Inteligencia artificial

Línea automatizada de recoger y empacar con IA

Automatizar de manera eficiente: para ciertas tareas, esto solo es posible con la IA. La planta de equipos de Erlangen demuestra cómo hacerlo, junto con Storopack. En colaboración con el especialista en embalaje, Siemens implementó una línea de recogida y envasado que funciona de forma automática y muy eficiente gracias a la IA.

¿Por qué la planta de equipos de Erlangen depende de la IA?

A primera vista, la línea de recogida y empaquetado apenas destaca, ya que la solución se integra perfectamente en su entorno. Solo tras una inspección más detenida se hace evidente que prepara los paquetes para su envío casi sin trabajo manual: los vehículos guiados automatizados entregan las cajas, un montador de cajas proporciona las cajas de envío y los robots colocan las cajas de productos en las cajas de envío. Al final, un robot amortigua, corta y sella las cajas. La solución Auto.Protect utiliza la IA para colocar el material de protección con precisión, de forma similar a la de un humano.

Las principales ventajas de un vistazo

125% aumento de la productividad

La productividad ha aumentado un 125%. El flujo de material automatizado alivia la carga de los equipos de logística y elimina los procesos manuales, lo que hace que las operaciones logísticas sean más flexibles.

25% más capacidad

La línea de recoger y empacar aprovecha mejor todos los recursos. Automatiza el proceso de envasado dentro del mismo espacio en el que antes trabajábamos de forma manual, pero ofrece una producción un 25% más alta.

25% reducción de la huella de CO2

La línea utiliza principalmente papel como material de embalaje, y las cajas se cortan y sellan para que se ajusten al formato específico. Esto reduce el volumen de embalaje, ahorra espacio en los camiones y, por lo tanto, reduce las emisiones de CO2 en alrededor de un 25%.

Gemelo digital de Siemens de la línea de producción (con Storopack)

Todos los días, entre 600 y 1000 envíos salen de la logística de la fábrica de equipos de Erlangen: cajas empaquetadas individualmente con diferentes componentes de diferentes tamaños y diferentes opciones de embalaje. ¿Es posible automatizar un proceso así de una manera económicamente viable, especialmente cuando solo hay un espacio limitado disponible? De hecho, no habría sido prácticamente posible automatizar este proceso hasta tal punto con los algoritmos clásicos, explica Saber Mazeni, director de logística de embalaje en la UE de Storopack, especialista en envases: «Bloquear y reforzar en particular, es decir, llenar los huecos de la caja de envío con material de protección, no es nada trivial. Para ello, el sistema tiene que registrar y procesar muchos parámetros. El aprendizaje automático es simplemente un punto de inflexión en este caso».

La solución que Storopack desarrolló conjuntamente con Siemens no solo impresiona a los expertos y equipos in situ, sino que la prensa también ha visitado las instalaciones de Erlangen. La inteligencia artificial actúa en cuatro puntos diferentes del proceso, lo que garantiza que las cajas se empaqueten de forma compacta y segura, sin supervisión humana. La IA imita la forma en que un humano realizaría la tarea: una IA utiliza una cámara para «ver» el interior de la caja y «reconocer» dónde se pueden colocar los paquetes de productos específicos, mientras que un robot coloca las cajas de los productos en consecuencia. Otra IA utiliza una cámara para identificar los huecos dentro de la caja y, a continuación, otro robot llena esos espacios con material de amortiguación protector.

Línea de producción Storopack - Siemens F80

La solución Auto.Protect de Storopack es solo una parte de un proceso altamente automatizado: Siemens utiliza sus propias soluciones de inteligencia artificial para recoger la basura e insertar las cajas de los productos en las cajas de envío, explica Daniel Benke: «El robot juega al «Tetris-in-the-Box», por así decirlo». Los robots se integran en la automatización a través de la biblioteca de robots SIMATIC; el procesamiento de datos se ejecuta en el SIMATIC IPC. Sin embargo, Siemens también buscaba socios para el exigente tema del bloqueo y la ortodoncia, recuerda Benke: «Hicimos una lista de nuestros requisitos, nos pusimos en contacto con Storopack en una feria comercial y allí nos mostraron una solución de sistema que podía hacer prácticamente todo lo que necesitábamos: cambios de formato flexibles, empaques específicos del formato; teníamos claro que era el socio adecuado».

Sin embargo, había varios desafíos que superar a lo largo del camino, incluida la integración del sistema en su entorno. «Para solucionar esto, utilizamos una simulación del sistema con un gemelo digital. Podemos probar todo lo que hay en el modelo, desde el flujo de materiales hasta la cinemática de los robots y la detección de colisiones», explica Daniel Benke. El gemelo digital también permite generar datos de entrenamiento para los distintos sistemas de IA. Storopack ya había sentado las bases para el proyecto con Siemens en este sentido, ya que había entrenado previamente a una IA para el proceso de «bloquear y preparar». El sistema de visión también estaba precalificado para reconocer varias topografías y tipos de superficies. «Esto nos permitió implementar una solución productiva con mucha rapidez», afirma Saber Mazeni.

Gracias al buen trabajo preparatorio, la integración del sistema Auto.Protect en la línea se llevó a cabo sin problemas, afirma Saber Mazeni: «Nos sorprendió casi un poco lo bien que funcionaba nuestro sistema, dados los altos requisitos. Pudimos rellenar las cajas con solo unos pocos ajustes y Siemens pudo seleccionar y adaptar los ajustes preestablecidos a los formatos muy rápido. Esto significaba que podíamos concentrarnos en optimizar el proceso». La IA también abre nuevas posibilidades más allá de eso: «La disponibilidad y la fiabilidad de los empleados es un tema recurrente en las conversaciones con los clientes. Nuestro módulo Auto.Protect es capaz de procesar automáticamente la mayoría de la cartera de un remitente típico de comercio electrónico. Para ello, hemos desarrollado una IA que puede encontrar e implementar automáticamente de forma independiente estrategias de embalaje para el embalaje de protección y envío».

Somos más productivos, aliviamos a nuestros equipos, tenemos una mayor producción y: enviamos menos aire desde Erlangen. Esto ahorra espacio en el camión y, por lo tanto, costes y emisiones de CO2.

Daniel Benke, Director del proyecto Innovative Logistik, Siemens

Para Daniel Benke, el resultado final es totalmente positivo: «Somos más productivos, aliviamos la carga de nuestros equipos y logramos una mayor producción. Además, enviamos menos «aire» desde Erlangen. Eso ahorra espacio en el camión y, por lo tanto, reduce los costes y las emisiones de CO2». Saber Mazeni también se enorgullece de lo que Storopack y Siemens han conseguido: «El resultado es realmente excelente, especialmente en lo que respecta a la solución del sistema: montamos automáticamente las cajas, los productos se introducen y se colocan dentro automáticamente y, por último, nuestro sistema Auto.Protect garantiza que todo esté protegido y compacto durante el envío. Es un proyecto emblemático que estaremos encantados de mostrar a otros clientes, y si mencionamos que está en funcionamiento en Siemens, no hay mucho más que necesite explicar».