DS Smith作為可持續包裝解決方案的領先製造商,運用3D量測技術使其物流流程煥然一新

Aug 11, 2021

DS Smith是一家可持續包裝解決方案、紙品及回收服務的領先提供商,計劃將其生產缐終端監控解決方案升級,以實現原本勞動密集型流程的自動化。最終他們選擇了一套以SICK的感測器智慧、Microsoft的Azure Depth平台及一款由Neadvance開發的人工智慧軟體為基礎的解決方案。

Site DS Smith
Site DS Smith

作為可持續的纖維性包裝的領先提供商,DS Smith的目標是使運輸與倉儲的效率最佳化,同時確保包裝在店內有最佳展示,從而幫助客戶提高產品銷售額。該企業總部位於倫敦,在衆多行業(如電子商務、快速消費性產品、工業等)的價值創造鏈中都起到了關鍵作用,並始終尋求進一步提高其生產流程效率的途徑。尤其是在使倉庫流程最佳化方面,幾乎離不開對包裝好的產品進行及時量測。

挑戰在於:確定堆垛好的包裝產品的尺寸、體積與數量

DS Smith擅長開發與客戶價值創造鏈的要求相匹配的定製型包裝解決方案,以此改善終端客戶與品牌的體驗。這樣一來,對於DS Smith而言就產生了一大挑戰,即必須開發、落實大量個人化包裝解決方案,並寄送至不同的終端客戶生產基地及倉庫。在這些包裝解決方案生產流程的最後(亦被稱為「生產缐終端」),必須精確測定生產效率。為此將確定堆垛好的產品的尺寸、體積與數量。這些尺寸與數量的資料構成了使倉庫與運輸流程最佳化的關鍵,從而也是盡可能高效利用可用空間的秘訣所在。

Application environment
可用空間變小的高動態使用環境

解決方案:數位化生產缐終端監控解決方案

在企業數位化轉型過程中,DS Smith始終尋求能夠整合至現有生產流程、並提供更準確量測資料的數位化生產缐終端監控解決方案。在尋求合作夥伴來解決這些挑戰、並實施試點解決方案以驗證研發結果並評估今後最佳化的潛力過程中,他們決定選擇兩家企業,即:工業用計算機視覺及人工智慧解決方案提供商Neadvance,以及工業自動化感測器及感測器解決方案領先製造商之一的SICK。SICK的Visionary-T Mini採用了Microsoft 3D光飛行時間量測技術(TOF)為基礎,幫助DS Smith快速、準確地採集資料,且無需依靠附加資源或中斷生產流程。Neadvance則負責開發如何整合相關的解決方案,以及處理由3D視覺攝影機生成的圖像。

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

Visionary-T Mini使用了Microsoft的創新3D光飛行時間攝影技術,可依據深度資料快速準確地量測拖板的立體尺寸及體積負載情況。此項解決方案安裝在生產輸送帶終點上方、靠近堆垛機接收點前方的位置,無需大費周章即可輕鬆整合至生產中。SICK研發出的Visionary-T Mini是一款可靠的3D光飛行時間快照攝影機,雖然尺寸嬌小,卻能承受工業應用的考驗,並隨時提供出色的可用性。這台堅固的裝置IP等級達IP67,可提供經校準的高品質3D深度資料及2D強度資料,以便外部的再加工。「Visionary-T Mini依靠3D光飛行時間等3D快照攝影技術,能夠建立三維圖像——而且裝置中完全沒有活動部件,也無需使整個感測器產生運動。」SICK 3D緊凑系統事業部負責人Anatoly Sherman博士介紹說。由於快速計算感測器解析度的每個畫素的距離資料,並且重複率高,因此能可靠避免例如因運動造成的模糊。Visionary-T Mini即將正式上市,它是SICK基於Microsoft光飛行時間技術打造的一個產品系列的首個產品,此系列將奠定SICK與Microsoft開展長期戰略合作的基礎。

Visionary-T Mini allows a simple installation
Visionary-T Mini易於安裝,並可整合至現有流程

3D與2D資料的組合實現智慧型圖像處理

由於這套解決方案安裝調試簡便,因此不會干擾或更改DS Smith業已完善的生產流程,同時還能夠立即檢測生產出的產品的尺寸,並藉助Neadvance Edge邊緣計算軟體計算體積。「可靠解決應用問題的關鍵在於將2D與3D資料組合起來的智慧型圖像處理。」Neadvance公司業務發展及銷售負責人Jose Pedro Ferreira介紹道。此外,當發生故障時,或為便於流程分析,還會將2D圖像資料用於後續的品質檢查及可行性檢查。

Image processing Neadvance
以智慧圖像處理為基礎的精確2D/3D量測

2D/3D資料在邊緣進行預處理和篩選,然後永久存儲在SICK的數位化服務中。感測器系統與數位化服務之間的通訊透過Microsoft的Azure IoT Hub進行,此平台還負責對資料連缐進行加密。SICK Industrial Integration Space全球產品管理負責人Alexander Wiestler介紹說:「SICK在各種Azure網路服務的基礎上開發出了數位化解決方案,DS Smith則可以透過SICK IntegrationSpace的數位化服務目錄獲取這種軟體即服務的解決方案。同時負責數位化服務營運的SICK雲軟體專家專門根據DS Smith的需求,量身打造出了這款解決方案。這樣,我們的客戶就能將全部精力放在其核心業務上,同時充分享受SICK數位化服務帶來的最佳效能。」SICK控制面板為DS Smith提供了關於每小時量測的拖板數量及生產量的及時資訊。同時,還在Azure Cloud的資料備份與分析中採集最新資料,並及時與每個終端的歷史資料進行比較。這個資料庫能夠在完整實施應用時進行擴展,它為生產部員工及系統工程師開闢了基於扎實的認識、使生產流程最佳化的全新途徑。由於資料和圖像都將載入Azure Cloud中,因此DS Smith隨時隨地都可以調出材料處理流程的資料。

Dashboard Neadvance
雲控制面板使所有重要流程資訊隨時隨地可用
Dashboard Neadvance
雲控制面板使所有重要流程資訊隨時隨地可用

此系統提供了提高物流流程效率的豐富途徑

在DS Smith位於埃斯莫里斯(在波爾圖附近)的生產基地,Neadvance、SICK與Microsoft共同提供對於在生產層面完成核心任務不可或缺、同時可提高物流内部效率的資料。透過Azure服務,DS Smith獲得了可持續分析現有流程並使其最佳化的全新途徑。解決方案是在一個系統中將現場的圖像處理與雲端的處理結合在一起。對此,DS Smith Iberia公司IT應用經理Rui Oliveira介紹說:「我們藉助RFID標籤自動化讀取拖板,由此獲得更精確、更可靠的成品及載貨架的庫存資料,並最大程度降低倉庫中搬運貨物時發生故障的頻率。此外,此項專案為我們提供了全新的技術手段與資料,我們還希望藉此大幅提高物流效率,並在未來取得進一步改善。」

現在,在雲端對運輸物進行單純的體積分析,發揮的作用要比之前在生產層面上大得多:從生產效率管理、流程控制,到改善空間利用率,以及進行追蹤,都是它的用武之地。DS Smith的專案是一個出色的範例,讓人們看到了SICK、Neadvance與Microsoft開展密切合作,從而創造出一個先進的系統,開拓了提高工業物流效率的可能。因此,智慧型貨運量測蘊含著提高運輸效率的巨大潛力。此外,此項專案還讓人看到,將資料轉化為知識,對於生產與物流中價值創造流程的最佳化而言非常重要。

在成功開展此試點專案後,跨國包裝製造商DS Smith相信,這項新的解決方案結合新技術提供的資料,將幫助他們在今後更好地監控材料處理流程,並長期使其最佳化。

從生產層面到雲端的解決方案的結構(點擊圖片可放大)
從生產層面到雲端的解決方案的結構(點擊圖片可放大)

 

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