Umetna inteligenca

Avtomatizirana linija izbire in pakiranja z umetno inteligenco

Učinkovita avtomatizacija — za določene naloge je to mogoče le z AI. Tovarna opreme Erlangen dokazuje, kako skupaj s Storopackom. Siemens je v sodelovanju s strokovnjakom za embalažo uvedel linijo pick-and-pack, ki deluje samodejno in zelo učinkovito zahvaljujoč umetni inteligenci.

Zakaj se tovarna opreme v Erlangenu zanaša na AI?

Na prvi pogled linija pick-and-pack komaj izstopa, saj se rešitev brezhibno integrira v okolico. Šele ob natančnejšem pregledu postane očitno, da pakete pripravlja za pošiljanje skoraj brez ročnega dela: avtomatizirana vodena vozila dostavljajo škatle, montažer ohišja zagotavlja škatle za pošiljanje, roboti pa postavljajo škatle izdelkov v škatle za pošiljanje. Na koncu robot blazini, reže in zatesnjuje škatle. Rešitev Auto.Protect uporablja umetno inteligenco za natančno namestitev zaščitnega materiala — podobno kot pri človeku.

Ključne prednosti na prvi pogled

125% povečanje produktivnosti

Produktivnost se je povečala za 125%. Avtomatizirani pretok materialov olajša breme logističnih ekip in odpravlja ročne procese, zaradi česar so logistične operacije bolj prilagodljive.

25% večja zmogljivost

Linija pick-and-pack bolje izkorišča vse vire. Avtomatizira postopek pakiranja znotraj istega odtisa, kot smo prej delali ročno, vendar zagotavlja 25% večjo proizvodnjo.

25% zmanjšan odtis CO2

Linija uporablja predvsem papir kot embalažni material, škatle pa so razrezane in zapečatene, da ustrezajo določeni obliki. S tem se zmanjša količina embalaže, prihrani prostor v tovornjakih in s tem zmanjša emisije CO2 za približno 25%.

Siemens digitalni dvojček proizvodne linije (s Storopackom)

Vsak dan logistiko tovarne opreme Erlangen zapusti med 600 in 1.000 pošiljk: posamično pakirane škatle z različnimi komponentami v različnih velikostih in različnimi možnostmi pakiranja. Ali je sploh mogoče takšen postopek avtomatizirati na ekonomsko izvedljiv način, še posebej, če je na voljo le omejen prostor? Pravzaprav tega procesa v takšni meri ne bi bilo mogoče avtomatizirati s klasičnimi algoritmi, pojasnjuje Saber Mazeni, vodja logistike embalaže EU pri strokovnjaku za embalažo Storopack: »Zlasti blokiranje in opornica, tj. zapolnitev vrzeli v škatli za pošiljanje z zaščitnim materialom, je vse prej kot nepomembno. Če želite to narediti, mora sistem zabeležiti in obdelati številne parametre. Strojno učenje tukaj preprosto spreminja igre.«

Rešitev Storopack, ki jo je razvil skupaj s Siemensom, navdušuje ne le strokovnjake in ekipe na kraju samem - mediji so obiskali tudi objekt v Erlangenu. Umetna inteligenca deluje na štirih različnih točkah procesa, kar zagotavlja, da so škatle pakirane kompaktno in varno — popolnoma brez človeškega nadzora. AI posnema način, kako bi človek opravil nalogo: ena umetna inteligenca uporablja kamero, da »vidi« znotraj škatle in »prepozna«, kje je mogoče postaviti določene pakete izdelkov, medtem ko robot ustrezno postavi škatle izdelkov. Druga umetna inteligenca uporablja kamero za prepoznavanje vrzeli v škatli, ločen robot pa te prostore zapolni z zaščitnim materialom za blaženje.

Storopack proizvodna linija - Siemens F80

Storopackova rešitev Auto.Protect je le del visoko avtomatiziranega procesa: Siemens uporablja lastne rešitve umetne inteligence za pobiranje koš in vstavljanje škatel izdelkov v škatle za pošiljanje, pojasnjuje Daniel Benke: »Robot tako rekoč igra« Tetris-in-the-Box ».« Roboti so vključeni v avtomatizacijo prek SIMATIC Robot Library; obdelava podatkov poteka na SIMATIC IPC. Vendar je Siemens iskal tudi partnerje za zahtevno temo blokov in naramnic, se spominja Benke: »Oblikovali smo seznam naših zahtev, se na sejmu približali Storopack - in tam so nam pokazali sistemsko rešitev, ki lahko naredi praktično vse, kar potrebujemo: prilagodljive spremembe formata, embalaža, specifična za format - jasno nam je bilo, da je to pravi partner.«

Vendar je bilo treba na poti premagati več izzivov, vključno z vključitvijo sistema v njegovo okolje. »Za rešitev tega uporabljamo simulacijo sistema z digitalnim dvojčkom. V modelu lahko preizkusimo vse — od pretoka materiala do kinematike robotov in zaznavanja trkov, »pojasnjuje Daniel Benke. Digitalni dvojček omogoča tudi ustvarjanje podatkov o usposabljanju za različne sisteme AI. Storopack je v zvezi s tem že postavil temelje za projekt s Siemensom, saj je predhodno usposobil umetno inteligenco za postopek »blokiranja in opornice«. Vidni sistem je bil tudi predhodno kvalificiran za prepoznavanje različnih topografij in tipov površin. »To nam je omogočilo, da smo zelo hitro izvedli produktivno rešitev,« pravi Saber Mazeni.

Zahvaljujoč dobrim pripravljalnim delom je integracija sistema Auto.Protect v linijo potekala gladko, pravi Saber Mazeni: »Skoraj nekoliko smo bili presenečeni nad tem, kako dobro je naš sistem deloval glede na visoke zahteve. Škatle smo lahko obložili z le nekaj prilagoditvami, Siemens pa je lahko zelo hitro izbral in prilagodil prednastavitve za formate. To je pomenilo, da se lahko osredotočimo na optimizacijo procesa.« AI poleg tega odpira tudi nove možnosti: »Razpoložljivost in zanesljivost zaposlenih sta ponavljajoča se tema v razpravah s strankami. Naš modul Auto.Protect lahko samodejno obdela večino portfelja tipičnega pošiljatelja e-trgovine. V ta namen smo razvili umetno inteligenco, ki lahko samostojno najde in samodejno izvaja strategije pakiranja za zaščitno in pošiljalno embalažo.«

Smo bolj produktivni, razbremenimo svoje ekipe, imamo večjo moč - in: iz Erlangena pošiljamo manj zraka. To prihrani prostor v tovornjaku in s tem stroške in emisije CO2.

Daniel Benke, Vodja projekta Inovativna logistika, Siemens

Za Daniela Benkea je zaključek povsem pozitiven: »Smo bolj produktivni, razbremenimo naše ekipe in dosežemo večjo proizvodnjo — poleg tega iz Erlangena pošiljamo manj 'zraka'. To prihrani prostor v tovornjaku in s tem zmanjša stroške in emisije CO2.« Saber Mazeni je ponosen tudi na to, kar sta dosegla Storopack in Siemens:« Rezultat je resnično odličen, še posebej glede sistemske rešitve: škatle samodejno postavimo, izdelki se samodejno dovajajo in postavijo v notranjost, končno pa naš sistem Auto.Protect zagotavlja, da je vse zaščiteno in kompaktno za pošiljanje. Gre za predstavitveni projekt, ki ga z veseljem pokažemo drugim strankam — in ko omenimo, da je vzpostavljen in deluje pri Siemensu, res ni treba veliko več pojasniti.«