Computer vision w pakowni owoców i warzyw: liczenie opakowań i wideo postojów

Pakownia często kupuje computer vision dwa razy. Za pierwszym razem jest to sortownica optyczna, która ogląda każde jabłko, cytrusa czy pomidora i kieruje go na odpowiedni tor. Za drugim razem jest to kamera, która obserwuje to, co opuszcza tory pakowania.

Oba systemy sprzedaje się pod tymi samymi hasłami i właśnie tu zawodzą krótkie listy dostawców. Modernizacja sortownicy nie powie, dlaczego owijarka flow-pack straciła godzinę we wtorek. Oprogramowanie OEE nie wyjmie jednego obitego jabłka z opakowania po 6 sztuk.

Ten tekst jest przeznaczony dla kierowników i inżynierów pakowni, którzy wybierają kamery i oprogramowanie OEE dla swoich linii pakujących. Zasady OEE, takie jak prędkości idealne dla poszczególnych formatów opakowań i sposób księgowania odpadu z sortowania, opisuje artykuł OEE w pakowaniu świeżych owoców i warzyw. Ta strona dotyczy kamer.

Sprzedajemy Fabrico. Proszę sprawdzić poniższe informacje tak, jak sprawdzałoby się każdego dostawcę.

Sortownica kontroluje, kamera OEE liczy

Sortownica optyczna to maszyna inspekcyjna. Ogląda każdy owoc, określa jego wielkość, kolor i klasę, po czym kieruje go na tor dla danej klasy. Wiele sortownic zagląda też do wnętrza owocu. TOMRA podaje na przykład, że jej system oceny jakości wewnętrznej Inspectra² wykorzystuje spektroskopię w bliskiej podczerwieni do oceny Brix, suchej masy i wad wewnętrznych.

To zadanie należy do sortownicy i jej producenta. Fabrico nie klasyfikuje, nie sortuje ani nie odrzuca owoców, a nic na tej stronie nie zastępuje Państwa sortownicy.

Kamera OEE ma węższe zadanie: liczy spakowaną produkcję i otwiera wideo z dowolnego momentu na osi czasu zmiany. Ile opakowań zeszło z tego stołu i dlaczego linia stała o 10:40?

Oba systemy spotykają się w jednej liczbie: ile zostało odrzucone. Jeśli sortownica lub waga kontrolna podaje sygnał albo licznik odrzutów, oprogramowanie OEE może go użyć jako licznika. Dowiaduje się, ile odrzucono, nigdy dlaczego.

Jak księgować odpad z sortowania, w ramach jakości OEE czy obok niej jako wydajność pakowania (pack-out), opisuje wspomniany wyżej poradnik OEE dla pakowni. Kontrolę etykiet i kodów dat omawia artykuł wizyjna kontrola etykiet i kodów a kamera OEE.

Infografika (w języku angielskim): sortownica optyczna klasyfikuje owoce, wykrywa wady i sprawdza jakość wewnętrzną, a kamera OEE liczy kartony pakowane ręcznie i pokazuje wideo postojów pakowarek i palet.

Gdzie pakownia traci czas za sortownicą

Pakownia pracuje w rytmie tego, co przysyła pole. Eurostat podaje, że w 2024 roku UE zebrała 62,2 mln ton świeżych warzyw, łącznie z melonami. Niektóre uprawy pakuje się w kilkutygodniowym oknie zbiorów. Inne, jak jabłka, wychodzą z przechowalni przez wiele miesięcy.

Tak czy inaczej, owoce źle znoszą czekanie. FAO szacuje, że na świecie owoce i warzywa tracą więcej niż jakakolwiek inna grupa produktów między zbiorem a handlem detalicznym, w gospodarstwach oraz w transporcie, magazynowaniu, hurcie i przetwórstwie: 25,4 procent w 2023 roku wobec 23,2 procent w 2015 roku. Dane obejmują cały łańcuch we wszystkich regionach, więc nie mówią nic o samych pakowniach. Mimo to owoce czekające na stojącą pakowarkę tracą trwałość.

Tempo wyznaczają przyjęcie surowca i rozkład klas

Wysypywacz skrzyniopalet zasila sortownicę, a sortownica zasila każdy tor pakowania według klasy. Gdy partia od plantatora ma drobne owoce lub więcej wad, niektóre tory są zalewane, a inne pustoszeją.

Pakowarka na pustym torze czeka na owoce: to realna strata dla pakowni, ale nie z winy pakowarki. Warto nadać jej osobne przyczyny, takie jak przerwa w dostawie surowca, rozkład klas czy postój sortownicy, aby własne postoje pakowarki pozostały czyste.

Pomaga tu kamera przy pakowarce, jeśli jej kadr obejmuje koniec toru z owocami oraz wylot. Wideo z tych minut pokazuje wtedy pusty tor, a nie zator, więc operator wybiera właściwą przyczynę.

Linie łubianek, tacek i flow-pack

Owoce jagodowe, pomidorki koktajlowe i winogrona trafiają do łubianek. Destakownik odkłada łubiankę, napełniarka lub waga ją napełnia, a zgrzewarka wieczek lub zamykarka ją zamyka. Multipaki papryki, ogórki i tacki owoców pestkowych często przechodzą zamiast tego przez owijarkę flow-pack.

Te maszyny mają sterowniki PLC, więc licznik i stan pracy warto pobierać z maszyny. Ich mikroprzestoje się ukrywają: krzywo ustawiona łubianka, zejście folii z toru, błąd nadruku po zmianie szpuli. PLC często zapisuje jeden ogólny kod, na przykład „błąd podawania” lub „błąd folii”, a wideo z tej minuty pokazuje brygadziście, co naprawdę się stało. Szczegóły maszyn: OEE zgrzewarki tacek i OEE owijarki flow-pack.

Wagi z workowarkami i worki siatkowe

Ziemniaki, cebula, marchew i cytrusy często wychodzą w workach lub siatkach, dozowane przez wagę wielogłowicową lub liniową. Licznik dozowań jest dobry, a straty to często prędkość, na przykład gdy mokry produkt się przykleja. Kamera niewiele tu dodaje do liczenia, ale jej wideo pomaga przy postojach workowarki, takich jak błąd klipsa lub folii.

Stoły do ręcznego pakowania i zespoły

Opakowania premium, mieszane i delikatne często pakuje się ręcznie: rząd osób napełnia tacki lub kartony, które odjeżdżają taśmą.

Jeśli nic nie liczy tej taśmy, licznikiem jest godzinny arkusz zliczeń albo liczba palet przy wysyłce. Tu kamera OEE daje najwięcej: liczy kartony na wylocie, więc stół wchodzi do OEE linii. Konfigurację opisuje nasz artykuł o stanowiskach ręcznego pakowania z kamerą OEE.

Zmiany pod sieci handlowe i koniec linii

Sieci handlowe zamawiają wiele krótkich serii: inna etykieta, łubianka, liczba sztuk w kartonie albo opakowanie promocyjne na jeden tydzień. Każda zmiana to postój pakowarki, a krótkie serie oznaczają kilka przezbrojeń na jednej zmianie.

Na końcu linii waga kontrolna i kontrola etykiet odrzucają opakowania, a potem kartony są etykietowane i paletyzowane, często ręcznie. Gdy w strefie paletyzacji robi się zator, pakowarki stają razem z nią. Kamera nad strefą palet pokazuje, czy postój zaczął się tam, czy wcześniej na linii. Więcej w artykułach odrzuty wagi kontrolnej w jakości OEE i postoje paletyzatora na kamerze.

Mapa linii: gdzie w pakowni montuje się kamerę

Typowa pakownia, od wysypywacza skrzyniopalet do palety, z systemem odpowiedzialnym za każde zadanie.

Warto zacząć tam, gdzie nic innego nie wykonuje tego zadania: przy stole do ręcznego pakowania, którego nic nie liczy, i w strefie palet, gdzie postoje przypisuje się niewłaściwej maszynie. Strefa sortownicy pozostaje w gestii producenta sortownicy.

Kamera, czujnik czy operator: pakownia stanowisko po stanowisku

Zasada stojąca za tą tabelą: maszyna liczy i mierzy czas postojów tam, gdzie może, kamera liczy tam, gdzie maszyna nie może, a przyczynę zawsze podaje człowiek.

Chcą Państwo zobaczyć to dla swojej pakowni? Proszę umówić demo i przynieść szkic swoich linii z zaznaczonymi stanowiskami z PLC.

Przykład obliczeniowy: jedna zmiana przy stole do ręcznego pakowania

Przykładowe dane z jednej zmiany przy stole do ręcznego pakowania jabłek do kartonów z tackami: to nie są dane żadnego klienta ani ekran produktu.

Planowany czas to 450 minut. Standardowy zespół to ośmiu pakowaczy, a prędkość idealna przy takim zespole to 4 kartony na minutę. Kamera nad stołem liczy kartony na taśmie wylotowej, a jej kadr obejmuje też koniec toru z owocami. W obliczeniach używamy licznika kamery, bo to on jest testowany, a nie dlatego, że zakładamy jego poprawność.

Postoje trwały 75 minut: 40 czekania na owoce, 20 na zmianę etykiety dla sieci handlowej i 15 z powodu zespołu spóźnionego z przerwy. Czas pracy to 375 minut, więc dostępność wynosi 375 z 450, czyli 83,3%.

Przy 4 na minutę 375 minut powinno dać 1500 kartonów. Kamera policzyła 1350, więc wydajność wynosi 90,0%. Dział jakości odesłał 27 kartonów do przepakowania, zostało 1323 dobrych, więc jakość wynosi 98,0%.

OEE = 83,3% × 90,0% × 98,0% = 73,5%. Dla sprawdzenia: 1323 dobre kartony z 1800 możliwych w 450 minut to również 73,5%.

Teraz arkusz zliczeń. Podawał 1420 kartonów dla tej samej zmiany. Przy tej liczbie wydajność wynosi 94,7%, a OEE 77,4%, prawie 4 punkty procentowe więcej. Który licznik jest prawidłowy? Żadnemu nie należy ufać w ciemno. Proszę policzyć jedną godzinę ręcznie i porównać oba wyniki, jak wyjaśnia nasz artykuł o tym, jak dokładne jest OEE z kamery.

Największą stratą jest 40 minut czekania na owoce, a nie spowodował jej stół. Wideo z tych minut pokazuje pusty tor z owocami, a nie bezczynnych pakowaczy. Rozmowa przenosi się z „pakowacze byli wolni” na „sortownica przysłała za mało owoców tej klasy do tego opakowania”.

Szczyty sezonu i nowe zespoły

Szczyt sezonu przynosi dodatkowe zmiany, nowych pracowników i dłuższe dni, wszystko w tygodniach z największą ilością owoców. Dwie rzeczy utrzymują przydatność danych w tym okresie:

• Krótka lista przyczyn. Sześć do ośmiu przyczyn, w językach zespołu, na tablecie, którego da się używać w mokrych rękawicach. Długie listy zwykle zapełniają się pozycją „inne”.
• Standardowy zespół na stół. Prędkość idealną należy ustalić dla standardowego zespołu. Gdy brakuje ludzi, wolniejsza praca dostaje własną przyczynę, „niepełny zespół”, aby nie odczytywać jej jako wolnego pakowania.

Pytania do każdego dostawcy computer vision w pakowaniu owoców i warzyw

Proszę zadać je każdemu dostawcy, również nam. Warto przynieść arkusz zliczeń lub nagranie wideo z prawdziwej zmiany.

Plan pilotażu do ponownego wykorzystania opisuje artykuł jak przeprowadzić pilotaż OEE z computer vision.

Kamery nad stołami do ręcznego pakowania: prywatność i przedstawiciele pracowników

Przy stole do ręcznego pakowania w kadrze jest więcej osób niż na jakimkolwiek innym stanowisku w pakowni. Pracownicy sezonowi mogą być też nowi w zakładzie i nieufni wobec kamery nad głową.

Zasady warto uzgodnić przed zamontowaniem kamery, z radą pracowników lub przedstawicielami pracowników, jeśli działają w zakładzie:

• Kadrować taśmy, nie ludzi. Kamera potrzebuje wylotu kartonów i końca toru z owocami, a nie twarzy osób pakujących.
• Powiedzieć, gdzie trafia wideo. W standardowej konfiguracji Fabrico jest przesyłane strumieniowo na żądanie, a nie przechowywane w Fabrico.
• Powiedzieć, do czego służy. Do liczenia opakowań i dawania wideo postojów linii. Nie do mierzenia czasu ani rankingu pakowaczy.
• Informację o kamerze podać w językach zespołu. Zespół sezonowy może nie czytać w języku lokalnym.

Automatyczne maskowanie osób, wykraczające poza to, co istnieje dziś, jest na roadmapie, więc o aktualny stan prosimy pytać nas. Pełne podejście opisują nasze artykuły o kamerach na linii produkcyjnej bez inwigilacji oraz RODO i kamerach na linii produkcyjnej.

Miejsce Fabrico w pakowni

Fabrico to chmurowa platforma OEE i light MES. Oto, co robi w pakowni dziś, a czego nie robi.

• Postoje i liczniki: z sygnału maszyny na pakowarkach, owijarkach i wagach, czy to z PLC, czujnika, czy licznika. Operator wybiera przyczynę postoju przy linii, na tablecie lub telefonie.
• Straty: OEE, przestoje i stracony czas w pieniądzach, według linii i zmiany. Działa w przeglądarce, na iOS i Androidzie.
• Dodatek computer vision: kamery AI liczą produkcję, także przy stołach do ręcznego pakowania bez sygnału. Kliknięcie dowolnego momentu na osi czasu zmiany otwiera wideo z kamery z tej chwili. W standardowej konfiguracji to wideo jest przesyłane strumieniowo na żądanie i nie jest przechowywane w Fabrico.
• Państwa dane: REST API, webhooki oraz eksport do Excela lub CSV, aby mogły z nich korzystać inne systemy.
• Roadmapa: kamery, które będą same wykrywać postoje, oznaczać strefy zatorów i proponować prawdopodobną przyczynę postoju do potwierdzenia przez operatora. Dziś jeszcze niedostępne.
• Poza zakresem Fabrico: klasyfikacja optyczna, sortowanie, kontrola wad i jakości wewnętrznej oraz kontrola etykiet. To pozostaje przy Państwa sortownicy i systemach inspekcji. Planowanie i harmonogramowanie: prosimy zapytać nas podczas demo.

Indywidualne rozwiązania AI dla jednego zakładu są możliwe na życzenie, ale nie od nich pakownia powinna zaczynać.

Porównują Państwo platformy OEE ogólnie? Nasz przewodnik po oprogramowaniu OEE omawia szerszy rynek. Prosimy rozliczać nas z tych samych dziewięciu pytań i sprawdzać nasze deklaracje jak u każdego dostawcy.

Proszę umówić demo lub skontaktować się z nami.

O co kupujący z pakowni pytają w następnej kolejności

Czy kamera Fabrico może klasyfikować lub sortować owoce?

Nie. Klasyfikacja, sortowanie i wykrywanie wad to zadania inspekcyjne Państwa sortownicy optycznej i jej producenta. Kamera Fabrico ma inne zadanie: liczy spakowane kartony i tacki oraz otwiera wideo z dowolnego momentu na osi czasu zmiany.

Czy kamera OEE sprawdzi się w zimnej, wilgotnej pakowni?

Może, jeśli ma obudowę przeznaczoną do pomieszczeń chłodzonych i wilgotnych i jest zamontowana z dala od natrysku i mycia. Warto uważać na kondensację tam, gdzie otwierają się drzwi między chłodnią a halą. Proszę przetestować ją na najzimniejszym stanowisku przed podpisaniem umowy.

Czy kamera może liczyć łubianki na linii automatycznej?

Może, ale na napełniarce, zgrzewarce wieczek czy owijarce flow-pack zwykle lepiej użyć licznika samej maszyny. Kamerę warto umieścić tam, gdzie nic nie liczy, na przykład przy stole do ręcznego pakowania, albo tam, gdzie potrzebne jest wideo postojów.

Czy wideo z kamery jest przechowywane?

Nie w standardowej konfiguracji Fabrico: wideo jest przesyłane strumieniowo na żądanie, a Fabrico go nie przechowuje. Proszę zadać to samo pytanie każdemu dostawcy i uzyskać odpowiedź na piśmie przed spotkaniem z przedstawicielami pracowników.

Od czego zależy koszt computer vision w pakowni?

Od liczby linii, stołów i kamer, montażu, sieci w hali oraz szkoleń dla zespołów. Proszę przekazać każdemu dostawcy tę samą listę stanowisk, aby oferty dało się porównać.

Chcą Państwo zobaczyć to na linii w pakowni? Proszę umówić demo.