INOVASI

Cara Kerja Multishuttle Moves® seperti Semut Gantikan Ban Berjalan Konvensional di Gudang

0
15
Kendaraan Multishuttle Moves® bekerja berkelompok yang diilhami cara kerja koloni semut, bebas bergerak di lantai dan mampu menjangkau rak-rak yang tinggi. ((Foto/@:Fraunhofer IML)

Kekuatan dan kecerdasan seeekor semut tidak ada artinya bagi sebuah mesin canggih. Akan tetapi, manusia justru dapat belajar dari cara kerja sebuah koloni atau kelompok semut yang mampu menyelesaikan pekerjaan dan tugas paling rumit—seperti membawa sepotong sayap seranggga atau irisan apel bagi ratu yang menunggu di sarang semut. Sejumlah ilmuwan mempelajari dan menggunakan “kecerdasan kelompok” (swarm intelligence) semut  itu yang diterapkan dalam penanganan logistik di gudang.

Kendaraan Multishuttle Moves® bekerja berkelompok yang diilhami cara kerja koloni semut, bebas bergerak di lantai dan mampu menjangkau rak-rak yang tinggi. (Foto/@:Fraunhofer IML)
Bergerak tanpa suara (Foto/@:Fraunhofer IML)

Para ilmuwan terinspirasi dari cara kerja koloni semut yang mampu memindahkan sepotong buah apel—ditemukan di permukaan tanah—dari satu titik ke lokasi sarang semut di bawah lapisan tanah atau di ranting pohon di mana sarang semut berada. Tanpa terdengar suara yang memerintah, tiap semut dalam koloni itu bekerja dalam satu tim yang hebat. Jumlah semut yang menggotong potongan hidangan itu bergantung pada berat beban yang diangkut.

Demikianlah gabungan beberapa kendaraan pengangkut logistik yang bekerja secara mandiri. Kendaraan itu dirancang untuk menggantikan fungsi teknik ban berjalan tradisional. Kendaraan berwarna oranye bergerak dengan deru mesin yang nyaris tak terdengar. Roda-roda yang  bergerak lincah tidak menghasilkan suara Suara mesin kendaraan pengangkut itu sangat halus.

Advertisement

Tidak lama berselang, kendaraan-kendaraan lain juga meluncur dan saling berdekatan seperti kelompok semut yang saling “menyapa”. Sebentar saja, puluhan transporter mini bergerak ke sana ke mari di dalam sebuah gudang yang lengkap dengan rak-rak tempat barang.

Dikendalikan kekuatan gaib?

Kelompok kendaraan itu seakan-akan dikendalikan oleh kekuatan gaib yang bersilewaran di atas lantai gudang, meliuk-liuk di tikungan tajam, melaju ke rak-rak penyimpanan barang yang cukup tinggi atau berputar-putar pada porosnya.

Multishuttle Moves®, demikian kendaraan terkendali otomatis tersebut dinamai, tidak sedang menarikan balet a la robot atau tari jaipongan. Kendaraan-kendaraan itu sedang mengemban tugas ilmiah. Di markas  Fraunhofer Institute for Material Flow and Logistics (IML) di Dortmund, Jerman, para ilmuwan berupaya menyempurnakan arus logistik material dan barang-barang yang disimpan di gudang dengan menggunakan “kecerdasan kelompok” yang diinspirasi sistem kerja kelompok semut saat mengangkut logistik (makanan) bagi ratu semut.

Sebuah laboratorium berukuran 1.000 m2 disediakan secara khusus untuk menguji hasil penelitian itu. Di dalam laboratorium, para peneliti mengkreasi ulang miniatur pusat pendistribusian yang berisi sebuah sistem rak untuk 600 alat angkut barang berukuran kecil dan delapan titik pengambilan. Inti dari fasilitas uji coba itu adalah sebuah kelompok yang terdiri dari 50 kendaraan pengangkut yang masing-masing bekerja secara mandiri.

Direktur Eksekutif Fraunhofer Institute for Material Flow and Logistics (IML) Prof. Dr. Michael ten Hompel menjelaskan bahwa pada masa mendatang, sistem transportasi berkelompok akan menjalankan semua tugas secara mandiri, mulai pelepasan barang dari rak hingga pengantaran ke titik pengambilan, dan dengan demikian menggantikan solusi teknologi ban berjalan konvensional.  “Sistem otomatisasi dimungkinkan, sedangkan solusi yang ada saat ini belum cukup fleksibel,” imbuh Hompel

50 kendaraan bekerja lebih cepat berkat algoritma semut

Bagaimana kendaraan-kendaraan tersebut mengetahui apa yang harus diangkut dan ke mana, serta mana dari 50 kendaraan yang harus melakukan tugas yang diberikan? Bagaimana koordinasi terjalin antarkendaraan-kendaraan tersebut? “Kontrol kendaraan berkendali sacara otomatis terdistribusi. Kecerdasannya terdapat pada kumpulan transporter itu sendiri,” tutur  Andreas Kamagaew, Kepala Departemen Sistem Otomatisasi dan Tertanam (Automation and Embedded System). Begitu tugas baru masuk, semua kendaraan akan diberi tahu oleh sebuah perangkat lunak yang berfungsi sebagai agen.

Dalam proyek penelitian ini, para ilmuwan Sistem Transportasi Seluler IML mengeksplorasi berbagai kemungkinan pemanfaatan Multishuttle Move. (Foto/@:Fraunhofer IML)

Dengan menggunakan Wi-Fi, kelompok kendaraan tersebut berbagi informasi untuk memutuskan kendaraan mana yang dapat mengangkut muatan. Pemberian pesanan dilakukan dengan cara yang sangat mirip dengan perusahan taksi, sistem transportasi yang bebas dan tersedia. Kendaraan yang berada paling dekat kea gen akan mendapat pesanan tersebut terlebih  dahulu.

Kendaraan bisa bergerak secara bebas di area lantai—tanpa ada petunjuk sama sekali—dengan menggunakan teknologi lokalisasi dan navigasi canggih. Semua kendaraan dilengkapi sensor berdasarkan konsep sensor hibrida yang baru dikembangkan. Konsep sensor itu, antara lain, sebuah sistem pemancar radio, sensor inersial dan jarak serta alat pengukur jarak laser. Jadi, kendaraan-kendaraan itu bisa mengkalkulasi rute terpendek yang akan ditempuh menuju  sasaran (daerah tujuan). Sensor juga berfungsi membantu untuk menghindari tabrakan dengan kendaraan lain atau benda-benda yang ada di lantai gudang.

Baca juga :   Memasuki Teknologi Industri 4.0

Untuk mendemonstrasikan bahwa pendekatan ini dapat diandalkan dalam praktik, peneliti IML Andreas Kamagaew memosisikan dirinya di depan kendaraan. Kendaraan tersebut segera berhenti, kemudian mengitari si peneliti dan meneruskan perjalanannya ke deretan rak tinggi. Kamagaew menjelaskan bahwa konsep itu bebas dari pengaruh manusia, “Kontak dengan manusia tidak diperbolehkan.” Ketika mendeteksi adanya halangan, maka kendaraan itu akan menyampaikan informasi mengenai halangan tersebut kepada semua kelompok kendaraan.

Dengan demikian, semua kendaraan dapat memasukan informasi mengenai halangan dalam perencanaan rute yang akan dilalui dan bergerak mengitarinya. “Selain itu, aturan-aturan tegas membantu menghindari tabrakan dengan transporter lain. Dalam Laboratorium Hidup, lalu lintas dari arah kanan diprioritaskan. Sebuah kendaraan yang baterainya perlu diisi ulang diberi jalur di sebelah kanan,” tutur Kamagaew.

Kendaraan berukuran panjang 1 meter dan tinggi 70 cm ini berlandaskan pada komponen-komponen Multishuttle berbasis rak yang telah berhasil dijalankan selama bertahun-tahun. Para peneliti Fraunhofer mengembangkan Mutishuttle Moves® dibantu oleh Demantic. Fitur berbeda dari Mutishuttle Moves® adalah kemampuannya untuk bergerak, baik di dalam unit-unit rak maupun dalam gudang.

Sebuah persneling tambahan untuk pendaratan di lantai membantu kendaraan melakukan pendaratan. Ketika bergerak di atas lantai, pengemudian dilakukan dengan pengaturan perbedaan kecepatan dari dua kendaraan. Demi alasan stabilitas, sebuah roda kastor bertindak sebagai roda ketiga. Pada bagian depan dan belakang kendaraan, ada alat pengukur jarak laser yang dipergunakan dalam operasi di lantai sebagai fitur keamanan untuk menghindari tabrakan, sekaligus untuk lokalisasi. Sumber tenaga berasal dari baterai yang diisi ulang selama bekerja di deretan rak tinggi.

Mengurangi usaha konstruksi dan ruang

Apa keunggulan kendaraan yang bekerja mandiri dibandingkan dengan teknologi pengangkutan ban berjalan konvensional? Sistemnya jauh lebih fleksibel dan terukur. Sesuai dengan kententuan, kendaraan dapat dengan mudah ditambahkan atau dikeluarkan dari sistem. Ini membuat kinerja sistem dapat disesuaikan dengan fluktuasi musiman dan harian.

Keunggulan lain terkait dengan rute transportasi yang jauh lebih pendek. Di gudang-gudang konvensional, ruang antara deretan rak-rak tinggi dan titik pengambilan terhambat oleh sistem ban berjalan. Ban berjalan cenderung diatur secara melingkar. Wadah menempuh jarak dua sampai tiga kali lebih panjang daripada rute langsung. “Selain itu, sistem kami membuat sistem penyimpanan dan ban berjalan menjadi tidak perlu,” imbuh peneliti Thomas Albrecht. “Ini tidak saja mengurangi kebutuhan ruang secara keseluruhan, melainkan juga usaha konstruksi dan teknik. Prosedur start-up juga sangat sederhana: colok & jalan”.

Dalam beberapa tahun ke depan, para peneliti berencana mendalami perilaku kendaraan mandiri tersebut dalam sebuah kelompok dan bagaimana kendaraan-kendaraan tersebut dapat menyempurnakan intralogistik. “Kami mau membuktikan bahwa intralogistik seluler dapat menggantikan teknologi ban berjalan dan pengisian rak klasik dengan cara yang secara ekologis dan teknis dapat diterima,” ungkap Direktur ten Hompel. Apabila para peneliti ini berhasil, tidak lama lagi kendaraan mandiri berwarna oranye ini bisa bertugas di gudang-gudang sesungguhnya. (Birgit Niesing, Fraunhofer, Informasi: www.fraunhofer.de/magazine)

Multishuttle Move®

Dalam proyek Sistem Transportasi Seluler, para peneliti di IML mengkaji bagaimana transportasi mandiri dalam kelompok bekerja. Proyek senilai 5,5 juta euro ini sebagian besar didanai oleh negara bagian Jerman, North Rhine Westphalia. Perusahan Dematic, Offenbach juga berkontribusi pada pengembangan dan produksi 50 Multishuttle Moves®.

(Foto/@:Fraunhofer IML)
Data teknis transporter:
Panjang: 114 cm
Lebar: 71 cm
Tinggi: 35 cm
Kecepatan: 1 m/detik di atas lantai
2 m/detik pada sistem rak
Daya angkut: hingga 40 kg
Berat kendaraan: 134 kg
Berat kendaraan: 4,5 jam
Advertisement

Tulis Opini Anda