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A despaletização dos sacos agora é automática graças à AZO

A AZO automatiza a descarga de malas com Siemens AI Bin Picking: maior eficiência, menos erros e um passo mais perto da fábrica do futuro.

Esvaziar sacos de até 25 kg numa máquina coloca uma pressão considerável sobre os operadores. A AZO NV desenhou, portanto, uma solução robótica para um produtor de alimentos para bebés que remove os sacos da palete, bem como uma máquina que os corta higienicamente. Um feito técnico com a tecnologia de visão AI da Siemens.

Higiene em primeiro lugar na comida de bebé

Os fabricantes de leite em pó fazem muitas variedades com diferentes misturas de vitaminas e minerais para diferentes idades. Sem mencionar as muitas alergias que têm de ter em conta. Como resultado, grandes silos são raros na produção. As séries de produção são pequenas e as matérias-primas geralmente vêm em sacos.

Ao mesmo tempo, têm de seguir requisitos de higiene muito rigorosos. Não é um desafio fácil, pois as malas são difíceis de processar por máquina. São pesados, de forma irregular e podem rasgar facilmente. “Um cliente pediu-nos para construir uma máquina que corta higienicamente os sacos”, diz Corné Daane, Gerente de Filial Vital da AZO NV.

“Com resultados bem sucedidos. Projetamos uma máquina com poucas partes 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 libertado durante o corte, mantendo-o utilizável. Depois, um parafuso compactador extrai o saco da máquina de novo.”

AZO - hygiene first

Despaletização automática

“As malas chegam em paletes. O nosso cliente teve a ideia de ter as suas linhas de produção alimentadas por operadores. Tinham de tirar as malas - pesando até 25 kg - da palete uma a uma e colocá-las na máquina. Trabalho pesado e propenso a erros e acidentes, como tal saco pode facilmente rasgar. Além disso, o manuseamento manual é não é propriamente higiénico. Então começamos a procurar uma maneira de automatizar esse passo também.”

Isso não provou ser fácil. “Porque são corridas tão pequenas, muitas vezes há diferentes tipos e tamanhos numa palete”, diz Nick Heuten, gerente de automação da AZO NV. “Eles também estão empilhados aleatoriamente. Para retirá-los da paletização por um robô, teria de definir todos os tamanhos e tipos de localização possíveis num desenho CAD. Isso é impossível de fazer. Então começamos a procurar uma solução de IA. Há muitas start-ups interessantes a trabalhar nisso, mas queríamos escalabilidade industrial e qualidade. Então olhámos para a Siemens, com quem trabalhamos em estreita colaboração durante muitos anos.”

AZO - Jeroen Pieters

Sobre a AZO

A AZO é uma empresa familiar alemã especializada na automação da movimentação a granel: recepção, armazenamento, transporte, dosagem, mistura e enchimento de mercadorias a granel. Opera em vários 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.

A nossa tecnologia para recolha de lixo provou imediatamente funcionar bem com produtos ensacados maiores.
Jeroen Pieters, Gestor de Contas, Siemens

“Com o SIMATIC Robot Pick AI, já temos anos de experiência com Tecnologia de visão AI”, acrescenta Jeroen Pieters, gerente de contas da Siemens. “Só até agora, usámo-los principalmente para a recolha de lixo: colher objetos pequenos e irregulares de caixotes. Diriji com o Nick até às nossas instalações de produção na Alemanha, onde usamos nós próprios a tecnologia de recolha na produção dos nossos drives SIMATIC S120, que aliás também estão nesta máquina. Paramos a nossa produção por um tempo e tentamos com alguns sacos. Os resultados foram imediatamente promissores.”

Rumo a 100% de taxa de sucesso

“Pegar sacos é um desafio para um robô, especialmente se forem postos irregularmente numa palete”, diz Nick. “Normalmente é o caso. Mesmo quando empilhados numa palete por robôs, algo muda sempre. As malas podem ser dobradas ou umas sobre as outras, pode haver uma aba levantada, os vincos podem impedir que o robô tenha um vácuo acumulado, e assim por diante. Como ser humano, pode ver imediatamente que algo não está bem aí deitado, para um robô é muito mais difícil.”

AZO - Nick Heuten
Os operadores humanos vêem imediatamente qual bolsa é melhor para segurar. Para um robô, isso é muito mais difícil.
Nick Heuten, Gestor de Automação, AZO

“Nós iniciamos o trabalho e logo alcançamos uma taxa de sucesso de 80%. Isso já é bom, mas é claro que queremos atingir 100%: cada saco que o robô quer agarrar deve acabar na máquina. Atualmente, estamos em 95%. O sistema mantém o registo de 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, num SIMATIC BX-59A. Como resultado, não precisamos de uma ligação à nuvem.”

Estrutura modular

“O bom da tecnologia Siemens é que podemos usá-la de forma modular”, continua Nick. “SIMATIC Robot Pick AI garante que as malas estão seguradas corretamente. Mas depois vem um pedaço de tecnologia de IA que nós mesmos escrevemos: LOB Vision. LOB significa Logistics Operations Bot e determina como os sacos estão posicionados na frente da máquina de corte. Esse software também é executado no BX-59A. Dessa forma, guardamos esse know-how para nós mesmos.”

O controlo do robô é feito através da Biblioteca de Robôs SIMATIC. “Isso é uma biblioteca de software que nos permite controlar o robô através do PLC. Como resultado, nós não precisa aprender uma linguagem específica do robô. Isto é uma grande vantagem. Agora, devido a requisitos rigorosos de higiene, usamos um robô hermeticamente fechado da Stäubli. Se o próximo cliente quiser processar, digamos, sacos de areia, colocamos outro robô sem muito trabalho de ajuste.”

AZO - Modular structure

Único no mercado

“Esta máquina deu-nos uma vantagem clara sobre a concorrência, e isso inteiramente com a tecnologia da Europa Ocidental”, conclui Corné orgulhosamente. “É graças a projetos como este que podemos manter a nossa produção aqui, porque operadores que ainda querem fazer este trabalho duro estão a tornar-se raros. Com esta máquina, os nossos clientes têm a garantia de um processamento higiénico e rastreável. E graças à recuperação de energia de travagem no circuito DC, também somos muito eficientes em termos energéticos. Quando um motor freia e outro arranca ao mesmo tempo, o motor de arranque usa a energia de travagem. Num sistema com muitas partidas e paradas como o nosso, isso resulta numa grande poupança de energia.”

AZO - Corné Daane
Projetos como este permitem-nos manter a nossa produção na Europa Ocidental.
Corné Daane, Gerente de Filial de Vendas Vital, AZO nv

Os benefícios em poucas palavras

  • mais ergonomia para operadores
  • recuperação da energia de travagem por servomotores
  • Processamento 100% higiénico
  • praticamente sem perda de produto
  • rastreabilidade perfeita

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