Avpalleteringsposer er nå automatisk takket være AZO

AZO automatiserer lossing av poser med Siemens AI Bin Picking: høyere effektivitet, færre feil og ett skritt nærmere fremtidens fabrikk.

Tømming av poser på opptil 25 kg i en maskin legger stor belastning på operatørene. AZO NV utviklet derfor en robotløsning for en produsent av babymat som fjerner posene fra pallen, samt en maskin som deretter kutter dem opp hygienisk. En teknisk bragd med AI-visjonsteknologi fra Siemens.

Hygiene først i babymat

Produsenter av melkepulver lager mange varianter med forskjellige blandinger av vitaminer og mineraler for ulike aldre. For ikke å nevne de mange allergiene de må ta hensyn til. Som et resultat er store siloer sjeldne i produksjonen. Produksjonsløpene er små og råvarene kommer vanligvis i poser.

Samtidig må de følge svært strenge hygienekrav. Ikke en lett utfordring, da poser er vanskelige å behandle med maskin. De er tunge, uregelmessige i form og kan lett rive. «En kunde ba oss bygge en maskin som hygienisk kutter opp posene,» sier Corné Daane, salgsavdelingssjef Vital hos AZO NV.

«Med vellykkede resultater. Vi designet en maskin med få bevegelige deler, som er lett å rengjøre og helt lukket. Som et resultat forblir miljøet støvfritt, og vi har praktisk talt ingen produkttap. Vi støvsuger hygienisk av pulveret som frigjøres under skjæring, og holder det brukbart. Etterpå trekker en komprimeringsskrue posen pent ut av maskinen igjen.»

Automatisk avpalletering

«Posene kommer på paller. Vår klient hadde ideen om å få produksjonslinjene matet av operatører. De måtte ta posene - som veide opptil 25 kg - av pallen en etter en og plassere dem i maskinen. Tungt arbeid og utsatt for feil og ulykker, da en slik pose lett kan rive. Videre er manuell håndtering Ikke akkurat hygienisk. Så vi begynte å lete etter en måte å automatisere det trinnet også.»

Det viste seg ikke lett. «Fordi det er så små løp, er det ofte forskjellige typer og størrelser på en pall, sier Nick Heuten, leder automatisering i AZO NV. «De er også stablet tilfeldig. For å få dem avpalletert av en robot, må du definere alle mulige størrelser og typer plassering i en CAD-tegning. Det er umulig å gjøre. Så vi begynte å lete etter en AI-løsning. Det er mange interessante oppstartsbedrifter som jobber med det, men vi ønsket industriell skalerbarhet og kvalitet. Så vi så på Siemens, som vi har jobbet tett med i mange år.»

Om AZO

AZO er en tysk familiebedrift som spesialiserer seg på automatisering av bulkhåndtering: mottak, lagring, transport, dosering, blanding og fylling av bulkvarer. Det opererer i flere sektorer: batterier, plast, mat og farmasi. På verdensbasis har selskapet rundt 1200 ansatte. Det belgiske datterselskapet AZO har rundt 140.

Vår teknologi for søppelplukking viste seg umiddelbart å fungere godt med større poser.

Jeroen Pieters, Kontoansvarlig, Siemens

«Med SIMATIC Robot Pick AI har vi allerede mange års erfaring med AI-visjonsteknologi,» legger Jeroen Pieters, kundeansvarlig i Siemens til. «Bare til nå brukte vi dem hovedsakelig til søppelplukking: plukking av små, uregelmessige gjenstander fra søppelkasser. Jeg kjørte med Nick til produksjonsanlegget vårt i Tyskland, hvor vi bruker plukketeknologien selv i produksjonen av våre SIMATIC S120-stasjoner, som forresten også er i denne maskinen. Vi stoppet produksjonen en stund og prøvde med noen få poser. Resultatene var umiddelbart lovende.»

Opp til 100% suksessrate

«Gripeposer er en utfordring for en robot, spesielt hvis de legges uregelmessig på en pall, sier Nick. «Det er vanligvis tilfelle. Selv når det stables på en pall av roboter, skifter alltid noe. Vesker kan brettes eller oppå hverandre, det kan være en klaff som stikker opp, bretter kan forhindre at roboten får et vakuum bygget opp, og så videre. Som menneske kan du umiddelbart se at noe ikke ligger der ordentlig, for en robot er det mye vanskeligere.»

Menneskelige operatører ser umiddelbart hvilken pose som er best å gripe. For en robot er det mye vanskeligere.

Nick Heuten, Automatiseringsleder, AZO

«Vi satte oss i gang og oppnådde snart en suksessrate på 80%. Det er allerede bra, men selvfølgelig ønsker vi å oppnå 100%: hver pose roboten ønsker å ta tak i må havne på maskinen. Foreløpig er vi på 95%. Systemet holder oversikt over hvilke forsøk som var vellykkede og hvilke som ikke var det. Vi sender disse dataene med bestemte intervaller til Siemens, som bruker dem til forbedre algoritmen ytterligere. Hele algoritmen kjører lokalt, på en SIMATIC BX-59A. Som et resultat trenger vi ikke en skyforbindelse.»

Modulær struktur

«Det fine med Siemens teknologi er at vi kan bruke den på en modulær måte,» fortsetter Nick. «SIMATIC Robot Pick AI sørger for at posene blir grepet riktig. Men neste kommer et stykke AI-teknologi som vi skrev selv: LOB Vision. LOB står for Logistics Operations Bot og bestemmer hvordan posene er plassert foran skjæremaskinen. Denne programvaren kjører også på BX-59A. På den måten holder vi kunnskapen for oss selv.»

Kontroll av roboten gjøres via SIMATIC Robot Library. «Det er et programvarebibliotek som lar oss kontrollere roboten via PLC. Som et resultat, vi ikke trenger å lære et spesifikt robotspråk. Dette er en stor fordel. På grunn av strenge hygienekrav bruker vi nå en hermetisk forseglet robot fra Stäubli. Hvis neste kunde ønsker å behandle for eksempel poser med sand, distribuerer vi en annen robot uten mye justeringsarbeid.»

Unikt i markedet

«Denne maskinen har gitt oss et klart forsprang over konkurrentene, og det helt med vesteuropeisk teknologi,» avslutter Corné stolt. «Det er takket være prosjekter som dette at vi kan beholde produksjonen vår her, fordi operatører som fortsatt ønsker å gjøre dette harde arbeidet blir sjeldne. Med denne maskinen er våre kunder sikret hygienisk og sporbar behandling. Og takket være gjenvinning av bremseenergi på DC-kretsen, er vi også veldig energieffektive. Når en motor bremser og en annen starter samtidig, bruker startmotoren bremseenergien. I et system med mange starter og stopp som vårt, resulterer det i store energibesparelser.»

Prosjekter som dette lar oss beholde produksjonen i Vest-Europa.

Corne Daane, Salgsavdelingsleder Vital, AZO nv

Fordelene i et nøtteskall

mer ergonomi for operatører
gjenvinning av bremseenergi ved servodrev
100% hygienisk behandling
praktisk talt ingen produkttap
perfekt sporbarhet

«Dette kunne ikke vært oppnådd uten tett samarbeid med Siemens - både den belgiske divisjonen og det tyske morselskapet. I sin tur kan våre tyske kolleger ikke vente med å komme og se hva vi har oppnådd her. Det er flott at vi kan hold deg foran som dette.»