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Industry:
Beni di consumo
    Location:
    Chanhassen, Minnesota, Stati Uniti
      Customer Objectives:
      • Migliorare l’utilizzo della manodopera
      • Produrre costantemente prodotti di alta qualità
      • Soddisfare o addirittura superare i requisiti di qualità richiesti dai clienti
      Key Results:
      • 100% dei prodotti ispezionati
      • Tasso di precisione superiore al 99% nel rilevamento dei difetti
      • Mantenuta la promessa del brand dei clienti di una qualità eccezionale
      Cognex Solution:

      I consumatori si aspettano che i prodotti per la cura della persona siano di alta qualità. I produttori di questo genere di prodotti si impegnano a fondo per garantire che la loro produzione sia priva di difetti, quali riempimenti eccessivi o insufficienti ed etichettatura inadeguata. La reputazione del loro marchio dipende da questo. Molti dei principali fabbricanti di prodotti per la cura della persona affidano la produzione e il confezionamento a terzisti. I terzisti devono rispettare i rigorosi standard di qualità stabiliti dai loro clienti. Federal Package, con sede a Chanhassen, in Minnesota (Stati Uniti), è un terzista tra i preferiti da molti marchi famosi. Federal Package è specializzata nello sviluppo e nell’imballaggio di un’ampia gamma di prodotti per la salute, la bellezza e la cura della persona, tra i quali deodoranti, creme solari, balsami per labbra, sieri e un’ampia gamma di lozioni e creme. L’azienda è orgogliosa di fornire prodotti di qualità che supportano l’immagine dei brand dei clienti.

      La carenza di manodopera comporta un rischio in più per la fornitura di prodotti di elevata qualità
      Un recente progetto di Federal Package, che riguardava la produzione di deodoranti per un'azienda di prodotti per la cura della persona, ha contribuito a stimolare l'investimento in ispezioni automatizzate. Nel processo di produzione esistevano due momenti di ispezione che si prestavano bene all'automazione. Il primo era quello del controllo della confezione in plastica del deodorante per verificare l'eventuale presenza di gocce che non solo indicavano un riempimento eccessivo, ma anche una pessima presentazione del prodotto. Il secondo punto per il controllo della qualità è stato individuati nell'ispezione dell'etichetta. Si trattava di verificare la correttezza dell'etichetta e la sua applicazione nella posizione e nell'orientamento appropriati sulla confezione. La linea di produzione che si intendeva utilizzare per questo progetto prevedeva che gli operatori ispezionassero manualmente i prodotti dopo il loro riempimento. Ma per migliorare la produttività e aumentare la qualità, l'ispezione automatizzata di ogni confezione era la soluzione ideale.

      Facilità d'uso e un ottimo servizio clienti sono elementi determinanti nella scelta del partner per la visione artificiale
      Federal Package ha investito in visione artificiale in varie aree della sua attività e ha esperienze sia con Cognex che con altri fornitori di tecnologie di visione artificiale. Il rapporto con Cognex si è consolidato quando hanno voluto reimpiegare un prodotto legacy in un nuovo progetto, iniziando a registrare il prodotto attraverso il sito di assistenza MyCognex e scaricando l'aggiornamento del software per sfruttare alcuni miglioramenti delle funzionalità. Hanno trovato il software più facile da usare rispetto a quelli di altri fornitori di tecnologie di visione artificiale. Dopo la registrazione del sensore sul sito di supporto, Nick Raddatz, Account Engineer di Cognex, si è preoccupato di verificare se l'azienda avesse bisogno di ulteriore assistenza. L'assistenza offerta da Raddatz e la positiva esperienza con il software hanno indotto Federal Package a scegliere Cognex per la successiva necessità di un sistema di visione, che si è presentata con questa nuova applicazione di ispezione di deodoranti.

      “I sistemi di visione basati sull'edge learning di Cognex rendono il nostro meglio ancora migliore.

      ―Jerry Bilse
      Senior Vice President of Operations - Federal Package

      Il sistema basato su Edge Learning ispeziona il 100% dei prodotti con una precisione superiore al 99%.
      Durante le conversazioni con Federal Package, Raddatz ha presentato uno dei più recenti sistemi di visione 2D di Cognex, dotato di tecnologia di Edge Learning integrata nel dispositivo. L'edge learning è un sottoinsieme dell'intelligenza artificiale (IA) in cui l'elaborazione avviene sul dispositivo, o all'"edge" rispetto all'origine dei dati, utilizzando una serie di algoritmi pre-addestrati. Rispetto alle altre soluzioni basate sull’IA, come il deep learning, questa tecnologia è semplice da impostare, richiede meno tempo e meno immagini per l’addestramento. Noah Leuer, ingegnere di produzione di Federal Package, ha ritenuto che questo nuovo sistema di visione potesse fare al caso suo e che il prezzo fosse facilmente giustificabile come investimento in tecnologia di automazione. Secondo Leuer, il sistema di visione basato sull'edge learning che è stato selezionato offriva il maggior numero di opzioni a parità di costo.

      Federal Package ha acquistato sia un sistema a colori, sia un sistema monocromatico. L'azienda utilizzano la versione monocromatica per l'ispezione del gocciolamento e la versione a colori per l'ispezione dell'etichetta, in quanto è in grado di differenziare più efficacemente il contorno dell'etichetta dal corpo del contenitore del deodorante. Leuer è rimasto molto soddisfatto dell'adattabilità della tecnologia basata sull'intelligenza artificiale incorporata nei sistemi di visione.

      Il sistema di ispezione del gocciolamento ha valutato sia la parte anteriore che quella posteriore di ogni confezione di deodorante per individuare eventuali eccessi di prodotto dovuti a un riempimento eccessivo. Le confezioni con segni di deodorante sulla parte esterna venivano rifiutate. A ogni lato poteva essere assegnata una delle seguenti due classificazioni: OK (confezione pulita) e NG (confezione con perdite).

      Secondo Leuer, abbiamo tra i 30 e i 40 diversi design di deodoranti che includono fragranze, colori e nomi diversi, il che significa che ci sono molti colori e nomi diversi associati ai contenitori visibili alla telecamera. Dopo aver provato il sistema, abbiamo capito che la capacità di dell'edge learning del sistema era così intelligente da filtrare i colori e i nomi e concentrarsi sui difetti effettivi del prodotto.

      La linea di ispezione del gocciolamento raggiunge quasi le ottanta unità al minuto, mentre la linea di ispezione delle etichette ne processa intorno alle sessanta unità al minuto. In entrambi i casi, l'automazione consente di aumentare la produttività e di garantire l'ispezione di tutte le unità, cosa che l'ispezione manuale non potrebbe fare. Il loro tasso di accuratezza nel rilevare i difetti è superiore al 99%, il che significa un intervento umano minimo per rimediare alle poche unità difettose che superano l'ispezione.

      Oltre al prezzo interessante del nuovo sistema di visione basato sull'Edge Learning di Cognex, Federal Package è rimasta favorevolmente impressionata dalla facilità di configurazione ed addestramento del sistema. Una volta eseguita l’installazione iniziale sulla linea, i sistemi di visione stati resi operativi sulla linea di produzione nel giro di un'ora. Questa facilità d’uso ha permesso a Leuer di consegnare la configurazione dei sistemi di visione al reparto di manutenzione, il che ha consentito di risparmiare tempo prezioso da dedicare ad altri progetti di automazione. Un altro vantaggio dei nuovi sistemi di visione è stato il tempo risparmiato durante i cambi di prodotto. Secondo Leuer, “lo strumento di classificazione con edge learning ci ha permesso di addestrare rapidamente il sistema con immagini di esempi sia positivi che negativi, semplificando il passaggio a tipi di deodoranti differenti”.

      Il gran numero di tipologie di contenitori con colori ed etichette differenti rendono necessari cambi frequenti. Tuttavia, il sistema di ispezione automatizzato ha gestito questi cambi molto facilmente. Il training del sistema per gestire nuovi prodotti ha richiesto solo da 5 a 10 minuti, il che ha contribuito a massimizzare l’efficienza operativa. Inoltre, Federal Package ha riscontrato che non è stato necessario riqualificare il sistema con la frequenza prevista, risparmiando così tempo e aumentando l'efficienza dell'impianto.

      L'Edge Learning contribuisce al mantenimento della promessa dell'immagine del brand
      La qualità è la massima priorità per Federal Package. Sanno che i loro clienti affidano a loro l'immagine del loro brand e non prendono per nulla alla leggera questa responsabilità. Adottano ogni misura possibile per garantire ai propri clienti servizi e prodotti di qualità superiore. Secondo Leuer, per essere partner nelle attività di packaging di fabbricanti di prodotti per la cura della persona, è un requisito essenziale fornire prodotti di consumo di alta qualità che soddisfino i clienti e preservino il valore del marchio.”.

      I nuovi sistemi di ispezione automatizzata basati sull’edge learning che sono stati implementati hanno migliorato il processo di controllo della qualità. Come ha affermato Jerry Bilse, vicepresidente senior delle operazioni presso Federal Package, “I sistemi di visione basati sull’edge learning di Cognex rendono il nostro meglio ancora migliore”.

      Piani futuri
      Federal Package ha inoltre investito in un sistema di visione basato sull'IA di Cognex, che intende utilizzare per verificare i codici di data e lotto che devono essere stampati sui prodotti per consentire la tracciabilità attraverso la supply chain per la gestione dell'inventario e il controllo dei lotti, come richiesto dai clienti e dalla FDA. Con la continua crescita dell'attività, Federal Package ha in programma di aggiungere altri sistemi di visione Cognex in varie linee per migliorare la qualità del prodotto finale, ovunque sia opportuno.

      Prodotti Cognex presentati

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