Digital Transformation in the Packaging Industry: The Promise of Machine Vision

La visió artificial ha emergit com una tecnologia crítica en la indústria alimentària en un moment en què els consumidors exigeixen cada vegada més productes de qualitat i segurs. En un panorama comercial altament competitiu, les empreses han reconegut que la utilització de la visió artificial no només és una resposta necessària a aquesta demanda creixent, sinó que també representa una oportunitat per a millorar diversos aspectes del seu negoci.

A través de la visió artificial, les empreses poden garantir una inspecció i control de qualitat inigualables. Aquesta tecnologia ofereix la capacitat d’analitzar cada detall visual dels productes, detectant fins i tot les més petites imperfeccions que poden passar desapercebudes a simple vista. Això no només assegura la consistència en la qualitat dels productes finals, sinó que també permet eliminar possibles contaminants o defectes abans que arribin al mercat, protegint així la reputació de la marca i la seguretat dels consumidors.

A més, la visió artificial aporta una eficiència i precisió que va més enllà de les capacitats humanes. Gràcies a algorismes avançats i sistemes d’aprenentatge automàtic, les càmeres de visió artificial poden processar grans quantitats de dades en temps real, identificant i classificant productes amb una velocitat i fiabilitat excepcionals. Això redueix els temps d’inspecció, augmenta la productivitat i permet a les empreses respondre més ràpidament als canvis en la demanda del mercat.

ÀMBITS D’APLICACIÓ

La visió artificial s’ha convertit en una peça clau que s’incorpora a tota la cadena de producció de la indústria alimentària, des de la selecció i processament de matèries primeres fins al control de qualitat del producte final, abraçant fins i tot les etapes intermèdies del procés de fabricació. La seva integració s’ha convertit en una pràctica estàndard en moltes instal.lacions de processament, ja que ofereix beneficis tangibles en termes de millora de la qualitat, eficiència operativa i seguretat alimentària.

En les primeres etapes de la cadena de producció, la visió artificial és utilitzada per a l’anàlisi i la selecció precisa de matèries primeres. A través de sistemes d’inspecció automàtica, les càmeres de visió artificial poden identificar i classificar les matèries primeres basant-se en criteris de qualitat i uniformitat, assegurant que només els millors productes siguin utilitzats en el procés de fabricació. Aquesta capacitat de triar selectivament les matèries primeres millora directament la consistència i la qualitat del producte final.

A mesura que els productes passen per les diverses etapes de processament, la visió artificial continua jugant un paper crític en la garantia de la qualitat i la seguretat dels aliments. Mitjançant sistemes d’inspecció en línia, les càmeres de visió artificial supervisen de prop el procés de fabricació, identificant i eliminant qualsevol anomalia o defecte que pugui sorgir. Aquesta capacitat d’intervenir de manera proactiva en temps real permet als operadors corregir els problemes immediatament, minimitzant així el risc de productes no conformes i garantint el compliment de les normatives de seguretat alimentària.

Més enllà de la producció en si mateixa, la visió artificial també ha estès la seva influència a l’àmbit de l’envasament i l’etiquetatge dels productes. Mitjançant sistemes d’inspecció visual, les càmeres de visió artificial poden verificar la precisió i la integritat de l’envasament, assegurant que els productes estiguin emmagatzemats i etiquetats adequadament abans d’arribar al mercat. Aquesta funcionalitat no només millora la presentació del producte, sinó que també garanteix la conformitat amb les regulacions i requisits legals relacionats amb l’envasament i l’etiquetatge dels aliments.

APLICACIONS

begudes-opsis
CLASSIFICACIÓ

Unes de les aplicacions més habituals dins la indústria alimentària és la classificació dels productes. En aquest sentit es busca no només descartar els productes que no tenen una qualitat suficient o tenen algun defecte concret, sinó també classificar els productes en diferents categories.

En una industria tan competitiva com la de l’alimentació es poden aconseguir valors de mercat molt diferent depenent de la categoria del producte ofert. En aquest sentit, ser capaços de classificar automàticament els productes en diferents categories permet treure el màxim rendiment de cadascun dels productes.

Un dels camps d’aplicació més habituals on s’aplica la classificació dels productes en categories el trobem dins l’àmbit del producte fresc, com són les fruites, on es combina la visió tradicional, que seria equivalent al que es pot veure amb l’ull humà, amb altres tecnologies com les càmeres hiperespectrals, que permeten veure aspectes com la quantitat de sucre del producte o defectes que no són apreciables a ull nuu.

La classificació no es restringeix a aquest tipus de producte, sinó que també s’aplica dins la indústria càrnica per separar automàticament la carn segons la part de l’animal, o en camps tant especialitzats com la classificació dels diferents tipus de tonyina.

En aquest cas, al tractar-se de productes ultracongelats on visualment no s’aprecien les diferents característiques de cada tonyina s’utilitzen escàners 3D per obtenir la forma de cadascuna de les tonyines i mitjançant eines d’intel.ligència artificial classificar-les segons la seva classe només en base a la forma que tenen.

La classificació no es limita només als productes alimentaris en si, sinó també a tots el que l’envolta. Un exemple d’això el trobem en la classificació de taps de suro per ampolles de vi o cava. Mitjançant una combinació de visió 3D i color és possible classificar els taps produïts en diferents categories per tal d’obtenir el màxim valor possible del producte en cada cas.

CONTROL DE QUALITAT

Una altra de les aplicacions més utilitzades és el control de qualitat, ja sigui de les matèries primeres utilitzades, durant el processat, si és que el producte en requereix, com del producte final.

En aquest sentit, a l’igual que en la classificació dels productes es poden utilitzar diferents tecnologies depenent de les necessitats. La més habitual és l’ús d’imatges en l’espectre visible, el que s’assimilaria al que els humans veiem amb els nostres ulls. Amb aquesta tecnologia es poden detectar productes defectuosos que també són visibles per l’ull humà. Aquestes aplicacions estan habitualment destinades a substituir tasques que habitualment realitza un operari, les quals són tasques tedioses (8 hores mirant passar productes) i que acaben portant a molts errors (sobretot degut al cansament de l’operari).

Però mitjançant la visió artificial també es poden veure defectes que no són visibles per l’ull humà. En aquest sentit, últimament destaca l’aparició de les càmeres hiperespectrals, que permeten veure tot un rang de longituds d’ona fora de l’abast dels nostres ulls. Una aplicació pràctica on s’utilitza aquest tipus de càmera és en el sector càrnic. Gràcies a aquesta tecnologia per una banda es poden veure cossos estranys en la pròpia carn, que visualment poden no ser distingibles al ser del mateix color que la carn, però que tenen respostes diferents a altres longituds d’ona fora de l’espectre visible. Així mateix, també permet detectar carn en mal estat. Anant un punt més enllà en la detecció de cossos estranys trobaríem tecnologies com els raigs X, que ja permeten detectar cossos fins i tot dins del propi objecte.

Un altre aspecte a tenir en compte en quan al control de qualitat és la mida i forma dels productes. En aquest sentit, gràcies a l’ús d’escàners 3D (perfilòmetres, ToF, etc.) es pot fer un control de les mides del producte per assegurar que compleix amb els estàndards requerits. Un exemple pràctic el podem trobar en la indústria de la xocolata, on mitjançant perfilòmetres 3D es pot detectar, entre altres coses, que els motlles de xocolata siguin perfectament omplerts o que no hi hagi bombolles/defectes a les tauletes.

PROCESSAMENT DEL PRODUCTE

L’aplicació de la visió artificial a la industria alimentària no es cenyeix al seu ús en la inspecció, sinó que també pot ajudar en gran mesura a aconseguir tenir un producte de més qualitat. Un exemple clar el podem trobar en la incorporació de visió artificial a les màquines per filetejar carn, peix o embotit. Gràcies a l’ús de múltiples escàners 3D perfectament calibrats entre ells que cobreixen els 360 graus es pot obtenir el volum amb alta precisió del producte a filetejar. A partir d’aquí, mitjançant un processat específic es pot calcular la longitud exacta de cada tall per assegurar que totes les peces o tots els paquets siguin del mateix pes sense marge d’error.

EMPAQUETAT

Finalment, però no menys important, a banda dels productes en si la visió artificial també pot ser de gran ajuda en l’envasat i/o empaquetat dels productes. Per una banda garantint la qualitat de l’envasat. De nou utilitzant tecnologies com les càmeres hiperespectrals o càmeres tèrmiques es pot garantir que productes delicats, com pot ser l’embotit, han quedat ben segellats, ja que en cas contrari el producte podria sortir amb la màxima qualitat, però arribar en males condicions al client final.

Per altra banda, la visió també pot ajudar a l’envasat del producte. Un exemple el trobem en els robots empaquetadors, on gràcies a l’ajuda de la visió aquests poden saber quin és el tipus de producte que arriba, en quina orientació, posició, etc.

faq's

Què és la visió artificial i com s'aplica a la indústria alimentària?

La visió artificial és una tecnologia que utilitza càmeres i algoritmes per analitzar i processar imatges amb l’objectiu de detectar, classificar i interpretar objectes o patrons visuals. A la indústria alimentària, s’aplica des de la selecció de matèries primeres fins al control de qualitat del producte final, incloent la classificació de productes, el control de qualitat i l’envasament.

Quins són els avantatges de la visió artificial en la indústria alimentària?

Els avantatges inclouen una inspecció i control de qualitat minuciosos, millora de l’eficiència operativa, detecció precisa de contaminants i defectes, millora de la consistència en la qualitat dels productes finals i conformitat amb les normatives de seguretat alimentària.

Quins tipus de productes són classificats utilitzant la visió artificial?

La visió artificial es pot utilitzar per classificar una àmplia gamma de productes alimentaris, incloent fruites, verdures, carn, peix, embotits i productes ultracongelats com la tonyina. També s’aplica en altres àmbits com ara la classificació de taps de suro per ampolles de vi o cava.

Com ajuda la visió artificial en el control de qualitat dels productes alimentaris?

La visió artificial permet la detecció de defectes visibles i invisibles a ull nu, com contaminants estranys, mal estat del producte o problemes d’envasament.

Utilitza tecnologies com imatges hiperespectrals o raigs X per a una inspecció més exhaustiva.

Com s'utilitza la visió artificial en el processament del producte en la indústria alimentària?

La visió artificial s’utilitza en el processament del producte per optimitzar operacions com el tall de carn, peix o embotits. Mitjançant escàners 3D, s’obté el volum precís del producte per calcular la longitud exacta de cada tall, assegurant uniformitat i qualitat.

Quina és la importància de la visió artificial en l'envasament dels productes alimentaris?

La visió artificial garanteix la qualitat de l’envasament, assegurant que els productes estiguin ben segellats per mantenir la frescor i la seguretat dels aliments. També ajuda en l’envasat automàtic mitjançant robots que utilitzen visió per identificar tipus de productes, orientació i posició.

Quines tecnologies s'utilitzen en la visió artificial per a la indústria alimentària?

S’utilitzen diverses tecnologies com càmeres hiperespectrals, càmeres tèrmiques, imatges en l’espectre visible i escàners 3D. Això permet una inspecció detallada i una detecció precisa de contaminants, defectes i característiques dels productes.

Quins beneficis aporta la visió artificial a la cadena de producció alimentària?

La visió artificial millora la qualitat dels productes, augmenta la productivitat, minimitza els errors humans, garanteix la seguretat dels aliments i ajuda a complir amb les normatives de seguretat alimentària.

Com contribueix la visió artificial a la innovació en la indústria alimentària?

La visió artificial permet una millor comprensió dels patrons del consumidor, ajudant a desenvolupar nous productes adaptats a les necessitats del mercat. També possibilita l’optimització de processos i la millora contínua de la qualitat dels aliments.

Quins sectors de la indústria alimentària poden beneficiar-se més de la visió artificial?

Els sectors de la indústria alimentària que processen productes frescos, càrnics, peixos i ultracongelats, així com els que requereixen un control de qualitat rigorós i un envasament precís, poden beneficiar-se significativament de la visió artificial.