company_banner

Как устроен склад алкоголя, и как нечеловекоподобный дрон может летать между бутылками

    image

    Мы собрали прототип дрона, который будет летать по складу и инвентаризировать алкоголь. Вообще-то такой дрон нужен много для чего (и вы могли видеть в некоторых магазинах ездящие колонны, которые занимаются чем-то подобным), но именно на складе алкоголя крайне важно, чтобы это был не человек. Потому что есть огромная проблема с подбором персонала на такие объекты. Отметим, что в результате отбора и последовательного отсева тех, кто злоупотребляет алкоголем на работе или стремится его украсть, в итоге на складе работают в основном глубоко религиозные люди, которым ислам запрещает пить.

    Но вернёмся к роботу. От него нужны три вещи:

    1. Двигаться по складу без помощи оператора.
    2. Считывать штрихкоды или QR-коды паллет и надписи около них.
    3. Превращать это в данные инвентаризации и передавать в WMS в итоге.

    Казалось бы, простейшая задача для пятичасового хакатона. Но на деле всё немного не так. Начнём с того, что метки под скотчем или полиэтиленом (то есть нужно сопоставление нескольких кадров без бликов) имеют разный шрифт и бывают рваными или протёртыми.

    Что делать с метками?


    Вот примеры. Тут всё просто:



    Тут — тоже:



    В области пикинга (разбора упаковок на отдельные единицы) сложнее, но всё равно реально:



    Хотя не всегда — вот здесь уже надо распознавать отдельные бутылки:



    А вот совсем сложные случаи. Бликующая поверхность:



    И плохая видимость из-за полиэтилена:



    В случае с бликами задача решается облётом параллельно упаковке и снятием нескольких кадров. Более того, уже есть практическое решение, которое по размазанному видеопотоку определяет номера вагонов прямо из кучи кадров, каждый из которых не подходит для распознавания по отдельности. То есть это решается. Другие две проблемы — перекрытие кода и поворот кодом «от себя» — решаются организационно (отправкой человека и правилами склада).

    Качество распознавания QR и штрихкодов — больше 90 % без дополнительной коррекции видеоаналитикой. В опытах мы работали с большим количеством различных дефектов, и могу сказать, что распознавание удалось улучшить ещё на несколько процентов. Поскольку обычно информация на наклейках избыточна, то, кроме штрихкода, там есть торговое наименование и прочие данные.

    Есть сложности с пикингом (похоже, инвентаризация в первых итерациях будет без него, то есть для складов кросс-докинга). И мы не можем понять глубину полки по фронтальной съёмке. Это критично для выкладки в рознице, но неважно для склада, поскольку там обычно хранится всё именно паллетами.

    Параллельно мы делали прототип софта для тайных покупателей. Там другая интересная задача: бывает, что директор регионального продуктового ходит в гости к соседу с бумажкой переписать цены на колбасу и молоко. В промышленных масштабах это решается тайными покупателями с приложениями для забивания цен. Ещё более правильный подход — чтобы они просто писали видео своего похода, а потом в таблицу падали не десятки чисел, а сразу вся матрица товаров. Там мы столкнулись в тестах с тем, что постоянно нужно настраиваться на формат ценника: то кто-то переносит копейки вниз от рублей, то рубли крупно, а копейки мелко, то вдруг начали сокращать названия на ценниках, а потом вообще половину букв отрубили (потому что не влезло). Человек ещё может оглядеться и понять, о чём ценник, а вот робот уже страдает. В итоге в пилоте мы остановились только на штрихкодах.

    Интересно, что для пикинга наши заокеанские друзья придумали решение. Берутся обычные RFID-метки и вращающийся робот, который наводит такое поле, что по интенсивности «ответа» можно установить, где же находится метка (и сколько их). Мы посчитали для России — увы, оно несовместимо с охраной труда и Санэпидемом. Нужно убрать людей до включения. Пока не делали. Если кому хочется попробовать и заодно провести дератизацию — мы только за эксперименты.


    Далеко не всё на складе можно автоматизировать. Вот это проверка того, что пришло в паллетах, и упаковка.


    Образцы содержимого сверяются с документами.

    Выбираем платформу для дрона


    Есть два варианта: что-то ездящее (на практике это колонны для проверки выкладки в торговых центрах) и что-то летающее. В случае складов нужно однозначно летающее вот почему:







    Альтернатива — рельсы на потолке и что-то спускающееся с них на телескопической штанге, но для этого нет готовых решений. А вот квадрокоптеры есть, что резко меняет цену. Да и монтаж рельсов — не самая тривиальная задача.

    Следующий вопрос: оно должно быть на кабеле питания или на аккумуляторе? Дроны на кабеле питания могут делать всё сколько угодно времени и не требуют ручной замены батарей. Дроны на аккумуляторе нуждаются в операторе. На практике мы поспрашивали зарубежных коллег, использующих дроны со шнуром, и они посоветовали аккумуляторные. Потому что слишком много пересечений кабеля уже при двух летающих дронах.

    Итоговая модель — можно запускать задачу раз в месяц по расписанию и за полчаса облетать склад двумя дронами. Они сбрасывают свой видеопоток на сервер, где уже и происходят разбор и сама инвентаризация. Скорее всего, складу это не надо как постоянное решение, поэтому мы готовы пробовать это как SaaS, то есть с оплатой за результат. Альтернатива — on-premise-решение, когда вот вам готовый дрон, вот готовый сервис, вот готовый софт, вот готовый сервак и готовое же ПО.

    Автопилот


    Нет нормальных систем вертикального позиционирования дрона.

    Точнее, не было до появления наших партнёров UgCS, софт которых мы по России дистрибутируем. У них была задача обследования вертикальных стен карьеров. У нас была задача нарисовать граффити дроном на стене. Мы тогда очень заморочились на то, чтобы быть достаточно близко (иначе распылитель делает пятна на полстены) и при этом не колбаситься от усилий распылителя и потоков воздуха близко от вертикальной поверхности. Задача решена, управляющий софт для дрона для полётов у высоких стеллажей есть.

    Как понять маршрут?


    Нужно к чему-то привязаться для работы на складе по длине ряда. Варианты такие:

    1. Лететь до конца ряда и учиться, а потом планировать маршруты.
    2. Клеить ленту на пол или потолок для движения по ней либо раскатывать светодиодную ленту.
    3. Вешать LoRa или блютуз-маяки для движения по ним.

    Относительно маяков сразу скажу, что задача решаемая, но сложная. Мы делали для этого склада ИТ-инфраструктуру и, в частности, радиообследование для Wi-Fi-покрытия для вот этих вот терминалов сотрудников:



    Вот примерно в таких местах — дикое сочетание интерференции и экранирования (перегородки металлические):



    С другой стороны, есть промышленные алгоритмы для дронов, обследующих ЛЭП и нефтепроводы. Поэтому решаем, что остановимся на ленте. Но дрон получается большой, поэтому оставляем и антенны.

    Функции: автоматическое сканирование стеллажей на складе, проверка правильности размещения паллет, проведение инвентаризаций, передача данных о выявленных событиях (интеграция с back-end-системами).

    С такими размером и устройством вот в таких местах уже не пролезет:


    Но элитка и обрабатывается вручную.

    А дальше началось интересное. Есть ряд ритейлеров, которым такое интересно. Начинаем пробовать — выясняется, что нужны начсклада, директор по логистике, много согласований. Они приходят и говорят: «У меня есть человек за 30 тысяч рублей. Я ему даю терминал, куда пикать, и лестницу. И он ходит и пикает. И плюс подметает пол и меняет лампочки». И с прищуром ленинским спрашивают: «А твой дрон не сможет же лампочку поменять?»

    Мерчендайзинг-роботы


    С учётом вышесказанного есть две модели того, что может делать робот в магазине, решающий такие же задачи. Сфера более проработана на практике:

    1. В обычном FMCG или модном (сейчас уже такие решения на практике есть) можно поменять выкладку и пустить ездить колонны для сканирования товаров.
    2. Либо использовать робота для частой проверки данных о выкладке, чтобы он раздавал задачи людям вокруг и контролировал их.

    Второе, кстати, обходится дешевле штрафов за неверную выкладку, потому что робот хоть и дурак, зато находит именно ошибки быстрее людей. А вот считает он пока на инвентаризации плохо.

    Мерчант-роботы находятся в одной среде с покупателями. Может показаться, что это хорошо, потому что он же может их считать, отвечать на вопросы «Где колбаса?» и развлекать всех селфи с автоматроном Vaulttec2020, но на деле всё куда сложнее. Сейчас они защищены от ударов резиновыми отбойниками и сонарами. Отбойники — это на случай вот таких ситуаций, когда скорость слишком высока:



    А сонары говорят: «Эй! Куда прёшь? Отвали!» — людям с тележками. Сам он не наедет, но вот что будет, если особо злобные бабки будут толкать его тележками, я не знаю. Скорее всего, нужен режим оператора для видеосвязи в таком случае. А то получится, что на третий день эксплуатации спёрли контроллер и аккумулятор.

    Основные функциональные возможности робота для торгового зала: автоматическое сканирование полок в торговом зале и стеллажей на складе (РЦ), проверка правильности выкладки товара и ценников на полке, обнаружение заканчивающегося товара и пустых полок, передача данных о выявленных событиях (интеграция с back-end-системами), опциональное оснащение системой Digital Signage.

    Итог


    Роботы находятся на стадии прототипа и ждут своего часа на складах или в торговых сетях. Если вы из розницы или со склада и готовы пробовать — пишите мне на почту retail@croc.ru, и мы с лабораторией робототехники приедем к вам в гости. Прямо сейчас стоимость в разрезе двух-трёх лет примерно равна стоимости ручных работ, но роботы дешевеют с каждым днём и дают массу плюсов вроде стабильности работы и более быстрых инвентаризаций, когда можно за сутки посчитать вообще весь склад.
    КРОК
    IT-компания

    Комментарии 22

      +5
      «Дешевая элитка» на алко складе — это зачёт…
      А по сути скоростная камера на кабине подборщика заказов, который и так имеется на складе, снимет все с лучшим качеством…
        0

        Но только первый этаж, к сожалению

          0
          подборщик заказов
          image
            0

            Это склад посылок, с уникальным товаром на каждом месте, а не товара, который при правильном планировании весь находится на первом этаже, а остальные запасы на втором и выше, они спускаются после окончания на первом.

              0
              Не важно… важно что — Подборщик достает до всех ярусов
              Товар на всех ярусах
              Инвентаризация касается всего товара и всех ярусов
              Батарея подборщика вывезет и камеру и передатчик и даже PC на борту, причем смену без подзаряда… Дальше только видеоаналитика.
                0
                Товар на всех ярусах, а камера на бегунке хорошо, если охватит первый этаж. Что делать со вторым этажом и выше?
                Картинка со склада
                image
                  0
                  Ну посмотрите же на мою картинку выше, подборщик достает все ярусы, по крайней мере у нас на складе так же как на фото… В кабине сборщика установить IP камеру с Wi-Fi не проблема, питание от бортовой сети, т.к. большинство складской напольной техники аккумуляторного исполнения. Далее остаётся только обработать полученный видео поток на сервере…
                    0
                    Простите, а он все места за день объезжает таким образом?
                    Ну и еще раз повторю, что это склад, где каждое место с уникальным товаром, если на складе 10 палетт одного наименования, то смысла в ТАКОМ издевательстве над сборщиками не вижу: ходят по полу и собирают с первых этажей, а остальные 9 палетт стоят и ждут свой очереди, когда освободится место для них на первом этаже.
                      0
                      У нас очень много позиций в ассортименте, нижних мест не хватит на все. Да и они, нижние, в основном под тяжелые и хрупкие позиции бронируются… Не знаю как где, у нас инвентаризация раз в полгода, все остатки считаются вручную, порой уходит пару рабочих дней, так что тема актуальная и перспективная…
                        0
                        У нас не очень много позиций (около 5 тысяч) около 20000 проданных коробок в день, полная инвентаризация раз в месяц, а так пересчитываются какие-то остатки на местах после опускания палетты. И я тоже считаю, что тема актуальная и перспективная.
        –1
        Сильно напрягло начало проблемы. Сразу.
        огромная проблема с подбором персонала на такие объекты

        далее
        и последовательного отсева тех, кто злоупотребляет алкоголем на работе или стремится его украсть

        и уж совсем
        в итоге на складе работают в основном глубоко религиозные люди, которым ислам запрещает пить.
        Только ислам????? «глубоко религиозные люди»??? И воровать?????
          +1
          «ислам запрещает пить и воровать» — захохотал
          +1
          > Альтернатива — рельсы на потолке и что-то спускающееся с них на телескопической штанге, но для этого нет готовых решений.

          Но по стоимости это точно будет дешевле любого дрона (которых понадобится пачка, долгая отладка алгоритма и тд.). Кинуть рельсу по потолку и выдвижную телескопическую штангу — вот и готово решение. И управлять рельсой и штангой точно проще чем дроном который болтается, который может упасть, которому надо менять постоянно аккумуляторы…

          Короче, на ровном месте вы умножили проблему раз в 10-20 и героически собираетесь ее преодолевать…

          Кажется что таких внедряторов/любителей дронов/блокчейна — надо гнать…
            +2
            Общая площадь складских помещений в московском регионе по разным оценкам составят от 15 до 30 млн кв. метров. Задача проведения инвентаризаций и смежных задач стоит везде. Склады бывают разные – высотные, обычные, с разными зонами, например, охлажденными. Поэтому «рельсовое» оборудование везде будет разное, фрагментированное, его нужно каждый раз заново проектировать, производить, монтировать, обслуживать. Писать для него ПО. Заодно согласовать с надзорными органами, например, пожарной охраной. Фактически только разово эти затраты на один склад заметно превышают затраты на покупку услуг инвентаризации с дронами в течении многих лет.
              +1
              Я так и не понял какие габариты у вашего дрона и как он будет передвигаться между стеллажами, ему координатную сетку всего склада надо рисовать или он сам сканирует пространство, а что если стеллажи двигаются?
              Тут вы ещё упоминаете охлажденные склады и мне очень интересно было бы послушать, как электроника аккумуляторного дрона будет работать в таком, например, полупустом складе.

              RFID решение замечательное, но проблема в том что этим самые RFID тоже кто-то должен разместить на палеты да и так чтобы не отвалились

              Пока видится что дядя Вася объезжающий склад с высокочастотной камерой и обработкой видеосигнала на сервере куда более надёжное решение
              Тем более вы также заметили что с подсчётом у дрона есть проблемы — соответственно он сможет только достоверно сказать что на таком месте N есть штрих-код M, но не количество, и даже фотка этого места в данном случае будет информативнее.
                0
                Это промышленные дроны – они могут работать в широком диапазоне температур от -20 градусов (С) до 45 градусов (С). Мы описывали в статье варианты навигации дронов на складе. По мере снижения цены за метку, технология RFID получает все большее распространение. Как правило метки наносят производители, реже дистрибуторы и ритейлеры. Объезд склада имеет множество ограничений и особенностей, самое простое из которых, это необходимость останавливать работу на ряду или в секции склада, чтобы дядя мог беспрепятственно передвигаться. Дрон, кроме автоматических функций, так же пишет видео и ничем не отличается от обычного складского сотрудника – если паллета запечатана, внутрь он не залезет в обычном режиме работы. Для поштучного учета применяются другие технологии.
            0

            Если не нужна высокая точность позиционирования, то RFID отличное решение ТК считать товар можно нонстопом и метку можно прочитать без прямой видимости, хотя, бутылки будут сигнал хорошо экранировать. А вот если точность позиционирования нужна, то по моему опыту, даже при равномерном покрытии магазина антеннами из-за отражения сигнала бывают всякие интересные эффекты.

              +1
              К сожалению знакомая картина. Стыковал финского аптечного робота к 1С: Аптека. Были желающие, которые ушли вместе с курсом евро в 2014. Рентабельность при ценах на гастробайтеров стала никакой. Пробуйте либо интернациональные компании, либо на экспорт доводите решение.
              Плюс конечно за красоту решения ставлю.
                0
                Что за аптечный робот?
                  +2
                  Iso-Fixu

                    0
                    Очень интересно, спасибо. И как, получилось?
                    Только в контексте складского учета и подбора интеграция?
                0
                Вешать LoRa или блютуз-маяки для движения по ним.
                Относительно маяков сразу скажу, что задача решаемая, но сложная


                А вы на LoRa смотрели на 868 или на 2.4? В 2.4 в чипах ranging engine есть. Может сильно иногда облегчить жизнь.

                Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                Самое читаемое