A despaletização de sacos agora é automática graças ao AZO

O AZO automatiza o descarregamento de sacolas com o Siemens AI Bin Picking: maior eficiência, menos erros e um passo mais perto da fábrica do futuro.

Esvaziar sacos de até 25 kg em uma máquina sobrecarrega consideravelmente os operadores. Portanto, a AZO NV projetou uma solução robótica para um produtor de alimentos para bebês que remove os sacos do palete, bem como uma máquina que os abre higienicamente. Um feito técnico com a tecnologia de visão de IA da Siemens.

Higiene em primeiro lugar em alimentos para bebês

Fabricantes de leite em pó fazem muitas variedades com diferentes misturas de vitaminas e minerais para diferentes idades. Sem falar nas muitas alergias que eles devem levar em consideração. Como resultado, silos grandes são raros na produção. As tiragens de produção são pequenas e as matérias-primas geralmente vêm em sacos.

Ao mesmo tempo, eles têm que seguir requisitos de higiene muito rigorosos. Não é um desafio fácil, pois as sacolas são difíceis de processar por máquina. Eles são pesados, de formato irregular e podem se rasgar facilmente. “Um cliente pediu que construíssemos uma máquina que abrisse os sacos de forma higiênica”, diz Corné Daane, gerente da filial de vendas Vital da AZO NV.

“Com resultados bem-sucedidos. Projetamos uma máquina com poucas peças móveis, que é fácil de limpar e totalmente fechado. Como resultado, o ambiente permanece livre de poeira e praticamente não temos perda de produto. Aspiramos higienicamente o pó liberado durante o corte, mantendo-o utilizável. Depois, um parafuso compactador extrai cuidadosamente a bolsa da máquina novamente.”

Despaletização automática

“As malas chegam em paletes. Nosso cliente teve a ideia de ter suas linhas de produção alimentadas por operadores. Eles tiveram que tirar as sacolas - pesando até 25 kg - do palete uma a uma e colocá-las na máquina. Trabalho pesado e propenso a erros e acidentes, pois essa bolsa pode rasgar facilmente. Além disso, o manuseio manual é não exatamente higiênico. Então, começamos a procurar uma maneira de automatizar essa etapa também.”

Isso não foi fácil. “Por serem tiragens tão pequenas, muitas vezes há diferentes tipos e tamanhos em um palete”, diz Nick Heuten, gerente de automação da AZO NV. “Eles também são empilhados aleatoriamente. Para que eles sejam despaletizados por um robô, você precisaria definir todos os tamanhos e tipos de localização possíveis em um desenho CAD. Isso é impossível de fazer. Então, começamos a procurar uma solução de IA. Há muitas startups interessantes trabalhando nisso, mas queríamos escalabilidade e qualidade industriais. Por isso, procuramos a Siemens, com quem trabalhamos em estreita colaboração há muitos anos.”

Sobre a AZO

A AZO é uma empresa familiar alemã especializada na automação do manuseio a granel: recebimento, armazenamento, transporte, dosagem, mistura e enchimento de mercadorias a granel. Atua em diversos setores: baterias, plásticos, alimentos e farmacêutico. Em todo o mundo, a empresa tem cerca de 1.200 funcionários. A subsidiária belga AZO tem cerca de 140.

Nossa tecnologia para coleta de lixo imediatamente provou funcionar bem com mercadorias ensacadas maiores.

Jeroen Pieters, Gerente de contas, Siemens

“Com o SIMATIC Robot Pick AI, já temos anos de experiência com Tecnologia de visão de IA”, acrescenta Jeroen Pieters, gerente de contas da Siemens. “Até agora, nós os usávamos principalmente para coleta de lixo: pegando objetos pequenos e irregulares de lixeiras. Dirigi com Nick até nossa unidade de produção na Alemanha, onde nós mesmos usamos a tecnologia de separação na produção de nossos inversores SIMATIC S120, que, aliás, também estão nesta máquina. Paramos nossa produção por um tempo e tentamos com algumas sacolas. Os resultados foram imediatamente promissores.”

Taxa de sucesso de até 100%

“Agarrar sacos é um desafiar para um robô, especialmente se eles forem colocados de forma irregular em um palete”, diz Nick. “Esse geralmente é o caso. Mesmo quando empilhado em um palete por robôs, algo sempre muda. As bolsas podem ser dobradas ou umas sobre as outras, pode haver uma aba saliente, vincos podem impedir que o robô acumule vácuo e assim por diante. Como ser humano, você pode ver imediatamente que algo não está lá corretamente; para um robô, é muito mais difícil.”

Operadores humanos veem imediatamente qual bolsa é melhor segurar. Para um robô, isso é muito mais difícil.

Nick Heuten, Gerente de automação, AZO

“Começamos a trabalhar e logo alcançamos uma taxa de sucesso de 80%. Isso já é bom, mas é claro que queremos atingir 100%: cada sacola que o robô quiser pegar deve acabar na máquina. Atualmente, estamos em 95%. O sistema monitora quais tentativas foram bem-sucedidas e quais não foram. Enviamos esses dados em intervalos definidos para a Siemens, que os usa para melhorar ainda mais o algoritmo. Todo o algoritmo é executado localmente, em um SIMATIC BX-59A. Como resultado, não precisamos de uma conexão com a nuvem.”

Estrutura modular

“A vantagem da tecnologia Siemens é que podemos usá-la de forma modular”, continua Nick. “O SIMATIC Robot Pick AI garante que as malas sejam seguradas corretamente. Mas, em seguida, vem uma peça de tecnologia de IA que nós mesmos escrevemos: LOB Vision. LOB significa Logistics Operations Bot e determina como os sacos são posicionados na frente da máquina de corte. Esse software também é executado no BX-59A. Dessa forma, mantemos esse conhecimento para nós mesmos.”

O controle do robô é feito por meio da SIMATIC Robot Library. “Essa é uma biblioteca de software que nos permite controlar o robô por meio do PLC. Como resultado, nós não precisa aprender uma linguagem específica de robôs. Essa é uma grande vantagem. Agora, devido aos rigorosos requisitos de higiene, usamos um robô hermeticamente fechado da Stäubli. Se o próximo cliente quiser processar, digamos, sacos de areia, implantamos outro robô sem muito trabalho de ajuste.”

Único no mercado

“Esta máquina nos deu uma clara vantagem sobre a concorrência, e isso totalmente com tecnologia da Europa Ocidental”, conclui Corné com orgulho. “É graças a projetos como esse que podemos manter nossa produção aqui, porque operadores que ainda querem fazer esse trabalho árduo estão se tornando raros. Com esta máquina, nossos clientes têm a garantia de um processamento higiênico e rastreável. E graças à recuperação de energia de frenagem no circuito DC, também somos muito eficientes em termos de energia. Quando um motor freia e outro dá partida ao mesmo tempo, o motor de partida usa a energia de frenagem. Em um sistema com muitas partidas e paradas como o nosso, isso resulta em grandes economias de energia.”

Projetos como esse nos permitem manter nossa produção na Europa Ocidental.

Corne Daane, Gerente da filial de vendas Vital, AZO nv

Os benefícios em poucas palavras

mais ergonomia para operadores
recuperação da energia de frenagem por servoacionamentos
Processamento 100% higiênico
praticamente nenhuma perda de produto
rastreabilidade perfeita

“Isso não poderia ter sido alcançado sem uma estreita cooperação com a Siemens — tanto a divisão belga quanto a empresa-mãe alemã. Por sua vez, nossos colegas alemães mal podem esperar para vir e ver o que alcançamos aqui. É ótimo que possamos fique à frente assim.”