Les drones "Find It" suivent des billions d'inventaires et d'actifs

Amazon a ses robots dansants "pick and pack", et maintenant Walmart a des drones volants de gestion des stocks.

Le géant de la vente au détail a présenté son prototype de solution lors d'un récent événement de presse, affirmant que la société est à six à neuf mois de l'introduction de systèmes d'aéronefs sans pilote ou UAS dans ses centres de distribution pour aider à la gestion des stocks. L'objectif de l'entreprise est de réduire le temps de contrôle du stock dans un entrepôt d'un mois à un jour.

L'annonce a ouvert une fenêtre sur une nouvelle application substantielle pour les avions sans pilote - le suivi de milliards de dollars de stock d'entrepôt, de produits nouvellement fabriqués, de matières premières et d'autres actifs au fur et à mesure qu'ils se déplacent dans la chaîne d'approvisionnement.

Alors que les détails sur les appareils de Walmart sont encore flous, la société a déclaré dans un dossier d'octobre 2015 auprès de la Federal Aviation Administration (FAA) qu'elle utilisait un DJI Phantom 3 et un DJI S900 pour des tests en intérieur. L'entreprise aurait également une longue histoire d'utilisation de l'identification par radiofréquence, ou RFID, pour gérer son inventaire. Les étiquettes RFID sont encodées avec des informations et attachées à un article, un carton ou une palette. Les étiquettes passives envoient ces informations lorsqu'elles sont déclenchées et alimentées par un lecteur RFID. Les balises actives ont des piles et diffusent leur contenu. Les balises passives sont beaucoup moins chères et constituent le choix habituel pour les opérations d'inventaire.

Walmart a déclaré aux journalistes que son UAS serait équipé d'un logiciel personnalisé et d'un appareil photo qui prend 30 photos par seconde alors qu'ils recherchent des stocks dans les mauvais espaces. Lorsqu'un drone trouve un objet dans le mauvais emplacement, il signale un employé du "contrôle du trafic aérien", qui envoie un travailleur pour déplacer l'objet. Walmart a indiqué dans son dossier auprès de la FAA qu'il aimerait étendre son travail avec les UAS à l'extérieur.

Walmart est peut-être le détaillant le plus en vue à annoncer son intérêt à utiliser des drones pour la gestion des stocks, mais l'industrie sans pilote travaille depuis un certain temps vers des solutions basées sur les UAS pour le suivi des actifs, petits et grands. L'Institut Fraunhofer pour le flux de matériaux et la logistique IML de Dortmund développe "InventAIRY", un autre système qui utiliserait des véhicules multirotors autonomes en essaim pour suivre les produits dans un entrepôt. La société française Hardis Group a déposé début 2015 un brevet pour un drone d'inventaire, selon un communiqué.

PINC Solutions d'Alameda, en Californie, développe un drone pour le rapprochement des stocks qui intègre la RFID, l'OCR (reconnaissance optique de caractères) et un lecteur de codes à barres. Les drones scanneraient le contenu de l'entrepôt, notant chaque article et où il se trouve. Ces données seraient utilisées pour rapprocher les informations du système de gestion des stocks avec ce qui se trouve réellement dans l'entrepôt.

"Ce qu'il fait fondamentalement, c'est s'assurer que l'inventaire est bien à l'endroit et dans les quantités que vous attendiez", a déclaré Matt Yearling, PDG de PINC.

Pour les grandes opérations avec des centaines de centres de distribution à travers le pays, le coût des stocks perdus peut être substantiel.

"Votre système de gestion des stocks indique que vous en avez cinq palettes, mais vous ne pouvez en trouver qu'une seule. Chaque palette coûte 50 000 $. Vous avez maintenant un problème", a déclaré Yearling. "C'est vraiment fondamentalement ça. Si vous opérez à grande échelle, c'est là que c'est important."

PINC construit ses propres plates-formes à partir de composants prêts à l'emploi, à une exception près : une antenne RFID très directionnelle. Cette antenne rétrécit le champ du capteur de sorte qu'elle donne au lecteur RFID un degré élevé de confiance qu'il regarde un élément spécifique.

"C'est comme un coup de projecteur sur l'actif", a déclaré Yearling.

Au cours du processus de numérisation des étagères, les drones apprennent également la disposition de l'entrepôt, en apprenant au fur et à mesure où ils se trouvent dans le bâtiment. Un drone PINC utilise à la fois la RFID et l'OCR pour déterminer son emplacement dans l'entrepôt. Le drone peut lire les étiquettes sur les étagères ainsi que sur les articles en stock, en gardant une trace de sa direction et de sa vitesse lors de ses déplacements. La puissance de traitement pour ce faire est contenue sur la plate-forme afin que le drone ne dépende pas d'un lien ou d'un réseau externe.

"Nous effectuons une localisation et une cartographie simultanées (SLAM) à l'intérieur", a déclaré Yearling. "… Une fois que vous avez identifié où vous êtes, alors que vous regardez un élément d'inventaire, vous savez à quelle vitesse vous allez et où vous allez. Vous utilisez cela ainsi que les informations collectées à partir de ce que vous regardez. Ce sont toutes ces lectures multiples que nous alimentons dans notre algorithme pour déterminer où se trouve l'emplacement de cet actif. "

Les drones doivent apprendre leur environnement, a déclaré Yearling, car il n'est pas réaliste d'ajouter une couche d'infrastructure dans une entreprise avec des centaines de grands centres de distribution ou de demander à l'entreprise de changer la façon dont elle étiquette son inventaire.

"(Un drone) doit comprendre où il se trouve, tout comme un humain", a déclaré Yearling. "Je marche dans le casier, je sais où je suis en fonction de l'étiquetage sur le casier. … Nous avons une certaine compréhension de l'environnement. Nous naviguons en fonction de l'environnement et nous lisons les étiquettes sur l'inventaire de la manière appropriée en fonction de la façon dont ils le font."

Pour un entrepôt d'un million de pieds carrés, Yearling a estimé qu'il faudrait "moins d'une poignée" de drones - travaillant généralement pendant une période relativement calme comme les premières heures du matin - pour gérer le travail de rapprochement des stocks.

Yearling a applaudi l'annonce de Walmart.

"Je pense que la façon dont Walmart parle (d'utiliser) des drones est beaucoup plus alignée sur des cas d'utilisation utiles."

Si les drones d'inventaire réussissent dans les centres de distribution, il est possible qu'ils trouvent de nouvelles utilisations plus loin dans la chaîne de vente au détail, a suggéré Clark McAllister, le fondateur d'ADASA Inc. L'entreprise, qui dispose d'un encodeur d'étiquette RFID mobile et travaille avec PINC, envisage de déployer des drones à lecture RFID dans les magasins de détail.

"La vente au détail est assez chaotique, les stocks changent assez rapidement et la RFID est une solution éprouvée pour savoir ce qu'un détaillant a en stock et où il se trouve", a déclaré McAllister. L'utilisation d'un drone automatisé pour scanner les étiquettes RFID pourrait finalement permettre un "inventaire par bouton-poussoir", a-t-il déclaré, et cela ouvre des opportunités.

Avec des inventaires très précis, les détaillants peuvent utiliser leurs magasins comme lieu de stockage avant pour les clients, a-t-il déclaré : "Ainsi, ces clients peuvent, par exemple, savoir 'Hé, puis-je obtenir cela dans la rue ?'"

PINC Solutions n'a pas commencé à travailler avec des drones, qui représentent encore une petite partie de son activité. En opération depuis 2004, ils offrent un système de localisation en temps réel basé sur un logiciel propriétaire qui utilise la RFID et le GPS sur d'autres types de plates-formes mobiles pour localiser et identifier les actifs au fur et à mesure qu'ils se déplacent dans la chaîne d'approvisionnement. Ils travaillent avec les constructeurs automobiles pour suivre les véhicules dans les parkings densément peuplés et avec des entreprises telles que les sociétés énergétiques qui doivent être en mesure de trouver des outils et des matériaux, par exemple des tuyaux, des forets ou des bobines de câble, où qu'ils soient stockés dans une grande cour de dépôt. Ils aident également les entreprises à suivre les remorques utilisées pour transporter des marchandises.

La localisation des remorques ne se limite pas à savoir où se trouve une remorque particulière parmi un millier d'autres entreposées dans une cour. Il s'agit également de suivre cette bande-annonce afin qu'elle et son contenu arrivent au bon endroit au bon moment.

Il n'est pas inhabituel pour une entreprise automobile d'avoir 700 remorques dans la cour avec des fournitures pour son usine de fabrication, a expliqué Yearling. Ils doivent "amener les fournitures au quai concerné pour alimenter leur chaîne d'approvisionnement de la manière et dans les délais appropriés".

Dans l'ensemble, le secteur vaut environ 1,5 billion de dollars, dont environ les deux tiers concernent le déménagement et la logistique, a déclaré Yearling.

PINC est maintenant prêt à intégrer des drones dans ses quatre domaines d'activité. La société a obtenu une exemption de l'article 333 l'automne dernier pour le PINC Air, un drone propriétaire capable de fonctionner à l'intérieur et à l'extérieur.

"Il s'agit d'une étape majeure dans le développement de PINC Air", a déclaré Yearling dans un communiqué. "La principale préoccupation de la FAA étant la sécurité, cette subvention d'exemption soutient notre objectif de conception consistant à collecter en toute sécurité les données d'inventaire de la chaîne d'approvisionnement dans les environnements industriels, loin de toute zone résidentielle. PINC Air opère dans des zones commerciales géo-clôturées, sous la supervision d'un personnel qualifié, tout en suivant un chemin préprogrammé pour assurer la sécurité et l'efficacité."

Exponent Technology Services, basé à Dubaï, utilise déjà des drones pour suivre les actifs extérieurs, développant des solutions personnalisées utilisant des UAS équipés de technologies d'identification automatique.

Exponent a développé une solution pour AGE Steel, basée à Dubaï, qui s'est rendu compte il y a trois ans et demi qu'elle perdait jusqu'à 20 % de ses actions.

"Pendant le boom de la construction, [c'était] acceptable", a déclaré Maroun Hannoush, PDG de la division montréalaise d'Exponent aux participants à la conférence XPONENTIAL 2016 en mai. Mais alors que l'industrie de la construction de Dubaï commençait à se corriger, les marges se sont resserrées et AGE a commencé à se demander où allaient toutes ses poutres en acier.

Il s'est avéré que certaines poutres fondaient littéralement sous la chaleur de l'été et que les travailleurs se débarrassaient du produit défectueux sans en informer le bureau des ventes. Les vendeurs de l'entreprise pensaient toujours qu'ils avaient X quantité d'inventaire, mais la vérité était qu'ils n'en avaient vraiment que Y.

De plus, avec une aire de stockage en acier de 10 000 mètres carrés, des lots individuels de produits se perdaient. Trouver un emballage particulier, avec une taille, une qualité et un pays d'origine spécifiques, n'a pas toujours été facile.

Exponent a développé une solution dans laquelle les faisceaux d'acier sont étiquetés avec une étiquette RFID active. Un drone survole la zone de stockage deux fois par jour pour identifier l'emplacement de chaque paquet.

"Maintenant, ils peuvent mettre les paquets n'importe où", a déclaré Hannoush.

Trouver la bonne voiture

Exponent a ensuite développé un système pour un concessionnaire automobile qui possédait 45 000 voitures sur 250 000 mètres carrés de parcs de stockage. Hangout a déclaré que ce concessionnaire employait des coureurs pour sortir manuellement dans la cour et trouver une voiture spécifique. Tirer 20 voitures pour un concessionnaire pouvait prendre des jours.

Exponent a équipé un autre de ses drones d'un lecteur RFID et a marqué chaque voiture entrant dans les parcs de stockage avec une étiquette RFID, cette fois passive posée sur le tableau de bord. Étant donné que le tableau de bord est plat et que l'étiquette pointe vers le haut, le concessionnaire pourrait utiliser des étiquettes passives, qui ne coûtent que quelques centimes. Le drone survole ensuite la longueur de la cour de stockage, à 20 pieds au-dessus du sol à 15 pieds par seconde, captant l'emplacement des voitures et toute information pertinente (VIN, couleur, marque, modèle, etc.).

Une étude de cas d'Exponent affirme que s'éloigner des coureurs humains permet d'économiser plus d'un million d'AED (272 000 USD) par mois.

Exponent utilise généralement des véhicules à voilure fixe et multirotor qu'il construit lui-même à partir de composants, bien qu'il ait également modifié une plate-forme standard, un Align 650, pour transporter une antenne RFID et un processeur embarqué. Les drones volent pour la plupart de manière autonome dans une zone géo-clôturée définie par l'entreprise. Les clients peuvent surveiller et suivre tous les actifs en direct pendant le vol via le portail sécurisé d'Exponent.

"Notre portail fournit toutes les statistiques de lecture clés sur l'étiquette et a même la capacité d'englober les métadonnées de l'entreprise, ce qui permet à notre système d'être un système de suivi des stocks autonome", a déclaré la société dans une réponse par e-mail à une question.

Si un client n'utilise pas de système basé sur la RFID, Exponent peut en configurer un, notamment en développant comment attribuer des codes uniques aux actifs, en déterminant où les actifs doivent être stockés et les procédures d'enregistrement et de sortie des matériaux.

L'entreprise formera également le personnel du client sur la façon d'opérer, de configurer et d'initier des vols autonomes, avec une formation à la sécurité sur la façon de prendre manuellement le contrôle d'un drone si nécessaire et de l'atterrir manuellement si nécessaire. Le temps de mise en œuvre typique d'un système de suivi RFID basé sur un drone est de 30 à 90 jours, moins si le système de gestion RFID est déjà en place.

Bien que de nombreuses entreprises disposent de systèmes de gestion des transports et de gestion des entrepôts, le processus échoue souvent lorsqu'il s'agit de gérer les remorques et les magasins d'actifs à l'extérieur, a déclaré Yearling, car cette fonction n'a pas pleinement profité de la technologie. Les drones peuvent aider à changer cela.

"Nous avons les moyens d'orchestrer et d'optimiser le processus et de minimiser la quantité d'équipements, de personnes et de temps pour déplacer les marchandises d'un point A à un point B", a-t-il déclaré.

Yearling pense qu'il existe également un réel potentiel pour les drones dans le rapprochement des stocks et a déclaré que de nombreux clients "envisageraient de déployer (des drones) en mode production" dans les 6 à 12 prochains mois.

"Cependant, la mise en œuvre complète des drones d'inventaire est encore loin", a-t-il déclaré. "C'est un projet pilote en ce moment jusqu'à ce que (les entreprises) reconnaissent la valeur et valident qu'il pourrait fonctionner à grande échelle."

La nécessité d'une telle solution est cependant claire.

"Comme nous le savons tous, les humains ne sont parfois pas fiables par nature, c'est là que des erreurs se produisent. Même lorsque vous rangez des produits sur des étagères, vous pensez peut-être que vous les placez sur la bonne étagère, alors que vous les mettez ailleurs. Ou cette étagère sur laquelle vous avez dit que vous vouliez le mettre est pleine et vous dites "Je vais juste le déposer ailleurs", puis vous oubliez de le dire à quelqu'un. Vous avez oublié de le mettre dans le système. Alors devinez quoi, vous avez un problème."

C'est un problème même pour les plus grands opérateurs avec le plus de ressources, a déclaré Yearling, "Je le sais parce que j'ai vu à l'intérieur des centres de distribution. Je leur ai parlé."

"Tout le monde, et je dis tout le monde, a ce problème."