Case Studies

Tecnologia de IA e Hiperespectral profunda para qualidade e segurança da carne

O cenário da Indústria Alimentar 
Atualmente, garantir a segurança e qualidade dos alimentos que consumimos é um desafio cada vez mais complexo, que exige novas tecnologias e instrumentos capazes de melhorar radicalmente as inspeções e os controlos de segurança, reduzindo o risco de contaminação alimentar. A produção e o processamento de alimentos tornaram-se progressivamente mais complexos e industrializados para acompanhar o aumento do consumo, muitas vezes em detrimento da qualidade. Com a produção intensiva e rápida, aumenta a probabilidade de que os alimentos entrem em contacto com materiais e corpos estranhos, que, se não forem detetados a tempo, acabam por contaminar os produtos, espalhando-se para a embalagem e, consequentemente, para o prato do consumidor.

Este problema afeta todos os setores alimentares, incluindo a indústria de produção e processamento de carne, cujo consumo tem vindo a crescer de forma consistente ao longo dos anos. Para prevenir o surgimento destes problemas, as empresas alimentares já utilizam sistemas de inspeção, como detetores de metais ou raios-X de energia simples ou dupla. No entanto, estes sistemas nem sempre conseguem intercetar todos os tipos de contaminação, por se limitarem a metais e corpos estranhos ferrosos ou muito densos, falhando na deteção de materiais mais leves, como plásticos, ossos e cartilagens, resíduos orgânicos, madeira, borracha ou fragmentos de vidro.

A revolução da segurança alimentar com a tecnologia Deep Hyperspectral da Xnext 

Para resolver definitivamente o problema da contaminação por corpos estranhos, que ainda afeta a indústria alimentar, a Xnext desenvolveu o XSpectra, uma nova tecnologia baseada em análise de raios-X Hiperespectral profunda, aliada, pela primeira vez na indústria alimentar, a um software de IA baseado em Deep Learning, totalmente desenvolvido in-house. A tecnologia proprietária do XSpectra utiliza uma fonte de raios-X, mas, ao contrário dos sistemas tradicionais de inspeção de raios-X de energia simples ou dupla, o XSpectra realiza uma análise hiperespectral em milissegundos, aproveitando até 1024 níveis de energia dos raios-X, enquanto os concorrentes usam no máximo dois. Isto resulta na maior precisão e repetibilidade na deteção de corpos estranhos, mesmo a altas velocidades de tapetes, impossíveis de detetar pelos sistemas convencionais, independentemente da forma, tamanho e posição na embalagem.

XSpectra para a indústria de processamento de carne 

A Xnext desenvolveu sistemas de inspeção específicos para a indústria da carne, capazes de identificar online não-conformidades devido a contaminações residuais, como ossos e cartilagens. Em particular, o sistema XIS4 TD XL está equipado com um tapete de 600 mm que permite realizar inspeções em várias filas para produtos soltos ou volumosos e, em milissegundos, realiza uma análise hiperespectral comparando a energia absorvida por cada produto inspecionado, decidindo imediatamente se cumpre os padrões de qualidade. Instalado em empresas líderes de carne em Itália e França, é utilizado para inspecionar nuggets de frango e carne a granel pré-processada para detetar resíduos de ossos e cartilagens ou outros corpos estranhos, como plásticos, borrachas, vedantes e metais, que, se não identificados de imediato, podem causar problemas em toda a cadeia de fornecimento.

Graças à sua versatilidade, o sistema XIS4 TD XL pode ser utilizado tanto no início do processo de produção, para uma verificação inicial do material cru e não processado, como após uma fase de processamento inicial ou no final da linha, para um controlo de qualidade dos produtos, evitando contaminação e não-conformidades, ou das embalagens, para excluir ruturas, erros de selagem ou níveis de enchimento incorretos.

Solução avançada de segurança alimentar integrada 

A tecnologia XSpectra também pode ser integrada com outras tecnologias e instrumentos que potenciam ainda mais as capacidades de análise e identificação do sistema de inspeção. O XSpectra pode combinar uma análise de raios-X Hiperespectral profunda com uma análise realizada por um sensor de infravermelhos ou um módulo de inspeção visual composto por um iluminador e uma câmara, aumentando o já elevado desempenho na deteção de mais corpos estranhos ou não-conformidades nos produtos alimentares. O XSpectra é um sistema único capaz de superar as limitações dos sensores individuais atualmente utilizados na indústria alimentar.

Finalmente, o sistema de inspeção XSpectra pode ser equipado com um sistema de rejeição de produtos não conformes, que os expulsa automaticamente da linha principal através de ejetores adaptados às especificações da linha ou do produto. Desta forma, a Xnext oferece às empresas alimentares uma solução automática de controlo de qualidade chave na mão, que verifica minuciosamente a qualidade dos produtos, rejeitando-os e recolhendo-os em recipientes de rejeição específicos.

Integração de IA 

O enorme potencial da análise XSpectra é amplificado pela presença de um software, também totalmente desenvolvido pela Xnext, baseado em Deep Learning, que, graças a redes neurais treinadas num vasto conjunto de produtos, é capaz de aprender automaticamente a variabilidade dos produtos, trabalhando em paralelo com a aquisição de imagens. Como qualquer software baseado em Inteligência Artificial, melhora o seu desempenho ao longo do tempo com base nos dados adquiridos durante o funcionamento. À medida que analisa os dados dos espectros de absorção do produto inspecionado, aprende a reconhecer o produto e a distinguir entre produtos conformes e não conformes, reduzindo cada vez mais a taxa de rejeições falsas e falsos positivos, em direção a um processo de produção alimentar sem defeitos.

Além disso, os sistemas de inspeção XSpectra suportam a fabricação avançada, refletindo os paradigmas do conceito moderno de Indústria 4.0, sendo dispositivos que aproveitam a tecnologia IoT (Internet das Coisas). Os sistemas de inspeção da Xnext estão sempre conectados à rede e podem ser monitorizados e analisados remotamente, oferecendo a possibilidade de ação corretiva imediata e, sobretudo, de atualizações de software com vista à melhoria contínua do desempenho. O XSpectra também pode interagir com diferentes áreas da linha de produção, como o controlo de qualidade, gestão de processos, operações e análise, permitindo uma gestão inteligente de cada etapa do processo, transformando a linha de produção numa Fábrica Inteligente. Os fabricantes podem obter uma vantagem competitiva ao utilizar a monitorização da linha de produção para permitir uma manutenção proativa do equipamento quando os sensores detetam uma falha iminente. Os sensores conseguem medir quando a produção está comprometida.

IP69K 

Fácil de implementar e operar, o sistema XIS4 TD XL foi projetado tendo em consideração os aspetos de higiene e manutenção, devido à natureza dos produtos inspecionados, como carne solta ou não processada. 

Os tapetes transportadores e as partes internas da máquina são de fácil acesso, permitindo aos operadores limpá-las de forma rápida e simples, até mesmo em áreas de difícil acesso. Além disso, o sistema de inspeção pode ser fornecido numa versão IP69K, resistente a operações de limpeza com jatos de água de alta pressão ou vapor durante vários minutos. Graças a esta solução, as empresas alimentares podem cumprir os níveis de higiene exigidos sem problemas, continuando a trabalhar os seus produtos sem risco de contaminação ou paragens de linha.

O uso disruptivo da análise de raios-X hiperespectral introduzido pela Xnext com o XSpectra será considerado um momento revolucionário na segurança alimentar, trazendo benefícios tangíveis para as empresas e para toda a cadeia de fornecimento, garantindo alimentos seguros e de qualidade, melhorando a saúde dos consumidores e eliminando desperdícios de recursos de produção.

A Albipack, especialista em soluções de embalamento, é a empresa representante oficial da Xnext em Portugal. Se está interessado em saber mais sobre o Xspectra e como ele pode beneficiar a sua empresa, não hesite em entrar em contato connosco para uma consulta personalizada. Juntos, podemos explorar como o Xspectra pode impulsionar a qualidade, a eficiência e o sucesso de seus processos de produção.