Automaation nykytila ja tulevaisuus Suomen konttisatamissa

Abstract

Teollisuus 4.0:n aikakaudella digitalisaation ja teknologisen kehityksen seurauksena automaatioteknologioiden hyödyntäminen on noussut keskeiseen rooliin konttisatamissa. Akateeminen tutkimus aihealueesta painottuu pääasiassa maailman suurimpiin, älykkäisiin konttisatamiin, ja niissä hyödynnettäviin automaatioteknologioihin eikä automaation hyödyntämisestä Suomen konttisatamien kaltaisissa pienemmissä konttisatamissa ole vielä kattavasti tutkimusta. Tämä pro gradu -tutkielma tarkasteleekin, missä määrin automaatioteknologioita hyödynnetään tällä hetkellä Suomen konttisatamissa, ja millaisia ovat potentiaaliset tulevaisuuden automaatioinvestoinnit. Tutkielma selvittää lisäksi automaation mahdollisuuksia ja haasteita sekä tunnistaa tekijöitä, jotka voivat estää automaatioteknologioiden laajamittaisen käyttöönoton pienissä konttisatamissa. Tutkielma pyrkii vastaamaan empiiristen tutkimusmenetelmien avulla päätutkimuskysymykseen: Miten automaatiota voidaan hyödyntää Suomen konttisatamissa tulevaisuudessa?

Tutkimuksen teoreettinen viitekehys perustuu konttiterminaalin toimintaperiaatteen syvälliseen ymmärtämiseen sekä neljännen teollisen vallankumouksen älykkäisiin teknologioihin, kuten tekoälyyn, koneoppimiseen ja IoT:hen, jotka toimivat merkittävinä konttisatamissa hyödynnettävien automaatioteknologioiden mahdollistajina. Tutkimus on toteutettu kvalitatiivisena eli laadullisena tutkimuksena ja tutkimuksen empiirinen aineisto on kerätty puolistrukturoitujen asiantuntijahaastattelujen avulla. Haastateltaviksi on valittu Suomen konttisatamien keskeisiä sidosryhmiä, kuten satamayhtiöitä ja -operaattoreita. Empiirisen tutkimusaineiston analysoinnissa on hyödynnetty laajasti teemoittelua ja tyypittelyä. Näiden empiirisen aineiston analysointimenetelmien avulla on kyetty muodostamaan perusteellinen ymmärrys Suomen konttisatamien automaation nykytilasta ja tulevaisuuden kehityksestä sekä vastaamaan kattavasti päätutkimuskysymykseen sekä siitä johdettuihin neljään alatutkimuskysymykseen.

Automaatioteknologioita hyödynnetään älykkäissä satamissa maailmalla laajasti eri terminaalitoiminnoissa aina porteilta satamalaiturille asti. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että Suomen konttisatamien automaation kehitys on kuitenkin ollut toistaiseksi maltillista ja pääasiassa vain porttitoiminnot on laajemmin automatisoitu. Tämän lisäksi pientä automaatiota on havaittavissa myös lastinkäsittelylaitteissa. Nykyisen automaation merkittävimpinä ajureina ovat toimineet kustannussäästöt henkilöstökustannuksissa sekä alueiden käytön tehostaminen. Vaikka automaation hyödyntämisen taso on Suomessa alhainen, satamaoperaattorit tunnistavat tarpeen automaatioinvestoinneille ja automaation kehitys on niin ikään menossa oikeaan suuntaan. Potentiaalisia automaatioteknologioiden implementoinnin avulla saavutettavia hyötyjä ovat operatiivisen tehokkuuden ja tuottavuuden parantaminen, kustannusten alentaminen, ympäristöystävällisyyden edistäminen sekä turvallisuuden ja turvatoimien lisääminen.

Tutkimus tuo kattavasti esille myös keskeiset tekijät, jotka aiheuttavat haasteita automaatioinvestointien toteuttamiselle tai jopa estävät automaatioteknologioiden käyttöönoton. Automaation laajamittaista käyttöönottoa rajoittavat etenkin satamien pienet konttivolyymit, korkeat alkuinvestointikustannukset sekä pohjoisen alueen tyypilliset sääolosuhteet, kuten lumiset talvet ja suuret lämpötilanvaihtelut. Siitä huolimatta, että tämän tutkimuksen kohteena olivat Suomen konttisatamat, ovat tutkimustulokset yleistettävissä myös muihin, etenkin Itämeren alueella toimiviin, kooltaan pieniin konttisatamiin, joiden toimintaperiaate ja konttisatamille tyypilliset ominaisuudet ovat hyvin samankaltaisia kuin Suomen konttisatamilla.