Il passo successivo nella trasformazione intelligente degli alimenti

Il Giappone ha delineato un progetto per una nuova società super-smart, la Società 5.0. Questa visione promette di trasformare la nostra vita quotidiana sfumando la frontiera tra cyberspazio e spazio fisico, utilizzando l'Internet degli oggetti (IoT), i big data e altre tecnologie intelligenti per risolvere le sfide sociali. Mentre l'industria alimentare ha tardato a passare a Industry 4.0, i produttori possono prepararsi per la Società 5.0 e per le innovazioni future integrando le necessarie tecnologie.

Società 5.0 è il passo successivo nell'evoluzione tecnologica della regione: l'uso di veicoli e droni a guida autonoma per portare beni e servizi alle persone e superare le sfide sociali e ambientali. Prima di abbracciare questo nuovo paradigma, il settore della trasformazione alimentare deve assicurarsi di aver compreso appieno i vantaggi di Industry 4.0 e della tecnologia intelligente.

La robotica, la visione artificiale, i sensori, i droni e i dispositivi connessi possono tutti migliorare la lavorazione degli alimenti in un modo o nell'altro. Oltre a ridurre i costi e la possibilità di errore umano, l'automazione può migliorare l'efficienza, la sicurezza e la qualità. 

Visione artificiale 

Come ogni settore manifatturiero, la sicurezza è fondamentale nella lavorazione degli alimenti e le aziende dipendono dalla conformità della propria linea di produzione con gli standard necessari. Anche i prodotti più difficili da ispezionare devono essere valutati con assoluta affidabilità per prevenire la contaminazione, oltre a uno smistamento e un imballaggio incorretti. I richiami causati da questi problemi possono comportare la perdita di ricavi e danni in termini di fiducia da parte dei clienti.

La tecnologia di visione utilizza videocamere e software associato per controllare automaticamente i prodotti su una linea di produzione ad alta velocità senza richiedere l'intervento umano. Questi sistemi sono in grado di rilevare tutte le incoerenze e ispezionare i prodotti molto più velocemente di qualsiasi altro operatore umano. Oltre a funzionare 24 ore su 24, 7 giorni su 7, molti sistemi di visione artificiale registreranno i dati dalle ispezioni e li archivieranno per consentire al produttore di accedervi e revisionarli. 

Anche i sistemi di rilevamento dei raggi X stanno diventando sempre più popolari, con i produttori che li utilizzano per rilevare contaminanti nei prodotti alimentari. L'integrazione di questa tecnologia fornisce un ulteriore livello di controllo di qualità attraverso la rilevazione di metalli, vetro, arenaria, scisto e altri materiali. Sistemi più avanzati possono anche rilevare contaminanti che contengono elementi di maggior valore quali PVC, PTFE, grumi di sale e ossa. Nel frattempo, i produttori possono utilizzare i raggi X per evidenziare altri difetti del prodotto, che si tratti di prodotti mancanti negli imballaggi, presenza di bolle d'aria o prodotti danneggiati. 

Sensori

L'ascesa dei sistemi connessi è evidente, e McKinsey stima che il numero di dispositivi connessi all'IoT a livello mondiale aumenterà passando a 43 miliardi entro il 2023. I sensori intelligenti sono un esempio chiave, che sfrutta la connettività wireless per esportare i dati e supportare un processo decisionale basato su prove concrete. L'integrazione dei sensori può aiutare i produttori a ottenere una panoramica dettagliata dei loro processi di produzione. Una volta che conoscono il tipo di dati di cui hanno bisogno, i produttori possono selezionare un tipo di sensore adatto per monitorare, analizzare ed elaborare i cambiamenti nel proprio stabilimento e sulla linea di produzione. 

I sensori possono misurare e controllare qualsiasi cosa, dalla temperatura e dalla pressione ai livelli di solidi e liquidi. I sensori di temperatura sono probabilmente i più comuni negli ambienti di lavorazione degli alimenti perché sono ideali per elettrodomestici come i frigoriferi e avvisano i produttori di eventuali anomalie, ad esempio, se un motore elettrico è surriscaldato e rischia tempi di inattività. Nella scelta di un sensore di temperatura, i produttori devono scegliere tra termocoppie, termistori, rilevatori di temperatura dei resistori (RST) e sensori a infrarossi, e la scelta dipende dall'applicazione.

Sono disponibili altre opzioni. Ad esempio, i sensori di pressione misurano la forza per unità applicata al sensore e rilevano elementi come la pressione di un gas o liquido immagazzinato in un contenitore sigillato. Questo tipo di sensore è in grado di rilevare eventuali fluttuazioni o cadute di pressione ed è spesso utilizzato per mantenere l'acqua e i sistemi di riscaldamento. 

Rimodernamento

Sebbene la Società 5.0 sembri quasi utopistica e futuristica, la maggior parte degli stabilimenti di trasformazione alimentare sono più vicini di quanto non si rendano conto. Per i produttori del settore alimentare che non hanno ancora adottato completamente Industry 4.0, il rimodernamento delle apparecchiature esistenti può offrire un forte ritorno sugli investimenti e spianare la strada a una configurazione più intelligente.

Mentre quasi tutti i siti di lavorazione degli alimenti disporranno di apparecchiature esistenti perfettamente funzionanti, come sensori, azionamenti e PLC, con il progredire di questa tecnologia, queste macchine potrebbero dover essere integrate con alternative più recenti, già dotate di capacità connesse. Questa opzione può essere costosa, quindi in un momento in cui le spese sono elevate, esistono soluzioni più semplici ed economicamente convenienti rispetto a rivedere l'intero sistema e iniziare da zero.

I produttori possono invece rimodernare le tecnologie intelligenti, come i sensori intelligenti e i sistemi a raggi X, e le più recenti interfacce uomo-macchina che semplificheranno la transizione alla Società 5.0. Ad esempio, un sensore di temperatura intelligente può essere installato su una varietà di macchine esistenti e i suoi dati in uscita aiutano a determinare il programma di manutenzione predittiva del produttore. Una volta rilevato un guasto, possono ordinare un ricambio da un fornitore di parti affidabile.