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DS Smith作為全球領(lǐng)先的可持續(xù)包裝解決方案、紙制品和回收服務(wù)提供商，需要升級(jí)端線監(jiān)控解決方案，從而實(shí)現(xiàn)將勞動(dòng)密集型流程升級(jí)為更高精度、實(shí)時(shí)測(cè)量能力的自動(dòng)化流程。來自SICK的智能傳感器與微軟Azure深度平臺(tái)和由Neadvance開發(fā)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(lǐng)先的可回收纖維包裝供應(yīng)商，他們的產(chǎn)品可提高運(yùn)輸和存儲(chǔ)效率，促進(jìn)零售展示，并為其全球客戶增加產(chǎn)品銷售。DS Smith公司總部位于倫敦，在包括電子商務(wù)、快速消費(fèi)品和工業(yè)在內(nèi)的各個(gè)行業(yè)的價(jià)值鏈中扮演著核心角色。近年來，DS Smith不斷尋找改進(jìn)其生產(chǎn)流程的方法，優(yōu)化倉儲(chǔ)過程，在這一進(jìn)程中，產(chǎn)品包裝的實(shí)時(shí)尺寸數(shù)據(jù)是必不可少的。
挑戰(zhàn)：測(cè)量托盤包裝產(chǎn)品的尺寸、體積和數(shù)量
DS Smith設(shè)計(jì)并提供各類包裝解決方案用以滿足客戶的供應(yīng)鏈要求，并通過定制包裝來改善終端客戶的品牌體驗(yàn)。這給DS Smith帶來了一個(gè)重大挑戰(zhàn)，因?yàn)樗麄冃枰O(shè)計(jì)、處理、管理大量定制包，并向不同地點(diǎn)的終端客戶和倉庫運(yùn)送。在包裝生產(chǎn)過程的最終環(huán)節(jié)（文中稱為生產(chǎn)線末端），需要通過測(cè)量托盤包裝產(chǎn)品的尺寸、體積和數(shù)量來精確地確定生產(chǎn)線的產(chǎn)量，這些數(shù)據(jù)是定制和優(yōu)化倉庫和貨運(yùn)流程并確保最有效地利用可用空間的關(guān)鍵。
圖 | 高度動(dòng)態(tài)和空間局促的應(yīng)用環(huán)境
解決方案：數(shù)字端線監(jiān)控
作為數(shù)字化轉(zhuǎn)型的一部分，DS Smith想要將他們當(dāng)前的生產(chǎn)流程與一種數(shù)字化的生產(chǎn)線末端監(jiān)控解決方案集成，以提供更準(zhǔn)確的尺寸數(shù)據(jù)。他們?cè)贜eadvance(工業(yè)計(jì)算機(jī)視覺和人工智能解決方案提供商)和SICK(工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用傳感器和傳感器解決方案的領(lǐng)先生產(chǎn)商)的幫助下，制定并實(shí)施了試點(diǎn)解決方案，以驗(yàn)證結(jié)果并確認(rèn)未來改進(jìn)的潛力。DS Smith使用SICK基于微軟3D時(shí)間飛行(ToF)原理的Visionary - T Mini 3D視覺相機(jī)，實(shí)現(xiàn)了在不增加資源或中斷生產(chǎn)的情況下快速、準(zhǔn)確地獲取必要的數(shù)據(jù)。
圖 | SICK Visionary-T Mini
Visionary - T Mini采用了較為創(chuàng)新的3D時(shí)間飛行原理獲取深度數(shù)據(jù)，可以快速、準(zhǔn)確地測(cè)量托盤的空間尺寸和體積負(fù)載。解決方案中的相機(jī)增設(shè)在叉車拾取點(diǎn)之前的生產(chǎn)傳送帶的末端上方，在不影響產(chǎn)線工作情況下實(shí)現(xiàn)快速安裝。為保證其滿足工業(yè)用途，在體積大幅優(yōu)化的前提下，SICK認(rèn)為其這款相機(jī)設(shè)計(jì)了堅(jiān)固的外殼， IP67級(jí)別的防護(hù)防塵水能力和全天候高可用性。相機(jī)可提供經(jīng)校準(zhǔn)的高質(zhì)量3D深度數(shù)據(jù)和2D強(qiáng)度數(shù)據(jù)，用于進(jìn)行進(jìn)一步的外部數(shù)據(jù)處理。SICK公司3D集成系統(tǒng)業(yè)務(wù)部門主管Anatoly Sherman博士表示:“通過引入 3D ToF這樣的相機(jī)技術(shù)， Visionary – T Mini能夠在自身與被測(cè)物體靜止的情況下創(chuàng)建場(chǎng)景的三維圖像。由于傳感器分辨率下每個(gè)像素的距離很近、數(shù)據(jù)計(jì)算速度快且重復(fù)率高，可以成功地防止模糊效果和運(yùn)動(dòng)模糊的發(fā)生。”
Visionary-T Mini 可以輕松地加裝或集成在現(xiàn)有的流程中
結(jié)合 3D 和 2D 數(shù)據(jù)的智能圖像處理
實(shí)時(shí)獲取產(chǎn)品的尺寸，并使用Neadvance Edge軟件計(jì)算體積的同時(shí)，DS Smith完善的生產(chǎn)流程不會(huì)因此受到干擾或改變。Neadvance業(yè)務(wù)開發(fā)和銷售主管Jose Pedro Ferreira表示:“這種結(jié)合3D和2D數(shù)據(jù)的智能圖像處理是以可靠方式解決應(yīng)用問題的關(guān)鍵。”與此同時(shí)，Visionary -T Mini 2D圖像數(shù)據(jù)也可用于后續(xù)的質(zhì)量監(jiān)控和在出現(xiàn)錯(cuò)誤或過程分析時(shí)的合理性檢查。
基于智能圖像處理的精確 2D 和 3D 測(cè)量
使用云儀表板 從任意地點(diǎn)訪問所有重要的流程信息
DS Smith的2D和3D數(shù)據(jù)在Edge進(jìn)行預(yù)處理、過濾，并長(zhǎng)期存儲(chǔ)在SICK的數(shù)字服務(wù)中。傳感器系統(tǒng)通過微軟的Azure IoT Hub與數(shù)字服務(wù)通信對(duì)數(shù)據(jù)連接進(jìn)行加密。SICK開發(fā)了基于通用Azure web服務(wù)的數(shù)字解決方案, DS Smith可以通過SICK IntegrationSpace的數(shù)字服務(wù)目錄訪問這個(gè)“SaaS” 服務(wù)。該服務(wù)由SICK的云軟件專家定制并操作，這樣我們的客戶可以在使用服務(wù)時(shí)，更加專注于他們的核心業(yè)務(wù)。SICK全球產(chǎn)品管理工業(yè)集成空間主管Alexander Wiestler解釋道：“SICK Dashboard可以實(shí)時(shí)向DS Smith提供每小時(shí)的托盤數(shù)量和制造的生產(chǎn)量。與此同時(shí)，Azure云也可以分析捕獲當(dāng)前數(shù)據(jù)，并將其與歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。通過全面實(shí)施這一方案，可以為生產(chǎn)員工、系統(tǒng)工程師和生產(chǎn)經(jīng)理提供基于智能洞察力優(yōu)化生產(chǎn)的新可能性。通過自動(dòng)上傳數(shù)據(jù)和圖像到Azure, DS Smith可以全天候無位置限制地訪問其物流信息。”
具有更高效物流的深遠(yuǎn)可能性的系統(tǒng)
在DS Smith Esmoriz站點(diǎn)(波爾圖附近)，Neadvance、SICK和微軟提供了解決車間關(guān)鍵任務(wù)所需的可靠數(shù)據(jù)，提高了物流效率。Azure服務(wù)為DS Smith提供了可持續(xù)地分析和優(yōu)化流程的機(jī)會(huì)。該解決方案將現(xiàn)場(chǎng)機(jī)器視覺與云處理結(jié)合在一個(gè)系統(tǒng)中。DS Smith Iberia的IT應(yīng)用經(jīng)理Rui Oliveira說:“我們希望通過使用RFID標(biāo)簽和圖像處理，自動(dòng)讀取托盤，最大限度地減少倉庫中貨物移動(dòng)的錯(cuò)誤，從而提高成品和木托盤庫存數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。可以預(yù)見新技術(shù)的引入和該項(xiàng)目提供的數(shù)據(jù)的進(jìn)一步改善，能夠大大提升我們的物流效率。”
從生產(chǎn)力管理到過程控制到更好的空間利用和跟蹤，與之前在車間就地進(jìn)行的分析相比，今天在云中進(jìn)行的貨物運(yùn)輸?shù)募兞糠治鰹楦黝悜?yīng)用提供了更多的可能性。正如DS Smith案例所展現(xiàn)的，SICK、Neadvance和微軟之間的密切合作證明了一個(gè)這一系統(tǒng)為更有效的物流、最佳的行業(yè)適配提供了深遠(yuǎn)的可能性。精確的貨運(yùn)尺寸為更有效地運(yùn)輸提供了廣泛的機(jī)會(huì)。與此同時(shí)，它還展現(xiàn)了將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為知識(shí)以改進(jìn)制造或物流中的增值過程的重要性。
在成功實(shí)施試點(diǎn)項(xiàng)目后，國(guó)際包裝制造商DS Smith表示，這種新方法通過新技術(shù)提供的額外數(shù)據(jù)，將有助于監(jiān)控并實(shí)現(xiàn)物料流動(dòng)的長(zhǎng)期優(yōu)化。
從車間到云的解決方案架構(gòu)圖
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