Techne: tecnologie digitali per l'automazione della Logistica di Stabilimento

Logistica di stabilimento con soluzioni digitali orientate

Negli ultimi 15 anni Techne srl, azienda toscana che offre prodotti e servizi per la gestione dei dati e l’integrazione di sistemi a supporto della digitalizzazione dei processi aziendali per l’industria, le imprese e la pubblica amministrazione, ha maturato un’ampia esperienza nell'automazione del processo di carico e scarico di merci all'interno di vasti parchi industriali multi-società, sviluppando e commercializzando una sua soluzione per il settore della Logistica di Stabilimento.

La principale sfida è stata quella della creazione di soluzioni digitali orientate al settore della Logistica di Stabilimento e all'evoluzione che i requisiti necessari a realizzarle hanno avuto negli ultimi anni.

Sviluppo dei requisiti delle soluzioni digitali per la Logistica di Stabilimento

Sono vari e numerosi i cambiamenti che hanno interessato il settore negli ultimi anni.

In particolare, s’è assistito a:

• una crescente domanda di affidabilità e robustezza delle tecnologie digitali impiegate in questo tipo di progetti al fine di ridurre progressivamente i tassi di incidentalità delle varie componenti applicative adottate ed evitare blocchi di parti del sistema;

• un incremento del numero di automezzi in ingresso e uscita dai parchi industriali (con la sola eccezione del periodo COVID) che ha spinto verso una sempre più completa automazione di tutte le fasi del processo logistisco;

• una crescente necessità di sicurezza nel controllo degli accessi delle aree non presidiate, ad elevato rischio ambientale, accessi da restringere quindi ai soli camion ed autisti autorizzati e ben indentificati;

• un aumento delle verifiche sul livello di conoscenza di ciascun autista, sulle regole di sicurezza da adottare all'interno del parco industriale e in prossimità di ciascuna stazione di carico/scarico ed un aumento dei controlli automatici per assistere e per garantire la sicurezza degli autisti impegnati nelle delicate operazioni di carico/scarico;

• una crescente necessità di integrazione con piattaforme di terze parti per la gestione delle flotte di mezzi, per una ottimizzazione degli slot di carico che nel corso del tempo si è sommata alla necessaria integrazione del sistema Techne con i sistemi ERP usati dalle società del parco industriale (quest’ultimo è stato fin dall’inizio il requisito principale della soluzione realizzata dall’azienda);

• una successiva richiesta di controllo sull'integrità del prodotto trasportato con l'adozione di "sigilli digitali" da applicare alle autocisterne in fase di carico del prodotto e da verificare al momento della consegna del prodotto alla destinazione finale.

Vuoi saperne di più sulle tecnologie digitali applicate al settore della logistica? Leggi anche: "En-Genius: Industria 4.0 al servizio della logistica"

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La soluzione Techne per la Logistica di Stabilimento

La soluzione attuale commercializzata da Techne copre oggi tutte le principali fasi del processo di Logistica di Stabilimento:

• SelfCheck-In - L'autista tramite chioschi digitali (sportelli automatici) si registra, comunica i dati del mezzo (targhe motrice/rimorchio, ecc.) e i dati di identificazione del trasporto.

  Il sistema controlla in automatico se il trasporto ha uno slot pianificato, se l'autista ha le certificazioni necessarie per il carico o il trasporto del prodotto, e se ha ricevuto un corso di formazione sulle regole di sicurezza da tenere all'interno del parco industriale. Il programma può proporre all’autista un test di sicurezza per accertare in tempo reale il suo livello di formazione.

  Al termine del check-in, rilascia generalmente un buono di carico/scarico con informazioni sul percorso da seguire per accedere al punto di carico/scarico assegnato ed altre informazioni utili a guidare l’autista nelle fasi successive del processo.

  In questa fase lo sportello automatico può anche rilasciare dei sigilli RFID UHF che saranno poi utilizzati per la sigillatura del mezzo al termine delle operazioni di carico. Il programma, inoltre, interfacciato con il sistema ERP della società, “prenota” il giusto quantitativo di prodotto dallo specifico lotto in accordo col quantitativo richiesto in ordine e riferito al “numero di trasporto” passato dall’autista.

• Chiamata automatica - l'autista sul mezzo in attesa ad un parcheggio d'ingresso viene "chiamato" in automatico nello slot di carico/scarico previsto quando la stazione di carico/scarico è pronta.

  In questa fase sono usati messaggi vocali tradotti in real time nella lingua dell'autista, diffusi da speaker e pannelli digitali esterni visibili dai mezzi in parcheggio, che trasmettono il messaggio di chiamata con l'identificazione del trasporto atteso ai gate di ingresso.

  
  

• Ingresso - l'autista, con il proprio mezzo, si sposta su una corsia d'ingresso del parco industriale e si identifica presso un Totem digitale esterno in prossimità di ciascuna corsia d’ingresso, dove in genere vengono posizionate le telecamere di riconoscimento automatico delle targhe della motrice e del rimorchio.
  

• Generalmente è inoltre presente sulla corsia un porte di pesatura per automezzi (bascula) collegato al sistema. Il programma del Totem d'ingresso è in grado di controllare in automatico l'identità dell'autista e del mezzo, verificare se l’autista è abilitato all'accesso, acquisire in automatico il peso stabile del mezzo quando ha la corretta posizione sulla bascula ed alzare le barriere d'ingresso fino al completo passaggio del mezzo, per poi controllarne la chiusura. Tali operazioni sono tutte eseguite nell’arco di pochi secondi.

• Carico | Scarico - Alla baia di carico/scarico l'autista viene nuovamente identificato dal Totem d'accesso alla baia. Il programma controlla se l'autista fosse atteso alla baia. L'autista è poi assistito tramite pannelli esterni nelle varie fasi del carico/scarico.

  Nel caso di carico del prodotto, al termine delle operazioni l'autista può sigillare i punti "critici" della cisterna con sigilli RFID UHF. Al termine di questa macro-fase il programma acquisisce, dalla bascula collocata nella baia, il peso lordo del mezzo e alza la barriera per consentire al mezzo di liberare la baia.

  Il mezzo, se previsto, può passare sotto un Gate RFID che controlla la presenza e registra in automatico l’identificativo di ciascun sigillo fissato nei punti critici della cisterna. 

• Self-Check-Out - Una volta completata la fase di carico/scarico del mezzo, l’autista sposta quest’ultimo nei parcheggi d'uscita e si reca nuovamente agli sportelli automatici del parco industriale.

  L'autista, dopo l'identificazione e la verifica automatica eseguita dal programma che tutte le precedenti fasi si siano completate correttamente, riceve in automatico i documenti di trasporto validi per quella tipologia di prodotto e per il tipo di tragitto che il camion dovrà seguire per raggiungere la destinazione finale.

  In questa fase il programma, interfacciato con il sistema ERP della società, esegue anche lo scarico del prodotto dallo specifico lotto di magazzino per l’equivalente peso netto calcolato in automatico dai 2 pesi del mezzo acquisiti durante le fasi precedenti.

• Uscita - L'autista, con il proprio mezzo, si sposta poi su una corsia d'uscita del parco. Sulla corsia di uscita sono generalmente usate telecamere di riconoscimento delle targhe della motrice e del rimorchio.

  Qualora il mezzo venga identificato in automatico con successo, il programma del Totem d'uscita verifica se il mezzo è abilitato all'uscita e, se abilitato, alza le barriere d'uscita fino al completo passaggio del mezzo. Anche queste operazioni vengono svolte nell’arco di pochi secondi.

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Sensori smart per il successo della soluzione Techne

Fondamentale per il successo della soluzione è stata la progressiva adozione di numerosi sensori “smart”, di Ethernet Remote I/O controllers, panel PC e mini-PC industriali con schermi touch, tutte componenti di terze parti da integrare in sportelli automatici, totem ed altri dispositivi di campo forniti da Techne e collegati ad una solida e sicura infrastruttura di rete locale del parco industriale, collegata a sua volta con le Intranet aziendali delle compagnie operanti nel parco e con i sistemi di monitoraggio Techne distribuibili su Intranet aziendali o centralizzabili su Internet.

Metodi di identificazione/autenticazione dell'autista - Un esempio di questa evoluzione tecnologica è legato ai metodi di identificazione/autenticazione dell'autista.

Siamo passati nel corso degli anni dall'utilizzo di lettori di "ticket" Bar-code, a lettori di badge a bande magnetiche, lettori di badge RFID, lettori di bagde MIFARE fino all'adozione di tecnologie biometriche. Oggi, per l'identificazione ed autenticazione dell'autista Techne adotta una tecnologia biometrica sviluppata da Fujitsu basata sul lettore Fujitsu Palm Secure F-PRO Reader Sensor, integrato negli sportelli automatici e nei Totem esterni Techne, che usa illuminatori all’infrarosso per acquisire un modello della struttura vascolare del palmo della mano, e che garantisce:

• un alto livello di sicurezza - Lettura di oltre 5 milioni di punti della struttura vascolare del palmo della mano - FAR: under 0.00001% and FRR: 1.0% - pattern criptato con encryption method AES;

• un'alta applicabilità - indipendente dall'età del soggetto – utilizzabile in un ampio range di temperature ed esposizioni solari; 

• user friendly - contactless, tecnologia non invasiva e molto igienica per l'uso – bassi tempi di esposizione/acquisizione e rapido completamento delle procedure di enrollment e di autenticazione (quest’ultima di durata media minore di 1 sec.) - frequenza dei fotogrammi ottimizzata per catturare un palmo che si muove lentamente.

Tecnologie di riconoscimento automatico delle Targhe di motrici e rimorchi - Per le tecnologie di riconoscimento automatico delle Targhe di motrici e rimorchi è stato adottato un dispositivo di VIGILATE v-LANE A1B con le seguenti caratteristiche funzionali:

• Copertura di una corsia

• Telecamera singola testa infrarossi + colori (bi-spettrale)

• Lettura targhe fino a 160 km/h in free-run

• Illuminatore IR integrato a led stroboscopici

• Risoluzione 2 Mpixel (contesto + OCR)

• Libreria OCR on board con 36 nazioni d’Europa, 7 Asia, 5 Africa, 4

• Sud America e targhe speciali quali Rimorchi, Kemler ADR

• Libreria OCR più volte validata UNI 10772:2016 Classe 

  
  

Vuoi sapere come implementare la soluzione di Techne per ottimizzare la Logistica della tua azienda? 

Specifiche tecniche

ELECTRO - OPTICS: 2 Mpix CMOS Color + IR (bispectral) Global shutter Full-HD 
GRABBING: Up to 60 fps 
LENS: varifocal lens f = 8-50 mm, IR + color 
PROCESSOR: QUADCORE + HW VIDEO ENCODER unit 
MEMORY: 1GB RAM, 16/32GB iNAND Flash 
OPERATING SYSTEM: Linux STORAGE: Micro SD 16GB (up to 128GB) 
LAN AND PORT: N°2 Input PNP 5-30Vdc opto-isolated, N°2 Output relay,N°1 10/100/1000 Ethernet port, N°1 RS-485 port 
STREAMING: MJPEG, H264 
SENSING: Accelerometers, Temperature, Humidity, Consumption, Inclinometer 
PROTOCOLS: TCP, FTP, XML-RPC (on HTTP/HTTPS), RTSP, openVPN, HTTP, HTTPS, ONVIF 
POWER SUPPLY: +24VDC (1,25 A) or +12VDC (2,5A) (10W tipically) or UPOE 60W 
DIMENSIONS: 450 x 140 x 150 mm 
WEIGHT: 3,5 Kg ~ 
OPERATING TEMPERATURE: -40°C / 60°C 
HUMIDITY: 90% Relative humidity non condensing 
PROTECTION: IP67 + IK10 (opzionale) 
ILLUMINATOR: CLASS 1M CEI EN 69825-1 ED. 4, 850 nm IR LED

Leggi i casi di successo: "La continua evoluzione della robotica. Storie di successo nei settori automotive e logistica."

Approccio a variazione ottica di acquisizione

L’algoritmo di OCR vanta una percentuale di riconoscimento tra le più elevate del mercato.

L’algoritmo lavora su una sequenza di immagini riprese dalla telecamera OCR, mediamente 15 per ogni veicolo transitato, ognuna delle quali è rilevata con parametri ottici diversificati e contribuisce a formare la targa letta. L’approccio a variazione ottica di acquisizione permette di operare letture efficaci anche in presenza di targhe a basso contrasto o targhe sporche o ancora targhe abbagliate da riflessi.

Protocollo standard OPC

Negli ultimi anni, per il dialogo con le bascule di differenti fornitori e per implementare le interfacce con i vari sistemi DCS di controllo di ciascuna baia di carico si è potuto progressivamente adottare interfacce software con integrato un client che usa il protocollo standard OPC (OLE for Process Control).

L’ OPC è un protocollo concepito per definire interfacce per l’accesso in lettura e scrittura ai dati di processo, e viene prevalentemente usato in sistemi in cui diversi dispositivi hardware per l’automazione, anche di differenti produttori, riescono a comunicare tramite un’unica interfaccia software.

Il protocollo OPC, secondo le specifiche più recenti OPC UA, si è di fatto imposto come interfaccia standard tra sistemi di automazione, e l’adozione di questo protocollo nell’implementazione di alcuni moduli software di interfaccia si è rivelata una scelta importante per il successo della soluzione realizzata, garantendo una maggiore adattabilità del codice usato per implementare il dialogo tra il sistema Techne e i differenti sistemi di controllo usati dai vari fornitori ed adottati dai Clienti nei loro parchi industriali.