VigilHub: proteggere le scaffalature di magazzino, dal foglio bianco al pallet che spinge

Tre mesi

Tre mesi. Tanto è passato tra l’idea che Cognitiva ci ha portato sul tavolo e il sistema che abbiamo mostrato ad Ambiente Lavoro.

Si chiama VigilHub, è un brevetto di Cognitiva, e protegge le travi ferma pallet delle scaffalature di magazzino su tre fronti. Mentre il muletto deposita il pallet, il sistema guida visivamente l’operatore verso il punto giusto. Quando l’urto avviene comunque, lo sai. Quando una trave inizia a cedere, lo sai prima che diventi un problema.

Cognitiva è una startup innovativa di Reggio Emilia che sviluppa brevetti e soluzioni ingegneristiche per la logistica industriale. Sono arrivati con un’idea chiara e un brevetto da far vivere; noi ci siamo occupati di tutto il resto, accompagnandoli dall’idea di massima alla soluzione fisica finale. Questo articolo racconta come.

Il problema: l’urto che non vedi

In un magazzino la scaffalatura è un’infrastruttura di sicurezza, non un mobile. Le travi ferma pallet reggono tonnellate a diversi metri d’altezza, e il loro nemico quotidiano è banale: il muletto. Un pallet appoggiato male, una manovra un po’ troppo veloce, un urto che sul momento sembra niente.

Il punto è che questi eventi sono per lo più invisibili. Un urto lascia una deformazione minima, l’operatore prosegue, e la trave accumula danno finché una deformazione che si poteva ispezionare per tempo diventa un rischio strutturale. Le norme UNI sulla manutenzione delle scaffalature fissano tolleranze precise per la deformazione delle travi proprio perché oltre una certa soglia il componente va scaricato e sostituito. Il problema non è sapere quale sia la soglia: è accorgersi, nel viavai di un magazzino, che una trave l’ha superata.

VigilHub nasce per rendere visibile tutto questo. Non dopo, durante l’ispezione periodica, ma nel momento in cui accade.

Cosa abbiamo costruito

Va detto subito: quello che abbiamo portato in fiera è una versione prototipale del progetto finale, pensata apposta per Ambiente Lavoro e per validare la tecnologia. Serve a dimostrare che l’approccio funziona, non a essere installato domani mattina in un magazzino. Con questo in testa, partendo dall’idea di Cognitiva, in Fancy Pixel abbiamo messo mano all’intero stack, dall’elettronica al cloud.

Lo scatolotto arancione: custodia stampata in 3D che racchiude la scheda elettronica, agganciata tra due tratti di bumper.

• La scheda elettronica. Al centro del sistema c’è una scheda custom, progettata da noi, che monta a bordo tutta la sensoristica necessaria per misurare le tre grandezze che contano: la distanza (e quindi la posizione del pallet in fase di deposito), l’urto e la deformazione della trave. La produzione della scheda è affidata al nostro partner MB Elettronica.
• Le custodie e le minuterie. Gli scatolotti arancioni che si vedono agganciati alle travi li abbiamo disegnati e stampati in 3D. Racchiudono l’elettronica e la tengono in posizione, esposta al minimo indispensabile ma nel punto giusto per leggere ciò che serve. Insieme a loro abbiamo progettato e stampato tutte le minuterie necessarie ad assemblare il sistema sulla trave ferma pallet: staffe, agganci, distanziali. Tutto quello che serve per far stare insieme i pezzi.
• Il bumper giallo. Anch’esso stampato in 3D, ma in TPU flessibile e a sezione cava. È il paraurti che incassa il pallet al posto della trave.
• La web app. Una piattaforma di gestione multitenant, backend in Ruby on Rails e frontend in React, da cui i clienti governano dispositivi, eventi, soglie e report.
• Il gateway. Abbiamo integrato Indaconn Edge, la nostra piattaforma IIoT, come ponte sicuro by design tra il magazzino e il cloud.

Nessuno di questi pezzi è interessante da solo. Lo diventa quando lavorano insieme: pochi istanti dopo l’urto, un operatore dall’altra parte del magazzino vede lo stato di quel VigilHub cambiare su uno schermo.

Il bumper che assorbe

Vale la pena soffermarsi sul bumper giallo, perché è il pezzo che meglio racconta il tipo di problema che VigilHub deve risolvere.

Un paraurti deve fare due cose in apparenza opposte. Deve proteggere, quindi essere presente e robusto. Ma deve anche ammortizzare: se fosse rigido, trasmetterebbe l’urto direttamente alla trave, cioè proprio all’elemento che vogliamo salvaguardare. La risposta è stata stamparlo in TPU, un materiale flessibile, con una sezione cava che lascia al bumper lo spazio per deformarsi e tornare in forma. Il pallet incassa contro il bumper, il bumper assorbe parte dell’energia, e i sensori leggono ciò che resta. Protezione e misura nello stesso gesto.

Un modulo di bumper stampato in TPU: la sezione cava è ciò che gli permette di assorbire l’urto invece di trasmetterlo alla trave.

La web app: il magazzino a colpo d’occhio

La beta della web app è pensata per dare al cliente la visione complessiva dello stoccaggio, e poi lasciarlo scendere nel dettaglio del singolo VigilHub.

L’idea è procedere per livelli:

• una vista dall’alto della planimetria dello stabilimento, con la possibilità di definire i diversi ambienti;
• all’interno di ogni ambiente, la mappatura delle scaffalature;
• cliccando su una scaffalatura, una vista frontale che identifica le unità di carico con i rispettivi VigilHub, mostrando presenza e posizione del pallet, stato della trave ferma pallet rispetto alle tolleranze di norma e anagrafica della trave;
• il dettaglio del singolo VigilHub, per leggere i dati grezzi;
• un sistema di notifiche che avvisa quando lo stato di un VigilHub cambia.

La vista frontale di una scaffalatura nella web app: in blu i posti pallet occupati, in giallo i liberi, in rosso i VigilHub che segnalano una trave deformata oltre soglia.

La piattaforma è multitenant fin dalle fondamenta: ogni cliente vede solo il proprio magazzino, ma l’infrastruttura è una sola. È una scelta che si paga in fase di progettazione e si ripaga a ogni cliente nuovo che si aggiunge senza toccare il codice.

La demo, pezzo per pezzo

La demo che abbiamo portato in fiera, con il pallet che spinge contro la trave e il sistema che reagisce in tempo reale, l’abbiamo ideata e costruita in casa, pezzo per pezzo.

È una scaffalatura in scala con VigilHub applicato e qualche bancale per simulare il funzionamento del sistema. Si spinge un pallet contro la trave, come farebbe un muletto che sbaglia la manovra, la trave si deforma quel tanto che basta, e il sistema rileva, misura e segnala. Sullo schermo il posto pallet risulta occupato: il sensore misura la distanza del pallet dalla trave, così oltre a guidare il mulettista verso la posizione corretta segnala anche la presenza del carico agli utenti del sistema. E se la deformazione supera la soglia, lo vedi cambiare colore.

Il setup demo: si spinge il pallet verso la trave, come farebbe un muletto in fase di deposito.

La guida visiva al mulettista: il sensore misura la distanza in tempo reale e indica quando il carico è nella posizione corretta.

Progetti come questo sono quelli che in Fancy Pixel ci piace fare di più. Da fondatore, sono anche il tipo di lavoro che seguo più volentieri: ci lasciano mettere mano a tutto nello stesso progetto, elettronica, plastica stampata, codice e cloud, e portare il cliente dall’idea a un risultato che puoi toccare con mano. È il percorso in cui diamo il meglio, ed è proprio per questo che teniamo allenate queste competenze.

Cosa ci portiamo dietro

VigilHub oggi è un prototipo: dimostra bene le funzionalità del sistema, e questo era l’obiettivo per la fiera. Restano aperti i passi che separano un prototipo convincente da un prodotto installato in un magazzino vero, dove le travi sono decine, il muletto non è in scala e i falsi positivi si pagano in fiducia.

La cosa che ci portiamo dietro da questi tre mesi non è tanto la singola scelta tecnica, quanto il ritmo che si crea quando il cliente arriva con un’idea chiara e ti lascia spazio di esecuzione. Cognitiva ci ha dato fiducia e spazio; il resto è stato il lavoro del team. Tre mesi dal foglio bianco al pallet che spinge: quando i vincoli sono chiari e la fiducia c’è, vengono fuori queste cose.