Публикувано на: 22 февруари 2025 г. / Актуализирано на: 22 февруари 2025 г. – Автор: Konrad Wolfenstein
Интелигентно оборудване: Данни в реално време от палети с Pal2Rec – използване на изкуствен интелект за анализ на данни от сензори – Оригинално изображение: Fraunhofer IML / Креативно изображение: Xpert.Digital
Проследяване в реално време: Палетите се превръщат в цифрови източници на информация
Умни палети: Трансформацията на интралогистиката чрез данни в реално време и интелигентни технологии
В сложния свят на логистиката, където ефективността и прозрачността са от решаващо значение за успеха и конкурентоспособността, палетите играят централна, макар и често подценявана, роля. Тези невзрачни товароносни средства са гръбнакът на глобалните стокови потоци, премествайки безброй артикули ежедневно през складове, производствени съоръжения и дистрибуторски центрове. Но техният потенциал се простира далеч отвъд обикновения транспорт. Институтът Фраунхофер за материален поток и логистика IML е изследвал тези скрити възможности и в рамките на изследователския проект „Pal2Rec“ – съкращение от „Pallet to Recognition“ – е провел проучване за осъществимост, което коренно променя традиционното разбиране за палетите. Целта е била амбициозна: да се докаже, че палетите могат да правят повече от това просто да носят товари. Те трябва да „мислят“ заедно и да предоставят ценна информация за своето логистично пътуване, стъпките на процеса, през които преминават, и движенията си в реално време. Първоначалните резултати от това изследване впечатляващо потвърждават тази визия и сочат към предстояща революция във вътрешнологистиката.
Предизвикателствата на логистичната индустрия
Живеем във време, в което логистичната индустрия е под огромен натиск да работи все по-ефективно, устойчиво и икономично. Оптимизирането на процесите, намаляването на разходите и минимизирането на въздействието върху околната среда се превърнаха в ключови предизвикателства. Основен проблем за много компании обаче е липсата на прозрачност в собствените им логистични операции. Често липсва прозрачност по отношение на действителното движение на стоките, използването на ресурсите и ефективността на отделните стъпки от процеса. Тази липса на информация неизбежно води до неефективни процеси, ненужни разходи и пропуснати възможности за оптимизация. Тук се намесва Pal2Rec, за да хвърли светлина върху тази непрозрачност.
Интелигентни сензори за палети
Иновативният подход на проекта се състои в оборудването на палетите с интелигентни сензори. Тези сензори, които могат да бъдат дискретно и надеждно интегрирани в палетите, улавят множество данни, които са от решаващо значение за разбирането на логистичния процес. Движения в реално време, прецизно откриване на удари и вибрации, ъгли на наклон и наклон – цялата тази информация се записва безпроблемно и се поставя в цялостен логистичен контекст. Представете си, че всеки палет се превръща в „говорещ“ обект, документиращ собственото си пътуване през логистичната верига и предоставящ ценна информация за ефективността и качеството на процесите.
Свързано с това:
Изкуствен интелект за анализ на данни
Огромният обем данни, генерирани от тези интелигентни палети, би бил безполезен без интелигентен анализ. Тук се намесва изкуственият интелект (ИИ). Изследователите от Pal2Rec използваха събраните данни от сензори, за да обучават ИИ, способен да разпознава сложни модели на движение и да ги присвоява на съответните дейности в ежедневната логистика. Независимо дали става въпрос за товарене на палет със стоки, съхранението му във високостелажен склад, транспортирането му с мотокар или бране на артикули – ИИ се научава да идентифицира и интерпретира характерните профили на движение на всяка дейност. Резултатът е един вид „профил на дейността“ за всеки отделен палет, предоставящ подробна информация за неговите задачи, стъпките на процеса, през които е преминал, и неговите движения.
Предимства на получените данни
Джулиан Бранд, ръководител на проекта Pal2Rec и научен сътрудник във Fraunhofer IML, подчертава огромната добавена стойност на тези данни: „Данните предоставят ценна информация, която помага на компаниите да идентифицират целенасочено слабостите и да използват пълноценно потенциала за оптимизация.“ Но предимствата се простират далеч отвъд чистата оптимизация на процесите. Едно особено обещаващо приложение е прогнозната поддръжка. Чрез непрекъснато наблюдение на движенията на палетите и анализ на вибрациите и натоварванията, потенциалните повреди могат да бъдат открити рано, преди дори да са се случили. Например, ако палет е многократно подложен на силни удари или показва признаци на умора на материала, това може да бъде открито навреме, за да се изведе палетът от експлоатация и да се избегнат скъпоструващи повреди или дори инциденти. Тази прогнозна поддръжка не само допринася за повишена безопасност, но и значително намалява разходите за ремонти и подмяна.
Избор на подходяща сензорна технология
Друг важен аспект на проекта Pal2Rec беше внимателният подбор на подходяща сензорна технология. Като част от проучването за осъществимост, изследователите интензивно проучиха кои сензори са най-подходящи за това взискателно приложение. Изненадващ и окуражаващ резултат беше, че дори рентабилни модели сензори могат да отговорят на изискванията в много случаи. Това е решаващ фактор за широкото приемане и внедряване на технологията в индустрията. По този начин компаниите могат не само да се възползват от многобройните предимства на интелигентните палети, но и да го направят в икономически жизнеспособна рамка. Следователно инвестирането в интелигентни палети обещава бърза възвръщаемост на инвестицията чрез повишена ефективност, намаляване на разходите и подобрено качество на процесите.
Партньорство и подкрепа
Проектът Pal2Rec е впечатляващ пример за успешно сътрудничество между научните изследвания и академичните среди. Той е осъществен като съвместен проект с известната катедра „Манипулиране и складиране на материали“ (FLW) към университета TU Dortmund. Проектът получи финансова подкрепа от приблизително 180 000 евро от Федералното министерство на цифровите и икономическите въпроси (BMDV) като част от иновационната инициатива mFUND. Това финансиране подчертава значението на проекта за по-нататъшното развитие на логистичната индустрия и насърчаването на цифровите иновации в Германия. Резултатите от проекта до момента не само се считат за пълен успех, но и служат като силен стимул за партньорите по проекта да търсят последващо финансиране и да доразвият и внедрят тази обещаваща технология.
Заключително събитие
За всеки, който се интересува от бъдещето на логистиката и потенциала на интелигентните палети, 25 февруари 2025 г. предлага отлична възможност. На този ден ще се проведе официалното заключително събитие на изследователския проект Pal2Rec. Заинтересованите от индустрията, академичните среди и практиката са сърдечно поканени да присъстват на представянето на резултатите от проекта, както лично, така и онлайн, и да ги обсъдят директно с експерти от индустрията. Това събитие предоставя уникална платформа за научаване от първа ръка за най-новите разработки в областта на интелигентните палети и за установяване на ценни контакти.
Повече информация тук:
Подробна информация за проекта Pal2Rec: цели, технология и предимства
Изследователският проект Pal2Rec (От палет до разпознаване) е повече от просто проучване за осъществимост – това е иновативна инициатива с потенциал да промени фундаментално логистиката. В основата на проекта е визията за по-интелигентно използване на палетите в логистиката и трансформирането им от пасивни носители на товари в активни източници на информация.
Цел и концепция: Автономно разпознаване на дейности за интелигентни логистични процеси
Централната цел на Pal2Rec е да проучи как (евро)палетите могат да бъдат интегрирани автономно и проактивно в логистичните процеси чрез сензорно-базирано откриване на активност. Проектът следва подхода за прецизно заснемане и интелигентно интерпретиране на данни за движението на палетите с помощта на сензори, без да се разчита на допълнителна, скъпа и сложна съпътстваща информация, като например изображения от камери. Идеята е самият палет да стане „информатор“, съобщавайки за своя статус, позиция и процесите, през които е преминал, в реално време.
Технология и внедряване: Сензорно оборудване, анализ на данни и профили на активност, поддържани от изкуствен интелект
За да постигне тази амбициозна цел, Pal2Rec разчита на комбинация от най-съвременни сензори и изкуствен интелект. Технологичното внедряване по същество включва следните стъпки:
Сензорно оборудване на палетите
В първата стъпка конвенционалните палети – особено европалетите, които представляват индустриалния стандарт – се оборудват с интелигентни сензори. Тези сензори са способни да измерват различни физически величини, които предоставят информация за движението и състоянието на палета. Те обикновено включват акселерометри, жироскопи, сензори за позиция и, ако е необходимо, сензори за откриване на температура, влажност или вибрации. Сензорите са интегрирани в палета по такъв начин, че да са достатъчно здрави, за да издържат на суровите условия на ежедневната логистика и да не нарушават функционалността на палета. Сензорите могат да се захранват например от малки батерии или от технологии за събиране на енергия, които извличат енергия от движението или вибрациите на палета.
Приложение с изкуствен интелект за интерпретация на данни
Данните, заснети от сензорите, се събират непрекъснато и се предават към централно устройство за оценка. Тук се намесва изкуственият интелект. Суровите данни от сензорите първоначално не са много информативни. Едва чрез интелигентна обработка и анализ с помощта на изкуствен интелект те се превръщат в ценна информация. Изкуственият интелект е обучен да разпознава сложни модели на движение и да ги присвоява на специфични логистични дейности. Това обучение се извършва с помощта на големи количества данни от сензори, събрани в реални логистични среди. Чрез машинно обучение, изкуственият интелект се научава да разграничава характерните профили на движение на различни дейности, като товарене, разтоварване, съхранение, извличане, транспортиране с мотокар, комплектоване на поръчки и т.н.
Създаване на профили на дейности
Резултатът от анализа на данни, подкрепен от изкуствен интелект, е създаването на подробен „профил на активността“ за всеки отделен палет. Този профил документира точно през какви логистични процеси е преминал палетът, кога и къде са се случили тези процеси и колко дълго са продължили. По този начин профилът на активността съдържа ценна информация за цялата „история на живота“ на палета в рамките на логистичната верига. Тази информация може да се използва за широк спектър от приложения, от оптимизация на процесите и управление на запасите до осигуряване на качеството.
Предимства и приложения: Оптимизация на процесите, прогнозна поддръжка и ефективност на разходите
Внедряването на интелигентни палети, базирани на технологията Pal2Rec, предлага на компаниите множество предимства и отваря нови области на приложение в логистиката:
Оптимизация на процесите и подобряване на ефективността
Детайлното проследяване и анализ на движенията на палети предоставя на компаниите прозрачна информация за техните логистични процеси. Слабостите, пречките и неефективността стават видими и могат да бъдат отстранени проактивно. Например, ненужни времена на чакане, празни курсове или тромави транспортни маршрути могат да бъдат идентифицирани и оптимизирани. Данните в реално време от интелигентните палети позволяват динамични корекции на процесите и по-гъвкава реакция на непредвидени събития. Това води до значително повишаване на ефективността, намаляване на сроковете за изпълнение и оптимизиран поток от материали.
Прогнозна поддръжка и намаляване на времето за престой
Както бе споменато по-рано, непрекъснатото наблюдение на движенията на палетите и анализът на натоварванията и вибрациите позволяват ранно откриване на потенциални повреди. Прогнозната поддръжка позволява на компаниите своевременно да изваждат палетите от обращение, преди да възникнат повреди, повреда на стоки или дори инциденти. Това не само намалява разходите за ремонти и подмяна, но и минимизира времето за престой и прекъсванията на производството. По този начин прогнозната поддръжка допринася за по-висока наличност на палети и като цяло за по-стабилна и надеждна логистична система.
Подобрено управление на инвентара и складирането
Интелигентните палети предоставят точна информация за тяхното местоположение и съдържание. Това позволява подобрено управление на запасите и складирането. Компаниите имат ясна представа за местонахождението на стоките си по всяко време и могат да оптимизират нивата на запасите си. Търсенето на конкретни палети или артикули в склада е значително опростено и ускорено. Инвентаризацията може да бъде по-ефективна чрез автоматично записване на движенията и местоположенията на палетите.
Осигуряване на качество и предотвратяване на щети
Чрез откриване на удари, вибрации и екстремни температури, интелигентните палети могат също да допринесат за осигуряване на качеството и предотвратяване на щети. При транспортиране на чувствителни стоки, данните от сензорите могат да разкрият дали стоките са били обработвани неправилно по време на транспортиране и е възможно да са били повредени. Това позволява ранно откриване на щети и предприемане на подходящи мерки за минимизиране на щетите.
Ефективност на разходите и рентабилност
Въпреки че внедряването на интелигентни палети първоначално изисква инвестиции в сензори и ИТ инфраструктура, то обещава висока рентабилност и рентабилност в дългосрочен план. Спестяванията, постигнати чрез оптимизация на процесите, прогнозна поддръжка, подобрено управление на запасите и предотвратяване на щети, обикновено далеч надвишават първоначалните инвестиционни разходи. Освен това, проучването за осъществимост на Pal2Rec показа, че дори рентабилни модели сензори могат да отговорят на изискванията, което прави технологията привлекателна и за малките и средни предприятия (МСП).
Детайлно откриване на активност чрез сензори: събиране на данни, анализ с изкуствен интелект и профили на активността
Сензорно базираната система за откриване на активност на палети, разработена в рамките на проекта Pal2Rec, разчита на сложно взаимодействие между сензори, предаване на данни, изкуствен интелект и анализ на данни. Отделните стъпки на този процес са обяснени по-подробно по-долу:
Пълен набор от сензори за подробни данни за движението
Първата стъпка е палетите да бъдат оборудвани с различни сензори, способни да събират подробни данни за движението. Използват се различни видове сензори, всеки от които измерва специфични аспекти на движението на палета:
Акселерометри
Те откриват ускорения в три пространствени посоки и предоставят информация за динамиката на движението, като например стартиране, спиране или ускоряване на палета.
Жироскопи
Те измерват скоростите на въртене около три оси и по този начин записват въртеливите движения и завъртанията на палета, например при завиване или завиване с мотокар.
Сензори за позиция (сензори за наклон)
Те определят ориентацията на палета в пространството и отчитат ъгли на наклон и наклон, например при повдигане или поставяне на палета.
Опционално: Сензори за околната среда
В зависимост от приложението, могат да се използват допълнителни сензори за записване на температура, влажност, вибрации или интензитет на светлината, за да се документират други съответни условия на околната среда.
Непрекъснато събиране на данни за пълна информация
Сензорите непрекъснато събират данни за дейностите и движенията на палета. Данните от измерванията се събират и съхраняват на кратки интервали, за да се осигури безпроблемно събиране на информация през целия логистичен процес. Предаването на данни от сензорите до централното устройство за оценка може да бъде безжично чрез радиотехнологии като Bluetooth, WLAN или Narrowband IoT (NB-IoT). NB-IoT е особено подходящ за приложения в големи складове или на открито поради дългия си обхват и енергийна ефективност.
Анализ, подкрепен от изкуствен интелект, за разпознаване на модели и разпределение на дейности
Събраните сензорни данни се използват за обучение на изкуствен интелект (ИИ). Този ИИ е проектиран да разпознава сложни модели на движение и да ги присвоява на специфични логистични дейности. ИИ се обучава с помощта на машинно обучение, по-специално методи за дълбоко обучение. Големи количества сензорни данни се представят на ИИ, анотирани със съответните логистични дейности (напр. „товарене“, „съхранение“, „работа с мотокар“). ИИ се научава да идентифицира и обобщава характерните профили на движение на всяка дейност. След обучение, ИИ е в състояние да анализира дори неизвестни модели на движение и да разпознава основната логистична дейност с висока точност.
Създаване на профили на дейности за изчерпателна информация за процеса
Въз основа на оценените данни и идентифицираните дейности се създава подробен профил на дейността на палета. Този профил съдържа информация за различни логистични процеси, през които е преминал палетът, като например:
Товарене и разтоварване
Откриване на процеси на зареждане и разреждане, включително времеви отпечатък и продължителност.
Съхранение и извличане
Идентифициране на процесите на съхранение и извличане в склада, включително местоположението на съхранение (ако е допълнено с допълнителни технологии за локализация).
Транспорт с мотокар
Отчитане на пътувания на мотокар, включително изминато разстояние, скорост и поведение при шофиране.
комплектуване на поръчки
Идентифициране на операциите по комплектоване, включително комплектовани артикули (ако е комбинирано с допълнителни технологии за идентификация).
Чакане и застой
Записване на времената за изчакване и престоите в различни етапи на процеса.
Интерпретация и анализ за оптимизация на процесите
Идентифицираните модели и дейности се използват за интерпретиране и анализ на логистичните процеси. Профилите на дейностите предоставят на компаниите ценна информация за техните логистични операции, което им позволява да идентифицират слабости и да разпознаят потенциал за оптимизация. Например, компаниите могат да анализират кои стъпки от процеса са особено времеемки, къде възникват ненужни времена на чакане или къде материалните потоци са неефективни. Въз основа на тези открития могат да се инициират целенасочени мерки за оптимизиране на процесите.
Доказателство за концепция за автономна и прозрачна логистика
Проектът Pal2Rec има за цел да демонстрира, че логистичните процеси могат да бъдат интерпретирани и възпроизведени с помощта на допълнителни сензорни данни, без да се разчита на външна информация, като например изображения от камери или ръчно въвеждане на данни. Автономното откриване на активността на интелигентните палети значително повишава прозрачността в логистичната верига. Компаниите получават цялостна информация в реално време за движението на стоките си и могат да оптимизират процесите си въз основа на тези данни.
Умните палети като ключ към логистиката на бъдещето
Тази иновативна технология трансформира палетите от обикновени товароносители в интелигентни източници на информация в рамките на логистичната верига. Интелигентните палети са повече от просто тенденция – те са ключ към логистиката на бъдещето. Те позволяват подобрена прозрачност, ефективност и устойчивост в логистичните процеси и помагат за справяне с предизвикателствата на съвременната логистика. Проектът Pal2Rec на Fraunhofer IML и TU Dortmund положи важна основа за широкото внедряване на тази обещаваща технология и впечатляващо демонстрира потенциала на интелигентните палети да революционизират интралогистиката. Бъдещето на логистиката е интелигентно – и палетите играят ключова роля в него.
Свързано с това:
- По-нататъшното развитие и реоптимизация на складовата логистика: складове, автоматизация, роботика и изкуствен интелект за нова ера на ефективност
- Буферно съхранение 4.0 за логистика на хладилни и пресни храни: Хладни, интелигентни, автоматизирани – управлявани от изкуствен интелект палетни складове и решения за високи стелажи
Вашият глобален партньор по маркетинг и бизнес развитие
☑️ Нашият бизнес език е английски или немски
☑️ НОВО: Кореспонденция на родния ви език!
Konrad Wolfenstein
Аз и моят екип с удоволствие ще бъдем на ваше разположение като ваш личен съветник.
Можете да се свържете с мен, като попълните формата за контакт тук или просто ми се обадите на +49 89 89 674 804 ( Мюнхен) . Моят имейл адрес е: [email protected]
Очаквам с нетърпение нашия съвместен проект.