Publicado em: 22 de fevereiro de 2025 / atualização de: 22 de fevereiro de 2025 - Autor: Konrad Wolfenstein
Equipamento Smartes: Dados em tempo real de paletes com uso de inteligência artificial Pal2Rec para análise de dados do sensor Data-original Imagem: Fraunhofer IML / Creative Image: Xpert.Digital
Rastreamento em tempo real: os paletes se tornam fontes digitais de informação
Paletes inteligentes: a transformação de intralogísticas através de dados reais de tempo e tecnologia inteligente
No complexo mundo da logística, onde a eficiência e a transparência decidem decisivamente sobre o sucesso e a competitividade, os paletes desempenham um papel central, embora muitas vezes subestimado. Esses portadores de carga imperceptíveis são a espinha dorsal dos bens globais e movem inúmeras mercadorias através de armazéns, instalações de produção e centros de distribuição todos os dias. Mas seu potencial vai muito além da função de transporte puro. O IML do Fraunhofer Institute for Material Flow and Logistics assumiu as possibilidades ocultas e realizou um estudo de viabilidade como parte do projeto de pesquisa "Pal2Rec" Pal2Rec "-para" Pallet para reconhecimento "-que mudou fundamentalmente o entendimento tradicional dos paletes. O objetivo era ambicioso: provar que os paletes podem fazer mais do que apenas usar cargas. Eles devem "pensar" e fornecer informações valiosas sobre sua jornada logística, as etapas do processo e seus movimentos em tempo real. Os primeiros resultados deste trabalho de pesquisa confirmam impressionantemente essa visão e indicam uma próxima revolução em intralogísticas.
Desafios da indústria de logística
Vivemos em um momento em que o setor de logística está sob enorme pressão para agir com mais eficiência, de maneira mais sustentável e economicamente. A otimização dos processos, a redução dos custos e a minimização dos impactos ambientais tornaram -se desafios centrais. No entanto, um grande problema de muitas empresas é a falta de transparência de seus próprios processos logísticos. Muitas vezes, há um "escuro" em relação aos movimentos reais dos bens, à utilização de recursos e à eficiência das etapas do processo individual. Essa informação ausente inevitavelmente leva a processos ineficientes, custos desnecessários e potencial de otimização perdida. É aqui que o Pal2Rec entra para iluminar essa escuridão.
Sensores inteligentes para paletes
A abordagem inovadora do projeto é equipar paletes com sensores inteligentes. Esses sensores, que podem ser integrados de maneira discreta e robusta nos paletes, registram uma variedade de pontos de dados que são de importância crucial para entender os eventos logísticos. Movimentos em tempo real, gravação precisa de solavancos e vibrações, inclinação e ângulo de inclinação- todas essas informações são registradas sem lacunas e colocadas em um contexto logístico abrangente. Imagine que toda paleta se torna um objeto de "falar" que documenta seu próprio caminho através da cadeia de logística e fornece informações valiosas sobre a eficiência e a qualidade dos processos.
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Inteligência artificial para análise de dados
No entanto, a enorme quantidade de dados gerados por esses paletes inteligentes seria inútil sem uma avaliação inteligente. É aqui que a inteligência artificial (AI) entra em jogo. Os pesquisadores do PAL2REC usaram os dados do sensor coletado para treinar uma IA capaz de identificar padrões de movimento complexos e atribuí -los às atividades correspondentes na logística cotidiana. Seja uma questão de carregar uma paleta com mercadorias, armazenamento no armazém alto, o transporte com uma empilhadeira ou a colheita de artigos - que a AI aprende a identificar e interpretar os perfis de movimento característicos de qualquer atividade. O resultado é um tipo de "perfil de atividade" para cada paleta individual que fornece informações detalhadas sobre suas tarefas, as etapas do processo e seus movimentos.
Vantagens dos dados obtidos
Julian Brandt, gerente de projetos do PAL2Rec e assistente de pesquisa da Fraunhofer IML, enfatiza o enorme valor agregado desses dados: "Os dados fornecem informações valiosas que apoiam as empresas especificamente identificam fraquezas e exploram totalmente o potencial de otimização". Mas as vantagens vão muito além da pura otimização do processo. Uma área de aplicação particularmente promissora é a manutenção prospectiva, também conhecida como "manutenção preditiva". O monitoramento contínuo dos movimentos de paletes e a análise de vibrações e cargas podem ser reconhecidos em um estágio inicial antes mesmo de surgirem. Por exemplo, se uma paleta for repetidamente exposta a inchaços fortes ou mostrar sinais de fadiga material, isso pode ser reconhecido em um bom tempo, a fim de puxar a paleta para fora da circulação e evitar falhas caras ou até acidentes. Essa manutenção para a frente não apenas contribui para aumentar a segurança, mas também reduz significativamente os custos de reparos e compras de substituição.
Seleção de tecnologia de sensor adequada
Outro aspecto importante do projeto Pal2Rec foi a seleção cuidadosa da tecnologia de sensores adequada. Como parte do estudo de viabilidade, os pesquisadores examinaram intensamente quais sensores são mais adequados para essa aplicação exigente. Um resultado surpreendente e gratificante foi que mesmo os modelos de sensores econômicos podem atender aos requisitos em muitos casos. Este é um fator decisivo para ampla aceitação e implementação da tecnologia na indústria. Portanto, as empresas podem não apenas se beneficiar das inúmeras vantagens de paletes inteligentes, mas também podem fazê -lo em uma estrutura economicamente portátil. O investimento em paletes inteligentes promete, portanto, um rápido retorno do investimento por meio de aumentos de eficiência, cortes de custos e melhoria da qualidade do processo.
Parceria e financiamento
O projeto Pal2Rec é um exemplo impressionante de cooperação bem -sucedida entre pesquisa e ciência. Foi realizado como um projeto conjunto com a renomada cadeira para financiamento e equilíbrio (FLW) do Tu Dortmund. O projeto recebeu apoio financeiro como parte da iniciativa de inovação do MFUND do Ministério Federal de Digital e Transporte (BMDV) com um valor de financiamento de cerca de 180.000 euros. Esse financiamento sublinha a importância do projeto para o desenvolvimento adicional do setor de logística e a promoção de inovações digitais na Alemanha. Os resultados anteriores do projeto não são apenas considerados um sucesso completo, mas também servem como um forte incentivo para que os parceiros do projeto se esforcem para a promoção de seguir -up e desenvolver a tecnologia promissora e convertê -la em prática.
Evento final
Em 25 de fevereiro de 2025, para todos que estão interessados no futuro da logística e no potencial de paletes inteligentes. O evento final oficial do Projeto de Pesquisa Pal2Rec ocorre neste dia. As partes interessadas da indústria, ciência e prática são convidadas a participar da apresentação dos resultados do projeto no local e on -line e discutir diretamente com os especialistas do setor. Este evento oferece uma plataforma exclusiva para se informar primeiro -manipular os desenvolvimentos mais recentes na área de paletes inteligentes e estabelecer contatos valiosos.
Mais sobre isso aqui:
Insights detalhados sobre o Projeto PAL2REC: Objetivo, Tecnologia e Vantagens
O Projeto de Pesquisa PAL2REC (Pallet to Reconhecimento) é mais do que apenas um estudo de viabilidade - é uma iniciativa inovadora que tem o potencial de mudar fundamentalmente a logística. No centro do projeto está a visão de tornar os paletes mais inteligentes em logística e transformá -los de portadores de carga passiva em fontes ativas de informação.
Objetivo e conceito: reconhecimento de atividade autônoma para processos de logística inteligentes
O objetivo central do Pal2Rec é examinar como os paletes (euro) podem ser integrados de forma independente e proativa aos processos logísticos pelo reconhecimento de atividades baseadas em sensores. O projeto segue a abordagem de capturar e interpretar com precisão dados de movimento de paletes usando sensores com a ajuda de sensores, sem depender de informações adicionais, caras e elaboradas, como imagens de câmera. A idéia é que a paleta se torne um "informante" e comunique sua condição, sua posição e os processos passados em tempo real.
Tecnologia e implementação: equipamentos de sensores, análise de dados e perfis de atividade baseados em IA e perfis de atividade
Para atingir esse objetivo ambicioso, o Pal2Rec conta com uma combinação dos mais recentes sensores e inteligência artificial. A implementação tecnológica inclui essencialmente as seguintes etapas:
Equipamento de sensores dos paletes
Na primeira etapa, os paletes convencionais - especialmente os paletes do euro que representam o padrão industrial - estão equipados com sensores inteligentes. Esses sensores são capazes de medir uma variedade de quantidades físicas que fornecem informações sobre o movimento e a condição da paleta. Isso normalmente inclui sensores de aceleração, giroscópios, sensores de posição e, se necessário, sensores para gravar temperatura, umidade ou vibrações. Os sensores são integrados à paleta de tal maneira que são robustos em comparação com as condições aproximadas da logística cotidiana e não afetam a funcionalidade da paleta. O fornecimento de energia dos sensores pode ser realizado, por exemplo, por pequenas baterias ou tecnologias de colheita de energia, que ganham energia do movimento ou vibração da paleta.
Uso de IA para interpretação de dados
Os dados coletados pelos sensores são coletados e transferidos continuamente para uma unidade de avaliação central. É aqui que a inteligência artificial entra em jogo. Os dados brutos coletados dos sensores inicialmente não são muito significativos. Somente através do processamento e análise inteligentes com a ajuda da IA, você se torna informações valiosas. A IA é treinada para identificar padrões de movimento complexos e atribuir essas atividades logísticas específicas. O KI está treinando com a ajuda de grandes quantidades de dados do sensor que são registrados em ambientes de logística reais. Através do aprendizado de máquina, a IA aprende a distinguir os perfis de movimento característicos de diferentes atividades, como carregar, descarregar, armazenar, terceirizar, transportar com empilhadeiras, colheitas, etc.
Criação de perfis de atividade
O resultado da análise de dados baseada em IA é a criação de um "perfil de atividade" detalhado para cada paleta individual. Esse perfil documenta com precisão, quais processos logísticos passaram na paleta, quando e onde esses processos ocorreram e quanto tempo levaram. O perfil de atividade contém, portanto, informações valiosas sobre toda a "história de vida" da paleta na cadeia de logística. Essas informações podem ser usadas para uma variedade de aplicações, desde a otimização do processo até o gerenciamento de inventário e 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 uma variedade de vantagens e abre novos campos de aplicação na logística:
Otimização do processo e aumento de eficiência
Através da gravação e análise detalhadas dos movimentos de paletes, as empresas recebem uma visão transparente de seus processos logísticos. Fraquezas, gargalos e ineficiências se tornam visíveis e podem ser remediados de maneira direcionada. Por exemplo, tempos de espera desnecessários, viagens vazias ou rotas de transporte pesado podem ser identificadas e otimizadas. Os dados reais de tempo dos paletes inteligentes permitem um ajuste dinâmico dos processos e uma reação mais flexível a eventos imprevistos. Isso leva a um aumento significativo na eficiência, reduzindo os prazos de entrega e otimizando o fluxo do material.
Manutenção preditiva e redução de tempos de nota
Como já mencionado, o monitoramento contínuo dos movimentos de paletes e a análise de estresse e vibrações permitem a detecção precoce de possíveis danos. Através da manutenção preditiva, as empresas podem tirar paletes da circulação em tempo bom antes que haja falhas, danos a mercadorias ou até acidentes. Isso não apenas reduz os custos de reparos e compras de substituição, mas também minimiza as notas e as interrupções da produção. A manutenção preditiva contribui para a maior disponibilidade dos paletes e uma logística geral mais estável e confiável.
Gerenciamento de inventário aprimorado e armazenamento
Os paletes inteligentes fornecem informações precisas sobre sua localização e conteúdo. Isso permite melhorar o gerenciamento e o armazenamento de inventário. As empresas têm uma visão precisa do paradeiro de suas mercadorias e podem otimizar seu inventário a qualquer momento. A busca por certos paletes ou artigos no armazém é significativamente simplificada e acelerada. O inventário também pode ser mais eficiente pela gravação automática dos movimentos e locais de paletes.
Garantia de qualidade e prevenção de danos
Ao gravar solavancos, vibrações e temperaturas extremas, os paletes inteligentes também podem contribuir para a garantia da qualidade e a prevenção de danos. Se os bens sensíveis forem transportados, os dados do sensor podem fornecer informações sobre se as mercadorias foram tratadas de forma inadequada durante o transporte e podem ter sido danificadas. Isso permite a detecção precoce de danos e o início de medidas adequadas para minimizar os danos.
Eficiência de custos e economia
Embora a implementação de paletes inteligentes exija inicialmente investimentos em sensores e infraestrutura de TI, ela promete alta eficiência de custos e economia a longo prazo. Os custos iniciais de investimento geralmente significativamente significativamente excedem a economia por meio de otimização de processos, manutenção preditiva, gerenciamento de inventário aprimorado e prevenção de danos. Além disso, o estudo de viabilidade do PAL2REC mostrou que os modelos de sensores baratos também podem atender aos requisitos, o que torna a tecnologia atraente para empresas pequenas e médias.
Detecção de atividades baseada em sensores em detalhes: aquisição de dados, avaliação de IA e perfis de atividade
A detecção de atividades baseada no sensor para paletes desenvolvida como parte do projeto PAL2REC é baseada em uma interação sofisticada de sensores, transmissão de dados, inteligência artificial e análise de dados. A seguir, as etapas individuais desse processo são explicadas em mais detalhes:
Equipamento de sensor abrangente para dados de movimento detalhados
O primeiro passo é o equipamento dos paletes com uma variedade de sensores que podem registrar dados de movimento detalhados. Vários tipos de sensores são usados, cada um medindo aspectos específicos do movimento do palete:
Sensores de aceleração
Capture acelerações em três espaços e forneça informações sobre a dinâmica do movimento, como iniciar, frear ou acelerar a paleta.
Giroscópios
Meça as taxas rotativas em torno de três eixos e, portanto, capture a rotação e as rotações da paleta, por exemplo, ao dirigir ou girar com uma empilhadeira.
Sensores de rating (sensores de inclinação)
Determine a orientação da paleta na sala e capture o ângulo de inclinação e inclinação, por exemplo, ao levantar ou definir a paleta.
Opcional: sensores ambientais
Dependendo da aplicação, os sensores também podem ser usados para registrar temperatura, umidade do ar, vibrações ou intensidade da luz, a fim de documentar outras condições ambientais relevantes.
Aquisição de dados contínuos para obter informações completas
Os sensores coletam continuamente dados sobre as atividades e movimentos da paleta. Os dados de medição são registrados e salvos em intervalos de tempo curtos para garantir uma gravação completa de informações sobre todo o processo de logística. A transmissão de dados dos sensores para a unidade de avaliação central pode ser sem fio por meio de tecnologias de rádio como Bluetooth, WLAN ou Banda estreita-IIO (NB-IIO). O NB-IoT é particularmente útil para aplicações em grandes armazéns ou ao ar livre, pois possui uma alcance e eficiência energética.
Avaliação baseada em IA para reconhecimento de padrões e atribuição de atividades
Os dados do sensor coletado são usados para treinar inteligência artificial (AI). Esta IA foi projetada para identificar padrões de movimento complexos e atribuir atividades logísticas específicas. O treinamento de IA é realizado com a ajuda do aprendizado de máquina, especialmente com processos de aprendizado profundo. A IA recebe grandes quantidades de dados do sensor, que são anotados com as atividades logísticas associadas (por exemplo, "carregamento", "armazenamento", "viagem de empilhadeira"). A IA aprende a identificar e generalizar os perfis de movimento característicos de qualquer atividade. Após o treinamento, a IA é capaz de analisar padrões de movimento desconhecidos e reconhecer a atividade logística subjacente com alta precisão.
Criação de perfis de atividade para informações abrangentes do processo
Com base nos dados avaliados e nas atividades reconhecidas, um perfil de atividade detalhado da paleta é criado. Este perfil contém informações sobre vários processos logísticos pelos quais a paleta passou, como:
Carregar e descarregar
Detecção de processos de carregamento e descarga, incluindo carimbos de tempo e duração.
Armazenamento e terceirizado
Identificação dos processos de armazenamento e terceirização no armazém, incluindo o local de armazenamento (se complementado por tecnologias adicionais de localização).
Transporte com empilhadeira
Detecção de viagens de empilhadeira, incluindo uma rota, velocidade e comportamento de direção.
Escolher
Identificação dos processos de escolha, incluindo o artigo comissionado (se combinado com tecnologias adicionais de identificação).
Espere e parado
Gravando tempos de espera e padrões em várias etapas do processo.
Interpretação e análise para otimização do processo
Os padrões e atividades reconhecidos são usados para interpretar e analisar processos logísticos. Os perfis de atividade fornecem às empresas informações valiosas sobre seus processos logísticos e permitem que as fraquezas identifiquem vulnerabilidades em seus processos e identifiquem o potencial de otimização. Por exemplo, as empresas podem analisar quais etapas do processo são particularmente consumidas no tempo, onde há tempos de espera desnecessários ou onde os fluxos de material são ineficientes. Com base nessas descobertas, medidas de otimização de processos direcionadas podem ser iniciadas.
Prova de viabilidade para logística autônoma e transparente
O projeto PAL2REC visa fornecer a prova de viabilidade de que os processos logísticos possam ser interpretados e reproduzíveis pelos dados adicionais do sensor, sem depender de informações externas que o acompanhe, como imagens da câmera ou aquisição de dados manuais. A detecção de atividade autônoma dos paletes inteligentes aumenta significativamente a transparência na cadeia logística. As empresas recebem uma visão abrangente e em tempo real de seus movimentos de mercadorias e podem otimizar seus processos baseados em dados.
Paletes inteligentes como a chave para a logística do futuro
Essa tecnologia inovadora transforma paletes de transportadoras de carga simples em fontes inteligentes de informação na cadeia de logística. Os paletes inteligentes são mais do que apenas uma tendência - eles são a chave para a logística do futuro. Eles permitem a melhor transparência, eficiência e sustentabilidade nos processos logísticos e ajudam a gerenciar os desafios da logística moderna. O projeto Pal2Rec do Fraunhofer IML e do Tu Dortmund lançou uma base importante para a ampla implementação dessa tecnologia promissora e mostra impressionantemente o potencial de paletes inteligentes para revolucionar a intro -marogística. O futuro da logística é inteligente - e os paletes desempenham um papel crucial.
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