KION start het ARIBIC-project voor digitale tweelingen van magazijnen

De KION Group en haar samenwerkingspartners LeddarTech, het Karlsruhe Institute of Technology (KIT) en het STARS Lab aan de Universiteit van Toronto hebben het onderzoeksproject ‘ARIBIC’ gelanceerd. De afkorting staat voor ‘Artificial Intelligence-Based Indoor Cartography’: continue evaluatie van gegevens moet het mogelijk maken om een digitale tweeling van een magazijn of productieomgeving te creëren - en dat alles in real-time.

(Frankfurt/Main) Dit project is een verdere stap om de reeds bestaande oplossingen voor digitale tweelingen en simulatie- en emulatieplatforms uit te breiden, die al door de KION Group worden aangeboden. Zowel Duitse als Canadese overheidsinstanties zijn overtuigd van het potentieel van het onderzoek en stellen daarom projectmiddelen beschikbaar. ARIBIC is een van de vele samenwerkingen die de KION Group al met verschillende partners heeft gerealiseerd.

Autonome transportvoertuigen worden vandaag de dag al in aanzienlijke mate ingezet in de intralogistiek en in productie-installaties. Voorzien van moderne sensortechnologie zoals laserscanners en camera’s vinden ze veilig hun weg door schappen, productielijnen en magazijnen. Tijdens hun inzet genereren ze continu een aanzienlijke hoeveelheid gegevens over de omgeving waarin ze zich bewegen. Echter, deze gegevens worden tot nu toe meestal niet systematisch verzameld. Wat als we het onbenutte potentieel van deze bits en bytes zouden benutten?

De digitale tweeling van een magazijn ontstaat

Systematische gegevensverzameling en -verwerking: precies hier richt het onderzoeksproject ARIBIC zich, dat wordt aangestuurd door STILL, een dochteronderneming van de KION Group. “De door de sensoren op de voertuigen verzamelde gegevens worden gebruikt om hoog-resolutie 3D-kaarten van magazijnen of productieomgevingen te maken. Het doel is om een digitale tweeling van de omgeving te creëren. Dit stelt ons in staat om de relevante gegevens zichtbaar te maken en ze in real-time te delen,” zegt Dr. Henry Puhl, Chief Technology Officer van de KION Group. “Veel bedrijven in de industriële sector vertrouwen nog steeds op een na-digitalisering van hun productie of magazijnen. Dit biedt echter slechts een klein overzicht. De resultaten van ARIBIC zullen verder gaan, omdat ze uiteindelijk een continue gegevensanalyse mogelijk maken,” zegt Dr. Joachim Tödter, Senior Director Technology & Innovation bij de KION Group.

De gegevens worden van de sensoren naar het voertuig verzonden, daar verwerkt en vervolgens naar de ARIBIC-cloud gestuurd. De voordelen zijn duidelijk: de gebruiker ontvangt live-informatie over de positie van objecten via tracking en tracing. Deze gegevens maken het bijvoorbeeld mogelijk om de routes van de voertuigen te simuleren en daarmee de processen in het magazijn of in de productie te verbeteren. Tegelijkertijd bieden deze slimme digitale diensten het voordeel dat anomalieën zoals geblokkeerde rijwegen worden herkend en gerapporteerd. Wanneer dit consequent wordt uitgevoerd, kan uiteindelijk de gehele structuur van een magazijn worden geoptimaliseerd.

“KION is al in staat om dergelijke technieken toe te passen. ARIBIC biedt ons echter een belangrijke vooruitgang in die zin dat we computergebaseerde waarneming kunnen toevoegen. Dit opent de deur naar vele toepassingen, van het efficiënter vormgeven van flexibele automatisering en mobiele robotoperaties voor het magazijn van morgen tot inspectie en detectie van de materiaalplaatsing en -verdeling in het magazijn. Dit is cruciaal voor de optimalisatie van de workflows in veel logistieke bedrijven,” zegt Hamid Montazeri, Senior Vice President, Software & Digital Solutions Development bij de KION-dochter Dematic.

Projectpartner LeddarTech met diepe expertise in sensortechnologie

Het idee voor het onderzoeksproject ontstond in de zomer van 2019 in de afdeling Technologie & Innovatie van de KION Group. Voor de voorbereiding van de subsidieaanvraag konden grensoverschrijdend partners uit de industrie en het onderzoek worden gewonnen: LeddarTech, een toonaangevend bedrijf voor omgeving-sensortechnologieoplossingen voor autonome voertuigen en geavanceerde rijhulpsystemen met hoofdkantoor in de Canadese provincie Québec, is een belangrijke speler in het project. De bijdrage van LeddarTech zal zich richten op het sensorsysteem. De Canadese ontwikkelaars zullen hun technologische expertise in de gebieden sensortechnologie, waarneming en sensorfusie voor mobiliteitsapplicaties inbrengen.

“Toen KION ons benaderde en zijn visie voor ARIBIC uitlegde, was het vanaf het begin duidelijk dat we bij dit project betrokken moesten zijn,” zegt Pierre Olivier, Chief Technology Officer van LeddarTech. “Het stelt ons niet alleen in staat om samen te werken met een marktleider en twee gerenommeerde universiteiten, maar biedt ook een perfecte gelegenheid om de sterke expertise van LeddarTech op het gebied van sensortechnologie, de integratie van sensorplatforms in voertuigen en het maximaliseren van het potentieel van de beschikbare sensorgegevens te benutten.”

Sterke samenwerking tussen industrie en wetenschap

Onderzoekspartners zijn het Karlsruher Institut für Technologie (KIT) en het STARS Lab aan de Universiteit van Toronto, beide toonaangevende instituten op het gebied van kunstmatige intelligentie en robotica. In het kader van het ARIBIC-project zal het STARS Lab methoden ontwikkelen voor het extraheren van gedetailleerde semantische informatie (objectlabels) uit grote 3D-kaarten van magazijnomgevingen. “ARIBIC is een perfect project voor ons om met internationale partners aan actuele onderzoeksthema’s te werken en nieuwe relaties met de industrie op te bouwen,” zegt Prof. Jonathan Kelly, hoofd van het STARS Lab.

De afdeling Robotica en Interactieve Systemen van het Instituut voor Transporttechnologie en Logistieke Systemen (IFL) aan het KIT doet onderzoek naar baanbrekende robotoplossingen met praktisch nut voor de gebruikers. Het onderzoeksgebied omvat onderwerpen zoals mapping en lokalisatie van mobiele robots, computer vision, geautomatiseerd grijpen en neerzetten van verschillende objecten, evenals de ontwikkeling van een intuïtieve mens-machine-interactie. In het kader van het ARIBIC-project houdt het IFL zich bezig met de detectie van intralogistieke elementen in 3D-sensordata en met het samenvoegen van kaarten in multi-robot scenario’s. “We kijken erg uit naar de mogelijkheid van internationale samenwerking,” zegt Prof. Kai Furmans, hoofd van het IFL.

Begin 2021 werd het project goedgekeurd door het National Research Council of Canada Industrial Research Assistance Program (NRC IRAP) en het Duitse Federale Ministerie van Economie en Energie (BMWi) en werd de financiering veiliggesteld. De afronding van het project is gepland voor het vierde kwartaal van 2023.

Foto: © KION Group