Inteligência artificial

Linha automatizada de coleta e embalagem com IA

Automatização eficiente — para determinadas tarefas, isso só é possível com a IA. A fábrica de equipamentos de Erlangen demonstra como, junto com a Storopack. Em colaboração com o especialista em embalagens, a Siemens implementou uma linha de coleta e embalagem que opera de forma automática e altamente eficiente graças à IA.

Por que a fábrica de equipamentos de Erlangen depende da IA?

À primeira vista, a linha pick-and-pack dificilmente se destaca, pois a solução se integra perfeitamente ao ambiente. Somente após uma inspeção mais detalhada, fica claro que ele prepara pacotes para envio quase sem trabalho manual: veículos guiados automatizados entregam caixas de papelão, um montador de caixas fornece caixas de transporte e robôs colocam caixas de produtos em caixas de transporte. No final, um robô amortece, corta e sela caixas de papelão. A solução Auto.Protect usa IA para colocar o material de proteção com precisão — semelhante a um ser humano.

Visão geral dos principais benefícios

125% aumento na produtividade

A produtividade aumentou em 125%. O fluxo automatizado de materiais alivia a carga das equipes de logística e elimina os processos manuais, tornando as operações logísticas mais flexíveis.

25% mais capacidade

A linha pick-and-pack faz melhor uso de todos os recursos. Ele automatiza o processo de embalagem dentro do mesmo espaço em que trabalhávamos manualmente anteriormente, mas oferece uma produção 25% maior.

25% pegada de CO2 reduzida

A linha usa principalmente papel como material de embalagem, e as caixas são cortadas e seladas para se adequarem ao formato específico. Isso reduz o volume da embalagem, economizando espaço nos caminhões e, assim, reduzindo as emissões de CO2 em cerca de 25%.

Siemens digital Twin da linha de produção (com Storopack)

Todos os dias, entre 600 e 1.000 remessas saem da logística da fábrica de equipamentos de Erlangen: caixas embaladas individualmente com diferentes componentes em diferentes tamanhos e diferentes opções de embalagem. É mesmo possível automatizar esse processo de forma economicamente viável, especialmente quando o espaço disponível é limitado? Na verdade, não teria sido praticamente possível automatizar esse processo de tal forma com algoritmos clássicos, explica Saber Mazeni, gerente de logística de embalagens da UE na Storopack, especialista em embalagens: “Bloquear e colar em particular, ou seja, preencher as lacunas na caixa de remessa com material protetor, é tudo menos trivial. Para fazer isso, o sistema precisa registrar e processar vários parâmetros. O aprendizado de máquina é simplesmente um divisor de águas aqui.”

A solução que a Storopack desenvolveu em conjunto com a Siemens não impressiona apenas os especialistas e as equipes no local — a imprensa também visitou as instalações em Erlangen. A inteligência artificial está em ação em quatro pontos diferentes do processo, garantindo que as embalagens cartonadas sejam embaladas de forma compacta e segura, sem a supervisão humana. A IA imita a forma como um ser humano lidaria com a tarefa: uma IA usa uma câmera para “ver” dentro da caixa e “reconhecer” onde pacotes de produtos específicos podem ser colocados, enquanto um robô posiciona as caixas de produtos de acordo. Outra IA usa uma câmera para identificar lacunas dentro da caixa, e um robô separado então preenche esses espaços com material de amortecimento protetor.

Linha de produção Storopack - Siemens F80

A solução Auto.Protect da Storopack é apenas uma parte de um processo altamente automatizado: a Siemens usa suas próprias soluções de IA para coletar e inserir as caixas do produto nas caixas de remessa, explica Daniel Benke: “O robô está jogando 'Tetris na caixa', por assim dizer.” Os robôs são integrados à automação por meio da SIMATIC Robot Library; o processamento de dados é executado no SIMATIC IPC. No entanto, a Siemens também estava procurando parceiros para o exigente tópico de bloqueio e suporte, lembra Benke: “Formulamos uma lista de nossos requisitos, abordamos a Storopack em uma feira comercial - e lá eles nos mostraram uma solução de sistema que poderia fazer praticamente tudo o que precisávamos: mudanças flexíveis de formato, embalagens de formato específico - ficou claro para nós que esse era o parceiro certo”.

No entanto, houve vários desafios a serem superados ao longo do caminho, incluindo a integração do sistema em seu ambiente. “Para resolver isso, usamos uma simulação do sistema com um gêmeo digital. Podemos testar tudo dentro do modelo, desde o fluxo de material até a cinemática do robô e a detecção de colisões”, explica Daniel Benke. O gêmeo digital também permite a geração de dados de treinamento para os vários sistemas de IA. A Storopack já havia estabelecido as bases para o projeto com a Siemens nesse sentido, tendo pré-treinado uma IA para o processo de “bloquear e preparar”. O sistema de visão também foi pré-qualificado para reconhecer várias topografias e tipos de superfície. “Isso nos permitiu implementar uma solução produtiva muito rapidamente”, diz Saber Mazeni.

Graças ao bom trabalho preparatório, a integração do sistema Auto.Protect na linha ocorreu sem problemas, diz Saber Mazeni: “Ficamos quase um pouco surpresos com o quão bem nosso sistema funcionava, considerando os altos requisitos. Conseguimos preencher as caixas com apenas alguns ajustes, e a Siemens conseguiu selecionar e adaptar predefinições para formatos muito rapidamente. Isso significava que poderíamos nos concentrar na otimização do processo.” Além disso, a IA abre novas possibilidades: “A disponibilidade e a confiabilidade dos funcionários são tópicos recorrentes nas discussões com clientes. Nosso módulo Auto.Protect é capaz de processar automaticamente a maior parte do portfólio de um remetente típico de comércio eletrônico. Para esse fim, desenvolvemos uma IA que pode encontrar e implementar automaticamente estratégias de embalagem para embalagens de proteção e remessa.”

Somos mais produtivos, dispensamos nossas equipes, temos uma produção maior - e: Enviamos menos ar de Erlangen. Isso economiza espaço no caminhão e, portanto, custos e emissões de CO2.

Daniel Benke, Gerente de Projetos Innovative Logistik, Siemens

Para Daniel Benke, o resultado final é totalmente positivo: “Somos mais produtivos, aliviamos a carga de nossas equipes e alcançamos maior produção — além disso, estamos enviando menos 'ar' para fora de Erlangen. Isso economiza espaço no caminhão, reduzindo custos e emissões de CO2.” A Sabre Mazeni também se orgulha do que a Storopack e a Siemens alcançaram: “O resultado é realmente excelente, especialmente em relação à solução do sistema: montamos automaticamente as caixas, os produtos são automaticamente alimentados e colocados dentro e, finalmente, nosso sistema Auto.Protect garante que tudo esteja protegido e compacto para envio. É um projeto de demonstração que temos o prazer de mostrar a outros clientes — e quando mencionamos que ele está funcionando na Siemens, não há realmente muito mais que precise ser explicado.”