Компютърно зрение за пекарни: камери по линията от изхода на пещта до касите

Хлебната линия има една машина, която не можете да поставите на пауза. Щом тестото влезе в пещта, то се пече, каквото и да става при резачката.

Затова пекарната губи продукция по свой начин. Дневникът на престоите остава кратък. Загубата се появява като празен участък от лентата или като каса хляб, която никой не е преброил.

Тази страница е за ръководители на производство и операции в пекарни, които избират софтуер за камери за линии за хляб, хлебчета и питки. Ние продаваме Fabrico, затова проверявайте казаното тук като твърденията на всеки друг доставчик.

Какво прави компютърното зрение в хлебопроизводството и какво не прави

На хлебните линии стоят два вида камери и те вършат различна работа.

Инспекционните системи на доставчици като Cognex, Keyence или Mettler-Toledo оценяват продукта. OEE камерата го брои. Страницата ни за зрение за етикети и кодове срещу OEE камера показва как двете работят една до друга.

Връзката между тях е броят на бракуваните. Ако инспекционна система или металдетектор подава сигнал за брак, този брой може да захрани компонента „качество“ в OEE.

Проверките на етикетите са най-важни при смяна на продукта. Според FDA изтеглянията заради недекларирани хранителни алергени (EN) са една от водещите причини за всички изтегляния на хранителни продукти. Хляб със сусам в плик за обикновен хляб е точно този риск. Тази проверка е работа на инспекцията, на всяка опаковка.

Защо загубите в пекарната се крият: пещта не спира

На повечето опаковъчни линии задръстването спира машината и престоят се измерва. Хлебната линия работи обратно.

Пещта е тясното място и продължава да пече. В казус на Carbon Trust от 2015 г. за пещи в британски пекарни (EN) времето за печене на хляб във форми от 800 г е от 18 до 24 минути в непрекъснатите и тунелните пещи. Същото проучване посочва, че високоскоростните британски линии за хляб могат да работят с 8000 до 10 000 броя на час.

При примерна скорост 150 хляба в минута и печене от 18 до 24 минути във всеки момент в пещта има от 2700 до 3600 хляба. Когато пакетиращата машина спре, този хляб продължава да идва.

Затова загубите в пекарната имат три форми:

• Празни места на лентата на пещта. При делителната машина или при втасването има засечка и празен участък от лентата стига по-късно до изхода на пещта. Пещта не е спирала, затова нищо не е записано.
• Хляб в кофата за отпадъци. Резачката или пакетиращата машина засяда, охладителят се задръства и добър хляб отива в каса за отпадъци. Престоят на пакетиращата машина може да е записан. Хлябовете обикновено не се записват.
• Бавна работа след пренастройка. Линията отново работи, но под своята скорост, и никой не го записва.

Втората форма разглеждаме машина по машина в престои на линията за пакетиране на хляб при резачката, пакетиращата машина и машината за клипс.

Пещта е и голям консуматор на енергия. Данни на Carbon Trust (EN), публикувани през 2015 г., сочат, че пещите дават от 35 до 45% от общите въглеродни емисии на площадката на една британска пекарна. Пещ, която поддържа температурата си над празен участък от лентата, продължава да гори газ, така че празнината е газ, изразходван за хляб, който никога не сте произвели.

Къде се поставя камерата на хлебна линия

По-голямата част от хлебната линия вече има PLC сигнали, а пакетиращата машина брои пакетите. Поставете камери там, където няма използваем сигнал или където той брои не това, което трябва.

Две места заслужават камера за броене на първо място:

• Изходът на пещта или входът на охладителя. Хлебчетата и питките излизат в няколко реда, често допрени. Фотоклетката брои прекъсване на лъча, така че ред от шест допрени питки може да се отчете като една. Камера, която гледа отгоре към лентата, брои всяко парче. При хляб във форми я монтирайте след машината за изваждане от формите, където хлябовете вече са извън формите. Страницата ни за визуално броене с AI обяснява как става това.
• Ръчни станции за каси и табли. В края на много линии хлябът се нарежда в каси или на табли на ръка. Няма машина, значи няма и сигнал. Роботите все още са изключение на тази стъпка. В САЩ около 6,6% от предприятията за производство на храни са използвали роботи през 2022 г., макар че почти една четвърт от заетите в хранителното производство са имали досег с роботи в работата си, съобщава BLS Monthly Labor Review (EN). За броенето на ръчни станции вижте OEE камери на ръчни станции за опаковане.

При пакетиращата машина камерата е за видеото, не за броенето.

По-нагоре по линията броят парчета от делителната машина обикновено е най-доброто първо броене. Престой на делителната машина сега се превръща по-късно, след втасването, в празнина на изхода на пещта. Когато и двете са на една времева линия на смяната, можете да свържете празнината с нейната причина.

Парата на изхода на пещта и брашненият прах по-нагоре по линията натоварват обектива, затова планирайте монтажа и почистването преди пилота.

Линиите за плоски хлябове броят парчетата при подреждащата машина, както е описано в OEE за линии за тортили и плоски хлябове. Линиите за бисквити са разгледани в OEE за линии за производство на бисквити. Пакетираните хлебни снаксове като брецели и крутони завършват на вертикална пакетираща машина, разгледана в престои на VFFS пакетиращи машини.

Камера, сензор или оператор, станция по станция

Използвайте машинния сигнал навсякъде, където го има. Добавяйте камера само там, където броенето липсва или е грешно.

Причините за престоите идват от хората във всеки ред. Операторът ги въвежда на линията от таблет или телефон, защото никой сигнал не знае защо е спряла делителната машина. За още типове машини вижте камера или сензор, машина по машина.

Донесете схемата на линията си на демонстрация и ще я прегледаме заедно.

Пренастройки: измерете празнината на лентата

В САЩ през 2023 г. са пуснати 3550 нови хлебни продукта, най-много от десетте категории в доклад на Innova Market Insights от 2023 г. за National Honey Board (EN). Всеки нов продукт увеличава броя на продуктите, между които пренастройвате линията, и е още един артикул, който камерата трябва да научи.

На хлебна линия пренастройката лесно се вижда от изхода на пещта. На графиката на броенето тя продължава от последния хляб на единия продукт до първия хляб на следващия, каквото и да пише в дневника на престоите. Камерата брои хлябовете, но не ги оценява, така че първият добър хляб се определя от броя на бракуваните.

Днес във Fabrico самият престой за пренастройка идва от машинен сигнал, например спирането на делителната машина, а операторът добавя причината. Камера, която сама отбелязва празнината като престой, е в плановете.

Броенето показва и това, което дневникът на престоите пропуска: реалната продължителност на празнината и бавния рестарт, докато делителната машина и втасването се стабилизират.

Почистването при смяна на алергени е планирана пренастройка с по-дълга празнина, например след продукт със сусам и преди следващия обикновен. Решете веднъж как предприятието ви ги отчита в OEE и прилагайте това правило на всяка линия.

Пример с изчисления: една линия за хляб, една смяна

Ето една смяна на примерна линия за хляб. Това са примерни данни, които не описват реална пекарна.

• Планирано време: 480 минути.
• Идеална скорост при пещта: 150 хляба в минута, или 9000 на час.
• Една пренастройка от 30 минути от бял хляб към хляб със семена, с настройка на машината за посипване със семена и нов профил на печене. Престоят идва от сигнала за спиране на делителната машина, а причината добавя операторът.
• Броене с камера на изхода на пещта: 58 500 хляба.
• Опаковани добри хлябове, по броя на пакетиращата машина минус брака: 55 575.

Измерваме OEE при пещта, защото пещта е тясното място. При тунелна пещ идеалната скорост следва от времето за печене, натоварването на лентата и броя парчета в ред, затова я задайте за всеки продукт, от пещта, а не от пакетиращата машина. Тогава кратките престои по-нагоре по линията се виждат като празнини на лентата, тоест като загубена производителност.

Изчисленията:

• Наличност: 450 от 480 планирани минути, или 93,8%.
• Производителност: 58 500 хляба при идеални 450 x 150 = 67 500, или 86,7%.
• Качество: 55 575 добри хляба от 58 500 изпечени, или 95,0%.
• OEE: 0,9375 x 0,8667 x 0,95 = 77,2%, същото като 55 575 добри хляба от идеални 72 000.

Сега махнете камерата. Пещта е работила всичките 480 минути, дневникът на престоите показва една пренастройка, а пакетиращата машина показва 55 575 пакета. Знаете, че на смяната не достигат 16 425 хляба, и почти нищо друго.

С броенето на изхода на пещта тези 16 425 се разделят на две. 13 500 хляба, или 90 минути време на пещта, изобщо не са изпечени: пренастройката плюс празнините на лентата. 2925 са изпечени и после загубени, преди да стигнат до плика. Това са два проблема с двама различни отговорници.

Различна е и цената: хляб, загубен след пещта, вече е изразходвал тесто, газ и труд, докато празнината струва пропуснат марж. Fabrico показва загубите в пари, затова оценете и двете по собствените си разходи.

За правилата в пекарните за времето за санитарна обработка и идеалните скорости прочетете OEE и софтуер за поддръжка за индустриални пекарни.

Осем въпроса към всеки доставчик на камери за пекарни

Задайте ги на всеки доставчик, и на нас. Донесете реална смяна от миналата седмица като тестов случай.

Камери, екипи в пекарната и представителите на работниците

Краят на хлебната линия е пълен с хора: зареждат каси, редят табли, освобождават задръствания. Камера, насочена към лентата, ще вижда ръце.

• Насочете камерата към продукта, а не към работното място.
• Отчитайте по линия и смяна, никога по име на човек.
• Договорете кой може да отваря видеото и защо, преди старта.
• В ЕС планирайте GDPR от първия ден.

В Германия Законът за устройството на предприятията (Works Constitution Act) (EN) дава на работническия съвет (Betriebsrat) право на съвместно решаване относно технически устройства, предназначени да наблюдават поведението или представянето на служителите. Включете представителите на работниците, преди да бъде поставена първата камера. Ръководството ни за камери на производствената линия без следене на хората описва как да го организирате.

Маскирането на хората в картината отвъд стандартната настройка на Fabrico е в плановете или е работа по поръчка, затова ни помолете да покажем какво съществува днес.

Къде се вписва Fabrico

Fabrico е облачна платформа за OEE и лек MES. На хлебна линия работи така:

• Днес: престоите и броенето идват от машинния сигнал (PLC, сензор или брояч). Операторът добавя причината за престоя от таблет или телефон. Получавате OEE, престои и загуби по линия и смяна, също и в пари, в уеб приложението и в приложенията за iOS и Android.
• Допълнителен модул с камери, при поискване: AI камерите броят продукцията, например на изхода на пещта или на ръчна станция за каси. Можете да отворите видеото от камерата за всеки момент от времевата линия на смяната. В стандартната настройка видеото се предава поточно при поискване и не се съхранява във Fabrico. Вижте компютърното зрение във Fabrico.
• В плановете, не работи днес: камери, които сами откриват престои, зони на задръстване и камера, която предлага на оператора причина за престоя. Попитайте ни за сроковете.
• Не е работа на Fabrico: инспекцията на коричка, форма, кодове на пликове или чужди тела. Запазете инспекционните си системи и металдетекторите. Техният сигнал за брак може да захрани компонента „качество“ в OEE.
• Планиране: не твърдим, че покриваме производственото планиране. Ако ви трябва, попитайте ни по време на демонстрацията.
• Вашите данни: излизат през REST API, webhooks и експорт в Excel или CSV.

Цените не са публични. Какво определя офертата, е описано в отговора за разходите по-долу. За по-широката картина вижте нашето ръководство за OEE софтуер.

Проверете твърденията ни като тези на всеки доставчик, с една смяна от собствените си данни.

Какво питат хората след това

Може ли камера да брои хлебчета и питки, които се допират на лентата?

Често да, ако гледа право надолу към лентата при стабилно осветление, макар че допрените продукти са най-трудният случай. Именно тук камерата превъзхожда фотоклетката, която брои прекъсване на лъча, а не питка. Проверете го на най-бързия си продукт с ръчно броене, преди да купите.

AI камерата на хлебна линия същото ли е като система за визуална инспекция?

Не. Инспекционната система оценява всеки продукт: цвят, форма и кодове. AI камерата за OEE брои продукцията и ви дава видео за даден момент от смяната.

Пекарната трябва ли да брои на изхода на пещта или при пакетиращата машина?

И на двете места, ако можете. Броят на изхода на пещта показва какво сте изпекли. Броят при пакетиращата машина показва какво сте опаковали. Разликата е това, което сте загубили между тях.

Как работи OEE, когато пещта не спира?

Задайте идеалната скорост при пещта, в хлябове или парчета в минута за всеки продукт. Тогава празнините на лентата се виждат като загубена производителност, а хлябът, загубен след печенето, като загубено качество.

Трябва ли ни камера на всяка хлебна линия?

Не. Започнете с една линия и една камера на изхода на пещта. Сравнете броенето ѝ с ръчно броене и с броя от пакетиращата машина. Добавяйте камери там, където броенето липсва, а не навсякъде.

Какво определя цената на компютърното зрение за пекарна?

Броят на линиите и камерите, монтажът на горещи или прашни места, работата по мрежата и обучението. Условията се различават при различните доставчици, затова дайте на всеки един и същ списък с линии.

Искате ли да го видите на своята линия? Заявете демонстрация.