Aplicações da Inspeção por Visão por Computador na Indústria Alimentar e das Bebidas

A aplicação da inspeção por visão por computador na indústria alimentar e de bebidas concentra-se principalmente na melhoria da eficiência da inspeção, na garantia da qualidade do produto e na redução dos custos de produção. Ao substituir a inspeção manual tradicional por tecnologia automatizada, resolve os desafios das elevadas exigências de qualidade visual, dos elevados custos de mão-de-obra e da dificuldade de atingir "zero defeitos" na produção em grande escala. De seguida, apresentamos cenários de aplicação específicos e as suas vantagens:

I. Principais Cenários de Aplicação

Inspeção de embalagens de alimentos em caixas

Conteúdo da inspeção: Danos na embalagem, etiquetas em falta, impressão incorreta ou em falta da data de produção/validade.

Implementação técnica: as câmaras de alta definição captam imagens da superfície da embalagem e os algoritmos analisam a integridade das margens, a clareza do texto e a precisão posicional.

Vantagens: Impede a deterioração dos alimentos devido a embalagens danificadas e evita riscos de não conformidade causados ​​pela falta de rótulos.

Inspeção transparente do nível de líquido e da tampa da garrafa de bebida.

Deteção do nível de líquido: A tecnologia de comparação a laser ou de imagem mede a altura do líquido na garrafa para garantir que o volume de enchimento cumpre as normas (por exemplo, erro de ±1 mm).

Deteção de tampas de garrafa: Identifica tampas de garrafa em falta, tortas, danificadas ou com uma selagem inadequada e remove os produtos defeituosos.

Estudo de caso: Após a adoção da visão computacional, uma cervejeira reduziu a sua taxa de níveis de líquidos não conformes de 3% para 0,2%, e os problemas de vedação das tampas das garrafas diminuíram 90%.

Inspeção do aspeto de alimentos e bebidas enlatadas

Conteúdo da inspeção: Integridade da aba de abertura, qualidade de impressão da data de produção/número de série, amolgadelas ou deformações na lata.

Desafios técnicos: Requer o manuseamento de superfícies metálicas refletoras; o contraste é melhorado através de filtros de luz polarizada ou imagens infravermelhas.

Resultados: Uma fábrica de conservas conseguiu uma taxa de precisão de 99,9% na deteção de selos de abertura em falta, evitando dificuldades aos consumidores na abertura das latas.

Inspeção de componentes auxiliares em embalagens de cartão para bebidas

Itens de inspeção: verificar se o canudo está preso, se a abertura está danificada e a posição da fita de vedação.

Aplicação inovadora: Combinada com tecnologia de visão 3D para detetar a curvatura da palhinha, garantindo o funcionamento adequado.

Contagem geral de embalagens e verificação de caixas

Função: Conta o número de produtos engarrafados/embalados e verifica se a embalagem está completa (por exemplo, se falta alguma garrafa numa embalagem com 12 unidades).

Vantagens: Substitui a contagem manual, aumentando a velocidade em mais de 5 vezes, com uma taxa de erro inferior a 0,01%.

II. Vantagens tecnológicas em comparação com a inspeção manual tradicional

Eficiência e custo:

O trabalho que exige centenas de pessoas para inspeção manual pode ser substituído por um único sistema de visão computacional, poupando mais de um milhão de yuans em custos de mão-de-obra por ano numa única linha de produção.

A velocidade de deteção atinge centenas de itens por minuto, 3 a 5 vezes mais rápida do que a inspeção manual.

Garantia da Qualidade:

A inspeção manual está sujeita a falhas de deteção devido à fadiga e às diferenças individuais (por exemplo, taxa de erro até 5% no reconhecimento de datas com caracteres pequenos). A visão por computador pode alcançar uma deteção estável 24 horas por dia com uma taxa de erro inferior a 0,1%.

Garante a rastreabilidade dos dados, registando imagens de deteção e resultados para cada lote, atendendo às normas de segurança alimentar.

Flexibilidade:

Os parâmetros de deteção (como diferentes tamanhos de embalagem e posições de caracteres) podem ser ajustados rapidamente para se adaptarem à troca de linhas de produção com múltiplos produtos.

III. Fatores Impulsionadores da Indústria

1. Aumento das exigências dos consumidores: As crescentes exigências dos consumidores em relação à segurança alimentar e à estética das embalagens estão a obrigar as empresas a melhorar os seus padrões de inspecção de qualidade.

2. Tendência de Automação: A taxa de automação na indústria alimentar e de bebidas ultrapassa os 70%, e a visão por computador tornou-se uma componente essencial das "fábricas não tripuladas".

3.º Pressão para o cumprimento das políticas: Por exemplo, a "Lei de Segurança Alimentar" exige informações completas e rastreáveis ​​sobre as embalagens, e a visão computacional fornece provas digitais de inspeção de qualidade.

IV. Casos típicos de empresas

As aplicações da Jinan Maotong Inspection Equipment Co., Ltd. na indústria alimentar e de bebidas incluem:

• Personalização de uma linha de inspeção de embalagens para uma empresa de lacticínios, permitindo a deteção simultânea de 12 defeitos, tais como desalinhamento de rótulos e falhas de selagem em embalagens de leite em caixas.

• Desenvolvimento de um sistema de deteção de nível de líquidos para sumo engarrafado transparente, utilizando algoritmos de IA para se adaptar às diferenças de transmitância de líquidos de cores diferentes (como sumo de laranja e sumo de maçã).

• Implementação de um sistema de visão de alta velocidade numa linha de produção de latas de bebidas, detetando 1200 latas por minuto com uma taxa de reconhecimento de defeitos na lingueta de abertura de 99,99%.

V. Direções para o Desenvolvimento Futuro

1. Integração de Deep Learning: Melhoria das capacidades de reconhecimento de defeitos complexos (como rugas na embalagem e contaminação de tintas) através de redes neuronais convolucionais (CNN).

2. Detecção multimodal: Integração de tecnologias de luz visível, infravermelho e raios X para detecção de objectos estranhos internos em embalagens.

3. Integração com a Internet Industrial: Envio de dados de deteção para a nuvem em tempo real para otimizar os parâmetros de produção (como o ajuste da pressão da máquina de enchimento).

A inspeção por visão computacional tornou-se uma ferramenta essencial para o desenvolvimento de alta qualidade na indústria alimentar e de bebidas, ajudando as empresas a satisfazer as rigorosas exigências do mercado e as normas regulamentares através de capacidades de inspeção de qualidade precisas, eficientes e fiáveis.