Sistema di consegna con droni

Descrizione

I furgoni per le consegne dei pacchi sono una parte evidente del traffico urbano che si può ridurre implementando un sistema di consegna con i droni. Dato che il mercato delle consegne sta crescendo in modo significativo e costante, soprattutto grazie alle crescenti possibilità offerte dallo shopping online, questo aspetto diventa ancora più rilevante. Allo stesso modo, il mercato delle consegne si sta lentamente trasformando da un mercato prevalentemente B2B a uno B2C. Questi sviluppi portano a una crescente importanza del cosiddetto “ultimo miglio”, ovvero la consegna dal nodo di trasporto più vicino alla destinazione finale. I droni rappresentano un’opportunità per migliorare le consegne dell’ultimo miglio. I droni autonomi possono accelerare notevolmente i tempi di consegna e ridurre i costi di manodopera associati al servizio.

Modelli operativi

Modalità operative:

• Centri di distribuzione centrali: tutti i droni partono da un centro di distribuzione centrale e consegnano un pacco alla volta. Per i destinatari fuori dal raggio d’azione o con pacchi troppo pesanti per i droni, si ricorre ai metodi di consegna tradizionali (b). L’uso parziale della consegna tradizionale può essere ottimizzato, dato che i destinatari che si trovano lungo il percorso del furgone di consegna tradizionale potrebbero essere serviti in modo più efficiente dal furgone stesso piuttosto che dai droni (c). Per confrontare le diverse modalità di consegna, la figura (a) mostra un sistema di consegna tradizionale tramite furgone. (Murray, Chase C.; Chu, Amanda G., 2015)

• Il furgone come base per i droni: soprattutto quando il centro di distribuzione è lontano dai clienti, un’alternativa è abbinare il sistema di consegna con i droni a un furgone tradizionale (b). Il furgone da consegna trasporta tutti i pacchi e i droni dal centro di distribuzione più vicino ai destinatari. A seconda del percorso ottimale del furgone, una parte dei pacchi viene consegnata tramite i droni. I droni decollano e atterrano sul camion. Il camion può cambiare posizione mentre il drone consegna il pacco. L’autista deve caricare i pacchi, sostituire le batterie e recuperare i droni per fissarli a bordo del camion durante il trasporto. (Murray, Chase C.; Chu, Amanda G., 2015)

Vantaggio in termini di costi:

Secondo Business Insider, le consegne con i droni porteranno a un risparmio immediato sui costi, parte del quale verrà trasferito ai consumatori. Soprattutto nei paesi sviluppati, gestire una flotta di veicoli aerei senza pilota costa molto meno che gestire una flotta di veicoli terrestri. Secondo un calcolo effettuato da Raffaello D'Andrea, cofondatore di Kiva Systems (i robot da magazzino utilizzati da Amazon), consegnare un pacco da 2 g a quasi 10 km di distanza con un drone costa 10 centesimi. È molto più economico rispetto ai 2–8 dollari a pacco che Amazon spende oggi usando i mezzi di trasporto terrestri per le consegne su questo “ultimo miglio”.

Trasferire ai clienti il risparmio sui costi di consegna ottenuto può aumentare significativamente la quota di mercato di un’azienda di e-commerce, poiché i “costi di spedizione più alti del previsto” sono il motivo principale per cui i consumatori abbandonano il carrello online. (Smith, 2015)

Il grafico qui sotto mostra i costi di consegna per ogni spedizione tramite drone. Il calcolo si basa su una ricerca dell’Ivey Business Review sul sistema di consegna di Amazon. I costi calcolati variano a seconda della quota di mercato delle consegne con i droni, dell’anno e dei costi di investimento per ogni drone. (Menon, Prashon, 2013 – Di quanti droni ha bisogno Amazon?)

Per un’azienda di e-commerce così grande come Amazon, con costi di investimento inferiori a 500 dollari per drone, tutti i costi calcolati sono ben al di sotto dei costi di spedizione tradizionali, che ammontano in media a 2,1 dollari.

Progetti pilota: Al momento Amazon sta conducendo una sperimentazione locale di Amazon Prime Air a Cambridge, in Inghilterra, mentre DHL sta sperimentando sistemi di consegna con i droni in Germania. DHL utilizza droni diversi a seconda dell’ambiente locale. L’immagine seguente mostra i dettagli tecnici dei tre droni attualmente in uso.

VIDEO: www.edge-cdn.net/video_1046346

Potenziale di mercato

Panoramica del mercato:

Il sistema di consegna con i droni può rientrare nel mercato della consegna dei pacchi. Il costo totale globale della consegna dei pacchi, esclusi il ritiro, il trasporto su lunga distanza e lo smistamento, ammonta a circa 70 miliardi di euro. La Cina, la Germania e gli Stati Uniti rappresentano oltre il 40% del mercato. Tuttavia, il mercato non è solo grande, ma anche molto dinamico. I tassi di crescita variano da un paese all’altro. I principali mercati attuali, che sono soprattutto paesi sviluppati come la Germania o gli Stati Uniti, registrano tassi di crescita compresi tra il 7 e il 10%. I mercati in via di sviluppo, come l’India, raggiungono invece tassi di crescita di quasi il 300%. (McKinsey, 2016)

Anche se i droni possono gestire solo alcune parti o nicchie del mercato delle consegne dei pacchi, come vedremo più avanti, il potenziale del mercato globale rimane comunque significativo. Il mercato ha ricevuto molta attenzione dal mondo delle start-up. Il grafico qui sotto mostra 308 di queste start-up raggruppate in base al tipo di consegna su cui si concentrano.

Il grafico mostra che la maggior parte delle start-up lavora su soluzioni per la consegna di cibo. Anche molti investitori sono interessati ai sistemi di consegna con i droni: dal 2011 al 2016, ad esempio, le giovani aziende di questo settore hanno attirato finanziamenti per poco meno di 10 miliardi di dollari. (McKinsey, 2016)

Possibili gruppi target:

• Consegna veloce premium: Secondo un’indagine su larga scala condotta da McKinsey in Cina, Germania e Stati Uniti su un totale di 4.700 intervistati (oltre 1.500 in ciascuno dei tre paesi), il 25% dei clienti sarebbe disposto a pagare un supplemento, fino a 3 €, se il proprio pacco venisse consegnato in giornata. Comunque, il 70% delle persone che hanno partecipato allo studio sceglierebbe l’opzione più economica. (McKinsey, 2016)
• Consegna della spesa: il settore alimentare è l’unico, tra quelli inclusi nel sondaggio di cui sopra, in cui più del 25% dei clienti è disposto a pagare un supplemento per una consegna più veloce. D’altra parte, alcune persone hanno anche detto che, soprattutto per la spesa online, vogliono comunque che le cassette vengano portate fino al loro appartamento e che i resi vengano gestiti direttamente. (McKinsey, 2016)
• Prodotti medici: come i generi alimentari, anche i medicinali sono prodotti per cui i tempi di consegna possono essere fondamentali. Un esempio di sistema di consegna medica tramite droni già in uso è Zipline in Ruanda, dove il sangue viene consegnato agli ospedali rurali.
• Edifici piccoli e privati: poiché nei grattacieli o negli edifici commerciali è possibile consegnare più pacchi contemporaneamente, il vantaggio in termini di costi del sistema di consegna dei pacchi diminuisce. Secondo i calcoli basati su una ricerca di McKinsey, ilpunto di pareggio tra le consegne tradizionali e quelle con i droni si raggiunge con una media di 10-15 pacchi per sede. Per questo calcolo, il costo del personale è stato stimato a 20 euro all’ora. (McKinsey, 2016)
• Aree con costi di manodopera elevati: secondo i calcoli di McKinsey, i droni offrono un vantaggio in termini di costi soprattutto grazie al risparmio sui costi del personale. Pertanto, possono garantire un vantaggio economico rispetto al sistema di consegna tradizionale in paesi con costi di manodopera superiori a 10-12 euro all’ora. Questo vale praticamente per tutto il mondo sviluppato. (McKinsey, 2016)

Requisiti:

• Peso del pacco: al momento , i droni possono consegnare solo pacchi fino a 5 kg. (McKinsey, 2016) Amazon dice che l’86% delle sue consegne pesa meno di questo limite.
• Lunghezza del percorso di consegna: il servizio immediato può essere economicamente sostenibile solo se il prodotto giusto è disponibile nelle vicinanze del destinatario, il che esclude molte aree rurali da questo servizio. Per i prodotti commerciali, i costi aggiuntivi sono accettabili solo per distanze inferiori a 5-10 km. (McKinsey, 2016) Il drone Prime Air, ad esempio, ha un’autonomia di 10 miglia (Gross, 2013). Quindi, il centro di distribuzione deve essere vicino ai destinatari.

Problemi tecnici:

• Attualmente, la maggior parte dei droni si affida al GPS, che ha una precisione limitata a circa 10 m senza tecnologie di correzione (Arnold e Zandbergen, 2011).
• Visto che i percorsi di consegna sono piuttosto brevi, le aree urbane rappresentano un ambito ideale per il sistema di consegna con i droni. Uno dei problemi principali legati ai segnali GPS in città è il rischio di perdere il segnale nei cosiddetti «canyon urbani». Per questo motivo, c’è un crescente interesse per approcci di localizzazione e navigazione che permettano ai droni di funzionare in ambienti privi di segnale GPS (Clark e Bevly, 2008; Marais et al., 2014)
• Un altro rischio legato alla navigazione dei droni è quello del dirottamento ( Humphreys, 2012; Faughnan et al., 2013)
• Le batterie dei droni limitano attualmente in modo significativo la lunghezza dei percorsi di consegna (Gross, 2013)

Questioni ambientali e sociali:

• Resistenza alle piogge intense e capacità di sopportare i danni causati dal maltempo e dagli animali (Murray, Chase C.; Chu, Amanda G., 2015)
• Inquinamento acustico (Murray, Chase C.; Chu, Amanda G., 2015)
• Abbattimento dei droni (Gross, 2013)

Fattori di supporto

• Infrastruttura IT: per guidare i droni nel traffico quotidiano
• Precisione del GPS

Requisiti legali

UE:

• Non c'è ancora una normativa vincolante. L'Agenzia europea per la sicurezza aerea (EASA) sta lavorando a un regolamento dal 29/11/17.
• Al momento, gli operatori di droni devono registrarsi se utilizzano droni in grado di trasferire più di 80 joule di energia cinetica in caso di impatto con una persona.
• Prima bozza qui: data.consilium.europa.eu/doc/document/ST-5218-2018-INIT/en/pdf
• Obiettivo: garantire sicurezza, protezione, privacy e tutela dei dati personali

USA:

• Gli Stati, le regioni e le città hanno per lo più regolamenti aggiuntivi propri.
• Esenzione della Parte 333 della FAA per l’utilizzo commerciale dei droni:
  • È possibile volare fuori dal campo visivo, ma non sopra le proprietà altrui.
  • Questo è consentito solo ai piloti certificati o se ti mantieni a una distanza di 500 ft da persone non coinvolte.
• Regolamento della FAA (Parte 107) sui droni:
  • I droni che trasportano posta non possono attraversare i confini statali o nazionali.
  • I droni devono rimanere nel campo visivo del pilota.
  • È necessario un pilota remoto.
  • Un pilota remoto può pilotare un solo drone alla volta.
  • I droni non possono essere pilotati da un veicolo in movimento.
  • Non è consentito volare vicino agli aeroporti (ad eccezione della maggior parte delle zone urbane!).