Um olhar sobre o futuro inteligente do processamento de carne e proteína
A escassez de trabalhadores qualificados, diversidade de produtos e comportamento do consumidor difícil de avaliar - a indústria de carnes e proteínas enfrenta grandes desafios. É ainda mais importante tornar a cadeia de processo eficiente e econômica, de acordo com os requisitos especiais que o produto impõe à higiene e à qualidade. A digitalização e automação dos processos oferecem soluções possíveis. Tecnologias inovadoras como IA, uso de robôs e computação em nuvem abrem novas oportunidades na produção industrial. Natural, sensível e variado em tamanho e formato - o produto cárneo requer cuidados especiais e precisão no processamento e na produção. Onde as pessoas atingem seus limites, soluções automatizadas e processos digitais oferecem vantagens, especialmente porque especialistas qualificados são difíceis de encontrar. Consequentemente, os tópicos de automação e digitalização estão no topo da agenda IFFA 2022, de 14 a 19 de maio de 2022 reúne as principais empresas da indústria internacional de carnes e proteínas.
Um olhar para o futuro: A fábrica inteligente
O desenvolvimento no campo da automação e digitalização está acontecendo muito rapidamente. No topo da pirâmide de inovação está a fábrica inteligente, a instalação de produção inteligente que é altamente digitalizada e conectada em rede e que funciona de forma bastante autônoma. Isso é possibilitado por novas tecnologias que conectam não apenas pessoas, mas também aplicativos e objetos (Internet das Coisas) e permitem que máquinas analisem dados, “aprendam” com eles e criem padrões de comportamento adequados (inteligência artificial). Desta forma, a Fábrica Inteligente pode tornar os processos eficientes e econômicos e melhorar a eficácia geral do equipamento, ao mesmo tempo em que cumpre os rigorosos requisitos de qualidade e segurança alimentar. Há um longo caminho a percorrer, no entanto, e a maioria das empresas de processamento de carne e proteína, grandes e pequenas, ainda tem um longo caminho a percorrer.
dados ao longo da cadeia de processo
Para avaliar a qualidade da carne e a segurança alimentar, os dados são registrados e analisados em tempo real ao longo de toda a cadeia do processo. Isso é feito principalmente com a ajuda de software, sensores e processamento de imagens industriais. Os dados coletados durante o processo podem ser atribuídos a subprocessos específicos, uma grande vantagem com um grau crescente de automação e correlação crescente de processos individuais. Em caso de interrupções no processo de produção, as relações de causa e efeito são identificadas rapidamente, mesmo sem análises demoradas. Desta forma, as linhas de processo são mantidas enquanto o processo ainda está em execução e os tempos de inatividade são eliminados ou evitados. As tecnologias que tornam isso possível são resumidas sob o termo "Inteligência Artificial" (IA). A IA reduz riscos e promete mais eficiência, mais transparência, mais segurança para consumidores e empresas, além de documentação completa e rastreabilidade da cadeia de processos, desde a origem até a venda. O problema: na indústria de carnes, as várias linhas de produção muitas vezes não estão conectadas umas às outras, a troca de dados é interrompida e não pode ser usada para otimização do processo. Além disso, a coleta e o intercâmbio de dados são dificultados por diferentes selos de qualidade e classificações.
Produção transparente
Os sistemas mais comuns para gerenciar e controlar a produção em tempo real são o ERP (“Enterprise Resource Planning”) e o MES (“Manufacturing Execution System”). Sua função inclui planejamento de produção, planejamento de processo, aquisição de dados de máquina e dados de produção, controle de manutenção, gerenciamento de qualidade e controle de pedidos. Ao coletar e registrar continuamente os dados de produção, os sistemas reconhecem imediatamente quando certos parâmetros se desviam da norma - e, graças à IA, eles atribuem imediatamente a causa subjacente ao problema. Desta forma, a produção defeituosa pode ser significativamente reduzida ou evitada. Todo o processo de produção é visualizado, os desvios são imediatamente visíveis.
O principal e o fim de tudo: dados seguros
A coleta, armazenamento e avaliação de volumes de dados (Big Data) requer uma infraestrutura de rede eficiente dentro da instalação de produção. O 5G é o pré-requisito para a transmissão de dados em tempo real, as soluções em nuvem garantem o armazenamento e a disponibilidade de grandes quantidades de dados a qualquer hora e em qualquer lugar. Informações importantes como horas de operação, histórico de impressão, mensagens de erro e status da máquina são armazenadas na nuvem e podem ser visualizadas a qualquer momento e em dispositivos móveis de qualquer local. A segurança cibernética é particularmente importante na indústria de carnes e proteínas, pois os ataques de hackers podem paralisar cadeias de suprimentos inteiras. Graças ao acesso simples e à falta de gerenciamento de segurança, os criminosos podem entrar rapidamente nos sistemas de produção - com consequências fatais, não apenas para as operações comerciais, mas também para a reputação da empresa. A segurança cibernética deve, portanto, ser uma prioridade máxima e deve ser uma prioridade máxima. Uma primeira contramedida pode ser a dissociação das redes de produção e administração. Igualmente importante é a questão da proteção de dados: um ambiente de nuvem seguro deve cumprir todos os regulamentos de proteção e segurança de dados de acordo com o GDPR.
Uso de robôs na indústria alimentícia
O uso de robôs na indústria de carnes e proteínas ainda não é comparável ao da indústria automobilística ou da fabricação de eletrônicos. No entanto, a mudança de máquinas especiais para robôs industriais está em pleno andamento. Nas empresas com 250 a 1000 funcionários, sua participação já é de cerca de 50%, com uma transição suave entre máquinas convencionais e máquinas com tecnologia robótica integrada. Por meio do uso de robôs industriais, a indústria da carne pode se beneficiar dos avanços tecnológicos impulsionados pelas indústrias automotiva e de engenharia elétrica. O robô é mais rápido do que trabalhar à mão, porque: Não precisa de pausas nem férias e não se ausenta por doença. E a falta de trabalhadores, especialmente em ambientes de trabalho pouco atraentes com tarefas repetitivas, continua a impulsionar o desenvolvimento e uso de robôs. Mas ainda há ressalvas: muito lento, muito demorado, inadequado para ambientes frios e úmidos - pelo menos essa é a objeção em matadouros. Os robôs são de baixa manutenção, têm um design higiênico e são equipados com software adequado para controle, simulação, visualização, reconhecimento de objetos e muito mais. Condições ideais para o contato com alimentos, principalmente porque sua versatilidade também promete ganhos significativos de produtividade. Os robôs podem cortar, embalar, embrulhar, classificar, escolher e colocar. O "Instituto Tecnológico Dinamarquês" está pesquisando células de trabalho robóticas multifuncionais que possam substituir a produção em linha e revolucionar todo o processo a médio prazo. A célula do robô processa os lados da carne de porco de forma independente com a ajuda da IA em várias etapas de trabalho. Isso é feito no maior número possível de etapas de trabalho de uma só vez, em vez de pequenas etapas de trabalho, uma após a outra. Diferentes produções podem ser executadas em paralelo, permitindo um forte mix de produtos sem as limitações da produção em linha. Os primeiros protótipos das células robóticas devem estar disponíveis até o final de 2022. Em um futuro próximo, algo que há muito é realidade em outros setores industriais também chegará à indústria da carne: humanos controlam e dirigem, robôs assumem todas as atividades manuais.
Altas exigências de garantia de qualidade
Apenas três por cento dos robôs são vendidos para a indústria alimentícia. Portanto, o grau de automação ainda é baixo em comparação com outras indústrias, há muito espaço para melhorias. Nas áreas de controle, inspeção, rastreabilidade e garantia de qualidade, no entanto, os requisitos legais são tão altos que os humanos, como autoridade de controle na produção industrial, não podem mais atendê-los de maneira confiável. É por isso que os sistemas de inspeção automática são usados, por exemplo, para verificar códigos de barras ou produtos quanto a corpos estranhos. Eles trabalham de forma rápida, precisa e consistentemente confiável. Os sistemas de inspeção variam de sensores simples a sistemas de câmeras inteligentes, ou seja, sistemas de câmera de autoaprendizagem. É aqui que a automação e a digitalização se fundem. Um não funciona sem o outro.
