Inteligência artificial

Linha automatizada de recolha e embalagem com IA

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

Porque é que a fábrica de equipamentos de Erlangen depende da IA?

À primeira vista, a linha pick-and-pack dificilmente se destaca, uma vez que a solução integra-se perfeitamente ao seu entorno. Só após uma inspecção mais detalhada torna-se evidente que prepara encomendas para envio quase sem trabalho manual: Veículos guiados automatizados entregam caixas de cartão, um montador de caixas fornece caixas de transporte e os robôs colocam caixas de produtos nas caixas de transporte. No final, um robô amortece, corta e sela caixas de cartão. A solução Auto.Protect usa IA para colocar material de proteção com precisão — semelhante a um ser humano.

Principais benefícios num relance

125% aumento da produtividade

A produtividade aumentou 125%. O fluxo de material automatizado alivia a carga sobre as equipas de logística e elimina os processos manuais, tornando as operações logísticas mais flexíveis.

25% mais capacidade

A linha de recolha e embalagem faz melhor uso de todos os recursos. Automatiza o processo de embalagem dentro da mesma pegada em que anteriormente trabalhávamos manualmente, mas proporciona uma produção 25% maior.

25% pegada de CO2 reduzida

A linha utiliza principalmente papel como material de embalagem, e as caixas são cortadas e seladas para caber no formato específico. Isto reduz o volume de embalagens, poupando espaço nos camiões e reduzindo assim 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 envios saem da logística da fábrica de equipamentos Erlangen: caixas embaladas individualmente com diferentes componentes em tamanhos diferentes e diferentes opções de embalagem. É mesmo possível automatizar esse processo de uma forma economicamente viável, especialmente quando há apenas espaço limitado disponível? Na verdade, não teria sido praticamente possível automatizar este processo a tal ponto com algoritmos clássicos, explica Saber Mazeni, Packaging Logistics Manager EU da especialista em embalagens Storopack: “Bloquear e fixar em particular, ou seja, preencher as lacunas na caixa de transporte com material de proteção, é tudo menos trivial. Para fazer isso, o sistema tem de registar e processar muitos parâmetros. O aprendizado de máquina é simplesmente uma virada de jogo aqui.”

A solução que a Storopack desenvolveu em conjunto com a Siemens está a impressionar não só os especialistas e equipas no local — a imprensa também visitou as instalações em Erlangen. A inteligência artificial está a funcionar em quatro pontos diferentes do processo, garantindo que as caixas sejam embaladas de forma compacta e segura — inteiramente sem supervisão humana. A IA imita a maneira como um ser humano lidaria com a tarefa: uma IA usa uma câmara para “ver” dentro da caixa e “reconhecer” onde podem ser colocadas embalagens específicas de produtos, enquanto um robô posiciona as caixas do produto em conformidade. Outra IA usa uma câmara para identificar lacunas dentro da caixa, e um robô separado preenche esses espaços com material de amortecimento de proteção.

Linha de produção Storopack - Siemens F80

A solução Auto.Protect da Storopack é apenas uma parte de um processo altamente automatizado: a Siemens usa as suas próprias soluções de IA para a recolha de lixo e a inserção das caixas de produtos nas caixas de transporte, explica Daniel Benke: “O robô está a jogar 'Tetris-in-the-Box', por assim dizer.” Os robôs estão integrados na automação através da SIMATIC Robot Library; o processamento de dados é executado no SIMATIC IPC. No entanto, a Siemens também estava à procura de parceiros para o exigente tópico do bloco e suporte, lembra Benke: “Formulámos uma lista dos nossos requisitos, abordámos a Storopack numa feira comercial - e lá eles mostraram-nos uma solução de sistema que podia fazer praticamente tudo o que precisávamos: alterações de formato flexíveis, embalagens específicas do formato - ficou claro para nós que este era o parceiro certo.”

No entanto, houve vários desafios a superar ao longo do caminho, incluindo a integração do sistema no seu ambiente. “Para resolver isto, usamos uma simulação do sistema com um gémeo digital. Podemos testar tudo dentro do modelo — do fluxo de material à cinemática dos robôs e deteção de colisões”, explica Daniel Benke. O gémeo digital permite também a geração de dados de training para os vários sistemas de IA. A Storopack já tinha estabelecido as bases para o projeto com a Siemens a este respeito, tendo pré-treinado uma IA para o processo “block-and-brace”. O sistema de visão também tinha sido pré-qualificado para reconhecer várias topografias e tipos de superfície. “Isto permitiu-nos implementar uma solução produtiva muito rapidamente”, diz Saber Mazeni.

Graças ao bom trabalho preparatório, a integração do sistema Auto.Protect na linha correu sem problemas, diz Saber Mazeni: “Ficamos quase um pouco surpresos com o quão bem o nosso sistema funcionou, dados os elevados requisitos. Conseguimos preencher as caixas com apenas alguns ajustes e a Siemens conseguiu selecionar e adaptar predefinições para formatos muito rapidamente. Isto significava que podíamos concentrar-nos em otimizar o processo.” A IA também abre novas possibilidades para além disso: “A disponibilidade e fiabilidade dos funcionários é um tópico recorrente nas discussões com os clientes. O nosso módulo Auto.Protect é capaz de processar automaticamente a maior parte do portfólio de um remetente típico de comércio eletrónico. Para este efeito, desenvolvemos uma IA que pode encontrar e implementar automaticamente estratégias de embalagem para embalagens de proteção e expedição.”

Somos mais produtivos, aliviamos as nossas equipas, temos uma produção maior - e: Enviamos menos ar de Erlangen. Isto poupa espaço no camião e, portanto, custos e emissões de CO2.

Daniel Benke, Gestor de Projetos Logística Inovadora, Siemens

Para Daniel Benke, o resultado final é completamente positivo: “Somos mais produtivos, aliviamos o fardo das nossas equipas e alcançamos um rendimento mais elevado — além disso, estamos a enviar menos 'ar' para fora de Erlangen. Isso poupa espaço no camião, reduzindo assim os custos e as emissões de CO2.” A Saber Mazeni orgulha-se também do que a Storopack e a Siemens alcançaram: “O resultado é realmente excelente, especialmente no que diz respeito à solução do sistema: erguemos automaticamente as caixas, os produtos são alimentados e colocados automaticamente no interior e, finalmente, o nosso sistema Auto.Protect garante que tudo está protegido e compacto para o transporte. É um projeto de vitrine que estamos felizes em mostrar a outros clientes — e quando mencionamos que está a funcionar na Siemens, não há realmente muito mais que precise ser explicado.”