Just in Time Bunkering Operations: modelo de IA para la optimización de las operaciones de bunkering

24 octubre, 2023

Resumen:

En la actualidad, las operaciones de bunkering en los puertos no están exentas de ciertos problemas de congestión, que pueden acabar comportando, en algunos casos, retrasos en el inicio de estos servicios al buque. Del mismo modo, factores como la falta de visibilidad global, de coordinación y de consciencia operacional en tiempo real de dichas operaciones, podrían verse mejorados. Esto derivaría en menores tiempos de espera y consumos innecesarios de fuel por parte de los buques y las gabarras de bunkering y, en consecuencia, una menor emisión de GEI en el sector portuario, además de evitar posibles sobrecostes y riesgos operativos.

Partiendo de este contexto, la Autoridad Portuaria de la Bahía de Algeciras (APBA) ha explorado a través de la prueba de concepto (PoC), denominada “JIT Bunkering Operations”, el desarrollo de una herramienta digital para la optimización de las operaciones de bunkering y el fomento de las llegadas de buques justo a tiempo (Just-in-Time).

El proyecto ha sido desarrollado en colaboración con Navozyme, scale-up tecnológica especializada en el desarrollo de soluciones digitales habilitadas por deep-tech para el sector marítimo, especialmente con tecnología blockchain e inteligencia artificial.

En concreto, el alcance de la prueba de concepto ha consistido en el desarrollo de un prototipo de una herramienta digital de planificación y apoyo a la toma de decisiones, basada en un modelo de optimización combinado con técnicas de analítica predictiva de inteligencia artificial y machine learning, para optimizar las operaciones de bunkering en el fondeadero D del Puerto de Algeciras.

El modelo de optimización desarrollado permite obtener:

1. La predicción de la disponibilidad más temprana posible de las gabarras para atender la siguiente operación de acuerdo con las posibles necesidades de repostaje previo.
2. Una predicción de la posible hora de llegada (ETA) de las próximas escalas de buques.
3. La estimación de la hora más temprana posible de la finalización de operaciones de bunkering en fondeadero.
4. A través de la combinación de las estimaciones anteriores generar una ventana óptima de servicio, incluyendo una recomendación de la hora de llegada del buque al fondeadero (RTA) y del inicio del servicio (RTS).

El objetivo final reside en minimizar los tiempos de espera e inactividad de los buques que se aproximan a puerto, asignándoles, por un lado, una gabarra de bunkering disponible, un puesto de fondeo y, por otro lado, una ventana de operación óptima. De forma que, cuando los buques lleguen a la zona de fondeo designada manteniendo una velocidad óptima, se les garantice tanto disponibilidad de servicios de bunkering, como puesto de fondeo.

Asimismo, se producirá una reducción de las emisiones generadas al optimizar tanto las velocidades de navegación de los buques hacia el Puerto como los desplazamientos de los prestadores del servicio.

Innovación del proyecto:

• Desarrollo de modelos predictivos y de optimización, basados en inteligencia artificial, para asistir y mejorar la toma de decisiones relativa a la gestión de las operaciones de bunkering en fondeadero.
• Desarrollo de funcionalidades de prescripción para mejorar la optimización de las operaciones a partir del uso de una recomendación de llegada a puerto de los buques (RTA) y de servicio para las gabarras (RTS).
• La optimización holística y síncrona de las operaciones de bunkering desde el punto de vista del prestador de servicios y el receptor de estos.

Productos del proyecto:

• Prototipo de un modelo de optimización de las operaciones de bunkering que permite gestionar de forma holística los servicios al buque, determinando una ventana óptima de servicio y analizando el impacto del desarrollo real de las operaciones planificadas.

Usabilidad/aplicación:

• El futurible producto o herramienta de apoyo a la toma de decisiones (a partir del prototipo validado) sería de gran utilidad para la gestión operativa de las operaciones de bunkering, aumentando la eficiencia global del proceso a través de una mejora de la planificación y la coordinación entre agentes involucrados.
• Por otro lado, esta herramienta podría extenderse al resto de servicios al buque (avituallamiento, provisiones, etc.) prestados en el Puerto de Algeciras, optimizando tales operaciones portuarias y mejorando la propuesta de valor ofrecida.