Lipsa de muncitori calificați, diversitatea produselor și comportamentul consumatorilor care este greu de evaluat – industria cărnii și proteinelor se confruntă cu provocări majore. Prin urmare, este cu atât mai important să proiectăm lanțul de proces în mod eficient și economic, în concordanță cu cerințele speciale pe care produsul le impune asupra igienei și calității.

Digitalizarea și automatizarea proceselor oferă posibile soluții

Tehnologiile inovatoare precum AI, robotica și cloud computing deschid noi oportunități în producția industrială. Naturală, sensibilă și variată ca mărime și formă - produsul din carne necesită îngrijire și precizie deosebită în procesare și producție.

Acolo unde oamenii își ating limitele, soluțiile automate și procesele digitale oferă avantaje, mai ales că lucrătorii calificați sunt greu de găsit. În consecință, subiectele automatizării și digitalizării se află pe agenda IFFA 2022, care va reuni în perioada 14-19 mai 2022 companiile lider din industria internațională a cărnii și proteinelor.

O privire în viitor: fabrica inteligentă

Dezvoltarea în domeniul automatizării și digitalizării are loc foarte rapid. În vârful piramidei inovației se află fabrica inteligentă, unitatea de producție inteligentă care este foarte digitalizată și conectată în rețea și funcționează în mare parte autonom.

Acest lucru este posibil de noile tehnologii care reunesc nu numai oameni, ci și aplicații și obiecte (Internet of Things) și permit mașinilor să analizeze datele, să „învețe” din acestea și să creeze modele de acțiune corespunzătoare (inteligență artificială).

În acest fel, fabrica inteligentă poate face procesele eficiente și rentabile și poate îmbunătăți eficiența generală a fabricii, toate respectând cerințe stricte de calitate și siguranță alimentară. Cu toate acestea, drumul de urmat este lung și majoritatea fabricilor de procesare a cărnii și proteinelor, mari și mici, mai au încă un drum lung de parcurs.

Date de-a lungul lanțului de proces

Pentru a evalua calitatea cărnii și siguranța alimentelor, datele sunt colectate și analizate în timp real de-a lungul întregului lanț de proces. Acest lucru se realizează în primul rând cu ajutorul software-ului, senzorilor și procesării industriale a imaginilor.

Datele colectate pe parcursul procesului pot fi atribuite unor subprocese specifice, un avantaj major pe măsură ce gradul de automatizare crește și procesele individuale devin mai corelate. În cazul unor întreruperi în procesul de producție, relațiile cauză-efect sunt identificate rapid, chiar și fără analize îndelungate.

În acest fel, liniile de proces pot fi menținute în timp ce procesul este încă în desfășurare și timpii de nefuncționare pot fi eliminate sau prevenite. Tehnologiile care fac acest lucru posibil sunt rezumate sub termenul de „inteligență artificială” (AI).

Inteligența artificială reduce riscurile și promite mai multă eficiență, mai multă transparență, mai multă siguranță pentru consumatori și companii, precum și documentare completă și trasabilitate a lanțului de proces, de la origine până la vânzare.

Problema: În industria cărnii, de multe ori diferitele linii de producție nu sunt încă conectate între ele, schimbul de date este întrerupt și nu poate fi folosit pentru optimizarea procesului. În plus, achiziția și schimbul de date sunt complicate de diferite sigilii și clasificări de calitate.

Productie transparenta

Cele mai comune sisteme de gestionare și control al producției în timp real sunt ERP ("Enterprise Resource Planning") și MES ("Manufacturing Execution System"). Funcția lor include planificarea producției, planificarea secvenței, achiziția datelor mașinii și a datelor de producție, controlul întreținerii, managementul calității și controlul comenzilor.

Prin captarea și înregistrarea continuă a datelor de producție, sistemele detectează imediat când anumiți parametri se abat de la normă - și, datorită AI, atribuie imediat cauza de bază a problemei. Producțiile greșite pot fi astfel reduse semnificativ sau evitate cu totul. Întregul proces de producție este afișat vizual, abaterile sunt imediat vizibile.

Totul și sfârșitul: date securizate

Colectarea, stocarea și evaluarea volumelor de date (big data) necesită o infrastructură de rețea de înaltă performanță în cadrul unității de producție. 5G este condiția prealabilă pentru transmiterea datelor în timp real, soluțiile cloud asigură stocarea și disponibilitatea unor cantități mari de date în orice moment și în orice loc.

Informațiile importante precum orele de funcționare, curbele de presiune, mesajele de eroare și starea mașinii sunt stocate în cloud și pot fi vizualizate în orice moment și pe dispozitivele mobile din orice locație. În industria cărnii și proteinelor, securitatea cibernetică este deosebit de importantă, deoarece atacurile hackerilor pot paraliza întregul lanț de aprovizionare.

Datorită accesului ușor și lipsei managementului securității, infractorii pot obține rapid acces la sistemele de producție - cu consecințe fatale, nu numai pentru operațiunile de afaceri, ci și pentru reputația companiei. De aceea, subiectul securității cibernetice ar trebui să fie o chestiune a șefului și trebuie să o facă p prioritate.

O contramăsură inițială poate fi decuplarea rețelelor de producție și administrative. La fel de importantă este și problema protecției datelor: un mediu cloud securizat trebuie să respecte toate protecția datelor și reglementări de securitate în conformitate cu DSGVO[4] (regulament german privind protecția datelor).

Utilizarea roboților în industria alimentară

Utilizarea roboților în industria cărnii și proteinelor nu este încă comparabilă cu cea din industria auto sau în fabricarea de electronice. Cu toate acestea, trecerea de la mașini specializate la roboți industriali este în plină desfășurare.

În companiile cu 250 până la 1000 de angajați, ponderea acestora este deja în jur de 50 la sută, cu o tranziție lină între mașinile convenționale și cele cu robotică integrată. Prin utilizarea roboților industriali, industria cărnii ar putea beneficia de progresul tehnologic condus de industria auto și de inginerie electrică.

Robotul este mai rapid decât lucrul manual deoarece: Nu are nevoie de pauze sau vacanțe și nu cade din cauza bolii. Iar lipsa forței de muncă, în special în mediile de lucru mai puțin atractive, cu sarcini repetitive, continuă să stimuleze dezvoltarea și utilizarea roboților.

Dar mai există rezerve: prea lent, prea consumator de spațiu, nepotrivit pentru medii reci și umede - acestea sunt obiecțiile, cel puțin în abatoare. Dar roboții necesită întreținere redusă, proiectați igienic și echipați cu software adecvat pentru control, simulare, vizualizare, recunoaștere a obiectelor și multe altele.

Acestea sunt condiții ideale pentru contactul cu alimentele, mai ales că versatilitatea lor promite și câștiguri considerabile de productivitate. Roboții pot tăia, împacheta, împacheta, sortează, ridică și plasează. Institutul Tehnologic Danez cercetează celule de lucru robotizate multifuncționale care ar putea înlocui producția pe linie și ar putea revoluționa întregul proces pe termen mediu.

Celula robotizată trebuie să prelucreze părțile de porc în mod independent în diferiți pași, cu ajutorul AI. Acest lucru se face în cât mai multe operații deodată, în loc de operațiuni mici una după alta. Diferite producții pot rula în paralel, permițând un mix puternic de produse fără constrângerile producției pe linie.

Prototipurile inițiale ale celulelor robotizate ar trebui să fie aplicabile până la sfârșitul anului 2022. Astfel, în viitorul apropiat, industria cărnii va vedea și introducerea a ceea ce a fost de multă vreme realitate în alte sectoare industriale: oamenii controlează și conduc, în timp ce roboții preiau controlul. toate sarcinile manuale.

Cerințe ridicate pentru controlul calității

Doar trei procente din roboți sunt vânduți industriei alimentare. Prin urmare, gradul de automatizare este încă scăzut în comparație cu alte industrii și există mult loc de îmbunătățire. În domeniile controlului, inspecției, trasabilității și managementului calității, totuși, cerințele legale sunt atât de înalte încât oamenii nu le mai pot îndeplini în mod fiabil ca autoritate de control în producția industrială.

Acesta este motivul pentru care sistemele automate de inspecție sunt utilizate, de exemplu, pentru a verifica codurile de bare sau produsele pentru obiecte străine. Ele funcționează rapid, precis și fiabil pe termen lung. Sistemele de inspecție variază de la senzori simpli până la sisteme de camere inteligente, adică sisteme de auto-învățare. Aici se îmbină automatizarea și digitizarea. Unul nu funcționează fără celălalt.

Cu patru târguri comerciale pe patru continente în prezent, Messe Frankfurt însoțește creșterea dinamică a industriei alimentare globale. Mai multe informații despre evenimentele din portofoliul „Tehnologii alimentare” la: www.food-technologies.messefrankfurt.com