DS Smith, l'un des principaux fabricants d'emballages durables, pilote le dimensionnement numérique 3D pour transformer les opérations logistiques

11 août 2021

DS Smith, l'un des principaux fournisseurs mondiaux de solutions d'emballage durable, de produits en papier et de services de recyclage, avait besoin de mettre à niveau une solution de surveillance en fin de ligne pour automatiser un processus à forte proportion de main-d'œuvre, en la remplaçant par une solution offrant une plus grande précision et des capacités de mesure en temps réel. Il s'est tourné vers une solution basée sur l'intelligence des capteurs SICK, la plateforme Microsoft Azure Depth et le logiciel d'IA développé par Neadvance.

Site DS Smith
Site DS Smith

DS Smith est l'un des principaux fournisseurs d'emballages durables à base de fibres qui améliorent l'efficacité du transport et du stockage, renforcent la présentation au détail et augmentent les ventes de produits pour ses clients dans le monde entier. L'entreprise, dont le siège est à Londres, joue un rôle central dans la chaîne de valeur de secteurs tels que le commerce électronique, les biens de consommation à rotation rapide et l'industrie, et est constamment à la recherche de moyens pour améliorer son processus de production. Pour optimiser les processus d'entreposage, la disponibilité des données dimensionnelles en temps réel des produits emballés est essentielle.

Le défi : Mesurer la dimension, le volume et le nombre de produits d'emballage palettisés

DS Smith crée des solutions d'emballage qui répondent aux exigences de la chaîne d'approvisionnement de ses clients et améliorent l'expérience du client final et de la marque grâce à des emballages personnalisés. Cela représente un défi majeur pour DS Smith, qui doit concevoir, gérer et expédier une grande variété d'emballages personnalisés vers les différents sites et entrepôts des clients finaux. À la fin du processus de production des emballages, appelée fin de ligne, il est crucial de déterminer avec précision le rendement de la ligne de production en mesurant les dimensions, le volume et le nombre de produits d'emballage palettisés. Les données dimensionnelles et quantitatives sont la clé pour personnaliser et optimiser les processus d'entreposage et de transport et assurer l'utilisation la plus efficace de l'espace disponible.

Application environment
Environnement d'application hautement dynamique et espace restreint

La solution : le contrôle numérique en bout de ligne

Dans le cadre de sa transformation numérique, DS Smith voulait une solution numérique de surveillance en fin de ligne qui s'intégrerait à ses processus de production actuels et fournirait des données dimensionnelles plus précises. Ils se sont tournés vers Neadvance, un fournisseur de solutions de vision industrielle et d'intelligence artificielle pour l'industrie, et SICK, l'un des principaux fabricants de capteurs et de solutions de capteurs pour les applications d'automatisation industrielle, pour les aider à relever leur défi et à mettre en œuvre une solution pilote, afin de valider les résultats et de confirmer le potentiel d'améliorations futures. En utilisant le Visionary-T Mini de SICK basé sur la technologie 3D Time of Flight (ToF) de Microsoft, DS Smith a pu capturer les données nécessaires rapidement et avec précision sans ajouter de ressources ni interrompre la production. L'intégration de la solution et le traitement des caméras de vision 3D ont été conçus par Neadvance.

SICK Visionary-T Mini
SICK Visionary-T Mini
SICK Visionary-T Mini
SICK Visionary-T Mini

Le Visionary-T Mini utilise la technologie innovante de caméra 3D à temps de vol de Microsoft avec des données de profondeur qui permettent une mesure rapide et précise des dimensions spatiales des palettes et de leur charge volumétrique. Monté au-dessus de l'extrémité du tapis roulant de production, juste avant le point de ramassage par un chariot élévateur, la solution Visionary-T Mini peut être incorporée sans effort d'intégration majeur. Malgré la petite taille de la caméra, SICK a conçu une caméra instantanée ToF 3D robuste pour une utilisation industrielle qui fonctionne à haute disponibilité 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7. L'appareil compact, doté d'un indice de protection IP67, fournit des données de profondeur 3D et des données d'intensité 2D calibrées de haute qualité pour un traitement externe des données. "Avec la technologie de caméra instantanée 3D telle que 3D ToF, le Visionary-T Mini est capable de créer des images tridimensionnelles d'une scène sans aucune pièce mobile dans l'appareil ou mouvement du capteur lui-même", explique le Dr Anatoly Sherman, responsable de la Business Unit 3D Compact Systems chez SICK. Comme les données de distance pour chaque pixel de la résolution complète du capteur sont calculées très rapidement à un taux de répétition élevé, l'apparition d'effets de flou et de flou de mouvement peut être évitée avec succès. Le Visionary-T Mini est actuellement sur le point d'être lancé sur le marché. Le Visionary-T Mini CX est le premier produit d'une série de produits SICK basés sur la technologie ToF de Microsoft, qui témoigne d'une longue collaboration stratégique entre SICK et Microsoft.

Visionary-T Mini allows a simple installation
Le Visionary-T Mini permet une installation simple et une intégration facile dans le processus existant.

Traitement intelligent de l'image combinant les données 3D et 2D

Le processus de production bien établi de DS Smith n'est donc pas perturbé ni modifié, les dimensions des marchandises produites sont instantanément capturées et le volume est calculé à l'aide du logiciel Neadvance Edge. "Le traitement intelligent de l'image avec la possibilité de combiner les données 3D et 2D est la clé pour résoudre l'application de manière fiable", déclare Jose Pedro Ferreira, responsable du développement commercial et des ventes chez Neadvance. En outre, les données d'image 2D du Visionary-T Mini sont utilisées pour le contrôle ultérieur de la qualité et les contrôles de plausibilité en cas d'erreur ou d'analyse de processus.

Image processing Neadvance
Mesure précise en 2D et 3D basée sur un traitement intelligent de l'image

Les données 2D et 3D de DS Smith sont prétraitées au niveau de l'Edge, filtrées et stockées de manière persistante sur le service numérique de SICK. Le système de capteurs communique avec le service numérique via le hub Azure IoT de Microsoft qui crypte la connexion des données. "SICK a développé la solution numérique sur la base des services web polyvalents Azure. DS Smith peut accéder à ce logiciel en tant que service via le catalogue de services numériques de l'espace SICK IntegrationSpace. Les experts en logiciels cloud de SICK ont adapté cette solution et exploitent le service numérique individuellement pour DS Smith. "Nos clients peuvent se concentrer sur leur activité principale tout en utilisant les services numériques de SICK", explique Alexander Wiestler, responsable de la gestion globale des produits de l'espace d'intégration industrielle chez SICK. Le tableau de bord SICK fournit à DS Smith le nombre de palettes par heure et le volume de production fabriqué en temps réel. De son côté, le stockage et l'analyse des données dans le cloud Azure permet de capturer les données actuelles et de les comparer aux données historiques en temps réel depuis n'importe quel terminal. À l'aide de cet ensemble de données, mis à l'échelle pour une mise en œuvre complète, les employés de production, les ingénieurs système et les responsables de la production disposeront alors de nouvelles possibilités pour optimiser la production sur la base d'informations intelligentes. Grâce au téléchargement automatisé de données et d'images vers Azure, DS Smith peut accéder à ses informations sur les flux de matériaux 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7, quel que soit le lieu.

Dashboard Neadvance
Accédez à toutes les informations importantes sur les processus, où que vous soyez, grâce au tableau de bord cloud.
Dashboard Neadvance
Accédez à toutes les informations importantes sur les processus, où que vous soyez, grâce au tableau de bord cloud.

Un système aux possibilités étendues pour une logistique plus efficace

Sur le site DS Smith d'Esmoriz (près de Porto), Neadvance, SICK et Microsoft fournissent les données fiables nécessaires pour résoudre une tâche cruciale dans l'atelier et rendre la logistique plus efficace. Les services Azure élargissent les possibilités pour DS Smith d'analyser et d'optimiser durablement les processus. La solution combine la vision industrielle sur site et le traitement dans le cloud en un seul système. Rui Oliveira, responsable des applications informatiques chez DS Smith Iberia, déclare : "Nous espérons augmenter la précision et la fiabilité de nos données de stock pour les produits finis et les palettes en bois, en minimisant les erreurs dans les mouvements de marchandises dans l'entrepôt grâce à la lecture automatique des palettes, en utilisant des étiquettes RFID et le traitement d'images. Nous prévoyons des gains d'efficacité logistique substantiels, ainsi que d'autres améliorations futures basées sur les nouvelles capacités technologiques et les données rendues disponibles par ce projet".

L'analyse du volume pur des marchandises transportées dans le cloud offre aujourd'hui beaucoup plus de possibilités qu'auparavant dans l'atelier, qu'il s'agisse de la gestion de la productivité, du contrôle des processus, d'une meilleure utilisation de l'espace ou du suivi. Comme l'illustre le cas de DS Smith, l'étroite collaboration entre SICK, Neadvance et Microsoft met en évidence un système qui offre de vastes possibilités pour une logistique plus efficace adaptée à l'industrie. Le dimensionnement avancé du fret offre de vastes possibilités pour un transport plus efficace. Il illustre également l'importance de convertir les données en connaissances afin d'améliorer les processus à valeur ajoutée dans la fabrication ou la logistique.

À la suite de la mise en œuvre réussie de ce prototype pilote, le fabricant international d'emballages DS Smith estime que cette nouvelle approche, avec les données supplémentaires rendues disponibles par les nouvelles technologies, permettra de surveiller le flux de matériaux et de l'optimiser à long terme.

 
The solution architecture diagram from the shop floor to the cloud at a glance (click on the image to enlarge)
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