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航港大未來
臺灣港群108年7月號 2019-07-10
航港合作  迎向未來—航港發展趨勢分析

萃往析來 迎向航運4.0

臺灣港務股份有限公司董事長張志清

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  • 編稿:編輯室

臺灣港務高雄分公司與中華海運研究協會會合辦108年海運精英講堂「航港產業的大未來」,邀請臺灣港務公司歷任董事長、總經理主講,以具前瞻性與全面性的高度談航運及港埠的經營與未來發展趨勢,本刊編輯室與高雄港務分公司特別彙整編輯講堂中精彩內容。

主講人:張志清

重要經歷:國立臺灣海洋大學航運管理學系教授、中華海運研究協會理事長、臺灣港務公司前董事長

今日的講題中,雖然有些東西是還沒有實現,但是我們往前看,看人家如何「變」的?世界在變,而且變得很快。


產業的未來學 

21世紀後世代變得極為快速,社會、經濟、政治環境變遷急速加劇,航運亦不例外,甚至變得更快。商港建設是長期投資,因此,雖然我們不知道未來將會怎樣,但仍然需知道如何去觀察變數及看待未來的事情。


航運及物流產業是港埠的主要服務對象,港埠的升級與發展應該要配合航運及物流的未來脈動,而且港埠的策略規劃及長期投資,宜未雨而綢繆,勿臨渴而掘井;人無遠慮,必有近憂。需要前瞻的瞭解造成變遷的可能原因,才能「知變應變」來因應,若無前瞻性及未來研究作決策之依據,就極易產生錯誤的決策。


張志清前董事長分享其對於航港未來趨勢之分析要「萃往析來」,許多經驗不是全盤接受而要慢慢萃取出可以用的,這是未來學的概念。透過動態變遷性、未來導向性和科技整合性等特性,從現在及過去的教訓和資料中,分析及判斷可能的未來。船到橋頭自然直或自然撞上去?船無法煞車,故要提早轉彎或降速度,換句話說龐大投資一啟動後,要轉彎是很困難的,船到橋頭並非自然直。

認知未來學(Future Literarcy)」有助於對前瞻思考的瞭解,前瞻思考的七種構面:1.可瞭解未來的重要性。2.減低思考限囿。3.促進對現狀之了解與檢討。4.提供思考未來的正確方法與技巧。5.預測及辨認未來的危機:提前找到危機之外甚至預見威脅。6.預測及掌握未來新機會。7.做為長期策略規劃依據。創新是科學知識加上想像力,要有文學的想像、科學方法的正確,加上哲學思考的智慧去得到真正知識。

 

與港埠有關的建設大多是資本密集且回收時間長,透過趨勢預測可能不準確但不能因此不做。可從環境變化中,發現商業模式的變遷做出策略規劃,提供未來發展的策略、改善營運績效及作業效率。預測的準確性受到未來的不確定影響,包括政治、經濟、氣候變遷、環保、法律及社會文化等因素影響,如不連續時代、黑天鵝理論。Do thing right v.s. Do right thing?但甚麼是失敗、錯誤?因為不同的人在立場與觀點的不同、參考的資料與經驗不同。最重要的是,Do right thing in the right time!

 


航港經營環境

全球貨量有上升但增幅不快,從國民生產毛額、工業生產、對外貿易、金融市場與其他總體經濟環境等幾個全球總體發展情況面向,來看對貨櫃運輸量的影響。「中國因素」的影響力是否被高估?北美及西歐製造業是真的流向亞太地區?全球經濟成長力道不足,加上中美貿易戰新一輪問題的產生,中國經濟已由投資引導發展及出口導向,轉向消費及服務業。

 

主要有政策、人口分布及社會發展、能源及環保、科技發展、經濟、財務等因素造成運輸系統的變化。政策是永續經營的重要因素,要建立全球或國家級治理架構,以涵養創新使未來永續成長。透過風險管理來提升安全與保全。法規管制及解除管制,創造友善的經營環境及商業模式,稅制對投資環境及金融重要性最大。

人口及經濟成長使消費水準提升,尤其是亞、非、拉丁美洲中產階級崛起。印度人口可能超越中國,未來貨量仍視其整合進入全球經濟貿易體系速度。都市化則讓進口品增加,人口結構變化則有新挑戰及機會帶動港埠、基礎建設、科技應用、服務等投資,以維持商流效率。人口老化及退休人口使得移動需求及消費水準較低。因人口及經濟成長,對資源的需求日益增加,對石油、煤、鐵、天然氣等原物料需求亦增加,海運產業就有新的挑戰及機會。

管理、資訊科技可改善流通控制及供應鏈管理實務、現有資產的較佳利用率、提升生產力。如何利用科技改善產品及服務品質、提升經營效率、效能、商業模式,並提早行動及規劃,領先競爭者?海運產業為服務業,其服務對象為製造、貿易、物流、旅客等,科技的使用也會影響服務。

 

全球貿易中有貿易夥伴的協議,產生區域貿易問題與整合,如2018年12月30日生效的CPTPP跨太平洋夥伴全面進步協定,由日本主導以全體戰趨向整合,讓貿易的進出口便利順暢。而WTO貿易便利協議(Trade Facilitation Agreement),移除貨物通過國境之障礙,包括降低海關實體檢查比例、減少轉運貨物在海關監控下遺失、簡化通關作業文件流程等。


金融、中東局勢、新興工業國家、商業環境、地緣政治、國際保全、世界貿易等,增加未來發展的不確定性,許多貿易事項仍有待談判。為節省勞工成本,勞力密集產業將有另一波遷移,但新科技的發展也使得勞工成本的因素重要性降低。在科技應用IoT及AI,如冷鏈物流貨物及遠端監控、智慧封條之使用(smart seal)、電子簽章、電子簽核及電子支付(e-signature, e-permitting, and e-payment)、區塊鏈、海運智能契約(smart shipping contracts)等。

 

在全球貿易貨量成長、中國及新興市場經濟成長趨緩、美國之投資緊縮,長期上有反全球化(Anti-globalization)的趨勢。科技進步取代人工,可使製造及生產越接近貨物最終目的地和消費地。數位化及3D printing科技使生產不再侷限某一地點,接近使用地點生產。國際組織角色轉變面臨氣候變遷、移民、難民、財務金融秩序、投資保護、網路安全等議題的新挑戰。未來的海運貨量有需求去物質化(Dematerialization)現象,對服務業需求越高。製造業短小輕薄產品比重提升,使海運貨量成長減緩。共享經濟使購買耐用財如汽車貨量及原物料運輸需求減少。資源回收再利用,逆物流是未來趨勢。


航運4.0
 

貨櫃運輸之未來發展,強調建立經濟規模及航運網路,艙位利用率及行銷能力亦是關鍵。若運價持續低檔,有經濟規模未必有好的利潤。船舶大型化趨勢之限制?尤其是河港的限制。由船舶為基礎之成本,轉向以運輸網路為基礎之成本。輻軸式航線之運量決定在幹道船線可派遣之船型,建造大船之技術限制在於船舶主機及港埠設施。

 

其他議題:新世代內陸終站、貨櫃規格及管理、物流、基礎建設之投資、跨業整合與併購。物流的硬體改善不如軟實力提升,包括供應鏈的管理策略、資訊的數據分析與指令回饋總公司來改善。除了慢慢培養人才外,也併購Knowhow、員工、市場等。航運4.0來自於工業4.0的概念,船舶自動化可減少人為錯誤。(表:航運4.0元素)

航運4.0元素


航運未來挑戰及威脅眾多,大宗能源海運量將受非傳統能源
(LNG)、再生能源、自給自足之地緣政治影響,亦將影響港埠設施、能源儲存及煉解設施。未來海上作業能減省成本有限,主要仍在腹地運輸物流成本降低。最大的威脅將來自於航商對使其所處經營環境的誤判,而對產業復甦過於樂觀,亦使其不願拆解老舊船舶。軸心公司(hub firms)可能涉入供應鏈整合,進一步擴充其全球物流網路,提供高效率可滿足顧客需求之服務。

 

經過多次整合、併購及淘汰供過於求的船噸,僅數家貨櫃船商勝出,贏家將完全以數位化與客戶互動,並以數位生態系統作業。承攬運送人等中間商將消失,因為生態系統業者(ecosystem player)經營船舶,是將船舶視為可服務客戶海運路程之基礎設施,提供客戶全程服務如資訊與物流,透過數位化平台直接面對貨源及客戶,價值鏈可不經由中間商。數位平台亦朝向裝船前、卸船後的數位化整合各系統或業者,促進橫跨全球供應鏈之作業效率,如減少庫存需求、最佳化定價、提升貨物供應的透明度。

客戶需求為航商、運送人整合供應鏈之動力,其以just-in-time庫存、供應鏈整合及物流資訊系統管理尋求物流業務。航商需評估其船隊能提供客戶物流需求的能力、數據,取得專屬資料做為更精確的大數據分析,以客戶為中心提供物流服務,界定出最有利潤的路線、預測需求、減少供需不平衡、建構供應鏈夥伴、獲取經濟規模等。
 
海運產業結構之改變包括:1.船舶的角色由價值創造的中心轉變成產生收入促進者。2.新科技引入帶來新市場業者並產生新商業模式發展,例如數位平台、數位資料生態系統(digital data ecosystem)。3.船東不再有專屬跑道:來自不同產業的多數競爭者之投資,以取得未來價值之佔有率。4.運費可能與供需法則分離,船舶對價值創造所生的貢獻可能被邊緣化。船舶仍須履行運送貨物的任務,但是資料產出由出發地至目的地,而非貨物。5.併購M&A:主要業者併購相似業者作為驅動成長,大幅提升其市場佔有率形成寡占,全球前七名貨櫃航商市場有率已達全球貨櫃運能60%。6.策略聯盟有其擴大服務範圍、強化商務關係、共用艙位減少資本投資風險之效益。


科技發展

ICT整合由生產至消費之供應鏈;整合運輸各部門的作業,例如安全、保全、環保、競爭、海關、勞工,提供貨物流通效率,減少船舶及貨物滯港時間;對價值鏈、海陸運輸介面的整合,可改善貨物流通的物流控制。自動化更普及,感應器及智慧軟體可即時監控指揮,採取最佳化作業。輔以VR、AR等模擬軟體,可用於新場站規劃、現有場站作業評估並用以訓練員工。

數位化及資訊平台的應用,可改善及轉型商業模式、作業、功能和程序,使資訊交換更有效率。廣泛使用數據資料,成本、收入、採購等作業透明化,以提升效率及績效。人工智慧及大數據分析有效界定需求,如安全、省油、避開惡劣氣候及海盜攻擊,預測有利潤的航線。數位平台整合各利害關係人,包括航商、港埠、終站作業、內陸運輸業者及託運人,提供資訊共享,便利創新的環境;也可整合船舶、岸勤、業務、工務、運務、收支管理等各系統。提供決策支援系統,簡化管理流程,可使航商直接與其客戶聯結,不必透過中間商。

航運數位化的原因來自於全球航運成長趨緩、船噸供給過剩、顧客偏好、航商面臨新一輪的競爭者等。航運顧客偏好可擷取貨物的即時資料分享,而非擁有資料。應用數位化科技方向有績效管理、運能最佳化、創造船舶以外的價值、創新作業模式、網路安全、區塊鏈、物聯網、大數據分析、人工智慧。經由監控、追蹤、預估貨量、流向、貿易型態,得以調配船隊、運能、空櫃,以爭取商機,使運能最佳化。經由貨況追蹤,得以調配機具,使貨物裝卸、轉運、交提貨更有效率。正確的貨況、機具、船期、內陸運具、文件等資料可提供商業規劃,機動調整供應鏈各環結,使其作業最佳化。經由分析歷史資料,可預測未來流量、流向,作為制定訂價及攬貨業務策略之參考,減少空櫃調度成本。


作業模式的創新可以聚焦在最終使用者,改變客戶運輸路線的選擇,使航商得以介入整個供應鏈。持有的船舶所有權,應能轉換成穩定、低風險的營收,可經由標準化、數位化、經濟規模與其他運輸模式連結,產出更佳的附加價值、甚至因數位化平台而連結跨域、跨境、跨供應鏈客戶,產生差異化優勢。

網路安全中,船岸網路聯結是一項開放系統,尤其是關鍵作業技術系統(Operational Technology System)。目前資訊科技仍不足以完全免除網路攻擊,尚存有資料被竊、遺失、作業中斷、個資外流等風險。網路安全不僅在防止駭客攻擊,亦在保障數位資產、資料的安全,使商業運作持續地、有效率的進行。IPSP code與ISM code在202111日後才實行網路修正案,若未能有效建立網路安全系統,未來無人船舶以及船舶操控自動化皆受質疑。歐盟的General Data Protection Regulations(GDPR)20185月1日生效,各國亦可能陸續採取類似政策,船舶、船岸聯結可能被要求遵循網路規範,納入網路安全、自動修復內建系統以降低風險。

 

物聯網(Internet of Thing, IoT)經由感應器及雲端,聯結各項服務、設備之資訊,機器透過學習及大數據分析,來支援航商的決策、日常管理、風險管理、存貨管理、保全措施,亦可用於支援物流作業、貨櫃追蹤、冷凍櫃監控、船上機具維修之設備監控,如掃描故障位置,可盡速修復。

 

大數據分析應用於航線中,收集分析海象、意外事故、人事等資料,來預測有利潤的航線,如安全、省油、避開惡劣氣候及海盜攻擊,有助於決策者選取最佳航運路線。在船舶方面,經由運算及類比應用於自動化系統,來改善船舶的作業績效。港埠則由IoT來驅動大數據,大數據分析可作為貨櫃港朝向整合方案,產生較佳的商業績效。貨主需求方面,提供託運人對市場有較佳的能見度,並了解運價走勢。行銷中,由貨運資料分析協助航商選擇目標市場及客戶,獲取較佳的商業利益。安全部分,在網路安全及資料保護議題上改善。

 

使用人工智慧(Artificial Intelligence, AI)及機器學習(Machine Learning)代替人工,但無法取代人與人的互動,而將感應器直接建置於設備中,持續監控運作狀況,收集資料、分析,作為即時故障排除、維修與燃料使用之參考,更可改善績效、節省成本。預防保養及資料分析自動化操作,可使船的壽命延長。人工智慧也是為自動化船舶必備,經由了解環境、海況,經過運算與預測,提出解決方案。結合航運物流及通訊科技,發展航運商業模式,降低作業成本。

 

新科技產生新商業模式,以創新提升經營績效,並使運能利用最佳化,可以在供應鏈上整合作業,創造更高的附加價值。以新科技及新的商業模式,導入與生態系統相容的創新觀念,導入的創新科技可提升船上使用能源的效率、改善船舶流體動力效率以減少海水阻力、建立安全與效率兼具的海運、完善環保且有效率的船舶推進系統、創新服務觀念等。

 

而無人船的挑戰眾多,在繁忙水道、水文複雜、治安不良與海盜攻擊的可能水域,仍須人力來介入應變,雖然有自動化及通訊技術,但可靠性仍有自動化系統失靈、誤判、過度依賴自動化及資訊不足的問題。也沒有應變駭客攻擊、遇暴風雨的應變能力與人力。成本節省也有限,因為開發中國家的船員成本低,但無人船需有大規模資金來投入自動控制系統、全球水域通訊及衛星等基礎建設。法規的修正工程浩大,包括IMO公約、各國法規能否在10年內配合修正完成?電子儀器、感應器易故障問題,尤其是老舊的船舶和遠洋航線,航行中的故障常需人力介入。許多船上工作無法由機器人或遠端遙控完全取代,例如清洗船艙、保養儀器、簡易維修、貨物處裡、防竊或防損害擴大、靠泊作業、海難救助、事故後的汙染防制、保全及防治海盜攻擊、冷藏貨櫃之電源溫度與濕度控制等貨物安全。岸上遙控的操作人員需專業訓練,因為船舶的操控人員在各船性能與外在環境互動的複雜程度,常須依經驗評估以及做出正確的專業判斷,而人員的養成及教育訓練均甚重要。


勞工安全衛生環保

船員及勞工運用穿戴裝置可監控個人健康及工作情形,心跳、步行距離、血糖,此等資訊有助於船長即時了解船員健康狀況。永續之船上工作環境是安全、健康、有效能的工作環境,ICT之應用使遠端偵測、診斷、遙控成為常態,故岸上支援日益重要。

 

未來的海運專業人員,1.有能力配合未來需求:能傾聽客戶整合之需求;能識別及發展下一代之海運科技及價值建議並能以最有利的方式引入;使用新科技提升生產力、工作機會及薪資,如減少無效行為、紙本文件,而非強調減少僱用及人事成本,新工作機會如監督、控制、分析、研發等;對其部門展現有價值及清晰願景;經由整合帶動貿易團隊及結構。2.有能力提供高品質專業:克服本部門對其專業的忽略,尤其是潛在員工及政策決定者;經由整合使年輕員工、女性融入作業;發展新的訓練及發證方案,尤其對操作船隊之岸基人員。


未來的挑戰在如何吸引足夠數量、稱職,能符合未來需求之人員。投資及培育下一代的海運專業人員,為發展海運產業之必要因素,包括資深船員轉任岸上管理人員、建立師徒制、領導人才之技能。

 

結論

運用科學方法與管理知識,整合資源,迎向未來。


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