Ứng dụng điện toán biên để nâng cao năng suất chuỗi cung ứng

Sự gián đoạn chuỗi cung ứng đã ảnh hưởng đến các doanh nghiệp (DN) ở tất cả các ngành trong năm 2022. Để giúp giảm bớt những tác hại liên quan đến sự gián đoạn này, Maersk đang thực hiện quá trình chuyển đổi, đây là một ví dụ điển hình về sức mạnh của điện toán biên.

Gavin Laybourne, CIO (giám đốc CNTT) toàn cầu của mảng kinh doanh thiết bị đầu cuối APM của Maersk, đang nắm bắt các công nghệ tiên tiến để tăng tốc và củng cố chuỗi cung ứng toàn cầu, hợp tác với những người khổng lồ công nghệ để triển khai điện toán biên, mạng 5G riêng và IoT tại các thiết bị đầu cuối của mình nhằm nâng cao chất lượng, hiệu quả của tàu container mà Maersk dùng để vận chuyển hàng hóa vượt đại dương.

Laybourne, làm việc tại trụ sở ở The Hague, Hà Lan, có nhiệm vụ giám sát 67 bến cảng, xử lý tổng cộng khoảng 15 triệu container đang được vận chuyển. Ông gia nhập Maersk ba năm trước, kể từ đó Laybourne có nhiệm vụ giám sát các đám mây công cộng và riêng tư, áp dụng phân tích dữ liệu cho tất cả các quy trình và chuẩn bị cho "smartport" (cảng thông minh) thế hệ tiếp theo, dựa trên việc chuyển đổi sang điện toán biên, xử lý theo thời gian thực.

"Điện toán biên cung cấp khả năng xử lý tính toán theo thời gian thực - thị giác máy tính và tính toán theo thời gian thực để ra quyết định," Laybourne nói. "Tôi gửi dữ liệu trở lại đám mây, nơi tôi có thể chấp nhận độ trễ xử lý từ 5 - 10 ms".

Ông cho biết, việc đưa sức mạnh điện toán lên biên cho phép dữ liệu được phân tích gần như theo thời gian thực - một điều cần thiết trong chuỗi cung ứng - và điều đó là không thể nếu chỉ thực hiện với đám mây.

Laybourne đã và đang hợp tác chặt chẽ với Microsoft về cơ sở hạ tầng biên, đây sẽ là chìa khóa trong nhiều ngành yêu cầu truy cập dữ liệu nhanh, chẳng hạn như các ngành công nghiệp và sản xuất.

Tương lai của số hóa cảng

Việc chuyển đổi của Maerk sang điện toán biên diễn ra sau một đợt chuyển đổi sang đám mây lớn được thực hiện cách đây vài năm.

Laybourne nói: "Hai đến ba năm trước, chúng tôi đưa mọi thứ lên đám mây, nhưng những gì chúng tôi đang làm bây giờ thì khác. Đối với tôi, đám mây không phải là sao Bắc Đẩu. Chúng ta phải có lợi thế. Chúng tôi cần các bộ hướng dẫn theo thời gian thực cho máy (thiết bị xử lý container tại các bến cảng) và sau đó chúng tôi sẽ sử dụng công nghệ đám mây nơi dữ liệu không nhạy cảm với thời gian".

Nhóm CNTT của Laybourne đang hợp tác với Microsoft để di chuyển dữ liệu trên đám mây đến biên, nơi các container được đưa ra khỏi tàu bằng cần cẩu tự động và chuyển đến các vị trí được xác định từ trước trong cảng. Đến nay, Laybourne và nhóm của ông đã di chuyển khoảng 40% dữ liệu đám mây của APM Terminals sang vùng biên, và mục tiêu là đạt 80% vào cuối năm 2023.

Như Laybourne nhận thấy, động thái này giúp Maersk tận dụng được sự thay đổi lớn sắp tới đối với chuỗi cung ứng toàn cầu, một sự thay đổi sẽ được thúc đẩy bởi phân tích dữ liệu nâng cao, kết nối được cải thiện thông qua mạng riêng 5G/6G cũng như kết nối vệ tinh và các tiêu chuẩn ngành để kích hoạt khả năng tương tác giữa các cổng.

Là một phần của cơ sở hạ tầng biên của Maersk, thông tin của mỗi container có thể được kiểm tra bằng vô số cảm biến IoT ngay khi đến bến cảng. Công nghệ nhận dạng đối tượng bằng sóng vô tuyến (RFID) cũng có thể được kiểm tra nhanh chóng và nhập vào bảng kê khai trước khi được di chuyển tự động đến các vị trí tạm thời. Laybourne cho biết, ở một số bến cảng, những hoạt động như vậy vẫn do con người thực hiện, với hàng hóa được ghi trên giấy và dữ liệu không thể truy cập trên đám mây trong nhiều giờ hoặc lâu hơn.

Công việc số hóa đang được tiến hành tốt. Maersk sử dụng các công cụ số theo thời gian thực như theo dõi, truy vết và thông báo trạng thái Container (Track & Trace and Container Status Notifications), các API (giao diện chương trình ứng dụng) và cảnh báo bến cảng (Terminal Alerts) để thông báo cho khách hàng về hàng hóa. Laybourne lưu ý rằng cần cẩu tự động và người máy đã loại bỏ hầu hết các công việc thủ công, nguy hiểm được thực hiện trước đây, đồng thời cải thiện tính bền vững và nỗ lực khử carbon của công ty.

Ông nói: "Tự động hóa bằng robot đã xuất hiện trong ngành này từ nhiều năm", đồng thời cho biết thêm, đại dịch đã thay đổi tư duy từ hoạt động kinh doanh thông thường sang nâng cao tay nghề cho người lao động và làm cho chuỗi cung ứng hiệu quả hơn rất nhiều.

"Chúng tôi có các tài sản tự động như cần cẩu và cầu cảng. Sau đại dịch, khách hàng hiện đang bắt đầu cấu hình lại chuỗi cung ứng của họ", ông nói, đồng thời cho biết thêm người máy thế hệ tiếp theo, tự động là mục tiêu chính. "Khi nghĩ về cuộc khủng hoảng năng lượng, tình hình Ukraine, lạm phát, v.v... các công ty đang có một cái nhìn mới về tính liên tục trong kinh doanh và tuân thủ tính bền vững trong tương lai".

Các nhà cung cấp như Microsoft và Amazon đang xem xét các trường hợp sử dụng điện toán biên cho tất cả các ngành, không chỉ vận tải và hậu cần. Theo IDC, hơn 50% cơ sở hạ tầng CNTT mới sẽ được triển khai ở vùng biên vào năm 2023.

Sid Nag, phó chủ tịch kiêm nhà phân tích của Gartner cho biết: "Việc chuyển đổi từ đám mây sang biên không quan trọng bằng việc đưa các khả năng của đám mây đến gần hơn với người dùng cuối. Điều này cũng cho phép một mô hình phân tán và phổ biến hơn nhiều".

Kết nối thế hệ tiếp theo và AI trên boong

Ngoài quan hệ đối tác với Microsoft về điện toán biên, Maersk đang hợp tác với Nokia và Verizon để xây dựng mạng 5G riêng cho các thiết bị đầu cuối của mình. Đây là một trong những bước đầu tiên hướng tới đột phá trong kết nối và bảo mật, Laybourne khẳng định.

"Đó là công nghệ mở ra nhiều thứ hơn về khả năng kết nối, nơi chúng tôi có các nền tảng hệ thống quan trọng, độ trễ mà 5G có thể mang lại là rất lớn", ông nói và lưu ý điều này sẽ cho phép hàng hóa "gọi về nhà" cứ sau 10 ms thay vì hàng tuần.

Sid Nag của Garnter đồng ý rằng 5G riêng tư và điện toán biên mang lại sức mạnh tổng hợp và có ý nghĩa. "5G riêng có thể đảm bảo kết nối tốc độ cao và độ trễ thấp cần thiết trong các ngành mà các trường hợp sử dụng thường liên quan đến việc triển khai hàng trăm thiết bị IoT có yêu cầu kết nối lẫn nhau", Nag nói.

Đối với Maersk, việc cài đặt các cảm biến và thiết bị IoT cũng đang cách mạng hóa các hoạt động của thiết bị đầu cuối. Trước đây, hàng hóa trong container phải được kiểm tra và ghi trên giấy. Laybourne cho biết trong tương lai, tất cả quy trình sẽ được tự động hóa và dữ liệu sẽ được số hóa nhanh chóng.

Ví dụ, nhóm khoa học dữ liệu của Laybourne đã viết các thuật toán cho các thiết bị thị giác máy tính được lắp đặt bên trong container để theo dõi hàng hóa bằng mắt điện tử suốt ngày đêm, giúp xác định và có thể ngăn ngừa hư hỏng hoặc phát hiện hư hỏng.

Điện toán biên với các cảm biến IoT kết hợp thị giác máy tính và trí tuệ nhân tạo (AI) cũng sẽ mang đến cho khách hàng những gì họ mong đợi từ lâu, và rõ ràng nhất là trong thời kỳ đại dịch: quyền truy cập gần như tức thì vào dữ liệu hàng hóa khi đến nơi, cũng như sửa chữa hoặc khắc phục sự cố tự động.

Maersk cũng đã làm việc với Databricks đơn vị tiên phong về AI để phát triển các thuật toán nhằm làm cho các thiết bị IoT và quy trình tự động của mình trở nên thông minh hơn. Các nhà khoa học dữ liệu của công ty đã xây dựng các mô hình máy học nội bộ để cải thiện độ an toàn và nhận dạng hàng hóa. Các nhà khoa học dữ liệu một ngày nào đó sẽ đi tiên phong với các mô hình tiên tiến để làm cho tất cả các quy trình trở nên tự động.

Và điều này, Laybourne khẳng định sẽ thay đổi đặc tính của công ty và ngành.

"Chúng tôi đang tự xây dựng rất nhiều phần mềm. Đây là nơi các nhà khoa học dữ liệu ngồi và làm việc trên các thuật toán máy học".

Nhiệm vụ cốt lõi sẽ không thay đổi. Nhưng mọi thứ sẽ khác, ông lưu ý. Theo Laybourne, ngành công nghiệp container đi sau các ngành khác rất nhiều trong quá trình chuyển đổi số nhưng điều đó đang thay đổi với tốc độ nhanh như chớp. "Bốc xếp vẫn sẽ là một phần của hoạt động. Nhưng những công nghệ chúng tôi đặt ứng dụng sẽ làm thay đổi mọi thứ".

Tài liệu tham khảo:

[1]. www.cio.com/article/415822/maersk-embraces-edge-computing-to-revolutionize-supply-chain

[2]. www.maersk.com/news/articles/2021/11/09/maersk-announces-landmark-agreement-with-mit-center

[3]. www.riverbed.com/de/customer-stories/maersk-line