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DS Smith作為全球領先的可持續包裝解決方案、紙製品和回收服務提供商,需要升級端線監控解決方案,從而實現將勞動密集型流程升級為更高精度、實時測量能力的自動化流程。來自SICK的智能傳感器與微軟Azure深度平台和由Neadvance開發的人工智能軟件共同合作,為客戶提供了完整的解決方案。

DS Smith是一家領先的可回收纖維包裝供應商,他們的產品可提高運輸和存儲效率,促進零售展示,並為其全球客戶增加產品銷售。DS Smith公司總部位於倫敦,在包括電子商務、快速消費品和工業在內的各個行業的價值鏈中扮演著核心角色。近年來,DS Smith不斷尋找改進其生產流程的方法,優化倉儲過程,在這一進程中,產品包裝的實時尺寸數據是必不可少的。
挑戰:測量托盤包裝產品的尺寸、體積和數量
DS Smith設計並提供各類包裝解決方案用以滿足客戶的供應鏈要求,並通過定製包裝來改善終端客戶的品牌體驗。這給DS Smith帶來了一個重大挑戰,因為他們需要設計、處理、管理大量定製包,並向不同地點的終端客戶和倉庫運送。在包裝生產過程的最終環節(文中稱為生產線末端),需要通過測量托盤包裝產品的尺寸、體積和數量來精確地確定生產線的產量,這些數據是定製和優化倉庫和貨運流程並確保最有效地利用可用空間的關鍵。

圖 | 高度動態和空間局促的應用環境
解決方案:數字端線監控
作為數字化轉型的一部分,DS Smith想要將他們當前的生產流程與一種數字化的生產線末端監控解決方案集成,以提供更準確的尺寸數據。他們在Neadvance(工業計算機視覺和人工智能解決方案提供商)和SICK(工業自動化應用傳感器和傳感器解決方案的領先生產商)的幫助下,製定並實施了試點解決方案,以驗證結果並確認未來改進的潛力。DS Smith使用SICK基於微軟3D時間飛行(ToF)原理的Visionary - T Mini 3D視覺相機,實現了在不增加資源或中斷生產的情況下快速、準確地獲取必要的數據。

圖 | SICK Visionary-T Mini
Visionary - T Mini采用了較為創新的3D時間飛行原理獲取深度數據,可以快速、準(zhun)確(que)地(di)測(ce)量(liang)托(tuo)盤(pan)的(de)空(kong)間(jian)尺(chi)寸(cun)和(he)體(ti)積(ji)負(fu)載(zai)。解(jie)決(jue)方(fang)案(an)中(zhong)的(de)相(xiang)機(ji)增(zeng)設(she)在(zai)叉(cha)車(che)拾(shi)取(qu)點(dian)之(zhi)前(qian)的(de)生(sheng)產(chan)傳(chuan)送(song)帶(dai)的(de)末(mo)端(duan)上(shang)方(fang),在(zai)不(bu)影(ying)響(xiang)產(chan)線(xian)工(gong)作(zuo)情(qing)況(kuang)下(xia)實(shi)現(xian)快(kuai)速(su)安(an)裝(zhuang)。為(wei)保(bao)證(zheng)其(qi)滿(man)足(zu)工(gong)業(ye)用(yong)途(tu),在(zai)體(ti)積(ji)大(da)幅(fu)優(you)化(hua)的(de)前(qian)提(ti)下(xia),SICK認為其這款相機設計了堅固的外殼, IP67級別的防護防塵水能力和全天候高可用性。相機可提供經校準的高質量3D深度數據和2D強度數據,用於進行進一步的外部數據處理。SICK公司3D集成係統業務部門主管Anatoly Sherman博士表示:“通過引入 3D ToF這樣的相機技術, Visionary – T Mini能夠在自身與被測物體靜止的情況下創建場景的三維圖像。由於傳感器分辨率下每個像素的距離很近、數據計算速度快且重複率高,可以成功地防止模糊效果和運動模糊的發生。”

Visionary-T Mini 可以輕鬆地加裝或集成在現有的流程中
結合 3D 和 2D 數據的智能圖像處理
實時獲取產品的尺寸,並使用Neadvance Edge軟件計算體積的同時,DS Smith完善的生產流程不會因此受到幹擾或改變。Neadvance業務開發和銷售主管Jose Pedro Ferreira表示:“這種結合3D和2D數據的智能圖像處理是以可靠方式解決應用問題的關鍵。”與此同時,Visionary -T Mini 2D圖像數據也可用於後續的質量監控和在出現錯誤或過程分析時的合理性檢查。

基於智能圖像處理的精確 2D 和 3D 測量

使用雲儀表板 從任意地點訪問所有重要的流程信息
DS Smith的2D和3D數據在Edge進行預處理、過濾,並長期存儲在SICK的數字服務中。傳感器係統通過微軟的Azure IoT Hub與數字服務通信對數據連接進行加密。SICK開發了基於通用Azure web服務的數字解決方案, DS Smith可以通過SICK IntegrationSpace的數字服務目錄訪問這個“SaaS” 服務。該服務由SICK的雲軟件專家定製並操作,這樣我們的客戶可以在使用服務時,更加專注於他們的核心業務。SICK全球產品管理工業集成空間主管Alexander Wiestler解釋道:“SICK Dashboard可以實時向DS Smith提供每小時的托盤數量和製造的生產量。與此同時,Azure雲也可以分析捕獲當前數據,並將其與曆史數據進行比較。通過全麵實施這一方案,可以為生產員工、係統工程師和生產經理提供基於智能洞察力優化生產的新可能性。通過自動上傳數據和圖像到Azure, DS Smith可以全天候無位置限製地訪問其物流信息。”
具有更高效物流的深遠可能性的係統
在DS Smith Esmoriz站點(波爾圖附近),Neadvance、SICK和微軟提供了解決車間關鍵任務所需的可靠數據,提高了物流效率。Azure服務為DS Smith提供了可持續地分析和優化流程的機會。該解決方案將現場機器視覺與雲處理結合在一個係統中。DS Smith Iberia的IT應用經理Rui Oliveira說:“我們希望通過使用RFID標biao簽qian和he圖tu像xiang處chu理li,自zi動dong讀du取qu托tuo盤pan,最zui大da限xian度du地di減jian少shao倉cang庫ku中zhong貨huo物wu移yi動dong的de錯cuo誤wu,從cong而er提ti高gao成cheng品pin和he木mu托tuo盤pan庫ku存cun數shu據ju的de準zhun確que性xing和he可ke靠kao性xing。可ke以yi預yu見jian新xin技ji術shu的de引yin入ru和he該gai項xiang目mu提ti供gong的de數shu據ju的de進jin一yi步bu改gai善shan,能neng夠gou大da大da提ti升sheng我wo們men的de物wu流liu效xiao率lv。”
congshengchanliguanlidaoguochengkongzhidaogenghaodekongjianliyonghegenzong,yuzhiqianzaichejianjiudijinxingdefenxixiangbi,jintianzaiyunzhongjinxingdehuowuyunshudechunliangfenxiweigeleiyingyongtigonglegengduodekenengxing。zhengruDS Smith案例所展現的,SICK、Neadvance和微軟之間的密切合作證明了一個這一係統為更有效的物流、最zui佳jia的de行xing業ye適shi配pei提ti供gong了le深shen遠yuan的de可ke能neng性xing。精jing確que的de貨huo運yun尺chi寸cun為wei更geng有you效xiao地di運yun輸shu提ti供gong了le廣guang泛fan的de機ji會hui。與yu此ci同tong時shi,它ta還hai展zhan現xian了le將jiang數shu據ju轉zhuan化hua為wei知zhi識shi以yi改gai進jin製zhi造zao或huo物wu流liu中zhong的de增zeng值zhi過guo程cheng的de重zhong要yao性xing。
在成功實施試點項目後,國際包裝製造商DS Smith表示,這種新方法通過新技術提供的額外數據,將有助於監控並實現物料流動的長期優化。

從車間到雲的解決方案架構圖
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