Computer vision w pakowaniu herbaty: pakowarki torebek, kartony i opakowania zbiorcze

Pakowarka herbaty ekspresowej produkuje torebki szybciej, niż ktokolwiek na hali jest w stanie je śledzić. Kartoniarka zamienia je w pudełka po 20, 40 lub 80 sztuk, a na końcu hali zespół ręcznie pakuje puszki prezentowe i zestawy próbek.

Ten poradnik jest przeznaczony dla inżynierów i kierowników zakładów mieszania i pakowania herbaty, którzy wybierają kamery i oprogramowanie OEE: torebki ze sznureczkiem i zawieszką, piramidki, torebki w kopertach, herbata liściasta i koniec linii. Etap plantacyjny, od więdnięcia po suszenie, wykracza poza zakres tego tekstu.

Dowiedzą się Państwo, które stanowiska na linii herbaty zasługują na kamerę, które obejmuje już sygnał z pakowarki torebek, oraz poznają osiem pytań do dostawców. Fabrico jest jednym z tych dostawców, więc prosimy oceniać tę stronę tą samą miarą.

Computer vision w pakowaniu herbaty: dwa różne zadania

Kto w pakowni herbaty zapyta o system wizyjny, może dostać ofertę na dwa różne systemy. Pierwszy służy do inspekcji: sprawdza torebki lub kartony i odrzuca wadliwe. Drugi to kamera OEE: liczy to, co opuszcza stanowisko, i pozwala odtworzyć postój. Pakownie herbaty często kupują je od różnych dostawców, dlatego warto przygotować dwie osobne specyfikacje.

Szukają Państwo rozwiązania machine vision dla herbaty i znajdują wyłącznie sprzęt do inspekcji? Ten poradnik opisuje stronę liczenia.

Na jednej linii oba systemy pracują obok siebie. Jeśli sygnał odrzutu z wagi kontrolnej lub czytnika kodów trafia do wskaźnika jakości, odrzucony karton jest liczony raz, a nie dwa razy. Gdzie kończy się jedno zadanie, a zaczyna drugie: system wizyjny etykiet i kodów a kamera OEE.

Gdzie kamera pomaga na linii pakowania herbaty, a gdzie nie

W Wielkiej Brytanii prawie całą herbatę pije się z torebek: według FAQ UK Tea and Infusions Association ich udział wynosi 97,5%. To dane z jednego kraju, a FAQ nie podaje daty ani źródła, więc warto sprawdzić własny asortyment. Jeśli wygląda podobnie, większość produkcji, a także większość strat, przechodzi przez pakowarkę torebek.

Te maszyny są szybkie. IMA podaje na stronie produktu, że jej maszyna C2002 do torebek ze sznureczkiem i zawieszką osiąga do 600 torebek na minutę. Przy takim tempie 30-sekundowy postój kosztuje 300 torebek, a 30-sekundowego postoju nikt nie zapisuje.

Dla orientacji w skali: raport Siemens True Cost of Downtime 2024 szacuje godzinę nieplanowanego przestoju w branży FMCG (szybko rotujących dóbr konsumpcyjnych) na 36 000 USD w dużych zakładach produkcyjnych, najmniej spośród czterech badanych sektorów, i podaje, że wartość ta jest stosunkowo stabilna od 2019 roku. Godzina w pakowni herbaty będzie kosztować inaczej, więc warto wycenić własną.

Zmiany mieszanki i pył

Zmiana mieszanki oznacza usunięcie pyłu i resztek poprzedniej mieszanki z zasobnika i dozownika. Herbaty mocno aromatyzowane i zapachowe warto planować na sam koniec, przed pełnym myciem, a czas każdej zmiany porównywać ze standardem.

Kamera niewiele tu wnosi. Własny sygnał pakowarki torebek wyznacza początek postoju i ponowne uruchomienie, a operator wybiera rodzaj zmiany.

Postoje zawieszki, sznureczka i szpuli

Dlaczego zdarzają się postoje zawieszki, sznureczka i szpuli oraz jak je kodować, opisujemy na stronie OEE na liniach pakowania herbaty. Pytanie o kamerę jest węższe.

PLC rejestruje, że maszyna stanęła, czasem z jednym kodem błędu dla kilku przyczyn. Kamera nad stacją zawieszki i sznureczka pozwala otworzyć wideo z tych sekund i zobaczyć, co się zacięło. Przyczynę nadal dodaje operator. Jak zachować tak krótkie postoje w danych, opisuje artykuł o mikroprzestojach.

Kartoniarka i pakowarka zbiorcza

Gdy kartoniarka się zatnie, pakowarka torebek zostaje zablokowana i staje. W dzienniku samej pakowarki może to wyglądać jak jej własny postój. Ten czas należy do kartoniarki, a w papierowym raporcie często trafia na konto niewłaściwego zespołu.

Jeśli da się odczytać PLC kartoniarki, warto to zrobić. Niektóre starsze kartoniarki i pakowarki zbiorcze nie mają dostępnego licznika i właśnie tam opłaca się kamera na wyjściu: liczy kartony lub opakowania zbiorcze, a jej wideo pokazuje, która maszyna stanęła pierwsza. Więcej w artykułach OEE kartoniarki oraz postoje pakowarki zbiorczej na kamerze.

Torebki, kartony i opakowania zbiorcze

Linia herbaty produkuje torebki, sprzedaje kartony i wysyła opakowania zbiorcze, a karton z 80 torebkami to nie karton z 20. Torebki warto liczyć na pakowarce torebek, kartony lub opakowania zbiorcze tam, gdzie liczy się sprzedaż, i przeliczać je dla każdego SKU. Strona jednostki OEE: butelki, opakowania zbiorcze i palety pokazuje, jak zachować porządek w jednostkach.

Puszki prezentowe i zestawy próbek

Puszki prezentowe, zestawy próbek i promocyjne wielopaki zwykle trafiają na końcu na stół, a nie do maszyny. Nic ich nie liczy, więc liczba zestawów na godzinę to zgadywanie.

Przy takim stole kamera opłaca się najbardziej. Już dziś pokazuje dla stołu liczbę sztuk na godzinę na osi czasu zmiany, więc słabsza godzina wychodzi na jaw jeszcze na tej samej zmianie, a osoby przy stole podają przyczynę. Postoje wykrywane przez samą kamerę są na roadmapie. Więcej w artykule OEE na stanowisku pakowania ręcznego. Zakłady, które pakują również kawę, znajdą ten sam schemat w artykule computer vision w produkcji kawy.

Herbata liściasta i saszetki

Gdzie umieścić kamerę przy herbacie liściastej i większych saszetkach na pakowarce VFFS, opisuje artykuł postoje pakowarki VFFS na kamerze.

Zapylone hale

Pył herbaciany osiada na wszystkim w pobliżu zasobnika i dozownika, także na obiektywach, a zakurzony obiektyw rozmywa obraz i może zaburzyć liczenie. Kamery warto trzymać z dala od zasobnika, w obudowie akceptowanej przez dział higieny, czyszczenie obiektywów wpisać na listę porządków zmiany, a każde położenie uzgodnić z działem jakości, zanim ktokolwiek zacznie wiercić. Kąty i oświetlenie dla zapylonej hali opisuje nasz poradnik rozmieszczenie kamer i oświetlenie.

Gdzie montować kamery na linii pakowania herbaty

Przykładowa linia: torebki ze sznureczkiem i zawieszką trafiają do starej kartoniarki, której PLC nikt nie potrafi odczytać, potem do opakowań zbiorczych, a obok stoi stół z zestawami prezentowymi.

Nie każda maszyna z Państwa linii jest na tym schemacie. Pozostałe omawia strona kamera czy czujnik do OEE, maszyna po maszynie.

Kamera, czujnik czy operator: stanowisko po stanowisku

Typowy podział w zakładzie pakowania herbaty. Maszyny się różnią, więc każdą warto sprawdzić osobno.

Na przykładowej linii powyżej daje to trzy kamery, a nie jedną na maszynę: przy starej kartoniarce, przy stole z zestawami prezentowymi i przy stacji zawieszki.

Zapraszamy na demo: prosimy przygotować listę stanowisk i raporty postojów z jednego tygodnia, a przejdziemy przez nie stanowisko po stanowisku.

Infografika (w języku angielskim): PLC tam, gdzie da się go odczytać, kamera przy kartoniarkach, pakowarkach zbiorczych i stołach ręcznych bez sygnału, inspekcja jako osobny system.

Przykład obliczeniowy: odrzuty, które ukrywa licznik pakowarki torebek

Jeśli dobra produkcja jest liczona na pakowarce torebek, to, co odrzuci kartoniarka, nigdy nie trafia do raportu. Oto jedna zmiana z przykładowymi liczbami, które nie opisują żadnego rzeczywistego zakładu.

Pakowarka torebek piramidkowych o prędkości idealnej 120 torebek na minutę dla tego SKU zasila starą kartoniarkę, która pakuje po 15 torebek do kartonu. Nikt nie ma dostępu do PLC kartoniarki, więc kamera liczy kartony na jej wyjściu. Planowany czas produkcji wynosi 450 minut.

Postoje powyżej progu 2 minut zajęły 72 minuty, w większości jedna zmiana mieszanki, więc dostępność wynosi 378 z 450, czyli 84,0%. Przy 120 torebkach na minutę w 378 minut można wyprodukować 45 360 torebek. Pakowarka naliczyła 39 000, więc wydajność wynosi 86,0%.

Kamera naliczyła 2520 kartonów, czyli 37 800 torebek. Pozostałe 1200 torebek kartoniarka odrzuciła z powodu rozdartej siateczki i złej liczby sztuk, więc jakość wynosi 96,9%. OEE = 84,0% × 86,0% × 96,9% = 70,0%, tyle samo co 37 800 dobrych torebek z 54 000 możliwych.

Gdyby liczyć na pakowarce torebek, jakość wyniosłaby 100%, a OEE 72,2%. Te 1200 torebek, czyli 80 kartonów na zmianę, znika z liczb, a razem z nimi pytanie, dlaczego kartoniarka je odrzuca.

Osiem pytań do każdego dostawcy kamer lub OEE dla pakowania herbaty

Warto zadać te same osiem pytań każdemu dostawcy, łącznie z Fabrico, i jako test wykorzystać jedną rzeczywistą zmianę na linii herbaty z ostatniego tygodnia.

Najpierw warto to sprawdzić na jednej linii herbaty, a dopiero potem na reszcie zakładu. Nasz poradnik pilotaż OEE z computer vision pokazuje, jak go przygotować, a artykuł jak dokładne jest liczenie kamerą pokazuje, jak je sprawdzić.

Kamery, prywatność i przedstawiciele pracowników

Przy stole z zestawami prezentowymi kamera skierowana na blat będzie mieć w kadrze dłonie. Przy pakowarce torebek i kartoniarce operatorzy przechodzą przez kadr. Zanim kamera zostanie zamontowana, należy wyjaśnić zespołowi, do czego służy, a w wielu krajach europejskich najpierw włączyć w rozmowy związki zawodowe lub przedstawicieli pracowników.

Każdą kamerę należy kierować na produkt: stację zawieszki, wyjście kartoniarki, powierzchnię pakowania. Raporty warto prowadzić na poziomie linii i zmiany, nigdy pojedynczej osoby. Warto też zapytać każdego dostawcę, także Fabrico, które funkcje maskowania prywatności działają już dziś, a które są dopiero na roadmapie.

Dodatek kamerowy Fabrico liczy produkty, nie ludzi. Resztę omawia nasza lista kontrolna kamery na linii produkcyjnej bez inwigilacji.

Gdzie pasuje Fabrico

Fabrico to chmurowa platforma OEE i lekkiego MES. Na linii pakowania herbaty oznacza to dziś:

• Postoje i liczby sztuk: pobierane z PLC pakowarki torebek, kartoniarki lub pakowarki zbiorczej, z czujnika albo z licznika.
• Przyczyny postojów: wybierane przez operatora przy linii, na tablecie lub telefonie, dzięki czemu postoje zawieszki, sznureczka i szpuli dostają osobne kody.
• OEE i straty: według linii i zmiany, ze stratami przeliczonymi na pieniądze, w przeglądarce, na iOS i Androidzie.
• Dodatek kamerowy, na życzenie: kamery AI liczą kartony, opakowania zbiorcze i zestawy prezentowe tam, gdzie nie zapewni tego żaden sygnał maszyny, a wideo z dowolnego momentu można otworzyć na osi czasu zmiany. W standardowej konfiguracji wideo jest przesyłane strumieniowo w chwili otwarcia i nie jest przechowywane w Fabrico.
• Państwa dane: dostępne przez REST API, webhooki lub eksport do Excela i CSV.

Na roadmapie, jeszcze niedostępne: wykrywanie postojów przez samą kamerę, strefy zacięć rysowane na wideo i podpowiadanie przyczyny postoju przez kamerę.

Poza zakresem Fabrico: inspekcja, dozowanie i kontrola masy torebek. Te zadania pozostają przy systemach inspekcji i pakowarce torebek, a ich odrzuty trafiają do wskaźnika jakości w Fabrico przez sygnał odrzutu lub licznik linii. Planowanie produkcji jest na naszej roadmapie, bez daty wydania. Dziś Fabrico nie tworzy planu ani harmonogramu: pokazuje, co potrafią linie.

Szczegóły produktu: dodatek computer vision do OEE w Fabrico. Dla zakładów spożywczych i FMCG ogólnie: computer vision w produkcji żywności oraz computer vision w produkcji FMCG. Porównują Państwo platformy szerzej? Warto zacząć od naszego poradnika oprogramowanie OEE i sprawdzić nas ośmioma pytaniami powyżej.

Na demo warto przygotować raport postojów z jednej zmiany na linii torebek herbaty. Pokażemy, które z tych liczb Fabrico potrafi uzupełnić, a których nie.

Najczęstsze pytania

Które stanowisko pakowania herbaty powinno dostać pierwszą kamerę?

Stanowisko z najsłabszym liczeniem. Zwykle jest to stół z zestawami prezentowymi, stara kartoniarka albo pakowarka zbiorcza, której PLC nikt nie potrafi odczytać. Pakowarka torebek, której licznikowi Państwo ufają, może poczekać.

Czy kamera może sprawdzać masę torebek herbaty lub brakujące zawieszki?

Nie, kamera OEE do tego nie służy. Masa torebek to zadanie kontroli dozowania i wag kontrolnych, a zawieszki, sznureczki, zgrzewy i kody na kartonach to zadanie kontroli na samej pakowarce torebek lub systemu wizyjnego. Fabrico nie sprzedaje inspekcji, ale liczby odrzutów z tych systemów mogą zasilać składnik jakości w OEE.

Czy computer vision działa w zapylonej hali pakowania herbaty?

Tak, może. Kamerę należy trzymać z dala od zasobnika i dozownika, stosować obudowę akceptowaną przez dział higieny i czyścić obiektyw według harmonogramu. Następnie trzeba to sprawdzić: uruchomić liczenie na najdrobniejszej mieszance i porównać je z liczeniem ręcznym.

Czy linia herbaty powinna liczyć torebki czy kartony?

Jedno i drugie. Torebki należy liczyć na pakowarce torebek dla OEE, ponieważ to ona wyznacza tempo, a kartony lub opakowania zbiorcze tam, gdzie liczy się sprzedaż. Przeliczać trzeba dla każdego SKU, bo karton z 80 torebkami to nie karton z 20. Więcej: OEE na liniach pakowania herbaty.

Ile kamer potrzebuje linia pakowania herbaty?

Po jednej nad każdym stanowiskiem bez użytecznego sygnału albo tam, gdzie chcą Państwo zobaczyć, co je zatrzymuje. Przy pakowarce torebek, z której da się odczytać dane, oznacza to często wyjście kartoniarki lub pakowarki zbiorczej, stację zawieszki i stół z zestawami prezentowymi. Liczbę kamer ustala się po przeglądzie Państwa stanowisk.

Ile kosztuje computer vision na linii pakowania herbaty?

Każdy zakład otrzymuje indywidualną wycenę. Na linii herbaty zależy ona od liczby wyjść i stołów wymagających kamery, pyłoszczelnych obudów w pobliżu zasobnika, sieci doprowadzonej do hali pakowania i szkolenia zespołu. Prosimy wysłać każdemu dostawcy tę samą listę stanowisk, aby oferty były porównywalne.

Chcą Państwo zobaczyć to na linii herbaty podobnej do swojej? Zapraszamy na demo: prosimy przygotować dane z jednej zmiany na linii torebek herbaty.