↓  Zobrazit pozice
29. Března 2021

Ani centimetr krychlový vniveč. Umělá inteligence mění nakládání kontejnerů

Jak naložit nákladní kontejner, aby se do něj vešlo co největší množství různých typů palet? Ve většině případů se umístění plánuje na základě zkušeností. Ve ŠKODA AUTO to ale chodí jinak. Tady se náklad optimalizuje systematickým řešením založeným na umělé inteligenci –⁠ aplikací Optikon. Proč je toto řešení přelomové?

 

Naložit co nejefektivněji celý kontejner je obrovská výzva. Při plánování nákladu je třeba počítat až s pěti sty různými druhy palet, které se pečlivě vyberou a umístí do kontejneru podle mnoha kritérií. Stohy palet se totiž musí do kontejneru uspořádat vyváženě. Zároveň je nutné brát v potaz omezení, která souvisí s nosností a rozměry palet i stohů, a celkovou manévrovatelností v rámci nakládky.

i

Jak se aplikace Optikon vyvíjela?

Na celém řešení se začalo pracovat počátkem roku 2019, do přímého provozu se aplikace dostala už v listopadu stejného roku. Na projektu se podílela řada útvarů – CKD centrum, které má na starosti přípravu a expedici vozů a jednotlivých dílů pro zahraniční montážní závody, dále ŠKODA IT, oddělení Plánování logistiky a systémové podpory a ŠKODA AUTO DigiLab. Optikon se v současnosti používá pro nakládku kontejnerů, které se expedují z Mladé Boleslavi do ruského Nižního Novgorodu. Aplikace se zatím využívá ve ŠKODA AUTO, zájem o toto unikátní řešení ale projevily i další části koncernu. Například Volkswagen ve Wolfsburgu, kde se testování Optikonu začíná v současné době připravovat.

První logistická aplikace, která běží v cloudu a využívá umělou inteligenci

Jak může aplikace vypočítat optimální naložení kontejneru co nejrychleji, ale zároveň co nejpřesněji? Optikon sám optimalizační výpočty neprovádí. Zajišťuje pouze vstupní data o naloženém materiálu, aby vrstvení palet probíhalo logicky –⁠ kovový materiál patří dolů, karton zase nahoru. Informace se pak posílají na takzvanou OPTIM-AI platformu, umístěnou v prostředí Microsoft Azure, která má na starosti samotný výpočet. Výsledek potom pošle zase zpátky do aplikace, která data interpretuje. Celé řešení představuje velkou datovou zátěž, proto celá matematická operace běží v cloudovém prostředí.

Optimalizační úloha využívá techniku umělé inteligence, konkrétně metodu nelineární kombinatorické optimalizace.

i

Co je nelineární kombinatorická optimalizace?

Tato metoda umí spočítat nejefektivnější způsob naplnění kontejneru k expedici. Obsahuje totiž algoritmus, který je schopen z celkového množství všech možných kombinací palet –⁠ obvykle okolo 1040 v jednom kontejneru –⁠ vybrat tu nejlepší variantu. Procházení všech těchto kombinací je časově a výpočetně extrémně náročné. Proto je algoritmus dovybaven logikou, která mezi těmito možnostmi efektivně vyhledává jen ty, které vedou rychle k požadovanému výsledku, a tím se splní stanovený časový limit výpočtu.

Petr Švarc

Petr Švarc

„Úlohu, která aplikace Optikon řeší, bych přirovnal k situaci, kdy dostanete nákupní seznam, a máte za krátký čas nakoupit jednotlivé položky do košíku. Nejdříve si člověk prohlédne seznam, začne plánovat nákup v různých sekcích v obchodě a způsob, jak jednotlivé položky umístí do košíku samotného. Vajíčka třeba také neumístíte pod balení minerálek. A my místo nákupního košíku nakládáme rovnou celý kontejner,“ popisuje v rozhovoru pro iHned.cz Petr Švarc, IT architekt systémů umělé inteligence.
Jakub Novák

Jakub Novák

„Nakládku kontejneru jsme vždy plánovali na základě zkušeností našich pracovníků. Postupně jsme ale začali narážet na řadu problémů. Nejdříve se nakládaly typy palet, které se hodily nejvíce. Zaměstnanci rychle zaplnili kontejner, jenže nakonec zůstaly druhy palet, které se daly špatně kombinovat. Výsledkem pak byly nedostatečně vytížené kontejnery. Právě proto jsme vyvinuli aplikaci Optikon, která dokáže přijít s nejlepší kombinací, jak náklad uspořádat,“ doplňuje v reportáži pro iHned.cz Jakub Novák, specialista systémové podpory logistiky.

Optikon usnadňuje práci skladového personálu a šetří náklady na dopravu

Palety se do kontejnerů většinou nakládají podle zkušeností. Zaměstnanci dokážou odhadnout, jak kombinovat typy palet, aby se jich do kontejnerů vešlo co nejvíc. Někdy ale nakládání probíhá metodou pokus-omyl a personál už časem není schopen vymýšlet nové a efektivní kombinace. „Optikon představuje způsob, jak nakládání palet přesněji a systematicky plánovat,“ popisuje Lukáš Zikmund, systémový analytik, který se podílel na vývoji aplikace. Čím více palet se do celého prostoru vejde, tím méně kontejnerů se nakonec vyexpeduje. V roce 2020 se díky aplikaci Optikon ušetřilo celkem 300 kontejnerů, tedy asi sedm vlakových souprav. Řečí peněz: Aplikace automobilce ušetřila 840 tisíc eur.

S expedicí pouze plných kontejnerů se výrazně snižují emise oxidu uhličitého. V minulém roce se díky optimalizovanému procesu nakládky uspořilo až 160 tun emisí oxidu uhličitého, který by se jinak uvolnil do ovzduší během přepravy.

Řešení lze využít i v další oblasti interní logistiky

Optikon pomáhá nejen s nakládáním palet do přepravních kontejnerů, ale lépe se díky této aplikaci budou moci nakládat také prázdné obaly. Platforma, přes kterou Optikon běží, by se měla v budoucnu využívat i k lepšímu vytížení vozů, které budou převážet materiál mezi Mladou Boleslaví a závodem v Kvasinách.

Lukáš Zikmund

Lukáš Zikmund

„V současnosti se palety do kontejneru nakládají v reálném čase. Pracuje se proto i na dalším rozšíření funkcí –⁠ Optikon by měl dokázat naplánovat i vytížení nákladu na několik dní dopředu. Když víme, jaký materiál se bude příští týden nakládat, aplikace vypočítá průměrné vytížení kontejnerů. Podle toho lze odhadnout, kolik prostoru je ještě možné k naskladnění využít,“ vysvětluje Lukáš Zikmund, systémový analytik.
Martin Ježek

Martin Ježek

Vedle Optikonu využívá ŠKODA AUTO umělou inteligencí i v rámci dalších projektů –⁠ například v aplikaci Sound Analyser, která pomáhá rychle a precizně identifikovat potřeby servisní údržby. „Obecně lze říci, že technologie založené na bázi umělé inteligence vykonávají kognitivní funkce, které jinak ovládá pouze člověk. Programy tak můžou interagovat s okolním prostředím, vnímat a hodnotit okolnosti nebo řešit řadu problémů. Umělá inteligence u nás hraje klíčovou roli při další digitalizaci,“ dodává Martin Ježek, tiskový mluvčí ŠKODA AUTO pro digitální projekty. V případě české automobilky se vedle produktů a procesů využívá umělá inteligence také pro oblast služeb. Zde tato technologie přispívá například k rozvoji personalizovaných zákaznických zážitků.

Reportáž ihned.cz

Nastavení cookies

Uložení preferencí uživatele napříč webovými stránkami
Statistika a analýza chování uživatele
Oslovování s nabídkou produktů a propojení se sociálními sítěmi
Uložit nastavení

Tato stránka používá cookies. Více informací o zpracování Vašich osobních údajů na jejich základě a o Vašich právech naleznete v Informaci o zpracování osobních údajů prostřednictvím cookies a jiných webových technologií. Níže můžete udělit souhlas se zpracování osobních údajů rovněž pro účely uložení preferencí uživatele napříč webovými stránkami, statistiku a analýzu chování uživatele, oslovování s nabídkou produktů a propojení se sociálními sítěmi.