l'Istituto di Brema per la produzione e la logistica dell'Università di Brema (Biba) sta conducendo una ricerca (progetto IRiS) sullo scaricamento automatizzato, con l'ausilio di robot, di container standard da 40 piedi.
La ricerca, condivisa con i partner Blg Handelslogistik, Schulz Systemtechnik e Framos, sta indagando la possibilità di impiegare robot intelligenti per lo svuotamento dei container in modo automatizzato, un lavoro pesante, finora svolto in modo manuale. Tutti i partner di sviluppo del progetto IRiS sono concentrati sull'alleggerimento del lavoro dei lavoratori portuali, sulla riduzione dei tempi di scaricamento e sull'ottimizzazione della capacità di movimentazione.
Il Ministero federale tedesco dei trasporti e delle infrastrutture digitali (Bmvi) sostiene con 2,2 milioni di euro il progetto triennale, al quale partecipa l'ente TÜV Rheinland come committente.
Nel mondo, la maggior parte dei container marittimi viene scaricata e svuotata direttamente nei porti. Con un volume di 65 metri cubi e un carico utile di 26 tonnellate, i container standard trasportano fino a 1.800 colli il cui peso singolo può arrivare fino a 35 kg.
Nelle catene logistiche più tecnologiche, lo svuotamento di questi container è uno degli ultimi processi non ancora automatizzati. L'elevata complessità e gli impegnativi scenari di imballaggio e scarico hanno reso finora impossibile uno svuotamento completamente automatizzato. L'obiettivo del progetto IRiS è migliorare le condizioni di lavoro e rendere più efficienti i processi di movimentazione nei porti. Un robot mobile deve essere in grado di svuotare autonomamente i container marittimi in breve tempo e senza che siano apportate modifiche all'infrastruttura esistente.
Il robot analizza e scarica grazie all'uso dell'intelligenza artificiale e della più moderna elaborazione delle immagini. Il robot si muoverà autonomamente tra i gates in cui vengono portati i container e disporrà di un sistema di presa innovativo. Utilizzando tecniche di machine learning, il robot è in grado di classificare autonomamente diversi scenari di imballaggio e di svuotare i container in modo ottimale.
Basandosi sull'intelligenza artificiale, Framos, specialista nell'elaborazione delle immagini industriale, sviluppa nell'ambito del progetto IRiS metodi ultra moderni per una classificazione efficace degli scenari di imballaggio e l'analisi del contenuto dei container.
"Il riconoscimento degli oggetti si basa su dati di immagini 2D/3D. Utilizza i metodi più moderni dell'elaborazione delle immagini e li combina con l'apprendimento automatico, per esempio il deep learning", spiega Simon Che'Rose, direttore dello sviluppo in Framos. "In questo modo il sistema è in grado di riconoscere se un container può essere svuotate in modo completamente automatico o se in particolari situazioni è necessario comandare il robot manualmente. La posizione e l'orientamento del contenuto vengono analizzati in anticipo e consentono una pianificazione ottimale delle procedure di svuotamento."
Le interfacce uomo-macchina consentono un'interazione semplice e agile tra robot e collaboratori nonché il controllo e il comando intuitivo di uno o più robot. I collaboratori possono controllare i robot in qualsiasi momento da una stazione di controllo e intervenire rapidamente in caso di guasto senza particolari conoscenze di programmazione.
In questo modo si riduce il rischio di costosi arresti del sistema. Già nel 2019 verrà realizzato un prototipo che dimostrerà come potrebbe avvenire una collaborazione efficace fra uomo e macchina nello scarico e svuotamento dei container marittimi.
Il riconoscimento 3D intelligente supporta applicazioni innovative in tutti i settori industriali. La tecnologia "machine learning" di Framos si basa su algoritmi 3D caratterizzati da autoapprendimento e sensori innovativi, tra cui la nuovissima tecnologia RealSense di Intel impiegata nel progetto IRiS.
Le telecamere 3D e i moduli di profondità, nonché gli algoritmi intelligenti sviluppati da Framos, possono essere applicati ai più svariati scenari in tutti i settori industriali. Il riconoscimento, la misurazione e l'analisi di situazioni e oggetti mediante l'intelligenza artificiale e la tecnologia 3D supportano l'automazione industriale e la robotica, il controllo qualità, la sicurezza e il monitoraggio, nonché le soluzioni innovative nel campo dei veicoli automatizzati, dei droni e delle soluzioni all'avanguardia per i consumatori.
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