I consumatori si aspettano che i prodotti per la cura della persona siano di alta qualità. Le aziende che realizzano prodotti di questo tipo fanno grande attenzione a evitare difetti, tra cui sovrariempimenti, sottoriempimenti ed errori di etichettatura. 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 uno dei terzisti 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, burrocacao, sieri e un’ampia gamma di lozioni e creme. Sono orgogliosi di offrire un prodotto di qualità che valorizza l’immagine del brand dei clienti.
La carenza di manodopera in fabbrica introduce rischi aggiuntivi per la qualità dei prodotti
Un recente progetto di Federal Package, che riguardava la produzione di deodoranti per un'azienda specializzata in articoli per la cura della persona, ha contribuito a stimolare l'investimento in ispezioni automatizzate. In particolare, due momenti della procedura produttiva si prestavano bene all’automazione. Uno riguardava il controllo del packaging in plastica dei deodoranti, per verificare la presenza di sgocciolamenti che non solo indicavano un riempimento eccessivo, ma compromettevano anche la presentazione del prodotto. Il secondo punto per il controllo della qualità è stato individuato nell'ispezione dell'etichetta. L’obiettivo era verificare la correttezza dell'etichetta e la sua applicazione, con particolare attenzione alla posizione e all'orientamento 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 aumentare la produttività e la qualità, l'ispezione automatizzata di ogni confezione era la soluzione ideale.
Facilità d’uso e qualità dell’assistenza clienti sono decisive nella scelta del partner per la visione artificiale
Federal Package ha investito nella visione artificiale in varie aree della sua attività, collaborando sia con Cognex che con altri fornitori di tecnologie di visione artificiale. Il rapporto con Cognex si è consolidato quando l’azienda ha voluto riutilizzare un prodotto legacy in un nuovo progetto: la procedura è iniziata con la registrazione del prodotto sul portale MyCognex e il download dell’aggiornamento software per sfruttare le nuove funzionalità disponibili. L’azienda ha 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 clienti garantita da Raddatz e l’ottima esperienza d’uso del software hanno spinto Federal Package a scegliere di nuovo Cognex quando si è presentata l’esigenza di un sistema di visione per la nuova applicazione per l’ispezione dei deodoranti.
Il sistema basato sull'edge learning ispeziona il 100% dei prodotti con una precisione superiore al 99%
Durante le sue conversazioni con Federal Package, Raddatz ha introdotto uno dei più recenti sistemi di visione 2D di Cognex dotato di tecnologia di edge learning integrata nel dispositivo. L’edge learning è una branca dell’intelligenza artificiale (AI) in cui l’elaborazione avviene direttamente sul dispositivo, cioè “all’edge”, vicino alla fonte dei dati, utilizzando un set 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: “Tra le alternative, il sistema di visione con edge learning ci garantiva più funzionalità a parità di costo”.
Federal Package ha acquistato sia un sistema a colori, sia uno monocromatico. L'azienda utilizza la versione monocromatica per l'ispezione del gocciolamento e la versione a colori per l'ispezione dell'etichetta, poiché quest’ultima è in grado di distinguere con maggiore precisione il contorno dell'etichetta dal corpo del contenitore del deodorante. Leuer è rimasto molto soddisfatto dell'adattabilità della tecnologia basata sull'intelligenza artificiale presente 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 irregolare. 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 30 e 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. “Dopo aver testato il sistema, abbiamo scoperto che le sue funzionalità di edge learning erano abbastanza intelligenti da filtrare colori e nomi e concentrarsi sui difetti reali 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 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 tasso di accuratezza nel rilevare i difetti è superiore al 99%, il che significa che l’intervento umano necessario è minimo per rimediare alle poche unità difettose, non rilevate dall'ispezione automatica.
Oltre al prezzo competitivo del nuovo sistema di visione Cognex basato su edge learning, Federal Package è rimasta colpita dalla semplicità di configurazione e addestramento. Una volta eseguita l’installazione iniziale sulla linea, i sistemi di visione erano già operativi nel giro di un'ora. Questa semplicità d’uso ha permesso a Leuer di delegare la configurazione dei sistemi di visione al reparto manutenzione dell’azienda, liberando tempo prezioso da dedicare ad altri progetti di automazione. Un altro vantaggio dei nuovi sistemi di visione è stato il risparmio di tempo durante i cambi di prodotto. Secondo Leuer, “Lo strumento di classificazione basato su edge learning ci ha permesso di addestrare rapidamente il sistema con immagini di esempi sia positivi che negativi, semplificando il passaggio a diversi tipi di prodotti deodoranti”.
Il gran numero di tipologie di contenitori con colori ed etichette differenti impongono 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, contribuendo a massimizzare l’efficienza operativa. Inoltre, Federal Package ha riscontrato di non dover riaddestrare il sistema così spesso come previsto, risparmiando tempo e aumentando l’efficienza della linea.
Con l’edge learning si rafforza l’impegno del marchio verso l’eccellenza
La qualità è la priorità numero uno per Federal Package. Sanno che i clienti affidano loro l’immagine del brand e non prendono alla leggera questa responsabilità. Adottano ogni misura possibile per garantire ai propri clienti servizi e prodotti di qualità superiore. Leuer afferma: “Nel ruolo di partner per il confezionamento di prodotti per la cura della persona, siamo tenuti a garantire una qualità elevata, realizzando prodotti che entusiasmino 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 dichiarato Jerry Bilse, Senior Vice President of Operations di Federal Package, “I sistemi di visione basati sull'edge learning di Cognex hanno migliorato ulteriormente un prodotto già eccellente.”
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 così da 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.