Inovații în producția de alimente și băuturi
Automatizarea producției de alimente și băuturi ne aduce produsele pe care le consumăm și de care ne bucurăm în fiecare zi. Pentru a rămâne competitivi, satisfăcând în același timp nevoile consumatorilor, care devin din ce în ce mai variate și mai complexe în fiecare zi, industria alimentară adoptă inovații pentru a maximiza eficiența, a îmbunătăți sustenabilitatea și a controla mai bine lanțurile de aprovizionare și trasabilitatea.
Provocări în industria alimentară și a băuturilor
Reglementări: Produsele alimentare fabricate trebuie să respecte norme stricte privind siguranța alimentară și manipularea substanțelor periculoase. Aceste reglementări stabilesc standarde minime pentru calitatea produselor, ambalare, depozitare și transport. Provocarea devine și mai complexă în cazul produselor comercializate în mai multe regiuni cu cerințe de reglementare diferite.
Controlul calității: Un sistem bine planificat de control al calității ajută companiile să respecte reglementările și să gestioneze provocări precum variația materiilor prime. Consumatorii se așteaptă ca produsele alimentare să fie consecvente și disponibile permanent, însă acest lucru este dificil de realizat din cauza sezonalității agriculturii și a variațiilor de calitate între loturi. Eșantionarea riguroasă și inspectarea atentă a acestora contribuie la menținerea uniformității produselor și la reducerea incertitudinilor.
Trasabilitate: Controlul calității contribuie, de asemenea, la asigurarea trasabilității necesare în cazul unor eventuale retrageri de produse. Este esențială înregistrarea detaliată a materialelor utilizate în fiecare lot, precum și a destinațiilor produselor finite, pentru a identifica rapid loturile afectate și a implementa eficient planurile de retragere și recuperare.
Perisabilitate: Materiile prime și produsele finite din industria alimentară au termene de valabilitate care trebuie gestionate cu rigurozitate. O administrare eficientă a stocurilor este esențială pentru a preveni utilizarea materiilor expirate, evitând astfel riscul producerii de alimente nesigure și reducând pierderile comerciale generate de produsele perimate.
Risipă de material: Alterarea este o sursă principală de pierderi de materiale în producția de alimente și băuturi, dar deșeurile apar și în procese precum amestecarea, gătirea, formarea și ambalarea. De asemenea, reziduurile de materiale de pe echipamente pot provoca mirosuri, coroziune și pericole pentru sănătate, așa că producția de alimente și băuturi necesită o curățare bună și frecventă.
Inovații în industria alimentară
Pentru a răspunde cerințelor tot mai ridicate ale consumatorilor, inovațiile din industria alimentară și a băuturilor se bazează pe tehnologiile Industriei 4.0, cu scopul de a crește eficiența operațională și competitivitatea pe piață.
Împachetarea
Robotica și automatizarea sunt tot mai prezente în procesul de ambalare din industria alimentară, devenind din ce în ce mai avansate. Robotica utilizată în împachetare dispune acum de sisteme de vedere artificială avansate, care permit identificarea și manipularea produselor de dimensiuni și orientări variate, asigurând încărcarea corectă în sistemele de ambalare. Acești roboți industriali contribuie la creșterea eficienței procesului, adaptându-se ușor la produse diverse, precum bucăți de carne sau alte alimente și introducându-le în ambalajele corespunzătoare.
Notă: Gama de hardware și accesorii pentru roboți disponibilă prin RS oferă toate componentele necesare pentru dezvoltarea unei soluții robotice complete, adaptate diverselor aplicații industriale. Cu o gamă variată de componente pentru kituri de roboți, roboți de banc programabili autonom și piese de schimb, oferta RS susține personalizarea și inovația, adaptându-se cerințelor specifice fiecărei industrii.
Tehnologii de automatizare
Tehnologiile de automatizare a producției de alimente și băuturi sunt adesea supuse unor temperaturi, presiuni și substanțe chimice de igienizare extreme. Inovațiile în robotica din oțel inoxidabil utilizată în industria alimentară permit acestor mașini să funcționeze mai bine în condițiile specifice industriei și să reziste la o curățare riguroasă.
Ambalajele alimentare sunt dificil de realizat într-un mod sustenabil, deoarece trebuie să îndeplinească simultan cerințe stricte de sterilitate, să fie ușoare, sigilabile și rentabile din punct de vedere economic. Acest lucru a însemnat utilizarea pentru mult timp de materiale plastice de unică folosință, care generează risipă. Consumatorii, investitorii și comercianții cu amănuntul solicită industriei alimentare să își îmbunătățească ambalajele, iar aceasta își intensifică eforturile. Progresele în materie de materiale biodegradabile includ ambalajele alimentare fabricate din alge marine, ciuperci, coji de nucă de cocos, trestie de zahăr și multe altele.
Inovațiile în domeniul ambalajelor inteligente includ materiale care își schimbă culoarea în funcție de temperatura alimentelor, senzori care detectează gazele produselor în descompunere și etichete RFID care transmit istoricul și starea alimentelor către sistemele de management. Toate acestea vă pot ajuta să reduceți risipa prin utilizarea alimentelor înainte ca acestea să se strice. Ambalajele speciale pot, de asemenea, conserva activ alimentele prin reducerea automată a conținutului de oxigen pentru a descuraja creșterea bacteriilor și dezvoltarea microbilor.
Sterilizare
Având în vedere importanța lor imensă, inovațiile în fabricarea alimentelor și băuturilor se extind până la asigurarea unui consum sigur.
Detectarea obiectelor străine: Sistemele avansate de detectare pot identifica metalele sau alți contaminanți străini din alimente.
Detectarea alterării: „Nasurile” electronice bazate pe inteligență artificială pot detecta carnea alterată. Acestea pot ajuta la eliminarea promptă a alimentelor alterate și, de asemenea, la prevenirea risipei alimentelor care au depășit data de expirare imprimată, dar sunt încă sigure.
Integrare IIoT: Senzorii integrați în sistemele fabricilor pot transmite alerte în cazul unor probleme, precum scăderea excesivă a temperaturii în interiorul frigiderului. Integrarea acestora cu aplicațiile permite angajaților să identifice rapid aceste probleme și să le abordeze în stadii incipiente.
Sustenabilitate
Atât consumatorii, cât și investitorii impulsionează tendințele industriei alimentare și a băuturilor către o mai mare sustenabilitate în ceea ce privește deșeurile materiale, ambalajele, consumul de energie și aprovizionarea etică. Tehnologia industriei alimentare urmează acest exemplu, nu doar din motive de reputație, ci și din motive practice, cum ar fi eficiența energetică.
Reciclarea creativă este practicată prin valorificarea utilă a materialelor și subproduselor care, în mod normal, s-ar pierde. Printre exemple se numără:
- Imitații de carne obținute din okara, un produs secundar din tofu și lapte de soia care își păstrează valoarea nutritivă
- Făinuri speciale obținute din boabele reziduale de la fabricarea berii
- Probiotice obținute folosind apă încărcată cu amidon recuperată din procesarea cartofilor
Unele țări au programe de certificare a reciclării creative. Acestea aplică certificări obținute pe etichetele alimentelor, ceea ce încurajează vânzările către consumatorii preocupați de sustenabilitate. Acest lucru, la rândul său, încurajează industria alimentară să continue să utilizeze reciclarea creativă.
Agricultura verticală: Cultivă fructe și legume în interior, în aranjamente verticale și cu mai puțin sol. Acest lucru permite cultivarea mai multor alimente folosind mai puțin teren și o apropiere mai mare de consumator. Această tehnică folosește mai multă energie, iar lista plantelor care pot fi cultivate în acest mod este mică, dar inovațiile din industria alimentară continuă să facă din aceasta o modalitate din ce în ce mai viabilă de a îmbunătăți sustenabilitatea alimentară.
Controlul calității
În domeniul producției de alimente și băuturi, controlul calității este esențial pentru a menține clienții mulțumiți și în siguranță. Printre inovațiile sale se numără:
Lanțul de distribuție: Cunoașterea parcursului ingredientelor și al produselor finite ajută în mod natural la eliminarea problemelor în ceea ce privește calitatea acestora. Progresele în urmărirea articolelor folosind etichete RFID contribuie la reducerea incertitudinii lanțului de aprovizionare.
Machine Vision: Tehnologiile de viziune automată, instrumentația IoT și inteligența artificială pot detecta acum defecte alimentare invizibile ochiului uman. Acest lucru permite detectarea bacteriilor, a umidității și a variațiilor neregulate de temperatură, reducând totodată numărul de produse alimentare expediate cu astfel de defecte.
Automatizare și pregătire: Pe măsură ce industria se bazează tot mai mult pe automatizare și control, devine necesară implementarea unor planuri care să permită adaptarea sistemelor pentru detectarea produselor de calitate redusă. Totodată, este importantă asigurarea instruirii personalului pentru situațiile care impun verificarea manuală a calității produselor obținute prin procese automatizate.
Notă: COMPEC, prin parteneriatul cu RS Components, ajută la acoperirea unei game extinse de soluții de automatizare și control, oferind acces la produse esențiale din domeniul echipamentelor electrice, automatizărilor industriale și cablurilor, fiind incluse toate aspectele automatizării industriale – de la PLC-uri și senzori inteligenți până la tehnologii avansate din sfera Industriei 4.0. Gama vastă de produse sprijină proiectarea și operarea fabricilor inteligente, fiind permanent actualizată și adaptată pentru a include cele mai recente tehnologii emergente, precum robotica și inteligența artificială. Portofoliul cuprinde echipamente de înaltă calitate furnizate de producători de renume internațional, precum Schneider Electric, Siemens, SICK, Omron, Eaton, ABB, Allen Bradley, ifm electronic și RS PRO – o gamă dezvoltată pentru a susține sustenabilitatea și eficiența energetică. Informații suplimentare despre soluțiile de automatizare industrială, inclusiv ghiduri specializate, pot fi consultate pe website-ul oficial: https://ro.rsdelivers.com/.
Controlul proceselor
Sistemele de control al proceselor sunt create pentru a monitoriza și ajusta automat parametrii critici, precum temperatura, cantitățile de ingrediente sau debitul. Platforme precum SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) permit supravegherea în timp real a acestor variabile și facilitarea ajustărilor necesare pentru menținerea calității constante a procesului.
Notă: Gama RS de echipamente de control al proceselor este esențială pentru gestionarea proceselor complexe și a mediilor de automatizare. Pentru a asigura un control automat fiabil al mediilor din fabrici, utilizarea dispozitivelor precise de măsurare și monitorizare este esențială în orice soluție de automatizare. De la tehnologii de control al temperaturii, contoare de panou și temporizatoare, sunt disponibile soluții adaptate pentru diverse aplicații industriale. Prin parteneriatul cu furnizori de renume precum ABB, Omron, Panasonic, Schneider Electric, Eurotherm, West Instruments și RS PRO, RS asigură accesul la o gamă completă de echipamente pentru controlul proceselor.
Control predictiv de calitate: Tehnologia de fabricare a alimentelor și băuturilor bazată pe IoT permite monitorizarea pentru a detecta performanțele slabe. Inteligența artificială poate folosi aceste date colectate pentru a prezice, la rândul său, potențialele probleme ale echipamentelor și problemele de calitate cu mult înainte ca acestea să se producă.
Managementul aprovizionării
Având în vedere deficitul de materiale, schimbarea rapidă a comportamentului consumatorilor și efectele pandemiei, managementul lanțului de aprovizionare reprezintă o provocare continuă în industria alimentară. Inovațiile în software-ul pentru fabricarea alimentelor și a băuturilor valorifică conceptele Industriei 4.0 pentru a înțelege și optimiza mai bine produsele.
Inovațiile în lanțul de aprovizionare în domeniul software-ului de trasabilitate alimentară permit companiilor să:
- Maximizeze utilizarea etichetelor RFID pentru urmărirea materialelor. Comparativ cu codurile de bare, aceste etichete sunt mai durabile, conțin mai multe informații și pot fi scanate cu ușurință la fiecare etapă a transportului unui produs. Acest lucru permite urmărirea fiabilă a expedierilor și reducerea incertitudinii.
- Înregistreze continuu informațiile despre trasabilitatea alimentelor și calitatea acestora folosind tehnologia blockchain.
- Utilizeze inteligența artificială pentru a identifica ineficiențele și potențialul de pierderi.
- Implementeze tehnologie inteligentă de inventar pentru a comanda automat ingredientele atunci când stocurile devin suficient de mici.
Trasabilitate
Software-ul ERP de trasabilitate alimentară poate optimiza gestionarea loturilor prin înregistrarea automată a temperaturii, ingredientelor și timpului de gătire. Aceste sisteme pot fi scalate și ajustate cu ușurință în funcție de dimensiunile loturilor sau de specificațiile produsului.
Tehnologia Blockchain poate contribui mult la software-ul de trasabilitate alimentară, deoarece poate crea o înregistrare digitală continuă a originii unui produs, a datei de fabricație și a trasabilității ingredientelor. Acest lucru oferă acces facil la dovezile că produsele alimentare sunt autentice și respectă reglementările necesare.
Software-ul de trasabilitate alimentară poate adăuga, de asemenea, markeri asemănători amprentelor digitale la aceste pachete de informații. Astfel de soluții pot contribui la combaterea contrafacerii prin identificarea produselor care nu au ajuns la destinația corectă.
Tendințe de urmărit în fabricarea alimentelor și băuturilor
Tendințele din industria alimentară și a băuturilor se dezvoltă și se schimbă rapid, iar tehnologia alimentară și a băuturilor va trebui să țină pasul.
Digital Twins: Ca element esențial al Industriei 4.0, gemenii digitali (digital twins) colectează date de la toate dispozitivele IIoT din unități pentru a reflecta în timp real operațiunile și procesele desfășurate. Această tehnologie permite identificarea ineficiențelor echipamentelor și a problemelor care, în mod obișnuit, ar trece neobservate. Gemenii digitali pot fi utilizați și în etapa de planificare a noilor produse alimentare și băuturi, oferind simulări predictive privind modul în care sistemele existente vor gestiona caracteristicile produsului. Astfel, procesul de optimizare și lansare pe piață poate fi accelerat semnificativ.
Etichetare: Întrucât consumatorii solicită mai multă transparență cu privire la produse, industria alimentară va trebui să asigure etichete adecvate și veridice în consecință, dar și mai important, să stabilească și să mențină măsurile necesare privind lanțul de aprovizionare și trasabilitatea pentru a susține afirmațiile de pe etichete.
Sustenabilitate: Inițiative precum reciclarea creativă, agricultura verticală și ambalajele biodegradabile continuă să câștige teren și vor necesita soluții adecvate de fabricație.
Vizitați website-ul https://ro.rsdelivers.com pentru a vizualiza oferta completă. Tot aici, veți putea constata cum mentenanța și automatizarea vor fi vitale pentru industria alimentară și cea a băuturilor.
Autor: Bogdan Grămescu
Aurocon Compec – https://www.compec.ro
