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Technologies collaboratives pour le transport maritime à des économies d’échelle (Forum)

Par Mikael Lind et Almir Zerem des instituts de recherche de Suède (RISE), Adam Roark et Michele Sancricca d’AWS Transportation & Logistics, Amazon, ainsi que Hanane Becha de UN / CEFACT, Erminio Di Paola de HERE Technologies et Henk Mulder de l’IATA.

Jamais le besoin de partage et de traitement des données numériques à grande échelle n’a été aussi évident que maintenant. La croissance des appareils connectés numériquement et la complexité sans cesse croissante des systèmes numériques offrent de plus en plus d’opportunités d’analyse de données, d’ innovations numériques pour soutenir une meilleure intelligence des opérations de transport et des systèmes d’apprentissage virtuel en temps quasi réel, y compris le jumelage numérique, pour permettre une meilleure prise de décision. Pour exploiter toutes ces opportunités, cette nouvelle pratique émergente «axée sur les données» nécessite des approches globales de connectivité, de stockage et de traitement de données robustes, sécurisés et évolutifs proposés par les fournisseurs infonuagiques contemporains.(1) Pour que les acteurs du secteur maritime, ainsi que du secteur mondial des transports au sens large, puissent utiliser ces capacités de technologies collaboratives, ces fournisseurs doivent offrir une interopérabilité mondiale en adoptant des cadres de communication normalisés convenus dans la pratique. Ceci est important pour permettre aux opérations de transport d’atteindre les économies d’échelle souhaitées, résultant de l’émergence d’une conscience situationnelle commune partagée pour l’efficacité de la chaîne d’approvisionnement et la visibilité parmi les acteurs de l’écosystème auto-organisé du transport maritime. Les efforts de normalisation sont également importants pour permettre une flexibilité dans le choix du fournisseur, pour permettre la connectivité entre l’environnement de partage de données local et la connectivité mondiale, ainsi que pour permettre un processus de gestion des changements transparent à partir du fruit des systèmes informatiques traditionnels aux technologies basées sur le nuage.

Photos: Immarsat pour fin d’illustration

Une transformation basée sur les données

L’industrie maritime d’aujourd’hui peut tirer parti des quantités massives de données qu’elle a accumulées pour transformer l’entreprise, mais de nouveaux outils sont nécessaires pour faciliter le stockage, le traitement et l’analyse de toutes ces données – de manière fiable, rentable et à grande échelle. L’infonuagique et l’analyse de données, qui fait partie du sujet émergent de l’informatique maritime, (2) permettent cette transformation basée sur les données; il n’a jamais été aussi facile de collecter, stocker, analyser, enrichir (grâce à l’intelligence de localisation) et partager des données qu’aujourd’hui dans le nuage. Des solutions IdO, telles que par ex. les conteneurs intelligents et les jumeaux numériques deviennent une source de données révolutionnaires permettant aux parties prenantes d’avoir une meilleure visibilité, collaboration et coordination tout en identifiant les goulots d’étranglement qui peuvent être des opportunités d’amélioration et d’économies. Dans cet article, nous explorons les opportunités que l’infonuagique et l’analyse de données offrent à la communauté des acteurs du transport maritime, faisant partie de la chaîne de transport mondiale, pour fournir une visibilité bénéfique de la chaîne d’approvisionnement à toutes les parties concernées.

Transport maritime organisé au sein d’un écosystème auto-organisé nécessitant une connectivité mondiale

Le secteur maritime est principalement auto-organisé, constitué de multiples acteurs qui agissent en tant qu’entités individuelles, mais doivent également collaborer afin de coordonner leurs activités. Quel que soit le rôle qu’occupe l’entité dans l’écosystème auto-organisé du transport maritime, il est nécessaire de s’informer au-delà de ce qui se passe en dehors du cadre des opérations que l’entité peut contrôler. Le secteur maritime ne disposant pas d’un organe de coordination global pour la coordination opérationnelle et la synchronisation, il devient indispensable de s’appuyer sur de nouveaux flux numériques et d’effectuer un partage de données horizontalement entre les acteurs, à la fois sur une base volontaire, et pour répondre aux exigences des formalités de compte rendu. (3) Cela nécessite également des accords sur des normes ouvertes pour la messagerie et l’interfaçage.(4)

Afin de rassembler les acteurs dans leurs opérations et de leur permettre de s’informer efficacement et de manière fiable dans des échanges de données transparents, les technologies numériques basées sur le nuage offrent des opportunités uniques. Ces types de technologies numériques, entre autres, offrent des capacités de connectivité et de partage de données flexibles et de grande portée à travers le monde, ce qui peut augmenter l’efficacité et offrir des avantages environnementaux grâce à une réduction des temps d’attente et à une utilisation optimale de l’énergie et des ressources.

Dans le monde du transport au sens large, nous voyons une situation similaire dans le transport aérien qui, en raison de ses courts temps de trajet, a connu une intégration numérique depuis longtemps déjà. Cependant, son infrastructure informatique est fragmentée et nombre de ses parties prenantes sont enfermées dans des systèmes et technologies hérités. Cette fragmentation héritée ralentit les innovations indispensables, notamment pour permettre des services de transport multimodal dans un monde en évolution rapide confronté au commerce électronique, au COVID-19 et aux exigences émergentes des enfants du numérique. Des initiatives telles que la norme ONE Record de l’IATA pour le partage de données créent une occasion pour des développements collaboratifs et basés sur le nuage qui suscitent des innovations indispensables et ouvrent un marché pour de nouvelles solutions qui correspondent à ce qui se passe dans le secteur maritime.

Qu’est-ce que l’infonuagique?

Le terme «cloud computing» (infonuagique) fait référence à la fourniture à la demande de ressources informatiques via Internet, généralement avec une tarification à l’utilisation. Une plate-forme de données industrielles où les données provenant de différentes sources peuvent être combinées pour améliorer les processus existants et créer de nouvelles applications cognitives et basées sur l’IA sont en cours de développement, telles que celles explorées dans les projets FEDeRATED et Dataports financés par l’Europe. (5) Au lieu d’acheter, de posséder et de maintenir leurs propres centres de données et serveurs, les entreprises peuvent acquérir des technologies telles que la puissance de calcul, le stockage, les bases de données et d’autres services en fonction des besoins. Ces plates-formes sont conçues pour être évolutives offrant de manière modulaire un catalogue de services pourrait être étendu avec d’autres services dans le futur. Avec l’infonuagique, les fournisseurs gèrent et maintiennent l’infrastructure technologique dans un environnement sécurisé et les entreprises accèdent à ces ressources via Internet pour développer et exécuter les applications qui leur conviennent le mieux ainsi qu’à leur entreprise. La capacité peut augmenter ou diminuer instantanément et les entreprises ne paient que ce qu’elles utilisent. Notamment, suivant la tendance mondiale vers des normes de données ouvertes (par opposition à des normes de données propriétaires ou internes), les technologies basées sur le nuage reposent principalement sur des normes et des protocoles ouverts, de sorte que le verrouillage des fournisseurs et la nécessité pour les utilisateurs d’utiliser des solutions logicielles et matérielles sont évitées. L’utilisation de normes ouvertes signifie également que les données provenant de sources multiples peuvent être partagées, analysées et reconstituées avec une relative facilité, quelle que soit leur origine.

Dans une discipline émergente de l’informatique maritime qui unit l’industrie, les capacités d’infrastructures de connexion, de partage de données et d’analyse pour équilibrer la productivité du capital avec l’efficacité énergétique (6) sont un thème fondamental nécessaire pour permettre la performance intégrée au sein de l’écosystème auto-organisé du transport maritime. L’infonuagique est une tendance prometteuse qui devrait être examinée de plus près pour connecter les acteurs au niveau mondial.

Quelle valeur l’infonuagique et l’analyse de données peuvent-elles apporter à l’industrie maritime?

L’infonuagique peut apporter de la valeur aux entreprises et organisations maritimes en trois phases. Bien qu’elles ne soient pas nécessairement séquentielles, ces trois étapes distinctes permettent ensemble, au sein des entreprises et à travers les réseaux de partenaires commerciaux, une amélioration systémique des indicateurs clés de l’entreprise comme OPEX et l’utilisation des actifs. Premièrement, en réduisant les coûts informatiques. Plusieurs entreprises à forte intensité d’actifs ont transféré toutes leurs charges de travail informatiques vers le nuage et ont réalisé des économies de l’ordre de 50%. Deuxièmement, une architecture infonuagique comprenant une couche d’ingestion de données, un lac de données et une couche client peut permettre la collecte, le stockage et l’analyse de données à grande échelle, fiables et efficientes. (7) Cela permet aux entreprises maritimes de briser les silos de données et de créer un référentiel unique pour leurs données à partir de plusieurs sources en même temps que la connectivité de l’écosystème est assurée. Cette solution entièrement gérée, payante à l’utilisation et évolutive élimine la complexité et les coûts de gestion et de maintenance des bases de données sur site. Enfin, des technologies avancées peuvent être fournies en plus des couches d’ingestion et de stockage: les données brutes peuvent être transformées en connaissances exploitables grâce à des fonctions d’analyse de données telles que les services d’interrogation croisée et de veille stratégique, diffusant des informations à travers l’organisation et l’écosystème dont fait partie l’organisation. Les analyses prédictives et prescriptives basées sur l’apprentissage automatique peuvent permettre un entretien juste à temps et au besoin pour les navires et les équipements portuaires plutôt que la planification basée sur le temps, réduisant les temps d’arrêt et les taux de défaillance. En particulier, ces analyses apportent une visibilité qui devient une exigence de base: l’un des plus grands défis de l’industrie est de faire face au manque actuel de visibilité des expéditions, (8) ce qui entraîne une mauvaise prévisibilité des HEA et des HED. Les clients s’attendent à une visibilité en temps réel dans les chaînes d’approvisionnement intermodales (en particulier pour les produits de grande valeur et critiques pour le temps).

Lorsque vous examinez toutes les étapes que les praticiens doivent gérer tout au long de leur chaîne d’approvisionnement, vous constatez que l’emplacement est pertinent presque partout. À partir de la planification, où l’emplacement peut aider à optimiser et à la replanification dynamique basée sur des données en temps réel et également pendant l’exécution avec un suivi en temps réel de la flotte / des expéditions, pour identifier les perturbations et y répondre de manière proactive. Au-delà du kilomètre mondial, la livraison du dernier kilomètre peut être optimisée avec des contraintes flexibles et spécifiques au client telles que le délai de livraison garanti, l’optimisation des coûts, etc. Et enfin, en terminant par une analyse post-voyage permettant une analyse détaillée du conducteur et du travail pour améliorer votre future activité.

Par conséquent, à l’aide de l’infonuagique et de l’intelligence de localisation, des mesures clés telles que le débit des terminaux portuaires ou le TDE des navires peuvent être prédites pour optimiser l’utilisation de la main-d’œuvre et des actifs. Des jumeaux logistiques de réseaux mondiaux ou d’installations complexes peuvent être construits, des simulations peuvent être exécutées et des configurations optimales prescrites aux décideurs. Une architecture nuagique robuste (9) permet aux entreprises de valoriser leurs données grâce à des analyses avancées, aux chaînes de bloc, à l’apprentissage automatique et à l’Internet des objets (IdO), en utilisant des outils beaucoup plus simples et plus rapides qu’auparavant.

L’opportunité des technologies basées sur le nuage s’inscrit bien dans le besoin d’intégration virtuelle des plates-formes numériques de logistique et de transport via des données liées où les données de tiers tels que des partenaires de la chaîne logistique sont intégrées via des URL Web et des API, ce qui fournit un degré élevé de contexte et transparence des données et facilite la coopération dans des réseaux logistiques de plus en plus complexes.

Services numériques proposés par les producteurs de transport maritime grâce aux technologies nuagiques

Les technologies numériques basées sur le nuage offrent des services innovants que nous n’avions jamais vus auparavant. À mesure qu’il devient de plus en plus courant que les biens physiques transportés à travers le monde soient équipés de l’IdO, (10) il devient possible de fournir des services de suivi en temps réel et d’informations sur l’état des biens traités. Dans le domaine de la navigation intelligente et des ports intelligents, nous assistons maintenant à un débat associé aux capacités des navires et des compagnies de navigation ainsi qu’aux ports pour fournir du contenu à un écosystème émergent de services numériques. Dans ce contexte, la capacité des technologies nuagiques à prendre en charge la fourniture de tels services dans plusieurs régions est importante.

Surmonter les objections

Historiquement, les entreprises et les entités publiques du domaine du transport maritime ont hésité à investir massivement dans les technologies numériques. Par conséquent, beaucoup d’entre eux ne sont pas préparés à adopter des technologies de transformation telles que l’infonuagique et l’analyse de données, en raison de la culture d’entreprise, des ressources, de l’expérience passée ou des compétences. Cela peut ralentir le processus de migration du traitement et de l’analyse des données sur site vers le nuage, mais l’adoption d’une approche progressive de la migration est une voie à suivre. La migration uniquement des parties des applications existantes et de l’infrastructure informatique qui sont actuellement «prêtes pour le nuage» peut être une stratégie, de même qu’un objectif à plus long terme de remplacer les anciens systèmes existants qui ne sont pas compatibles avec le nuage. La sécurité des données et des systèmes est une autre préoccupation majeure, auquel le nuage répond plus efficacement que les charges de travail sur site en interne. Les principaux fournisseurs de nuage ont des économies d’échelle inégalées, qui se sont traduites par davantage de ressources et de savoir-faire appliqués à la cybersécurité au niveau de l’infrastructure et des logiciels. De nos jours, les institutions apprécient les régulateurs financiers, les banques, l’armée et les agences gouvernementales font confiance au nuage avec des données hautement sensibles, étant donné la conformité du nuage avec les normes de sécurité des données les plus strictes et le haut niveau de redondance des infrastructures. Grâce au nuage, les entreprises maritimes peuvent bénéficier du même niveau de sécurité pour les charges de travail et les données critiques de leur entreprise, tout en évitant des investissements importants dans des installations et du matériel renforcés, une surveillance physique et numérique, des pare-feu, des tests de pénétration, etc., puisque le fournisseur nuagique s’occupe de cela.

Derniers mots – Technologies du nuage – une opportunité d’analyse de données pour l’informatique maritime

L’écosystème mondial et auto-organisé du transport maritime nécessite une intégration entre les acteurs autonomes impliqués qui produisent de la valeur pour leurs clients. Cela signifie que l’écosystème complexe du transport maritime (11) doit embrasser la collaboration numérique et le partage de données, qui pourraient être renforcés par les technologies infonuagiques, afin de parvenir à l’efficacité, à la transparence, à la coordination et à répondre aux exigences communautaires en matière de durabilité.

L’informatique et l’analyse de données montrent que l’avenir des entreprises, y compris dans le secteur maritime, repose sur la collaboration et le partage de données. Ce que nous constatons aujourd’hui, en raison de la transformation du secteur maritime en société numérique, c’est que des investissements substantiels réalisés dans la numérisation transforment déjà l’écosystème du transport maritime. Cela signifie également que lel’infonuagique, entre autres initiatives numériques, devrait être envisagé comme un outil potentiellement puissant pour renforcer la coopération, améliorer la prise de décision et stimuler l’innovation au sein de l’industrie maritime. La clé du développement d’une performance intégrée dans l’écosystème mondial du transport maritime est la mise en place d’un réseau collaboratif ouvert et interopérable à l’échelle mondiale, avec des normes convenues pour la communication, la sécurité et la fourniture de services adoptées par les principales parties prenantes, y compris les différents fournisseurs de solutions infonuagiques.

Nous accueillons donc et encourageons tous les acteurs de l’écosystème des transports maritimes à se joindre à un discours sur les fondements techniques des technologies collaboratives nécessaires pour rester pertinents dans la nouvelle ère de la numérisation.

Photo Chris Pagan

 (1) Bala R., Gill B., Smith D., Wright D., Ji K. (2020) Magic Quadrant for Cloud Infrastructure & Platform Services, Gartner, 1 September 2020.

 (2) Lind M., Watson R., Hoffmann J., Ward R., Michaelides M. (2020) Maritime Informatics: an emerging discipline for a digitally connected efficient, sustainable and resilient industry, Article No. 59 [UNCTAD Transport and Trade Facilitation Newsletter N°87 – Third Quarter 2020] (https://unctad.org/en/pages/newsdetails.aspx?OriginalVersionID=2456)

 (3) Lind M., Renz M. (2020) Do maritime authorities have a role in digitalization of shipping? – the “Digital (port)Approach” in a sea transport context, Smart Maritime Network, 2020-07-02 https://smartmaritimenetwork.com/wp-content/uploads/2020/07/The-digital-approach-in-context.pdf)

 (4) Lind M., Renz M. (2020) Do maritime authorities have a role in digitalization of shipping? – the “Digital (port)Approach” in a sea transport context, Smart Maritime Network, 2020-07-02 https://smartmaritimenetwork.com/wp-content/uploads/2020/07/The-digital-approach-in-context.pdf)

 (5) DataPorts H2020 project https://dataports-project.eu/ 

 (6) Lind M., Watson R., Chua C. P., Levy D., Theodossiou S., Primor O., Picco A. (2020) A Primer for a Profitable and Sustainable Maritime Business, Smart Maritime Network, 2020-09-09 (https://smartmaritimenetwork.com/2020/09/09/prime-considerations-for- shipping-success/)

(7) https://d1.awsstatic.com/architecture-diagrams/ArchitectureDiagrams/data-platform-for-ports-ra.pdf?did=wp_card&trk=wp_card

(8) Lind M., Gogh van M., Becha H., Kouwenhoven N., Lehmacher W., Lund E., Mulder H., Murphy N., Simha A. (2020) Information Sharing Communities for Digitally Enabled Supply Chain Visibility, Article No. 64 [UNCTAD Transport and Trade Facilitation Newsletter N°88 – Fourth Quarter 2020] (https://unctad.org/news/information-sharing-communities-digitally-enabled-supply-chain-visibility)

 (9) Lind M., Becha H., Watson R. T., Kouwenhoven N., Zuesongdham P., Baldauf U. (2020) Digital twins for the maritime sector, Smart Maritime Network, 2020-07-15 (https://smartmaritimenetwork.com/wp-content/uploads/2020/07/Digital-twins-for-the-maritime- sector.pdf)

 (10) Becha H., Frazier T., Lind M., Schröder M., Voorspuij J. (2020) Smart Containers and Situational Awareness, Smart Maritime Network, 2020-08-12 (https://smartmaritimenetwork.com/2020/08/12/the-cargo-owners-case-for-smart-containers/)

(11) Ward R., Bjørn-Andersen N. (2021), The Origins of Maritime Informatics, in M. Lind, M. Michaelides, R. Ward, R. T. Watson (Eds.) Maritime Informatics (chapter 1), Springer.

About the authors

Mikael Lind is Associate Professor and Senior Strategic Research Advisor at Research Institutes of Sweden (RISE) and has a part-time employment at Chalmers University of Technology, Sweden. He serves as an expert for World Economic Forum, Europe’s Digital Transport Logistic Forum (DTLF), and UN/CEFACT.

Adam Roark is WorldWide Transportation & Logistics Industry leader with AWS and has gained more than 30 years of experience in the Transportation & Logistics industry, having lived and worked in Asia for 10 years all focused in the Transportation & Logistics Industry, with roles across both business, consulting, and technology. 

Michele Sancricca is the Worldwide Head of Technology for Transportation and Logistics at AWS. Previously he worked as Head of Supply Chain Products for Amazon Global Mile and as Director of Business Transformation at MSC. A retired Lieutenant Commander, Michele served 12 years in the Italian Navy.

Almir Zerem is Senior Solution Architect at  Research Institutes of Sweden (RISE) with 20 years of experience from telecom and transports, both from private and public sectors.

Hanane Becha is the IoT program Project lead at DCSA and the UN/CEFACT Transport & Logistics vice chair leading Smart Container Project and Cross Industry Supply Chain Track and Trace Project. Hanane has a solid background from the IoT provider perspective, having worked at TRAXENS for many years.

Erminio Di Paola is Vice President Product Management – HERE Technologies. With over a decade of international experience from TomTom and TeleAtlas with a focus building location-based services and applications he has been with HERE for the past 9 years.

Henk Mulder is Head, Digital Cargo at the International Air Transport Association. He is the initiator and driving force behind the development of the IATA ONE Record data sharing standard and has recently launched the development of an Interactive Cargo standard for the use of IoT in air transport.

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