CARGOMETER – Frachtvermessung „on-the-fly“

CARGOMETER – Frachtvermessung „on-the-fly“
CARGOMETER GmbH

$Frachtvermessung \"on-the-fly\"$

Frachtvermessung "on-the-fly"CARGOMETER GmbH

IFOY-Kategorie

Intralogistics Software

Zusammenfassung

CARGOMETER bietet Frachtvermessung „on-the-fly“ am fahrenden Gabelstapler: Abmessungen, Gewicht und Barcode (2D-Codes) der Packstücke werden direkt beim Durchfahren des Ladetors erfasst und digitalisiert an das Kundensystem übergeben. Gegenüber einer stationären Vermessung oder jener per Hand bleibt der Arbeitsfluss ohne Stopps erhalten. Die innovative Lösung zur Frachtvermessung ermöglicht eine korrekte Verrechnung des Frachtraumes und die Optimierung der Flottenauslastung.

Beschreibung

Wie empirische Studien zeigen, werden in der Stückgutlogistik mehr als 15% aller transportierten Paletten in zu niedrige Tarifgruppen eingeordnet. Dadurch entgehen den europäischen Stückgutspeditionen jedes Jahr 2,4 Milliarden Euro. Das Grundproblem: Stückgutspeditionen vermessen ihre Frachtgüter nur selten, weil bestehende Messsysteme einen künstlichen Flaschenhals in den Umschlagterminals verursachen. Wenn es um die Verrechnung ihrer wertvollsten Ressource – des Frachtraums – geht, vertraut die ganze Branche auf Schätzwerte.
Cargometer entwickelt vollautomatische Systeme zur Frachtdigitalisierung ohne störende Eingriffe in bestehende Logistikprozesse. Hauptinnovationen von Cargometer sind die „on-the-fly“ Vermessung und Verwiegung am fahrenden Gabelstapler und der Ort der Messung: die Verladetore der Umschlagterminals – hier muss jede Palette durch. Damit ermöglicht Cargometer optimierte Logistikprozesse und eine korrekte Verrechnung des Frachtraums.
Die leistungsfähige CargometerSoftware verarbeitet die von kostengünstigen Tiefenbildsensoren erstellten niedrigauflösenden Einzelbilder jeder Messfahrt zu einem hochauflösenden 3D-Modell:

Dimension-in-Motion erfasst die Dimensionen (Länge, Breite und Höhe) und das Volumen jedes Packstückes bis zu einer Geschwindigkeit von 10 km/h
Weigh-in-Motion wiegt während der Fahrt mittels Wiegegabeln
Scan-in-Motion ersetzt für zweidimensionale Barcodes (z.B. QR-Code) den manuellen Scan durch eine vollautomatisierte Erkennung

Innovation

Cargometer basiert auf kostengünstiger Hardware, die eine Sensorinstallation an allen Verladetoren und Gabelstaplern eines Umschlagterminals ermöglicht. Der Messvorgang beeinträchtigt weder den Arbeitsablauf im Terminal (keine Zeitverluste, keine Umwege), noch benötigt das System Platz für Anfahrtswege und Messeinheiten, noch erfordert seine Bedienung zusätzlichen Personalaufwand.

Im Gegensatz dazu verwenden bisher übliche technische Lösungsansätze teure Laser-Scanner und benötigen entweder ruhende, freistehende Messobjekte oder eine gleichmäßige Bewegung auf einem Förderband. Beide Varianten sind für den schnellen Warenumschlag im Stückgutumschlag nicht geeignet und verursachen einen künstlichen Flaschenhals im Umschlagterminal.

Die softwaretechnische Innovation von Cargometer liegt in der gemeinsamen Messung von Ladung und Transportmittel, die algorithmisch getrennt werden und in der Bewältigung der Bewegungskomponente, wobei die sequenziellen Tiefenbilder jeder Messfahrt zur Auflösungssteigerung zeitlich und räumlich kombiniert werden. Zudem bewirken der Messaufbau und die Bewegung des Objektes durch den Messbereich, dass die Sensoren aus verschiedenen Blickwinkeln auf das Objekt sehen. Schlussendlich ermöglicht der Scan-in-Motion Algorithmus das vollautomatisierte Lesen eines zweidimensionalen Barcodes und damit die Zuordnung der Packstücknummer zur Volumen- und Gewichtsmessung.

Mit Cargometer wird der bisherige Nachteil der Bewegung zum mess- und prozesstechnischen Vorteil.

Marktrelevanz

In den 28 EU-Ländern werden jährlich 540 Millionen Tonnen Stückgut über rund 4.000 operative Standorte mit etwa 80.000 Ladetoren bewegt. Nach Schätzungen der Experten des Fraunhofer SCS liegt der Stückgutumsatz in Europa bei 47,5 Milliarden Euro. Wie empirische Studien zeigen, werden in der Stückgutlogistik mehr als 15% aller transportierten Paletten in zu niedrige Tarifgruppen eingeordnet. Dies führt zu einem durchschnittlichen Umsatzverlust in einer Größenordnung von 5%, was einem Gewinnsteigerungspotenzial von knapp 2,4 MIlliarden Euro entspricht und bei einer branchenüblichen Marge von 3 bis 5% eine Verdoppelung des Gewinns bedeutet.
Die Daten des Cragometer-Systems sind über die korrekte Verrechnung hinaus fundamentale Grundlage für die Digitalisierung und Big-Data-Analysen, sprich die Logistik 4.0. Mit exakten, digitalen Frachtdaten kann die Auslastung der LKW ermittelt, das Transportnetzwerk optimiert und die Flottenauslastung erhöht werden, wodurch sich Fuhrpark-, Treibstoff- und Personalkosten vermindern. Die Frachtdigitalisierung führt erstmalig zu transparenten Transportprozesse, effektiven Kontrollmöglichkeiten und einer Minimierung von Lieferverzögerungen, sprich zu höherer Qualität, zu mehr Kundenzufriedenheit und zur Verbesserung der Umweltbilanz.
Über den Stückgutmarkt hinaus sind Lagerlogistik, Kontraktlogistik, Luftfracht oder das Monitoring der Beladung von Containern zur Auslastungsoptimierung bereits als weitere Märkte der Frachtvermessung „on-the-fly“ identifiziert.

Hauptvorteile für den Kunden

Cargometer ist eine innovative und kostengünstige Lösung zur Frachtvermessung, die Ladegut direkt am fahrenden Gabelstapler „on-the-fly“ vermessen kann. Gegenüber der derzeit üblichen stationären Vermessung oder jener per Hand bietet Cargometer klare Vorteile für Logistiker:

Cargometer identifiziert falsch tarifierte Paletten und hilft so, verlustbringende Sendungen korrekt zu verrechnen.
Abmessungen, Volumen und Gewicht der Ladung werden im Vorbeifahren erfasst und sind unmittelbar im Kundensystem verfügbar. Bilder, Videos und ein vollständiger PDF Report können direkt abgerufen werden.
2D-Barcodes (z.B. QR-Code) können automatisch erkannt werden. Manuelle Ein- und Ausgangsscans entfallen.
Der Arbeitsfluss bleibt ohne Stopps erhalten. Eine Umstellung der terminalinternen Prozesse ist nicht notwendig.
Die Nutzung der Hallenfläche wird optimiert, denn der Platzbedarf für Anfahrtswege und Messstationen fällt weg.
Die lückenlose Digitalisierung aller Packstücke ist Grundlage für Supply-Chain-Optimierungen und Big-Data-Analysen, sprich die Logistik 4.0.
Mit Verfügbarkeit der tatsächlichen Volumen- und Gewichtsinformationen kann erstmalig die Auslastung der europaweiten Stückgutnetzwerke auf Grundlage von realen Daten optimiert werden, was zu massiven Kosteneinsparungen und zu einer deutlichen Verringerung der Umweltbelastung führen wird.

Technische Daten

Datenblatt

Video: CARGOMETER Dimension-in-Motion

IFOY Test

Truck Name	CARGOMETER
Truck Type	"On-the-fly" freight dimensioning
Date of Test	08.03.2019

Testbericht

Cargometer ist das weltweit erste Messsystem, das die Ladung direkt auf dem Gabelstapler während der Fahrt misst und wiegt. Abmessungen, Gewicht und 2D-Codes werden unmittelbar nach dem Passieren des Ladetors registriert und in digitaler Form erfasst. Im Vergleich zu einer stationären oder manuellen Messung bedeutet dies eine enorme Zeitersparnis.

Bei einer Fahrgeschwindigkeit von 10 km/h werden die zu be- und entladenden Lasten identifiziert und gewogen. Technisch kann das System auch Lasten verarbeiten, die mit einer höheren Fahrgeschwindigkeit passieren. Es bleibt abzuwarten, ob dies in der Praxis wünschenswert bzw. notwendig ist.

Für die Messung werden zwei Time-of-Flight IR-Kameras eingesetzt. Dies ist ausreichend, da die Last on-the-fly gemessen wird. Wäre dies nicht der Fall, müssten 3 Kameras verwendet werden. Die Kameras nehmen 30 niedrig aufgelöste Bilder pro Sekunde auf. Diese werden dann kombiniert und mit der leistungsstarken Software in ein hochauflösendes 3D-Modell der Last umgewandelt. Das System ist sehr genau; die Abweichung bei der Volumenbestimmung beträgt +/- 3 cm.

Da die Time-of-Flight-Kameras hoch montiert sind, ist das System unempfindlich gegen Staub und Beschädigungen. Um eine genaue Messung zu erreichen, ist ein etwas größerer Abstand zwischen der Last und dem Boden erforderlich. Im Falle des IFOY Setups beträgt dieser Abstand ca. 20 cm.

Die Wiegeeinheit auf dem Stapler - beim IFOY Prüfstand einem RAVAS-System - ist so optimiert, dass die Last nicht stillstehen muss, um eine genaue Verwiegung zu erreichen. Die Abweichung des Gewichts beträgt +/- 5 kg.

Während der IFOY Test Days wurde das System erstmals in Kombination mit 2D-Codes gezeigt. Barcodes können nicht gescannt werden. Das System benötigt pro Messung ca. eine Minute Verarbeitungszeit. Die verschiedenen Messungen werden durch das Cargometer-System über die Leerfahrten in und aus dem imaginären Truck/Container getrennt.

Alle gemessenen und gewogenen Werte können im Cargometer-Cockpit eingesehen werden. Pro Sitzung ist ersichtlich, ob die Paletten gemischt oder einheitlich sind. Von jeder Last, die das Messtor passiert hat, sind auch Fotos und Videos verfügbar. Die gesammelten Informationen können für zahlreiche Zwecke verwendet werden, wie z.B. für Schulungen und Kundeninformationen. Es kann auch ein PDF mit allen gewünschten Informationen erzeugt werden.

Das System ist für Lasten mit einer Größe von 1,50 x 1,50 x 2,00 Metern geeignet. Eine spezielle XL-Variante misst Lasten bis zu 1,80 x 2,00 x 2,40 Metern. In diesem Fall ist die Abweichung etwas größer.

Ein leistungsfähiger Server reicht aus, um Daten von bis zu fünf Docktüren zu verarbeiten..

IFOY Testfazit:

Der Cargometer misst und wiegt die Ware "on-the-fly", an einem Ort, durch den jede Palette ohnehin durchlaufen muss: den Toren des Lagers oder des Distributionszentrums. Wertvolle Informationen sind schnell und einfach verfügbar, eine korrekte Rechnungsstellung und Garantie ist gewährleistet. Die Lösung bietet Vorteile für zahlreiche Anwendungen.

IFOY Innovation Check

Marktrelevanz

CARGOMETER ist eine Lösung zur 3D‑Objektvermessung, die das Ladegut auf dem Lastaufnahmemittel eines fahrenden Flurförderzeuges „im Vorbeifahren“ erfassen und diese Bilddaten in Messergebnisse umwandeln kann. Die Erfassung erfolgt mit zwei Kameras, die beispielsweise an einem Hallentor oder einem separaten Portal befestigt sein können. Eine Gewichtserfassung in den Gabelzinken ergänzt das Spektrum. Mit einer zusätzlichen Kamera kann die Erfassung der Paletten-ID erfolgen, so dass die Messdaten nahtlos digital weiterverarbeitet werden können. CARGOMETER bietet bereits gut organisierten Betrieben so die Möglichkeit zur Steigerung ihres Ertrages durch korrekte Tarifermittlung sowie die Verbesserung ihrer Prozesse. Entscheidend ist, dass Cargometer nicht den erzielbaren Durchsatz beim Be‑ und Entladen begrenzt. Der Lösung ist eine gute Marktrelevanz zuzuschreiben.

Kundennutzen

Der Produktnutzen wird sofort offensichtlich, wenn man die durch falsche Tarifauswahl Verluste in Höhe von 5% der heute tarifierten Frachtraten zugrunde legt. Mit diesen zusätzlichen Einnahmen lassen sich die Kosten für CARGOMETER überkompensieren. Darüber hinaus schafft die Onlineerfassung der Ladungsdimensionen die Voraussetzung zur besseren Ausnutzung des Laderaumes, wenn durch geplante Kombination und Sequenzierung von messtechnisch erfassten Ladegütern eine höhere Ladungsdichte auf den LKW erreicht werden kann. Zusätzlich können diese Daten auch den Prozessoptimierungen bei Verladung und Umschlag zu Gute kommen, wenn es um die Stellplatzoptimierung in der Ladehalle geht.

Neuheitsgrad

Technologisch sind Time-of-Flight Kameras zur Bilderfassung und der nachfolgenden Messwertbestimmung aus anderen Branchen aber auch aus Anwendungen in der Logistik bekannt, z.B. die 3D‑Vermessung bewegter Objekte auf Stetigförderern aus Sortieranlagen. Konkret im Markt für Flurförderzeuge ist jedoch eine Lösung für das Messen von Ladungen auf einem fahrenden Flurförderzeug neu und innovativ, wenn man insbesondere den großflächigen Erfassungsbereich im Format eines Ladetores oder vergleichbarer Portale sowie die zulässige Durchfahrtgeschwindigkeit von bis zu 10 km/h in die Betrachtung aufnimmt.

Funktionalität / Art der Umsetzung

Im Test hat Lösung eine gute Funktion unter Beweis gestellt. Auch die Durchfahrt mit höheren Geschwindigkeiten als die garantierten 10 km/h, die bei der Ergebnisspeicherung genauso wie Farb- und Schwarz-Weiß-Fotografien gespeichert werden, sind mit der Erfassungs- und Auswertesoftware möglich. Die Kameragehäuse hinterlassen einen stabilen und industrietauglichen Eindruck. Die Darstellung der Ergebnisse und die Bedienbarkeit der Software konnten im Test überzeugen.

Marktrelevanz	+
Kundennutzen	++
Neuheits- / Innovationsgrad	++
Funktionalität / Art der Umsetzung	+
++ sehr gut / + gut / Ø ausgeglichen / - weniger / - - nicht vorhanden

CARGOMETER – “On-the-fly” freight dimensioning
CARGOMETER GmbH

“On-the-fly” freight dimensioningCARGOMETER GmbH

IFOY category

Intralogistics Software

Summary

CARGOMETER offers “on-the-fly” freight dimensioning for moving forklift trucks: Package dimensions, weight, and barcode (2D code) are recorded in real time as the truck moves through the loading gate, and are immediately transmitted in digital form to the customer system. This has the advantage that workflows continue uninterrupted, by contrast with stationary or manual measurement. With the innovative freight dimensioning system, cargo space can be billed correctly and fleet utilisation can be optimised.

Description

Empirical studies have shown that more than 15% of all pallets transported in less-than-truckload logistics are billed at rates that are too low. As a result, European cargo carriers are missing out on EUR 2.4 billon each year. The basic problem is that cargo carriers rarely measure dimensions and weight of their freight because of the artificial bottlenecks that current measuring systems create in transshipment terminals. As a consequence, the entire sector relies on guesswork when billing its most valuable resource – cargo space.
Cargometer develops fully-automatic systems for freight dimensioning without disrupting established intralogistic processes. The company’s main innovations consist of “on-the-fly“ metering and weighing on the forklift truck while it is moving and the location of the measurements: the loading gates of the transshipment terminal where each pallet needs to pass through. With this method, CARGOMETER guarantees that the intralogistic processes remain unaffected and that cargo space will be billed correctly.
Cargometer’s powerful software processes individual low-resolution images collected by an inexpensive 3D image sensor, creating a high-resolution 3D model for every measurement run:

Dimension-in-Motion records the dimensions (length, width and height) and volume of each package up to a speed of 10 km/h
Weigh-in-Motion uses forklift scales to weigh the freight during travel
Scan-in-motion replaces manual scanning of two-dimensional barcodes (e.g. QR codes) with fully-automatic recognition

Innovation

Cargometer is based on low-cost hardware. This means that sensors can be installed on every loading gate and forklift truck at the transshipment terminal. The measurement process does not affect the workflow in the terminal (no extra time required, no diversions), does not require space for approach pathways and measurement units, and does not need any additional staff to operate it.
This contrasts with the technical approaches typically used at present, which are based on expensive laser scanners and require the objects either to be free-standing and at rest, or moving steadily on a conveyor belt. Neither of these options is suited to rapid cargo handling as they create an artificial bottleneck in the transshipment terminal.
Why are Cargometer's software solutions innovative? Firstly, due to a combined measurement of load and vehicle, which is then separated algorithmically. Secondly, because of the ability to handle moving components by spatially and temporally combining sequential 3D images from each measurement run to create a high-resolution 3D model. Furthermore, the measurement structure is designed so that as the object moves through the measurement area, the sensors view the object from various different angles. Finally, the Scan-in-Motion algorithm facilitates fully-automatic recognition of a two-dimensional barcode, allowing the tracking number of the package to be associated with the volume and weight measurement.
With Cargometer, what used to be seen as a problem for measurement – motion – is transformed into a real advantage for measurement and process.

Marktet relevance

In the 28 EU countries, 540 million tonnes of less-than-truckload cargo are moved every year between around 4,000 operational locations, boasting a total of some 80,000 loading gates. Experts from Fraunhofer SCS estimate that Europe has a less-than-truckload turnover of around EUR 47.5 billion. Empirical studies in less-than-truckload logistics have shown that more than 15% of all pallets transported are classified into tariff groups that are too low. This results in an overall loss in turnover of around 5% – or the potential to increase profits by EUR 2.4 billion. Given the typical margins in the industry of 3 to 5%, this represents a doubling in profit.
The data from the Cargometer system is not just useful for correct billing: it furthermore represents an essential foundation for digitalisation and “big data” analyses – that is, for Logistics 4.0. Precise digital freight data can be used to determine truck loading, optimise the transport network and increase fleet utilisation... all resulting in cost reductions for fleet, fuel, and workforce. Freight digitalisation means that, for the first time, transparent transport processes can be established, with effective control options and fewer delivery delays... which means: higher quality, increased customer satisfaction, and a lighter environmental footprint.
Beyond the less-than-truckload market, “on-the-fly” freight dimensioning has also been identified as relevant to markets for warehouse logistics, contract logistics, air freight, and monitoring container loading to optimise utilisation.

Main customer benefits

Cargometer is an innovative, cost-effective freight dimensioning solution for measuring cargo “on-the-fly” on moving forklift trucks. Cargometer has clear logistical advantages in comparison to the stationary measurements that are currently common practice, or any kind of manual measurement:

Cargometer identifies pallets that have not been allocated to the correct tariff, meaning unprofitable shipments can be adjusted appropriately.
Package dimensions, volume and weight are captured as it moves by, and are available instantly in the customer system. Images, videos, and a complete PDF report can be accessed directly.
Automatic recognition of 2D barcodes (e.g. QR codes) – no need for manual inbound and outbound scans.
The workflow can continue without interruption. Terminal processes do not have to be modified.
Warehouse space is optimised – no more need for approach pathways and measurement stations.
Complete digitalisation of all shipments creates a foundation for supply chain optimisation and “big data” analyses: Logistics 4.0.
By making accurate, real-time volume and weight information available, it is, for the first time, possible to optimise utilisation in the Europe-wide less-than-truckload networks using real data. The result: massive cost savings and significant reduction in environmental footprint.

Technical data

Data sheet

Video: CARGOMETER Dimension-in-Motion

IFOY Test

Truck Name	CARGOMETER
Truck Type	"On-the-fly" freight dimensioning
Date of Test	March 8, 2019

Test Report

Cargometer is the world's first measuring system that measures and weighs the load directly on the forklift truck while driving. Dimensions, weight and 2D codes are registered immediately after passing through the loading door and recorded in digital form. Compared to a stationary or manual measurement, this means enormous time savings.

At a speed of 10 km/h, the loads to be loaded and unloaded are identified and weighed. Technically, the system can also process loads passing at a higher speed, but it remains to be seen whether this is desirable or necessary in practice.

Two time-of-flight IR cameras are used for the measurement. This is sufficient because the load is measured on-the-fly. If this were not the case, 3 cameras would have to be used. The cameras record 30 low-resolution images per second. These are then combined and converted with the powerful software into a high-resolution 3D model of the load. The system is very accurate; the deviation in volume determination is +/- 3 cm.

Since the time-of-flight cameras are mounted high up, the system is insensitive to dust and damage. A slightly larger distance between the load and the ground is required to achieve an accurate measurement. In the case of the IFOY setup, this distance is approx. 20 cm.

The weighing unit on the forklift - on the IFOY test setup ist was a RAVAS system - is optimised so that the load does not have to stand still to achieve accurate weighing. The deviation of the weight is +/- 5 kg.

During the IFOY Test Days the system was shown for the first time in combination with 2D codes. Barcodes cannot be scanned. The system requires approx. one minute processing time per measurement. The various measurements are separated by the Cargometer system via the empty runs into and out of the imaginary truck/container.

All measured and weighed values can be viewed in the cargo cockpit. For each session it can be seen whether the pallets are mixed or uniform. Photos and videos are also available of every load that has passed through the measuring gate.

The information collected can be used for many purposes, such as training and customer information. It is also possible to create a PDF with all the desired information.

The system is suitable for loads measuring 1.50 x 1.50 x 2.00 metres. A special XL variant can measure loads up to 1.80 x 2.00 x 2.40 metres. In this case the deviation is slightly greater. A powerful server is sufficient to process data from up to five dock doors.

IFOY test verdict:

The cargo meter measures and weighs the goods “on-the-fly”, at a location through which every pallet must pass anyway: the gates of the warehouse or the distribution centre. Valuable information is available quickly and easily, and correct invoicing and guarantees are guaranteed. The solution offers advantages for numerous applications.

IFOY Innovation Check

Market Relevance

CARGOMETER is a solution for 3D object measurement which can measure the load on the truck's load handling device "on the fly" and convert this image data into measurement results. The measurement is carried out with two cameras, which can be attached to a warehouse gate or a separate portal, for example. Weight detection in the forks completes the spectrum. With an additional camera, the pallet ID can be recorded so that the measurement data can be seamlessly processed digitally. CARGOMETER offers already well-organized companies the possibility to increase their revenue through correct calculation of rates as well as the improvement of their processes. The decisive factor is that CARGOMETER does not limit the achievable throughput in loading and unloading. The solution has good market relevance.

Customer Benefit

The product's benefits are immediately obvious when the losses of 5 percent of the freight rates charged today due to incorrect rate selection are taken as a basis. With these additional revenues the costs for CARGOMETER can be overcompensated. In addition, the online recording of load dimensions creates the preconditions for better utilisation of the loading space if a higher load density on the truck can be achieved through the planned combination and sequencing of measured loads. In addition, this data can also be used for process optimisation during loading and transhipment to optimise the parking space in the warehouse.

Novelty

Technologically, time-of-flight cameras for image acquisition and subsequent measured value determination are known from other industries as well as from logistics applications, e.g. the 3D measurement of moving objects on continuous conveyors in sorting places. However, a solution for the measurement of loads on a moving industrial truck is new and innovative in the market for industrial trucks, especially if the large detection area in the format of a loading gate or comparable portals as well as the permissible transit speed of up to 10 km/h are taken into consideration.

Functionality / Type of Implementation

In the test, the solution proved to work well. Also the passing at higher speeds than the guaranteed 10 km/h is possible with the recording and evaluation software. The camera bodies are stable and suitable for industrial use. The presentation of the results and the operability of the software were convincing in the test.

Market relevance	+
Customer benefit	++
Degree of novelty / innovation	++
Functionality / Type of implementation	+
++ very good / + good / Ø balanced / - less / - - not available

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