

Big Data - Dữ liệu Lớn đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc nhắm mục tiêu khách hàng tốt hơn, thông qua tăng cường vận chuyển. Big Data giúp xác định đâu là dữ liệu truyền thống và phi truyền thống để gặt hái lợi nhuận. Các công ty vận tải thường thu thập khối lượng dữ liệu cực lớn từ các nguồn khác nhau như báo cáo thường xuyên từ tàu, cảm biến, thiết bị GPS, thẻ RFID và hệ thống quản lý giao thông. Nếu Dữ liệu Lớn có thể thúc đẩy dự báo hoặc tránh các rủi ro, khi đó số tiền tiết kiệm được sẽ coi là khoản lợi nhuận.

Blockchain gần đây đã chuyển từ một khái niệm thành một giải pháp thực tế ngày càng được thảo luận trong phạm vi có tác động tiềm ẩn biến đổi đối với ngành hàng hải. Để đạt được nhiều lợi ích hơn, sự hợp tác ở đây là yếu tố then chốt, với mục đích tạo ra một khuôn khổ Blockchain toàn ngành, đặc biệt là trong việc tối ưu hóa các hoạt động container trên toàn cầu. 

Dựa trên bản chất điển hình, Blockchain có thể cung cấp giá trị gia tăng cho các hoạt động vận tải và logistics ở nhiều khía cạnh khác nhau, chẳng hạn thiết lập niềm tin, cung cấp dữ liệu bảo mật, khả năng hiển thị, mạng lưới và tích hợp các yếu tố và tác nhân của chuỗi cung ứng. "Hợp đồng thông minh - Smart Contract" có thể là một trong những tác động lớn nhất của blockchain đối với ngành vận chuyển. Với cơ sở dữ liệu được chia sẻ chạy các giao thức Blockchain, các Hợp đồng thông minh sẽ tự động thực thi và tất cả các bên xác nhận kết quả ngay lập tức, không mất thời gian trao đổi thêm và không cần trung gian thứ ba. Tuy nhiên có một số vấn đề cần được giải quyết trước khi áp dụng đầy đủ hệ thống Blockchain trong vận tải biển, ví dụ các điều khoản hợp đồng đặc biệt, việc mua hàng hóa độc nhất và rất cụ thể. Để các hợp đồng thông minh trở nên hữu ích cần phải thực hiện các phép tính bằng sử dụng dữ liệu trong thế giới thực.

Tàu biển tự hành - khai thông chuyển đổi kỹ thuật số ngành hàng hải

Tàu không người lái nới rộng danh giới công nghệ khi Vard Brevik, Na Uy đóng chiếc tàu chở container tự động và chạy hoàn toàn bằng điện đầu tiên trên thế giới cho YARA - tập đoàn toàn cầu chuyên về lĩnh vực hóa chất, đặt tên là Yara Birkeland hoàn thành vào tháng 2/2020 trên biển Rumani. Yara Birkeland sẽ dần dần từ hoạt động có người điều khiển sang hoạt động hoàn toàn tự động đến 2022. Con tàu sẽ sử dụng hệ thống vệ tinh, cảm biến và camera để tự điều hướng dọc theo đường bờ biển, trong và ngoài cảng của Na Uy, đồng thời cung cấp dữ liệu thời gian thực trở lại bờ biển mà các nhà phân tích sẽ khai thác để có thêm thông tin chi tiết nhằm cải thiện an toàn và hiệu quả.

Tàu không người lái sẽ là nhân tố thay đổi cuộc chơi đối với thương mại đường biển, vì sự vắng mặt của thủy thủ đoàn có nghĩa là tàu sẽ ở trên biển nhiều hơn so với tàu do người điều hành. Yara Birkeland có thể đi tiên phong, nhưng khái niệm về tàu tự hành không có gì mới vì đã được nghiên cứu trong hơn 40 năm. Bước nhảy vọt diễn ra năm 2007 khi EU kích hoạt chương trình xác định tầm nhìn cho ngành hàng hải với sự tham gia của nhiều trường đại học, công ty công nghệ và các chuyên gia ngành. Roll Royce là một trong những bên liên quan đầu tư mạnh vào công nghệ tàu tự động và đánh cược vào đó để quyết tâm hồi sinh bộ phận hàng hải của mình. Mikael Mikanen, Chủ tịch của Bộ phận Hàng hải Rolls-Royce cho rằng đó là vụ cá cược một chiều: "Vận tải biển tự hành là tương lai của ngành hàng hải. Cũng giống như điện thoại thông minh, con tàu thông minh sẽ tạo ra một cuộc cách mạng trong thiết kế và hoạt động của con tàu".

Nhưng phải quay lại bản chất rất cố hữu bảo thủ của ngành hàng hải, trong khi công nghệ phát triển nhanh chóng, các khuôn khổ quy định đã bị tụt hậu và các quy tắc thực hành đối với tàu không người lái vẫn phải được Tổ chức Hàng hải quốc tế soạn thảo. Tuy nhiên, các nỗ lực sẽ vẫn được tăng cường và bước tiếp vì các ưu đãi thương mại cho các đội tàu không người lái là rất lớn trước thực tế chi phí lương của thuyền viên chiếm 50% chi phí vận hành tàu, nhưng lỗi do con người dẫn đến 80% tổng số yêu cầu bảo hiểm tàu. Các tàu tự hành sẽ có thiết kế cấu trúc đơn giản hơn, giá thành chế tạo rẻ hơn, tàu nhẹ hơn do đã bớt không gian chỗ ở và boong dẫn hướng, tiết kiệm nhiên liệu hơn và có thể chở nhiều hàng hơn. 

Hơn nữa, các con tàu sẽ được áp dụng cùng hệ thống kỹ thuật số thông minh, chủ sở hữu sẽ có thể khai thác dữ liệu hiệu quả hơn, tối ưu hoạt động và tối đa hóa lợi nhuận. An toàn cũng sẽ được cải thiện và nguy cơ mất mạng người trên biển sẽ giảm đi. Nếu bị tấn công, tàu tự hành có thể bị khóa từ xa hoặc được "ẩn mình" đi đến vùng nước an toàn hơn. Tác động của thời tiết xấu giảm đi nhờ hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu tự động thực hiện các điều chỉnh hữu hạn đối với chân vịt, bánh lái, động cơ đẩy của tàu, tối ưu hóa khả năng xử lý an toàn khi biển động và loại bỏ lỗi do con người gây ra do mệt mỏi hoặc đánh giá sai.

Và công nghệ này sẽ không chỉ biến đổi tàu. Oskar Levanda, Phó Chủ tịch Bộ phận Sáng tạo, Kỹ thuật và Công nghệ hàng hải của Rolls Royce tin rằng tác động của tự động hóa sẽ lan tỏa trong toàn bộ ngành. "Việc chuyển từ việc có thủy thủ đoàn sang có các kỹ thuật viên trên đất liền quản lý tàu từ xa chắc chắn sẽ cách mạng hóa hoạt động của chuỗi cung ứng toàn cầu, tạo ra các dịch vụ mới, các phương án cho thuê và gộp nguồn lực hiệu quả hơn, sự xuất hiện của các thị trường hàng hóa trực tuyến giao hàng bằng đường biển và các cải tiến thông minh khác". Những thay đổi này có thể sẽ gây xáo trộn, khi những người chơi mới tham gia vào một thị trường khá cứng rắn, giống như cách Uber, Spotify và Airbnb đã làm ở các lĩnh vực khác.

Mặc dù các lập luận nghe có vẻ hấp dẫn, nhưng vẫn còn nhiều đầu tư vào trật tự cũ và sự thay đổi có thể sẽ đến từ những bước nhỏ, thận trọng. Với thế giới tràn ngập nguồn vốn đang tìm kiếm lợi nhuận, tàu tự hành mang đến cơ hội hấp dẫn cho các nhà đầu tư tổ chức tìm kiếm bước đột phá tiếp theo.

Trước khi Yara Birkeland ra đời, năm 2018 được xem là cột mốc của nhiều tiến bộ đối với tàu không người lái. Trung Quốc bắt đầu xây dựng cơ sở thử nghiệm đầu tiên của châu Á cho các tàu tự hành ở Chu Hải, Quảng Đông. Wilhelmsen và Kongsberg đã thành lập công ty vận chuyển tự hành đầu tiên trên thế giới. Thượng Hải khai trương nhà ga container tự động lớn nhất thế giới. Rolls Royce và Finferries đã trình diễn chiếc phà tự hành hoàn chỉnh đầu tiên trên thế giới ở Turku.

Tài liệu tham khảo

1. https://www.marineinsight.com/shipping-news/digitalization-wave-shipping-industry/

2.https://www.porttechnology.org/news/COVID---19-could-accelerate-digitalization-for-shipping-industry/

3. https://www.marinelink.com/news/smart-management-needed-wave-481212

4. https://www.porttechnology.org/news/singapore-launches-maritime-digitalization-playbook/

5.https://www.businesstimes.com.sg/transport/singapore-budget-2018/singapore-budget- 2018-maritime-industry-gets-s100m-more-to-push-for

6. https://www.maritime-executive.com/corporate/customizing-your-digitalization-process-is-the-key-to-success

7. https://www.dualog.com/blog/4-digital-trends-in-the-maritime-industry

8. https://opuskinetic.org/denmark-first-in-the-world-to-have-a-digital-register-of-shipping/

9.https://www.rivieramm.com/news-content-hub/news-content-hub/giant-leap-in-venture-funding-in-maritime-technology-to-us114bn-57447

(Bài đăng ấn phẩm in tạp chí TT&TT số 13+14 tháng 10/2020)