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Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC) en la Logística Portuaria.

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Trabajo Fin de Grado Grado en Ingeniería de las Tecnologías Industriales


Autor: Antonio Díaz Ferrer Tutor: Fernando Guerrero Lopez Cotutor: Ignacio Eguía Salinas

Dpto. Organización Industrial y Gestión de Empresas I

Escuela Técnica Superior de Ingeniería Sevilla, 2018

Índice de Tablas

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3 Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC) en la Logística Portuaria.

Trabajo Fin de Grado

Grado en Ingeniería de las Tecnologías Industriales

Tecnologías de la Información y las

Comunicaciones (TIC) en la Logística Portuaria.

Autor:

Antonio Díaz Ferrer

Tutor: Fernando Guerrero Lopez

Profesor titular

Cotutor: Ignacio Eguía Salinas

Profesor titular

Dpto.Organización Industrial y Gestión de Empresas I Escuela Técnica Superior de Ingeniería

Universidad de Sevilla Sevilla, 2018

Índice de Tablas

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Trabajo Fin de Grado: Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC) en la Logística Portuaria.

Autor: Antonio Díaz Ferrer

Tutor: Fernando Guerrero Lopez

Cotutor: Ignacio Eguía Salinas

El tribunal nombrado para juzgar el Proyecto arriba indicado, compuesto por los siguientes miembros:

Presidente:

Vocales:

Secretario:

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Acuerdan otorgarle la calificación de:

Sevilla, 2018

El Secretario del Tribunal

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A mi familia

A mis amigos

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Agradecimientos

Me siento profundamente agradecido a mis padres, Antonio y Manuela, y mi hermana, Estefania, por el apoyo incondicional proporcionado para que nunca dejase de creer en mi y mis posibilidades en este periodo universitario. Nunca llegaré a agradecerles lo suficiente el trabajo que han tenido que hacer para que yo llegase hasta este punto de formación.

A mis amigos y compañeros de Universidad, agradecerles todos los buenos momentos vividos durante estos años y el apoyo mostrado en los momentos menos bueno.

A mi tutor, Fernando Guerrero, por su apoyo y oportunidad de trabajar junto a él.

Antonio Díaz Ferrer

Sevilla, 2018

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Objetivos

En este trabajo de Fin de Grado, se analiza el uso de las Tecnologías de la Informacion y Comunicación (TIC) y las nuevas tecnologías en el ámbito de la logística portuaria.

Las cadenas logísticas en las que se integran los puertos como nodos esenciales de las mismas, compiten entre sí con el objetivo de captar más clientes, más tráfico y generar más valor añadido.

Se presentan los conceptos necesarios para poner al lector en contexto entre ellos la definición de puerto y los actores principales que intervienen en el ámbito portuario. A continuación, se analiza el contexto portuario y sus antecedentes.

Seguidamente, se define el concepto de logística y se analiza su evolución y los factores que se consideran importantes para ser competitivos. El uso en los procesos portuarios de las TICs y las nuevas y emergentes tecnologías suponen un factor clave en la competitividad logística portuaria.

Posteriormente, se aborda el uso de las TICs y las nuevas tecnologías en la logística portuaria, así como las problemáticas y soluciones que aportan. También se analiza el uso de nuevas tecnologías como el Big Data en el ámbito portuario.

Finalmente, se presentan casos prácticos de uso de las TICs y nuevas tecnologías en determinados puertos.

Índice de Tablas

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Índice

Agradecimientos 9

Objetivos 11

Índice 13

Índice de Tablas 15

Índice de Figura 17

1 Introducción 19 1.1 Objetivos. 19 1.2 Estructura del trabajo 19

2 Definición de conceptos 21 2.1 Definición de conceptos: Puertos y actores implicados en la actividad portuaria. 21

2.1.1 Concepto de puerto y su clasificación. 21 2.1.2 Actores principales que intervienen en las actividades portuarias 23 2.1.3 Clasificación zonal de un puerto 25

3 Antecedentes y contexto portuario 27

4 Logística y evolución de las terminales portuarias. 11 4.1 ¿Qué es la logística? 11 4.2 Logística Portuaria y antecendentes. 12 4.3 Factores competitivos y actividades que agregan valor y costo. 15

4.3.1 Características de la competencia portuaria. 16 4.4 Evolución de las terminales portuarias. Tendencia a la automatización. 20

4.4.1 Introducción y evolución de las terminales portuarias. 20

5 Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC) en la logística portuaria. 24 5.1 Introducción TICs y nuevas tecnologías. 24 5.2 Problemáticas surgidas en la logística portuaria. 26 5.3 Sistemas de información. 28

5.3.1 Port Community System. 29 5.3.2 Sistema de Intercambio de datos Electrónicos (EDI) 33 5.3.3 Sistema de Gestión de la Información para terminales de contenedores. 33 5.3.4 Sistemas Inteligentes de transporte 35 5.3.5 Sistemas de Puertas Automatizadas 37 5.3.6 Sistema de Control de Tráfico VTS 39 5.3.7 Sistema de Información de Gestión de Puertos 41

5.4 Principales problemáticas y uso de las tecnologías en la operativa de las terminales portuarias. 42 5.4.1 Operativa en las terminales portuarias. 44

6 Nuevas tecnologías: Aplicación en Big Data y Blockchain. 60 6.1 IoT y aplicación Big Data. 60 6.2 BlockChain. 63

Índice de Tablas

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7 Casos prácticos. 67 7.1 Herramienta Cuadro de Mando Integral. 67 7.2 Problemática y mejoras de los puertos turcos a través del uso de los sistemas de información. 71 7.3 Uso de RFID para la congestión de acceso terrestre. 74 7.4 Comparación de una terminal con dispositivos electrónicos frente a una sin dispositivos electrónicos a través de simulación. 76

8 Conclusiones y lineas futuras. 79

Referencias 81

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ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1 Modelos de gobernanza portuarios 28

Tabla 2 Principales Problemáticas en la logística portuaria. 26

Tabla 3 Sistemas ITS utilizados en la logística portuaria. 37

Tabla 4 Parámetros de diseño de una terminal. 43

Índice de Tablas

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ÍNDICE DE FIGURA Figura 1 Clasificación zonal portuaria. (Estrada, 2002) 26

Figura 2 Fuerza de cambio y dirección. Fuente: (Muller, 1999) 27

Figura 3 Volumen de mercancía en los últimos años 29

Figura 4 Logística y gerencia de la cadena de suministro - De Lassagne Tanguy, 2002 12

Figura 5 Evolución de la función portuaria – Puertos del Estado 13

Figura 6 Trade-off Costes logísticos- (Barbero, 2010) 15

Figura 7 Ejemplo de TICs aplicadas a la cadena de suministro. 25

Figura 8 Relación de comunicación entre PCS y los miembros de la Comunidad Portuaria. 30

Figura 9 Servicio de tráfico de buques 40

Figura 10 Subsistemas que componen una terminal portuaria. 45

Figura 11 Características de las grúas. 49

Figura 12 Ejemplo de grúa Súper Post Panamax 49

Figura 13 Distribución vertical 52

Figura 14 Distribución horizontal 53

Figura 15 Evolución Tecnologías. 60

Figura 16 Cuadro de mando integral- Norton y Kaplan 68

Figura 17 Perspectivas Cuadro de mando integral. 69

Figura 18 Ejemplo de dashboard 71

Figura 19 Resultados de la simulación 77

Índice de Figura

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1 INTRODUCCIÓN El desarrollo del comercio internacional, la producción globalizada, el transporte multimodal y la distribución de mercancías, han provocado el crecimiento exponencial del flujo de información, y el desarrollo de plataformas y herramientas dedicadas a facilitar las transacciones en los puertos. Todo esto es posible gracias al uso más generalizado de las Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC).

Las TIC permiten las mejoras operacionales y facilita el comercio y el transporte. Actualmente, existen diversos tipos de aplicaciones y plataformas tecnológicas, capaces de reducir tiempos de espera y tránsito de las cargas, procesar de manera segura los datos y proporcionar de manera oportuna información para el transporte y operaciones realizadas en el ámbito portuario.

El uso de las TIC y de las nuevas y emergentes tecnologías, es un factor clave y determinante para obtener ventaja competitiva.

1.1 Objetivos.

El objetivo principal de este trabajo es analizar el uso de las Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC) en la logística portuaria. Para ello anteriormente se definirán algunos conceptos importantes, así como se pondrá al lector en contexto portuario.

Las TIC y las nuevas tecnologías que han surgido representan el factor clave para obtener ventaja competitiva en la logística portuaria.

1.2 Estructura del trabajo

En el capitulo 2 se realiza una serie de deficiones que permiten conocer los conceptos y actores que intervienen en el ámbito portuario.

A continuación, en el capitulo 3 se analiza los antecedentes y el contexto portuario en el que se desarrolla este trabajo.

Posteriormente, en el capitulo 4 se aborda el concepto de logística y su evolución, así como los factores determinantes para obtener ventaja competitiva. Las TICs suponen el factor clave en este estudio. También se desarrolla la evolución que han sufrida las terminales portuarias, con una clara tendencia a la automatización de los procesos.

En el capitulo 5 se analiza las problemáticas surgidas en el ámbito logístico portuario, y se desarrolla el uso de las TICs como solución. Una de los aspectos más destacadas de las TICs en el sector logístico portuario son los sistemas de información. Para finalizar este capitulo, se desarrolla las problemáticas surgidas en las operaciones realizadas en la terminal portuaria, así como se proponen algunas soluciones.

En el capitulo 6 se analiza los beneficios que proporciona una nueva y emergente tecnología como es el Big Data en los procesos y logística portuaria.

Por ultimo, a través de una revisión bibliográfica, se exponen algunos casos de aplicación de las TICs y nuevas tecnologías.


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2 DEFINICIÓN DE CONCEPTOS

2.1 Definición de conceptos: Puertos y actores implicados en la actividad portuaria.

Como paso previo al estudio de las nuevas tecnologías y las TIC en el ámbito de la logística portuaria, a continuación, se definen algunos de los conceptos portuarios básicos que se utilizan en este trabajo. En primer lugar, el concepto de puerto y su clasificación, seguido de una descripción de los principales actores implicados en las diferentes operaciones portuarias existentes.

2.1.1 Concepto de puerto y su clasificación.

El concepto de puerto ha ido evolucionando a lo largo de la historia, más concretamente en el último siglo.

Para (Vigueras, 1977) los puertos son el

Conjunto de obras, instalaciones y organizaciones, que permite al hombre aprovechar un lugar en la costa más o menos favorable, para realizar las operaciones de intercambio entre el tráfico marítimo y el terrestre, atendiendo a las necesidades de los medios de transporte y posibilitando el desarrollo de cuantas actividades con el relacionadas se instalen en su zona.

Con esta definición los puertos que no están en costa como por ejemplo Hamburgo o Sevilla, entre otros, no serían considerados como tales.

(Fomento, 2011) considera al puerto marítimo como

El conjunto de espacios terrestres, aguas marítimas e instalaciones que, situado en la ribera del mar o de las rías, reúna condiciones físicas, naturales o artificiales y de organización que permita la realización de operaciones de tráfico portuario, y sea autorizado para el desarrollo de estas actividades por la Administración competente.

Con la globalización de la economía, del comercio y los cambios tecnológicos y estratégicos (Goss, 1990) surgiere que el puerto es un eslabón en la cadena de transporte y el comercio. En la misma línea, (Winkelmans, 1999) habla de que el concepto de puerto ha cambiado, pasando de ser una organización con unos determinados servicios en una única localización, a una organización con múltiples servicios en múltiples localizaciones, cambio motivado por la introducción del contenedor y la intermodalidad.

En la concepción moderna de puerto, este se entiende como un elemento de continuidad en la cadena intermodal, pero no solo como cadena de transporte si no también logística.

La definición que da la UNCTAD (United Nations Conference on Trade and Development) muestra claramente este carácter multifuncional:

Los puertos son interfaces entre los distintos modos de transporte y son típicamente centros de transporte combinado. En suma, son áreas multifuncionales, comerciales e industriales donde las mercancías no sólo están en tránsito, sino que también son manipuladas, manufacturadas y distribuidas. En efecto, los puertos son sistemas multifuncionales, los cuales, para funcionar adecuadamente, deben ser integrados en la cadena logística global. Un puerto eficiente requiere no sólo infraestructura, superestructura y equipamiento adecuado, sino también buenas comunicaciones y, especialmente, un equipo de gestión dedicado y cualificado y con mano de obra motivada y entrenada

Existen diversas clasificaciones para los puertos marítimos, según su características físicas, funcionales y legales.

Definición de conceptos

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-Tipos de puertos según su uso:

Puertos comerciales: son aquellos destinados a la carga y descarga de contenedores, a la recepción de buques pesqueros, al depósito de embarcaciones y al control de aduanas. Tienen una importancia clave en las importaciones y exportaciones, y regulan la economía del país. En función del origen y destino de los barcos que operan en él, podemos hablar de puerto de cabotaje, cuando los movimientos se realizan entre puertos nacionales, o de altura, en el caso de que el tráfico sea internacional.

Puertos secos o terminales interiores: estos puertos son terminales de los grandes puertos marítimos y se comunican con estos mediante vías férreas. Su función es la de permitir el transporte multimodal y llevar mercancías del puerto costero al seco o viceversa.

Puerto pesquero: instalaciones especiales para la pesca industrializada donde se pueden realizar labores de carga y descarga, procesamiento del producto, almacenamiento, aprovisionamiento de la embarcación y reparación.

Puerto militar: Son los designados a fines de desarrollo armamentístico del país en el que se encuentre ubicado. En ellos descansan los barcos de guerra de las naciones, y también allí se efectúan las reparaciones y mejoras de los mismos. Su emplazamiento obedece a razones de estrategia militar que, a su vez, depende de las fluctuaciones de la política internacional.

Puerto deportivo: Son los que albergan embarcaciones de recreo, de fin de semana o de pesca deportiva. Poseen extensas zonas de amarres y diques secos, para el cuidado de las embarcaciones que no pueden permanecer demasiado tiempo en aguas profundas.

-Tipos de puertos según los servicios prestados:

Puertos de primera generación (previo a los años 60): aquellos puertos que operan de forma aislada, estos puertos, respecto al transporte, al comercio y al lugar donde pertenecen carecen de comunicación. Tienen una política estratégica portuaria muy conservadora.

Puertos de segunda generación (entre los años 60 y 80): actúan como centros de servicios comerciales, industriales y de transporte. Las relaciones entre el puerto, empresas de transporte y comercio, y con el municipio se fortalecen y la integración de la actividad portuaria aumenta su volumen en un marco global.

Puertos de tercera generación (después de los años 80): se caracterizan por ser nodos funcionales en la red de producción y distribución, facilitando el desarrollo y la implantación de centros integrados de transporte y plataformas logísticas.

Puertos de cuarta generación (a partir del año 2000): son los denominados puertos en red, en los que bien sea a través de las propias administraciones portuarias o bien a través de un gran operador, diversos puertos, así como otros centros intermodales y plataformas logísticas (ZAL, terminales interiores, puertos secos) se integran en una red de transporte multimodal. Estas redes tienen una unidad comercial y de gestión, así como una estrategia de crecimiento y expansión común, tendiendo a compartir sistemas informáticos. Presentan estrategias de internacionalización y diversificación de las actividades. Redes EDI integradas entre los espacios portuarios. Se establece la cooperación entre comunidades portuarias.

Puertos de quinta generación (a partir del año 2010): se caracterizan por la implantación de redes telemáticas entre zonas portuarias, por colaboración entre comunidades portuarias y por la internacionalización y diversificación de las actividades. Un puerto en red se integra en las cadenas logísticas de transporte internacional, con servicios “puerta a puerta”, junto con operadores logísticos que operan en varios puertos de una misma fachada marítima, actuando ésta como polo de atracción de tráficos y mercancías. Para ello deben contar con una plataforma logística situada en un entorno de


gran producción y/o consumo, y con unas conexiones que permitan transportar grandes volúmenes de mercancía de manera regular.

2.1.2 Actores principales que intervienen en las actividades portuarias

El puerto ofrece un conjunto de servicios tanto a los pasajeros, como a la mercancía y transporte, aunque estos son percibidos como un único servicio, tienen detrás una diversidad de agentes que cooperan e interactúan unos con otros para prestar dichos servicios. Estos agentes forman la Comunidad Portuaria (CM), la cual puede definirse como el conjunto de agentes públicos y privados que actúan o participan en el proceso de transporte marítimo y en la actividad portuaria.

La Comunidad Portuaria y, en general, todos los actores que intervienen en la actividad portuaria tienen una composición muy amplia e incluye a instituciones y empresas tanto públicas como privadas.

Los principales actores que intervienen en el transporte marítimo y la actividad portuaria son los siguientes:

-Puertos del Estado

Es un organismo público, con responsabilidades globales sobre el conjunto del sistema portuario de titularidad estatal. Está encargado de la ejecución de la política portuaria del gobierno y de la coordinación y control de eficiencia del sistema portuario

-Autoridad Portuaria

La Unión Europa (UE) la definió en 1977 como una institución privada o pública, municipal o estatal, que es en gran parte responsable de las tareas de construcción, administración y a veces de las operaciones en las instalaciones portuarias y en algunas circunstancias de la seguridad (Bank, 2007).

A día de hoy, es la institución (pública o privada) que se encarga de la organización y explotación interna de un puerto, tanto en la zona marítima como terrestre. Algunos de los objetivos de la autoridad portuaria son los siguientes:

Prestación de servicios portuarios generales Autorización y control de los servicios portuarios básicos Planificación, proyecto, construcción, conservación y explotación de las obras y servicios del puerto y

de las señales marítimas. Gestión del dominio público portuario y de las señales marítimas. Gestión económica del patrimonio y recursos del puerto. Fomento de actividades industriales y comerciales relacionadas con el tráfico marítimo o portuario. Coordinación de las operaciones de las distintas modalidades de transporte en el espacio portuario.

-Capitanía marítima

La Ley 27/1992, de Puertos del Estado y de la Marina Mercante, designaba en su artículo 88, a las Capitanías Marítimas como los nuevos órganos periféricos de la Administración Marítima, dependientes del hoy Ministerio de Fomento. Esta estructura organizativa suponía la desvinculación definitiva de la Administración Marítima respecto de la Administración Militar, atribuyendo al Ministerio de Fomento, a través de la Dirección General de la Marina Mercante, el ejercicio de las competencias en materia de ordenación general de la navegación marítima y de la flota civil, excepto la actividad pesquera. El artículo 266 del Real Decreto Legislativo 2/2011, de 5 de septiembre, por el que se aprueba el Texto Refundido de la Ley de Puertos del Estado y de la Marina Mercante, y que deroga la antes mencionada Ley 27/1992, designa a las Capitanías Marítimas como los órganos periféricos de la Administración Marítima española, dependientes del Ministerio de Fomento dejando a una norma de rango inferior los requisitos mínimos para la creación de las mismas.

La organización de las Capitanías Marítimas se establecerá de forma que cubra los siguientes ámbitos funcionales:

https://www.fomento.gob.es/NR/rdonlyres/279BFD77-FA0D-409E-AC09-02205E490D9D/144198/RDL_2_2011_BOEA201116467consolidado.pdf


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Seguridad marítima. Prevención y lucha contra la contaminación marítima Asuntos generales, jurídicos y expedientes sancionadores. Ordenación de la navegación.

-Consignatario de buques

También llamado agente marítimo, es una persona física o jurídica que actúa en nombre y representación del propietario del buque, ya sea naviero o armador. Entre otras funciones, gestiona la carga y descarga, se encarga de la documentación oficial y todo lo que necesite el capitán del buque ya sea referente al buque o a la carga.

-Consignatario de mercancías

Es el representante del cargador o del propietario de la carga, que, actuando en nombre de uno u otro, abona el flete y los gastos de carga, descarga y almacenamiento. Es frecuente que coincidan en la misma persona el consignatario de buques y el de mercancía. Para poder operar en un puerto debe estar autorizado según su regulación específica.

-Transitario

Persona física o jurídica que presta servicios en el transporte internacional de mercancías.

Es un intermediario entre el exportador o importador y las compañías de transporte, además se encarga de organizar, coordinar y controlar las actividades del transporte internacional de mercancías, incluidas las operaciones administrativas pertinentes (Aduanas, financiera, seguros…)

Debe estar en contacto con los proveedores del transporte, agente de aduanas y consignatarios para asegurar la continuidad del transporte de la mercancía. En algunas ocasiones puede prestar servicios logísticos.

-Aduana

Es el organismo oficial dependiente del Ministerio de Hacienda, a través de la Agencia Estatal de Administración Tributaria, realiza las labores de inspección y control, analiza los documentos que la acompañan para evitar fraudes y delitos y recauda los impuestos correspondientes. Normalmente las aduanas están situadas en puntos estratégicos como pueden ser las costas o las fronteras.

Ninguna mercancía puede abandonar el puerto si no cuenta con su autorización.

-Agentes de Aduanas

Persona física o jurídica encargada de la formalización y entrega de la documentación que exige Aduana correspondientes a las mercancías que se embarcan o desembarcan en los puertos. La asignación del agente de aduanas corre a cuenta de los cargadores y consignatarios.

-Prácticos

Son aquellas personas que asesoran al capitán en las maniobras de entrada y salida del puerto. Representan una figura esencial en las operaciones de atraque y desatraque en un puerto y por ello deben conocer muy bien aquellos puertos donde trabajen y disponer de la suficiente experiencia en la maniobra de buques de gran tonelaje. La última palabra en las maniobras la tiene el capitán.

-Remolcadores

Tiene entre sus funciones principales remolcar y ayudar a aquellos buques que se queden sin propulsión o gobierno, colaborar cuando haya condiciones ambientales desfavorables, escoltar buques con mercancías peligrosas y prestar asistencia en acciones de atraque y desatraque.

-Amarradores

Son aquéllos que realizan los trabajos y auxilios que se facilitan a un buque cuando se deja amarrado al muelle con la seguridad necesaria a juicio del capitán. También realiza el desamarre, de manera que no afecte a las condiciones de los otros buques atracados.


-Empresa estibadoras

La empresa estibadora presta el servicio de manipulación de mercancías en los puertos, bajo el régimen de una licencia otorgada por las autoridades portuarias, que incluye las operaciones de carga, estiba, desestiba, descarga y transbordo de mercancías, que permiten la transferencia entre buques, o entre estos y tierra u otros medios de transporte. Para ello disponen de la maquinaria necesaria y de personal cualificado con el fin de operar en las mejores condiciones

-Servicios de Inspección de fronteras.

Son organismos oficiales de control y se encargan de realizar controles e inspecciones y emitir certificados, autorizando que la mercancía examinada pueda ser despachada por Aduanas a la entrada o salida de la UE.

Entre estos servicios se encuentran los siguientes:

Sanidad Animal Sanidad Vegetal Sanidad Exterior SOIVRE

2.1.3 Clasificación zonal de un puerto

Para entender el funcionamiento y gestión de una terminal portuaria, es necesario dividirla en diferentes subsistemas de manera que cada uno se encarga de la realización de una tarea. (Camarero, González et al. 2006):

Subsistema de carga y descarga Subsistema de almacenamiento: ocupa la mayor parte de la superficie de la plataforma de transporte Subsistema de recepción y entrega terrestre: lo integran las puertas terrestres para camión y ferrocarril,

y los espacios precisos para la captación del alto volumen de información y para realizar las operaciones pertinentes.

Subsistema de conexión interna: asegura el transporte horizontal de la mercancía entre los subsistemas anteriores, y más que un espacio físico, está vinculado con la solución tecnológica adoptada en cada caso para los movimientos físicos y de información que se requieran.

En la siguiente figura se muestra las diferentes zonas que comprenden los servicios del puerto según J.L Estrada (2002)


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Figura 1 Clasificación zonal portuaria. (Estrada, 2002)

A continuación, se nombrarán algunos elementos pertenecientes a la infraestructura, superestructura y conexiones:

Infraestructura marítima

Dragado principal (garantizar la profundidad del mar al costado del puerto) Exclusas Servicios de tráfico marítimo (radares y redes de información de tráfico) Boyas luminosas y ayudas a la navegación Exclusas interiores Muelles, atraques Dragado de ataques fluviales

Conexiones de infraestructura

Enlaces de ferrocarriles dentro de la zona portuaria Canales dentro de la zona portuaria Túneles y puentes Carreteras dentro de la zona portuaria

Superestructura portuaria

Pavimentos Almacenes Rampas y pontones Grúas pórticos y equipos móviles Terminales y oficinas Equipos para cargas Servicios públicos.


27

3 ANTECEDENTES Y CONTEXTO PORTUARIO A continuación, se detalla una breve perspectiva histórica de la evolución portuaria para poder entender en qué posición se encuentran los puertos hoy en día.

En la historia del transporte marítimo ha habido tres puntos de inflexión destacados, el primero fue a mediados del sigo XIX con la aparición de los grandes veleros compuestos de hierro y madera y posteriormente, las naves de hierro y acero, con este cambio en la ultima mitad del siglo nace el transporte a gran escala.

El segundo cambio importante fue la aparación de la maquina de vapor en el siglo XIX, ya en el siglo XX aparece una nueva fuente de energía para sustituir al carbón, los derivados del petróleo fuel-oil y gas-oil, y con ellos nacen los motores diésel.

Tradicionalmente, el transporte de mercancías por vía marítima destacó por su actividad en el transporte de gráneles, pero la llegada del contenedor , en la década de los sesenta, como elemento estándar de transporte, para cargas heterogéneas provocó una gran transformación que permitió mejorar la explotación de las economías de escalas, todo esto acompañado del incremento del tamaño de los buques y la utilización de redes de transporte basadas en transbordos en los puertos de gran tamaño que permitieron la reducción de los costes unitarios (De Rus Mendoza, Méndez, & Merchán, 2003;pp. 1-2).

El transporte marítimo ha permitido la reorientación de la producción y del comercio mundial. La importancia de este modo de transporte hoy en día es aproximadamente el 90% del volumen total del comercio de mercancías.

Otro de los acotencimientos más destacados en la evolución marítima es la aparacion del concepto transporte intermodal o multimodal. La definición literal es “el uso de más de un modo de transporte” o “embarque que usa varios modos de transporte coordinados”. El transporte multimodal permitió el desarrollo de la conteneirización y su uso como ventaja competitiva. Además, permite una gestión logística eficaz, con costes reducidos y grandes beneficios.

(Muller, 1999) ha expresado en el esquema que aparece en la Fig. 2 las fuerzas que influyen en la dirección y el ritmo de cambio a la que se mueve el transporte intermodal, y consecuentemente, los puertos. Estas fuerzas son:

Globalización de las actividades económicas y cambios en los modelos de comercialización. Aparición de nuevas y emergentes tecnologías. Desregulación del transporte.

Dichas fuerzas impactan sobre la capacidad de suministrar: Servicio de transporte. Coste del servicio. Precio que el cliente está dispuesto a pagar por el servicio.

Figura 2 Fuerza de cambio y dirección. Fuente: (Muller, 1999)

Antecedentes y contexto portuario

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En relación a la gestión portuaria, en líneas generales, estas no sufrieron cambios estructurales hasta la década de 1960.La estrategia de desarrollo portuario durante esa década se concentró en dotar de mayor autonomía a las diferentes Juntas Portuarias, potenciando además el desarrollo de las funciones competitivas específicas de cada puerto y reforzando la regulación con inversiones importantes en infraestructura.

En 1992 (Ley 27/1992 y su reforma 62/1997) se estableció un nuevo modelo de gestión portuaria descentralizado que atribuía mayores competencias a las Comunidades Autónomas y entidades locales, pero guardaba al Estado la coordinación de las inversiones y la gestión integral del sistema portuario. Esta reforma de carácter general, animaba a la participación del sector privado en la actividad portuaria, que se potenció aún más con la Ley 48/2003, favoreciendo la entrada de capital privado en la financiación, explotación y construcción de instalaciones portuarias (Diaz Hernandez & Martinez Budría , 2008, págs. 148-156)

En la actualidad existe abundante información sobre este proceso de cambio, los diferentes modelos de gobernanza y la relación existente entre el funcionamiento de los puertos y su gobernanza. La coordinación entre los numerosos intereses públicos y privados es el principal reto, para lograr que los puertos sean competitivos y eficientes, y mantener así una posición adecuada en el mercado internacional.

Para analizar la relación entre el sector público y privado en el entorno portuario, acudimos a la clasificación usada por Port Reform Toolkit (Bank, 2007), que agrupa en 4 categorías las organizaciones portuarias según predomine la participación pública o privada:

Service ports: La autoridad portuaria es responsable del puerto en su conjunto, es propietaria de las infraestructuras, superestructuras y se encarga de la provisión de servicios del puerto. Los servicios son prestados por empresas portuarias.

Private ports: La propiedad del puerto es privada. Los servicios son prestados por empresas privadas. Tool ports: La autoridad portuaria es responsable de la infraestructura, superestructura y de los

equipamientos. El sector privado provee los servicios en régimen de concesión o licencia. Landlord ports: La autoridad portuaria es propietaria del puerto en su conjunto. Los servicios son

prestados por empresas privadas. El puerto está dividido en terminales independientes donde cada operador se encarga de su mantenimiento.

Tabla 1 Modelos de gobernanza portuarios

A nivel tecnológico, el primer periodo se caracterizó por una política estatal de inversiones en la mejora y modernización de los puertos, para adecuarlos a la demanda internacional. Hasta este primer periodo la inversión en infraestructura había sido muy reducida.

En la década de los setenta aparacen las primeras grúas para sustituir a los puntales, que desde los inicios fue el medio de carga y descarga más utilizado por los buques (otra variante eran las denominadas Cabrias, Pluma real y los Andariveles). Para las izadas también se usaba un utillaje portuario bastante complejo.

Destaca la incorporación de medios mecánicos durante este periodo, así como la expansión de la iluminación


eléctrica en los muelles para permitir realizar trabajos nocturnos a las principales operativas comerciales.

Posteriormente las inversiones se centraron mayoritariamente en la ampliación y mejora de las infraestructuras para facilitar el crecimiento de la actividad marítima y la competitividad del sistema portuario: expansión de muelles y diques, reforma y construcción de terminales de contenedores, dragados, etc. (Diaz Hernandez & Martinez Budría , 2008, pág. 150)

La tendencia a la automatización de las terminales portuarias es de los avances tecnológicos más recientes.

Actualmente, la tecnología y los sistemas de información son herramientas claves en los procesos portuario para obtener una mayor productividad operativa y poder ser competitivos.

A nivel económico, la propia evolución de la economía nacional e internacional generó procesos de concentración de la actividad económica en torno a las aglomeraciones urbanas, favorecidos además por la modernización del sistema ferroviario.

La crisis económica de 2008-2009 influyo de manera determinante en la actividad portuaria y en los sectores marítimos, donde la mayoría de los puertos y armadores han sufrido un descenso en el volumen o trasiego de mercancía.

En dicho periodo se produjo una “fase de termalización”: el negocio portuario cada vez está más orientado a las terminales a través de la cual se abastece el hinterland. Este cambio fue motivado entre otras cosas por la función de los inversores internacionales y el cada vez mayor crecimiento de volúmenes, junto a los problemas de capacidad que sufrían los puertos.

En este periodo se puede observar una tendencia a la reorganización y concentración de mercados, por parte de las compañías de transporte marítimo y de los operadores de terminal de contenedores, a través de acuerdos de cooperación, fusiones y adquisiciones.

A nivel mundial, el comercio portuario tiene una tendencia al crecimiento, concretamente el transporte de contenedores ha sufrido un crecimiento aproximadamente de un 10 % anual en los últimos 20 años, tendencia generada posiblemente por la globalización del comercio y la reducción de coste de transporte de la mercancía.

En la Figura 3 podemos observar el crecimiento en el volumen de contenedores sufridos en los últimos años. Se puede observar que durante la crisis del año 2008-2009 se experimentó un pequeño descenso respecto a años anteriores.

Figura 3 Volumen de mercancía en los últimos años

Para lograr un uso eficiente del puerto, es necesario que cada fase de la operativa (subsistemas) se establezca como un eslabón de la cadena que debe ser optimizado.

Antecedentes y contexto portuario

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Los puertos tienen la capacidad de comportarse como un motor económico capaz de impulsar el crecimiento y la actividad industrial que lo rodea (Holey, 1999, págs. 161-174). Han dejado de ser únicamente intercambiadores de mercancía y servicios entre los modos de transporte terrestre y marítimo, a convertirse en centros logísticos de transporte intermodal, donde se realizan actividades dedicadas exclusivamente a incrementar el valor añadido (Costa, 2006).

En definitiva, entre las tendencias observadas en la evolución del transporte marítimo destacan: Globalización, aumento del volumen de mercancías, crecimiento del comercio internacional y del

transporte. Innovación tecnológica: Automatización de procesos, mecanización, sistemas avanzados de

telecomunicaciones, etc. Especialización y aumento del tamaño del buque para obtener economías de escala Organización de servicios marítimos-terrestres integrados, bajo el principio de transporte “puerta a

puerta” Introducción y desarrollo del concepto “centro de carga” basado en el uso extenso de operaciones

“feeder” y de la intermodalidad. Concentración empresarial para afrontar la competencia y poder así presionar tanto al transportista

terrestre como al puerto.


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4 LOGÍSTICA Y EVOLUCIÓN DE LAS TERMINALES PORTUARIAS.

En este capitulo, se aborda el concepto de logística y su evolución. Es necesario conocer la evolución logística portuaria, para afrontar el uso de las TICs en la logística portuaria. El uso de estas Tecnologias de la Información y Comunicación y de las nuevas tecnologías representar un factor clave en la competitividad portuaria. Por ello, se analiza también los factores competitivos más representativos.

A continuación, se aborda la evolución de las terminales portuarias donde la tendencia a la automatización es el hecho mas relevante a tratar y que mas afecta a la logística y los procesos portuarios.

4.1 ¿Qué es la logística?

Debido a la globalización, a la competencia existente hoy en día, y a la exigencia por parte de los clientes en cuanto a la demanda de productos y servicios, la logística juega un papel muy importante para obtener buenos resultados en la gestión de las empresas. La logística crea sistemas de información y control para lograr el flujo continuo de productos al menor coste posible, evitando plazos amplios de entrega al cliente y stock excesivos.

Para definir el concepto de logística existe en la literatura actual un amplio abanico de definiciones, algunas simples y otras mucho más complejas que apuntan a un concepto integrador, sistémico y racionalizador.

A continuación, se muestran algunas de las definiciones que encontramos entre la variedad existente:

“Logística es una función operativa importante que comprende todas las actividades necesarias para la

obtención y administración de materias primas y componentes, así como el manejo de los productos terminados, su empaquetado y distribución a los clientes” (Ferrerl, Hirt, Ramos, Adriaensen, & Flórez, 2004, pág. 282)

“Logística es el proceso de administrar estratégicamente el flujo y almacenamiento eficiente de las materias primas, de las existencias en el proceso y de los bienes terminados del punto de origen al de consumo” (Lamb, Hair, & McDaniel, 2002, pág. 383)

La definición que el COUNCIL OF LOGISTICS MANAGEMENT – CLM – establece es: “Logística como el proceso de planear, implementar y controlar efectiva y eficientemente el flujo y almacenamiento de bienes, servicios e información relacionada desde el punto de origen al punto de consumo con el propósito de cumplir los requisitos del cliente” (Gibson , Mentzer, & Cook, 2005, págs. 17-25) Por otro lado, para la Distribución Física Internacional (DFI) de mercancías, la logística consiste en gerenciar estratégicamente la adquisición, el movimiento, el almacenamiento de productos y el control de inventarios, así como todo el flujo de información asociado, a través de los cuales la organización y su canal de distribución se encauzan de modo tal que la rentabilidad presente y futura de la empresa es maximizada en términos de costos y efectividad.

La logística suele incluir procesos como la gestión del transporte, la flota, el almacenamiento, planificación de pedidos, inventarios de los productos, organización del transporte multimodal, consolidación y des-consolidación, empaquetado, envasado y control de calidad de productos.

Logística y evolución de las terminales portuarias.

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Figura 4 Logística y gerencia de la cadena de suministro –

Fuente: (Tanguy, DHL – Logística y gerencia de la cadena de suministro, 2002)

Cabe distinguir los conceptos de logística y cadena logística o de suministro. La cadena logística es el canal a través el cual fluyen los materiales y la información a lo largo del proceso, desde el aprovisionamiento hasta la entrega final al cliente. Queda de esta manera reflejado la manipulación, transformación, almacenamiento y transporte que sufre el producto hasta su entrega. La logística es por tanto un componente más dentro de la cadena de suministro y juega un papel fundamental en la competitividad de las empresas.

La cadena logística (básica o clásica) se puede dividir en tres partes: Cadena de aprovisionamiento: gestiona las materias primas y productos intermedios Cadena de fabricación: gestiona el producto intermedio en curso de fabricación Cadena de distribución: atiende el pedido de los clientes y se encarga del flujo de los productos a

través de las redes de distribución.

4.2 Logística Portuaria y antecendentes.

La logística aparece relacionada por primera vez con las tomas de decisiones de los altos mandos militares principalmente en Inglaterra en los años 1940. (Blanchard, 1995)

La masificación de la economía estadounidense, en las décadas de 1950-1960, determinó la concentración de los estudios del manejo de operaciones en métodos cuantitativos que permitieran llevar a cabo operaciones como el manejo de transporte y todas las estimaciones que la acompañaban. (Carranza & Sabría, 2005, pág. 5)

A continuación, se enunciará algunos de los eventos más relevantes que se han producido durante la evolución de la logística.

En el periodo 1955-1965 se produce la llamada década de la conceptualización de la logística. En ella, se desarrolló el análisis del costo total de las operaciones logísticas, hubo una mayor preocupación por el servicio al cliente al mínimo costo logístico y se prestó mayor atención a los canales de distribución existentes.

En el periodo 1966- 1970 los sistemas de medición del desempeño fomentaban la optimización local, evitando la integración, así como también se fomentaba el desarrollo fragmentado y la administración de materiales/distribución física.

En el periodo 1971-1980 se produce un cambio de prioridades que fue provocado por:

Altos costos de capital. Crisis energética, que impulso el movimiento hacia la mejora del transporte y almacenamiento. Preocupación de cómo las operaciones logísticas impactan en el ambiente. La computación impulsó el desarrollo de modelos logísticos.


El impacto tecnológico producido en la década de 1980 liberó al transporte y fomentó el incremento de la productividad a través de una mejor coordinación de la distribución, fabricación y abastecimiento. La revolución de la tecnología impulso la coordinación también de los elementos del sistema logístico.

Durante la década de 1990 hacia adelante se navegó hacia fuerzas integradoras de la logística, esto fue provocado por:

Mayores expectativas en el nivel de servicio al cliente. Avance en la tecnología de procesos, productos y telecomunicaciones. Globalización de los mercados. Incremento de la segmentación del mercado. Ciclo de productos cada vez más cortos. Incremento en competitividad en todas las dimensiones y cambios en el balance de poder, del

productor al distribuidor.

En los últimos años la gestión logística se ha facilitado a través de los sistemas de información existentes en el mercado, así una vez se recibe un pedido las distintas áreas que intervienen en el proceso de dicho pedido están comunicadas entre sí a través de una red computarizada, por lo que se produce un ahorro importante de papel y movilización de personal.

La introducción de la logística en las cadenas integradas de transporte ha supuesto una mejora económica y de rendimientos en el transporte “puerta a puerta” (Carrión, 2010) pero también un gran avance a la sostenibilidad del mismo.

Los puertos como nodo de la cadena logística tienen un papel estratégico. Son puntos de partida y llegada del transporte marítimo que favorecen:

- Ruptura de la carga

- Máximas concentraciones de carga de la cadena

- Oportunidad para realizar economías de escala.

Figura 5 Evolución de la función portuaria – Puertos del Estado

Uno de los avances más revolucionarios de la logística en los últimos tiempos es el concepto de transporte multimodal.

El transporte multimodal favoreció el desarrollo de la contenedorizacion, que tuvo un gran impacto en la logística, ya que llevo a la unitarizacion, es decir, cargas estándar y del mismo tamaño. Es una importante ventaja competitiva y, en muchos casos, la clave del éxito en cualquier gestión de la cadena de suministro o plan logístico.

El uso del transporte intermodal permite una gestión logística eficaz, con costes reducidos y grandes beneficios, no solo en las empresas sino también para los clientes y el medio ambiente.

Las infraestructuras de transporte intermodal se componen fundamentalmente de (Rozo Alvarado, 2013):

Centros de transporte Terminales portuarias y fluviales


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Terminales de ferrocarril y/o carretera Puertos secos

Otro concepto importante en la logística es las conocidas como plataformas logísticas, que engloban las infraestructuras nodales establecidas por EUROPLATFORMS en 1992, se define de la siguiente manera: “es una zona delimitada, en el interior de la cual se ejercen, por diferentes operadores, todas las actividades relativas al transporte, a la logística, y a la distribución de mercancías, tanto para el transito nacional como para el internacional”.

Hace treinta años no se hablaba de plataforma logísticas como tales, las plataformas surgieron en sus inicios para cumplir una función de alcance local, consistente en reorganizar los centros urbanos y buscar ubicaciones exteriores para las actividades percibidas como molestas. En una segunda etapa, las plataformas dejan de ser un punto de relocalización y se convierte en una oferta proactiva de servicios orientada a los sectores que se encuentran en ella. Finalmente, debido a la progresiva búsqueda de la eficiencia en los procesos de distribución se incorpora la intermodalidad en la oferta de servicios ofrecidos por la plataforma.

La configuración de una plataforma logística en la actualidad responde a las denominadas áreas funcionales. Un área funcional es un ámbito de la plataforma logística con una cierta homogeneidad de actividades en su interior y con una función unitaria y predefinida por la plataforma (Abrahamsson, Aldin, & Sthare, 2003, págs. 85-106)

Destacan tres tipos de aéreas funcionales:

Área logística, donde se realiza todas las actividades logísticas incluyendo las actividades de valor añadido

Área intermodal, donde se realizan todas las actividades necesarias para transferir carga de un modo a otro de transporte

Área de servicios, donde se realizan servicios a vehículos, equipos, empresas…

Dentro de los tipos de infraestructura nodales se puede hablar de grandes infraestructuras como puede ser el puerto con sus respectivas terminales, y también debe hablarse de infraestructuras de apoyo o plataformas logísticas como las Zonas de actividades logísticas portuarias (ZAL).

Estas plataformas de apoyo logístico se crean respondiendo a las exigencias del “Just in time” y el “stock cero”. La Zona de actividad logística portuaria se trata de un área relativamente segregada del resto de las operaciones portuarias, especializada en las actividades de almacenamiento y distribución de mercancías en donde, además, se realizan actividades de valor añadido, dichas actividades juegan un papel fundamental en la competitividad de los puertos. Algunas de estas actividades que agregan valor añadido son:

Almacenamiento de mercancías. Consolidación o desconsolidación de mercancías. Etiquetado. Envasado. Empaquetado. Control de calidad. Montaje.

La logística lleva consigo un costo logístico, que es la agregación de los siguientes cuatro tipos de costos:

Costo de Transporte: se determina en base a la distancia, volumen, características de la carga, origen y destino, grado de competencia en el mercado, estado de infraestructura y congestión entre otros factores. También puede haber pérdidas relacionadas con el posible daño causado al producto durante el transporte.

Costo de Inventario: se determina en función del valor del producto, costo de capital, seguros, sistemas de control, embalaje, tiempo de almacenamiento, seguridad, etc. También tiene asociado costos de deterioro de la mercancía.


Costo de Almacenaje: se establece dependiendo del espacio y costo de almacenes utilizados, ubicación, operación de recepción y distribución, costo de manipulación, etc.

Costo Administrativo y de Suministro: depende del número de ordenes procesadas, costos de trámites, procedimientos y documentos asociados, costo de sistemas de información, transmisión de datos, selección de proveedores, seguros, pérdidas, aranceles aduaneros, etc.

Por tanto, el Costo Logístico Total es la suma de los cuatro tipos de costos comentados. Anteriormente la logística tradicional tenía como objetivo principal minimizar el costo de transporte, ahora debe optimizarse una función más compleja y minimizar todos los costos logísticos (es decir el sumatorio de los cuatro tipos de costos). Esto provoca un balance “trade-off” en las decisiones logística, es decir, encontrar un equilibrio entre los diferentes costos de manera que la función objetivo sea mínima. (Barbero, 2010) muestra estas situaciones trade-off en el siguiente gráfico.

Figura 6 Trade-off Costes logísticos- (Barbero, 2010)

Hoy en día el papel que juega la logística en el transporte de mercancías es muy importante, los puertos a medida que la logística se ha ido integrando han pasado de ser una puerta a través de la cual las mercancías y los pasajeros eran transferidos entre los barcos y la costa, a convertirse en sistemas multifuncionales, comerciales e industriales donde las mercancías no sólo están en tránsito, sino que también son manipuladas, manufacturadas y distribuidas.

Los cambios producidos en los puertos en los últimos años se han reflejado en una mayor capacidad y mejora de la eficiencia de la actividad portuaria, pero además han dado lugar a un nuevo entorno competitivo.

4.3 Factores competitivos y actividades que agregan valor y costo.

Las cadenas logísticas en las que se integran los puertos como nodos esenciales de las mismas, compiten entre sí con el objetivo de captar más clientes, más tráfico y generar más valor añadido. La competencia portuaria hoy en día condiciona la actividad portuaria, cada vez más los puertos están orientados al mercado, en definitiva, a satisfacer al cliente. Para ello el puerto tendrá que ser altamente eficiente, además habrá que ser competitivos para captar nuevos clientes y mantener a los actuales.

A continuación, analizaremos el entorno competitivo portuario.

Con referencia al documento “The evolution of Ports in a competitive world”, se analiza el modelo de fuerzas de Michel Porter (Porter, 2001). Según dicho autor en el siglo XXI existen 5 fuerzas que interactúan en el entorno competitivo en el que se desenvuelven las Autoridades Portuarias y los proveedores de servicios portuarios:

1.Rivalidad entre competidores existentes.


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Consiste en analizar la competencia existente dentro del puerto y entre puertos. Existirán puertos con poca competencia debido a su ubicación, al tipo de servicios prestados, a la normativa sobre el número de empresas que pueden operar en un puerto, etc. También existirá la situación contraria, donde la competencia sea intensa y tendrá como consecuencia la reducción de precios que afectará al deterioro de la empresa.

La capacidad de acceder económicamente a los mismos mercados, la capacidad de servir mercados de transbordo, el equilibrio entre la oferta y la demanda portuaria, la capacidad de controlar la eficiencia de las operaciones por parte de la Autoridad Portuaria, estos son entre otros muchos algunos de los factores que determinan la competencia en el puerto.

2.Amenaza de nuevos competidores.

3.Potencia para sustitutos globales.

4.El poder de negociación de los clientes del puerto.

5.El poder de negociación de los proveedores del puerto. Los gestores portuarios se deben enfrentar a dichas fuerzas y teniendo en cuenta sus condicionantes deberán elaborar una estrategia de gestión.

4.3.1 Características de la competencia portuaria.

Hoy en día es necesario analizar la competencia con otros puertos con el fin de establecer una estrategia de negocio y corregir las deficiencias para dar un servicio eficaz a nuestros clientes y así conseguir mercado.

La competencia entre puertos en la actualidad existe, aunque no en todos los tráficos de mercancías.

Los puertos se muestran como elementos aun controlables para la mejora de la eficiencia logística del transporte marítimo (World Bank, 2001). Este hecho está dando lugar, por una parte, a un impulso para la mejora de la eficiencia de los puertos, y por otra a la integración de los servicios portuarios con otros componentes de las redes de distribución global. Las mejoras de eficiencia se han convertido en el principal atractivo del sector privado en los puertos, reduciendo y limitando la tradicional actuación de las Autoridades Portuarias.

Desarrollos recientes que han contribuido a la creciente competitividad de la industria portuaria (entre puertos y entre modos de transporte) son:

Orientación de los principales actores del mercado hacia la integración vertical y horizontal como estrategias de negocio para mejorar sus posiciones en el mercado.

Contenerización y intermodalidad.

Con el objetivo de llegar a ser y permanecer competitivos, la gestión de un puerto debe orientarse hacia el cliente, identificando y explotando las competencias básicas. Debe ser flexible ante cambios de mercado y clientes.

Se puede hablar de cooperación entre puertos, por ejemplo, en una red de puertos que compitan por una misma zona, pueden cooperar entre sí para obtener las máximas ventajas competitivas a nivel individual y la propia red como conjunto. La principal competencia existente no se da entre puertos individuales si no cada vez más entre cadenas logísticas.

En general, el puerto que contribuya más a reducir el coste generalizado de la cadena logística, tiene mayor probabilidad de ser elegido por los clientes como puerto de escala.

La competencia entre puertos en un mercado imperfecto, puede provocar que la mejor relación calidad/precio en los servicios portuarios no sean suficientes para atraer determinado tráfico a nuestro puerto.

La integración del puerto en las cadenas logísticas implica que el puerto ya no dependa exclusivamente de su propia actuación sino también de factores externos como la localización, conexiones, etc.

La competencia portuaria se despliega en los siguientes niveles (Van de Voorde & Winkelmans, 2002)

Competencia intrapuerto a nivel operador: la competencia intrapuerto entre prestadores de servicios es fundamental para mejorar la eficiencia y competitividad del puerto.


Competencia interpuerto a nivel operador: se da entre operadores que dan un servicio más o menos en la misma zona de influencia.

Competencia interpuerto general: afecta particularmente a la infraestructura de dentro y fuera del puerto.

Competencia con otros modos de transporte

La competencia portuaria tiene como objetivo alcanzar un grado sostenible de generación de valor añadido y contribuir de manera mínima al coste general de transporte. Dicha competencia se produce no solamente a través de sus activos tangibles, sino también a través de los servicios y activos intangibles de la Comunidad Portuaria.

De acuerdo con UNCTAD (1992), la eficiencia de un puerto se suele entender como la rapidez y la seguridad en la prestación de los servicios portuarios.

Existen una serie de factores que contribuyen a la competitividad de un puerto, dichos factores se analizan a continuación. Para este estudio el factor clave en la competitividad de la logística portuaria es el uso de las tecnologías y los sistemas de información.

1. La situación geográfica del puerto. Es una característica fundamental en la competitividad de un puerto y en la generación de tráfico de mercancías. Para autores como (Hayouth & Fleming, 1994, págs. 187-193) la situación geográfica es la clave del éxito competitivo.

Para que un puerto sea relevante geográficamente debe cumplir al menos una de las siguientes características:

Puertos situados en las grandes rutas marítimas, estos favorecen el transbordo de mercancías. La elección por parte de las compañías navieras de realizar escalas en puertos estratégicamente situados, tiene como consecuencia que puertos que por sí solo eran incapaces de generar carga, se conviertan en nodos fundamentales alcanzando un tráfico importante de mercancías.

Puertos situados junto a una zona de gran desarrollo industrial y/o de consumo. Esta proximidad a zonas industriales permite generar carga para el puerto.

2. Accesibilidad a la zona de influencia terrestre. El uso de cadena de transporte en la que el puerto es solo un nodo, requiere que dicho puerto cuente con unos accesos adecuados tanto de carretera como de ferrocarril. Un puerto mal conectado puede ser un cuello de botella para la cadena de transporte.

3. Capacidad y calidad de infraestructura portuaria. La infraestructura portuaria deberá ser adecuada a los usuarios de manera tanto cualitativa como cuantitativa. La disponibilidad de una infraestructura adecuada puede ser una ventaja competitiva, gracias a la adaptación a las necesidades de los clientes en un tiempo relativamente reducido.

Las infraestructuras portuarias básicas son muy rígidas y de elevado coste, por lo que su crecimiento al contrario que el del tráfico será de forma discontinua. Hay puertos que por sus características de emplazamiento disponen de una infraestructura marítima (aguas abrigadas con gran calado) que les otorga una ventaja competitiva ya que no precisan de hacer importantes inversiones en conseguir dichas infraestructuras. Otro elemento de competitividad en este caso es la disponibilidad de terreno en la propia zona de servicio del puerto o cercano al mismo.

4. Capacidad operativa del puerto. Para ser competitivo un puerto debe disponer del máximo número de servicios posibles destinados a sus usuarios. Aparte de los denominados por la ley 48/2003 de “Régimen económico y de prestación de servicios de los puertos de interés general” como servicios portuarios básicos, también debe ofrecer


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otros servicios como el servicio de suministro de combustible, reparación de buques, almacenaje, actividades de valor añadido a la mercancía, etc.

Dichos servicios deberán tener como características la eficiencia, calidad, flexibilidad, competitividad y adaptación a los clientes. Para que estos servicios sean eficientes es necesario una coordinación e integración entre los diferentes prestadores.

5. Competencia interna entre los prestadores de servicios del puerto. En los puertos tipo propietario donde los servicios son prestados por empresas privadas, la opción de que el cliente tenga posibilidad de escoger entre varios prestadores es, sin duda, un factor de competitividad que mejorará la eficiencia del puerto.

La competencia dentro del puerto es un tema que no es posible de conseguir siempre, existen servicios que son realizados por un único prestador como, por ejemplo, la existencia en algunos puertos de una única terminal para el tráfico de contenedores, o la carga y descarga del buque en determinados tráficos de mercancías. Las políticas de adquisiciones, la existencia de operadores globales, las fusiones entre compañías marítimas están dando lugar a la reducción de competencia intraportuaria.

6. La existencia de políticas de calidad La calidad se ha convertido en un elemento de competitividad en los puertos. Los enfoques de calidad confluyen en la gestión de los procesos, la optimización de los recursos y la satisfacción del cliente y la mejora continua. La disponibilidad de servicios con certificados de calidad mejora las operaciones portuarias y permite asociar a un puerto una imagen de calidad en sus servicios.

Los sistemas de gestión de calidad más utilizados hoy en día son Norma ISO 9001:2000, Norma ISO 9004:2000 y al modelo EFQM de Excelencia.

7. La capacidad y cualificación profesional de la mano de obra portuaria. A pesar de que en la actualidad cada vez es menor la mano de obra en las operaciones portuaria debido a las tecnologías y la automatización, la cualificación y capacidad de la mano de obra disponible es un factor competitivo y preciso capaz de optimizar los medios disponibles obteniendo así mejores niveles de productividad, eficiencia y calidad.

8. Existencia en puertos de servicios de transporte interior. Para un puerto es muy importante que exista una oferta amplia de operadores y de servicios de líneas regulares marítimas y servicios de transporte terrestre (ferrocarril y carretera) que actúen en competencia. Los clientes deben poder seleccionar libremente el modo de transporte y el operador.

9. La integración del puerto con otros nodos de la cadena logística. Los puertos, a través de sus operadores o de la propia Autoridad Portuaria se posicionan en determinados nodos de las cadenas logísticas ofreciendo en ellos los mismos servicios que en el puerto de referencia. Si un mismo puerto domina varios nodos de la cadena logística será más difícil que pierda clientes.

También la inversión de algunos puertos en otros puertos o la cooperación intraportuaria entre puertos que se encuentran en el mismo ámbito regional o que coinciden en el origen y destino de la carga son factores claves en la competitividad.

10. Precios de servicios y terreno portuarios. El efecto del precio es diferente según el servicio prestado y el tipo de carga o buque. En general, los clientes prefieren servicios más rápidos y fiables que otros más baratos y lentos. El coste portuario para


muchos estudios, con carácter general, representa un 10% del coste total de la cadena de transporte (Beth, 1999)

El precio del terreno portuaria puede tener un peso notable en el coste total del paso de mercancía por el puerto. La necesidad de superficie terrestre que requieren los puertos actualmente obligan a ser selectivos con su uso y a una optimización del mismo.

11. Condiciones de seguridad y protección de mercancías. La seguridad en las operaciones portuarias y la protección de mercancías y pasajeros representan hoy en día una obligación con el cliente y un factor que en caso de incumplimiento supone riesgo de pérdida de determinados tráficos y otras responsabilidades.

12. Existencia de una Comunidad Portuaria orientada al cliente. El funcionamiento de una Comunidad Portuaria idealmente debe ser con objetivos comunes orientados al cliente. Para ello la existencia de iniciativas como la creación de un Plan Estratégico de la Comunidad Portuaria son elementos que ayudan a integrar a los miembros de la Comunidad Portuaria sobre la idea común de puerto.

Actualmente, esto no resulta fácil debido a la presencia de estibadores globales y al interés de las líneas por tener terminales dedicadas, que puede hacer que los intereses de unos y otros no coincidan con los del puerto.

13. Servicios de valor añadido La presencia de actividades logística de valor añadido dentro del puerto o en sus inmediaciones suponen un valor importante para la competitividad del puerto y la captación y fidelización de clientes.

14. Las tecnologías y los sistemas de información. En este trabajo el uso de las TICs y las nuevas tecnologías, representan el factor clave en la competitividad logística actualmente. La necesidad de desarrollar un alto nivel de las tecnologías y sistemas de información es absolutamente transcendente para los puertos. Estas herramientas permiten soportar los requerimientos de los usuarios, de las empresas que suministran servicios, de la Comunidad Portuaria y de todo el conjunto que engloba a las operaciones portuarias. Algunas de las consecuencias del uso de la tecnología y los sistemas de información son:

Proporcionar a los clientes datos en tiempo real del estado de la carga. Proporcionar a los clientes datos en tiempo real de las condiciones de trabajo de las

instalaciones portuarias. Integrar la actividad de buques y terminales. Reducir el tiempo para la entrega de la carga, gracias a equipos con alta tecnología. Mejora en los planes de atraques, del equipo de manipulación utilizado, de las condiciones de

almacenamiento, etc. Reduce la necesidad de mano de obra en el proceso documental, cuyo objetivo es conseguir

la informatización del todo el proceso. Reduce los tiempos y costes de las operaciones portuarias. Aumenta la seguridad y eficiencia energética. Posibilita avances de información sobre la situación del buque y los vehículos de transporte

terrestre. Posibilita avances de información sobre los movimientos del contenedor y la carga. Optimiza el apilado del patio de contenedores, así como la recolocación de los mismo.


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La introducción de la logística electrónica, así como de los sistemas de información permite gestionar toda la información de forma integral y con acceso por parte de los clientes y la Comunidad Portuaria.

La importancia estratégica de las tecnologías y los servicios de información se convierten en un factor de competitividad fundamental en un entorno portuario moderno. A través de las tecnologías y los sistemas de información podemos mejorar los servicios prestados, así como algunos factores que hacen competitivo a los puertos, por ejemplo, la optimización de los accesos terrestres, optimización del terreno disponible para almacenamiento, mejoras en la seguridad del puerto, así como de las mercancías, etc.

4.4 Evolución de las terminales portuarias. Tendencia a la automatización.

En este apartado, analizaremos la evolución sufrida por las terminales portuarias en los últimos años.

4.4.1 Introducción y evolución de las terminales portuarias.

Antiguamente, los buques transportaban todo tipo de mercancías, y los puertos debían ser capaces de cargar y descargar todo tipo de carga sin importar forma, tamaño, peso, etc., lo cual consumía mucho tiempo y costos. La incansable búsqueda de la reducción de los tiempos y costos llevo a la creación de sistemas especializados para cada tipo de mercancías, así aparecieron las terminales de contenedores.

Las primeras terminales de contenedores nacen en la década de los 60, debido a los primeros viajes de buques entre Europa y Estados Unidos. Las terminales antiguamente eran filas de pantalanes que sobresalían del muelle. Aparecen en los principales puertos de exportación e importación de mercancías como Nueva York, Hamburgo, o Amberes, debido a las exigencias de la mercancía que se transportaba en los contenedores, aunque esto solo fue el principio.

Podemos definir una terminal de contenedores como un “intercambiador intermodal dotado de una capacidad determinada de almacenamiento en tierra y con una serie de medios para regular los ritmos de llegada o salida de transporte tanto terrestre como marítimo”. Al ser intercambiadores intermodales, las terminales deben ser capaces de combinar tráficos terrestres y marítimos.

Con la aparición y especialización en la gestión de contenedores de los nuevos puertos, se vio una ralentización en el flujo de contenedores en aquellos puertos menos avanzados.

Existen 3 tipos de terminales, según el rol que ocupen dentro de la región en la que se encuentre:

1. Puertos Hub.

Son aquellos puertos que realizan una función de concentración y distribución de carga mediante el transbordo entre grandes buques y otros de menor dimensión. Los buques de gran tamaño conectan el puerto Hub con los grandes centros de producción, mientras que los de tamaño menor realiza la conexión con puertos de la región.

Estos puertos tienen grandes volúmenes de tráfico de contenedores sin necesidad de tener una población significativa para su consumo. Su ubicación debe situarse próxima a las rutas marítimas principales.

2. Puertos Feeder.

Los puertos Feeder manejan la carga de importación o exportación que se suele transportar a través de un puerto Hub, es decir, son puertos que no tienen servicios marítimos con puertos de origen o destino de la carga.


3. Puertos Gateway.

Los puertos Gateway son puertos intermedios que cuentan con un hinterland importante que le proporciona carga de importación o exportación y le permite mantener servicios marítimos directos con los grandes centros de producción. Pueden desarrollar funciones de transbordo y actuar también como puertos feeder.

Junto a la estandarización de la carga, otro de los cambios significativos se produjo en la operativa. Se generaron terminales especializadas de carga y descarga de contenedores con una necesidad de ubicación especifica. No solo se ha visto afectado con el paso de los años la evolución zona- extensión- maquinaria utilizada en las terminales, sino también la mano de obra. Antiguamente para mover unas 20 toneladas se necesitaba de una media de 20 estibadores, hoy en día gracias a la evolución tecnológica un contenedor de 20 toneladas se carga en un buque en menos de 2-3 minutos, esta era una de las principales problemáticas portuarias. Dicha evolución tecnológica ha reducido considerablemente la mano de obra para las operaciones de carga y descarga de contenedores.

Anteriormente las cargas se operaban con las grúas propias del buque, actualmente dicha carga se opera con las maquinarias provistas en los puertos. Esto ha implicado cambios en cuanto al diseño de los buques, con el objetivo de optimizar al máximo el espacio de la carga.

Las terminales de contenedores proporcionan los medios y la organización para el intercambio de contendores, con el objetivo de que este se produzca de forma rápida, eficiente y segura para todos. La tecnología tiene una importante repercusión y es una de las claves de la especialización de la carga y descarga de contenedores en las terminales. La feroz competencia existente, los costes de mano de obra, la globalización, la aparición de procesos estandarizados y el aumento de la demanda han dado lugar a la automatización de las terminales de contenedores.

En 1984 se empezó a automatizar la terminal Europe Container Terminals (ECT) situada en Rotterdam, desde esa fecha numerosas terminales han apostado por sistemas automatizados. Hasta 2018 hay un total de 44 terminales automatizadas en todo el mundo.

Se denomina terminal automatizada a aquella que tienen tanto la transferencia horizontal entre el muelle y el patio, y el sistema de apilamiento del patio automatizado. Si solo tiene el sistema de apilamiento del patio automatizada, dichas terminales se denominan terminal semiautomática. No obstante, las nuevas automatizaciones tienen también en cuenta el proceso de carga y descarga de buques, así como otras automatizaciones de operaciones auxiliares (por ejemplo, automatización de puertas).

Una terminal automatizada requiere una elevada inversión de capital con el objetivo de recuperar dicha inversión a través de la reducción de los costes operativos. El puerto para invertir en una terminal automatizada debe tener una serie de características a cumplir:

La capacidad de tráfico debe ser lo suficientemente amplia.

Debe estar situado geográficamente en una zona de influencia de las principales rutas de comercio marítimo.

Debe disponer de un calado y un muelle lo suficientemente amplio para recibir a los grandes buques portacontenedores.

Debe tener una amplia capacidad de la zona de almacenamiento.

Debe tener unas buenas conexiones terrestres.


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De forma muy general las principales ventajas e inconvenientes que presentan las terminales automatizadas son las siguientes:

Inconvenientes

Inversión elevada con la posibilidad de no obtener el retorno esperado.

Posibilidad de generar conflicto social debido a la reducción de la mano de obra.

Carecen de flexibilidad. El diseño físico de una terminal automatizada es complicado de cambiar una vez decidido.

Criticidad operativa por las averías de grúas automáticas, debido a que estas no pueden cambiar su posición de un bloque a otro a diferencia de otras grúas.

Necesidad de un sistema operativa de terminal (TOS) mucho más desarrollado y complejo.

Incapacidad de adaptarse a nuevas circunstancias si los niveles de actividad caen temporalmente.

Mayor riesgo frente a las terminales manuales que están contrastadas.

Procesos no necesariamente estables y homogéneos.

Ventajas

Ahorro potencial de costes operativos debido al menor coste de mano de obra.

Mayor productividad.

Mejor aprovechamiento del espacio disponible en la zona de almacenamiento.

Incremento de la seguridad.

Menores tiempos de inactividad.

Mayor eficiencia energética, a consecuencia del uso de más equipos eléctricos y menos de combustión.

Incremento de las jornadas de trabajo.

Menor coste de mantenimiento, debido a la reducción de los equipos de combustión y una menor probabilidad de averías.

Mayor densidad de contenedores.

Reducción de la variabilidad del proceso.

Menor sensibilidad a los factores externos.

Permite la toma de decisiones en tiempo real.

La automatización de una terminal no se reduce solo a dotar de equipos sin mano de obra dicha terminal (Vieira et al., 2011), sino también se aprecia en la toma de decisiones tácticas y operativas como por


ejemplo la elección del orden de carga y descarga, algoritmos de optimización de la zona de almacenamiento, la asignación de recorridos, el empleo de sensores que ayuden a mejorar la precisión, seguridad, etc.

Recientemente, se está avanzando en tres líneas para completar la automatización de la terminal.:

Automatización de las puertas como solución a la problemática del intercambio de documentos asociados al flujo de mercancía.

Automatización del patio de almacenamiento, en cuanto a tecnología de equipos como a la gestión de los mismos.

Automatización de las grúas de muelle, utilizadas en la carga y descarga de contenedores del buque.

Para una reducción del coste del paso del contenedor por la terminal y un incremento del volumen de operaciones derivado de la satisfacción del cliente, es necesario adecuar los recursos de forma que se logren procesos eficientes que no supongan cuellos de botella para la actividad de la terminal mediante la identificación y posterior implementación de iniciativas e ideas de mejora.

Así, como ejemplo de innovaciones de gestión que se están implementando en las terminales portuarias se pueden citar, como herramienta de Gestión Estratégica, el Cuadro de Mando Integral.

En definitiva, la inversión en una terminal automatizada es aconsejable en puertos situados geográficamente en rutas de comercio marítimo y con un volumen de tráfico de contenedores elevados. El ahorro de costo operacional, el aumento de la seguridad, productividad y eficiencia energética es una de las mejoras de gestión consecuentes de la automatización de una terminal.

Debido al número de operaciones que se realizan a diario en un puerto, es necesario disponer de un medio que facilite el intercambio de documentos y flujos de información. Para ello, los sistemas de información realizan una labor muy importante y hacen posible dicho intercambio de manera eficiente.

Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC) en la logística portuaria.

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5 TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN (TIC) EN LA LOGÍSTICA

PORTUARIA. 5.1 Introducción TICs y nuevas tecnologías.

Las TICs se han convertido en los últimos años en un medio de desarrollo empresarial y fuente de ventaja competitiva. No existe un concepto claro de las TICs, sin embargo, se usan para indicar el cambio de paradigma en la manera en que consumimos la información hoy en día, respecto a épocas anteriores.

La Asociación Americana de las Tecnologías de la Información (Information Technology Association of America, ITAA) defiene las TICs como: “el estudio, el diseño, el desarrollo, el fomento, el mantenimiento y la administración de la información por medio de sistemas informáticos, esto incluye no solamente la computadora, el medio más versátil y utilizado, sino también los teléfonos celulares, la televisión, la radio, los periódicos digitales, etc”.

Otra deficinion de TICs es: “En líneas generales podríamos decir que las nuevas tecnologías de la información y comunicación son las que giran en torno a tres medios básicos: la informática, la microelectrónica y las telecomunicaciones; pero giran, no sólo de forma aislada, sino lo que es más significativo de manera interactiva e interconexionadas, lo que permite conseguir nuevas realidades comunicativas”. (Cabero, 1998: 198)

Las características principales que diferentes autores especifican de las TICs son las siguientes:

Inmaterialidad: las Tecnologías de la Información y Comunicación realizan la creación, el proceso y la comunicación de la información de manera inmaterial, pudiendo ser llevada de forma transparente y instantánea a cualquier lugar.

Interactividad: puede ser la característica mas importante de las TICs, permite adaptar los recursos utilizados a las necesidad y características del sujeto que lo demanda.

Interconexión: este aspecto hace referencia a la creación de nuevas posibilidades tecnológicas a partir de la conexión entre dos tecnologías.

Instantaneidad: las TICs permiten la comunicación y transmisión de la información de manera instantánea entre lugares alejados físicamente.

Mejoras en los parámetros de calidad de imagen y sonido que han facilitado el proceso de digitalización.

Digitalización: su objetivo es que la información de distinto tipo (texto, imágenes, sonido, etc.) pueda ser transmitida por los mismos medios al estar representada en un formato único universal.

Mayor influencia sobre los procesos que sobre los productos: las posibilidades que brindan las TICs suponen un cambio cualitativo en los procesos más que en los productos.

Penetración en todos los sectores: el impacto de las TICs se extiende al conjunto de las sociedades (cultura, economía, educación, industria, etc.)

Innovacion: las TICs están produciendo una innovación y cambio constante en todos los ámbitos. Algunos de estos cambios se producen en siombisis con otros medios.

Tendencia a la automatización.

Diversidad.

El ambito portuario y las cadenas logisticas no han sido ajena al impacto de las TICs, cuya influencia ha sido notablemente significativa. El desarrollo del comercio internacional, la producción globalizada, el transporte


multimodal y la distribución de mercancías han ocasionado el crecimiento exponencial del flujo de información y el desarrollo de herramientas y plataformas dedicadas a facilitar las transacciones en los puertos, gracias a un uso más generalizado de las TICs.

La información de calidad en entornos de ambientes globalizados y altamente cambiante se hace más que necesaria para mejorar la productividad del entorno. La utilización de las TICs se ha intesificado gracias a su rápido desarrollo y aplicabilidad en los procesos logísticos. La cantidad y complejidad de los procesos y actividades que implican los procesos portuarios y la cadena logística, hace obligatorio un buen uso de las TICs para el tratamiento, intercambio y análisis de la información.

El uso de las TICs en la cadena logística produce beneficios como la reducción de costes, mejora el flujo de información entre los actores que participan en la cadena, reduce tiempos de ciclo, mejora la efectividad de los canales de distribución, etc. Aunque se reconoce que las TICs, consideradas de forma aislada, no constituyen un elemento capaz de generar ventaja competitiva (Carr, 2004). Sin embargo, es en unión con otros recursos y capacidades empresariales complementarios a las TICs, cuando estas se muestran como una poderosa herramienta capaz de incrementar la eficiencia.

Los principales objetivos que tienen las TICs en el ámbito logístico y portuario son:

Proporcionar información transparente y disponible en tiempo real.

Tener un solo punto de acceso a los datos.

Facilitar la toma de decisiones.

Permitir la colaboración entre los actores de la cadena logística.

La aplicación de las TICs en la cadena logística presenta algunos incovenientes como la falta de integración entre las propias TICs y los modelos de negocios implantados en las empresas donde se pretender aplicar. Es necesario inculcar y hacer participe a cada uno de los trabajadores para tener un manejo óptimo de las herramientas proporcionadas por las TICs.

Figura 7 Ejemplo de TICs aplicadas a la cadena de suministro.

A continuación, en los siguientes apartados se analizan las principales TICs utilizadas en la logística portuaria, así como la evolución tecnológica que han sufrido las terminales de contenedores junto a sus problemáticas y posibles soluciones.


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5.2 Problemáticas surgidas en la logística portuaria.

Aquí presento las problemáticas más habituales en una terminal portuaria. La mayoría de los problemas se resuelven utilizando TICs y algoritmos de información. Los sistemas de información son claves en la resolución de estas problemáticas, debido a que la mayoría tienen diferentes módulos y proporcionan soluciones para las problemáticas surgidas.

En el siguiente apartado se analiza con mayor precisión las tecnologías utilizadas para la resolución de las problemáticas propuestas.

Tabla 2 Principales Problemáticas en la logística portuaria.

Problemáticas Objetivo Tecnologías

Infraestructura Ampliar/Optimizar infraestructura

Para la resolución de este problema se debe acudir a una ampliación o el uso de algoritmos de optimización.

Intercambio de documentos en formato papel

Digitalizar el intercambio de documentos.

-Uso de sistemas de información.

Por ejemplo:

Plataformas PCS, EDI, TOS

Sistema de ventanilla única.

El uso de una plataforma que integre a todos los miembros de la Comunidad Portuaria y haga posible un intercambio de información/documentos eficientes mejora toda estas problemáticas.

Errores producidos por la intervención humana

Automatizar el flujo de información .

Ralentización del proceso portuario debido a la introducción manual de la documentación en los sistemas

Digitalización de documentos y automatización del flujo de información.

Coordinación y flujo de información entre actores ineficiente.

Obtener un flujo de información y una coordinación eficiente.

Coexistencia de una gran diversidad de sistemas diferentes.

Acceso a todos estos servicios desde una plataforma única.

Variedad en los formatos de documentos para cada transacción

Estandarizar los formatos de envío de documentos.

Los datos de la carga se introducían en el sistema una vez llegada la carga

Obtener los datos de la carga con antelación a la llegada del buque

Las operaciones se introducían en el sistema de manera manual y a posteriori

Monitorización de las operaciones en tiempo real.

Facturación y pagos con intervención humana.

Automatización de la facturación y pagos online


Falta de información sobre los servicios y posibilidades que se ofrecen actualizadas

Proporcionar herramientas y aplicaciones con servicios actualizados

Herramientas como Portales Web o Aplicaciones móviles donde poder obtener la información actualizada al momento y realizar petición de servicios requeridos.

Petición de servicios por email, teléfono o papel

Herramientas para petición de servicios online.

Sistema de gestión del patio de almacenamiento inexistente en el sistema

Sistema de gestión de terminales de contenedores.

Uso de Sistema de gestión de información para terminales portuarias (TOS)

El TOS lleva integrado algoritmos de optimización.

Planes de atraque y estiba Optimización del plan de estiba y atraque

Control y planificación de las operaciones a realizar en el patio de almacenamiento

Optimización de la planificación de operaciones en el patio de almacenamiento

Trazabilidad/Seguridad de la carga

Monitoreo de las condiciones y proporcionar seguridad a la mercancía

Uso de sistemas Inteligentes de Transporte en los siguientes medios: carga, medio de transporte, infraestructura, equipos, operación etc.

Por ejemplo:

Sensores de temperatura, humedad, vibración.

Gestiónde flotas.

Sellos electrónicos

Identificacion automática.

Información disponible Información en tiempo real de la carga

Operaciones de infraestructura

Eficiencia en las operaciones de infraestructuras

Congestiones en los accesos y salidas de la terminal

Evitar que se produzcan congestiones

-Sistemas de puertas automatizadas:

Sistemas de escaneado

Sistemas de pesaje

Tecnología OCR Presentación de documentación.

Disponer de la información de la carga antes de su llegada

Identificación de la carga y transportista

Optimización del proceso de identificación de la carga y transportista

Accidentes o incidencias de tráfico marítimo.

Optimizacion de la seguridad y eficiencia marítima.

Sistemas VTS

Sistemas VTM

Tiempo de estancia de los contenedores en el muelle

Minimizar el tiempo de estancia

Programación de las grúas del muelle

Apilado de contenedores:

-Asignacion

-Recolocación de contenedores

Optimización del apilado de contenedores

Sistema TOS

Algoritmos de optimización

Equipamiento automatizado


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-Tiempos de espera

Problemas de decisión de los equipos de interconexión.

Asignacion de rutas para vehículos y prioridad de salidad de los contenedores

Algoritmos de optimización

Errores en entregas o recepción de mercancías por parte de los equipos

Reducción de errores en entregas

Automatización de los equipos

5.3 Sistemas de información.

Una de las aplicaciones TICs en la logística portuaria es el uso de los sistemas de información. Aparte de la necesidad de automatizar los procedimientos portuarios, se ha observado que el intercambio de información entre la totalidad de los agentes de la cadena de transporte se vería facilitado con la utilización de los sistemas de información.

Informatizar los procesos de intercambio de información que acompañan al tránsito de mercancías y contenedores, y a la escala del buque en los puertos, permite obtener mejoras de productividad en la reunión, tratamiento y transmisión de datos. Además, disminuye tiempos de escalas, mejora el rendimiento de la zona de almacenamiento y permite una mayor rapidez en los trámites administrativos.

En el ámbito portuario ocurren numerosos procesos que necesitan intercambiar documentos entre una diversidad de agentes portuarios (consignatarios, transitarios, agentes de aduanas, terminal de estiba, etc.) y organismos públicos (Aduanas, Capitanía Marítima, Autoridad Portuaria, etc.) que intervienen en el tráfico marítimo de mercancías. Estos procesos requieren un tiempo que hoy en día es muy preciado para todos los que intervienen en ellos.

En tiempos anteriores el intercambio de documentos se realizaba de manera manual y en formato papel, lo cual ocasionaba mayores costes y producía un mayor número de errores al introducir los datos de manera manual (duplicados, errores de escritura, etc.). Teniendo en cuenta que el costo de las transacciones documentales supone aproximadamente un 6-7% de los costos total de las operaciones de comercio, disminuir esa cantidad supone un gran beneficio para los puertos y países.

Por otra parte, la coordinación y el flujo de información entre los actores que forman el puerto era ineficiente e insuficiente. El puerto constituye un eslabón vital de la cadena logística, por tanto, si queremos obtener cadenas logísticas competentes debemos pensar en conseguir eslabones fuertes y sobretodo una excelente integración entre los mismos. El uso de plataformas como los llamados sistemas de información permiten una optimización del flujo de información y de la coordinación entre los diferentes miembros de la Comunidad Portuaria.

Principalmente se suelen distinguir tres grupos de intercambio de documentos:

1.Intercambio de mensajes entre la Comunidad Portuaria y Aduana: fundamentalmente las declaraciones de carga (manifiestos) y las declaraciones aduaneras (DUAs; Documento Único Aduanero). El contenido, formato y forma de envío los define la Administración de Aduanas.

2. Intercambio de mensajes entre los armadores y los consignatarios para las declaraciones de carga y los conocimientos de embarque, y entre los armadores y las terminales de estiba en el caso de que la carga sea contenerizada. Anteriormente, cada armador definía su propio sistema de comunicación.

3. Intercambio de mensajes entre los diferentes agentes y organismos de una misma comunidad portuaria. Por ejemplo, la contratación entre transitarios y consignatarios, tramitación de entradas o salidas de mercancías de las terminales, tramitación de mercancías peligrosas, intercambios de información, solicitud de operaciones de atraque o salida de buques, etc. Es en este punto donde más interesa el desarrollo de plataformas tecnológicas de intercambios de documentos.

Otra de las problemáticas que existe en el intercambio de documentos en el ámbito portuario es la coexistencia


de una gran diversidad de sistemas diferentes. Encontramos, por ejemplo, sistema EDI, Fax, Internet, Audiotext, etc. Esto hace que todos los usuarios tengan la obligación de disponer de todos estos sistemas para el intercambio de documentos. Para ello lo ideal es una única plataforma tecnológica que permita el acceso a todos estos servicios. Unido a esta problemática también encontramos la necesidad de estandarizar los formatos de envío de documentos, es decir, que para cada proceso exista un estándar de documento y no haya variedad de uno a otro, con esto se adquiere y utiliza de forma más rápida la información.

La no existencia de un interlocutor único que pueda resolver las necesidades de los usuarios del sistema y la existente falta de información sobre los servicios y posibilidades que se ofrecen actualizadas, es otra de las problemáticas que encontramos en tiempos anteriores.

Otra problemática que es resuelta con el uso de sistemas de información y soluciones TIC es la monitorización en tiempo real. Anteriormente, las operaciones se registraban en papel de forma manual y posteriormente se introducían en el sistema por lo que no era posible tener y seguir las operaciones en tiempo real. Algo parecido ocurría con los datos de la carga, era necesario esperar a la llegada de la carga a la terminal para poder obtener sus datos, hoy en día con el uso de sistemas de información como el Port Community System tenemos los datos de la carga con suficiente antelación para poder planificar correctamente las operaciones a realizar.

La zona de almacenaje antes del uso de sistemas de información, en este caso sistema TOS, no se encontraba incluida en el sistema debido a la mala organización de dicha zona, por lo que era prácticamente imposible su gestión.

Los accesos a la terminal también han tenido que recurrir a los sistemas de información, en concreto a la automatización de las puertas, para automatizar los procesos de intercambio de información que se producen en la entrada y salida de transporte terrestre de la terminal, evitando entre otras cosas las congestiones de tráfico y reduciendo los tiempos de espera.

Todas estas problemáticas comentadas, hacen necesario el uso de los sistemas de información. A continuación, analizaremos algunos de los sistemas de información existentes en el ámbito portuario.

5.3.1 Port Community System.

Con el crecimiento del volumen del comercio exterior y del número de operaciones realizadas en el entorno portuario, se hace inconcebible que todo el intercambio de documentación se realice en formato papel. Además, la presencia física en las “reuniones de coordinación” y la introducción de la documentación de manera manual en los sistemas existentes en el puerto ralentizan de manera significativa el proceso portuario y produce unos mayores costes.

Hoy en día la capacidad de un puerto de procesar la información es un punto que potencia la competitividad portuaria. No solo no debe ser un obstáculo, sino que debe ser capaz de recibir, tratar e intercambiar información de manera eficaz.

Por lo tanto, el entorno portuario cada vez más moderno y con mayor competencia logística, requiere inversiones en implementación de soluciones TIC. Una de las soluciones utilizadas para mantener una comunicación efectiva entre los miembros de la Comunidad Portuaria son los denominados Sistema de Comunidad Portuaria (PCS, por sus siglas en inglés, Port Community System). A continuación, mostramos algunas de las definiciones existentes:

El sistema de comunidad portuaria es la plataforma electrónica que conecta los sistemas operados por una variedad de organizaciones que constituyen una comunidad portuaria. Es un sistema abierto y neutral que facilita el intercambio de documentación de forma segura e inteligente entre operadores privados y entidades públicas con el objetivo de mejorar la posición competitiva del puerto.

Rodon y Ramis-Pujol [9] define Sistema de Comunidad Portuaria como “una plataforma electrónica que conecta los múltiples sistemas operados por una variedad de organizaciones que conforman una comunidad portuaria”, e intenta explicar la integración de una organización a un PCS existente.

“PCS es una plataforma electrónica neutral y abierta que permite el intercambio de información entre actores públicos y privados, para mejorar la competitividad de las comunidades portuarias marítimas, y optimiza, gestiona y automatiza procesos eficientes y la logística del puerto, mediante una sola presentación de datos.”


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Se denomina así a las plataformas tecnológicas para el intercambio de documentos electrónicos del comercio exterior y transacciones e-business del tipo B2B (Business to Business) y B2G (Business to Goverment) entre los operadores logísticos como autoridades portuarias, agentes de carga, terminales, transporte terrestre, ferroviario y aéreo, despachantes de aduana, depósitos fiscales y otros del orden estatal y privado.

Cada Autoridad Portuaria puede ajustar sus plataformas acordes a sus necesidades, diseñando y definiendo sus propios modelos en función de sus esquemas de negocio. El objetivo básico de un PCS es facilitar los trámites sin papel al proporcionar una plataforma de información común que se utiliza para el intercambio de información y documentos que se requieren para gestionar de manera eficiente las operaciones.

La implementación de un PCS es considerada una gran inversión en infraestructura que traerá consigo numerosos beneficios. El alto coste de inversión es una de las desventajas y razones por la que muchos de los puertos no han dado el paso para su implementación.

Dicha implementación es un proceso complejo y exigente, que requiere la participación activa de todos los miembros de la Comunidad Portuaria durante todas las fases que dura la implementación del PCS. Para ello será necesario educar a todos los miembros de la Comunidad Portuaria y estos deben estar dispuestos a realizar nuevos procedimientos y estándares en sus operaciones.

Figura 8 Relación de comunicación entre PCS y los miembros de la Comunidad Portuaria.

Los PCS actúan como canales de comunicación, donde los documentos intercambiados se estandarizan según recomendaciones de UN/Cefact (Centro para la Facilitación del Comercio y los Negocios Electrónicos de Naciones Unidas, por sus siglas en inglés) y trabajan de forma abierta y transparente sin tomar ningún tipo de intervención en la mensajería que se intercambia entre las partes. Los formatos de los documentos adoptan las normas Edifact y cada actor/entidad puede solicitar el formato que más le convenga, ya que estas plataformas cuentan con servicios de traducción de mensajes.

Uno de los mayores desafíos en la implementación de un PCS es la gestión de la base de datos central (repositorio de todos los mensajes), debido a la diversidad y complejidad de los sistemas organizativos e informativos de varias Comunidades Portuarias.

Los PCS en la gran mayoría de ocasiones (principalmente en Europa) ejercen de sistema de ventanilla única, es


decir, el envío de la información electrónica se realiza una sola vez ante una única entidad. Por ejemplo, el envío de todos los datos relacionados con el buque se envía una única vez, una vez esta información llega a la plataforma PCS, esta automatiza los flujos de trabajo y se encarga de dirigirla a quien corresponda.

Los beneficios generales que se obtienen de la implementación de un Sistema de Comunidad Portuaria son los siguientes:

Despapelización, reduciendo así los costes pertinentes.

Optimiza el flujo físico y documental de los procesos portuarios.

Reducción de errores.

Trazabilidad de mercancías.

Coordinación de operaciones entre terminales y empresas de transporte.

Anticipación de la información a organismos de Aduanas y control.

A continuación, se muestran las ventajas y beneficios específicos de la implementación de PCS en diferentes ámbitos:

1. Comunicación y coordinación.

2. Conexión PCM y PCS.

3. Procesos de prestación de servicios marítimos.

1.Las ventajas de la implementación de PCS en los puertos marítimos, como marco para una mejor comunicación y coordinación de los Miembros de la Comunidad Portuaria pueden resumirse en los siguientes puntos:

Sistema de ventanilla única.

Estandarización de la información intercambiada.

Conveniente presentación 24/7.

Centralización de la operación de TIC para Miembros de la Comunidad Portuaria.

Solicitud on-line de servicios.

Pago en línea por servicios.

Flexibilidad en la sumisión de información en múltiples formatos.

Sistema de Información de Gestión para la elaboración de informes.

Ahorro de costes para todos los Miembros de la Comunidad Portuaria.

Análisis estadístico de los datos generados para mejorar los servicios.

Mejora en el comercio.

Las funcionalidades y ventajas de la implementación de PCS en los puertos marítimos podrían producir los siguientes beneficios:

La información sobre los anuncios y los movimientos de buques estará constantemente a disposición de los Miembros de la Comunidad Portuaria.

Asignación de recursos por turno: un grupo de trabajadores, maquinaria, espacio de almacén, automóviles, etc.

Actualización continua de datos.

Desarrollo de planes operativos dentro de los horarios.

Acción rápida en situaciones de emergencia.


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2.Si conectamos los Miembros de la Comunidad Portuaria a través de la implementación de PCS, los puertos pueden obtener múltiples beneficios, como:

El desarrollo de sistemas de información, lo que permite la puntualidad, precisión y disponibilidad de la información en cada situación, flexibilidad y conectividad dentro del sistema, así como el intercambio efectivo de información con los clientes potenciales y proporciona una mayor eficiencia en el proceso de toma de decisiones.

Informatización de todo el sistema de actividades individuales, funciones o procesos dentro de la organización.

La armonización y la normalización de las aplicaciones informáticas y la aceptación general de la comunicación a través de servicios basados en la Web dentro del sistema de puertos marítimos.

La introducción de un sistema organizativo de información de planificación de recursos y, por lo tanto, la creación de portales corporativos.

Vinculando a las organizaciones interesadas en la integración de los procesos de negocio en la cadena de suministro.

La implementación de PCS en los puertos marítimos implica cambios significativos en la organización general de las operaciones portuarias. Las actividades, las funciones y los procesos a nivel individual, coordinados por documentos impresos y marcados por la ausencia de las TIC, pasarán a un nivel más elevado de un sistema común de TIC. Además, la nueva coordinación incluirá a varias organizaciones interesadas en el negocio portuario y permitirá una mejor comunicación con el fin de ofrecer un servicio portuario de mayor calidad.

3.Por último, los beneficios de la implantación de PCS en los puertos marítimos pueden resumirse optimizando los procesos de prestación de servicios marítimos:

Acceso a servicios: alta usabilidad a través de la interacción de aplicaciones Windows y servicios web. El acceso a los servicios es posible sólo con un clic, así como el seguimiento estadístico de los procesos de servicio.

Reservas: el flujo de información y documentos está bajo un mejor control, lo que permite una mejor visibilidad y reduce los errores. La preparación de las instrucciones de envío y los tiempos de respuesta se minimizan. Las transacciones globales se proporcionan de una manera más segura.

Instrucciones de envío: una mejor integración con los transportistas aumenta el control de la información y los documentos. Además, aumenta la productividad mediante envíos homogeneizados a los transportistas y reduce los costes optimizando los procesos.

Operaciones de los buques: la información relativa al movimiento de los buques está disponible las 24 horas del día, los 7 días de la semana, a través de un portal en línea. Se aceleran los procesos administrativos de los buques: llegada, carga / descarga y salida. El contacto con las Autoridades Portuarias, las autoridades gubernamentales, etc. se proporciona mediante un acceso de "punto único".

Documentos de carga: la información de monitoreo está disponible para todos los agentes involucrados en transacciones de importación o exportación. La comunicación con las Autoridades Portuarias sobre los manifiestos de carga y carga peligrosos también se proporciona mediante un acceso de "punto único". La información sobre el estatus del contenedor está disponible en línea, y la documentación de aduanas es totalmente sin papel.

Operaciones de carga: monitoreo en línea del estado del contenedor y de la carga, así como "punto de entrada único" para todas las terminales portuarias.

Logística interior: la documentación se genera independientemente. Las órdenes son aceptadas y entregadas automáticamente. El sistema permite múltiples contenedores por orden de transporte y monitoreo de información. Es posible utilizar el sistema para la información de transporte por carretera, ferrocarril y aguas interiores.

Rastre y rastreo integrados: aumenta la eficiencia y la información del proceso. Una característica importante es la posibilidad de integración con los sistemas de gestión. El aviso de los eventos podría


ser enviado y recibido por correo electrónico.

Como conclusión la implantación de PCS en los puertos marítimos permitirá una nueva dimensión del servicio marítimo y la satisfacción del cliente, lo que a su vez conducirá a la competitividad, así como a una mayor inclusión activa de los puertos marítimos en el exigente mercado del transporte.

5.3.2 Sistema de Intercambio de datos Electrónicos (EDI)

El intercambio electrónico de datos es seguramente el sistema de información más antiguo de los analizados, y surge como consecuencia de los requerimientos de los usuarios por un intercambio de información dentro de un mercado abierto y competitivo, facilitando las interconexiones de los sistemas existentes. El uso de las aplicaciones telemáticas hasta entonces era insatisfactorio para la mayoría de usuarios y la escasez de información era una fuente de costos e ineficiencia. La información que se producía era tratada de manera separada dentro de cada modo y por cada operador.

Telefónica define EDI como “la transmisión electrónica de documentos comerciales normalizados entre ordenadores, de modo que la información pueda ser procesada sin necesidad de intervención manual”. Mientras IBM, la define como “la transferencia de Información entre empresas utilizando mensajes electrónicos con contenidos estandarizados, los cuales fueron previamente establecidos entre las partes”.

El carácter normalizado de los documentos intercambiados vía EDI es lo que diferencia esencialmente al EDI de otros sistemas de intercambio de información. El EDI se considera una herramienta valiosa que permite aumentar la productividad y la eficiencia de los puertos.

El intercambio electrónico de datos en el proceso de tareas y documentación trae como beneficio:

Reducción de costes de material asociados al uso del papel.

Reducción de errores.

Reducción de tiempos de actividad.

Mayor velocidad de comunicación y control logístico en tiempo real.

Mayor rapidez y rigor en los trámites administrativos.

Mejor atención a los clientes y oferta de servicios de valor agregado.

Reducción de errores y duplicidades.

Reducción del tiempo de respuesta.

Automatización de la facturación.

Aumenta la satisfacción del cliente.

Ahorro de costes.

Mejor gestión de la cadena logística.

Ventaja competitiva.

Reducción de los retrasos provocados por los flujos de información ineficaces.

5.3.3 Sistema de Gestión de la Información para terminales de contenedores.

El sistema operativo para las terminales de contenedores (TOS o SOT) es un conjunto de equipos (hardware) y software que permiten el intercambio de información y la generación de órdenes necesarias para la explotación de la terminal. Automatiza la transmisión y procesamiento de información externa e interna necesaria para el desarrollo de las operaciones.

El sistema operativo para terminales de contenedores (TOS) asegura el éxito a largo plazo de una terminal al


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aportar eficiencia, adaptabilidad y rentabilidad.

El crecimiento del volumen de contenedores y los rápidos y constantes cambios que se producen en el intercambio de mercancías provocaron la necesidad en los operadores de terminales de un sistema de gestión que facilitara y aumentara la eficiencia operativa de la terminal.

Este software proporciona soluciones a varias problemáticas que tenían lugar en las terminales portuarias.

El módulo de Planificación y control de operaciones utiliza algoritmos matemáticos para definir y optimizar los recursos. Entre otras cosas permite:

Una vez el barco va a llegar a puerto, este envía un mensaje vía EDI al ordenador que contiene dicho software. Una vez el software ha recibido toda la información del barco, realiza la planificación del atraque del buque, así como el correspondiente plan de estiba para la carga y descarga del buque. El objetivo de este plan de estiba es optimizar los movimientos de carga y descarga y reducir los tiempos. Una vez el plan de estiba es elaborado se envía a la naviera y a expertos en operaciones portuarias para que verifiquen y modifiquen lo que consideren oportuno.

La asignación de contenedores al patio de almacenamiento.

Las características generales que presenta un TOS son:

Integración de sistemas de intercambio de datos tipo electrónico, tanto para su recepción como para su envío.

Debe tener soporte de comunicación variado: telefonía, internet, GPS, GSM, redes propias, etc.

Debe integrar algoritmos de optimización.

Facilidad en la información que se transmite a los operadores, de manera que se reduzcan los errores en la entrada manual de datos.

Debe permitir cambios en la topografía de la distribución física de la terminal.

De manera general, un sistema operativo para las terminales de contenedores está compuesto por tres módulos básicos que trabajan sobre una o varias bases de datos.

-Planificación y control de operaciones. Este módulo se ocupa de la definición y optimización de los recursos a través del uso de algoritmos matemáticos.

Los recursos que trata este módulo son los siguientes:

Personal necesario para realizar las operaciones tanto en buque como en otros medios de transporte.

Maquinaria necesaria para realizar las operaciones tanto en buque como en otros medios de transporte.

Planificación de las operaciones en el patio, en busca de la optimización de los movimientos y la reducción de estancia de los buques o camiones en la terminal.

La realización de un plan de estiba, con el objetivo de optimizar los movimientos en la carga y descarga de mercancías.

Un plan similar al de estiba para la carga y descarga del ferrocarril.

Operativa de recepción de mercancías en puerta.

Las consecuencias de la utilización y optimización de estos recursos son, entre otras:

Aumento de la eficiencia de los equipos de patio.

Aumento de la productividad a través de la carga y descarga más rápida de contenedores.

Alto nivel de precisión de la información.

Alto nivel de coherencia de la información tratada por las diversas partes de la cadena logística.

Maximización del espacio de almacenamiento.


Reducción de costes.

Aumento de la seguridad.

Aumento de la eficiencia energética.

5.3.4 Sistemas Inteligentes de transporte

La globalización y el crecimiento de los volúmenes de tráfico internacional está provocando una presión en los terminales portuarios para responder con mayor velocidad de operación, así como las tarifas competitivas y los servicios de valor agregado hacen que sea necesario una mayor inversión en infraestructura portuaria y de conexión con el hinterland terrestre.

La conexión con el hinterland terrestre es precisamente uno de los mayores problemas, debido a lo obsoleto que se encuentran los equipos en el transporte terrestre. También las tarifas de sobrevivencias del transporte terrestre no les hace posible invertir en tecnología. Cada día más, la competitividad de los puertos depende de la interconexión con el hinterland y los servicios logísticos que provee.

Los sistemas de transporte inteligentes (ITS), se suelen asociar a sistemas tecnológicos que tienen su uso en operaciones de infraestructura, vehículos y cargas (posición, condición, colocación e identificación). Su uso en puertos proporciona beneficios como el incremento de la productividad, seguridad, propicia una operación logística eficiente, competitiva y sostenible.

Estos problemas internos de transporte son origen de una parte de los sobrecostes logísticos. Cuando un puerto busca mejorar su competitividad se centra en infraestructura, productividad, reducción de tarifas portuarias, mejoras en aduana, etc. olvidando el transporte y sus problemáticas.

Los clientes demandan servicios más rápidos, confiables e integrales que incluyan trazabilidad de bienes, distribución, facturación, aduanas…entre otros servicios, además de la reducción del costo.

Para hacer frente a todo ello los sistemas ITS son ideales ya que combinan y coordinan diversas tecnologías de control, procesamiento y transmisión de información. La mejora continúa requerida por el mercado debe ser respondida por la adopción y planificación de ITS, que permitirá entre otras cosas la optimización de las operaciones de transporte.

Una arquitectura ITS es una guía técnica para la innovación y implementación de soluciones público-privado que busquen satisfacer las necesidades de sostenibilidad en el sector transporte. Por tanto, en cada país se debe definir una arquitectura normalizada ITS, que al menos asegure los siguientes aspectos:

Compatibilidad y conectividad de los dispositivos, sistemas y redes sea cual sea el órgano responsable.

Interoperabilidad de las tecnologías ITS utilizadas, en un marco basado en la estandarización.

Cooperación entre los distintos agentes, públicos y privados que intervengan en la problemática de los ITS.

Los Sistemas Inteligentes de Transporte portuario son usados para diferentes ámbitos y facilitan actividades como las siguientes:

Transporte de mercancías peligrosas.

Control y optimización de los movimientos de los contenedores.

Comunicación buque-tierra.

Ayudas a la navegación.

Apoyo en caso de accidentes o emergencias.

Documentos de carga y porte.

Gestión de operaciones en el puerto y su seguridad.

Difusión de información general tanto para usuarios como en el caso de la carga.


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A continuación, analizamos algunos de los ITS utilizados en el ámbito portuario.

En el sistema de almacenamiento es fundamental el tránsito de medios de manipulación de contenedores para la carga, descarga y apilado de estos. Existen tecnologías ITS para el control del flujo del tráfico en la terminal, estos sistemas de control y vigilancia del tráfico proporcionan información sobre situaciones del tráfico en la terminal, así como de colisiones, congestiones, flujo del tráfico, etc., para ello utilizan diferentes tecnologías como, por ejemplo, semáforos inteligentes, señales de tráfico variables, cámaras para el reconocimiento de vehículos, medidas de velocidad mediante sensores, sistemas de prevención de accidentes entre otros. Las mejoras que se obtienen al reducir el tiempo de transporte, aumentar la seguridad y obtener un flujo de tráfico armonizado son de gran aporte para el sistema.

El uso de sistemas de monitoreo de localización y estados de vehículos permite obtener a través de sensores información en tiempo real sobre la posición de un determinado vehículo en el mapa transmitiendo la información vía satélite, y el estado del vehículo a través de sensores (nivel de combustible, condiciones mecánicas, estado neumáticos, etc.). Estos datos aparte de permitir una mejor gestión de la flota y un rastreo de mercancías y vehículos, también permiten reducir tiempos de espera gracias a conocer la hora de llegada y poder preparar con antelación los servicios requeridos por dicho vehículo (servicios de aduanas, carga, descarga y apilado de contenedores, etc.). También podemos hacer uso de sistemas de pesaje en movimiento (WIM), que nos permiten controlar y pesar vehículos. Al igual ocurre con los sistemas de rastreo de carga, estos permiten a través de las etiquetas RFID conocer el estado y las condiciones de la carga en tiempo real, permitiendo así reducir el tiempo de carga y descarga, aumentar la precisión de la información de la carga para gestionar mejor los recursos, reducir costes operativos, etc.

En cuanto a la seguridad logística de la carga, tenemos varias posibilidades para elegir. Podemos utilizar sistemas de escáner no intrusivo que permiten inspeccionar la carga sin necesidad de abrir el contenedor reduciendo así los tiempos de inspección.

Otro ITS importante para el sistema de almacenamiento son aquellos que proporcionan la información del estado del patio de almacenamiento. Mediante sensores y nuevas tecnologías podemos obtener la información en tiempo real del espacio disponible que tenemos en el patio de almacenamiento. Los sellos electrónicos, con sensores, de alta seguridad y con control remoto también proporcionan información sobre la seguridad de la carga.

Otra posibilidad que obtenemos de los recursos TICs y las nuevas tecnologías es la asignación de la posición y secuenciación de los contenedores cuando se almacenan o envían, a través de algoritmos de optimización. Para ello debemos conocer datos proporcionados por otros ITS como, por ejemplo, la disposición del patio de almacenamiento, el espacio de almacenamiento disponible, el número de equipos de manipulación disponible, etc. Gracias a estos sistemas evitamos movimientos innecesarios e improductivos de maquinaria a la hora de apilar contenedores.

Actualmente es posible conocer, por ejemplo, los tiempos de carga y descarga para diferentes clientes a través de tecnologías como el Big Data y el uso de históricos.


Tabla 3 Sistemas ITS utilizados en la logística portuaria.

5.3.5 Sistemas de Puertas Automatizadas

El acceso a la terminal es un punto de gran importancia, ya que un mal funcionamiento puede provocar cuellos de botella en la terminal. El objetivo principal de este sistema es evitar las congestiones que se pueden formar en los accesos y salidas de la terminal, además de realizar el intercambio de información de manera eficiente con los transportistas.

Para el acceso a la terminal son requeridos ciertos datos de los camiones (número de matrícula) y transportistas (identificación), así como el número de contenedor y precinto, verificación del estado y pesaje del contenedor. Toda esta información era procesada por personal portuario, lo que provocaba tiempos de espera y errores propios de la intervención humana.

Disponer de la información previamente es fundamental para garantizar un procesamiento rápido de la carga entrante y saliente. Algunos puertos han habilitados zonas para permitir a los conductores introducir manualmente los datos que falten antes de llegar a las puertas (zonas anteriores, conocidas como pre-puertas)

Para poner solución a estos problemas comentados, se hace uso del sistema de automatización de puertas.

A continuación, y de manera general, analizamos algunas de las tecnologías empleadas:

Sistema de identificación OCR (Optical Character Recognition)

Se puede definir como un sistema de identificación que se basa en el reconocimiento digital a través de escáneres


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y algoritmos. Se emplea para la identificación de matrículas, número del contenedor y etiquetas IMO con una fiabilidad elevada.

Su estructura física está formada de pórticos en los carriles que dan acceso a la terminal que constan de los siguientes elementos: sensores laser, cámaras con sensores CCD e iluminadores. Para aprovechar al máximo este sistema es primordial colocarlos en una ubicación óptima sin objetos que dificulten la visibilidad. También disponemos de este sistema para el acceso por ferrocarril.

Sistema RFID (Radio Frequency Identification)

Se trata de otro sistema cuyo objetivo es la identificación por radiofrecuencia mediante un sistema de comunicación remota que permite identificar un objeto que lleva colocado una etiqueta o tag RFID, recuperando los datos almacenados en dichas etiquetas a través de ondas de radio. Se compone principalmente de tres elementos: la etiqueta RFID, el lector RFID y el Middleware.

La estructura física está formada por la implantación de unos lectores RFID que cuentan con una antena, transceptor y decodificador en los pórticos de los accesos terrestres. Este sistema permite la introducción de datos en un sistema en tiempo real.

Sistemas de tarjetas inteligentes y biometría Se trata de un sistema de reconocimiento de transportistas terrestres basados en una tecnología de tarjetas inteligentes. Estas tarjetas almacenan tanto información del acceso como información biométrica del conductor. Es un sistema rápido de usar y que evita las posibles falsificaciones.

Sistema de escaneado El objetivo de este sistema es el escaneado en el interior de vehículos y contenedores mediante rayos X. Estos escáneres se encuentran en los portales de entrada de las terminales generalmente para evitar la aparición de cuellos de botella que interfieran en el resto de procesos, aunque existen tres formas de establecer dicho sistema: sistemas tipo pórtico, reubicables o equipos móviles.

Podemos hacer uso de herramientas como el sistema de escáner no intrusivo, que es capaz de inspeccionar la carga sin la necesidad de abrir el contenedor, lo que reduce el tiempo de inspección y reporta una mayor eficiencia en términos económicos.

Sistema de pesaje en movimiento (WIM)

Estos sistemas son capaces de controlar y pesar vehículos en movimiento, aumentando el rendimiento al eliminar los tiempos de parada en sistemas estáticos de control de peso. Con estos sistemas también se aumenta la seguridad en el transporte y se reducen los daños provocados por vehículos sobrepesados.

Sistemas de gestión

Para procesar de manera eficaz toda la información que se obtiene e intercambia en el proceso de acceso a la terminal, se ha de utilizar procedimientos que agilicen el trabajo de recepción y entrega tanto física como documental.

Mediante el closing time podemos tener ordenado el transporte terrestre con antelación a su retirada o entrega evitando congestiones indeseadas. Otro sistema muy parecido es el de cita previa, este permite a la terminal dosificar el flujo de camiones que van a acceder evitando cuando sea posible horas muertas y horas punta. El objetivo principal es tener un flujo continuado de vehículos conociendo con antelación la situación en todo momento y obteniendo de esta forma una planificación óptima.

En resumen, la automatización de sistemas de puertas ha logrado:

Identificación de contenedores, tipo ISO y tamaño.

Identificación de camiones (matricula y transportista).

Identificación de etiquetas y marcas.

Verificar la información recibida por parte de los sistemas de información o de las navieras.

Revisión de daños


Gestión de incidencias.

Reducción de tiempos de espera.

Mejora el rendimiento operacional.

Aumenta la seguridad tanto de la mercancía como de las instalaciones.

5.3.6 Sistema de Control de Tráfico VTS

Según IALA los sistemas VTS (Vessel Trafic Services) o sistemas STM (Sistemas tráfico marítimo) se definen como:

“servicio llevado a cabo por una autoridad competente diseñado para mejorar la seguridad y la eficacia del tráfico marítimo y para proteger el entorno. El servicio debería tener la capacidad de interactuar con el tráfico y responder a situaciones de tráfico que se desarrollen en el área de VTS”

Los Servicios de Tráfico Marítimo (VTS) son el producto de señales emitidas por el VTS. Pueden ser dirigidos a buques individuales, a contribuir al proceso de navegación del barco o al tráfico general.

Un sistema VTS generalmente es apropiado en áreas que presenten las siguientes características:

Alta densidad de tráfico

Tráficos que transporten cargas peligrosas.

Conflictivos y complejos patrones de navegación.

Condiciones meteorológicas e hidrográficas difíciles.

La interferencia del tráfico marítimo con otras actividades en el agua.

Número de víctimas en un área durante un período determinado.

Servicios de tráfico marítimo existentes o previstos en las vías adyacentes y la necesidad de la cooperación entre ellos.

Canales estrechos, configuración de puertos, puentes, esclusas, curvas y áreas similares en las que el paso de los buques puede ser restringidos.

Cambios en las pautas de tráfico en la zona.

Los propósitos principales de estos sistemas son interactuar con el tráfico y responder a situaciones del tráfico que se desarrolle en la zona de actuación del VTS. Los servicios que pueden ser proporcionados por un VTS son:

Servicio de información: Proporciona a los barcos información para la navegación y a otros centros VTS cercanos.

Servicios de Asistencia a la Navegación: Si el buque lo solicita, se da asistencia con el fin de tomar mejores decisiones para la navegación.

Servicio de organización del tráfico: Para proporcionar el movimiento seguro y eficaz del tráfico y prevenir el desarrollo de situaciones peligrosas dentro del área VTS mediante el plan de previsión y monitorización de movimientos.

Cooperación de los servicios adjuntos y adyacentes al VTS: Para integrar los efectos de VTS y coordinar la información para recoger, evaluar y distribuir datos.


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Figura 9 Servicio de tráfico de buques

Beneficios de un VTS

El propósito de VTS es mejorar la seguridad marítima y la eficiencia de la navegación, la seguridad de la vida en el mar y la protección del medio marino y / o la zona costera adyacente, lugares de trabajo y las instalaciones mar adentro de los posibles efectos adversos del tráfico marítimo en una determinada área. El VTS también juega un papel importante en materia de seguridad.

Los beneficios de implementar un VTS son que permite la identificación y seguimiento de los buques, la planificación estratégica de los movimientos de los buques y suministro de información de navegación y de asistencia a la navegación. Se puede ayudar a reducir el riesgo de contaminación y, en caso de producirse, la coordinación de la lucha contra la contaminación.

A continuación, se enuncian las funciones más importantes que cumple un VTS:

Seguridad de la vida en el mar, puesto que contribuye a:

- Prevenir el desarrollo de incidentes.

- Prevenir la ocurrencia de los accidentes.

- Prevenir que los accidentes se conviertan en desastres.

- Mitigar las consecuencias de los incidentes, los accidentes y los desastres.

Seguridad de la navegación. Los beneficios de la implementación de un VTS son varios pues permite la identificación y monitoreo de los buques, la planeación estratégica del movimiento de los buques y suministra información y asistencia a la navegación; también asiste para prevenir la polución y coordina la respuesta a las emergencias de contaminación.

Eficiencia del movimiento del tráfico de buques. La eficiencia del VTS puede contribuir a la reducción de accidentes, incremento en la utilización de la infraestructura (costas, lugares seguros, puertos, etc.), todo lo anterior se revierte en beneficios económicos para las comunidades.

Protección del medioambiente marino. El VTS se convierte en una de las principales herramientas para la protección del medioambiente, pues existen zonas protegidas marinas que son reserva y patrimonio de los países y del mundo. También puede contribuir a mitigar los incidentes de derrames y


a adoptar acciones para prevenir o controlar el manejo de contaminantes en los buques.

Soporte a la seguridad marítima. Incluye la seguridad de la vida en el mar y la seguridad en el tráfico de buques.

Soporte a las leyes del orden. El VTS es una herramienta de ayuda para que las unidades de guardacostas puedan ejercer con mayor efectividad su trabajo de protección del orden y la seguridad en los litorales y puertos.

Protección de las comunidades adyacentes y a la infraestructura. El VTS ayuda a prevenir la ocurrencia de incidentes que se pueden volver desastres. Regula la actividad de los buques: velocidad, tráfico, manejo de mercancías, con el fin de preservar las áreas e infraestructura costeras y prevenir la contaminación por derrames o emisión de gases.

Tecnologías

Además de personal altamente capacitado, los VTS han ido desarrollando cada vez más sus sistemas tecnológicos, de acuerdo con los avances mismos en el sector. Entre los principales equipos con los que debe contar una estación de VTS, se encuentran:

Sistema de comunicación: Se usa generalmente un sistema de comunicación de voz por medio de un VHF radio. Este equipo permite la comunicación con las motonaves del área de influencia, con los prestadores de servicios a las motonaves; empleando conexiones a Internet también se logra establecer comunicaciones de mayor rango. Los equipos de comunicación comprenden también el empleo de teléfonos, correos electrónicos y otros.

Sistema de radar: Con el fin de mostrar en pantalla la posición y movimientos de los buques.

Sistema AIS (Automatic Identification System): Es una herramienta que ayuda a identificar y localizar objetos a partir de una aplicación de carta náutica. Permite monitorear el tráfico y optimizarlo.

Un radiogoniómetro, también llamado radio localizador: Por medio de la lectura de ángulos de las ondas de radio recibidas, se puede conocer la posición del buque. Se puede considerar un equipo complementario al AIS.

Estación hidrológica/meteorológica.

Circuito cerrado de televisión: Un sistema de cámaras.

Sistema de administración de información.

Pantalla de ubicación del tráfico.

Sistema VTM La configuración de un sistema de control de tráfico marítimo (VTS) lo componen básicamente tres pilares: uno referente a la tecnología y equipos, otro componente es el de la infraestructura, donde se realizan las actividades de control de tráfico y áreas anexas y, el tercero, corresponde al recurso humano y su gestión. La tecnología, los equipos, la infraestructura, el recurso humano y su cualificación, configuran los procesos en un marco legal, bajo unas condiciones y políticas administrativas; esto es lo que se llama Vessel Traffic Management (VTM), es decir, la administración o gerencia del tráfico de buques.

5.3.7 Sistema de Información de Gestión de Puertos

Un PMS, es un concepto amplio, basado en la integración de sistemas que, operando como una única plataforma y núcleo de coordinación, facilita la captación y análisis de información de las operaciones portuarias, permitiendo una gestión más eficiente y eficaz y la elaboración de decisiones de mayor calidad en menor tiempo, permitiendo la consecución de los objetivos generales.

Es capaz de automatizar operaciones de una terminal y gestionar diferentes tipos de carga (por ejemplo, contenedores, vehículos, etc.)

https://marygerencia.com/2012/07/23/servicio-de-traffico-de-buques-vts/gestion-trafico-maritimo-vtsvtm/


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Entre los modulos principales del PMIS se encuentran:

Gestión de buques.

Gestión de travesías.

Administración de recursos.

Administración de incidentes.

Instalaciones Portuarias.

Gestión de riesgos.

Generación de informes.

La utilización de este sistema es consecuencia de problemas como la obsolescencia tecnológica, procedimientos pocos detallados, información de operaciones marítimas incompletas, etc.

Este sistema trae consigo múltiples beneficios que veremos a continuación.

Los beneficios que aporta este sistema para las operaciones son:

Conocimiento y control de las actividades portuarias en tiempo real.

Control de servicios portuarios.

Gestión de históricos.

Optimización de los recursos del puerto.

Gestión de tiempos de espera.

Gestión de prioridades de maniobra.

Trazabilidad de la información.

Los beneficios que aporta este sistema a los operadores son:

Homogeneización de procedimientos operativos.

Incorporación de herramientas de mejoras continua.

Mejora de las decisiones en menor tiempo.

Disminución de la probabilidad de error humano.

Trazabilidad de procesos.

En este sistema se pueden incluir otros ya comentados como pueden ser, por ejemplo, los sistemas EDI para las solicitudes de escala y las notificaciones derivadas de la evolución de la misma, o los sistemas VTS para el control del tráfico marítimo.

5.4 Principales problemáticas y uso de las tecnologías en la operativa de las terminales portuarias.

Una terminal marítima de contenedores es un sistema complejo y dinámico en el que se han de cubrir los servicios demandados por los clientes. El control, diseño y optimización de los procesos que lo componen contribuyen a una mejora del transporte de mercancías mediante la reducción de los costes económicos y demoras de los transportistas.

Desde la aparición del contenedor, una de las principales problemáticas es determinar la capacidad óptima de las terminales de contenedores. La capacidad portuaria ha sido definida por varios autores de diferente manera, en algunos casos, la capacidad portuaria ha sido definicida como el volumen de trafico que el puerto puede


antender en el periodo de tiempo de un año. Factores como el ritmo el ritmo de llegada de los buques, el ritmo de carga/descarga, la longitud y calado de los muelles, el área de almacenamiento, el ritmo de llegda de camiones o trenes, etc. determinan la capacidad del puerto.

(Trujillo & González, 2005) analizan en su trabajo la necesidad de analizar el puerto centrados en actividades concreta y no de manera global, ya que cada parte tiene objetivos y niveles de eficiencia diferentes. Por otra parte, (Quesada, 2005) afirma la necesidad de exteneder el análisis a todos los puestos de atraque incluyendo el almacenaje y el proceso de entrega de mercancía. Para (Fourgeaud, 2000) los movimientos no productivos, el nivel de automatización de las grúas, el porcentaje de carga del buque, el peso medio de la unidad de carga, incluso el numero diferentes de compañías que operan en una misma terminal son factores que influyen notablemente en la capacidad del puerto.

A continuación, y a través de una revisión bibliográfica se muestra un análisis breve del proceso de diseño de una terminal de contenedores y los principales parámetros de diseño.

El diseño de una terminal de contenedores consta de dos fases:

1. Análisis de la necesidad de establecer una terminal. 2. Conocer las infraestructuras portuarias necesarias.

Relacionado con esta segunda fase (González Cancelas & Camarero Orive, 2009) expusieron una metodología para la determinación de parámetros de diseño de terminales portuarias de contenedores a partir de datos de tráfico marítimo. La metodología en resumen consta de 3 fases:

Fase 1: Definición del escenario de trabajo y obtención de información

Para esta fase es necesario conocer todos los parámetros de diseño de las terminales de contenedores del sistema portuaria español. Los datos de partida representan el volumen de tráfico movido por tipologías. El resto de parámetros seleccionados y sus características son las siguientes:

Tabla 4 Parámetros de diseño de una terminal.

Parámetros de diseño Características

-Generales 1.Parámetros de diseño del buque

2.Parámetros de diseño de la superficie de las distintas zonas de la terminal.

-Zonas de la terminal 1. Planificación de la superficie total

2. Planificación de la superficie de cada subsistema

-Atraque 1. Calado y longitud de atraque

-Subsistema Carga y descarga 1. Planificación de la superficie del subsistema

2.Planificación del tipo y número de grúas que operan la carga y descarga

-Subsistema de almacenamiento 1. Planificación de la superficie del subsistema

2. Planificación del número de bloques y altura de apilado

3. Cantidad y características de los pasillos entre pilas

4. Equipos de almacenamiento utilizados

5. Tiempo de estancia de contenedores


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-Subsistema de entrega y recepción 1.Planificación de la superficie del subsistema

2.Planificación del número de accesos tanto por carretera como por ferrocarril a la terminal

3. Número de vehículos despachados y tiempo empleado en ello

-Subsistema de interconexión 1.Planificación de la superficie del subsistema

2. Equipos utilizados

3. Carriles para vehículos de interconexión.

4. Tiempo empleado en realizar el ciclo de transporte entre subsistemas

Esta fase concluye con 50 parámetros para cada terminal de contenedores, a partir de ellos se calculan los ratios de gestión y explotación y la capacidad del subsistema de almacenamiento.

Fase 2: Estudio del caso global

El objetivo de esta fase es determinar si los parámetros de diseño de las terminales se explican a partir del tráfico de la terminal. A partir de los parámetros de diseño de las terminales de contenedores se calculan las relaciones entre estos parámetros y el tráfico movido en la terminal.

Fase 3: Agrupación de terminales en función del tráfico

Se realiza la agrupación de las terminales de contenedores mediante una herramienta matemática, de manera que los datos sean muy homogéneos dentro de los grupos. También permite obtener las nuevas relaciones parámetro-tráfico por grupos.

De la investigación realizada se deduce que existen dos grandes líneas para el pre dimensionamiento portuario de las terminales de contenedores del sistema portuario español: uno tendría a la terminal Marítima Valenciana como guía y supondría un dimensionamiento con parámetros de diseño de la superficie más holgados en el que la superficie disponible sería mucho menos restrictiva y otro lo formarían el resto de las terminales de contenedores del sistema portuario español, donde los parámetros de diseño de superficie están mucho más ajustados. Un estudio futuro debería determinar cuál es la tendencia a seguir de entre ambas corrientes.

5.4.1 Operativa en las terminales portuarias.

Según (Monfort, y otros, 2011) , una terminal portuaria puede definirse como un sistema integrado, con conexión física y de información con las redes de transporte terrestres y marítimas cuya Misión es la de proporcionar los medios y la organización necesarios para que el intercambio de dicha mercancía entre los modos terrestre y marítimo tenga lugar en las mejores condiciones de rapidez, eficiencia, seguridad, respeto al medio ambiente y economía. Se considera dividida en cuatro subsistemas:

1. Subsistema de carga y descarga 2. Subsistema de almacenamiento 3. Subsistema de recepción y entrega 4. Subsistema de interconexión


Figura 10 Subsistemas que componen una terminal portuaria.

No se debe subestimar ningún subsistema, ya que un cuello de botella en cualquier de ellos, aunque no esté relacionado directamente con las actividades de mayor valor añadido, provocaría demoras que afectan a todo el sistema.

Autores como (Steenken, VoB, & Stahlbock, Container terminal operation and operations research - a classification and literature review., 2004, págs. 3-49) y (Steenken & VoB, Operations research at container terminals: a literature update, 2008, págs. 1-52) asienten que es prácticamente imposible obtener buenos resultados si se optimiza una terminal de contenedores como conjunto debido a la variedad de maquinaria de manipulación existente. Sin embargo, (Ambrosino, Sciomachen, & Tanfani, 2006, págs. 211-233) considera que todas las operaciones de una terminal de contenedores deben ser optimizadas con el objetivo de obtener la máxima productividad global.

La operativa de una terminal portuaria es compleja, debido a la gran cantidad de variables y parámetros que intervienen en ella. La mayoría de las variables son aleatorias por lo que muchos procesos son del tipo estocásticos. Por ejemplo, el rendimiento de una grúa depende de la habilidad del operario, de la distribución de los movimientos en el buque, de la estiba, de las secuencias de carga planificadas, de la longitud del buque, etc. Con esto queremos decir, que aun habiendo dos escenarios idénticos el rendimiento de la grúa puede ser diferente por diversas circunstancias.

Por tanto, las herramientas que se usan para la optimización de las variables suelen ser modelos heurísticos, matemáticos y simuladores.

A continuación, se analizará de forma individual cada subsistema con el objetivo de conocer los siguientes puntos:

Definición del subsistema. Problemáticas y posibles soluciones. Tecnologías y equipos de manipulación de contenedores utilizados.

1. Subsistema de carga y descarga.

Es el encargado de resolver la interfaz marítima. Es uno de los sistemas más importante junto con el de almacenamiento ya que se encarga de la carga y descarga de contenedores del buque al muelle y viceversa. Determina la eficiencia de las operaciones de la terminal por la repercusión que tiene dicho sistema en los costes del buque.


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La tendencia de los buques a crecer en tamaño y capacidad obliga a una inversión en infraestructura cada vez más grandes, por ejemplo, accesos marítimos y zonas de atraques de mayor tamaño y medios de carga y descarga que abarquen mayor capacidad. Se necesitan medios cada vez más eficaces y rápidos que resuelvan la problemática del tiempo de estancia de un buque en el puerto con los consecuentes costos que esto ocasiona.

Debido a que el coste de construir un muelle es mayor que cualquier inversión en otro tipo de instalación, se considera que los muelles son un recurso crítico que determina la capacidad de las terminales de contenedores. Por ello, es muy importante realizar adecuadamente las tareas de planificación y optimización de los muelles con el fin de aumentar la productividad de la terminal.

En el subsistema de carga y descarga existen algunas variables que afectan a la eficiencia de las terminales de contenedores, a destacar, por ejemplo:

El número, tamaño, resistencia y velocidad de las grúas que dispone la terminal. El nivel de automatización de la maquinaria utilizada y la preparación y cuantía de operarios

necesarias para el manejo. Los sistemas de comunicación desarrollados con el resto de la terminal. La exactitud de la información suministrada por el consignatario, en lo que a la llegada y demás datos

del buque se refiere, así como la mercancía a embarcar y desembarcar. La longitud y anchura del buque y del muelle. Tipo de tráfico de la terminal.

Se distinguen dos procesos en este subsistema de carga y descarga, el proceso de importación (descarga de contenedores del buque al muelle) y el proceso de exportación (carga de contenedores del muelle al buque). Ambos procesos deben estar perfectamente coordinados para que el movimiento de contenedores sea continuo y no afecte a la productividad y eficiencia de la terminal. Nos referimos con esto por ejemplo a la hora de descargar un buque mediante grúas, los equipos (equipos de transporte horizontal o interconexión) encargados de trasladar los contenedores al patio de almacenamiento se encuentren parados esperando a las grúas, ni viceversa para el proceso de carga. Para ello se debe coordinar la productividad de la grúa con el número de equipos de movimiento horizontal de contenedores disponibles en la terminal.

El aviso de la llegada de un buque portacontenedores a la terminal, genera tres problemáticas a resolver antes de que el buque llegue. Las problemáticas a resolver son las siguientes:

1. Asignación de muelles. 2. Planes de estiba dentro del buque. 3. Programación de las grúas.

El objetivo de resolución de estos tres problemas es minimizar el tiempo de estancia de los buques en las terminales de contenedores. La complejidad de la operativa del buque hace casi imposible que se pueda abordar el problema de forma conjunta, por ello se aborda por separado.

Asignación de muelles. (Berth Allocation Problem – BAP)

Para asignar un buque portacontenedores a un determinado muelle se deben tener en cuenta sus características básicas. Dicha asignación depende de varios factores a tener en cuenta como:

La eslora del buque. La profundidad del muelle. El tiempo disponible (Tiempos de llegada y de salida de los buques). Cantidad de contenedores a descargar y cargar. Localización de los contenedores para decidir que muelle asignarle.

En la operativa de buque lo ideal es que, según la localización del muelle asignado, los contenedores que serán cargados deben estar situados lo más cerca posible. Y los contenedores que son descargados del buque deben tener asignado un espacio en el patio de almacenamiento también lo más cercano posible para así minimizar las distancias recorridas por los equipos de transferencia.


Otro aspecto a tener en cuenta es la planificación del tiempo que ocupará el muelle cada buque, para poder sincronizarlo con las llegadas de otros buques.

Tras una revisión bibliográfica, muchos autores a través de métodos heurísticos, simulación y otros algoritmos de optimización han buscado minimizar tiempos de espera, costes y distancias recorridas para optimizar la asignación de muelles. Se pueden considerar dos tipos de problemas de asignación de muelles:

Problema discreto: el muelle está dividido en secciones fijas y en cada sección solo puede atracar un buque

Problema continuo: cada buque puede atracar en cualquier posición, dependiendo de la posición de otros buques.

Autores como (Imai, Nishimura, & Papadimitriou, The dynamic berth allocation problem for a container port., 2001, págs. 401-417), (Imai, Sun, Nishimura, & Papadimitriou, 2005, págs. 199-221) y (Nishimura, Imai, & Papadimtriou, 2001, págs. 282-292) determinan el problema de asignación de muelles como un problema dinámico y generalizado del problema de asignación de muelles estocástico. La resolución de este problema a través de algoritmos genéticos puede ser aplicada a situaciones reales. Sin embargo, otros autores como (Liu, Wan, & Wang, 2006, págs. 60-74) y (Lim, The berth planning problem, 1998, págs. 105-110) abordan el problema como un conjunto, unen el problema de asignación de muelles y el problema de programación de grúas. Consideran que el tiempo de permanencia de un buque en el muelle depende del número de grúas que tenga asignadas

Planificación de estiba en el buque.

Los principales objetivos de la planificación de estiba en el buque son minimizar el tiempo de estancia del buque en el muelle y maximizar la utilización del buque. En la actualidad, surge algunos inconvenientes, ya que las navieras realizan su plan de estiba para cada terminal que visitan con el objetivo de maximizar su capacidad de carga y cumplir con las condiciones de seguridad y estabilidad, estos objetivos a veces generan problemas al ser diferentes a los objetivos del plan de estiba generado por la terminal.

La optimización de este problema se resuelve mediante métodos heurísticos y algoritmos de optimización. El objetivo de la mayoría de autores que han propuesto un método de optimización es minimizar el tiempo de estiba y el número de recolocaciones de los contenedores.

Además, para reducir el tiempo de estancia del buque en el muelle podemos aumentar el número de contenedores movidos por ciclos. Para lograr este objetivo podemos aumentar el número de grúas que trabajan sobre el buque, por ejemplo, haciendo uso de grúas con dos trolley sobre la pluma, grúa dual hoist, grúas de doble pluma, grúas FastNet crane. Otra posibilidad es aumentar el número de spreader por grúas para poder mover mayor cantidad de contenedores (spreaders twin-lift).

Programación de grúas del muelle. (The Quay Crane Scheduling) El principal objetivo de la resolución de este problema es minimizar el tiempo total de las operaciones de carga y descarga y ofrecer la siguiente información:

El número de grúas necesarias para cada buque. Secuenciación de tareas para cada grúa. Distribución de las grúas a lo largo del buque. Tiempo de permanencia de cada grúa al buque.

Esta reducción del tiempo de carga y descarga se puede conseguir de diversas formas:

Aumentando la velocidad de los movimientos que realiza la grúa. Optimizando la distancia recorrida mediante grúas con pluma ajustable en altura y algoritmos de

optimización de trayectoria. Utilizando equipos y sistemas de automatización.


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Facilitando la transferencia del contenedor entre las grúas del muelle y lo equipos de interconexión mediante la colocación del spreader (sistemas anti-sway y anti-skew).

Sistemas automáticos de colocación y retirada de cierres (twistlocks).

Para la resolución de este problema es necesario tener indicadores de movimientos de grúa/hora, ya que serán los datos de entrada del modelo de optimización. Algunos autores como (Zhang & Kim, 2008), (Tavakkoli, Makui, Salahi, Bazzazi, & Taheri, 2008) proponen modelos heurísticos con el objetivo de minimizar los tiempos, para ello dan la mayor importancia a determinar la secuencia de tareas asignadas a cada grúa. Otros autores como (Goodchild & Daganzo, Double-cycling strategies for container ships and their effect on ship loading and unloading operations, 2006, págs. 473-483) y (Goodchild & Daganzo, Crane double cycling in container ports: planning methods and evaluation, 2007, págs. 875-891) proponen nuevas estrategias para la carga y descarga, en este caso propone un método de doble ciclo en el que se tiene como objetivo minimizar los movimientos sin contenedores realizados por las grúas. Por último, autores como (Lim, Rodrigues, Xiao, & Zhu, 2004, págs. 386-406) y (Lee, Wang, & Miao, 2006, págs. 124-135) tienen en cuenta en sus modelos de optimización las interferencias que se producen entre las grúas.

Por último, en lo que a mejoras tecnológicas en tema de seguridad se refiere, existen elementos de protección y prevención de accidentes como por ejemplo son los sistemas anti-enganche, sensores de carga, sensores laser para la colocación del contenedor, sensores anticolisiones, limitadores de velocidad por vientos, etc. La innovación tecnológica en este aspecto más significativa es el sistema de automatización de las operaciones de amarre y desamarre de los buques.

La reducción de emisiones de CO2 y ruido gracias a la energía eléctrica es una gran medida en cuanto a sostenibilidad ambiental.

En muchas ocasiones, no solo es importante disponer de una gran cantidad de recursos, sino de evitar cuellos de botellas en los diferentes procesos que tienen lugar en la operativa del buque.

-Tecnologías y equipamiento de manipulación de contenedores en el subsistema de carga y descarga.

La maquinaria utilizada en este sistema son uno de los elementos más importante dentro de una terminal de contenedores. La tendencia al aumento de longitud de los buques ha obligado a aumentar la productividad de las grúas, llegando a la automatización de las mismas. A continuación, mostraremos las principales maquinarias usadas para la carga y descarga del buque.

Grúas pórticos de muelle para carga de contenedores: Tienen una estructura en forma de torre y su función es la de cargar o descargar los contenedores del buque. Pueden ser fijas (están construidas sobre una base de cimentación) o móviles (se desplazan paralelamente sobre raíles)

Las grúas pórtico se pueden clasificar en cuatro tipos:

Feeder: altura bajo el spreader de 25 m, puede alcanzar transversalmente a 10 contenedores. Panamax: altura bajo el spreader de 30,5 m, puede alcanzar transversalmente a 13 contenedores. Post-Panamax: altura bajo el spreader 33 m, puede alcanzar transversalmente a 16 contenedores. Súper-post-Panamax: altura bajo el spreader de 40 m, puede alcanzar transversalmente

a 17/22 contenedores.

En la siguiente figura se muestran las principales características de las grúas comentadas.


Figura 11 Características de las grúas.

A modo de ejemplo podemos observar la geometría que presenta una grúa Súper Post Panamax en la figura 10.

Figura 12 Ejemplo de grúa Súper Post Panamax

El tamaño de las grúas dependerá siempre de su carga debida al viento, la longitud de la pluma, el tipo de “trolley”, su estructura, el diseño para la automatización y la carga de las ruedas.

Para aumentar la productividad de las grúas, los fabricantes han desarrollado diversos sistemas. A destacar dos de ellos, los sistemas “doublé trolley” y “twinlift”.

Las Grúas pórtico de ciclo doble (Double trolley quay crane) permiten que un movimiento completo desde el buque al muelle sea efectuado en dos fases, para ello dispone de una plataforma con espacio para contenedores. El primer movimiento se da entre el punto de enganche del barco y la plataforma, y el segundo entre la plataforma y el muelle. La plataforma es un punto de almacenamiento y enganche intermedio, y su importancia radica en que el movimiento entre ella y el muelle pueden ser automatizado fácilmente. Este tipo de grúas es capaz de incrementar su productividad hasta en un 50%, aunque también es cierto que la inversión es entre un


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30 y un 50% mayor que las grúas convencionales.

Las grúas con sistema twinlift permiten la elevación de dos contenedores al mismo tiempo mediante el acoplamiento al cabezal de la grúa de un “spreader” especial capaz de enganchar los twin locks. Este sistema aumenta el movimiento de contenedores por ciclos.

STS (Ship to Shore) Son grúas diseñadas para la carga y descarga de mercancía del buque al muelle y viceversa. Precisan de un gruista/operador, aunque sea en remoto. Sus principales características son la precisión, rapidez y su fácil manejo. Su tamaño dependerá de las características del muelle, el barco y las mareas.

A destacar en este tipo de grúas la implantación de cámaras con sistemas OCR muy precisos con el objetivo de reducir la mano de obra que determina si la carga se recibe o expide en condiciones. Este tipo de cámara se utiliza para el reconocimiento de numeraciones de contenedores, estado de daños, etiquetado correcto, etc. La fiabilidad en las lecturas es superior al 97% y el tener a disposición las imágenes protege a las terminales de futuras reclamaciones por daños en la mercancía.

Grúas de doble pluma (doublebloom)

Este sistema de grúas permite trabajar en dos bodegas continuas simultáneamente aumentando la productividad, aunque bien es cierto que cada pluma es manejada por un operador por lo que también aumenta así el coste de mano de obra. No es de las mejores opciones que se pueden elegir para la carga/ descarga de un buque debido a que presenta varias desventajas claves frente a otros tipos de grúas existentes en el mercado.

Grúas de estructura continua (FasNetcrane) Se trata de un proyecto innovador propuesto que consiste en una estructura continua a lo largo del muelle con apoyos traseros fijos y patas delanteras móviles sobre las que se apoyan las plumas. La ventaja de este sistema radica en que no existe limitación de separación mínima y permite asignar más grúas en la operativa de cada buque, alcanzando mayores productividades.

Grúas dual hoist

Se caracteriza por tener una pluma con un solo trolley, pero con dos sistemas de elevación, es decir con dos spreaders y dos headblocks de los que cuelgan dos spreaderstwin. Este sistema consigue una mayor seguridad y rendimiento debido al movimiento doble, además evita las colisiones de los spreaders y contenedores, así como el balanceo de los cables. Para el operador es más complejo ya que debe controlar dos sistemas de elevación.

Dichas grúas utilizadas en este sistema de carga/descarga deben estar provistas del tamaño, resistencia y robustez necesarias para dar un correcto servicio a los buques, además de la última tecnología tanto mecánica como electrónica para un mayor rendimiento y precisión.

Gracias a todo este tipo de maquinaria disponible podemos cumplir algunos de los objetivos antes comentados.

Cabe destacar la existencia de paquetes ofrecidos por empresas consistentes en un conjunto de sistemas de mejora que se pueden implementar juntas para lograr automatizar al máximo la operativo de las grúas encargadas de la carga/descarga del buque, también existe la posibilidad de implementar mejoras en algunas aplicaciones para mejorar la operatividad del operario.

2. Subsistema de Almacenamiento.

Es el sistema más importante de una terminal de contenedores junto al sistema de carga/descarga del buque, con el cual está estrechamente ligado. Su función es hacer de depósito temporal de los contenedores, permitiendo ajustar el ritmo y las prestaciones de los distintos medios de transporte. Depende de la extensión disponible, el tiempo de estancia de los contenedores, el volumen de tráfico y de los equipos de manipulación disponibles.

Una de las principales problemáticas de este sistema es la limitación de espacio dentro de las terminales, se necesita disponer de una gran explanada para albergar a los contenedores y responder a la demanda creciente del tráfico de contenedores. Una mayor cantidad de espacio de almacenamiento significa un menor numero de movimientos de contenedores improductivos, pero requiere mayores inversiones y eso a veces es difícil de lograr en la práctica. Por tanto, es un punto clave la gestión del espacio disponible para almacenamiento para mejorar la eficiencia y productividad de las terminales.


Existen dos tipos de método de carga de contenedores:

FCL (Full Container Load): se realiza la carga del contenedor, entendiendo que toda la mercancía que contiene es para un mismo cliente.

LCL (Less Container Load): carga objeto de grupaje o consolidación en contenedor y que tiene distintos destinatarios finales. Esta tarea se realiza en el almacén de consolidación o desconsolidación de mercancías. En ocasiones el cliente no es capaz de llenar por completo todo el espacio de un contenedor, por lo que comparte el espacio con otros clientes. En este almacén llega la mercancía y se realiza el grupaje o ruptura de la carga. Estas actividades suponen un valor añadido a la logística que requiere un gran nivel de atención al cliente.

Otras problemáticas del subsistema de almacenamiento son la capacidad de apilado, el nivel de desarrollo de los sistemas de información y el tiempo de estancia de los contenedores en la terminal.

Para poder poner solución a estas problemáticas, las innovaciones en este sistema persiguen:

1. Optimizar el diseño de la terminal de modo que se aproveche la máxima superficie posible con respecto a la total.

2. Mejorar la capacidad estática de apilado del patio reduciendo espacios de maniobras o con mayores alturas operativas, así como la productividad incrementando las velocidades o automatizando movimientos.

3. Optimización de los sistemas de información y de los recursos TICs (seguimiento de contenedores, información en tiempo real del espacio de almacenamiento, optimización de asignación de equipos, etc.)

Proporcionar soluciones a los diferentes ritmos de carga y descarga de los buques y a la recepción o entrega de los contenedores que vienen en distintos modos de transporte es uno de los objetivos principales. Los equipos de manipulación de contenedores disponibles y la gestión de contenedores mediante el uso de algoritmos de optimización de espacios son herramientas claves en este sistema.

Además, en este espacio de almacenamiento también encontramos instalaciones con diferentes funciones, por ejemplo, oficinas para tareas administrativas, centro de control, talleres para mantenimiento, etc.

A continuación, analizaremos las innovaciones que este sistema persigue para tener una mayor productividad y ser eficaces.

Optimización del diseño de la terminal En la introducción de este apartado, hemos visto algunos de los factores más importantes y a tener en cuenta para realizar el diseño de una terminal. Un diseño ajustado de una terminal a su capacidad evitaría muchos problemas de congestión y cuellos de botellas que se generan cuando no se dispone de espacio suficiente de almacenamiento.

Un diseño exitoso para una terminal de contenedores reduce el costo de operación mejorando la calidad de servicio, la eficiencia operativa y el rendimiento en las operaciones de carga/descarga. Para el diseño hay que destacar dos componentes: determinar las áreas/ dimensiones de la superficie y la selección de los equipos de manejo.

El área de almacenaje ocupa alrededor del 70% del espacio total de la terminal y es usado principalmente para apilar contenedores que esperan su traslado. La selección de sistema de manejo para el transporte terrestre es crucial para el logro de un puerto económico y eficiente.

Generalmente se distinguen dos tipos de alineaciones de contenedores en el área de almacenaje: Distribución vertical o perpendicular al muelle y la distribución horizontal o paralela al muelle.

Hay que aclarar antes que no todos los contenedores pueden ser almacenados en el sistema automatizado de almacenaje, contenedores con desperfectos, mercancías peligrosas o contenedores fuera de norma deben ser almacenados en zonas anexas al patio de almacenamiento.

Distribución vertical o perpendicular al muelle


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Esta es la elección de patio más común en las distintas terminales automáticas y semiautomáticas. Es ideal si el porcentaje de importación/exportación supera al porcentaje del de transbordo, muy útil en terminales con poco espacio en el patio donde los contenedores deben estar más cerca, consiguiendo así un mayor aprovechamiento de la terminal.

Las disposiciones de los bloques de contenedores se alinean perpendicularmente a la línea de muelle, en las cabezas de los bloques se encuentran las zonas de carga/descarga de contenedores donde los vehículos esperan depositar la mercancía o recibirla.

En este sistema destaca el menor recorrido que debe realizar los vehículos autónomos en la interacción muelle-patio de almacenamiento, aumentando así la productividad. El principal inconveniente existente en este sistema es la menor densidad de patio al tener que incluir amplias zonas para que los vehículos puedan maniobrar y circular. Es un sistema poco flexible a futuras ampliaciones.

Figura 13 Distribución vertical

Distribución horizontal o paralela al muelle

Esta disposición es la elegida si el porcentaje de transbordo es muy superior al porcentaje de importación/exportación. Los bloques se colocan en paralelo al muelle, disposición que permite una mayor versatilidad a la hora de escoger bloque y lado de carga o descarga, al tener los dos lados de las cabezas de los bloques accesibles desde el muelle.

El tráfico se distribuye por todo el patio de la terminal, aumentando la efectividad y disminuyendo posibles problemas de congestión al tener un diseño fluido intentando siempre escoger el camino más corto y que menos obstaculice a otros movimientos que se dan en la terminal.

Es un sistema que se adapta a las futuras ampliaciones de muelle y las longitudes de las pilas de carga son más flexibles. Como principal inconveniente, este diseño al tener distribuido el tráfico por toda la terminal, debe tener un sistema de control de tráfico muy avanzado.


Figura 14 Distribución horizontal

Optimización del apilado de contenedores La gestión de las operaciones del patio de almacenamiento implica varios problemas. Los contenedores que llegan a la terminal no son cargados directamente en los vehículos (camión y ferrocarril) que se utilizan para la entrega de la mercancía, si no que se almacenan en el patio de contenedores durante un tiempo, dependiendo del tipo de operación.

Los contenedores se apilan en el patio de tal manera que el tiempo necesario para transportarlos al barco o desde el barco es lo más corto posible, para así lograr que el tiempo de estancia del buque en el muelle sea mínimo.

Generalmente en las terminales se opta por una distribución donde los contenedores se apilan para obtener la mayor eficacia de espacio, por lo que solo se puede acceder directamente al contenedor superior de cada pila. Si queremos acceder a otro contenedor diferente, tendremos que realizar maniobras de recolocación de contenedores que provocarían demoras en los tiempos de operación.

En las terminales de contenedores se hace uso de las grúas del patio de almacenamiento para tareas como:

Descargar y cargar contenedores que llegan a la terminal procedente de camiones o trenes. Recepción y entrega de contenedores a maquinaria de transferencia horizontal. Recolocación de contenedores en el patio de almacenamiento.

La optimización del patio de contenedores tiene como objetivo minimizar los tiempos de almacenamiento y recuperación de contenedores para obtener un mejor rendimiento global de la terminal. Este tipo de distribución y operación tiene tres problemas principales:

1. Problemas de asignación de espacio de almacenamiento 2. Problemas en la reubicación de contenedores. 3. Tiempos de espera que las grúas puedan ocasionar en la maquinaria de transferencia horizontal.

De manera complementaria, es interesante lograr incrementar el flujo de contenedores manipulados en la terminal.

Para solucionar el problema de asignación de espacio de almacenamiento y la recolocación de contenedores, se debe recurrir a algoritmos de optimización. El Sistema de Gestión de la Informacion para Terminales de Contenedores (TOS), comentado en el apartado anterior, presenta como una de sus características la integración de algoritmos de optimización. Por tanto, la asignación y recolocación de contenedores en la terminal es gestionada por la herramienta TOS, en busca de la optimización de movimientos y la reducción de tiempos de estancia para buque y contenedores. Observamos como una de las problemáticas mas complejas de abordar, haciendo uso de las Tecnologias de la Informacion y Comunicaciones (TIC) podemos resolver o al menos optimizar dicha problemática.

A continuación, comentaremos algunos de los trabajos de optimización del patio de almacenamiento disponibles en la literatura actual.


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El problema de asignación de espacio se puede dividir en tres categorías:

1. Determinar el número de bloques que se pueden asignar a un determinado buque.

2. Determinar el número de contenedores de un buque que pueden almacenarse en cada bloque.

3. Determinar la ubicación para los contenedores.

La mayoría de los estudios se enfocaron en proponer soluciones a las dos primeras categorías.

Zhang et al. (2003) estudiaron el problema de asignación de espacio de almacenamiento en un patio complejo, donde los contenedores entrantes, salientes y de tránsito están todos mezclados. El problema se resolvió utilizando enfoques de horizonte rotativo, donde se estableció dos niveles para cada horizonte de planificación. Un primer nvel donde se determinó el número total de contenedores que se colocarán en cada bloque de almacenamiento en cada periodo de tiempo y un segundo nivel donde se determinó el número de contenedores vinculados a cada barco, lo que creó el número total de contenedores en cada bloque, para cada período de tiempo. El objetivo era lograr la distancia mínima entre los bloques de almacenamiento de los contenedores y las literas de los buques. Los experimentos computacionales mostraron que con ese método los desequilibrios en el patio se reducen significativamente, así como la posibilidad de cuellos de botella en el terminal. (Yuxuan, 2005)

Por otra parte, para resolver el problema de ubicación de los contenedores, se tuvo en cuenta la configuración de la pila de contenedores, la distribución del peso de los contenedores en el patio y el peso de los contenedores. Para resolver este problema de manera óptima se propuso un algoritmo de programación dinámica en un principio, que fue sustituido por un método basado en árbol de decisión debido al tiempo de cálculo requerido por el algoritmo dinámico. Los resultados del método se evaluaron sobre la base de la cantidad de decisiones incorrectas en comparación con las soluciones óptimas que ofrece el algoritmo de programación dinámica. Los experimentos computacionales mostraron que el porcentaje de decisiones equivocadas fue bajo, entre 1% y 5,5%.

En cuanto al problema de recolocación de contenedores, existen como posibles soluciones dos aproximaciones. La primera es recolocar los contenedores en el patio de manera que las de mayor prioridad queden siempre sobre los contenedores de menor prioridad, esta acción se realiza durante los tiempos de espera entre carga y descarga de los transportes, este problema es conocido como “Pre-marshalling Problem”. Ocurre que las condiciones del patio pueden hacer que no existan estos tiempos de espera o sean demasiados cortos, entonces se recurre a la otra aproximación que consiste en la retirada de contenedores minimizando el número de movimientos totales realizados en dicha tarea, este problema es conocido como “Blocks Relocation Problem”.

Los movimientos de recolocación es el factor de mayor repercusión para la productividad del patio de contenedores. La literatura estudia el problema abordando distintas heurísticas para luego comparar los resultados y poder determinar cuál es la más adecuada para cada tipo de problema. Heurísticas aleatorias, de la pila más vacía, pila más llena, pila con contenedor de mayor prioridad, pila con contenedor de menor prioridad son algunas de las heurísticas utilizadas.

Por último, para reducir los tiempos de espera se hace uso de la programación de las grúas usadas en el patio de almacenamiento (Yard Crane Scheduling Problem). Tras una revisión bibliográfica, algunos autores (Yusin, Lee, & Nai-Yun Hsu, 2007) y (Ng & Mak, 2006, págs. 723-737) coinciden en que las grúas RTG son un cuello de botella para la propia terminal por su lentitud a la hora de operar. Para evitar esto, proponen un modelo de programación con una secuenciación de tareas que minimice los tiempos de operación de las grúas RTG. Debido a esta “lentitud” de las grúas RTG Soriguera et al (2006) propone hacer uso de otro tipo de maquinaria como son los Straddle Carriers para realizar las operaciones del patio de almacenamiento.

Optimización de los sistemas de información y de los recursos TICs La necesidad en las terminales de responder con mayor velocidad de operación, seguridad, productividad y eficacia obligan a los puertos a innovar y realizar inversiones tanto en infraestructuras como en tecnologías. Para hacer uso de una logística eficiente, competitiva y sostenible debemos tener controlado todo lo que ocurra dentro de la terminal y para ello es necesario realizar un buen uso de los sistemas de información y los recursos que proporcionan las TICs. Recursos como los, ya comentados en el apartado 4.4, Sistemas de Información y Sistemas Inteligentes de Transporte.


-Tecnología y Equipamiento para la manipulación de contenedores en el subsistema de almacenamiento.

La elección de los medios de manipulación de contenedores en la zona terrestre depende de varios criterios, tales como la capacidad de almacenamiento requerida frente al espacio disponible, los costos de mano de obra, la tipología de la terminal, las limitaciones del terreno y el tamaño de las operaciones entre otros.

La maquinaria utilizada en este sistema es de vital importancia para la productividad de la terminal de contenedores. A continuación, mostraremos las principales maquinarias usadas exclusivamente para el almacenamiento de contenedores:

Automated Stacking Crane

Son grúas apiladoras automáticas que aumentan al máximo la capacidad y densidad de apilado. Se utilizan generalmente en terminales de mayor tamaño y son las más comunes en terminales automatizadas.

La principal ventaja de utilizar este tipo de grúas es la optimización de rendimiento y el espacio de apilado, minimizando así el espacio utilizado de la explanada de almacenamiento. Suele apilar entre 6 y 10 contenedores con hasta 5 alturas. Otras ventajas destacables son la disposición de un sistema anti oscilación, la precisión en el posicionamiento sin conductor, y el uso de electricidad en lugar de combustibles fósiles.

Como inconvenientes son bastantes más costosas que las convencionales y requieren mucho mantenimiento.

La siguiente evolución de este tipo de maquinaria son una derivación de las anteriores, son las grúas gemelas pasantes o Automatic Stacking crane cross-over. Estas grúas permiten mayor flexibilidad a la hora de operar al poder trabajar ambas en cada cabeza de bloque. Hay una menor densidad de patio respecto a las gemelas no pasantes, y por último, requieren un software más detallado y complejo de operar, al existir una posible colisión entre el spreader de la ASC mayor con el pórtico de la menor en un cruce.

Grúas pórticos de almacenamiento

Su función es transportar los contenedores desde los bloques de almacenamiento hacia la parte superior de otro contenedor, sobre el suelo o sobre otro medio de transporte y viceversa. Pueden desplazar los contenedores en tres sentidos (vertical, horizontal y lateral) y son de dos tipos dependiendo del sistema de desplazamiento utilizado. Se utilizan en terminales de mucho tráfico y poco espacio. Existen dos tipos de grúas pórticos:

Se denominan grúas RTG (Rubber tired granty crane) a aquellas que van montadas sobre ruedas, estas pueden trabajar con cinco y seis alturas de contenedores en bloques de seis, aunque generalmente se utiliza en los patios en los que la altura de apilado es de cuatro contenedores por cuatro de ancho. Son grúas con una gran flexibilidad de movimientos, pero requieren una buena carga portante debido a las grandes cargas transmitidas a través de las ruedas.

Por otra parte, se denomina grúas RMG (Rail mounted granty crane) a aquellas que funcionan sobre raíles y que trabajan con cinco alturas de contenedores. Son capaces de trasladar 6 alturas de contenedores y unas 10 de ancho. Se utilizan en explanadas con menor capacidad portante debido a que los raíles distribuyen mejor las cargas, son ideales para la automatización de movimientos en puertos de mayores dimensiones.

Overhead Bridge Cranes (OHBC)

Son muy similares a los anteriores, pero la diferencia radica en que estos puentes grúas van aposentados sobre pilare de hormigón o acero. Mediante la utilización de este tipo de maquinaria de manipulación se puede llegar a las 9 alturas. Son equipos ideales para terminales con una superficie de patio reducida.

El equipo de almacenamiento elegido es el elemento que caracteriza la tipología de una terminal de contenedores. Existen varios tipos de terminales según la maquinaria utilizada:

Terminales de Straddle Carriers (SC) Terminales de RTGs Terminales de RMGs Terminales de ASCs.

Aclarar que existen numerosas combinaciones posibles a la hora de elegir un sistema de operación.


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Sistema de operación Straddle Carrier (SC).

Es uno de los modos de operación que más se utiliza dentro de las grandes terminales, para estas operaciones es necesario disponer de los siguientes equipos: Grúas pórtico en muelle y Straddle Carrier (SC).

La operación consiste en lo siguiente: la grúa utilizada en muelle deja el contenedor en la zona de interconexión situada cerca del muelle donde es recogido por el SC que lo traslada al patio de almacenamiento. Los SC son independientes de cualquier otro equipo, gracias a su libertad de movimiento, son equipos capaces de realizar cualquier tipo de operación dentro de la terminal.

Requiere la existencia de suficiente espacio en el patio de almacenamiento para los movimientos de la maquinaria y poder tener acceso a los contenedores, por lo que se pierde capacidad de almacenamiento. Para este tipo de operativa se suelen utilizar entre 4 y 5 SCs por cada grúa pórtico.

Sistema de operación RTGs

Es uno de los sistemas más extendidos dada la especialización de este tipo de grúas en el subsistema de almacenamiento. Mediante el uso de grúas RTGs se consigue una alta densidad de apilado optimizando en parte el espacio disponible en la terminal. La organización de la explanada, cuando se utilizan RTGs, suele disponerse por bloques paralelos a la línea del muelle y separadas una anchura suficiente para permitir el tráfico de los vehículos de interconexión.

Las grúas RTGs son capaces de entregar y recoger contenedores de los camiones, pero necesitan apoyo para realizar la transferencia de contenedores desde el muelle al patio y viceversa y desde el patio a la zona de recepción y entrega.

Sistema de operación RMGs

La forma de almacenamiento de este sistema es idéntica a la de las grúas RTGs, teniendo en cuenta que en este caso la circulación es entre railes, permitiendo una mayor capacidad para conseguir altura de apilado superior.

Aprovecha en gran medida la superficie del patio disponible y es el sistema más sencillo de automatizar al disponer de menos grados de libertad.

Existe la posibilidad de que, en una misma pila de contenedores, trabajen dos grúas RMGs en este sistema, una dedicada a los contenedores que provienen de la puerta de acceso y otra manipulando aquellos que tienen cmo origen/destino el muelle. Como incoveniente a este tipo de operativa, es que las dos grúas no podrían cruzarse en ningún momento.

Sistema de operación ASC Este tipo de grúas permiten un máximo aprovechamiento del espacio entre sus patas. Normalmente, trabajan dos en un mismo bloque y precisan de maquinaria auxiliar para realizar la transferencia buque/explanada y viceversa.

4. Subsistema de recepción y entrega

El sistema de recepción y entrega posee una gran importación ya que supone el acceso al recinto portuario y un mal funcionamiento podría dar lugar a cuellos de botellas en el resto de subsistemas. Este sistema posee relación directa con el subsistema de interconexión y de forma indirecta con el de almacenamiento y carga y descarga.

El objetivo de este sistema es mejorar la recepción y entrega de mercancías en la terminal, llevando a cabo la trasferencia de contenedores entre los medios de transporte externos y la terminal. Los medios de transporte utilizados en este sistema son dos: viarios (camiones) y el ferroviario. Habitualmente las terminales poseen uno o varios accesos viarios y pueden disponer o no de acceso ferroviario.

En este sistema existen una serie de factores claves que vamos a enumerar a continuación:

El tipo de tráfico de la terminal. Número de puertas disponibles para el acceso o salida de los vehículos.


Disponer de los medios adecuados para que la obtención y el intercambio de información sobre la mercancía sea correcto.

Inspección física de los contenedores y sus precintos.

Podemos dividir este subsistema en dos procesos distintos: el primero sería la operación de acceso a la terminal, y en segundo lugar, la acción de recepción y entrega del contenedor.

En el primer proceso, se produce la llegada de camiones y/o trenes que traen contenedores cargados de mercancía para que sean exportados. Antes de acceder a la terminal, se producen colas en las puertas de acceso mientras se procede a la verificación de la documentación requerida. Dicha fase de acceso viene condicionada por algunos elementos como pueden ser:

Horario de acceso terrestre. Número de puertas, carriles y anchura. Es un elemento vital para evitar cuellos de botella que

provoquen congestiones en las proximidades de la terminal, siendo esta la mayor problemática en este subsistema. En el caso del acceso por ferrocarril, la terminal debe tener un número de vías ferroviarias suficientes para hacer frente al volumen de mercancía que entra y sale por este medio.

Espacio disponible, existencia de zona de estacionamiento previa. La disponibilidad de una zona de estacionamiento previa a la terminal puede ser una solución factible para evitar congestiones en los accesos.

Tecnología de las puertas. La automatización de las puertas de acceso ayudaría a reducir los tiempos de espera provocados por las tareas de control reduciendo así la participación humana. Las tareas de control que se realizan son las siguientes:

1. Obtención de la matrícula del camión. 2. Identificación del conductor. 3. Obtención del número de contenedor y precinto. 4. Verificación del estado del contenedor. 5. Pesado del contenedor.

El objetivo en este proceso es evitar congestiones en las puertas de acceso y salida de la terminal, para ello la innovación tecnológica se produce en la automatización de la puerta terrestre de la terminal (comentado en los sistemas de información) con el propósito de mejorar el rendimiento operacional, aumentar la seguridad y protección tanto de la mercancía como de las instalaciones.

La siguiente fase dentro de este subsistema es el proceso recepción y entrega de la mercancía. El proceso consiste en la asignación del lugar al que ha de dirigirse el conductor del camión dentro de la terminal para que le sea retirado el contenedor o el lugar en el que ha de esperar para cargar uno. Este movimiento viene condicionado por el tipo de almacenamiento que tenga la terminal ya que tendrá una disposición u otra para circular por ella. Lo ideal es evitar tiempos de espera y servicio elevados.

El proceso de recepción y entrega de los contenedores a través del sistema ferroviario suele tener lugar dentro de la propia terminal, aunque también puede ocurrir fuera de la terminal utilizando medios propios para la manipulación de los contenedores.

5. Subsistema de interconexión.

Este sistema realiza el intercambio de mercancías entre los diferentes sistemas de la terminal. El principal objetivo del sistema es la interconexión eficaz para la distribución de contenedores, para ello el sistema ha de ser rápido, seguro (mínimos accidentes) y con una gran fiabilidad mecánica de los medios de manipulación utilizados. La eficiencia de dicho sistema se basa en la reducción o eliminación de errores en las entregas entre sistemas, para ello es vital una buena estrategia.

El nivel de automatización en este sistema es clave a la hora de ser eficaces, el uso de medios de manipulación


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de mercancía como los vehículos auto-guiados con su alto nivel de automatización ha sido una gran solución tecnológica para el intercambio de mercancía entre sistemas.

Es primordial en este sistema el funcionamiento correcto del intercambio de información entre los diferentes sistemas. Por ejemplo, la información intercambiada entre el buque o la naviera con la terminal para una vez descargada la mercancía en el muelle, trasladarla a la zona de almacenaje a través de los medios de interconexión. Otro ejemplo de intercambio de información es para los avisos de tratamiento especial de mercancía (mercancías peligrosas, frágiles, etc.)

Una vez determinados el número requerido de equipos de transporte horizontal, el ancho del carril de tráfico se puede calcular a partir de los datos de rendimiento.

La transferencia de contenedores origina problemas de decisión, tales como la asignación de rutas para vehículos y la prioridad de salida de los contenedores. En el subsistema de interconexión el objetivo es reducir al mínimo los tiempos de viaje y operación de los vehículos de transporte interno, de manera que minimice así los tiempos de espera de los medios de transporte externos.

Los denominados vehículos de transporte horizontal circulan por toda la terminal de manera constante por lo que una óptima asignación y planificación permite el buen funcionamiento global. La sincronización de los vehículos de transporte horizontal con las grúas del muelle evita la generación de tiempos muertos y cuellos de botellas que afectan a la productividad de la terminal.

En los últimos años el transporte de contenedores entre las zonas del muelle y el patio de almacenamiento está siendo llevado a cabo por los denominados AGVs. Según Ying-Chin y Ping-Fong (2004), Ho y Chien (2006), Grunow et al (2004) y Duinkerken et al (2006a) para lograr grandes beneficios con el uso de AGVs en las terminales de contenedores, estos necesitan una buena programación y sincronización con las grúas. En otros trabajos se evalúa también los beneficios que aporta el uso de ALVs y su comparación con los vehículos AGVs (Nguyen y Kim (2009), Vis y Harika (2004))

Por otra parte, también encontramos en la literatura trabajos cuyo objetivo es minimizar los tiempos de espera de las grúas por encima de minimizar los tiempos de viaje de los vehículos AGVs, debido a que el número de grúas disponibles en la terminal es menor al número de vehículos AGVs. -Tecnología y Equipamiento para la manipulación de mercancías. En este apartado describiremos la maquinaria utilizada de forma común en los subsistemas de almacenamiento, interconexión y recepción y entrega. No es posible asignar en estos casos un determinado equipo a un subsistema concreto ya que es posible que tenga un uso en más de una zona de la terminal.

Carretillas elevadoras Este tipo de carretilla es un equipo de manipulación que se utiliza para cargar, descargar y apilar contenedores, desplazándose sobre neumáticos distribuidos en dos ejes. Poseen una gran flexibilidad y movilidad, y existen algunas variedades a destacar:

Forklift Truck (FLT): Dispone de un sistema de enganche en la base del contenedor que permite su manipulación. Puede realizar movimientos en el plano vertical y trabajar con un ancho de dos filas. En general se usa para la manipulación de contenedores vacíos llegando a alcanzar un máximo de 5 a 7 alturas y se emplea en terminales pequeñas y con poco tráfico de patio o como equipo de apoyo en terminales de mayor tamaño.

Grúa apiladora (reachstackers): Su ventaja está básicamente en su manejo y flexibilidad a la hora de apilar contenedores, es capaz de transportar rápidamente un contenedor en cortas distancias y apilarlo entre cinco y seis alturas. Es idóneo para terminales pequeñas al igual que los FLT.

Carretillas pórtico Straddler Carriers: se trata de una carretilla pórtico muy versátil que se usa exclusivamente para el

apilamiento de contenedores. Es capaz de levantar hasta dos contenedores y de apilar hasta cuatro alturas. Tiene una estructura provista de un tren de conducción de ochos ruedas, gracias al cual es capaz de desplazarse por la terminal con facilidad. Son equipos autónomos en cuanto a la libertad de movimientos dentro de la terminal y precisan que


exista cierto espacio entre las filas de los contenedores apilados para el desplazamiento de sus patas. Su flexibilidad operativa, la velocidad de patio y la posibilidad de automatización son los puntos fuertes de este sistema. Por otro lado, son equipos caros y con un coste de mantenimiento alto, además de su limitación de altura.

Shuttle Carrier: se trata de un equipo muy similar al Straddle Carrier pero de menor tamaño y con la limitación de poder elevar contenedores solo una altura. Son equipos rápidos y usados generalmente en la interconexión muelle-patio.

Equipos de transporte horizontal Son equipos que desplazan el contenedor entre dos puntos de la terminal sin elevación ni apilado de este.

Camiones de la terminal: maquinaria de tipo automóvil que se usa para el desplazamiento horizontal y que está presente en la mayoría de terminales. Su estructura física cuenta con una cabeza tractora que puede tener unida una plataforma o ésta ser independiente y unirse solo a la plataforma cuando deba ser desplazada.

Plataformas: superficie equipada de ruedas sobre la que se deposita el contenedor, requiere el uso de una cabeza tractora para el desplazamiento horizontal.

Multi tráiler System: es una variante del camión de terminal que tiene una cabeza tractora y varias plataformas enganchadas a esta pudiendo desplazar hasta cinco contenedores de forma simultánea.

Vehículos auto- guiados: en las principales terminales de contenedores del mundo se han incorporado los vehículos auto- guiados. Como objetivo estos vehículos tienen la tarea de movilizar contenedores de forma autónoma, de manera rápida y económica. Existen dos tipos de estos vehículos:

AGVs (Automated Guided Vehicles): es una plataforma sobre la que se deposita el contenedor y posee su propio motor, su desplazamiento es automático. Son ideales para tareas repetitivas y de alta frecuencia. Su alta tecnología permite asignarle rutas de trabajo respetando las normas de seguridad y evitando colisiones con otros medios de manipulación.

ALVs (Automated Lift Vehicles): la principal diferencia entre uno y otro es que los vehículos ALVs tienen dos plataformas elevadoras que permiten levantar y colocar los contenedores sin ayuda de otro equipo de manipulación.

Nuevas tecnologías: Aplicación en Big Data y Blockchain.

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6 NUEVAS TECNOLOGÍAS: APLICACIÓN EN BIG DATA Y BLOCKCHAIN.

Desde la aparición de Internet, ha habido un proceso de cambio y adaptación hacia el mundo digital, en el cúal se han visto inmersos tanto personas como empresas. El crecimiento exponencial de tecnologías como el Intenet of Things (IoT), Machine to Machine (M2M), Big Data, Blockchain o la robotica colaborativa han permitido el desarrollo de servicios, productos y modelos de negocio, aproximando a la industria al concepto de Industria 4.0

Figura 15 Evolución Tecnologías.

El concepto de Industria 4.0 trata de interconectar todos los procesos mediante el IoT, aparece una nueva forma de organizar los medios de producción y mostrar la información. El uso de herramientas como la estandarización, la inteorperabilidad, el IoT o el uso de de Big Data puede optimizar el rendimiento en las áreas de producción y logística. Además, se mejora la intercomunicación entre los sistemas de gestión y las empresas participantes, esto ocasiona que el volumen de información que es analizada en tiempo real se multiplique.

Los objetivos de Industria 4.0 es busacar la mejora en cuanto a productividad, costes y calidad, para ello es necesario implantar una serie de herramientas para poder medir y analizar a tiempo real la información y los procesos que se están llevando a cabo.

Algunas de las herramientas necesarios son:

Tecnologías móviles y las interfaces persona-máquina permiten obtener la información de los distintos sistemas.

Trazabilidad de los productos durante su ciclo de vida.

Robótica colaborativa, donde el operario y robot deben ser complementarios en la realización de sus funciones.

Fabricación de productos minimizando despercios de materia prima y garantizando una calidad.

A continuación, vamos analizar de manera general el uso y aplicaciones que pueden tener algunas tecnologías como el IoT, Big Data o Blockchain en la logística portuaria.

6.1 IoT y aplicación Big Data.

En la actualidad, todos los sectores de la economía se encuentran en un proceso de transformación provocado por la necesidad de optimización, debido principalmente a la globalización y la transformación digital. En un mundo cada vez más interconectado los puertos no son una excepción y enmarcados en esta revolución digital, deben lograr una mejora de la eficiencia en sus procesos para ser más productivos y efectivos aproximándose así al nuevo concepto de puertos 4.0.

Para poder obtener esta mejora en eficiencia y productividad, es fundamental disponer de información precisa de cada uno de los elementos del puerto de forma que podamos acceder al estado de dicho elemento a cada momento. Esta información debe ser en tiempo real de forma que permita tomar decisiones de manera instantánea. Actualmente la mayoría de operaciones del sector industrial llevan asociadas sistemas de


información con sensores que permiten saber en todo momento el estado del elemento, pero aún existen muchos sistemas que no disponen de esta red de sensores para poder gestionar y controlar el elemento requerido.

En el caso de los puertos, al ser infraestructuras con muchas actividades y múltiples empresas existe una gran variedad de sistemas. Por ello es necesario algún tipo de sistema que permita comunicarse y compartir datos entre distintos actores a varios niveles de interoperabilidad.

Este es el principal objetivo del concepto de Internet de las Cosas (IoT, Internet of Things), es un concepto de red para el intercambio de información y comunicación a través de Internet con el fin de lograr una gestión inteligente (Lu & Teng, 2012). Su finalidad es permitir que todos los elementos se puedan comunicar entre sí en cualquier momento, en cualquier lugar, otorgando a cada objeto una dirección para poder tener comunicación con los demás objetos, e incluso controlarlos (Tian, Fan, Zou, & Zhang, 2011). El IoT ofrece un papel clave para el futuro, cerrando la brecha entre el mundo físico y su representación en los sistemas de información (Ferreira, Martinho, & Domingos, 2010).

El beneficio de tener todo conectado es poder acceder en tiempo real y en cualquier momento a toda la información con el fin de optimizar los procesos, reducir costes y evitar problemas de interoperabilidad entre los diferentes actores y sistemas de información utilizados. Con la incorporación de IoT en cada una de las empresas que operan en el puerto, se facilita el intercambio de información entre ellas permitiendo la creación de nuevos modelos de negocio.

Disponer de sensores en todos los elementos del puerto es crucial para obtener la mayor cantidad de datos posibles, para a partir de estos datos poder tomar decisiones. En un entorno portuario como el que estamos planteando, en el que se obtienen datos de multitud de elementos y con una frecuencia alta, se producen miles de datos por segundos. Es aquí donde entra el concepto de Big Data, con esta tecnología podemos evaluar todos los datos y extraer conclusiones más precisas que nos ayuden a la toma de decisiones.

Big Data y IoT se encuentran muy relacionados y proporcionan similares beneficios, ya que Big Data se trata del análisis de los datos obtenidos a través de IoT.

Big Data nos ayuda a la compresión y toma de decisiones, haciendo referencia a una cantidad de datos casi inconcebibles, superando la capacidad del software tradicional para capturar, administrar y procesar dichos datos en un tiempo prudente.

El término Big Data es relativamente nuevo, y en numerosos artículos lo encontramos definidos como las tres Vs.

Volumen. Se recopilan datos de múltiples fuentes. Velocidad. La transmisión de datos se realiza a una velocidad sin antecedentes. Variedad. Los datos vienen en diversos formatos, desde datos numéricos hasta documentos de texto.

Las principales motivaciones que existen para el uso de Big Data en los puertos son las siguientes:

Interoperabilidad con los distintos sistemas de información y distintos actores que intervienen. Eficiencia en los procesos portuarios. Ayuda a la toma de decisiones en tiempo real. Predicción de comportamientos en maquinaria, flujo de contenedores, control del tráfico en las

terminales, etc. Seguridad laboral.

En el entorno portuario es necesario la aplicación de tecnologías Big Data para mejorar su funcionamiento, en este entorno podemos generar grandes volúmenes de datos procedentes de maquinaria, vehículos, contenedores, terminales, etc. Para generar dichos datos nos ayudamos de sensores y tecnologías IoT, a través de ellos podemos controlar en tiempo real todas la operaciones y movimientos que se producen continuamente en los nodos logísticos.

El sistema de Big Data se puede dividir generalmente en cuatro etapas para procesar los datos

1. Captura de datos Los datos provienen del mayor número de fuentes posibles y con una frecuencia constante.


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2. Almacenamiento de datos El volumen de datos a almacenar es muy elevado por lo que es necesario una base de datos que sea escalable.

3. Análisis de datos Se definen los motores de análisis de datos formados por algoritmos.

4. Visualización de datos Proporciona los datos y resultados a los usuarios finales.

Como ya hemos visto anteriormente en este trabajo, la optimización de los procesos portuarios es muy importante para que un puerto sea competitivo. Con el uso de tecnologías Big Data podemos tener beneficios potenciales a diferentes niveles:

Cadena logística: a este nivel el uso de Big Data nos ayuda a fusionar los datos generados del puerto con otras empresas de la cadena de transporte.

Hub: aquí permite la fusión de datos generados por los diferentes actores involucrados en los procesos portuarios.

Operaciones: Big Data nos permite fusionar los datos generados de las diferentes operaciones que se realizan en la terminal de contenedores.

Las técnicas Big Data proporcionan las herramientas necesarias para mejorar y automatizar los procesos de decisión de forma automática, ayuda a la toma de decisiones gracias a la cantidad de información analizada y predice comportamientos que ayudan a la optimización del entorno portuario.

La importancia del uso de tecnologías Big Data no se encuentra en la cantidad de datos que se tiene, sino que se hace con ellos. Analizando estos datos podemos encontrar soluciones que nos permitan:

Reducir costes. Reducir tiempos. Desarrollo de nuevos productos y ofertas optimizadas para clientes. Toma de decisiones.

La aplicación de tecnologías Big Data en entornos portuarios conlleva múltiples beneficios que permiten a los puertos ser más competitivos y optimizar sus procesos.

Por ejemplo, las grandes terminales de contenedores necesitan gestionar varios miles de operaciones diarias de manera eficiente y rentable. Para este desafío, necesitamos un sistema inteligente, dinámico y predictivo capaz de concentrar y combinar los datos generados en la terminal con los datos generados y compilados de la cadena de transporte portuaria. Este sistema necesita registrar y monitorizar todos los movimientos que tienen lugar dentro de la terminal de contenedores y en la cadena de transporte.

Algunos datos de activos que serían útiles para aplicar Big Data podrían ser:

Datos recopilados por los sensores de maquinaria usada en la terminal de contenedores. Datos recopilados por las puertas de acceso automáticas. Datos recopilados por los sistemas de control de tráfico. Datos recopilados de los buques. Datos de planificación. Datos provenientes de documentación y autorizaciones gestionadas por la ventanilla única. Datos generados por la cadena de transporte (Camiones, trenes, etc.) Datos recopilados de rutas marítimas.

La combinación de estos datos genera nuevas oportunidades y beneficios:

1. A través de los sensores colocados en la maquinaria usada en la terminal de contenedores y las técnicas de Big Data podemos optimizar la secuenciación de las operaciones de carga y descarga,


minimizando el número de movimientos no productivos y optimizando tiempos. Esto permite al usuario conocer de antemano tiempos de espera o el estado del flujo de contenedores, en cuanto a las autoridades portuarias, podrán obtener una visión general de las diferentes terminales en tiempo real y reaccionar para mejorar el flujo cuando sea conveniente.

2. La famosa sensorización de todos los elementos del puerto permite la asignación optimizada de los recursos en función de la capacidad y carga de trabajo, teniendo en cuenta la situación actual a través de los datos proporcionados en tiempo real y la evolución esperada a través de escenarios Big Data.

3. El control de las puertas automáticas permite gestionar de manera optimizada el acceso a los puertos evitando así la acumulación y mayores tiempos de espera en los accesos.

4. Mejora las condiciones de seguridad debido a la reducción de los cuellos de botella de tráfico. 5. Las técnicas Big Data permiten realizar un mantenimiento predictivo de equipos y máquinas críticas

para el funcionamiento del puerto, evitando así cuellos de botella en los procesos. 6. A través de los históricos recogidos podemos predecir el comportamiento de una determinada ruta

comercial. 7. En los centros de transporte, las técnicas Big Data permiten minimizar tiempos de inactividad,

conocer las rutas más rápidas, averías futuras, etc. 8. Reduce las emisiones de energía y carbono. 9. Con los datos obtenidos de los sensores y las técnicas Big Data podemos generar alarmas. Por

ejemplo, si sobrepasan los tiempos de carga/ descarga. 10. Cuadro de mando integral.

6.2 BlockChain.

Blockchain es una de las tecnologías más confunsas y actuales que existen. Dicha tecnología esta cambiando completamente la forma en la que se hacen los negocios y tiene multiples aplicaciones en diversos sectores. Bitcoin es la primera red Blockchain del mundo, y la referencia básica a la hora de abordar este nuevo modelo debido al éxito obtenido.

Literalmente, Blockchain significa cadena de bloques, que en términos informáticos significa una serie de nodos o contenedores digitales en los cuales se almacena información, formando una gran base de datos.

En esencia, una red blockchain es un conjunto de ordenadores, llamados nodos, conectados entre sí usando un protocolo común con el objetivo de validar y almacenar la misma información en una red P2P (peer to peer). Esta información se interpreta como un libro mayor común (ledger), de ahí el acrónimo DLT (Distributed Ledger Technology) asociado a este tipo de arquitecturas. El ledger registra todas las transacciones entre nodos que han ocurrido desde la creación de la red blockchain.

La tecnología de cadena de bloques permite la colaboración en base a un registro distribuido e inmutable, garantizando la seguridad de las transacciones y permitiendo un gran nivel de transparencia.

Las características principales de la tecnología Blockchain son:

Descentralización: La información almacenada en la cadena de bloques no se aloja únicamente en un servidor, si no que se almacena en multiples servidores, lo cual hace que la información esté protegida por diferentes procesos criptográficos y haga imposible modificarlos a posteriori.

Desintegración: Esta característica busca generar confianza en el intercambio de activos entre los usuarios sin el control de un tercero. La transacción se realizará mediante la validación de varios nodos de la red, a los cuales se les conoce como mineros, los cuales se encargan de verificar la conformidad de la transacción resolviendo un problema criptográfico complejo, dando un resultado colectivamente verificable gracias a la llamada Prueba de trabajo.

Una vez esa Prueba de Trabajo ha sido validada por todos los mineros, la transacción se integrará en un bloque, agregándose de esta manera a la Cadena de Bloques.

Seguridad: La seguridad proporcionada en cuanto al almacenamiento de la información se garantiza


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gracias a un proceso criptográfico y a una arquitectura descentralizada. El código generado para un nuevo bloque se basa en el código del bloque anterior, por lo que una modificación en cualquier bloque obligaría a modificar todos los bloques de la cadena, siendo esto imposible. Por otra parte, en una cadena de bloques todos los bloques replican en los nodos de la red y no en un único servidor, lo que sirve de defensa estructural ante los riesgos de robo de datos.

Autonomía: La potencia de cálculo y el espacio de alojamiento en el Blockchain son proporcionados por los nodos de la propia red, todo lo contrario que los servicios en líneas que necesitan de plataformas para soportar sus necesidades.

Estas características hacen que blockchain tenga una gran capacidad transformadora en escenarios y procesos complejos en los que varios actores tienen que confiar entre sí y colaborar, ya que aporta dos ingredientes esenciales para la transformación: más confianza y menos fricción.

A continuación, mostraremos algunas de las ventajas e incovenientes que presenta el Blockchain.

Ventajas:

Aumento de la confianza

Reducción del riesgo en las transacciones

Reducción de la burocracia, haciendo que los trámites se realicen más rápido, pudiendo realizar una transacción mediante Blockchain en cualquier momento del día.

Ahorro de costes debido a la eliminación de intermediarios

Mejora de la privacidad debido a los mayores controles para poder proteger a los consumidores y que las empresas implementen controles más detallados.

Menor riesgo de fraude, así como manipulaciones de la cadena que puedan suponer incremento de la corrupción.

Y por último y la característica más importante de la tectnología Blockchain es su mayor seguridad. En la actualidad, la tecnología Blockchain, es la tecnología más segura, gracias a la inmutabilidad de los datos debido a que cada bloque esté ligado al bloque anterior mediante procesos criptográficos.

Incovenientes:

El mayor inconveniente podría ser el derecho de confidencialidad de las empresas. La trazabilidad de los productos proporciona información acerca del proceso interno de la empresa, quecon este sistema, quedaría expuesto al cliente y podría ser utilizado en su contra.

Es un sistema complejo y aún por desarrollar, aunque no debería ser muy costo y se podría amortizar en poco tiempo.

Se necesitaría que todas las empresas desde aguas arriba a aguas abajo aceptaran implantar en sus organizaciones este sistema.

En el sector logístico y el transporte de mercancías también se están dando pasos para adoptar Blockchain como nuevo paradigma de transformación. Los esfuerzos se centran en explorar y detectar las nuevas ventajas competitivas que ofrece blockchain en casos de negocio reales, tratando de posicionar a las empresas ante los previsibles cambios que se irán sucediendo. A esta corriente se han unido empresas muy dispares, desde grandes multinacionales ya establecidas en el sector, hasta pequeñas start-ups que buscan hacerse un hueco aprovechando la aparición de nuevos servicios y modelos de negocio.

Tras estas primeras fases de de exploración, cabe esperar que se producirá una fase de consolidación y estandarización tanto de los modelos como de la tecnología, que hare que su implementación sea existosa.

En general, los beneficios que esta tecnología produce en el sector logístico son los siguientes:

Procesos rápidos y automatizados entre los distintos miembros de la interacción.


El conocimiento a tiempo real del estado de la interacción, pudiendo reducir el tiempo de confirmación, la intercomunicación entre los actores, etc.

El cumplimiento del acuerdo y la transparencia, permiten mitigar el riesgo de fraudes, siendo este uno de los beneficios más influyentes e importantes.

La inmutabilidad del histórico que nos ofrece la cadena de bloques permite el conocimiento de todos los pasos seguidos con certeza.

La facilidad de rastreo que nos ofrece el Blockchain, permite a las empresas obtener información más detallada sobre el ciclo de vida de un producto, incluyendo todo tipo de información (proveedores, detalles de fabricación, información logística…).

Retroalimentación de los consumidores, es decir, responder a las cuestiones sugerencias y quejas de los clientes sobre los productos

Para mostrar el uso de la tecnología Blockchain en el sector logístico comentaremos de manera general algunas iniciativas reales que hoy en dia se están llevando a cabo.

Comercio internacional

-Caso Blocklab En los Países Bajos, la iniciativa Blocklab desarrolla casos de uso blockchain en el ámbito de la logística. Con base en el Puerto de Rotterdam, Blocklab trabaja junto con administraciones, organizaciones, desarrolladores y usuarios finales, explorando la aplicación conjunta de blockchain, IoT y Bigdata.

El objetivo es proporcionar crédito adicional a los expedidores en función del inventario que almacenen en un proveedor de servicios logísticos. En este escenario blockchain presenta un gran potencial si la cadena de suministro tiene un gran número de participantes y ninguno de ellos tiene una posición claramente dominante, de modo que el problema se aborda con un enfoque descentralizado.

-Caso T-Mining

Por su parte, T-Mining, empresa radicada en Bélgica, está desarrollando aplicaciones basadas en blockchain para logística y transporte de contenedores, con el objetivo de crear una plataforma de smart contracts que ayude a incrementar la seguridad en el traspaso de contenedores en los puertos marítimos y aumente la eficiencia y la confiabilidad en el intercambio de información entre las partes, reduciendo los costes operacionales y administrativos. Actualmente están llevando a cabo una prueba de concepto de en el puerto de Amberes, involucrando al operador del puerto, transportistas, transitarios etc.

Trazabilidad de la mercancía.

-Caso Provenance

Una referencia notable en este ámbito es Provenance, que está desarrollando un sistema de trazabilidad para materiales y productos utilizando blockchain, con el objetivo de garantizar que la información se almacena de manera segura, es auditable, inmutable y accesible.

Los productos pueden incorporarse al sistema de trazabilidad a través de etiquetado, smart tags o código en un sitio de comercio electrónico y la plataforma blockchain (basada en tecnología Ethereum) actúa como un sistema descentralizado del que pueden ser parte todos los intervinientes en la cadena de suministro

Los beneficios que se producen en el comercio internacional tras el estudio de los casos de estudio son:

Blockchain mejorará los flujos de información a lo largo de la cadena logística, con especial aplicación en ámbitos complejos y con un gran número de intervinientes, como en el caso de actividades de comercio internacional. En dichos casos se espera:

-Automatización de procesos a partir de Smart contracts.

-Reducción de trámites administrativos y aduaneros.


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-Reducción de actividades ilícitas y fraude.

-Reducción de tiempos de tránsito.

Por otra parte, los beneficios del Blockchain en la trazabilidad de la mercancía son:

Blockchain permite que todos los implicados durante todo el recorrido de un producto hacia el consumidor puedan interoperar sobreuna plataforma transparente y con registros inmutables.

Se puede crear la huella digital de un producto incorporando infinidad de elementos: Identificación, lugar y momento derecogida, ruta hasta el consumidor.

-Atributos de calidad y seguridad.

-Condiciones de transporte y almacenaje.

-Certificaciones.

-Etc.

Ventajas potenciales:

-Mejor capacidad de demostración de buenas prácticas, seguimiento deestándares y mejora de la seguridad delproducto.

-Potenciación de la imagen de marca yprotección frente a fraude y falsificaciones.

-Nuevo mecanismo de auditoría.

-Nuevo modelo de colaboración.


7 CASOS PRÁCTICOS. 7.1 Herramienta Cuadro de Mando Integral.

El Cuadro de Mando Integral (CMI) es una herramienta reciente en el mundo empresarial. Si existe la necesidad de desarrollar un modelo de gestión estratégico, que dé la oportunidad de medir la orientación de la estrategia del negocio, con una retroalimentación, la respuesta nos lleva a la adopción de una herramienta tipo CMI.

El Cuadro de Mando Integral usa el lenguaje de los objetivos e indicadores para definir temas estratégicos como: calidad, crecimiento, satisfacción del cliente, etc. Los sistemas tradicionales de gestión únicamente se basaban en objetivos e indicadores relacionados con la parte financiera de la empresa.

La primera formulación del CMI actual tiene lugar en 1992 con el nombre de “The Balanced Scorecard” (BSC) cuyos autores eran Klapan y Norton. Dichos autores elaboraron su teoría y han seguido desarrollando experiencias sobre el CMI desde 1992 (Kaplan y Norton 1992, 1996, 2001, 2004 y 2006). Anteriormente, en los años sesenta se utilizaba en Francia una herramienta denominada “Tableau de Bord” o tablero de control, que incluía indicadores financieros.

Actualmente, el CMI se puede definir como “un modelo de gestión de ayuda a las organizaciones a transformar la estrategia en objetivos operativos, que a su vez constituyen la guía para la obtención de resultados de negocio y de comportamientos estratégicos alineados de las personas de la compañía” (Kaplan 1999)

La gestión estratégica de una empresa a través del CMI asegura que todas las acciones que tienen lugar en la organización sean coherentes con sus objetivos estratégicos. El Cuadro de Mando Integral aporta los siguientes aspectos (Niven, 2003):

La medición eficaz del trabajo que realiza la empresa. La puesta en práctica de la estrategia. La comunicación de la estrategia.

El Cuadro de Mando Integral es capaz de transformar la misión y la estrategia de la organización en objetivos e indicadores, ofreciendo así un método más estructurado y variable de selección de indicadores que otros métodos existentes para medir la gestión. Según Kaplan y Norton el objetivo de un CMI no es el uso de los indicadores como herramienta de control del comportamiento de la organización, si no que va más allá, “el CMI debe utilizarse como un sistema de comunicación, de información y de formación”.

Generalmente, las Autoridades Portuarias ya disponen de sistemas de medición con indicadores que son usados principalmente para la realimentación y el control táctico de las operaciones. La herramienta del Cuadro de Mando Integral va más allá de un sistema de medición táctico u operativo, esta herramienta se puede utilizar como un sistema de gestión estratégica que permitiría gestionar la organización a largo plazo a través de los siguientes procesos:

1.Clarificar y traducir la visión y la estrategia de la organización.

2.Comunicar y vincular los objetivos y los indicadores estratégicos con el personal de la organización.

3.Priorizar proyectos y asignar recursos.

4. Retroalimentación.

Una vez visto cómo surge el Cuadro de Mando Integral y para qué sirve, a continuación, analizaremos los elementos que lo forman:

Casos prácticos.

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Figura 16 Cuadro de mando integral- Norton y Kaplan

Mapa estratégico: muestra el conjunto de objetivos estratégicos ordenados, que permite una visión clara de la estrategia. A partir del mapa estratégico se desarrollan el resto de elementos de la herramienta CMI como son los indicadores, objetivos, asignaciones, etc.

Misión de la organización. Líneas estratégicas: constituyen los “pilares” claves de la estrategia de la organización y son ejes

básicos que deben inspirar la actuación de toda la organización para conseguir dicha estrategia. Perspectivas: permiten el análisis horizontal del mapa estratégico y corresponde a los diferentes

grupos que configuran el análisis de los resultados de toda la organización, permitiendo así ver la estrategia desde diferentes puntos de vistas.

Objetivos estratégicos: Recogen de forma explícita lo que la estrategia pretende alcanzar en el horizonte y en un punto determinado. Su cumplimiento es de máxima prioridad para llevar a cabo la estrategia de la organización.

Indicadores estratégicos: componen la forma en que se muestran los resultados por la obtención de los objetivos estratégicos. Existen dos tipos de indicadores: indicadores de resultado y indicadores de actuación.

Metas: representan aquellos valores objetivos que deben alcanzar los indicadores en un periodo determinado de tiempo.

Responsables: cada una de las diferentes personas de la organización tiene asignada una responsabilidad sobre cada uno de los elementos del CMI.

Proyectos estratégicos: en determinados casos es necesario realizar proyectos para la consecución de las metas planteadas.


Figura 17 Perspectivas Cuadro de mando integral.

A continuación, analizaremos un ejemplo propuesto de aplicación (dashboard) del Cuadro de Mando Integral cuyo objetivo principal es dar soporte predictivo para ayudar en las tomas de decisiones en el puerto.

El escenario es una terminal de contenedores que necesita planificar el uso y la asignación de recursos y tomar decisiones sobre las inversiones en infraestructura. Con este objetivo es indispensable conocer el estado real de los procesos portuarios y el uso esperado de las infraestructuras y los recursos.

Esto es aplicable tanto a la terminal de contenedores, encargada de gestionar las operaciones de carga, descarga, recepción, entrega y almacenamiento de contenedores, como a la Autoridad Portuaria encargada de garantizar el movimiento fluido de los buques, transporte terrestre y personal en el área portuaria. Por tanto, podemos diseñar dos vistas diferentes, una que se centre en las necesidades de la terminal de contenedores y otra que se centre en las necesidades de la Autoridad Portuaria.

Las fuentes de los datos para las dos vistas serán comunes y el procesamiento de los datos se llevará a cabo en servidores de Big Data. En una base de datos se recopilarán los datos que nos proporcionan los sensores y demás tecnologías utilizados en la terminal (equipos de transferencia, grúas, contenedores, etiquetas RFID, acceso a puertas, ventanilla única, etc.)

Para la vista de la Autoridad Portuaria el soporte predictivo se enfocará en el mar y el tráfico terrestre, cuyos datos provendrán de:

Posición del buque. Tráfico portuario. Eventos operativos. Datos de actividad de las puertas de la terminal Datos medioambientales.

Por otra parte, para el soporte de la terminal de contenedores el objetivo principal es analizar los datos históricos y actuales disponibles en la terminal y proporcionar indicadores principales que ayuden a la planificación del patio. En el patio de almacenamiento surge la problemática del espacio y la recolocación de contenedores, para ello sería una gran ventaja conocer cuando llega el contenedor a la terminal y cuando será recogido por el correspondiente transportista para así asignar los recursos necesarios.

Casos prácticos.

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Los sistemas de gestión de terminales (TOS) muestran el estado de la terminal, y con la introducción de esta herramienta de soporte predictivo mediante un Cuadro de Mando Integral se da un paso más al introducir Big Data para proporcionar ideas, mejoras y tendencias. Con Big Data también se incluye información externa de la terminal, condiciones climatológicas, tráfico actual, rutas sin atascos o colisiones para el transporte terrestre, etc.

Los datos de entrada son un conjunto de modelos predictivos que sean capaces de representar la tendencia esperada en un rango de tiempo definido. Como ya hemos visto anteriormente, para la realización de este CMI es necesario que esté totalmente definida la estrategia de negocio por parte del puerto y de la Autoridad Portuaria, con los objetivos y metas requeridas, así como los indicadores requeridos, la fuente de datos disponible y las restricciones de acceso a los datos.

La información resultante del dashboard estará disponible en formato web con una interfaz fácil de manejar y un conjunto de indicadores diseñados para el personal de la terminal y la Autoridad Portuaria.

A continuación, se muestran algunos de los indicadores solicitados para este ejemplo de dashboard:

Llegada de buques: número y tipo de buques por día. Tiempo de espera del buque: tiempo promedio de buques esperando en el área de fondeo. Tiempo de respuesta al buque: tiempo del buque en el puerto. Ratio de ocupación de muelle: Porcentaje de la ocupación de muelle en el puerto o en una terminal. Contenedores cargados: Número de contenedores cargados por día en el puerto o en una terminal en

particular. Contenedores descargados: Número de contenedores descargados por día en el puerto o en un

terminal en particular. Movimientos de contenedores por hora: cantidad de contenedores cargados y descargados por hora en

un buque. Movimientos improductivos: cantidad de movimientos de contenedores que no tienen que ser

cargados, pero deben moverse. Tiempo de estancia del contenedor: tiempo promedio que un contenedor se almacena en la terminal. Coste por contenedor: el coste por contenedor puede estimarse como el coste de la mano de obra +

coste del equipo + coste de la energía + coste de mantenimiento + coste de almacenamiento + costes indirectos.

Tiempo de inactividad: tiempo que un equipo específico, como una grúa, no está realizando una operación en la terminal.

Ratios de llegada: número de vehículos que llegan al puerto o a una terminal por hora. Ratios de salida: cantidad de vehículos que salen del puerto o de una terminal por hora. Tiempo de respuesta del camión: tiempo promedio dentro del puerto o dentro de una terminal. Tiempo de espera del camión: tiempo que un camión espera desde que llega hasta que se atiende. Factores externos: pronóstico del tiempo (viento o lluvia principalmente), calendario de fiestas y

huelgas.

Estos KPIs no solo muestran en el dashboard el estado actual, sino que son capaces de identificar tendencias antes de que ocurran.


Figura 18 Ejemplo de dashboard

Otra de las muchas funcionalidades que se pueden obtener de una herramienta de soporte predictivo es conocer con antelación si un determinado equipo o componente sufrirá una avería. Por ejemplo, los “spreaders” son elementos críticos en una grúa si estos sufrieran una posible avería, ya que actuarían como cuellos de botella produciendo tiempos de inactividad y retrasos en las operaciones de la terminal, y además obligaría a planificar de nuevo dichas operaciones.

Gracias a la monitorización periódica y continua podemos evaluar el estado de un equipo. A través de los indicadores monitorizados, podemos establecer un análisis de mantenimiento predictivo cuyo objetivo sería obtener una planificación óptima y conocer de antemano si un determinado equipo o componente sufrirá una avería, evitando así tiempos de inactividad y pérdidas de rendimiento.

Siguiendo con el ejemplo de los “spreaders”, los datos se recopilan a través de sensores o de dispositivos de medición específicos. Esta información de todas las señales de un spreader se relaciona con los datos históricos existentes en el departamento de mantenimiento, siendo capaces así de poder predecir su comportamiento. Debido a la ingente cantidad de datos y a su alto rendimiento (por ejemplo, hay variables cuyo rango de tiempo de recopilación son segundos) necesitamos hacer uso de tecnologías Big Data.

7.2 Problemática y mejoras de los puertos turcos a través del uso de los sistemas de información.

Este caso práctico muestra la problemática que tiene lugar en Turquía y las mejoras propuestas como solución a través de los sistemas de información.

Turquía en el año 2000 contaba con aproximadamente 150 puertos, muelles y puertos deportivos. Entre ellos siete puertos eran operados por los Ferrocariles del Estado de Turquía(TCDD).

En el año 2006 ya se llego a la cifra de 24 puertos privados. Destacan puertos de contenedores importantes como Izmir, Mersi y Haydarpasa.

La mayoría de estudios realizados coinciden en que los puertos turcos son muy ventajosos según su ubicación y desarrollos regionales del interior, pero los puertos no pueden hacer uso de tales ventajas debido a varios problemas estructurales y de gestión.

Para este caso práctico se realizo una revisión sobre los sistemas de información en los puertos públicos turcos, la mayoría de los cuales son operados por Ferrocarriles del Estado de Turquía. Tras obtener antecedentes de los sistemas de información y entrevistar funcionarios portuarios responsables de estos, se definieron los principales

Casos prácticos.

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problemas estructurales y administrativos que evidencian los problemas de los puertos turcos.

Las operaciones en el área del terminal se registran en papel y se introducen en el ordenador manualmente. Por otro lado, debido a problemas burocráticos, la documentación oficial no puede ser reemplazada por salidas informáticas, por lo que el efecto de los sistemas de información no puede reflejarse plenamente en la velocidad de las operaciones.

Sobre la base de estos estudios de casos realizados se llegó a la conclusión de que los problemas de los sistemas de información de los puertos turcos se pueden resumir de la siguiente manera:

la planificación y el seguimiento de las operaciones de los terminales se realizan manualmente.

las operaciones se registran en papel manualmente y se introducen en el sistema posteriormente. Por lo tanto, las operaciones dentro del puerto no pueden ser monitoreadas en tiempo real.

El módulo de gestión del patio no está incluido en el sistema. La razón principal de esto es que el propio patio no está bien organizado físicamente, lo que hace imposible que sea controlado por un sistema computarizado.

como consecuencia de la falta de gestión del astillero, la asignación de contenedores dentro del puerto llega a consumir mucho tiempo.

no hay un sitio de portal para los puertos que informen a los usuarios acerca de la información actualizada de los puertos.

Basándose en una encuesta bibliográfica, los problemas administrativos y estructurales básicos observados en los puertos de la TCDD se exponen brevemente de la siguiente manera.

- Problemas administrativos La gestión portuaria no podía convertirse en un sistema autónomo de autoridad portuaria, por lo que sufre una severa ineficiencia burocrática y reguladora. La gestión de los puertos debe ser lo suficientemente flexible como para hacer frente a la severa competencia en la región, satisfacer las demandas del mercado y ser capaz de gestionar las actividades portuarias con bajo costo y altos estándares de servicio. Sin embargo, es probable que la administración pública actual no lleve a cabo tales requisitos (Lokmanoglu, 2003). Zona de Libre Comercio en la Región de Mersin es un buen ejemplo de que los mismos trabajadores en la misma zona portuaria están trabajando más eficientemente, debido a la gestión autónoma.

Dado que estos puertos son operados por órganos gubernamentales, los ingresos portuarios se utilizan para apoyar otros servicios públicos como los gastos de ferrocarril (Yucel, 1997), por lo que el capital necesario para inversiones en infraestructura portuaria se distribuye sobre esos servicios. Como resultado de esto, los proyectos requeridos para la infraestructura no pueden ser terminados como se predijo.

Los servicios portuarios son caros. Los puertos turcos se indican como los puertos más caros entre los puertos del norte de Europa y del Mediterráneo y esta situación está afectando la competitividad internacional de los puertos (Subsecretaría, 2006).

Dado que la mayoría de las tareas se llevan a cabo mediante métodos manuales basados en papel, la velocidad de los servicios portuarios y aduaneros está detrás de las actividades comerciales. El flujo de información y la coordinación entre las partes relacionadas con el puerto son ineficientes.

Los puertos públicos sufren de insuficiencia de recursos humanos. Los directivos carecen de conocimientos modernos de gestión empresarial y el personal operativo capacitado, como los operadores de grúas, es escaso.

Otros problemas administrativos abarcan cuestiones relacionadas con la insuficiente comercialización de los puertos, las tierras portuarias no registradas y la póliza de seguro que no cubre los daños a los buques y carga.

-Problemas estructurales

Los problemas estructurales de los puertos de la TCDD se refieren a recursos físicos insuficientes de los puertos tales como muelles, longitudes y corrientes de aire, equipos y vehículos que sirven al hinterland, apilamiento y almacenamiento y estacionamientos de vehículos.

A condición de que los puertos privados en Turquía no tengan conexión ferroviaria, el 95% de la carga


transportada en los puertos se transporta por camiones, lo que indica que la conexión de ferrocarril y puertos no podría realizarse para el transporte combinado intermodal. Otros problemas estructurales del transporte ferroviario -como la falta de un sistema de seguimiento de carga de fácil acceso y terminales de contenedores, etc.- están afectando la competitividad internacional de Turquía y la ruta de carga entre Europa y Asia está siendo desplazada más allá de las fronteras de Turquía.

Equipos antiguos con frecuencia se rompen. El mantenimiento y la reparación del equipo no pueden ser manejados de manera eficiente debido a problemas burocráticos. Por otro lado, las grúas también se descomponen debido a la sobrecarga (Gulenc, 2004)

- Contribución de los sistemas de información a los problemas de los puertos de la TCDD

En esta sección, se discuten las contribuciones de los sistemas de información a la solución de los problemas mencionados anteriormente. La mayoría de estos problemas pueden ser resueltos, o al menos reducidos por la utilización efectiva de TI.

Contribución de los sistemas de información a los problemas administrativos

Para solucionar los problemas regulativos y burocráticos, la privatización fue un paso necesario pero tardío. La contribución más importante de los sistemas de información a la gestión flexible de los puertos es que suele ir acompañada de su método de gestión peculiar, denominado reingeniería de procesos empresariales (Hammer, 1990). Cuando se diseñan sistemas de información, se deben transformar los procesos empresariales correspondientes para garantizar una gestión flexible y una eficiencia máxima de la utilización del sistema. Si los procesos de negocio no acompañan el despliegue del sistema de información, las brechas y contradicciones entre el sistema y los procesos en curso pueden causar fallas del sistema, al igual que en los anteriores esfuerzos de desarrollo del sistema en los puertos TCDD.

El intercambio de información en tiempo real entre la administración portuaria y las otras partes relacionadas con el puerto es una de las características más importantes de los sistemas de información portuaria y proporciona coordinación y control eficiente de las operaciones. A través de la tecnología EDI, todos los documentos de papel tradicionales se pueden convertir en documentos electrónicos e intercambiar entre partes relacionadas, por lo que la velocidad de servicio se incrementa y las tasas de error se reducen.

Otro problema que se ha planteado anteriormente es el de las tarifas de los servicios portuarios. Aunque la determinación de los aranceles portuarios es un procedimiento complejo, los sistemas de información pueden ayudar a reducir los costos mediante la utilización eficiente de los recursos existentes. Además, los sistemas de información disminuyen la necesidad de recursos humanos, disminuyendo así los costos laborales.

La contribución de los sistemas de información al problema de los recursos humanos es que hace que las operaciones y tareas sean más independientes del ser humano. En la mayoría de los puertos avanzados, incluso el manejo de contenedores se realiza mediante grúas automáticas y vehículos de transferencia no tripulados, por lo que se reduce la necesidad de operadores capacitados y experimentados. Incluso el trabajo de oficina se puede hacer por menos número de personal, debido a la reducción de papeleo. Por otra parte, cuando se introduce un nuevo sistema, el personal debe ser educado sobre el nuevo sistema, y debe ser considerado por separado.

A medida que los sistemas de información aumentan la eficiencia operativa, ciertamente contribuyen al poder competitivo del puerto, aportando su mercadeo y actividad comercial dentro del puerto.

Contribución de los sistemas de información a los problemas estructurales

Durante la mayor parte del tiempo, el despliegue de nueva infraestructura y equipo, o la expansión de la zona de la yarda sería muy costosa, a veces imposible para ciertas restricciones. En cambio, las administraciones portuarias deberían aprovechar al máximo los recursos disponibles. Desde este punto de vista, los sistemas de información juegan un papel crucial. Todas las tareas realizadas en el área terminal pueden ser planificadas, organizadas y coordinadas por módulos correspondientes. Además, los sistemas de información pueden coordinar las operaciones de las diferentes partes, lo que resulta en un rendimiento operativo más eficiente y menos desperdicios de tiempo y recursos.

Es un hecho que los equipos utilizados en los puertos son viejos y necesitan ser renovados.

A pesar de ello, el mantenimiento y la reparación del equipo pueden ser controlados eficientemente por la ayuda de sistemas de información.

Casos prácticos.

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Nuevamente, los sistemas de información pueden ayudar a la administración del equipo controlando los horarios de cada grúa y vehículo, regulando el despacho de tareas para cada equipo y asignando operador a grúas y vehículos de transferencia. De esta manera, el sistema no sólo realiza la utilización eficiente de los recursos portuarios, como los equipos, así como los operadores humanos, pero también evita la sobrecarga.

Para reducir las congestiones dentro del área terminal, los sistemas de información pueden asignar cada contenedor en el patio de la manera más eficiente y enviar instrucciones a los camiones y remolques para el movimiento del contenedor. El orden de las tareas puede ser coordinado por el sistema con el fin de minimizar los movimientos del equipo y los desperdicios de tiempo y por lo tanto el tráfico no sólo dentro del patio, sino también durante la entrada / salida a través de puertas se regula eficientemente.

El efecto de los sistemas de información será mejorado si están conectados a otros sistemas. Los sistemas de información integrados, que permitan el seguimiento de la carga y el intercambio de información entre diversas partes relacionadas, deberían acompañar otras inversiones en infraestructuras para el desarrollo portuario y ferroviario en el futuro. Tales desarrollos sin duda ayudan a Turquía a recuperar su posición estratégica para el flujo de carga entre Europa, Asia y Oriente Medio.

Por último, se propone una dirección de mejora, que debe incluir las siguientes propiedades:

TOS:

Planificación

asignación de astilleros para contenedores

despacho de trabajos para equipos y operadores

optimización de la carga de trabajo

equipos M & R

PMIS:

ambiente de trabajo sin papel

monitoreo y control en tiempo real de las operaciones

mejor comercialización a través de una mayor competitividad

PCS:

intercambio de información en tiempo real

coordinación entre los modos de transporte

Por otro lado, un sistema de información bien diseñado puede no siempre garantizar resultados exitosos. El sistema debe ser respaldado con otras precauciones para ser eficiente.

El desarrollo de sistemas de información para los puertos turcos es un campo de investigación rico en contenido. Como este documento sugiere lo que se debe hacer, se deben llevar a cabo estudios futuros sobre cómo se deben hacer.

7.3 Uso de RFID para la congestión de acceso terrestre.

En este caso práctico se estudia la posibilidad de utilizar un sistema de “Radio Frencuency Identification” RFID, para solventar los problemas de congestión que se produce en los accesos a los terminales del puerto chileno de San Antonio. Desde hace algún tiempo vienen sucediendo estos problemas de congestión en horarios de mayor afluencia y se espera que esta situación empeore en los siguientes años.

El puerto de San Antonio recibe casi 2500 camiones diariamente (es el mayor puerto de Chile) y esta demanda irá creciendo con el paso del tiempo.

Con el uso de la tecnología RFID se pretende restringir el acceso de los camiones a los terminales del puerto


cuando estos presenten un estado de congestión.

El puerto de San Antonio presenta 3 terminales para operar (STI, PANUL, PCE) estos accesos al puerto se congestionan de manera más drástica en la temporada de la fruta (Marzo y Abril)

Anteriormente a esta posibilidad de introducir RFID para solucionar el problema de la congestión de camiones en los accesos a las terminales, se implementó una eficaz solución que consistió en la construcción de un Truck Center, es decir, una zona de estacionamiento de apoyo.

A través del acceso sur del puerto, procedente de la ruta 78 y 66 y según el terminal de destino existen 5 rutas diferentes.

Se realizó también un estudio en el mes de Julio que arrojó datos importantes como la congestión entre las 8 y 20 horas del día donde se llega a producir una llegada de casi 160 camiones a la hora. Para camiones no visados se produce un tiempo de permanencia en el sistema de hasta 3,5 veces superior al de los camiones que ya llegan visados.

Una vez puesto en contexto, se explica tanto el funcionamiento de la RFID como las ventajas y limitaciones que tiene este sistema.

Para implantar RFID se necesitan cuatro componentes:

Etiquetas.

Lectores.

Protocolo de comunicación.

Middleware.

Los camiones que ingresen por el acceso sur del puerto deberán pasar por un pórtico RFID dispuesto en la carretera donde se registrará una solicitud de ingreso a la zona logística, una vez evaluada la solicitud se entregará una respuesta en un panel de información situado unos metros más adelante de si el camión puede acceder o no según la situación de congestión. También se da la opción de que el camión pueda dirigirse al Truck Center para esperar a su permiso de acceso en caso de congestión o de problema con el visado de la carga.

Una vez pasado los paneles de información y en caso de haber sido restringido en acceso, el transportista continuará por el nuevo acceso sur hasta un nuevo pórtico que separará los camiones con destino STI, PCE y al Truck Center.

Las ventajas producidas por la tecnología RFID son las siguientes:

Mayor velocidad e información.

Elimina el error humano.

Mejora la eficiencia y flexibilidad.

Mejora la seguridad.

Obtiene una mayor precisión de datos.

Automatización de procesos.

Permite lecturas simultáneas.

Realiza funciones de identificación, así como autentificación.

Permite tener información dinámica además de leer.

Como limitaciones del sistema RFID tenemos:

Los radios de lectura se sitúan entre 10 cm y 10 m, dependiendo de la potencia del lector y de la sensibilidad de la etiqueta.

Calcular el ahorro que supone la implantación de este sistema para amortizar la inversión.

Los usuarios deben familiarizarse con esta tecnología.

Casos prácticos.

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Los resultados obtenidos en este estudio son de una disminución de hasta 5 veces los tiempos de los camiones en el sistema y de 9 veces el tamaño de las colas del terminal más importante del puerto. Aparte de esta principal mejora, se han producido otros beneficios como la capacidad de controlar el sistema, entregar información histórica, prevenir situaciones de congestión, disminuir el consumo de combustible y mejorar la competitividad del puerto.

7.4 Comparación de una terminal con dispositivos electrónicos frente a una sin dispositivos electrónicos a través de simulación.

Los modelos desarrollados para la comparación en este papel se refieren solamente a las mejoras operacionales. Cubren las actividades dentro de la terminal, predominantemente las operaciones de buque a tierra y el movimiento de contenedores de la zona de buque a área de apilamiento. Los modelos no cubren las actividades más allá de las puertas de los terminales (por ejemplo, el transporte terrestre). Para tener una comprensión clara de los sistemas y las secuencias, se proporciona una breve descripción de los dos terminales.

Modelo de terminal sin dispositivos electrónicos Cuando un barco llega al puerto, se coloca en la cola y permanece allí (fuera de las instalaciones portuarias) hasta que un puesto de amarre esté disponible. Una vez que un puesto de amarre está vacante, los pilotos y remolcadores escoltan el barco al puesto asignado. Poco después, los 2.000 contenedores asumidos son descargados de los buques por las dos grúas pórtico. Los contenedores son transportados por 16 soportes de horquilla desde el área del muelle hasta las ranuras designadas (el área asignada para contenedores) en el área de apilamiento. Los contenedores normalmente permanecen en la terminal entre tres y seis días para las inspecciones aduaneras. Después de la finalización de las inspecciones, los contenedores se cargan en los camiones / trenes y se retiran de la terminal. En esta operación, las grúas permanecen frecuentemente inactivas debido a:

(1) la zona de muelle que está ocupada por otros contenedores; y

(2) el tiempo de permanencia del esparcidor de grúa en el casco es largo debido a la discrepancia del plan de carga del buque (la posición de los contenedores cáscara).

Los transportadores Straddle también deben esperar hasta que las islas (las filas asignadas para el apilamiento de contenedores) sean accesibles. Esto normalmente sucede cuando otros operadores usan las islas. La congestión terminal también causa más complicaciones en términos de segregación de contenedores antes de la salida de los contenedores de la terminal ya que a menudo se deben barajar (manejar doblemente) decenas de contenedores para recoger el contenedor correcto para la entrega.

La falta de información oportuna es la principal causa de la ocupación del muelle, el tiempo de espera de la grúa y el tiempo de espera para los operadores de pórtico. La radio bidireccional se usa normalmente para proporcionar comunicaciones entre los operadores de grúa y los supervisores de tierra / buque. Las comunicaciones entre los operadores del operador de pórtico recto y el supervisor de tierra también se realizan por radio de dos vías.

Modelo terminal equipado con dispositivos electrónicos

La esencia y la naturaleza de las operaciones son las mismas que en el modelo de terminal sin dispositivos electrónicos. Sin embargo, la aplicación de dispositivos electrónicos afecta positivamente, reduce o elimina el tiempo de espera de las grúas y los transportadores de pórtico porque:

- El operador de la grúa puede determinar la disponibilidad del área del muelle a través de un monitor instalado en la cabina de la grúa, incluyendo el tiempo exacto de recogida del (de los) contenedor (es). La comunicación entre los operadores de los transportistas a caballo y el supervisor de tierra también tiene lugar a través de los dispositivos electrónicos, que proporcionan información oportuna sobre la disponibilidad de espacio para el siguiente contenedor.

-Las islas de terminales y el movimiento de los portadores de caballos a través del terminal pueden ser verificados regularmente por los operadores de caballos a través de un ordenador instalado en la cabina. Cuando un contenedor es recogido por un portador de caballos, la información relevante de su ranura e isla se muestra


inmediatamente en el monitor. Esto ayudaría a la eliminación del tiempo de búsqueda del portador de horquilla.

Elementos y parámetros utilizados para los modelos de simulación

Para construir los modelos, se utilizan los parámetros tomados del estudio de la operación en tiempo real de cuatro grúas y 32 transportistas en dos terminales de contenedores (Costa Oeste de los Estados Unidos y Melbourne, Australia). Se supone que en cada terminal un buque descarga 2.000 contenedores para ser apilados en el mismo patio de tamaño (280m - 350m) con la misma capacidad de área de apilamiento (4.500 contenedores).

Resultados de la simulación Los resultados del modelo de simulación proporcionaron las respuestas para el sistema en cuestión, es decir, el impacto positivo de los dispositivos electrónicos en el sistema operativo de un terminal de contenedores. Como se indica en la introducción de este documento, no se pretende obtener la capacidad óptima del terminal, sino identificar los cuellos de botella del sistema operativo que causan congestión terminal y aumentar el tiempo de los barcos en el puerto. Los resultados derivados del modelo incluyen el tiempo de los barcos en el puesto de atraque, el tiempo de servicio de las grúas y los portadores de caballos y la congestión causada por los impulsores de contenedores en el área de apilamiento. Las Figuras 14 ilustra las diferencias entre el tiempo de servicio de grúas y caballos en dos terminales bajo investigación.

Como se muestra en la Figura 4, la presencia de dispositivos electrónicos ha reducido significativamente el tiempo de espera de los vehículos de pórtico. Esto se debe principalmente a la eliminación del tiempo de búsqueda para las ranuras correctas, que a veces están ocupadas por otros contenedores. La otra ventaja de los dispositivos electrónicos en el manejo de contenedores es que no utilizan las mismas islas simultáneamente, ya que los movimientos de otras plataformas en las islas se muestran en los monitores instalados en la cabina de los operadores. Esto también se aplica a la zona del muelle donde varias carretillas llegan concurrentemente para recoger un contenedor descargado o la presencia de varios contenedores en el área del muelle (debajo del gancho) causó un mayor tiempo de espera de la grúa y un mayor tiempo de embarque en el atraque. La Figura 14 ilustra el tiempo de servicio de las grúas en dos terminales (con y sin dispositivos electrónicos en su lugar) donde las grúas en el terminal sin dispositivos electrónicos parecieron esperar más. Como consecuencia, se reduce la utilización de grúas y aumenta el tiempo de navegación en el atracadero.

Figura 19 Resultados de la simulación

Casos prácticos.

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El avance de la tecnología de la información ofrece una amplia gama de opciones para que el operador de terminal de contenedores automatice su sistema de información. Los dispositivos electrónicos empleados en terminales de contenedores redujeron el esfuerzo manual y el flujo de papel, facilitaron el flujo de información oportuna y mejoraron el control y la calidad del servicio y la decisión tomada. El uso de la simulación por computadora se ha convertido en un enfoque estándar para evaluar el diseño de complejas instalaciones de manejo de carga. Nos permitió investigar el comportamiento de dos sistemas operativos diferentes que condujeron a ahorros significativos derivados de la implementación de dispositivos electrónicos en terminales portuarias.


8 CONCLUSIONES Y LINEAS FUTURAS. El desarrollo del comercio internacional, la producción globalizada y la distribución de mercancías, han provocado el crecimiento exponencial del flujo de información, y del volumen de contenedores intercambiados hoy en día. La globalización y la reducción del coste del transporte de mercancías han generado el crecimiento del transporte de contenedores en un 10% anual durante los últimos 20 años. Únicamente la crisis del año 2008-2009 ha sido capaz de frenar durante un año ese crecimiento.

La feroz competencia existente, los costes de mano de obra, la aparición de procesos estandarizados y el aumento de la demanda han dado lugar a la automatización de las terminales portuarias. La automatización no se reduce solo a dotar de equipos sin mano de obra, sino también se aprecia en la toma de decisiones tácticas y operativas.

Los puertos como nodos de la cadena logística tienen un papel estratégico, son el punto de partida y llegada del transporte marítimo, lo cual favorece:

Ruptura de carga Oportunidad para realizar economías de escala Generar valor añadido

Con la llegada del transporte multimodal y la estandarización del contenedor como unidad de carga los puertos se han convertido en nodos esenciales de la cadena logística. El objetivo logístico en cuanto a costes es minimizar la suma total de los costes de transporte, inventario, almacenaje y de suministro, y obtener así ventaja competitiva.

Existen una serie de factores que contribuyen a la competitividad de un puerto, en este estudio el factor clave en la competitividad de la logística portuaria es el uso de las Tecnologías de Información y Comunicación (TIC). Las TICs se han convertido en los últimos años en un medio de desarrollo empresarial y fuente de ventaja competitiva.

Los principales objetivos que tienen las TICs en la logística portuaria son:

- Proporcionar información transparente y disponible en tiempo real. - Tener un solo punto de acceso a los datos - Facilitar la toma de decisiones - Permitir la colaboración entre los actores de la cadena logística.

Por otro lado, la principal problemática encontrada en el uso de las TICs es la falta de integración con algunos de los modelos implantados en las empresas donde se pretende aplicar.

Las principales problemáticas estudiadas en el trabajo, se puede resolver a partir del uso de los sistemas de información. Dichos sistemas, permiten la integración entre todos los Miembros de la Comunidad Portuaria y el intercambio de información y documentos de manera eficiente. Además, proporciona un único punto de acceso, resolviendo así la problemática de la gran diversidad de sistemas diferentes existentes. El intercambio de documentación a papel y la introducción de las operaciones a posteriori impedían la monitorización de las operaciones en tiempo real, con los sistemas de información y con el uso de los sistemas inteligentes de transportes, somos capaces de disponer de la trazabilidad de la operación.

Sistemas como PCS y EDI tienen como principal objetivo el eficiente intercambio de documentos e información de manera digital, lo que además de ahorrar costes de papel, aumenta la productividad y reduce los tiempos de operación. Además, PCS actúa como sistema de ventanilla única, proporcionando así un punto único de acceso.

Para la gestión del patio de almacenamiento, el uso del sistema TOS es clave para la resolución de la planificación y control de operaciones. El problema de apilado de contenedores y la recolocación de aquellos que son movidos es un problema que ha sido analizados por varios autores, proponiendo para su resolución

Conclusiones y lineas futuras.

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modelos de optimización. Este sistema de información tiene integrado como característica el uso de modelos de optimización, por lo tanto, puede realizar la planificación del patio de contenedores, así como un plan de estiba para la carga y descarga del buque.

Los sistemas de transporte inteligentes (ITS), se suelen asociar a sistemas tecnológicos que tienen su uso en operaciones de infraestructura, vehículos y cargas (posición, condición, colocación e identificación). Su uso en puertos proporciona beneficios como el incremento de la productividad, seguridad, propicia una operación logística eficiente, competitiva y sostenible.

Unos de los problemas a resolver es la congestión de vehículos en los accesos y salidas de la terminal. Para resolver esta problemática se hace uso de los sistemas de automatización de puertas. Mediante el uso de sistemas de identificación y la agilización documental a entregar, este problema se verá reducido.

Para el control del tráfico y la seguridad marítima el sistema de control VTS proporciona múltiples beneficios.

La problemática presente en la operativa terminal es resuelta en su mayoría por algoritmos de optimización, automatización de equipos de manipulación o uso de sistemas de información.

Las TICs, en definitiva, proporcionan múltiples beneficios en la logística portuaria:

- Reducción de costes - Reducción de errores. - Mejora el flujo de información entre los actores que participan en la cadena. - Reduce tiempos de ciclo. - Mejora la efectividad de los canales de distribución. - Proporciona información en tiempo real. - Trazabilidad. - Anticipación de la información.

En el caso de la tecnología Big Data nos ayuda a la compresión y toma de decisiones, haciendo uso de una cantidad de datos casi inconcebibles. Mediante el uso de sensores se pueden recopilar datos de la mayoría de elementos del puerto.

El beneficio de tener todo conectado es poder acceder en tiempo real y en cualquier momento a toda la información con el fin de optimizar los procesos, reducir costes y evitar problemas de interoperabilidad entre los diferentes actores y sistemas de información utilizados

Big Data en la cadena logística permite fusionar los datos generados del puerto con otras empresas de la cadena logística. En las operaciones nos permite también fusionar datos de diferentes operaciones que se realizan en la terminal. Big Data proporciona beneficios como la reducción de costes, reducción de tiempos, realizar una oferta optimizada exclusiva para cada cliente a partir de sus necesidades, y nos ayuda a la toma de decisiones.

Para facilitar la toma de decisiones una de las aplicaciones más habituales en Big Data es el uso de la herramienta del Cuadro de Mando Integral, donde puedo conocer todos los indicadores de los procesos, así como generar alarmas. Otra aplicación interesante de esta tecnología es poder realizar un mantenimiento predictivo a los equipos y maquinaria del puerto.

Por otra parte, Blockchain es una tecnología que ha cambiado la forma en la que se realizan los negocios. Sus características permiten transformar escenarios y procesos complejos, donde los actores tienen que confiar entre si y colaborar.

En definitiva, el uso de las TICs ha proporcionado herramientas para la solución de la mayoría de las problemáticas estudiadas en este trabajo.

Como línea futura, seguir investigando nuevas tecnologías y desarrollar al máximo las utilidades de las tecnologías existentes como Big Data y Blockchain.


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