Det självorganiserade ekosystemet av transporter består av många aktörer. Inom sjöfarten finns ett fåtal stora rederier, men desto fler små. Siffran över hur många rederier som trafikerade världshaven (år 2021) uppgick till 15 200. Rederierna äger totalt 56 000 fartyg, som under året besökte fler än 5 600 hamnar.

Verkligheten ser ungefär likadan ut för andra transportslag. Komplexitet och konkurrens bidrar till en ovilja – och ovana – att dela information med varandra. Men nu ser det ut som om en förändring och ett närmande till varandra är på gång.

– Varuägarnas tålamod håller på att ta slut. De har tröttnat på att få bristande – och ibland noll – information om när deras gods förväntas anlända till slutdestinationen, säger Mikael Lind, Senior forskare på RISE och initiativtagare till Virtual Watch Tower Network-konceptet.

Förutsägbarhet ger konkurrensfördelar

I praktiken går det inte att boka en exakt tid för när ett gods ska lastas eller lossas. I många fall styrs arbetet i hamnen av principen först till kvarn. Det gör att många fartyg cirkulerar i eller utanför hamnen i väntan på att bli betjänade under lång tid. I lasten finns ofta containrar med varor som ska vidare till en slutkund.

Mikael Lind tar Stora Enso som exempel:

– De köper transporter för stora belopp varje år och har som mål att halvera sina emissioner innan 2030, jämfört med emissionsnivån de hade 2019. Det innebär att deras val av transportoperatör blir väldigt centralt och de som kan erbjuda en bättre förutsägbarhet har stora konkurrensfördelar.

Delade data ger större insikter

Tanken bakom Virtual Watch Tower, som är den vision till lösning som en större community nu kommer att samskapa, är att alla som ansluter sig går med på att dela med sig av sin data genom att skriva under en fullmakt. Alla i varuägarnas transportkorridorer får tillgång till sitt eget watch tower där information om viktiga händelser delas, till exempel ruttplanering, förseningar och beredskap i hamnen. Allt i syfte att få varuägaren, som betalar för transporterna, att lita på att de störningar som uppstår kommer att lösas av de inblandade aktörerna. Även utsläppsmängder kommer att rapporteras och följas upp.

Virtual Watch Tower Network-konceptet är en utveckling av arbetet med CDM-konceptet som RISE bedrivit i många år (se t ex PortCDM, YardCDM, StationCDM). Den gemensamma nämnaren är ökad transparens i transportkedjan med hjälp av digitalisering. Men det finns en viktig skillnad, medan CDM har byggts för att koordinera separata transportnoder (tågstationer, flygplatser respektive hamnar) är Virtual Watch Tower Network konceptet en så kallad end-to-end-lösning. Den berör samtliga aktörer som deltar i en transport oavsett transportslag.

 Pilotprojekt demonstrerar byggstenar 

RISE leder arbetet, tillsammans med sin motsvarighet i Singapore A*STAR/IHPC, med att koppla ihop parterna med varandra, men också genom att skapa arenor för innovation och demonstration av systemet.

– I pilotprojekt har vi haft med 50 aktörer (varuägare, transportoperatörer, tjänsteleverantörer och forskningspartners) inom sjöfart, tåg och vägburna transporter. Och vi har fler på väg in. Med Virtual Watch Tower Network har vi hittat en nätverkslösning som erkänner suveräniteten hos varje aktör och det är något som upplevs som mycket meningsfullt, säger Kenneth Lind, senior forskare på RISE och projektledare för pilotprojektet.

Under Singapore Maritime Week i slutet av april 2023 visade RISE Virtual Watch Tower Network konceptet för första gången i ett offentligt sammanhang. Nästa steg blir att utveckla och demonstrera de centrala byggstenarna i konceptet under ett tvåårigt pilotprojekt baserat på finansiering från Vinnova och dess motsvarighet i Singapore, Singapore Maritime Institute.

– Jag ser enorma möjligheter med den här lösningen. Den fyller en lucka för något som en global industri ser som en utmaning. Med hjälp av digital teknik bidrar den till att skapa viktiga värden såväl organisatoriskt som för samhället i stort, avslutar Kenneth Lind. 

Sveriges roll som exportnation är helt beroende av sjöfarten. Över 95 procent av den svenska varuhandeln sker via hamnarna – och mycket talar för att en stor del av dagens transporter på landets vägar kommer att flyttas till järnvägen och sjön. Det ställer krav på ökad hållbarhet både inom sjöfarten, järnvägssystemet och hamnen.

Stärker små och medelstora hamnars innovationsförmåga

RISE har sedan 2020 drivit projektet ”I.Hamn”, vars mål är att stärka små och medelstora svenska hamnars innovationsförmåga genom att underlätta för samverkan och utveckling inom områdena digitalisering, elektrifiering och automatisering. Utifrån det arbetet har RISE formulerat konceptet ”Den hållbara hamnen”.

– En hållbar hamn behöver adressera tre olika typer av noder; en med dess naturliga fokus på att utgöra en transportnod, en annan för den potentiella rollen att utgöra en energinod och en tredje för att också utgöra en informations-/digital nod. Alla dessa dimensioner är viktiga för att vi ska kunna få en grönare sjöfart, menar Sandra Haraldson, seniorforskare vid RISE och konceptutvecklare för Den hållbara hamnen samt projektledare för I.hamn.

Enkelt uttryckt kan man säga att alla nodbegreppen handlar om att se hamnen som en hubb i ett större nätverk. Transporterna slutar sällan i hamnen, gods hämtas av lastbilar, tåg eller fartyg. En viktig utmaning för hamnen som transportnod är att få alla involverade transportslag att samverka.

Kapar onödiga förseningar med optimala förberedelser

Även om ett fartyg meddelar sin ankomst på ett bra sätt uppstår problem om hamnen inte förberett sig på ett optimalt sätt för såväl internhantering som för vidare transport. Det skapar onödiga förseningar i hela transportkedjan.

Mikael Lind säger att hamnen har blivit ett viktigt affärskluster som består av allt fler parter.

– Det investeras närmare 20 miljarder i svenskt hamnsystem i dag. För att den investeringen ska bli lönsam krävs det en ökad kunskap om hur hamnen ska kunna betjäna varje transportslag så effektivt det går samtidigt som operationerna i hamnen ska bedrivas så hållbart som möjligt.

Ett fördjupat samarbete mellan energibolag och hamnar är exempel på när digitaliseringen måste vara med för att kunna samordna distribution och lagring av energi men också för att planera och möjliggöra energieffektiva operationer.

Redan i dag märks en ökad efterfrågan på elförsörjning och laddmöjligheter. Både från fartyg och lastbilar.

– De flesta hamnar kan inte svara upp mot de kraven. Här behöver infrastrukturen utvecklas så att elen räcker både till transporter och till invånarna i den stad som berörs, säger Mikael Lind.

Det uppkopplade godset en spännande lösning

Det uppkopplade godset är en ny typ av lösning som Mikael Lind tror mycket på. Med hjälp av uppkopplade sensorer kan rederierna följa sitt gods på färden och veta vilken plats det befinner sig på men också kunna kontrollera andra viktiga parametrar, till exempel vilken temperatur godset utsätts för, om någon öppnat containern där godset befinner sig och så vidare.

– Det är en revolutionerande teknik. Just den uppkopplade containern innebär att vi kan få information om containerns geografiska placering och hur den hanteras när den passerar genom olika transportnoder och hanteras av olika transportslag.

Ett annat exempel är när fler fartyg ankommer till hamnen samtidigt och några får vänta tills de kan komma till kaj. Detta innebär onödigt stora emissioner då dessa väntande fartyg kunnat köra långsammare för att komma till hamnen. Många jobbar för att fartyg ska anlända till hamnen just-in-time, till exempel genom att fokusera på sjöfartens gröna korridorer och genom synkronisering på virtuella grunder snarare än fysiska grunder.

– Den hållbara hamnen adresserar FN’s hållbarhetsmål genom att använda dessa som måttstock för verksamheten. Genom att fokusera på såväl hamnens interna operationer, hur hamnen bäst betjänar sina besökare samt hamnens roll i sitt lokala och regionala sammanhang blir hamnen en integrerad del av det hållbara transportekosystemet, menar Sandra Haraldson.

Kraftsamling för den hållbara hamnen

Under första halvåret 2023 leder RISE förberedelsen för en kraftsamling för den hållbara hamnen, i ett förberedelseprojekt som stöds av Vinnova. Målet är att skapa ytterligare förutsättningar för det fortsatta arbetet med att öka innovationsförmågan i svenska hamnar. Projektet bygger vidare på tidigare projekt som finansierats via Lighthouse, Sveriges samverkansplattform för sjöfartsforskning och innovation.

– Vi arbetar bland annat med en sektoröverskridande systemdemonstratorer. Syftet med dessa är att söka svaret på frågan ”hur” för den resa som Sveriges hamnar kommer att behöva genomgå, vilken uttrycks genom den färdplan för den hållbara hamnen som nu utvecklas tillsammans med de svenska hamnarna, säger Sandra Haraldson.

Transportsektorn står för en fjärdedel av de globala utsläppen av koldioxid. I Sverige är andelen ännu högre, en tredjedel. En förändring är nödvändig. Frågan är vilka hållbara lösningar som branschen ska välja. Förutom att byta fossila bränslen mot alternativa drivmedel riktas blickarna framför allt mot elektrifiering, automation och digital uppkoppling. 

Till 2030 ska koldioxidutsläppen för transportsektorn i Sverige ha minskat med 70 procent jämfört med 2010, och 2045 ska minskningen uppgå till 100 procent. 

Mikael Lind är Senior Research Advisor på RISE och adjungerad professor i maritim informatik vid Chalmers. Han har lång erfarenhet av att studera hållbara transporter, både inom sjöfarten och andra transportslag. 

Alla ingår i ett ekosystem 

I en serie artiklar för branschtidskriften The Maritime Executive har Mikael Lind tillsammans med flera internationella forskare utvecklat fyra grundläggande koncept för klimatåtgärder. Koncepten går att tillämpa på alla delar inom transportsektorn och innehåller scenarier, värdekedjor, tekniker och metoder för minskning av utsläpp. 

Mikael Lind och hans kollegor efterlyser ett mer holistiskt synsätt. De olika transportslagen måste alla se sig som en del i ett ekosystem och inte som enskilda aktörer om målet på en fossilfri transportsektor ska kunna uppnås. 

– Sjöfarten är beroende av transporter på väg och vice versa. Om inte lastbil som ska leverera gods till en hamn kommer i tid då blir hela transporten försenad och pengar går förlorade. Samma sak gäller tåg och flyg. Det behövs en ökad förståelse för varandras villkor och bättre samarbeten transportslagen emellan. 

Standardiserat utbyte av data 

En nyckel skulle kunna vara standardiserat datautbyte, vilket till exempel gör det möjligt för en lastbilsförare som kör gods till en hamn att få tillgång till hamnens information om eventuella förseningar. Om föraren får rätt information kan hen anpassa sin ankomst och slipper stå och vänta utanför hamnen – i värsta fall med motorn på. 

2018 tog IMO, FN:s sjöfartsorganisation, beslut om att minska sjöfartens koldioxidutsläpp till hälften senast år 2050 jämfört med 2008 års nivå. Mikael Lind ser bränslefrågan som en av flera viktiga faktorer i ambitionen att uppnå en fossilfri transportsektor. I dag finns det rederier som väljer att satsa alternativa energibärare som till exempel metanol och ammoniak för att minska sina klimatutsläpp.

– De flesta maskiner som utvecklas på metanolsidan i dag är dual-fuel, de kan köras på både  diesel och metanol. Det är rederiernas sätt att riskminimera. Men problemet är att tillgänglighet och pris styr besluten. Finns det ingen metanol, väljer rederierna diesel. Det gör de även om den tillgängliga metanolen är för dyr.

– Jag önskar att fler företag skulle tala om vilka möjligheter för tillväxt som öppnar sig när de satsar på alternativa bränslen, säger Mikael Lind. Samtidigt sker det mycket förändringar i lagrummet som kommer att tvinga rederier att driva sina fartyg med mer hållbara energibärare.

Lagstiftning ökar omställningstakten

Omställningen av transportsystemet kan också drivas på från kundsidan. Det finns exempel på när transportköparna ställer krav för att driva på en hållbar utveckling. Ett är Stora Enso, som meddelat att de ska reducera sina emissioner med50 procent fram till 2030 jämfört med 2019. De förväntar sig ansvar från operatörerna.

– Det är positivt att enskilda aktörer har klimatambitioner och ställer krav, säger Stefan Pettersson, enhetschef inom elektromobiltet och fokusområdesledare för energi och miljö för mobilitet på RISE samt adjungerad professor i system- och reglerteknik på Chalmers. Samtidigt finns ingen tid att förlora i arbetet med att uppnå klimatmålen. För att öka omställningstakten behövs också tuff lagstiftning och tydliga långsiktiga subventioner som visar vägen och gör att aktörerna i transportekosystemet vågar satsa.

– I slutändan måste valen göras utifrån lönsamhet eftersom det i de flesta företag är aktieägarnas avkastning som prioriteras i verksamheten. Men vi har inte tid att vänta, vi måste påskynda omställningen från fossildrift inom alla transportslag och göra hela transportkedjan effektiv.

Förväntningar på hållbarhet  

Mikael Lind har tillsammans med Wolfgang Lehmacher, Anchor Group, och Richard T Watson, University of Georgia utarbetat en modell (CDES) som ska hjälpa transportsektorn att hantera framtidens hållbara utmaningar. Det handlar om att kombinera samverkan (”C” som i collaboration) med digitaliseringsstrategier (”D”) för att utveckla hållbara affärsmodeller som skapar såväl ekonomiska (”E”) som samhälleliga (”S”) värden. 

– Vi behöver få fler att förstå att samverkan och digitalisering behöver ske i symbios. Och att det kan ge stor ekonomisk fördel för transportleverantörerna och andra – samtidigt som kundernas och samhällets förväntningar på hållbarhet tillgodoses, säger Mikael Lind och fortsätter: 

– Jag tänker till exempel på att transportoperatörer behöver samverka genom att utbyta information med transportnoder om förmågan att betjäna besökare, bland annat när det gäller planerade ankomsttider för att kunna nå så hög nyttjandegrad av transportsystemets resurser som möjligt. 

Om inte det sker finns en risk för att brist på samverkan leder till försenad digitalisering och informationsdelning som i sin tur gör det svårare att ta sig an de globala utmaningarna på ett effektivt sätt. 

Partnerskap en väg framåt 

Författarna har identifierat ett antal viktiga möjliggörare som skulle kunna ha en nyckelroll i omställningen. Med möjliggörare menas bland annat olika typer av energibärare, partnerskap och lagstiftning.  

Mikael Lind lyfter bland annat fram det partnerskap mellan energiproducenter och motortillverkare som bildats för den nya Wasaline-färjan (Umeå-Vasa). Syftet med partnerskapet är att säkerställa tillgång till olika energibärare (el och flytande biobränsle) för att färjan Aurora Botnia ska kunna drivas så effektivt som möjligt. 

Att orkestrera samverkan mellan aktörer från industrin med det offentliga rummet, ser Mikael Lind som RISE:s viktigaste roll i omställningsarbetet. 

– Tillsammans kan vi skapa lösningar som bland annat kräver synkronisering mellan olika värdekedjor med fokus på försörjning av hållbara energibärare, konstruktion av transportbärare och transportoperationer i förflyttningen mellan olika transportnoder.

I juni 2017 var danska rederijätten Maersk ett av de företag som blev utsatt för en världsomspännande attack mot sina IT-system. 76 fraktterminaler i fyra länder slogs ut, ett stort antal fartyg blev försenade i veckor, och notan för att återställa allt landade på över 200 miljoner dollar.

Händelsen blev ett uppvaknande för många i den maritima världen. Trots sin dominerande roll i det globala transportsystemet – 90 procent av allt gods går via fartyg någon del av resan – har sjöfarten traditionellt sett inte legat i framkant varken med digitalisering överhuvudtaget eller med cybersäkerhet.

Mikael Lind, senior forskare på RISE, beskriver det som tre olika perspektiv som alla tre har släpat efter och som måste utvecklas tillsammans. För det första den digitala tekniska utvecklingen, för det andra viljan och vanan att dela information mellan olika aktörer, och för det tredje säkerhetsfrågorna.

– Ett flygplan kan ju inte ankra i luften så där är man van vid koordinering med flygledartorn och slottider. Sjötransporter är mycket mer självorganiserade. Säg att du har ett fartyg som ska gå från Shanghai till Los Angeles, det tar drygt två veckor. Det finns ingen som har överblick över hela den resan så att man kan säga exakt när fartyget ska lämna kaj eller kan komma till kaj i nästa hamn. Det går heller inte att boka en exakt tid för att lossa lasten när man kommer fram, det går efter principen först till kvarn, berättar han.

Steg mot ökad digitalisering

Men de senaste åren har bilden börjat förändras. På större fartyg har det till exempel blivit standard att ha en AIS-transponder som sänder ut information om var fartyget befinner sig och vart det är på väg. Ett antal steg mot ökad digitalisering alltså, men som ett brev på posten också ett ökat antal cyberattacker.

– I och med att sjötransporter är en sådan ryggrad i den globala handeln är den här attackytan intressant både för ekonomiskt motiverade aktörer och för dem som vill orsaka samhällsstörningar. Kan du få ett fartyg att sluta fungera är det stora värden som sätts på spel, och samma sak gäller om du inte kan hantera logistiken runt lasten, säger Kim Elman, ledare för Centrum för cybersäkerhet på RISE.

Mikael Lind och hans kollegor har länge varit engagerade i ett antal initiativ för att samla branschen kring gemensamma standarder för datautbyte och dataanalys. De har gått in för att skapa lösningar där varje hamn är sin egen nod, vilket innebär att informationen kan flöda smidigt mellan till exempel lotsar, stuveribolag, förtöjningspersonal och bogserarbolag, men där det också är möjligt att koppla ihop de olika hamnarna till gemensamma nätverk. Då underlättas även arbetet med att göra systemet säkrare.

– För att få en samlad lägesbild kan man jämföra information från olika källor, till exempel AIS-systemets information om var ett fartyg befinner sig med den som en uppkopplad container ombord skickar ut. Om det skiljer sig åt kan man på goda grunder misstänka att något är fel. En cyberattack mot alla källor samtidigt borde vara osannolik och då kan man bygga lösningar där det går snabbt att isolera de smittade delarna om det behövs, berättar Mikael Lind.

Virtuell brygga lanseras 2023

– Just nu håller vi på och bygger en virtuell brygga, ett ”virtual watchtower” som ska kopplas upp mot Cyber Range, vår testmiljö för cybersäkerhet, där vi kan bygga upp en del av de miljöer som kan återfinnas på fartyg. Det innebär att vi kan arbeta med mer realistiska scenarier för olika tester, förstå sårbarheter, och även göra mer realistisk träning och utbildning av hur man hanterar störningar, säger Kim Elman.

Den virtuella bryggan kommer att lanseras någon gång under 2023, och både Kim Elman och Mikael Lind påpekar hur viktigt det är ligga nära de praktiska tillämpningarna för kunder och samarbetspartners.

– Det måste vara tydligt hur det vi gör hjälper till i det dagliga arbetet. Hur kan man identifiera störningar? Hur kan man undvika dem? Och om de ändå inträffar, vad ska man vidta för åtgärder? Det är sådana frågor som rederiägare och hamnkaptener vill ha svar på, säger Mikael Lind.