Artificial Intelligence (Trí tuệ nhân tạo)

Dây chuyền nhặt và đóng gói tự động với AI

Tự động hóa hiệu quả - đối với một số tác vụ nhất định, điều này chỉ có thể thực hiện được với AI. Nhà máy thiết bị Erlangen chứng minh cách thức, cùng với Storopack. Phối hợp với chuyên gia đóng gói, Siemens đã triển khai một dây chuyền nhặt và đóng gói hoạt động tự động và hiệu quả cao nhờ AI.

Tại sao nhà máy thiết bị Erlangen dựa vào AI?

Thoạt nhìn, dòng pick-and-pack hầu như không nổi bật, vì giải pháp tích hợp liền mạch với môi trường xung quanh. Chỉ khi kiểm tra kỹ hơn, người ta mới thấy rõ rằng nó chuẩn bị bưu kiện để vận chuyển gần như không cần làm việc thủ công: Xe có hướng dẫn tự động giao thùng carton, máy lắp thùng cung cấp thùng vận chuyển và robot đặt hộp sản phẩm vào thùng vận chuyển. Cuối cùng, một robot đệm, cắt và niêm phong thùng carton. Giải pháp Auto.Protect sử dụng AI để đặt vật liệu bảo vệ một cách chính xác - tương tự như con người.

Những lợi ích chính trong nháy mắt

125% tăng năng suất

Năng suất đã tăng 125%. Luồng nguyên liệu tự động làm giảm gánh nặng cho các đội hậu cần và loại bỏ các quy trình thủ công, làm cho các hoạt động hậu cần linh hoạt hơn.

25% công suất nhiều hơn

Dòng chọn và đóng gói sử dụng tốt hơn tất cả các tài nguyên. Nó tự động hóa quy trình đóng gói trong cùng một diện tích mà trước đây chúng tôi đã làm thủ công, nhưng mang lại sản lượng cao hơn 25%.

25% giảm lượng khí thải CO2

Dây chuyền chủ yếu sử dụng giấy làm vật liệu đóng gói, và các thùng carton được cắt và niêm phong để phù hợp với định dạng cụ thể. Điều này làm giảm khối lượng đóng gói, tiết kiệm không gian trong xe tải và do đó cắt giảm lượng khí thải CO2 khoảng 25%.

Dây chuyền sản xuất kỹ thuật số Siemens (với Storopack)

Mỗi ngày, từ 600 đến 1.000 lô hàng rời khỏi kho vận của nhà máy thiết bị Erlangen: các hộp đóng gói riêng lẻ với các thành phần khác nhau với các kích cỡ khác nhau và các tùy chọn đóng gói khác nhau. Thậm chí có thể tự động hóa một quy trình như vậy một cách khả thi về mặt kinh tế, đặc biệt là khi chỉ có không gian hạn chế? Trên thực tế, thực tế không thể tự động hóa quy trình này ở mức độ như vậy với các thuật toán cổ điển, Saber Mazeni, Giám đốc hậu cần đóng gói EU tại chuyên gia đóng gói Storopack giải thích: “Đặc biệt là chặn và nẹp, tức là lấp đầy các khoảng trống trong hộp vận chuyển bằng vật liệu bảo vệ, không phải là chuyện tầm thường. Để làm điều này, hệ thống phải ghi lại và xử lý nhiều tham số. Học máy chỉ đơn giản là một yếu tố thay đổi cuộc chơi ở đây.”

Giải pháp Storopack phát triển cùng với Siemens không chỉ gây ấn tượng với các chuyên gia và đội ngũ tại chỗ mà báo chí còn đến thăm cơ sở ở Erlangen. Trí tuệ nhân tạo hoạt động ở bốn điểm khác nhau trong quy trình, đảm bảo rằng các thùng carton được đóng gói gọn gàng và an toàn - hoàn toàn không có sự giám sát của con người. AI bắt chước cách con người xử lý nhiệm vụ: một AI sử dụng camera để “nhìn” bên trong thùng carton và “nhận ra” nơi có thể đặt các gói sản phẩm cụ thể, trong khi robot định vị các hộp sản phẩm cho phù hợp. Một AI khác sử dụng camera để xác định các khoảng trống trong thùng carton và một robot riêng biệt sau đó lấp đầy những khoảng trống đó bằng vật liệu đệm bảo vệ.

Dây chuyền sản xuất Storopack - Siemens F80

Giải pháp Auto.Protect của Storopack chỉ là một phần của quy trình tự động hóa cao: Siemens sử dụng các giải pháp AI của riêng mình để nhặt thùng và chèn các hộp sản phẩm vào hộp vận chuyển, Daniel Benke giải thích: “Robot đang chơi 'Tetris-in-the-Box', có thể nói như vậy.” Các robot được tích hợp vào tự động hóa thông qua Thư viện Robot SIMATIC; xử lý dữ liệu chạy trên SIMATIC IPC. Tuy nhiên, Siemens cũng đang tìm kiếm đối tác cho chủ đề khắt khe về khối và nẹp, Benke nhớ lại: “Chúng tôi đã xây dựng một danh sách các yêu cầu của mình, tiếp cận Storopack tại một hội chợ thương mại - và ở đó họ cho chúng tôi thấy một giải pháp hệ thống có thể thực hiện thực tế mọi thứ chúng tôi cần: thay đổi định dạng linh hoạt, đóng gói theo định dạng cụ thể - chúng tôi rõ ràng rằng đây là đối tác phù hợp.”

Tuy nhiên, có một số thách thức cần vượt qua trên đường đi, bao gồm tích hợp hệ thống vào môi trường của nó. “Để giải quyết vấn đề này, chúng tôi sử dụng mô phỏng hệ thống có một cặp song sinh kỹ thuật số. Chúng tôi có thể kiểm tra mọi thứ trong mô hình - từ luồng vật liệu đến động học robot và phát hiện va chạm”, Daniel Benke giải thích. Bộ đôi kỹ thuật số cũng cho phép tạo dữ liệu đào tạo cho các hệ thống AI khác nhau. Storopack đã đặt nền móng cho dự án với Siemens về vấn đề này, đã đào tạo trước một AI cho quy trình “block-and-brace”. Hệ thống tầm nhìn cũng đã được chuẩn trước để nhận ra các loại địa hình và bề mặt khác nhau. Saber Mazeni nói: “Điều này cho phép chúng tôi triển khai một giải pháp hiệu quả rất nhanh chóng.

Nhờ công việc chuẩn bị tốt, việc tích hợp hệ thống Auto.Protect vào dây chuyền đã diễn ra suôn sẻ, Saber Mazeni nói: “Chúng tôi gần như hơi ngạc nhiên về việc hệ thống của chúng tôi hoạt động tốt như thế nào với các yêu cầu cao. Chúng tôi đã có thể đặt các hộp chỉ với một vài điều chỉnh và Siemens đã có thể chọn và điều chỉnh các cài đặt trước cho các định dạng rất nhanh chóng. Điều này có nghĩa là chúng tôi có thể tập trung vào việc tối ưu hóa quá trình.” AI cũng mở ra những khả năng mới ngoài điều đó: “Sự sẵn có và độ tin cậy của nhân viên là một chủ đề định kỳ trong các cuộc thảo luận của khách hàng. Mô-đun Auto.Protect của chúng tôi có thể tự động xử lý phần lớn danh mục đầu tư của người gửi thương mại điện tử điển hình. Với mục đích này, chúng tôi đã phát triển một AI có thể độc lập tìm kiếm và tự động thực hiện các chiến lược đóng gói cho bao bì bảo vệ và vận chuyển.

Chúng tôi làm việc hiệu quả hơn, giảm bớt các đội ngũ của mình, có sản lượng cao hơn - và: Chúng tôi gửi ít không khí hơn từ Erlangen. Điều này giúp tiết kiệm không gian trong xe tải và do đó chi phí và khí thải CO2.

Daniel Benke, Quản lý dự án Innovative Logistik, Siemens

Đối với Daniel Benke, điểm mấu chốt hoàn toàn tích cực: “Chúng tôi làm việc hiệu quả hơn, giảm bớt gánh nặng cho đội ngũ của mình và đạt được sản lượng cao hơn - cộng với đó, chúng tôi đang vận chuyển ít 'đường không' ra khỏi Erlangen hơn. Điều đó giúp tiết kiệm không gian trong xe tải, do đó cắt giảm chi phí và lượng khí thải CO2. Saber Mazeni cũng tự hào về những gì Storopack và Siemens đã đạt được: “Kết quả thực sự tuyệt vời, đặc biệt là về giải pháp hệ thống: chúng tôi tự động lắp ráp các hộp, sản phẩm được tự động đưa vào và đặt bên trong, và cuối cùng, hệ thống Auto.Protect của chúng tôi đảm bảo mọi thứ được bảo vệ và nhỏ gọn để vận chuyển. Đây là một dự án giới thiệu mà chúng tôi rất vui khi được giới thiệu cho các khách hàng khác - và khi chúng tôi đề cập rằng nó đang hoạt động tại Siemens, thực sự không cần giải thích nhiều hơn nữa.”