Artificiell intelligens

Automatiserad plock-och-pack-linje med AI

Effektiv automatisering — för vissa uppgifter är detta bara möjligt med AI. Utrustningsanläggningen i Erlangen visar hur, tillsammans med Storopack. I samarbete med förpackningsspecialisten implementerade Siemens en pick-and-pack-linje som fungerar automatiskt och mycket effektivt tack vare AI.

Varför förlitar sig utrustningsanläggningen i Erlangen på AI?

Vid första anblicken sticker pick-and-pack-linjen knappast ut, eftersom lösningen integreras sömlöst i omgivningen. Först vid närmare granskning blir det uppenbart att det förbereder paket för leverans nästan utan manuellt arbete: Automatiserade styrda fordon levererar kartonger, en lådoräknare tillhandahåller fraktkartonger och robotar placerar produktlådor i fraktkartonger. I slutet kuddar, skär och förseglar en robot kartonger. Auto.Protect-lösningen använder AI för att placera skyddsmaterial exakt - liknande en människa.

En överblick över de viktigaste fördelarna

125% ökning av produktiviteten

Produktiviteten har ökat med 125%. Det automatiserade materialflödet lindrar bördan för logistikteam och eliminerar manuella processer, vilket gör logistikverksamheten mer flexibel.

25% mer kapacitet

Pick-and-pack-linjen utnyttjar alla resurser bättre. Det automatiserar förpackningsprocessen inom samma fotavtryck som vi tidigare arbetade manuellt, men levererar ändå 25% högre effekt.

25% minskat koldioxidavtryck

Linjen använder främst papper som förpackningsmaterial, och kartongerna skärs och förseglas för att passa det specifika formatet. Detta minskar förpackningsvolymen, sparar utrymme i lastbilar och minskar därmed koldioxidutsläppen med cirka 25%.

Siemens digital Twin av produktionslinje (med Storopack)

Varje dag lämnar mellan 600 och 1 000 försändelser logistiken i Erlangen utrustningsfabrik: individuellt förpackade lådor med olika komponenter i olika storlekar och olika förpackningsalternativ. Är det ens möjligt att automatisera en sådan process på ett ekonomiskt lönsamt sätt, särskilt när det bara finns begränsat utrymme tillgängligt? Faktum är att det inte hade varit praktiskt möjligt att automatisera denna process i sådan utsträckning med klassiska algoritmer, förklarar Saber Mazeni, Packaging Logistics Manager EU på förpackningsspecialisten Storopack: ”Särskilt block och stag, det vill säga att fylla luckorna i fraktlådan med skyddsmaterial, är allt annat än trivialt. För att göra detta måste systemet registrera och bearbeta många parametrar. Maskininlärning är helt enkelt en spelväxlare här.”

Lösningen Storopack utvecklade tillsammans med Siemens imponerar inte bara på experterna och teamen på plats — pressen har också besökt anläggningen i Erlangen. Artificiell intelligens arbetar på fyra olika punkter i processen, vilket säkerställer att kartongerna packas kompakt och säkert - helt utan mänsklig tillsyn. AI efterliknar hur en människa skulle hantera uppgiften: en AI använder en kamera för att ”se” inuti kartongen och ”känna igen” var specifika produktpaket kan placeras, medan en robot placerar produktlådorna därefter. En annan AI använder en kamera för att identifiera luckor i kartongen, och en separat robot fyller sedan dessa utrymmen med skyddande dämpningsmaterial.

Storopack produktionslinje - Siemens F80

Storopacks lösning Auto.Protect är bara en del av en högautomatiserad process: Siemens använder sina egna AI-lösningar för att plocka soptunnor och sätta in produktlådorna i fraktlådorna, förklarar Daniel Benke: ”Roboten spelar så att säga ”Tetris-in-the-Box”. Robotarna integreras i automatiseringen via SIMATIC Robot Library; databehandling körs på SIMATIC IPC. Men Siemens letade också efter partners för det krävande ämnet block och stag, minns Benke: ”Vi formulerade en lista över våra krav, kontaktade Storopack på en mässa - och där visade de oss en systemlösning som kunde göra praktiskt taget allt vi behövde: flexibla formatändringar, formatspecifik förpackning - det var klart för oss att detta var rätt partner.”

Det fanns dock flera utmaningar att övervinna längs vägen, inklusive att integrera systemet i sin miljö. ”För att ta itu med detta använder vi en simulering av systemet med en digital tvilling. Vi kan testa allt inom modellen — från materialflöde till robotkinematik och kollisionsdetektering, förklarar Daniel Benke. Den digitala tvillingen möjliggör också generering av träningsdata för de olika AI-systemen. Storopack hade redan lagt grunden för projektet med Siemens i detta avseende, efter att ha förtränat en AI för ”block-and-bace” -processen. Visionssystemet hade också förkvalificerats för att känna igen olika topografier och yttyper. ”Detta gjorde det möjligt för oss att implementera en produktiv lösning mycket snabbt”, säger Saber Mazeni.

Tack vare det goda förberedande arbetet gick integrationen av Auto.Protect-systemet i linjen smidigt, säger Saber Mazeni: ”Vi blev nästan lite förvånade över hur bra vårt system fungerade med tanke på de höga kraven. Vi kunde fylla lådorna med bara några justeringar, och Siemens kunde välja och anpassa förinställningar för format mycket snabbt. Det innebar att vi kunde koncentrera oss på att optimera processen. AI öppnar också nya möjligheter utöver det: ”Anställdas tillgänglighet och tillförlitlighet är ett återkommande ämne i kunddiskussioner. Vår Auto.Protect-modul kan automatiskt bearbeta majoriteten av portföljen för en typisk e-handelsavsändare. För detta ändamål har vi utvecklat en AI som självständigt kan hitta och automatiskt implementera förpackningsstrategier för skydds- och fraktförpackningar.

Vi är mer produktiva, avlastar våra team, har högre effekt - och: Vi skickar mindre luft från Erlangen. Detta sparar utrymme i lastbilen och därmed kostnader och koldioxidutsläpp.

Daniel Benke, Projektledare Innovativ Logistik, Siemens

För Daniel Benke är slutresultatet mycket positivt: ”Vi är mer produktiva, lindrar bördan för våra team och uppnår högre produktion — dessutom skickar vi mindre ”luft” från Erlangen. Det sparar utrymme i lastbilen, vilket minskar kostnaderna och koldioxidutsläppen. Saber Mazeni är också stolt över vad Storopack och Siemens har uppnått: ”Resultatet är verkligen utmärkt, särskilt när det gäller systemlösningen: vi monterar automatiskt lådorna, produkterna matas in automatiskt och placeras inuti, och slutligen säkerställer vårt Auto.Protect-system att allt är skyddat och kompakt för frakt. Det är ett showcase-projekt som vi gärna visar till andra kunder — och när vi nämner att det är igång på Siemens finns det egentligen inte mycket mer som behöver förklaras.