Automatizare, nivelul următor: Linde Material Handling creează realități

Etapă importantă în drumul spre un stivuitor autonom pentru exterior
Un stivuitor cu contragreutate autonom Linde pentru utilizare în exterior.

Flux maxim de mărfuri în siguranță, desfășurare optimă a angajaților, deficit de muncitori calificați, asigurarea durabilă a competitivității: Nu întâmplător subiectul automatizării se află în fruntea agendei multor manageri de logistică. Și, desigur, lista de dorințe a acestora nu se finalizează cu transpaleții autopropulsați pentru ridicare la înălțimi reduse și altele asemenea care sunt deja stabilite în multe locuri.

Pentru Linde Material Handling, ca motor al inovației, este o sarcină clară să avanseze intens dezvoltarea stivuitoarelor cu contragreutate autonome: Stivuitoarele care sunt complet fără operator în zonele interioare și exterioare, ridicarea și transportul de mărfuri, precum și încărcarea și descărcarea camioanelor și multe altele. Un domeniu extrem de complex de sarcini cu diverse subdiscipline pentru care s-au dezvoltat soluții concrete. Linde a prezentat acest lucru după aproape patru ani de cercetare împreună cu Universitatea Tehnică Aschaffenburg (TH AB) ca parte a proiectului KAnIS (Sisteme intralogistice autonome cooperative).

Stefan Prokosch, inițiator al proiectului KAnIS, Linde MH
Universitatea are expertiza științifică – noi avem cunoștințele tehnice. Acest lucru înseamnă că am putut să dezvoltăm împreună prototipuri funcționale foarte rapid.

Stefan Prokosch, inițiator al proiectului KAnIS, Linde Material Handling

Thumbnail: stivuitor cu contragreutate autonom pentru utilizarea în exterior pe timp de ploaie

Automatizare și exterior: O combinație solicitantă

Ceea ce face ca dezvoltarea stivuitoarelor autonome să fie atât de provocatoare are de-a face în primul rând cu scenariile clasice de aplicare a unor astfel de dispozitive; la urma urmei, acestea se extind adesea și în zonele exterioare, cum ar fi depozitele sau depozitarea în bloc. Spre deosebire de secțiunile interioare clar delimitate, condițiile de mediu de acolo sunt mult mai dinamice: Gropile trebuie evitate în siguranță, pantele sau înclinațiile trebuie depășite și trebuie luată în considerare o gamă largă de participanți la trafic. În plus, terenurile neuniforme și profilurile drumului influențează comportamentul de conducere. Și apoi există întreaga paletă de influențe ale vremii, cum ar fi ceața, ploaia sau zăpada, care ridică provocări enorme pentru senzorii instalați. Cu alte cuvinte: o multitudine de variabile – iar pentru partenerii de proiect KAnIS o multitudine de sarcini care au fost abordate în mai multe subproiecte.

Prof. Dr. Hans-Georg Stark, manager de proiect KAnIS, Facultatea de Inginerie, Universitatea Tehnică Aschaffenburg (TH AB)
Proiectul KAnIS a fost un proiect de cercetare interdisciplinar foarte complex pentru TH AB. Au fost implicați zece profesori și numeroase cadre academice și studenți.

Prof. Dr. Hans-Georg Stark, manager de proiect KAnIS, Facultatea de Inginerie, Universitatea Tehnică Aschaffenburg (TH AB)

Atent, receptiv, predictiv …

În mod ideal, operatorii umani ai stivuitoarelor ar trebui să lucreze cu aceste „virtuți” - iar stivuitoarele autonome ar trebui proiectate din punct de vedere al tehnologiei software și hardware! Prin urmare, cercetătorii KAnIS și-au concentrat lucrul pe următoarele aspecte: Percepția împrejurimilor și interacțiunea cu alți utilizatori ai drumului. Scanerele laser 3D foarte dezvoltate și camerele HD joacă un rol important. În timp ce acestea din urmă sunt potrivite în special pentru înregistrarea informațiilor privind culoarea, detectarea și clasificarea obiectelor folosind algoritmi IA, scanerele laser sunt tehnologia alegerii pentru determinarea distanței până la obiectele clasificate. Rezultat: Stivuitorul știe ce se întâmplă în mediul acestuia și poate acționa în funcție de situație.

… și este, de asemenea, pregătit în cazul în care se întâmplă ce este mai rău

Dar dacă, de exemplu, o persoană se deplasează brusc spre stivuitor dintr-o zonă cu vizibilitate redusă? Pentru astfel de situații critice, cercetătorii se bazează pe tema cooperării – bazată pe motto-ul: „Eu pot să văd ceea ce tu nu vezi”. Dacă un alt stivuitor a detectat persoana, aceste informații circulă printr-o rețea 5G privată ultra-rapidă (construită special ca parte a proiectului) către un server, care, la rândul acestuia, le transmite către toate celelalte stivuitoare. Și dacă nu există alt stivuitor în apropiere? Și aici, Linde Material Handling și TH AB au luat măsuri de precauție: sub formă de scanere laser 3D staționare care sunt plasate în puncte critice și, de asemenea, care transmit datele către serverul central.

Prof. Dr. Klaus Zindler, Vicepreședinte Cercetare și Transfer, Universitatea Tehnică Aschaffenburg (TH AB)
Rețelele radio rapide sunt condiția prealabilă pentru ca stivuitoarele autonome să acționeze în mod cooperant în aer liber și să reacționeze în timp real la situații neprevăzute în trafic.

Prof. Dr. Klaus Zindler, Vicepreședinte Cercetare și Transfer, Universitatea Tehnică Aschaffenburg (TH AB)

O mulțime de cercetări pentru misiunea de lucru

Desigur, sunt mult mai multe pentru a transforma un stivuitor autonom într-un ajutor logistic complet, fiabil și productiv. După cum se știe, stivuitoarele cu contragreutate – „Cuțitul elvețian” al stivuitoarelor industriale - trebuie să facă față unui număr mare de suporturi de încărcare. Cei implicați în proiect creează condițiile prealabile pentru detectarea și înregistrarea acestora prin instalarea unei camere mobile montate între furci. Aceasta măsoară suportul de transportare respectiv, astfel încât furcile să poată fi poziționate corespunzător folosind translația laterală. Poziția cuvântului cheie: În timp ce stivuitoarele se localizează în zone Indoor folosind scanere laser, un GPS diferențial deosebit de precis este utilizat pentru operațiunile în exterior. Specificațiile echipei de cercetare au inclus și subiecte precum întreținerea predictivă, gestionarea automată a încărcării și opțiuni pentru curățarea automată a senzorilor de la nivelul solului folosind aer comprimat.

Stivuitor cu contragreutate autonom în utilizare
Senzorul de la nivelul solului al unui stivuitor cu contragreutate autonom.
Un stivuitor Linde autonom în timpul procesului de încărcare.
Stivuitor cu contragreutate autonom în utilizare
Senzorul de la nivelul solului al unui stivuitor cu contragreutate autonom.
Un stivuitor Linde autonom în timpul procesului de încărcare.

Mark Hanke, Șef al departamentului de dezvoltare avansată, Linde Material Handling
Implementarea practică a rezultatelor cercetării a fost un aspect important pentru Linde Material Handling și TH AB.

Mark Hanke, Șef al departamentului de dezvoltare avansată, Linde Material Handling

Patru stivuitoare autonome reprezintă începutul

De la începutul proiectului a fost clar pentru Linde și TH AB: KAnIS nu ar trebui să ofere doar rezultate teoretice, ci și prototipuri operaționale. Mai exact, suporturile tehnologice construite sunt patru vehicule bazate pe stivuitoarele electrice cu contragreutate Linde E20, Linde E25 și Linde E30. Este planificată dezvoltarea în continuare a acestora pe parcursul anului 2024 și îmbunătățirea continuă și adecvarea practică, astfel încât să poată fi utilizate în condiții reale în fabrica Aschaffenburg în viitor.

Atât în interior, cât și în exterior, dispozitivele de înaltă tehnologie sunt destinate să transporte, spre exemplu, cutii de paleți, baterii paletizate sau cadre de utilaje, să urce pante cu înclinație de până la 8 la sută și să interacționeze cu alte persoane și sisteme FTS. Și: Acestea vor oferi către Linde informații valoroase suplimentare, astfel încât cercetarea orientată spre aplicație să devină în cele din urmă un produs comercializabil pentru clienți.

Mal Rexhepi, Manager de produs pentru soluții de automatizare și intralogistică, Linde Material Handling
Nu suntem doar partenerul de cercetare, ci și primul client al proiectului.

Mal Rexhepi, Manager de produs pentru soluții de automatizare și intralogistică, Linde Material Handling

KAnIS – datele cheie ale unui proiect de pionierat

Denumirea proiectului

Sisteme intralogistice autonome cooperative

Durată

1 martie 2020 până la 31 decembrie 2023

Partener

Linde Material Handling și Universitatea Tehnică Aschaffenburg

Volumul proiectului

Aproximativ 2,8 milioane de euro în finanțare ca parte a programului „Tehnologia informației și comunicațiilor” al Statului Liber Bavaria

Implementare

Patru prototipuri bazate pe ultima generație de stivuitoare electrice cu contragreutate Linde E20, Linde E25 și Linde E30

Altele

Robot cu încărcare bazat pe inteligență artificială, rețea 5G privată, senzori de infrastructură, GPS diferențial cu propria stație de bază (Global Positioning System), Cloud Computing via Edge-Server