Logistique des transports basée sur l'IA : comment Krones révolutionne le transport des distributeurs de boissons

Krones, leader mondial du marché bavarois, s'appuie sur l'intelligence artificielle pour une logistique industrielle plus durable

L'industrie des machines pour l'industrie des boissons est confrontée à des mutations technologiques impulsées par l'IA. Le fabricant bavarois Krones, leader mondial du marché basé à Neutraubling, établit de nouvelles normes grâce à une utilisation novatrice de l'intelligence artificielle dans la logistique du transport. Cette technologie pionnière promet non seulement des économies substantielles, mais aussi une réduction significative de l'impact environnemental du transport d'équipements industriels complexes.

Le défi : la gestion des marchandises irrégulières dans la logistique des transports

La fabrication de machines pour l'industrie des boissons présente des défis uniques. Krones AG, société cotée au MDAX et basée à Neutraubling, près de Ratisbonne, produit des systèmes très complexes pour l'ensemble de la chaîne de valeur de l'industrie des boissons. Fondée en 1951 par Hermann Kronseder, l'entreprise conçoit et fabrique des machines pour la production, le remplissage et le conditionnement de boissons en bouteilles PET et en verre, ainsi qu'en canettes.

La gamme de produits est impressionnante : des machines de soufflage-étirage pour bouteilles PET avec des cadences de production de 12 800 à 100 000 bouteilles par heure, aux machines de rinçage, de remplissage et de capsulage rotatives, jusqu’aux équipements complets pour brasseries. Cette diversité de types et de dimensions de machines représente un défi particulier pour le transport : leurs dimensions extrêmement irrégulières nécessitent une planification de transport personnalisée.

Traditionnellement, ces emballages complexes étaient mesurés manuellement, une opération longue et sujette aux erreurs. La précision des mesures est particulièrement difficile à atteindre pour les machines dépassant deux mètres de hauteur, de largeur ou de longueur. Même les plus petites imprécisions peuvent avoir des conséquences coûteuses : les débordements entraînent la nécessité de commander à nouveau des palettes spéciales, ce qui engendre des coûts supplémentaires et des retards tout au long de la chaîne d’approvisionnement.

L'importance d'une mesure précise apparaît clairement lorsque l'on considère que Krones opère à l'échelle mondiale et réalise près de 90 % de son chiffre d'affaires à l'export. Chaque jour, des millions de bouteilles en verre, de canettes et de contenants en PET transitent par les lignes de production Krones. En tant que fournisseur de systèmes, l'entreprise équipe des brasseries, des embouteilleurs de boissons et des producteurs alimentaires du monde entier, aussi bien des machines individuelles que des installations de production complètes.

La solution technologique : levés topographiques 3D assistés par l'IA

La solution à ces défis réside dans l'association novatrice de l'intelligence artificielle et des technologies de mesure de pointe. Krones s'appuie sur un système révolutionnaire qui combine la technologie LiDAR (détection et télémétrie par la lumière) et le traitement des données assisté par l'IA.

Technologie LiDAR : la précision par la lumière

La technologie LiDAR est au cœur du nouveau système de levés topographiques. Cette technologie de télédétection utilise la lumière laser pour mesurer les distances et créer des cartes tridimensionnelles détaillées de l'environnement. Son principe de base repose sur le « temps de vol » : des impulsions laser rapides sont envoyées vers une zone cible, et le temps nécessaire à la lumière réfléchie pour revenir est mesuré.

Chez Krones, les colis sont mesurés numériquement par plusieurs caméras LiDAR, simultanément à la pesée. Ces caméras émettent des impulsions lumineuses et mesurent avec précision le temps de retour de la lumière. On obtient ainsi des images tridimensionnelles synchrones et très précises des colis, prises sous différents angles.

Les avantages de la technologie LiDAR sont impressionnants : elle permet une précision topographique sans précédent et fonctionne même dans des conditions difficiles, comme une faible luminosité. De plus, l’acquisition de données est nettement plus rapide qu’avec les méthodes conventionnelles, ce qui accroît l’efficacité et raccourcit les délais des projets.

Informatique de périphérie : traitement intelligent des données sur site

Un élément clé de la solution Krones est le traitement local des données via l'informatique de périphérie. L'IA de périphérie désigne l'utilisation de l'intelligence artificielle sur des serveurs ou des appareils locaux, par opposition au traitement centralisé dans les centres de données cloud. Cette technologie permet des réponses en temps réel, une protection des données renforcée et une optimisation significative des coûts.

Chez Krones, les données 3D acquises sont traitées directement sur site grâce au calcul en périphérie, sur une plateforme spécialement conçue pour les applications d'IA, ce qui minimise la consommation de données. Cette approche offre plusieurs avantages clés :

Le temps de traitement est considérablement réduit grâce à l'absence de transfert de données vers des serveurs cloud distants. La quantité de données à transférer est minimisée, ce qui diminue les coûts et accroît simultanément l'efficacité du système. De plus, le risque de perte ou de compromission des données est réduit car les données confidentielles ne quittent pas le réseau.

Vision par ordinateur et vision par IA : reconnaissance d’images intelligente

L'association de la technologie LiDAR et de la vision par ordinateur avancée, souvent appelée vision par IA, permet d'atteindre un niveau de reconnaissance d'objets inédit. La vision par ordinateur désigne l'intégration d'informations visuelles à des applications logicielles, tandis que la vision par IA utilise en outre des modèles d'apprentissage automatique personnalisés.

Cette technologie permet de reconnaître et d'évaluer des motifs, des formes et des anomalies complexes dans les données d'image. Utilisée dans le système de mesure Krones, elle repose sur l'entraînement de réseaux neuronaux à l'aide d'un grand nombre d'images afin de reconnaître différents types et configurations de machines et d'en déterminer précisément les dimensions.

La vision par ordinateur est mise en œuvre aussi bien pour les nouveaux systèmes que dans le cadre de la modernisation des systèmes existants, souvent sans interruption de service. Ceci permet une introduction flexible et économique de cette technologie.

avantages économiques et environnementaux

L'introduction de la mesure 3D assistée par l'IA chez Krones apporte des avantages considérables dans de nombreux domaines. Elisabeth Hölzl, responsable des processus logistiques chez Krones, souligne les multiples retombées positives : « Grâce à la technologie de mesure assistée par l'IA, nous pourrons améliorer significativement la précision et la rapidité de nos processus d'emballage. Il en résultera une utilisation optimisée des capacités de transport et des économies substantielles. L'impact environnemental du transport pourra également être réduit. ».

Optimisation des coûts grâce à une sélection précise des palettes

L'un des principaux avantages économiques réside dans l'optimisation du choix des palettes. Des mesures précises effectuées par les machines permettent de sélectionner des palettes parfaitement adaptées au transport. Cette précision élimine les risques de réapprovisionnement liés à des erreurs de mesure, réduisant ainsi les coûts directs et les délais d'approvisionnement.

Les palettes spéciales pour l'ingénierie mécanique peuvent supporter des charges allant jusqu'à 5 000 kilogrammes et sont conçues spécifiquement pour le transport sécurisé de machines, d'équipements et de systèmes lourds. Choisir la palette adaptée permet non seulement de réduire les coûts, mais aussi de garantir la sécurité du transport.

Réduction des efforts de levés topographiques

L'automatisation du processus de mesure réduit considérablement les interventions manuelles. Alors qu'auparavant les employés devaient mesurer chaque machine individuellement, une tâche longue et fastidieuse, cette opération est désormais entièrement automatisée lors de la procédure de pesage standard. Il en résulte une utilisation plus efficace des ressources humaines et une réduction des délais d'expédition.

Réduire les coûts liés aux temps d'arrêt

Les erreurs de mesure peuvent engendrer des coûts importants liés aux temps d'arrêt dans la logistique du transport. Si les machines ne peuvent être transportées correctement en raison de dimensions incorrectes, des coûts surviennent du fait des retards, de la replanification et des éventuelles retouches nécessaires. La mesure assistée par l'IA minimise ces risques grâce à sa haute précision et sa fiabilité.

Empreinte environnementale améliorée

Les avantages environnementaux de cette nouvelle technologie sont particulièrement remarquables. L'optimisation de la planification des transports réduit les trajets à vide et améliore l'utilisation des véhicules. Il en résulte une réduction directe des émissions de CO₂ par unité de machine transportée.

Des études montrent que les algorithmes d'optimisation basés sur l'IA dans la logistique des transports permettent généralement de réaliser des économies de 5 à 15 %. Un trajet local moyen d'un camion transportant cinq tonnes de marchandises sur une distance de 200 kilomètres génère environ 73 kilogrammes de CO₂. Une réduction de 10 kilomètres par trajet correspond à une diminution d'environ 4 kilogrammes de CO₂.

Intégration d'une plateforme d'IA indépendante et multi-sources pour tous les besoins de l'entreprise - Image : Xpert.Digital

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Le rôle de Deutsche Telekom en tant que partenaire technologique

Cette solution de levés topographiques innovante est mise en œuvre en collaboration avec Deutsche Telekom. Klaus Werner, directeur général des clients professionnels chez Telekom Deutschland, souligne l'importance de ce partenariat : « L'IA nous permet de collecter rapidement des données et de les analyser avec flexibilité. Grâce à la capture précise d'objets 3D par vision IA, nous établissons de nouvelles normes de production et de transport pour de nombreux secteurs et démontrons le potentiel des applications d'IA pour une chaîne logistique plus transparente, plus rentable et plus pérenne. ».

Klaus Werner, né en 1968, a pris ses fonctions de directeur général des clients professionnels chez Telekom Deutschland en octobre 2023. Fort de près de 30 ans d'expérience à différents postes de direction au sein du groupe, il apporte une vaste expertise en matière de numérisation et de mise en œuvre de solutions technologiques innovantes.

Deutsche Telekom travaille depuis de nombreuses années avec l'intelligence artificielle et développe, en collaboration avec des partenaires de renom, des solutions pour les particuliers et les entreprises. L'entreprise ambitionne de jouer un rôle de premier plan dans l'utilisation et la fourniture de l'IA au service de la société, de l'économie et de l'entreprise elle-même.

Solutions d'IA sécurisées « Fabriquées en Allemagne »

Deutsche Telekom accorde une importance particulière au développement de solutions d'IA sécurisées et fiables. Les systèmes d'IA sont exploités dans des centres de données allemands et dans le strict respect du Règlement général sur la protection des données (RGPD). Les solutions sont testées conformément aux critères AIC4 (Catalogue des critères de conformité des services cloud d'intelligence artificielle) de l'Office fédéral allemand de la sécurité des systèmes d'information (BSI).

Ces normes de sécurité sont particulièrement importantes car le traitement des données de transport implique souvent des informations sensibles de l'entreprise. La stratégie « IA fabriquée en Allemagne » de Telekom garantit le respect des règles de protection des données et des principes éthiques.

Intégration technique et convivialité

Un facteur clé du succès de la solution Krones réside dans son intégration parfaite aux processus existants. La technologie de levés 3D a été développée comme un composant utilisable qui s'intègre facilement aux processus logistiques établis de Krones et de ses prestataires de services.

Conception modulaire pour une application flexible

Le système de mesure repose sur une conception modulaire permettant l'adaptation à différents types et dimensions de machines. À l'instar d'autres produits Krones, comme la ligne de conditionnement Varioline, capable de traiter plus de 20 combinaisons d'emballage différentes sur une seule machine, cette solution de mesure a également été conçue pour une flexibilité maximale.

La conception modulaire permet d'adapter le système à différentes exigences et de l'étendre au besoin. Ceci est particulièrement important car Krones produit une large gamme de machines, allant des petits appareils spécialisés aux lignes de production complètes.

Traitement en temps réel pour des flux de travail optimisés

La mise en œuvre du calcul en périphérie garantit le traitement et l'analyse immédiats des données d'enquête après leur acquisition. Ceci permet de déterminer instantanément la configuration de transport optimale et de réduire considérablement les délais d'attente lors de l'expédition.

Le traitement en temps réel est particulièrement important dans la production industrielle, où la rapidité des décisions concernant les processus de production et de logistique est essentielle. Le traitement local permet des temps de réponse de quelques millisecondes seulement, assurant ainsi une intégration fluide dans les flux de production automatisés.

Importance intersectorielle et perspectives d'avenir

La solution développée par Krones présente un potentiel d'applications considérable, bien au-delà de l'industrie des boissons. Les difficultés liées au transport de marchandises de formes irrégulières concernent de nombreux secteurs de la construction mécanique et de la production industrielle.

Transférabilité à d'autres secteurs

L'association de la technologie LiDAR, du traitement des données assisté par l'IA et du calcul en périphérie peut être utilisée dans divers secteurs. En particulier dans l'industrie automobile, la construction d'installations industrielles et l'industrie lourde, des solutions similaires pourraient apporter des améliorations significatives à la logistique des transports.

Cette technologie convient également à d'autres applications dans le domaine du contrôle qualité et de l'inspection automatisée. La vision par ordinateur et la vision par intelligence artificielle sont déjà utilisées avec succès dans le secteur manufacturier pour détecter les défauts en temps réel et garantir le respect des normes de qualité.

Tendances de développement dans la logistique assistée par l'IA

Le secteur de la logistique connaît actuellement une transformation profonde grâce à l'intelligence artificielle. Outre la cartographie 3D, les technologies d'IA sont appliquées dans de nombreux autres domaines :

Grâce aux algorithmes d'apprentissage automatique, les prévisions de la demande gagnent en précision, ce qui permet une meilleure optimisation des entrepôts. La planification des itinéraires peut être optimisée par des systèmes d'IA, réduisant ainsi les délais et les coûts de transport. La maintenance prédictive des véhicules de transport et des installations logistiques est assurée par des systèmes d'IA capables d'anticiper les pannes.

Le développement durable comme moteur d'innovation

L'importance des solutions logistiques durables ne cesse de croître. Les entreprises sont soumises à une pression accrue pour réduire leurs émissions de CO₂ et mettre en œuvre des solutions de transport plus respectueuses de l'environnement. L'optimisation de la logistique des transports grâce à l'IA contribue directement à ces objectifs en permettant des gains d'efficacité et en réduisant le gaspillage des ressources.

Des études montrent que le transport ferroviaire de marchandises est déjà l'option logistique la plus respectueuse de l'environnement, émettant moins d'un cinquième des gaz à effet de serre par tonne-kilomètre du transport routier. La planification intelligente des itinéraires et les solutions intermodales permettent de combiner de manière optimale les avantages environnementaux des différents modes de transport.

Défis et solutions

La mise en œuvre de systèmes basés sur l'IA dans la logistique des transports soulève également des défis spécifiques qui doivent être abordés avec soin.

Qualité des données et fiabilité du système

La qualité des décisions prises par l'IA dépend fortement de la qualité des données d'entrée. Pour les levés 3D, les capteurs LiDAR doivent être régulièrement calibrés et entretenus afin de garantir des résultats de mesure précis et constants. Toute contamination ou tout dommage mécanique des capteurs peut entraîner des erreurs de mesure qui affectent l'ensemble du processus de planification des transports.

Pour garantir la fiabilité du système, des systèmes de mesure redondants et des procédures de surveillance continue sont mis en œuvre. À l'instar d'autres applications d'IA de Krones, comme le système Linatronic pour l'inspection des bouteilles vides, qui atteint une fiabilité supérieure à 99,9 %, les normes de qualité les plus strictes sont également appliquées à la technologie de mesure.

Exigences et qualifications du personnel

L'utilisation de technologies d'IA avancées requiert un personnel qualifié pour leur exploitation et leur maintenance. Krones relève ce défi grâce à des programmes de formation complets dispensés à la Krones Academy de Neutraubling. L'Académie propose des formations dans divers domaines technologiques, notamment les technologies de l'information et la manutention.

La formation des employés est un processus continu, compte tenu de l'évolution rapide des technologies d'IA. Krones investit donc constamment dans la qualification de ses collaborateurs afin de garantir la mise en œuvre et l'exploitation réussies des technologies innovantes.

Évolutivité et rentabilité

Le déploiement à grande échelle de systèmes d'IA dans différents lieux et domaines d'application exige une stratégie bien pensée. Krones, groupe international comptant environ 90 filiales et sociétés affiliées à travers le monde, doit veiller à ce que cette technologie puisse être mise en œuvre efficacement sur différents sites.

L'architecture de calcul en périphérie présente des avantages car elle permet une mise en œuvre décentralisée sans dépendre d'infrastructures cloud centralisées. Cela réduit à la fois les coûts de mise en œuvre et les coûts d'exploitation.

Leadership technologique Made in Germany : les systèmes d’IA modulaires conquièrent les marchés industriels mondiaux

L'intégration de la technologie de levés 3D basée sur l'IA chez Krones marque une étape importante dans l'évolution de la logistique industrielle. L'association novatrice de la technologie LiDAR, de l'intelligence artificielle et du calcul en périphérie démontre de façon éloquente comment les technologies modernes peuvent résoudre des problèmes commerciaux concrets tout en contribuant au développement durable.

Cette solution illustre comment les entreprises peuvent accroître leur efficacité, réduire leurs coûts et améliorer leur empreinte environnementale grâce à une utilisation ciblée des technologies d'IA. Le partenariat entre Krones et Deutsche Telekom souligne l'importance des collaborations technologiques dans le développement et la mise en œuvre de solutions innovantes.

Cette évolution ouvre de nouvelles perspectives pour l'avenir de la logistique des transports. Cette technologie a le potentiel de trouver des applications au-delà de l'industrie des boissons, dans d'autres secteurs de la construction mécanique et de l'industrie lourde. Sa conception modulaire et la possibilité de l'adapter aux systèmes existants facilitent son adoption à grande échelle.

L'importance de cette innovation dépasse largement ses avantages économiques immédiats. Elle démontre comment les entreprises allemandes peuvent renforcer leur compétitivité sur les marchés mondiaux grâce au leadership technologique et aux partenariats innovants. Parallèlement, elle contribue de manière significative aux objectifs de développement durable du secteur et illustre comment la numérisation et la protection de l'environnement peuvent être conciliées avec succès.

Avec le développement continu des technologies d'IA et leur intégration croissante dans les processus industriels, l'importance de ces solutions ne cessera de croître. Grâce à sa technologie de levés topographiques assistée par l'IA, Krones a posé les fondements de l'avenir de la logistique des transports intelligents et s'est positionnée comme un chef de file de l'innovation dans le secteur.

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