Equipaggiamento intelligente: dati in tempo reale di pallet con Pal2Rec-uso dell&#39;intelligenza artificiale per l&#39;analisi dei dati dei dati del sensore

Pubblicato il 22 febbraio 2025 / Aggiornamento dal: 22 febbraio 2025 - Autore: Konrad Wolfenstein

Attrezzatura Smartes: dati in tempo reale di pallet con Pal2Rec-uso dell'intelligenza artificiale per l'analisi dei dati dell'immagine originale dei dati del sensore: Fraunhofer IML / Immagine creativa: Xpert.Digital

Tracciamento in tempo reale: i pallet diventano fonti digitali di informazione

Pallet intelligenti: la trasformazione di intralogistica attraverso dati reali e tecnologia intelligente

Nel complesso mondo della logistica, in cui l'efficienza e la trasparenza decidono decisamente il successo e la competitività, i pallet svolgono un ruolo centrale, sebbene spesso sottovalutato. Questi vettori di carico poco appariscenti sono la spina dorsale delle merci globali e si muovono ogni giorno innumerevoli beni attraverso magazzini, impianti di produzione e centri di distribuzione. Ma il loro potenziale va ben oltre la pura funzione di trasporto. Il Fraunhofer Institute for Material Flow and Logistics IML ha affrontato le possibilità nascoste e ha condotto uno studio di fattibilità nell'ambito del progetto di ricerca "Pal2rec" "Pal2rec" -Per "pallet al riconoscimento"-che ha cambiato fondamentalmente la comprensione tradizionale dei pallet. L'obiettivo era ambizioso: dimostrare che i pallet possono fare di più che indossare carichi. Dovrebbero "pensare" e fornire preziose informazioni sul loro viaggio logistico, sui passi del processo e sui loro movimenti in tempo reale. I primi risultati di questo lavoro di ricerca confermano in modo impressionante questa visione e indicano una rivoluzione imminente in intralogistica.

Sfide del settore logistico

Viviamo in un momento in cui l'industria logistica è sotto pressione enorme per agire in modo più efficiente, sostenibile ed economico. L'ottimizzazione dei processi, la riduzione dei costi e la minimizzazione degli impatti ambientali sono diventate sfide centrali. Tuttavia, un grave problema di molte aziende è la mancanza di trasparenza dei propri processi logistici. Esiste spesso un "oscuro" in relazione ai movimenti effettivi delle merci, all'utilizzo delle risorse e all'efficienza delle fasi di processo individuali. Questa informazione mancante porta inevitabilmente a processi inefficienti, costi inutili e potenziale di ottimizzazione mancato. È qui che arriva Pal2rec per illuminare questa oscurità.

Sensori intelligenti per pallet

L'approccio innovativo del progetto è quello di equipaggiare i pallet con sensori intelligenti. Questi sensori, che possono essere integrati in modo poco appariscente e robusto nei pallet, registrano una varietà di punti dati di fondamentale importanza per comprendere gli eventi logistici. Movimenti in tempo reale, registrazione precisa di dossi e vibrazioni, inclinazione e angolo di inclinazione: tutte queste informazioni sono registrate senza lacune e collocate in un contesto logistico completo. Immagina che ogni palette diventi un oggetto "parlante" che documenta la propria strada attraverso la catena logistica e fornisce preziose informazioni sull'efficienza e sulla qualità dei processi.

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Intelligenza artificiale per l'analisi dei dati

Tuttavia, la pura quantità di dati generati da questi pallet intelligenti sarebbe inutile senza una valutazione intelligente. È qui che entra in gioco l'intelligenza artificiale (AI). I ricercatori di Pal2rec hanno utilizzato i dati del sensore raccolti per addestrare un'intelligenza artificiale in grado di identificare modelli di movimento complessi e per assegnarli alle attività corrispondenti nella logistica quotidiana. Che si tratti di caricare una tavolozza con merci, stoccaggio nel magazzino alto -bay, trasporto con un carrello elevatore o la raccolta di articoli - che AI impara a identificare e interpretare i profili di movimento caratteristici di qualsiasi attività. Il risultato è una sorta di "profilo di attività" per ogni singola tavolozza che fornisce informazioni dettagliate sulle attività, sui passaggi del processo e sui movimenti.

Vantaggi dei dati ottenuti

Julian Brandt, project manager di Pal2rec e assistente di ricerca presso Fraunhofer IML, sottolinea l'enorme valore aggiunto di questi dati: "I dati forniscono preziose informazioni che supportano le aziende in particolare identificano i punti deboli e sfruttano pienamente il potenziale di ottimizzazione". Ma i vantaggi vanno ben oltre l'ottimizzazione del processo pura. Un'area di applicazione particolarmente promettente è la manutenzione in avanti, nota anche come "manutenzione predittiva". Il monitoraggio continuo dei movimenti del pallet e l'analisi delle vibrazioni e dei carichi possono essere riconosciuti in una fase iniziale prima ancora che si presentassero. Ad esempio, se una tavolozza viene ripetutamente esposta a dossi forti o mostra segni di affaticamento del materiale, questo può essere riconosciuto in tempo utile per estrarre la tavolozza dalla circolazione e per evitare costosi guasti o persino incidenti. Questa manutenzione in avanti non solo contribuisce ad aumentare la sicurezza, ma riduce anche significativamente i costi per le riparazioni e gli appalti di sostituzione.

Selezione della tecnologia dei sensori adeguata

Un altro aspetto importante del progetto Pal2Rec è stata l'attenta selezione della tecnologia dei sensori adeguata. Come parte dello studio di fattibilità, i ricercatori hanno esaminato intensamente quali sensori sono più adatti a questa applicazione impegnativa. Un risultato sorprendente e gratificante è stato che anche i modelli di sensori economici possono soddisfare i requisiti in molti casi. Questo è un fattore decisivo per un'ampia accettazione e implementazione della tecnologia nell'industria. Le aziende possono quindi non solo beneficiare dei numerosi vantaggi dei pallet intelligenti, ma possono anche farlo in un quadro economicamente portatile. L'investimento in pallet intelligenti promette quindi un rapido ritorno sugli investimenti attraverso aumenti di efficienza, tagli ai costi e migliore qualità del processo.

Partnership e finanziamenti

Il progetto Pal2Rec è un impressionante esempio di cooperazione di successo tra ricerca e scienza. È stato realizzato come progetto congiunto con la rinomata sedia per il finanziamento e l'equilibrio (FLW) del Tu Dortmund. Il progetto ha ricevuto supporto finanziario nell'ambito della MFUND Innovation Initiative dal Ministero federale del digitale e dei trasporti (BMDV) con un importo di finanziamento di circa 180.000 euro. Questo finanziamento sottolinea l'importanza del progetto per l'ulteriore sviluppo dell'industria logistica e la promozione delle innovazioni digitali in Germania. I risultati precedenti del progetto non sono solo considerati un completo successo, ma fungono anche da forte incentivo per i partner del progetto a lottare per la promozione di follow -up e per sviluppare la tecnologia promettente e convertirla in pratica.

Evento finale

Il 25 febbraio 2025, per tutti coloro che sono interessati al futuro della logistica e al potenziale dei pallet intelligenti. L'evento finale ufficiale del progetto di ricerca Pal2Rec si svolge in questo giorno. Le parti interessate del settore, della scienza e della pratica sono invitate a prendere parte alla presentazione dei risultati del progetto sia in loco che online e a discutere direttamente con gli esperti del settore. Questo evento offre una piattaforma unica per informarti prima degli ultimi sviluppi nell'area dei pallet intelligenti e per stabilire contatti preziosi.

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Approfondimenti dettagliati nel progetto PAL2Rec: obiettivo, tecnologia e vantaggi

Il progetto di ricerca Pal2rec (pallet al riconoscimento) è più di uno studio di fattibilità: è un'iniziativa innovativa che ha il potenziale per cambiare fondamentalmente la logistica. Al centro del progetto c'è la visione di rendere i pallet più intelligenti nella logistica e trasformarli da vettori di carico passivo in fonti di informazione attive.

Obiettivo e concetto: riconoscimento dell'attività autonoma per i processi logistici intelligenti

L'obiettivo centrale di Pal2rec è di esaminare come i pallet (Euro) possano essere integrati in modo indipendente e proattivo nei processi logistici dal riconoscimento delle attività basate sui sensori. Il progetto segue l'approccio per l'acquisizione e l'interpretazione dei dati di movimento dei pallet che utilizzano sensori con l'aiuto dei sensori, senza dipendere da informazioni di accompagnamento aggiuntive, costose ed elaborate come le immagini della fotocamera. L'idea è che la tavolozza stessa diventi un "informatore" e comunica la sua condizione, la sua posizione e i processi passati in tempo reale.

Tecnologia e implementazione: apparecchiature per sensori, analisi dei dati basati sull'intelligenza artificiale e profili di attività

Al fine di raggiungere questo obiettivo ambizioso, Pal2rec si basa su una combinazione degli ultimi sensori e intelligenza artificiale. L'implementazione tecnologica include essenzialmente i seguenti passaggi:

Attrezzatura del sensore dei pallet

Nel primo passo, i pallet convenzionali - in particolare i pallet euro che rappresentano lo standard industriale - sono dotati di sensori intelligenti. Questi sensori sono in grado di misurare una varietà di quantità fisiche che forniscono informazioni sul movimento e sulle condizioni della tavolozza. Ciò include in genere sensori di accelerazione, giroscopi, sensori di posizione e, se necessario, sensori per la registrazione della temperatura, dell'umidità o delle vibrazioni. I sensori sono integrati nella tavolozza in modo tale da essere robusti rispetto alle condizioni approssimative nella logistica quotidiana e non influiscono sulla funzionalità della tavolozza. L'approvvigionamento energetico dei sensori può essere effettuato, ad esempio da piccole batterie o tecnologie di raccolta di energia, che guadagnano energia dal movimento o dalle vibrazioni della tavolozza.

AI Utilizzare per l'interpretazione dei dati

I dati raccolti dai sensori vengono continuamente raccolti e trasferiti in un'unità di valutazione centrale. È qui che entra in gioco l'intelligenza artificiale. I dati grezzi raccolti dei sensori inizialmente non sono molto significativi. Solo attraverso l'elaborazione e l'analisi intelligenti con l'aiuto dell'IA diventa informazioni preziose. L'intelligenza artificiale è addestrata per identificare modelli di movimento complessi e assegnare queste attività logistiche specifiche. Il KI si sta allenando con l'aiuto di grandi quantità di dati sui sensori registrati in ambienti logistici reali. Attraverso l'apprendimento automatico, l'IA impara a distinguere i profili di movimento caratteristici di diverse attività come caricamento, scarico, conservazione, outsourcing, trasporto con carrelli elevatori, raccolta, ecc.

Creazione di profili di attività

Il risultato dell'analisi dei dati basati sull'intelligenza artificiale è la creazione di un "profilo di attività" dettagliato per ogni singola tavolozza. Questo profilo documenta con precisione, quali processi logistici hanno superato la tavolozza, quando e dove sono avvenuti questi processi e per quanto tempo hanno impiegato. Il profilo dell'attività contiene quindi preziose informazioni sull'intera "storia della vita" della tavolozza nella catena logistica. Queste informazioni possono essere utilizzate per una varietà di applicazioni, dall'ottimizzazione del processo alla gestione dell'inventario alla garanzia della qualità.

Vantaggi e applicazioni: ottimizzazione del processo, manutenzione predittiva ed efficienza dei costi

L'implementazione di pallet intelligenti basati sulla tecnologia PAL2REC offre alle aziende una varietà di vantaggi e apre nuovi campi di applicazione in logistica:

Ottimizzazione del processo e aumento dell'efficienza

Attraverso la registrazione dettagliata e l'analisi dei movimenti del pallet, le aziende ricevono una visione trasparente dei loro processi logistici. Le debolezze, i colli di bottiglia e le inefficienze diventano visibili e possono essere risolti in modo mirato. Ad esempio, sono stati identificati e ottimizzati tempi di attesa inutili, viaggi vuoti o percorsi di trasporto ingombranti. I dati reali dei pallet intelligenti consentono una regolazione dinamica dei processi e una reazione più flessibile a eventi imprevisti. Ciò porta ad un aumento significativo dell'efficienza, riducendo i tempi di consegna e ottimizzando il flusso del materiale.

Manutenzione predittiva e riduzione dei tempi morti

Come già accennato, il monitoraggio continuo dei movimenti del pallet e l'analisi dello stress e delle vibrazioni consentono una rilevazione precoce di potenziali danni. Attraverso la manutenzione predittiva, le aziende possono estrarre i pallet dalla circolazione in tempo utile prima che ci siano guasti, danni alle merci o persino incidenti. Ciò non solo riduce i costi per le riparazioni e gli appalti di sostituzione, ma minimizza anche i tempi di inattività e le interruzioni della produzione. La manutenzione predittiva contribuisce quindi alla maggiore disponibilità dei pallet e a una logistica complessivamente più stabile e più affidabile.

Miglioramento della gestione dell'inventario e del deposito

I pallet intelligenti forniscono informazioni precise sulla tua posizione e contenuto. Ciò consente una migliore gestione dell'inventario e deposito. Le aziende hanno una panoramica precisa della posizione della loro merce e possono ottimizzare il loro inventario in qualsiasi momento. La ricerca di determinati pallet o articoli nel magazzino è significativamente semplificata e accelerata. L'inventario può anche essere reso più efficiente registrando automatici i movimenti e le posizioni dei pallet.

Assicurazione della qualità e prevenzione dei danni

Registrando dossi, vibrazioni e temperature estreme, i pallet intelligenti possono anche contribuire alla garanzia della qualità e alla prevenzione dei danni. Se vengono trasportate merci sensibili, i dati del sensore possono fornire informazioni sul fatto che le merci siano state trattate in modo improprio durante il trasporto e potrebbero essere state danneggiate. Ciò consente il rilevamento precoce dei danni e l'inizio di misure adeguate per ridurre al minimo i danni.

Efficienza dei costi ed economia

Sebbene l'implementazione di pallet intelligenti inizialmente richieda investimenti in sensori e infrastrutture IT, promette un'elevata efficienza dei costi e l'economia a lungo termine. I costi di investimento iniziali generalmente significativamente significativamente superano significativamente i risparmi attraverso l'ottimizzazione del processo, la manutenzione predittiva, la migliore gestione delle scorte e la prevenzione dei danni. Inoltre, lo studio di fattibilità di Pal2Rec ha dimostrato che anche i modelli di sensori economici possono soddisfare i requisiti, il che rende la tecnologia attraente per le piccole e medie imprese.

Rilevazione delle attività basate sul sensore in dettaglio: acquisizione dei dati, valutazione dell'IA e profili di attività

Il rilevamento delle attività basato su sensori per i pallet sviluppati nell'ambito del progetto PAL2REC si basa su un'interazione sofisticata di sensori, trasmissione di dati, intelligenza artificiale e analisi dei dati. Di seguito, i singoli passaggi di questo processo sono spiegati in modo più dettagliato:

Apparecchiature di sensore complete per dati di movimento dettagliati

Il primo passo è l'apparecchiatura dei pallet con una varietà di sensori che possono registrare dati di movimento dettagliati. Vengono utilizzati vari tipi di sensori, ciascuno misura gli aspetti specifici del movimento del pallet:

Sensori di accelerazione

Acquisisci accelerazioni in tre spazi e fornisci informazioni sulle dinamiche del movimento, come l'avvio, la frenata o l'accelerazione della tavolozza.

Giroscopi

Misurare le velocità rotanti intorno a tre assi e quindi catturare la rotazione e le rotazioni della tavolozza, ad esempio quando si guida o si gira con un carrello elevatore.

Sensori di leting (sensori di inclinazione)

Determina l'orientamento della tavolozza nella stanza e catturare l'inclinazione e l'angolo di inclinazione, ad esempio quando si solleva o si impostano la tavolozza.

Opzionale: sensori ambientali

A seconda dell'applicazione, i sensori possono anche essere utilizzati per registrare la temperatura, l'umidità dell'aria, le vibrazioni o l'intensità della luce al fine di documentare ulteriori condizioni ambientali pertinenti.

Acquisizione continua di dati per informazioni complete

I sensori raccolgono continuamente dati sulle attività e sui movimenti della tavolozza. I dati di misurazione vengono registrati e salvati a breve intervalli di tempo per garantire una registrazione completa di informazioni sull'intero processo logistico. La trasmissione dei dati dai sensori all'unità di valutazione centrale può essere in modalità wireless tramite tecnologie radio come Bluetooth, WLAN o stretta banda (NB-IOT). NB-IOT è particolarmente utile per le applicazioni in grandi magazzini o all'aperto, in quanto ha una gamma elevata ed efficienza energetica.

Valutazione basata sull'intelligenza artificiale per il riconoscimento dei pattern e l'assegnazione delle attività

I dati del sensore raccolti vengono utilizzati per formare l'intelligenza artificiale (AI). Questa intelligenza artificiale è progettata per identificare schemi di movimento complessi e assegnare loro attività logistiche specifiche. La formazione AI viene effettuata con l'aiuto dell'apprendimento automatico, in particolare con i processi di apprendimento profondo. All'intelligenza artificiale sono presentate grandi quantità di dati del sensore, che sono annotati con le attività logistiche associate (ad esempio "caricamento", "archiviazione", "viaggio del carrello elevatore"). L'IA impara a identificare e generalizzare i profili di movimento caratteristici di qualsiasi attività. Dopo l'allenamento, l'IA è in grado di analizzare i modelli di movimento sconosciuti e di riconoscere l'attività logistica sottostante con elevata precisione.

Creazione di profili di attività per informazioni complete sul processo

Sulla base dei dati valutati e delle attività riconosciute, viene creato un profilo di attività dettagliato della tavolozza. Questo profilo contiene informazioni su vari processi logistici che la tavolozza ha attraversato, come ad esempio:

Carica e scarica

Rilevamento dei processi di caricamento e scarico, compresi timestamp e durata.

Archiviazione e outsourcing

Identificazione dei processi di archiviazione e outsourcing nel magazzino, compresa la posizione di archiviazione (se integrata da ulteriori tecnologie di localizzazione).

Trasporto con carrello elevatore

Rilevamento di viaggi per carrelli elevatori, tra cui un percorso, velocità e comportamento di guida.

Raccolta

Identificazione dei processi di raccolta, incluso l'articolo commissionato (se combinato con ulteriori tecnologie di identificazione).

Aspetta e fermo

Registrazione di tempi di attesa e standard in vari passaggi del processo.

Interpretazione e analisi per l'ottimizzazione del processo

I modelli e le attività riconosciuti vengono utilizzati per interpretare e analizzare i processi logistici. I profili di attività forniscono alle aziende preziose approfondimenti sui loro processi logistici e consentono ai punti deboli di identificare le vulnerabilità nei loro processi e di identificare il potenziale di ottimizzazione. Ad esempio, le aziende possono analizzare quali fasi di processo sono in particolare il tempo, dove vi sono tempi di attesa non necessari o in cui i flussi di materiale sono inefficienti. Sulla base di questi risultati, è possibile iniziare misure di ottimizzazione del processo mirato.

Prova della fattibilità per la logistica autonoma e trasparente

Il progetto Pal2Rec mira a fornire la prova della fattibilità che i processi logistici possano essere interpretati e riproducibili dai dati aggiuntivi del sensore, senza dipendere da informazioni di accompagnamento esterne come immagini della fotocamera o acquisizione manuale dei dati. Il rilevamento autonomo dell'attività dei pallet intelligenti aumenta significativamente la trasparenza nella catena logistica. Le aziende ricevono una visione completa e in tempo reale sui loro movimenti delle merci e possono ottimizzare i loro processi basati sui dati.

Pallet intelligenti come chiave per la logistica del futuro

Questa tecnologia innovativa trasforma i pallet da semplici vettori di addebito in fonti di informazioni intelligenti nella catena logistica. I pallet intelligenti sono più di una semplice tendenza: sono una chiave per la logistica del futuro. Consentono una migliore trasparenza, efficienza e sostenibilità nei processi logistici e aiutano a gestire le sfide della logistica moderna. Il progetto Pal2Rec di Fraunhofer IML e TU Dortmund hanno gettato una base importante per l'ampia attuazione di questa promettente tecnologia e mostra in modo impressionante il potenziale di pallet intelligenti per la rivoluzionamento della intralogistica. Il futuro della logistica è intelligente e i pallet svolgono un ruolo cruciale.

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