Nog niet zo lang geleden gingen beelden de wereld rond van een gigantisch containerschip dat het Suez-kanaal blokkeerde. De 20.000 containers op het schip en de meer dan 400 andere schepen die wachtten op een vrije doorgang, verduidelijken hoe belangrijk de logistiek en transportsector is voor de wereldhandel, voor het operationeel houden van onze havens en bedrijven en voor ons persoonlijk comfort. De blokkade van vrachtschepen verstoort de handelsstromen in olie, vloeibaar gas, allerlei materialen en componenten. En als het voorbije jaar ons iets heeft geleerd, dan is het dat je wel de mobiliteit van mensen kan stilleggen, maar niet het transport van goederen. Integendeel zelfs.
De onstuitbare groei van de transportsector
Voedsel, apparatuur, materialen en vaccins moeten nog steeds ter plekke geraken. Bovendien is het verleidelijker dan ooit om met een muisklik een online bestelling te plaatsen die de volgende dag voor je deur staat. De logistieke sector kent een stevige groei om aan de toenemende vraag van (thuiswerkende) klanten te voldoen. En toch, wist je dat 20% van de trucks op onze wegen gewoon lucht vervoert, en dat de overige 80% ongeveer voor 56% geladen is? Wist je dat veel goederenverkeer volgens dezelfde route verloopt zonder de capaciteit van de leveringen ten volle te benutten? Elk transportbedrijf gebruikt ook zijn eigen planningsmethode wat samenwerking bemoeilijkt en het aantal leveringen opdrijft.
Bovendien is er nog een lange weg te gaan naar groener verkeer. Terwijl we in andere sectoren een daling zien van de uitstoot van uitlaatgassen (o.a. door elektrificatie), kampt de transportsector net met een stijging. Dat komt doordat veel vrachtverkeer wordt verzorgd door trucks. Hun aandeel neemt toe terwijl het gebruik van milieuvriendelijkere vervoersmiddelen zoals binnenvaart en spoorwegen stabiel blijft.
Dat zijn enkele uitdagingen waar het Fysieke Internet een mouw aan wil passen.
In de huidige manier van werken, gebruikt elk bedrijf een eigen systeem om goederen te transporteren. Dat resulteert in onderbenutting van capaciteit.
Efficiënt van oorsprong tot bestemming
“Het Fysieke Internet brengt het concept van het digitale internet naar de transportsector. Op dezelfde manier als een e-mail de volledige netwerkcapaciteit gebruikt om van zender naar ontvanger te gaan, zouden goederen de volledige capaciteit van de infrastructuur moeten gebruiken,” legt Tomas Ambra, Onderzoeksleider Logistiek bij imec, uit. “Als je een e-mail verzendt, maakt het niet uit welke provider of toestel je gebruikt. Zo zou het in principe ook moeten werken om goederen van oorsprong tot bestemming te brengen. Dat zou er bijvoorbeeld voor zorgen dat dichtgeslibd verkeer op de autowegen kan worden vermeden door de vracht via water- of spoorwegen om te leiden. Toch is het louter kopiëren van het digitale model geen optie. Er zijn nog altijd belangrijke verschillen. Want om goederen over te zetten naar een ander vervoerstype, moet je rekening houden met extra kosten voor de verwerking van de vracht bij terminals en extra papierwerk bij de oversteek van landsgrenzen.”
Nieuwe opportuniteiten door synchromodaliteit
De huidige uitdagingen in de logistieke sector vragen om een radicaal nieuwe aanpak. Het fysieke internet wil de onderbenutting van de capaciteit en andere inefficiënties verbeteren door transportnetwerken met elkaar te verbinden en goederen op de meest optimale manier van oorsprong naar bestemming te vervoeren. Cruciaal daarin is het concept van synchromodaal transport. Dat betekent dat je verschillende transportmodaliteiten flexibel inzet, waardoor je de leverancier een geïntegreerde oplossing aanbiedt om goederen van punt A naar punt B te brengen.
Synchromodaliteit is verwant met multimodaliteit (het gebruik van verschillende vervoersmiddelen) maar aangevuld met contextuele informatie, zodat je op basis van real-time informatie de beste vervoerskeuze kan maken. Als bijvoorbeeld het waterniveau te laag is, wordt een container doorgestuurd naar truck- of treinverkeer. Als er een verkeersopstopping is, worden containers overgezet naar de binnenvaart of het spoor.
Het Fysieke Internet wil optimaal gebruik maken van de volledige capaciteit van elk vervoersmiddel.
De shift naar duurzamer transport
“We kijken ook naar de ontwikkeling en realisatie van het Fysieke Internet om de shift naar duurzamer transport mogelijk te maken in de toekomst. En dat zal nodig zijn want we verwachten dat het wegtransport met zo’n 40% zal toenemen tegen 2030 en zelfs iets meer dan 80% tegen 2050 (ten opzichte van 2005). Als die toename ook op de weg belandt, wordt de situatie in Vlaanderen onhoudbaar,” zegt Tomas Ambra.
De focus van het Fysieke Internet ligt op die verwachte toename in de transportsector. Alle vrachtwagens elektrisch maken, lost slechts een deel van de puzzel op aangezien er dan nog altijd enorm veel vrachtverkeer via de weg verloopt. Hoewel de aandacht voor groene brandstoffen en andere duurzame alternatieven nodig blijft, zal dat op termijn niet voldoende zijn. Een betere integratie van vervoersmiddelen, waarbij het wegverkeer verbonden wordt met spoor- en waterwegen, biedt een noodzakelijke aanvulling.
Van theorie naar praktijk
Het Fysieke Internet was tot nu toe nog maar een theoretisch concept. In het nieuwe project PILL (Physical Internet Living Lab) dat imec coördineert, wordt er voor de eerste keer gefocust op de praktische uitwerking van het concept met nadruk op havenverkeer. De eerste uitdaging is om de overstap naar een papierloze omgeving maken. De digitalisering zal logistieke processen sneller, gemakkelijker en efficiënter maken. Bovendien zijn e-documenten essentieel om workflows te optimaliseren. Je krijgt namelijk zicht op verschillende parameters, zoals de locatie en bestemming van de container of de vereiste temperatuur of vochtigheid.
Daarom zal imec in het PILL-project het eerste IT-prototype bouwen van het Fysieke Internet voor een logistiek knooppunt zoals de Haven van Antwerpen en Zeebrugge. De bedoeling is om een systeem uit te werken –gebaseerd op digitale documenten en sensor-data– dat naadloos transport organiseert door de optimale route voor te stellen in overlappende transportnetwerken ongeacht het vervoerstype. De sensor-input zal worden vertaald in virtuele systemen. Het ‘brein’ van het systeem is een zogenaamde ‘digitale tweeling’, een digitale kopie van de haven, die alle data integreert en die een virtuele risico-vrije omgeving verbindt met de echte wereld. In een volgende stap zal de organisatie van transport ook geautomatiseerd worden om flexibel in te spelen op realtime veranderingen in (laad)capaciteit of infrastructuur.
Het PILL-project kan platform worden om efficiënter transport te organiseren.
Een levende proeftuin
Van zodra er een IT-prototype bestaat, wordt het namelijk gevalideerd in een Living Lab, een levende testomgeving. Deze omgeving schept de mogelijkheid om verschillende interacties uit te testen in reële situaties. Voor dit project wordt bijvoorbeeld een IT-architectuur met bestaande sensor- en vrachtdata van de Haven van Antwerpen en Zeebrugge ontworpen. Havenbedrijven zullen de voorgestelde interventies en de IT-architectuur valideren. De haven en omliggend terrein zijn een perfecte testomgeving voor het Fysieke Internet omdat het zoveel bedrijven verenigt in evenveel silo’s met een eigen systeem. Het Fysieke Internet kan al deze processen verbinden. Het kan een platform worden waarin elk bedrijf kan in/uitstappen. Omdat het de eerste praktische uitwerking van het Fysieke Internet is, wil het PILL-project zich focussen op het ecosysteem van de havens, maar dat kan de aanzet zijn om het breder uit te rollen in Vlaanderen, in Europa, en uiteindelijk globaal.
Begin 2021 is het project Physical Internet Living Lab (PILL) van start gegaan. Physical Internet staat voor Fysiek Internet en is een heel innovatief concept om logistieke processen anders te organiseren. Het is de visie van de toekomst op hoe we logistiek efficiënt, flexibel en duurzamer kunnen organiseren. Voor de ontwikkeling van PILL hebben imec, VUB Mobi en VIL een partnerschap aangegaan. Het Agentschap Innoveren en Ondernemen (VLAIO) zorgt voor de financiële ondersteuning van het project. Het PILL-project loopt tot 2023 en zal zich focussen op het ecosysteem van de havens.
Liesbeth Geysels, Algemeen Directeur bij VIL ziet opportuniteiten: “Het PI opent de deur naar talloze nieuwe logistieke businessmodellen waarin een overkoepelend IT-systeem aan logistieke dienstverleners mogelijkheden biedt op het vlak van samenwerking, en het
efficiënter inzetten van beschikbaar personeel, assets en transportcapaciteit. Daardoor zal het een belangrijke bijdrage leveren aan het verlagen van de logistieke kosten, het verduurzamen van de logistieke sector en het verhogen van de servicegraad.”
Prof. Cathy Macharis, coördinator van de onderzoeksgroep MOBI bij de VUB, benadrukt het duurzame karakter van het project: “Een transitie van de transportsector is noodzakelijk om de klimaatdoelstellingen te halen. Hierbij dienen we in te zetten op het vermijden van onnodige kilometers door bijvoorbeeld in te zetten op korte ketens en circulaire economie, op het verschuiven naar milieuvriendelijke transportmodi zoals binnenvaart en spoor, en het verschonen van de voertuigtechnologie. PILL speelt hierop in door de capaciteit die er is beter te benutten en zo het vervoeren van lucht te vermijden en door maximaal in te zetten op een modal shift waar mogelijk.”
