Het Fraunhofer Instituut voor Materiaalstroom en Logistiek IML ontwikkelt een nieuwe generatie automatisch geleide voertuigen. “LoadRunners” gebruiken kunstmatige intelligentie en communiceren via 5G om zichzelf als een zwerm te organiseren en zelfstandig taken uit te voeren. Deze hogesnelheidstransporter kan grote hoeveelheden pakketten sorteren en kan snel groeiende online- en postorderbedrijven goed bedienen.
De coronavirus-crisis heeft de Duitse e-commerce een flinke boost gegeven. Steeds meer consumenten winkelen online om de drukte in winkels te vermijden en het risico op infectie te minimaliseren. Uit een onderzoek van het Bundesverband E-Commerce und Versandhandel Deutschland (BEHV), een Duitse e-commerce-vereniging, bleek dat mensen veel vaker alledaagse consumptiegoederen, zoals voedsel en drogisterijen, online bestellen dan voor de pandemie.
Een “logistieke Porsche”
Met behulp van de LoadRunner kunnen logistieke knooppunten het stijgende pakketvolume beheren. Dit onbemande voertuig, ontwikkeld door Fraunhofer IML in Dortmund, kan objecten sorteren en van A naar B vervoeren met snelheden tot tien meter per seconde. “Deze voertuigen kunnen accelereren als een sportwagen en zijn pioniers voor een geheel nieuwe prestatieklasse”, zegt prof. Dr. Dr. Hc Michael ten Hompel, uitvoerend directeur van Fraunhofer IML. Hij voegt eraan toe dat de LoadRunner een “centraal stuk in de mozaïek van de logistiek van morgen” is.
Zwerm intelligentie
De LoadRunner gedraagt zich met zijn gelijken als een zwerm. Het LoadRunner-systeem is gebaseerd op een zwerm drones die eerder is ontwikkeld door Fraunhofer IML-onderzoekers. De 20 drones bootsen het gedrag van een zwerm vogels na. Elke drone ontleent zijn aanwijzingen aan het gedrag van zijn buren en past de vliegrichting en -snelheid voortdurend aan het traject van andere drones aan. Dit sluit botsingen uit en stelt drones in staat om groepen te vormen. De wederkerige actie van de individuele beslissingen van de drones resulteert in een zwermintelligentie die geen centrale coördinatie vereist. Het zwermsysteem bevat op simulatie gebaseerde kunstmatige intelligentie.
“De LoadRunner is uitgerust met een omnidirectioneel chassis; de rijrichting en draairichting zijn volledig onafhankelijk van elkaar. Dit betekent dat het nieuwe voertuig in elke richting kan draaien zonder te hoeven manoeuvreren”, legt Fraunhofer IML-onderzoeker Moritz Roidl uit hoe het systeem werkt. De robots hebben een grondcamera aan boord om te helpen bij de oriëntatie. Deze camera genereert 400 beelden per seconde van het vloeroppervlak. Op deze manier kan het voertuig zijn locatie zeer nauwkeurig bepalen, zelfs bij hoge snelheden in krappe formaties.
Als stand-alone voertuig kan de LoadRunner pakketten tot 30 kilogram vervoeren en sorteren. Dit maakt het de perfecte bagagedrager voor op luchthavens. Deze AI-aangedreven skelters kunnen ook samenwerken als grotere collectieven om grote, zware en omvangrijke voorwerpen te vervoeren. Elke LoadRunner kan ook maximaal vier passieve trailers vervoeren. Aangedreven door vier elektromotoren remt de LoadRunner scherp af op precies het juiste moment vlak voor zijn bestemming en schuift de lading van de robot op het afleverplatform.
13.000 zendingen per uur
Fraunhofer IML stelde het vermogen van de LoadRunner voor het sorteren van pakketten op de proef. De eerste resultaten waren veelbelovend. Ongeveer 60 voertuigen kunnen 13.000 pakketten per uur verwerken, wat gelijk staat aan de prestaties van conventionele sorteersystemen. Maar dit nieuwe voertuigtype heeft twee grote voordelen ten opzichte van conventionele sorteersystemen: het vereist veel minder vaste infrastructuur en kan veel sneller in gebruik worden genomen.
AI-go-cart klaart de klus onafhankelijk
Met kunstmatige intelligentie kan de LoadRunner zelfstandig klussen aannemen en uitvoeren – nog een reden waarom dit voertuig een soort revolutie is in de logistiek. Toekomstige LoadRunners moeten veilig communiceren via 5G en onafhankelijk pay-per-use-contracten afhandelen via blockchain.
Fraunhofer IML is bezig dit voertuig verder te ontwikkelen. Onderzoekers werken nu aan een buitenversie van de LoadRunner. “Dankzij de 5G-capaciteit kan het voertuig ook buitenshuis worden ingezet. Een LoadRunner voor buitenshuis op basis van de LoadRunner-technologie voor binnenshuis zou deze draadloze verbinding bijvoorbeeld kunnen gebruiken om tussen magazijnen op bedrijfsterreinen te pendelen”, zegt Moritz Roidl.
Silicon Economy – de digitale platformeconomie van de toekomst
Er is een open digitale infrastructuur nodig, zoals de Silicon Economy, om het potentieel van LoadRunner-technologie volledig te benutten. Silicon Economy is een digitale platformeconomie voor de toekomst die zwermen voertuigen in staat zal stellen zichzelf te organiseren en te communiceren met mensen, andere zwermen en platforms om hun missies te volbrengen. Fraunhofer IML voert een onderzoeksproject uit met de naam Silicon Economy Logistics Ecosystem (SELE) om een gedecentraliseerd, open alternatief voor Silicon Valley te promoten en deze platformeconomie te helpen grip te krijgen in Duitsland en Europa. Het federale ministerie van Transport en Digitale Infrastructuur (BMVI) financiert het project met in totaal 25 miljoen euro gespreid over drie jaar. De partners in dit project zijn Fraunhofer IML, het Fraunhofer Institute for Software and Systems Engineering ISST en TU Dortmund University. De LoadRunner zal naar verwachting een centrale rol spelen in de siliciumeconomie en een nieuw logistiek tijdperk inluiden.
Aangeboden door Fraunhofer-Gesellschaft