Inteligencia de enjambre y transporte

Un vehículo de color naranja empieza a moverse con un zumbido silencioso. Pronto le siguen otros, y antes de que pase mucho tiempo, docenas de minitransportadores ruedan por toda la superficie de la nave. Como por ensalmo, se dirigen a los estantes de almacenamiento o giran sobre su propio eje. Sin embargo, los Multishuttle Move —que es el nombre que tienen estos vehículos de transporte sin conductor— no están haciendo un ballet cibernético. Trabajan al servicio de la ciencia. En el Instituto Fraunhofer de flujo de materiales y logística (IML), ubicado en Dortmund, Alemania, los investigadores tratan de comprender la inteligencia de enjambre y de emplearla como un medio de mejorar el flujo de bienes y materiales en entornos de almacén. En una nave de 1.000 metros cuadrados, los científicos han construido una replica a pequeña escala de un almacén de distribución, con baldas para 600 contenedores de pequeñas piezas y ocho estaciones de clasificación. El corazón de esta instalación de pruebas es un enjambre de 50 vehículos autónomos. “En el futuro, los sistemas de transporte serán capaces de llevar a cabo de forma autónoma todas una serie de tareas: desde retirar un artículo de su estantería de almacenamiento hasta entregarla en una estación de clasificación. Eso proporcionará una alternativa a las soluciones convencionales de procesamiento de materiales”, explica el profesor Michael ten Hompel, director ejecutivo del IML.

Pero, ¿cómo saben los vehículos lo que tienen que transportar y adónde, y quién decide cuál de los 50 transportes se encarga de una tarea en particular?. “Estos vehículos de transporte sin conductor se controlan de forma local. La ‘inteligencia’ reside en el propio transporte, explica el ingeniero Thomas Albrecht, jefe del departamento de sistemas autónomos de transporte. “Utilizamos un software tipo agente y algoritmos hormiga basados en los trabajos de Marco Dorigo. Estos algoritmos son métodos de optimización probabilística que siguen el mismo principio que el comportamiento de las hormigas cuando buscan alimento”. Cuando se recibe una orden, se transmite a los transportes mediante un agente de software. Los transportes se coordinan entre sí mediante WLAN y determinan cuál de ellos se hace cargo de la tarea. En definitiva, el transporte disponible que se encuentra más cerca es el que se encarga del trabajo.

Los transportes pueden desplazarse por el espacio sin ninguna limitación, y sin directriz alguna. Su tecnología integrada de localización y navegación lo hace posible. Los vehículos utilizan un novedoso concepto de sensores híbridos con capacidad de localización basada en señales, sensores de distancia y aceleración, y escáneres láser. Todo ello les permite calcular la ruta más corta a cualquier destino. Los sensores también ayudan a evitar colisiones.

Los vehículos son un desarrollo de los componentes del sistema Multishuttle, que lleva varios años utilizándose con éxito. Los investigadores del IML han trabajado con el personal de Dematic para seguir mejorando el sistema. La característica que hace especiales a los transportadores Multishuttle Move es que pueden desplazarse por la zona de almacén y por la nave. Para ello, están dotados de sistemas de desplazamiento adicionales. Ahora bien, ¿qué ventajas aportan estos transportadores autónomos en comparación con la tecnología convencional estacionaria de procesamiento de materiales mediante pistas de rodillos? “Este sistema es considerablemente más flexible y escalable”, señala Albrecht. Puede crecer o reducirse en función de las necesidades de cada momento, y adaptar el rendimiento a las fluctuaciones diarias o estacionales. Otra ventaja: acorta notablemente las rutas de transporte. En los almacenes convencionales, los equipos de manipulación de materiales obstruyen el espacio entre las estanterías y las estaciones de clasificación. Los paquetes deben recorrer el doble o el triple de la distancia de la ruta directa. Actualmente, los investigadores están tratando de determinar en qué forma podría mejorarse la intralogística con ayuda de estos transportadores autónomos. “Queremos demostrar que la tecnología celular de manipulación de materiales es viable no solo técnica sino también económicamente, y que puede ser una alternativa a la tecnología clásica de manipulación y a las unidades de control de estantes”, afirma el director ejecutivo Ten Hompel. Si esta iniciativa tiene éxito, pronto podríamos ver a estos vehículos autónomos correteando por los almacenes.