Sistema de entrega por drone

Descrição

Os camiões de entrega de encomendas são uma parte notória do tráfego urbano que pode ser reduzida através da implementação de um sistema de entrega por drones. Uma vez que o mercado das entregas está a crescer de forma significativa e constante, especialmente devido às crescentes opções de compras online, este aspeto torna-se ainda mais relevante. Do mesmo modo, o mercado das entregas transforma-se lentamente de um mercado essencialmente B2B para um mercado B2C. Estes desenvolvimentos conduzem a uma importância crescente do chamado "último quilómetro" - a entrega desde o centro de transporte mais próximo até ao destino final. Uma oportunidade para melhorar a entrega na última milha são os drones. Os drones autónomos podem acelerar significativamente os tempos de entrega e reduzir os custos humanos associados à entrega.

Modelos de Funcionamento

Modos de funcionamento:

• Centros de distribuição centrais: Todos os drones partem de um centro de distribuição central, entregando uma encomenda de cada vez. Para os destinatários fora do raio de ação ou demasiado pesados para os drones, são utilizados meios de entrega tradicionais (b). A utilização parcial da entrega tradicional pode ser optimizada, uma vez que os destinatários no caminho do camião de entrega tradicional podem ser servidos de forma mais eficiente pelo camião do que pelos drones (c). Para comparar os diferentes modos de entrega, (a) mostra um sistema de entrega tradicional por camião. (Murray, Chase C.; Chu, Amanda G., 2015)

• Camião de entrega como base de drones: Especialmente nos casos em que o centro de distribuição está localizado longe dos clientes, uma alternativa é emparelhar o sistema de entrega por drone com um camião de entrega tradicional (b). O camião de entregas transporta todas as encomendas e os drones do centro de distribuição para mais perto dos destinatários. Dependendo da rota ideal do camião, parte das encomendas é entregue por drones. Os drones partem e aterram no camião. O camião pode mudar a sua posição enquanto o drone entrega a encomenda. O condutor tem de carregar as encomendas, substituir as baterias e recuperar os drones para que fiquem seguros a bordo do camião enquanto estão em trânsito. (Murray, Chase C.; Chu, Amanda G., 2015)

Vantagem em termos de custos:

De acordo com o Business Insider, as entregas por drones traduzir-se-ão em poupanças de custos imediatas, parte das quais será transferida para os consumidores. Principalmente nos países desenvolvidos, custa muito menos operar uma frota de veículos aéreos não tripulados do que uma frota de veículos terrestres. De acordo com um cálculo efectuado por Raffaello D'Andrea, cofundador da Kiva Systems (os robôs de armazém utilizados pela Amazon), custa 10 cêntimos entregar uma encomenda de 2 g ao longo de quase 10 km utilizando um drone. Isto é muito mais barato do que os 2 a 8 dólares por pacote que custa atualmente à Amazon utilizando transportes terrestres para as entregas nesta "última milha".

Passar as poupanças de custos de entrega alcançadas para os clientes pode aumentar significativamente a quota de mercado de uma empresa de comércio eletrónico, uma vez que "custos de envio superiores aos previstos" são a principal razão pela qual os consumidores abandonam um carrinho de compras online. (Smith, 2015)

O gráfico abaixo mostra os custos de entrega por envio através de um drone. O cálculo baseia-se numa investigação da ivey business review sobre o sistema de entrega da Amazon. Os custos calculados variam consoante a quota de mercado da entrega por drone/ano e os custos de investimento por drone. (Menon, Prashon, 2013 - de quantos drones precisa a amazon?)

Para uma empresa de comércio eletrónico tão grande como a Amazon e com custos de investimento inferiores a 500 dólares por drone, todos os custos calculados estão muito abaixo dos custos de envio tradicionais, que são em média de 2,1 dólares.

Projectos-piloto: Atualmente, a Amazon está a realizar um ensaio local do Amazon Prime Air em Cambridge, Inglaterra, e a DHL está a fazer experiências com sistemas de entrega por drones na Alemanha. A DHL utiliza drones diferentes consoante o ambiente local. A imagem seguinte mostra os pormenores técnicos dos três drones que são atualmente utilizados.

VÍDEO: www.edge-cdn.net/video_1046346

Potencial de Mercado

Visão geral do mercado:

O sistema de entrega por drones pode fazer parte do mercado de entrega de encomendas. O custo total global da entrega de encomendas, excluindo a recolha, o transporte em linha e a triagem, ascende a cerca de 70 mil milhões de euros. A China, a Alemanha e os Estados Unidos representam mais de 40 por cento do mercado. No entanto, o mercado não é apenas grande, é também altamente dinâmico. As taxas de crescimento diferem consoante os países. Os principais mercados actuais, que são principalmente países desenvolvidos como a Alemanha ou os EUA, têm taxas de crescimento que variam entre 7 e 10 por cento. Os mercados em desenvolvimento, como a Índia, atingem taxas de crescimento de quase 300%. (McKinsey, 2016)

Mesmo que os drones só consigam lidar com partes ou nichos do mercado de entrega de encomendas, como discutido abaixo, o potencial do mercado global ainda é significativo. O mercado recebeu muita atenção por parte das empresas em fase de arranque. O gráfico seguinte mostra 308 destas empresas em fase de arranque, agrupadas segundo o tipo de entrega em que se centram.

O gráfico mostra que a maioria das start-ups trabalha em soluções para a entrega de alimentos. Muitos investidores estão também interessados nos sistemas de entrega por drones - de 2011 a 2016, por exemplo, as jovens empresas deste mercado atraíram financiamentos que rondam os 10 mil milhões de dólares. (McKinsey, 2016)

Possíveis grupos-alvo:

• Entrega rápida premium: De acordo com um inquérito em grande escala realizado pela McKinsey na China, Alemanha e EUA, com um total de 4700 inquiridos (mais de 1500 em cada um dos três países), 25% dos clientes pagariam uma taxa adicional, até 3 euros, se a sua encomenda fosse entregue no mesmo dia. De qualquer modo, 70 por cento das pessoas que contribuíram para o estudo escolheriam a opção mais económica. (McKinsey, 2016)
• Entrega de mercearias: O sector das mercearias é o único sector do estudo acima referido em que mais de 25% dos clientes estão dispostos a pagar taxas adicionais por uma entrega mais rápida. Por outro lado, algumas pessoas também afirmaram que, especialmente no caso das compras electrónicas, continuam a querer que as caixas sejam transportadas para as suas casas e que as devoluções sejam tratadas diretamente. (McKinsey, 2016)
• Produtos médicos: Tal como as mercearias, os medicamentos são também um produto em que o tempo de entrega pode ser muito importante. Um exemplo de um sistema de entrega de medicamentos através de drones já implementado é a Zipline em Rawanda, onde o sangue é entregue a hospitais rurais.
• Edifícios pequenos e privados: Como em edifícios altos ou comerciais podem ser entregues várias encomendas de uma só vez, a vantagem de custo do sistema de entrega de encomendas diminui. De acordo com cálculos baseados na investigação da McKinsey, oponto de equilíbrio entre as entregas tradicionais e por drones é atingido com um fator de entrega médio de 10 a 15 encomendas por local. Para este cálculo, os custos de pessoal foram estimados em 20 euros por hora. (McKinsey, 2016)
• Zonas com custos de mão de obra elevados: De acordo com os cálculos da McKinsey, os drones proporcionam um custo-benefício principalmente por evitarem custos pessoais. Por conseguinte, podem criar uma vantagem de custo em comparação com o sistema de entrega tradicional em países com custos de mão de obra superiores a 10 a 12 euros por hora. É o caso de mais ou menos todo o mundo desenvolvido. (McKinsey, 2016)

Requisitos:

• Peso da encomenda: Atualmente, os drones só podem entregar encomendas até 5 kg. (McKinsey, 2016) A Amazon indica que 86% das suas entregas pesam menos do que esta restrição.
• Comprimento da rota de entrega: O serviço instantâneo só pode ser economicamente viável se o produto certo estiver disponível nas proximidades do destinatário, o que exclui muitas zonas rurais deste serviço. No caso dos produtos comerciais, os custos adicionais só são aceites para distâncias inferiores a 5 a 10 km. (McKinsey, 2016) O drone Prime Air, por exemplo, tem um alcance de 10 milhas(Gross, 2013). Assim, o centro de distribuição precisa de estar perto dos destinatários.

Questões técnicas:

• Atualmente, a maioria dos drones depende do GPS, que tem uma precisão limitada de cerca de 10 m sem tecnologias de correção(Arnold e Zandbergen, 2011).
• Devido ao comprimento limitado das rotas de entrega, a operação em áreas urbanas é uma área eficiente para o sistema de entrega por drones. Um dos principais problemas que ocorrem com os sinais GPS em áreas urbanas é o risco de perder o sinal nos chamados desfiladeiros urbanos. Como tal, há um interesse crescente em abordagens de localização e navegação que permitam que os drones funcionem em ambientes com GPS negado(Clark e Bevly, 2008; Marais et al., 2014)
• Outro risco da navegação de drones é o risco de sequestro (Humphreys, 2012; Faughnan et al., 2013)
• As baterias dos drones limitam atualmente o comprimento das rotas de entrega de forma maciça (Gross, 2013)

Questões ambientais e sociais:

• Resistência à chuva intensa e aos danos causados pelo mau tempo e por animais (Murray, Chase C.; Chu, Amanda G., 2015)
• Poluição sonora (Murray, Chase C.; Chu, Amanda G., 2015)
• Abate de drones (Gross, 2013)

Factores de Suporte

• Infraestrutura informática: para guiar os drones através do tráfego diário
• Precisão do GPS

Requisitos Legais

UE:

• Ainda não existe um regulamento juridicamente vinculativo. A Agência Europeia para a Segurança da Aviação (AESA) está a elaborar um regulamento desde 29/11/17.
• Atualmente, os operadores de drones têm de estar registados se operarem drones que possam transferir mais de 80 Joules de energia cinética em caso de impacto com uma pessoa.
• Primeiro projeto aqui: data.consilium.europa.eu/doc/document/ST-5218-2018-INIT/en/pdf
• Objetivo: garantir a segurança, a privacidade e a proteção dos dados pessoais

EUA:

• Os Estados, países e cidades têm, na sua maioria, regulamentos próprios adicionais.
• Isenção da Parte 333 da FAA para a operação comercial de drones:
  • É possível operar para além da linha de visão, mas não com a propriedade de outras pessoas.
  • Esta isenção só é concedida a pilotos certificados ou se se mantiver a 500 pés de distância de pessoas não participantes.
• Regulamento sobre drones da FAA, Parte 107:
  • Os drones que transportam correio não estão autorizados a atravessar fronteiras estatais ou nacionais.
  • Os drones devem estar na linha de visão do piloto.
  • É necessário um piloto remoto.
  • Um piloto remoto só pode operar um drone de cada vez.
  • Os drones não podem ser operados a partir de um veículo em movimento.
  • Não pode operar perto de aeroportos (a maioria das partes de uma cidade está excluída!).