Розумне обладнання: дані з піддонів у режимі реального часу за допомогою Pal2Rec – використання штучного інтелекту для аналізу даних датчиків – Оригінальне зображення: Fraunhofer IML / Креативне зображення: Xpert.Digital
Відстеження в режимі реального часу: піддони стають цифровими джерелами інформації
Розумні піддони: трансформація інтралогістики завдяки даним у режимі реального часу та інтелектуальним технологіям
У складному світі логістики, де ефективність та прозорість мають вирішальне значення для успіху та конкурентоспроможності, піддони відіграють центральну, хоча й часто недооцінену, роль. Ці невибагливі вантажоперевізники є основою світових товарних потоків, щодня переміщуючи незліченну кількість товарів через склади, виробничі потужності та розподільчі центри. Але їхній потенціал виходить далеко за рамки простого транспортування. Інститут матеріальних потоків та логістики Фраунгофера IML дослідив ці приховані можливості та в рамках дослідницького проекту «Pal2Rec» – скорочення від «Pallet to Recognition» – провів техніко-економічне обґрунтування, яке докорінно змінює традиційне розуміння піддонів. Мета була амбітною: довести, що піддони можуть робити більше, ніж просто перевозити вантажі. Вони повинні «думати» разом і надавати цінну інформацію про свій логістичний шлях, етапи процесу, які вони проходять, та свої переміщення в режимі реального часу. Початкові результати цього дослідження вражаюче підтверджують це бачення та вказують на майбутню революцію в інтралогістиці.
Виклики логістичної галузі
Ми живемо в час, коли логістична галузь перебуває під величезним тиском, щоб працювати все ефективніше, сталийше та економічно. Оптимізація процесів, зниження витрат та мінімізація впливу на навколишнє середовище стали ключовими викликами. Однак основною проблемою для багатьох компаній є відсутність прозорості у власних логістичних операціях. Часто бракує прозорості щодо фактичного переміщення товарів, використання ресурсів та ефективності окремих етапів процесу. Ця відсутність інформації неминуче призводить до неефективних процесів, непотрібних витрат та втрачених можливостей оптимізації. Саме тут і з'являється Pal2Rec, щоб пролити світло на цю непрозорість.
Інтелектуальні датчики для піддонів
Інноваційний підхід проекту полягає в оснащенні піддонів інтелектуальними датчиками. Ці датчики, які можна непомітно та надійно інтегрувати в піддони, фіксують безліч точок даних, вирішальних для розуміння логістичного процесу. Рухи в режимі реального часу, точне виявлення ударів та вібрацій, кути нахилу та кута нахилу – вся ця інформація записується безперешкодно та розміщується в комплексному логістичному контексті. Уявіть, що кожен піддон стає об'єктом, що «розмовляє», документуючи власну подорож логістичним ланцюгом та надаючи цінну інформацію про ефективність та якість процесів.
Підходить для цього:
Штучний інтелект для аналізу даних
Величезний обсяг даних, що генеруються цими розумними піддонами, був би нічого не вартим без інтелектуального аналізу. Саме тут на допомогу приходить штучний інтелект (ШІ). Дослідники Pal2Rec використали зібрані дані датчиків для навчання ШІ, здатного розпізнавати складні схеми руху та призначати їх відповідним видам діяльності в повсякденній логістиці. Чи то завантаження піддону товарами, зберігання його на висотному складі, транспортування вилковим навантажувачем чи комплектація товарів – ШІ вчиться визначати та інтерпретувати характерні профілі руху кожної дії. Результатом є своєрідний «профіль діяльності» для кожного окремого піддону, що надає детальну інформацію про його завдання, етапи процесу, які він пройшов, та його переміщення.
Переваги отриманих даних
Джуліан Брандт, керівник проекту Pal2Rec та науковий співробітник Fraunhofer IML, наголошує на величезній доданій цінності цих даних: «Дані надають цінну інформацію, яка допомагає компаніям точно виявляти слабкі місця та повною мірою використовувати потенціал оптимізації». Але переваги виходять далеко за рамки чистої оптимізації процесів. Одним особливо перспективним застосуванням є прогнозне обслуговування. Завдяки постійному моніторингу переміщень піддонів та аналізу вібрацій і навантажень, потенційні пошкодження можна виявити на ранній стадії, ще до того, як вони відбудуться. Наприклад, якщо піддон неодноразово піддається сильним ударам або демонструє ознаки втоми матеріалу, це можна виявити вчасно, щоб вивести його з експлуатації та уникнути дорогих поломок або навіть аварій. Таке прогнозне обслуговування не тільки сприяє підвищенню безпеки, але й значно знижує витрати на ремонт та заміну.
Вибір відповідної сенсорної технології
Ще одним важливим аспектом проекту Pal2Rec був ретельний вибір відповідної сенсорної технології. В рамках техніко-економічного обґрунтування дослідники інтенсивно досліджували, які датчики найкраще підходять для цього вимогливого застосування. Дивовижним і обнадійливим результатом стало те, що навіть економічно ефективні моделі датчиків можуть відповідати вимогам у багатьох випадках. Це вирішальний фактор для широкого визнання та впровадження технології в промисловості. Таким чином, компанії можуть не лише скористатися численними перевагами розумних піддонів, але й робити це в економічно вигідних рамках. Інвестування в розумні піддони, таким чином, обіцяє швидку окупність інвестицій завдяки підвищенню ефективності, зниженню витрат та покращенню якості процесів.
Партнерство та підтримка
Проект Pal2Rec є вражаючим прикладом успішної співпраці між дослідженнями та академічними колами. Він був реалізований як спільний проект з відомою кафедрою обробки матеріалів та складського господарства (FLW) Дортмундського університету. Проект отримав фінансову підтримку у розмірі приблизно 180 000 євро від Федерального міністерства цифрових технологій та економіки (BMDV) в рамках інноваційної ініціативи mFUND. Це фінансування підкреслює важливість проекту для подальшого розвитку логістичної галузі та просування цифрових інновацій у Німеччині. Результати проекту на сьогоднішній день не лише вважаються повним успіхом, але й слугують вагомим стимулом для партнерів проекту шукати подальше фінансування та подальший розвиток і впровадження цієї перспективної технології.
Заключний захід
Для всіх, хто цікавиться майбутнім логістики та потенціалом розумних піддонів, 25 лютого 2025 року пропонує чудову нагоду. Цього дня відбудеться офіційний захід, присвячений закриттю дослідницького проєкту Pal2Rec. Зацікавлених представників промисловості, наукових кіл та практиків щиро запрошують відвідати презентацію результатів проєкту, як особисто, так і онлайн, та обговорити їх безпосередньо з галузевими експертами. Цей захід надає унікальну платформу для ознайомлення з останніми розробками в галузі розумних піддонів з перших вуст та встановлення цінних контактів.
Детальніше про це тут:
Детальний огляд проекту Pal2Rec: цілі, технології та переваги
Дослідницький проект Pal2Rec (Pallet to Recognition – Від палет до розпізнавання) – це більше, ніж просто техніко-економічне обґрунтування, це інноваційна ініціатива з потенціалом докорінно змінити логістику. В основі проекту лежить бачення зробити палети в логістиці розумнішими та перетворити їх з пасивних вантажоперевізників на активні джерела інформації.
Мета та концепція: Автономне розпізнавання діяльності для інтелектуальних логістичних процесів
Центральною метою Pal2Rec є дослідження того, як (євро)палети можна автономно та проактивно інтегрувати в логістичні процеси за допомогою сенсорного виявлення активності. Проєкт використовує підхід точного збору та інтелектуальної інтерпретації даних про переміщення палет за допомогою датчиків, без використання додаткової, дорогої та складної супровідної інформації, такої як зображення з камер. Ідея полягає в тому, що сама палета стає «інформатором», повідомляючи про свій статус, положення та процеси, які вона пройшла, у режимі реального часу.
Технологія та впровадження: сенсорне обладнання, аналіз даних та профілі активності на основі штучного інтелекту
Для досягнення цієї амбітної мети Pal2Rec спирається на поєднання найсучасніших датчиків та штучного інтелекту. Технологічна реалізація, по суті, включає такі кроки:
Сенсорне обладнання на піддонах
На першому етапі звичайні піддони, особливо європіддони, які є галузевим стандартом, оснащуються інтелектуальними датчиками. Ці датчики здатні вимірювати різноманітні фізичні величини, які надають інформацію про рух та стан піддону. Зазвичай до них належать акселерометри, гіроскопи, датчики положення та, за необхідності, датчики для виявлення температури, вологості або вібрацій. Датчики інтегровані в піддон таким чином, що вони достатньо міцні, щоб витримувати суворі умови повсякденної логістики та не погіршувати функціональність піддону. Датчики можуть живитися, наприклад, від невеликих батарейок або за допомогою технологій збору енергії, які витягують енергію з руху або вібрації піддону.
Застосування штучного інтелекту для інтерпретації даних
Дані, що збираються датчиками, безперервно збираються та передаються до центрального блоку оцінки. Саме тут вступає в гру штучний інтелект. Необроблені дані датчиків спочатку не дуже інформативні. Тільки завдяки інтелектуальній обробці та аналізу за допомогою штучного інтелекту вони стають цінною інформацією. Штучний інтелект навчається розпізнавати складні моделі руху та призначати їх певним логістичним видам діяльності. Це навчання проводиться з використанням великих обсягів даних датчиків, зібраних у реальних логістичних середовищах. Завдяки машинному навчанню ШІ вчиться розрізняти характерні профілі руху різних видів діяльності, таких як завантаження, розвантаження, зберігання, вилучення, транспортування навантажувачем, комплектування замовлень тощо.
Створення профілів активності
Результатом аналізу даних за допомогою штучного інтелекту є створення детального «профілю активності» для кожної окремої піддони. Цей профіль точно документує, які логістичні процеси пройшла піддона, коли і де ці процеси відбувалися, а також скільки часу вони тривали. Таким чином, профіль активності містить цінну інформацію про всю «історію життя» піддона в логістичному ланцюжку. Цю інформацію можна використовувати для широкого кола застосувань, від оптимізації процесів та управління запасами до забезпечення якості.
Переваги та застосування: Оптимізація процесів, прогнозне обслуговування та економічна ефективність
Впровадження інтелектуальних піддонів на основі технології Pal2Rec пропонує компаніям безліч переваг та відкриває нові сфери застосування в логістиці:
Оптимізація процесів та підвищення ефективності
Детальне відстеження та аналіз переміщення піддонів надає компаніям прозоре уявлення про їхні логістичні процеси. Слабкі місця, вузькі місця та неефективність стають видимими та можуть бути вирішені проактивно. Наприклад, можна виявити та оптимізувати непотрібний час очікування, порожні рейси або громіздкі транспортні маршрути. Дані в режимі реального часу від інтелектуальних піддонів дозволяють динамічно коригувати процеси та більш гнучко реагувати на непередбачені події. Це призводить до значного підвищення ефективності, скорочення термінів виконання замовлень та оптимізації потоку матеріалів.
Прогнозне обслуговування та скорочення часу простою
Як згадувалося раніше, постійний моніторинг переміщень піддонів та аналіз навантажень і вібрацій дозволяють на ранній стадії виявляти потенційні пошкодження. Прогностичне обслуговування дозволяє компаніям своєчасно вилучати піддони з обігу, перш ніж трапляться збої, пошкодження товарів або навіть аварії. Це не тільки зменшує витрати на ремонт та заміну, але й мінімізує час простою та переривання виробництва. Таким чином, прогностичне обслуговування сприяє підвищенню доступності піддонів та загалом більш стабільній та надійній логістичній системі.
Покращене управління запасами та складування
Розумні піддони надають точну інформацію про їхнє місцезнаходження та вміст. Це дозволяє покращити управління запасами та складське зберігання. Компанії мають чітке уявлення про місцезнаходження своїх товарів у будь-який час і можуть оптимізувати рівень запасів. Пошук конкретних піддонів або товарів на складі значно спрощується та пришвидшується. Облік запасів також можна зробити ефективнішим завдяки автоматичному запису переміщень та місцезнаходження піддонів.
Забезпечення якості та запобігання пошкодженням
Виявляючи удари, вібрації та екстремальні температури, розумні піддони також можуть сприяти забезпеченню якості та запобіганню пошкодженням. Під час транспортування чутливих товарів дані датчиків можуть виявити, чи були товари неправильно обробляні під час транспортування та чи могли вони бути пошкоджені. Це дозволяє виявляти пошкодження на ранній стадії та вживати відповідних заходів для мінімізації збитків.
Економічна ефективність та економічність
Хоча впровадження розумних піддонів спочатку вимагає інвестицій у датчики та ІТ-інфраструктуру, це обіцяє високу економічну ефективність та прибутковість у довгостроковій перспективі. Економія, досягнута завдяки оптимізації процесів, прогнозному обслуговуванню, покращеному управлінню запасами та запобіганню пошкодженням, зазвичай значно перевищує початкові інвестиційні витрати. Крім того, техніко-економічне обґрунтування Pal2Rec показало, що навіть економічно ефективні моделі датчиків можуть відповідати вимогам, що робить цю технологію привабливою також для малих та середніх підприємств (МСП).
Детальне виявлення активності на основі датчиків: збір даних, аналіз ШІ та профілі активності
Система виявлення активності піддонів на основі датчиків, розроблена в рамках проекту Pal2Rec, спирається на складну взаємодію датчиків, передачі даних, штучного інтелекту та аналізу даних. Окремі кроки цього процесу пояснюються більш детально нижче:
Повний набір датчиків для отримання детальних даних про рух
Перший крок полягає в оснащенні піддонів різноманітними датчиками, здатними фіксувати детальні дані про рух. Використовуються різні типи датчиків, кожен з яких вимірює певні аспекти руху піддонів:
Акселерометри
Вони виявляють прискорення у трьох просторових напрямках та надають інформацію про динаміку руху, таку як запуск, гальмування або прискорення піддону.
Гіроскопи
Вони вимірюють швидкість обертання навколо трьох осей і таким чином фіксують обертальні рухи та обертання піддону, наприклад, під час поворотів або розворотів за допомогою вилкового навантажувача.
Датчики положення (датчики нахилу)
Вони визначають орієнтацію піддону в просторі та виявляють кути нахилу та нахилу, наприклад, під час підйому або опускання піддону.
Додатково: Датчики навколишнього середовища
Залежно від застосування, додаткові датчики можуть використовуватися для реєстрації температури, вологості, вібрацій або інтенсивності освітлення, щоб задокументувати інші відповідні умови навколишнього середовища.
Безперервний збір даних для отримання повної інформації
Датчики безперервно збирають дані про активність та переміщення піддону. Дані вимірювань фіксуються та зберігаються через короткі проміжки часу, щоб забезпечити безперебійний збір інформації протягом усього логістичного процесу. Передача даних від датчиків до центрального блоку обробки може здійснюватися бездротово за допомогою радіотехнологій, таких як Bluetooth, WLAN або вузькосмуговий Інтернет речей (NB-IoT). NB-IoT особливо підходить для застосування на великих складах або на відкритому повітрі завдяки своїй великій дальності дії та енергоефективності.
Аналіз на основі штучного інтелекту для розпізнавання образів та призначення дій
Зібрані дані датчиків використовуються для навчання штучного інтелекту (ШІ). Цей ШІ призначений для розпізнавання складних моделей руху та призначення їх певним логістичним видам діяльності. ШІ навчається за допомогою машинного навчання, зокрема методів глибокого навчання. Великі обсяги даних датчиків подаються ШІ, анотовані відповідними логістичними видами діяльності (наприклад, «завантаження», «зберігання», «робота автонавантажувача»). ШІ навчається визначати та узагальнювати характерні профілі руху кожної діяльності. Після навчання ШІ здатний аналізувати навіть невідомі моделі руху та розпізнавати логістичну діяльність, що лежить в їх основі, з високою точністю.
Створення профілів діяльності для отримання повної інформації про процес
На основі оцінених даних та визначених видів діяльності створюється детальний профіль діяльності піддону. Цей профіль містить інформацію про різні логістичні процеси, які пройшов піддон, такі як:
Завантаження та розвантаження
Виявлення процесів заряджання та розряджання, включаючи часову позначку та тривалість.
Зберігання та пошук
Ідентифікація процесів зберігання та вилучення на складі, включаючи місце зберігання (якщо доповнено додатковими технологіями локалізації).
Транспортування за допомогою навантажувача
Виявлення переміщень навантажувача, включаючи пройдену відстань, швидкість та поведінку водія.
комплектування замовлень
Ідентифікація операцій комплектування, включаючи відібрані товари (якщо їх поєднують з додатковими технологіями ідентифікації).
Очікування та застій
Реєстрація часу очікування та простоїв на різних етапах процесу.
Інтерпретація та аналіз для оптимізації процесів
Виявлені закономірності та види діяльності використовуються для інтерпретації та аналізу логістичних процесів. Профілі діяльності надають компаніям цінну інформацію про їхні логістичні операції, дозволяючи їм виявляти слабкі місця та розпізнавати потенціал оптимізації. Наприклад, компанії можуть аналізувати, які етапи процесу є особливо трудомісткими, де виникають непотрібні часи очікування або де матеріальні потоки є неефективними. На основі цих висновків можна ініціювати цілеспрямовані заходи щодо оптимізації процесів.
Доказ концепції автономної та прозорої логістики
Проєкт Pal2Rec має на меті продемонструвати, що логістичні процеси можна інтерпретувати та відтворювати за допомогою додаткових даних датчиків, не покладаючись на зовнішню інформацію, таку як зображення з камер або ручне введення даних. Автономне виявлення активності розумними піддонами значно підвищує прозорість логістичного ланцюжка. Компанії отримують комплексну інформацію про переміщення своїх товарів у режимі реального часу та можуть оптимізувати свої процеси на основі цих даних.
Розумні піддони як ключ до логістики майбутнього
Ця інноваційна технологія перетворює піддони з простих вантажоперевізників на інтелектуальні джерела інформації в логістичному ланцюжку. Розумні піддони – це більше, ніж просто тренд, вони є ключем до логістики майбутнього. Вони забезпечують підвищення прозорості, ефективності та сталості в логістичних процесах і допомагають вирішувати проблеми сучасної логістики. Проект Pal2Rec, реалізований Fraunhofer IML та TU Dortmund, заклав важливу основу для широкого впровадження цієї перспективної технології та вражаюче демонструє потенціал розумних піддонів для революціонізування внутрішньологістики. Майбутнє логістики – розумне, і піддони відіграють у ньому вирішальну роль.
Підходить для цього:
Ваш глобальний партнер з маркетингу та розвитку бізнесу
☑ Наша ділова мова - англійська чи німецька
☑ Нове: листування на вашій національній мові!
Konrad Wolfenstein
Я радий бути доступним вам та моїй команді як особистого консультанта.
Ви можете зв’язатися зі мною, заповнивши тут контактну форму або просто зателефонуйте мені за номером +49 89 674 804 (Мюнхен) . Моя електронна адреса: Вольфенштейн ∂ xpert.digital
Я з нетерпінням чекаю нашого спільного проекту.