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Los gemelos digitales lideran la logística de última milla
Por Dra. Beatriz Royo, Profesora Asociada en ZLC, Dra. Sara Sanchéz, Investigadora en ZLC y Carolina Ciprés, Directora de Investigación de ZLC.
Como parte del proyecto LEAD de tres años de duración, financiado por la Comisión Europea y que ha finalizado recientemente, seis ciudades europeas han estado experimentando con el uso de gemelos digitales para apoyar la demostración y la toma de decisiones en operaciones de logística urbana bajo demanda.
LEAD, o “Logística de última milla de bajas emisiones para la economía bajo demanda a través de gemelos digitales”, estudió una gama de modelos de negocio innovadores que incluyen esquemas ágiles de almacenamiento de carga urbana y distribución de última milla, utilizando sistemas de bajas emisiones (eléctricos o híbridos) y vehículos de reparto automatizados regidos por sistemas logísticos "inteligentes".
Los impulsores aquí son promover los objetivos de la logística de cero emisiones y la economía colaborativa mediante la explotación de los avances tecnológicos y el trabajo hacia el paradigma emergente de la Internet Física. En cada ciudad se ha creado un gemelo digital que respalda modelos que pueden adaptarse a diferentes circunstancias y puede proporcionar incentivos para programas público-privados, que permitan demostrar casos de valor, en forma de costes, eficiencias ambientales y operativas. A más largo plazo, la visión de LEAD es utilizar estos gemelos digitales en el diseño de un marco inspirado en la internet física para la logística de ciudades inteligentes, lo que conducirá al desarrollo de gemelos digitales genéricos a escala de ciudad que puedan implementarse ampliamente.
Las seis ciudades que dirigían estos "Living Labs" eran Madrid, La Haya, Budapest, Lyon, Oslo y Oporto, y cada proyecto adoptó un enfoque bastante diferente, aunque con muchos puntos en común. En general, todos los proyectos fueron exitosos, a pesar de una serie de dificultades y obstáculos, y ha sido posible identificar tanto temas comunes como circunstancias especiales que pueden aportar información a futuras investigaciones.
En Madrid, el estudio consistía en remodelar el negocio existente CityLogin. Actualmente utiliza furgonetas diésel para entregar a los consumidores desde un almacén ubicado fuera de la ciudad, y la idea era sustituirlo por un sistema de dos plantas utilizando un Centro Urbano de Consolidación Urbana (CUC) en el aparcamiento subterráneo de la Plaza Mayor (que está dentro de la zona de bajas emisiones), utilizando furgonetas híbridas para el transporte desde el almacén hasta el CUC, y vehículos eléctricos de tres ruedas para la entrega final. Los datos del “negocio como de costumbre” y la nueva demostración de CUC se introdujeron en el gemelo digital para su comparación y evaluación.
La colaboración entre el operador y las autoridades públicas (que, entre otras cosas, son propietarias del aparcamiento) fue crucial. Las operaciones diarias del CUC han estado activas desde octubre de 2021, y el éxito ha sido tal que los socios ahora están buscando formas de ampliarlo más allá de la vida útil inicial del proyecto, lo que podría involucrar diferentes tipos de vehículos, diferentes instalaciones y la incorporación de otras industrias como el sector hotelero y de la restauración.
En La Haya, la atención se centró en mejorar las operaciones de última milla como parte de los objetivos de movilidad urbana de la ciudad para el área de Binckhorst, que necesita volverse más "habitable" a pesar de la densificación que se está produciendo.
Se estudiaron tres casos: logística de crowdshipping, una red pública de casilleros de paquetería (parcel lockers) y una red integrada de crowdshipping (que combina las dos primeras), buscando una mejor conectividad entre diferentes servicios y plataformas. La instalación de casilleros tomó más tiempo de lo esperado y la participación en el crowdshipping fue menor de lo previsto; los posibles problemas incluyen la escala, la complejidad y el nivel de remuneración. No obstante, la evaluación de los indicadores del gemelo digital para una red integrada sugirió un ahorro del 9% en emisiones de carbono y energía, y una reducción potencial en los costes de entrega para paquetes de crowdshipping del 35%.
Lyon también exploró el potencial para el funcionamiento del CUC, combinado con vehículos más eficientes, en el contexto particular de la elaboración de regulaciones municipales que garanticen un entorno pacífico no motorizado en más áreas públicas. El plan incluía sistemas de taquillas y entrega final con bicicletas de carga eléctrica. Uno de los casos de estudio incluye UPS, mientras que el otro experimento es un recolector de cartuchos usados que busca ser más efectivo al almacenar la basura de los clientes en el CUC minimizando el número de visitas al almacén.
De hecho, el gemelo digital permitió estimar que una operación de CUC/bicicleta de carga podría reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en un 78% manteniendo los costes operativos por debajo del promedio. Los proyectos piloto también han despertado un gran interés en el Living Lab.
Budapest creó su gemelo digital para explorar las ventajas de crear un centro virtual cerca de la estación de tren occidental, bajo cuatro modelos diferentes. Este centro se alimentaría desde un almacén regional y funcionaría como un CUC fijo o como un depósito móvil, en un modelo abierto las 24 horas, los 7 días de la semana, en otro con horario restringido a la mañana y serviría entregas B2B a tiendas de comestibles pequeñas y locales y otras tiendas. El transporte se realizaría mediante camiones de GNL y furgonetas eléctricas, o bien en camiones eléctricos de 16 toneladas y furgonetas eléctricas. Se recopilaron datos de la vida real sobre tiempos, distancias y rutas y se compararon con los resultados de la simulación de gemelos digitales de los diferentes modelos, que también evaluaron varios indicadores clave sociales, económicos y ambientales para cada escenario.
Estos indicadores sugirieron ahorros en tráfico del 60% y en necesidades de estacionamiento y almacenamiento urbano del 76%.
Oslo es una de las ciudades de más rápido crecimiento de Europa y tiene objetivos ambiciosos de reducción de CO2 (95% para 2030). El Living Lab constituyó aquí un impulso hacia la transición de la logística urbana del motor de combustión interna a los vehículos eléctricos y el crowdshipping. El caso evaluado se basó en la distribución de grandes productos de mobiliario de oficina al mercado doméstico.
Los escenarios modelados en el gemelo digital incluyeron entrega a domicilio mediante furgonetas eléctricas directamente desde la tienda; utilizar furgonetas eléctricas para transportar a los clientes desde la tienda hasta el microcentro (en el centro de la ciudad pero cerca de zonas residenciales); utilizar crowdshippers para realizar entregas desde el microcentro hasta el domicilio; y utilizar crowdshippers también para las devoluciones.
Se consideró que los tres primeros escenarios eran exitosos: los indicadores de energía, emisiones y confiabilidad de la entrega fueron todos favorables. Sin embargo, el uso de furgonetas eléctricas se vio obstaculizado por las distancias entre las tiendas y los hogares, y los microcentros son difíciles de asegurar en zonas densamente pobladas.
Finalmente, el “Living Lab” de Oporto estuvo dirigido por MC Sonae, un minorista de alimentos con operaciones de entrega a domicilio y ambiciones de electrificación y un enfoque de Internet Física.
Se exploraron tres escenarios: dos virtualmente en el gemelo digital y uno con información de la "vida real". La primera simulación tuvo como objetivo optimizar las ubicaciones de la red de los puntos de carga y, en consecuencia, las rutas, para una flota de vehículos eléctricos de reparto. En segundo lugar, se simuló el funcionamiento de una tienda específica, entregando pedidos de comida bajo demanda mediante vehículos eléctricos. Finalmente, se realizó una prueba de campo en vivo denominada reprogramación, en la que se utilizaron motocicletas para pequeñas entregas o para resolver problemas.
El gemelo digital pudo demostrar que todos estos enfoques tienen resultados positivos y vale la pena implementarlos a corto y largo plazo.
A pesar de los puntos en común (tres de los seis proyectos involucraron CUCs, por ejemplo), estos Living Labs cubrieron una variedad de enfoques y situaciones para la logística urbana tanto B2B como B2C, al tiempo que encontraron y, en términos generales, superaron desafíos imprevistos únicos. Las ideas específicas incluyen las diversas formas en que se pueden implementar los sistemas de casilleros (y los plazos extendidos que pueden implicar la aprobación y la instalación); cuestiones relacionadas con los pequeños vehículos de reparto eléctricos: disponibilidad de puntos de carga y tiempos de carga, compensaciones entre la agilidad de los vehículos pequeños y las economías de escala; y el potencial del crowdshipping para mejorar la eficiencia de la última milla, frente a obstáculos como tasas de remuneración atractivas pero asequibles y la oposición de los repartidores a desviarse demasiado de su camino. Se descubrió que la importancia de una asociación público-privada temprana y profunda era la piedra angular para implementar con éxito modelos de negocio sostenibles.
Pero quizás el resultado más importante sea la evidencia de que el uso de gemelos digitales para planificar y evaluar alternativas de logística urbana es poderoso y eficaz. El conocimiento, la comprensión y, de hecho, el modelado específico de los gemelos digitales en el marco de LEAD se trasladará ahora a nuevos proyectos como DISCO, en el que también participa ZLC.
Para más información contacte con la Dra. Beatriz Royo, Profesora Asociada del ZLC en [email protected]
