Podgląd na każdą paczkę - case study firmy Pepperl+Fuchs

Wolumen przesyłek na całym świecie stale rośnie. W 2020 r. wysłano ponad 131 miliardów paczek, a przewiduje się, że liczba ta podwoi się do 2026 r. Oznacza to, że dla intralogistyki wyzwaniem będzie poradzenie sobie z coraz większą liczbą przesyłek. Wiodący dostawca systemów transportowych zwrócił się do firmy Pepperl+Fuchs o znalezienie rozwiązania, które umożliwiłoby mu stałe monitorowanie eksploatacji taśm przenośnikowych. Aby to osiągnąć, firma Pepperl+Fuchs w ścisłej współpracy z klientem opracowała system skanerowy Contour2D. Rozwiązanie to, które jest teraz dostępne dla wszystkich w branży transportu materiałów i intralogistyki, umożliwia monitorowanie systemu przenośników wydajniej niż kiedykolwiek wcześniej.

Aplikacja dostosowana do potrzeb klienta z branży e-commerce, dla którego opracowano system, została zaimplementowana w centrum dystrybucyjnym, gdzie przywożone ciężarówkami ładunki pełne paczek umieszczane są na przenośnikach taśmowych. Nasz partner szukał rozwiązania, które umożliwiłoby sprawdzenie aktualnego stanu eksploatacji taśm przenośnikowych w dowolnym momencie.

Przenośniki taśmowe montowane w firmie z branży e-commerce obsługują dużą liczbę paczek o różnych rozmiarach i z różnymi rodzajami opakowań. Paczki te są nieposortowane, docierają w dużych liczbach, a czasami są układane jedna na drugiej.  Dlatego klient szukał rozwiązania, które zapewniłoby monitorowanie realnego zużycia przenośnika taśmowego. Informacje te są niezbędne do umożliwienia płynnego przepływu przesyłek i zapewnienia, że poszczególne paczki są dystrybuowane w regularnych odstępach czasu.

Zasadniczy problem polega w tym przypadku na tym, że przesyłki transportowane na przenośniku taśmowym rzucają cień na taśmę, przez co ich kontury wydają się większe niż są w rzeczywistości. Aby wyeliminować ten efekt, dostępne na rynku produkty wykorzystują kilka skanerów laserowych, które obserwują taśmę przenośnika z różnych stron. Rozwiązania te są jednak bardzo drogie, zarówno w zakupie, jak i w instalacji. Naszym celem było użycie tylko jednego czujnika LiDAR zamontowanego nad środkiem taśmy przenośnika. Dzięki temu klient korzysta dzięki efektywnemu kosztowo produktowi oraz skróconemu czasowi instalacji i uruchomienia. W przeciwieństwie do innych systemów nie ma tutaj potrzeby skomplikowanej konfiguracji wymaganej przy współpracy ze sobą wielu czujników.

Ale w jaki sposób specjalistom od czujników z firmy Pepperl+Fuchs, udało się opracować system, który kompensuje wpływ rzucanego cienia na taśmę przenośnika za pomocą tylko jednego czujnika? Aby to osiągnąć, kluczowe znaczenie miała wydajność czujnika R2000 2-D LiDAR.  W porównaniu z podobnymi produktami czujnik będący sercem systemu Contour2D ma najwyższą możliwą rozdzielczość kątową 0,042° i wysoką częstotliwość skanowania do 50 Hz. Dzięki temu R2000 może wykrywać kontury opakowań na taśmie przenośnika z maksymalną precyzją.

Jednak sama zaawansowana technologia czujników nie wystarczy, aby zrekompensować wpływ rzucanych cieni na taśmę przenośnika. Opracowaliśmy inteligentny interfejs sterowania, zapraszając w tym celu do współpracy ekspertów od oprogramowania z Espace 6D. Espace 6D, jako część VMT firmy Pepperl+Fuchs, jest centrum aplikacyjnym działającym w obszarach technologii pomiarów 3D, skanerów laserowych i rozwoju oprogramowania. Dla Contour2D opracowano algorytmy specyficzne dla aplikacji, które niezawodnie obliczają wpływ rzucanego cienia na taśmę przenośnika, dzięki czemu możemy dokładnie rejestrować kontury opakowań za pomocą tylko jednego czujnika.

 

Tworzenie oprogramowania dla Contour2D nie polegało tylko na kompensacji efektu cieni. Należało wziąć pod uwagę inne specyficzne wymagania klienta. W opracowanym systemie oprogramowanie przetwarza i interpretuje surowe dane z czujnika, aby uzyskać cztery charakterystyczne wartości: część zajętej taśmy przenośnika, średnią wysokość transportowanych paczek, maksymalną wysokość transportowanych paczek oraz profil wysokości. Oprogramowanie jest zintegrowane z interfejsem sterowania, który został zainstalowany w pobliżu systemu przenośników. Na życzenie klienta wyniki pomiarów przesyłane są bezpośrednio do sterownika PLC poprzez interfejs TCP/IP. Można je jednocześnie wizualizować graficznie w aplikacji Windows.

Innym ważnym wymogiem było to, aby system pracował szybko i był łatwy w uruchomieniu. W związku z tym eksperci z Espace 6D opracowali intuicyjną aplikację Windows, w której czujnik Contour2D można łatwo skonfigurować — od dostosowania zasięgu wykrywania do wyuczenia konturu taśmy przenośnika. Ustawione wartości jesteśmy następnie w stanie przenosić z jednego systemu do drugiego. Jeżeli w jednej hali używanych jest łącznie 150 systemów Contour2D, wystarczy skonfigurować tylko jeden z nich.

 

Wygodne, łatwe w obsłudze oprogramowanie było jednym z powodów, dla których system skanerów firmy Pepperl+Fuchs wygrał w przetargu z innymi porównywalnymi rozwiązaniami. Contour2D wywarł wrażenie na kliencie, ponieważ jest to kompletny system, który łączy technologię czujników do pomiarów z oprogramowaniem do analizy oraz wizualizacji, a jednocześnie jest ekonomiczny i łatwy w instalacji.

Projekt Contour2D zakończył się pełnym sukcesem. Klient poinformował nas, że system czujników doskonale sprawdza się w opisanym zastosowaniu. Obecnie w  centrum dystrybucyjnym omawianej firmy e-commerce na co dzień pracuje około 150 systemów Contour2D.

Opracowanie: Łukasz Walczak, Key Account Manager Material Handling