Intelligence Artificielle

Ligne de ramassage et d'emballage automatisée grâce à l'IA

Automatiser efficacement — pour certaines tâches, cela n'est possible que grâce à l'IA. L'usine d'équipement d'Erlangen montre comment, en collaboration avec Storopack. En collaboration avec le spécialiste de l'emballage, Siemens a mis en place une ligne de prélèvement et d'emballage qui fonctionne automatiquement et très efficacement grâce à l'IA.

Pourquoi l'usine d'équipement d'Erlangen s'appuie-t-elle sur l'IA ?

À première vue, la gamme Pick-and-Pack ne sort pas du lot, car la solution s'intègre parfaitement à son environnement. Ce n'est qu'en y regardant de plus près que l'entreprise prépare les colis à expédier presque sans aucune intervention manuelle : des véhicules guidés automatisés livrent les cartons, une formeuse de caisses fournit les cartons d'expédition et des robots placent les boîtes de produits dans les cartons d'expédition. À la fin, un robot amortit, découpe et scelle les cartons. La solution Auto.Protect utilise l'IA pour placer le matériau de protection avec précision, comme un humain.

Les principaux avantages en un coup d'œil

125 % augmentation de la productivité

La productivité a augmenté de 125 %. Le flux de matériaux automatisé allège la charge des équipes logistiques et élimine les processus manuels, ce qui rend les opérations logistiques plus flexibles.

25 % plus de capacité

La gamme Pick-and-Pack permet de mieux utiliser toutes les ressources. Il automatise le processus d'emballage au même niveau que celui dans lequel nous travaillions manuellement auparavant, tout en offrant un rendement supérieur de 25 %.

25 % empreinte CO2 réduite

La gamme utilise principalement du papier comme matériau d'emballage, et les cartons sont découpés et scellés pour correspondre au format spécifique. Cela réduit le volume d'emballage, économise de l'espace dans les camions et réduit ainsi les émissions de CO2 d'environ 25 %.

Jumeau numérique de la chaîne de production Siemens (avec Storopack)

Chaque jour, entre 600 et 1 000 envois quittent la logistique de l'usine d'équipements d'Erlangen : des boîtes emballées individuellement contenant différents composants de différentes tailles et différentes options d'emballage. Est-il même possible d'automatiser un tel processus de manière économiquement viable, en particulier lorsque l'espace disponible est limité ? En fait, il n'aurait pas été possible d'automatiser ce processus à une telle échelle avec des algorithmes classiques, explique Saber Mazeni, responsable de la logistique des emballages pour l'UE chez Storopack, spécialiste de l'emballage : « Les blocages et les supports en particulier, c'est-à-dire combler les espaces de la boîte d'expédition avec un matériau de protection, c'est tout sauf banal. Pour ce faire, le système doit enregistrer et traiter de nombreux paramètres. L'apprentissage automatique va tout simplement changer la donne dans ce domaine. »

La solution développée conjointement par Storopack avec Siemens impressionne non seulement les experts et les équipes présents sur place, mais la presse s'est également rendue sur le site d'Erlangen. L'intelligence artificielle est à l'œuvre à quatre étapes différentes du processus, garantissant que les cartons sont emballés de manière compacte et sécurisée, sans aucune surveillance humaine. L'IA imite la façon dont un humain s'acquitterait de la tâche : une IA utilise une caméra pour « voir » l'intérieur du carton et « reconnaître » où les emballages de produits spécifiques peuvent être placés, tandis qu'un robot positionne les boîtes de produits en conséquence. Une autre IA utilise une caméra pour identifier les trous dans le carton, et un autre robot remplit ces espaces avec un matériau de rembourrage protecteur.

Ligne de production Storopack - Siemens F80

La solution Auto.Protect de Storopack n'est qu'un élément d'un processus hautement automatisé : Siemens utilise ses propres solutions d'IA pour prélever les bacs et insérer les cartons des produits dans les cartons d'expédition, explique Daniel Benke : « Le robot joue à « Tetris-in-the-Box », pour ainsi dire. » Les robots sont intégrés à l'automatisation via la bibliothèque de robots SIMATIC ; le traitement des données s'effectue sur SIMATIC IPC. Siemens recherchait également des partenaires pour le sujet exigeant des blocs et des accolades, se souvient Benke : « Nous avons dressé une liste de nos exigences, nous avons contacté Storopack lors d'un salon professionnel. Ils nous ont présenté une solution système capable de faire pratiquement tout ce dont nous avions besoin : changements de format flexibles, emballage spécifique au format. Il était clair pour nous que c'était le bon partenaire. »

Cependant, il y a eu plusieurs défis à surmonter en cours de route, notamment l'intégration du système dans son environnement. « Pour y remédier, nous utilisons une simulation du système utilisant un jumeau numérique. Nous pouvons tout tester dans le modèle, qu'il s'agisse du flux de matière, de la cinématique du robot ou de la détection des collisions », explique Daniel Benke. Le jumeau numérique permet également de générer des données d'entraînement pour les différents systèmes d'IA. Storopack avait déjà jeté les bases du projet avec Siemens à cet égard, en ayant pré-entraîné une IA pour le processus « block-and-brace ». Le système de vision avait également été préqualifié pour reconnaître les différentes topographies et types de surfaces. « Cela nous a permis de mettre en œuvre une solution productive très rapidement », explique Saber Mazeni.

Grâce à un bon travail préparatoire, l'intégration du système Auto.Protect dans la gamme s'est déroulée sans problème, explique Saber Mazeni : « Nous avons été presque un peu surprises de voir à quel point notre système fonctionnait bien compte tenu des exigences élevées. Nous avons pu modifier les cases en quelques réglages, et Siemens a pu sélectionner et adapter des préréglages pour les formats très rapidement. Cela nous a permis de nous concentrer sur l'optimisation du processus. » L'IA ouvre également de nouvelles possibilités : « La disponibilité et la fiabilité des employés sont des sujets récurrents dans les discussions avec les clients. Notre module Auto.Protect est capable de traiter automatiquement la majeure partie du portefeuille d'un expéditeur de commerce électronique classique. À cette fin, nous avons développé une IA capable de trouver et de mettre en œuvre automatiquement des stratégies d'emballage pour les emballages de protection et d'expédition de manière indépendante. »

Nous sommes plus productives, nous soulageons nos équipes, nous avons un rendement plus élevé, et : nous envoyons moins d'air depuis Erlangen. Cela permet d'économiser de l'espace dans le camion, ce qui entraîne des coûts et des émissions de CO2.

Daniel Benke, Chef de projet Innovative Logistik, Siemens

Pour Daniel Benke, le bilan est totalement positif : « Nous sommes plus productifs, nous allégeons la charge de travail de nos équipes et nous obtenons de meilleurs résultats. En plus, nous expédions moins « par avion » depuis Erlangen. Cela permet de gagner de la place dans le camion, réduisant ainsi les coûts et les émissions de CO2. » Saber Mazeni est également fière de ce que Storopack et Siemens ont réalisé : « Le résultat est vraiment excellent, notamment en ce qui concerne la solution du système : nous montons automatiquement les boîtes, les produits sont automatiquement introduits et placés à l'intérieur, et enfin, notre système Auto.Protect garantit que tout est protégé et compact pour l'expédition. C'est un projet phare que nous sommes heureuses de présenter à d'autres clients. Et quand nous disons qu'il est opérationnel chez Siemens, il n'y a vraiment pas grand-chose à expliquer. »