Equipamentos inteligentes: Dados em tempo real de paletes com Pal2Rec – uso de inteligência artificial para análise de dados de sensores – Imagem original: Fraunhofer IML / Imagem criativa: Xpert.Digital
Rastreamento em tempo real: Paletes se tornam fontes de informação digitais.
Paletes inteligentes: a transformação da intralogística por meio de dados em tempo real e tecnologia inteligente.
No complexo mundo da logística, onde a eficiência e a transparência são cruciais para o sucesso e a competitividade, os paletes desempenham um papel central, embora muitas vezes subestimado. Esses discretos transportadores de carga são a espinha dorsal dos fluxos globais de mercadorias, movimentando inúmeros itens diariamente por armazéns, instalações de produção e centros de distribuição. Mas seu potencial vai muito além do mero transporte. O Instituto Fraunhofer para Fluxo de Materiais e Logística (IML) explorou essas possibilidades ocultas e, no âmbito do projeto de pesquisa "Pal2Rec" — abreviação de "Pallet to Recognition" (Palete para Reconhecimento) — conduziu um estudo de viabilidade que muda fundamentalmente a compreensão tradicional dos paletes. O objetivo era ambicioso: provar que os paletes podem fazer mais do que apenas transportar cargas. Eles deveriam "pensar" junto com o processo e fornecer informações valiosas sobre sua jornada logística, as etapas pelas quais passam e seus movimentos em tempo real. Os resultados iniciais desta pesquisa confirmam de forma impressionante essa visão e apontam para uma revolução iminente na intralogística.
Desafios da indústria logística
Vivemos em uma época em que o setor de logística está sob enorme pressão para operar de forma cada vez mais eficiente, sustentável e econômica. Otimizar processos, reduzir custos e minimizar o impacto ambiental tornaram-se desafios cruciais. No entanto, um grande problema para muitas empresas é a falta de transparência em suas próprias operações logísticas. Frequentemente, há falta de transparência em relação à movimentação real de mercadorias, à utilização de recursos e à eficiência de cada etapa do processo. Essa falta de informação inevitavelmente leva a processos ineficientes, custos desnecessários e oportunidades de otimização perdidas. É aí que a Pal2Rec entra em cena, para esclarecer essa opacidade.
Sensores inteligentes para paletes
A abordagem inovadora do projeto reside em equipar paletes com sensores inteligentes. Esses sensores, que podem ser integrados de forma discreta e robusta aos paletes, capturam uma infinidade de dados cruciais para a compreensão do processo logístico. Movimentos em tempo real, detecção precisa de choques e vibrações, ângulos de inclinação – todas essas informações são registradas de forma integrada e inseridas em um contexto logístico abrangente. Imagine cada palete se tornando um objeto "falante", documentando sua própria jornada pela cadeia logística e fornecendo informações valiosas sobre a eficiência e a qualidade dos processos.
Adequado para:
Inteligência artificial para análise de dados
O enorme volume de dados gerados por esses paletes inteligentes seria inútil sem uma análise inteligente. É aí que entra a inteligência artificial (IA). Os pesquisadores da Pal2Rec usaram os dados coletados pelos sensores para treinar uma IA capaz de reconhecer padrões de movimento complexos e associá-los às atividades correspondentes na logística do dia a dia. Seja carregando um palete com mercadorias, armazenando-o em um armazém vertical, transportando-o com uma empilhadeira ou separando itens, a IA aprende a identificar e interpretar os perfis de movimento característicos de cada atividade. O resultado é uma espécie de "perfil de atividade" para cada palete individual, fornecendo informações detalhadas sobre suas tarefas, as etapas do processo pelas quais passou e seus movimentos.
Vantagens dos dados obtidos
Julian Brandt, gerente de projeto da Pal2Rec e pesquisador associado do Fraunhofer IML, enfatiza o enorme valor agregado desses dados: "Os dados fornecem informações valiosas que ajudam as empresas a identificar especificamente as fragilidades e a explorar plenamente o potencial de otimização." Mas as vantagens vão muito além da simples otimização de processos. Uma aplicação particularmente promissora é a manutenção preditiva. Ao monitorar continuamente os movimentos dos paletes e analisar vibrações e cargas, é possível detectar danos potenciais precocemente, antes mesmo que ocorram. Por exemplo, se um palete for submetido repetidamente a fortes impactos ou apresentar sinais de fadiga do material, isso pode ser detectado a tempo de retirá-lo de serviço e evitar falhas dispendiosas ou até mesmo acidentes. Essa manutenção preditiva não só contribui para o aumento da segurança, como também reduz significativamente os custos de reparos e substituições.
Seleção da tecnologia de sensores apropriada
Outro aspecto importante do projeto Pal2Rec foi a criteriosa seleção da tecnologia de sensores adequada. Como parte do estudo de viabilidade, os pesquisadores investigaram intensivamente quais sensores seriam mais apropriados para essa aplicação exigente. Um resultado surpreendente e encorajador foi que, em muitos casos, mesmo modelos de sensores com boa relação custo-benefício podem atender aos requisitos. Este é um fator crucial para a ampla aceitação e implementação da tecnologia na indústria. Assim, as empresas podem não apenas se beneficiar das inúmeras vantagens dos paletes inteligentes, mas também fazê-lo dentro de um contexto economicamente viável. Investir em paletes inteligentes, portanto, promete um rápido retorno do investimento por meio do aumento da eficiência, da redução de custos e da melhoria da qualidade do processo.
Parceria e apoio
O projeto Pal2Rec é um exemplo impressionante de colaboração bem-sucedida entre pesquisa e academia. Foi realizado em conjunto com a renomada Cátedra de Manuseio e Armazenagem de Materiais (FLW) da Universidade Técnica de Dortmund. O projeto recebeu apoio financeiro de aproximadamente € 180.000 do Ministério Federal de Assuntos Digitais e Econômicos (BMDV), como parte da iniciativa de inovação mFUND. Esse financiamento reforça a importância do projeto para o desenvolvimento do setor de logística e para a promoção da inovação digital na Alemanha. Os resultados obtidos até o momento não só são considerados um sucesso absoluto, como também servem de forte incentivo para que os parceiros busquem financiamento adicional e continuem a desenvolver e implementar essa tecnologia promissora.
Evento de encerramento
Para todos os interessados no futuro da logística e no potencial dos paletes inteligentes, o dia 25 de fevereiro de 2025 oferece uma excelente oportunidade. Nesse dia, ocorrerá o evento oficial de encerramento do projeto de pesquisa Pal2Rec. Os interessados da indústria, da academia e do setor prático estão cordialmente convidados a participar da apresentação dos resultados do projeto, tanto presencialmente quanto online, e a discuti-los diretamente com especialistas da área. Este evento proporciona uma plataforma única para conhecer em primeira mão os últimos desenvolvimentos no campo dos paletes inteligentes e para estabelecer contatos valiosos.
Mais sobre isso aqui:
Informações detalhadas sobre o projeto Pal2Rec: objetivos, tecnologia e benefícios.
O projeto de pesquisa Pal2Rec (Pallet to Recognition) é mais do que um simples estudo de viabilidade – é uma iniciativa inovadora com potencial para transformar fundamentalmente a logística. No cerne do projeto está a visão de tornar os paletes na logística mais inteligentes e transformá-los de meros transportadores de carga passivos em fontes ativas de informação.
Objetivo e conceito: Reconhecimento autônomo de atividades para processos logísticos inteligentes.
O objetivo central do Pal2Rec é investigar como paletes (europeus) podem ser integrados de forma autônoma e proativa aos processos logísticos por meio da detecção de atividades baseada em sensores. O projeto busca capturar e interpretar de forma inteligente os dados de movimentação dos paletes utilizando sensores, sem depender de informações adicionais, caras e complexas, como imagens de câmeras. A ideia é que o próprio palete se torne o "informante", comunicando seu status, posição e os processos pelos quais passou em tempo real.
Tecnologia e implementação: Equipamentos de sensores, análise de dados com suporte de IA e perfis de atividade.
Para alcançar esse objetivo ambicioso, a Pal2Rec utiliza uma combinação de sensores de última geração e inteligência artificial. A implementação tecnológica compreende essencialmente as seguintes etapas:
Equipamentos de sensores nos paletes
Inicialmente, os paletes convencionais – especialmente os europaletes, que representam o padrão da indústria – são equipados com sensores inteligentes. Esses sensores são capazes de medir uma variedade de grandezas físicas que fornecem informações sobre o movimento e a condição do palete. Normalmente, incluem acelerômetros, giroscópios, sensores de posição e, se necessário, sensores para detectar temperatura, umidade ou vibrações. Os sensores são integrados ao palete de forma robusta o suficiente para suportar as condições adversas da logística diária e não comprometer a funcionalidade do palete. Os sensores podem ser alimentados, por exemplo, por pequenas baterias ou por tecnologias de captação de energia que extraem energia do movimento ou da vibração do palete.
Aplicação de IA para interpretação de dados
Os dados captados pelos sensores são coletados continuamente e transmitidos para uma unidade central de avaliação. É aqui que a inteligência artificial entra em ação. Os dados brutos dos sensores inicialmente não são muito informativos. Somente por meio de processamento e análise inteligentes utilizando IA é que eles se tornam informações valiosas. A IA é treinada para reconhecer padrões de movimento complexos e associá-los a atividades logísticas específicas. Esse treinamento é realizado utilizando grandes quantidades de dados de sensores coletados em ambientes logísticos reais. Por meio do aprendizado de máquina, a IA aprende a distinguir os perfis de movimento característicos de diversas atividades, como carga, descarga, armazenagem, recuperação, transporte com empilhadeira, separação de pedidos e assim por diante.
Criação de perfis de atividade
O resultado da análise de dados com suporte de IA é a criação de um "perfil de atividade" detalhado para cada palete individual. Esse perfil documenta com precisão quais processos logísticos o palete passou, quando e onde esses processos ocorreram e quanto tempo duraram. O perfil de atividade contém, portanto, informações valiosas sobre toda a "história de vida" do palete dentro da cadeia logística. Essas informações podem ser usadas para uma ampla gama de aplicações, desde a otimização de processos e gestão de estoque até a garantia da qualidade.
Vantagens e aplicações: Otimização de processos, manutenção preditiva e eficiência de custos.
A implementação de paletes inteligentes baseados na tecnologia Pal2Rec oferece às empresas inúmeras vantagens e abre novos campos de aplicação na logística:
Otimização de processos e melhoria da eficiência
O rastreamento e a análise detalhados da movimentação de paletes fornecem às empresas uma visão transparente de seus processos logísticos. Pontos fracos, gargalos e ineficiências tornam-se visíveis e podem ser abordados proativamente. Por exemplo, tempos de espera desnecessários, viagens vazias ou rotas de transporte complexas podem ser identificados e otimizados. Os dados em tempo real provenientes de paletes inteligentes permitem ajustes dinâmicos nos processos e uma resposta mais flexível a imprevistos. Isso resulta em um aumento significativo da eficiência, redução dos prazos de entrega e otimização do fluxo de materiais.
Manutenção preditiva e redução do tempo de inatividade
Como mencionado anteriormente, o monitoramento contínuo da movimentação de paletes e a análise de cargas e vibrações permitem a detecção precoce de possíveis danos. A manutenção preditiva possibilita que as empresas retirem paletes de circulação em tempo hábil, antes que ocorram falhas, danos às mercadorias ou mesmo acidentes. Isso não só reduz os custos de reparos e substituições, como também minimiza o tempo de inatividade e as interrupções na produção. Dessa forma, a manutenção preditiva contribui para uma maior disponibilidade de paletes e para um sistema logístico mais estável e confiável como um todo.
Gestão de estoque e armazenagem aprimoradas
Os paletes inteligentes fornecem informações precisas sobre sua localização e conteúdo. Isso permite uma gestão de estoque e armazenagem mais eficiente. As empresas têm uma visão clara da localização de suas mercadorias em todos os momentos e podem otimizar seus níveis de estoque. A busca por paletes ou itens específicos no armazém é significativamente simplificada e acelerada. A contagem de estoque também se torna mais eficiente por meio do registro automático dos movimentos e localizações dos paletes.
Garantia de qualidade e prevenção de danos
Ao detectar impactos, vibrações e temperaturas extremas, os paletes inteligentes também podem contribuir para a garantia da qualidade e a prevenção de danos. No transporte de mercadorias sensíveis, os dados dos sensores podem revelar se as mercadorias foram manuseadas incorretamente durante o transporte e se podem ter sido danificadas. Isso permite a detecção precoce de danos e a implementação de medidas adequadas para minimizá-los.
Eficiência de custos e rentabilidade
Embora a implementação de paletes inteligentes exija inicialmente investimento em sensores e infraestrutura de TI, ela promete alta relação custo-benefício e rentabilidade a longo prazo. As economias obtidas por meio da otimização de processos, manutenção preditiva, melhor gestão de estoque e prevenção de danos geralmente superam em muito os custos iniciais de investimento. Além disso, o estudo de viabilidade da Pal2Rec demonstrou que mesmo modelos de sensores com custo acessível podem atender aos requisitos, tornando a tecnologia atraente também para pequenas e médias empresas (PMEs).
Detecção de atividades baseada em sensores em detalhes: aquisição de dados, análise por IA e perfis de atividade.
O sistema de detecção de atividade em paletes baseado em sensores, desenvolvido no âmbito do projeto Pal2Rec, utiliza uma interação complexa entre sensores, transmissão de dados, inteligência artificial e análise de dados. As etapas individuais desse processo são explicadas com mais detalhes a seguir:
Conjunto completo de sensores para dados de movimento detalhados
O primeiro passo é equipar os paletes com diversos sensores capazes de capturar dados detalhados de movimento. São utilizados vários tipos de sensores, cada um medindo aspectos específicos da movimentação do palete:
Acelerômetros
Eles detectam acelerações em três direções espaciais e fornecem informações sobre a dinâmica do movimento, como partida, frenagem ou aceleração do palete.
Giroscópios
Eles medem as taxas de rotação em torno de três eixos e, assim, registram os movimentos rotativos e as rotações do palete, por exemplo, ao fazer curvas ou virar com uma empilhadeira.
Sensores de posição (sensores de inclinação)
Eles determinam a orientação do palete no espaço e detectam ângulos de inclinação, por exemplo, ao levantar ou colocar o palete no chão.
Opcional: Sensores ambientais
Dependendo da aplicação, sensores adicionais podem ser usados para registrar temperatura, umidade, vibrações ou intensidade da luz, a fim de documentar outras condições ambientais relevantes.
Coleta contínua de dados para informações completas
Os sensores coletam dados continuamente sobre as atividades e movimentações do palete. Os dados de medição são capturados e armazenados em intervalos curtos para garantir a obtenção contínua de informações durante todo o processo logístico. A transmissão de dados dos sensores para a unidade central de avaliação pode ser feita sem fio, por meio de tecnologias de rádio como Bluetooth, WLAN ou Narrowband IoT (NB-IoT). O NB-IoT é particularmente adequado para aplicações em grandes armazéns ou em ambientes externos devido ao seu longo alcance e eficiência energética.
Análise com suporte de IA para reconhecimento de padrões e atribuição de atividades
Os dados coletados pelos sensores são usados para treinar uma inteligência artificial (IA). Essa IA é projetada para reconhecer padrões de movimento complexos e associá-los a atividades logísticas específicas. O treinamento da IA é realizado por meio de aprendizado de máquina, particularmente métodos de aprendizado profundo. Grandes quantidades de dados dos sensores são apresentadas à IA, anotadas com as atividades logísticas correspondentes (por exemplo, "carregamento", "armazenamento", "operação de empilhadeira"). A IA aprende a identificar e generalizar os perfis de movimento característicos de cada atividade. Após o treinamento, a IA é capaz de analisar até mesmo padrões de movimento desconhecidos e reconhecer a atividade logística subjacente com alta precisão.
Criação de perfis de atividades para informações abrangentes sobre o processo.
Com base nos dados avaliados e nas atividades identificadas, é criado um perfil de atividade detalhado do palete. Este perfil contém informações sobre os diversos processos logísticos pelos quais o palete passou, tais como:
Carregamento e descarregamento
Detecção dos processos de carga e descarga, incluindo registro de data e hora e duração.
Armazenamento e recuperação
Identificação dos processos de armazenamento e recuperação no armazém, incluindo a localização do armazenamento (se complementada por tecnologias de localização adicionais).
Transporte com empilhadeira
Detecção de trajetos de empilhadeiras, incluindo distância percorrida, velocidade e comportamento de condução.
separação de pedidos
Identificação das operações de picking, incluindo os itens coletados (se combinada com tecnologias de identificação adicionais).
Espera e impasse
Registro dos tempos de espera e de inatividade em várias etapas do processo.
Interpretação e análise para otimização de processos
Os padrões e atividades identificados são usados para interpretar e analisar os processos logísticos. Os perfis de atividade fornecem às empresas informações valiosas sobre suas operações logísticas, permitindo-lhes identificar pontos fracos e reconhecer o potencial de otimização. Por exemplo, as empresas podem analisar quais etapas do processo são particularmente demoradas, onde ocorrem tempos de espera desnecessários ou onde os fluxos de materiais são ineficientes. Com base nessas constatações, podem ser iniciadas medidas específicas para a otimização do processo.
Prova de conceito para logística autônoma e transparente
O projeto Pal2Rec visa demonstrar que os processos logísticos podem ser interpretados e reproduzidos utilizando dados adicionais de sensores, sem depender de informações externas, como imagens de câmeras ou entrada manual de dados. A detecção autônoma da atividade dos paletes inteligentes aumenta significativamente a transparência na cadeia logística. As empresas obtêm informações abrangentes e em tempo real sobre a movimentação de suas mercadorias e podem otimizar seus processos com base nesses dados.
Paletes inteligentes como a chave para a logística do futuro.
Essa tecnologia inovadora transforma paletes de simples suportes de carga em fontes inteligentes de informação dentro da cadeia logística. Paletes inteligentes são mais do que uma tendência – são a chave para a logística do futuro. Elas possibilitam maior transparência, eficiência e sustentabilidade nos processos logísticos e ajudam a enfrentar os desafios da logística moderna. O projeto Pal2Rec, do Fraunhofer IML e da TU Dortmund, lançou uma base importante para a implementação em larga escala dessa tecnologia promissora e demonstra de forma impressionante o potencial dos paletes inteligentes para revolucionar a intralogística. O futuro da logística é inteligente – e os paletes desempenham um papel crucial nele.
Adequado para:
Seu parceiro global de marketing e desenvolvimento de negócios
☑️ Nosso idioma comercial é inglês ou alemão
☑️ NOVO: Correspondência em seu idioma nacional!
Konrad Wolfenstein
Ficarei feliz em servir você e minha equipe como consultor pessoal.
Você pode entrar em contato comigo preenchendo o formulário de contato ou simplesmente ligando para +49 89 89 674 804 (Munique) . Meu endereço de e-mail é: wolfenstein ∂ xpert.digital
Estou ansioso pelo nosso projeto conjunto.