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Sistema de picking e controlo de qualidade espectral de peixe fresco de última geração

Logomark22/10/2021
O projeto Pick-a-Future, cofinanciado pelo EIT Manufacturing, é um projeto desafiador que está a ser desenvolvido por um consórcio internacional, com o objetivo de garantir o reforço do controlo alimentar e da qualidade do peixe fresco.
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Figura 1. Projeto Pick-a-Future em desenvolvimento.

Atualmente, a qualidade dos produtos alimentares frescos é uma exigência e um imperativo para o sucesso de vendas ao consumidor final, que, com uma grande quantidade de meios de informação ao seu dispor, está cada vez mais informado.

Esta condição aplica-se, em particular, ao setor alimentar. No caso do peixe fresco, devido às suas caraterísticas de irregularidade e de difícil manipulação, existem desafios adicionais relacionados com a realização de uma inspeção criteriosa sobre a qualidade do mesmo. Face a esta realidade, a inserção da robótica e da visão artificial torna-se cada vez mais ambicionada, o que levou à criação da solução inovadora e tecnológica Pick-a-Future para, através da colaboração Humano-Robot, garantir um reforço adicional no controlo da qualidade do peixe num ambiente logístico de grande produção.

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Figura 2. Logótipo Pick-a-Future.

O projeto Pick-a-Future, cofinanciado pelo EIT Manufacturing, é extremamente desafiador e está a ser desenvolvido por um consórcio constituído pelos parceiros Kuka, Siemens, Sonae MC, CEA e Logomark que, conjugando os seus conhecimentos nas diferentes áreas, procuram desenvolver uma solução integrada para o mercado de peixe fresco que garanta segurança adicional e duplo controlo de qualidade a quase 100% do produto enviado para o consumidor final.

Os principais desafios do projeto são os seguintes:

  • Desenvolver e implementar um sistema inovador de collect and picking;
  • Sistema de verificação 100% rastreável e garantia de inspeção de qualidade constante e contínua.

As empresas que constituem o consórcio desempenham diferentes funções, que contribuem para fazer deste projeto de inovação, uma solução que irá revolucionar o mundo do picking e da inspeção de pescado na verificação da sua qualidade. 

Melhoria do desempenho e das condições de trabalho através da linha de produção de peixe fresco

A Sonae MC é a empresa líder do projeto e o parceiro da indústria, coordenando o consórcio, de forma a garantir que todos os resultados sejam entregues e alinhados com os requisitos e expectativas iniciais para um projeto de inovação como o Pick-a-Future.

Adicionalmente, à dimensão de gestão de projetos, a Sonae MC como parceiro da indústria, identificou os requisitos e necessidades desde o início do projeto e apoiou todos os pedidos e dúvidas dos diversos parceiros tecnológicos, ao longo da fase de maturação da tecnologia. Seguidamente, durante a última fase do projeto, a Sonae MC desempenha um papel crucial no que diz respeito à demonstração, avaliação e otimização num contexto real de produção, nomeadamente no Armazém da Azambuja, em Portugal.
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Figura 3. Armazém na Azambuja.

Verificação automatizada da qualidade do peixe

Hoje em dia, o manuseamento de peixes é, geralmente, acompanhado por uma verificação de qualidade implícita ou explícita através do trabalhador por meios táteis, visuais ou olfativos durante o processo. Automatizar a tarefa de manuseamento levanta, portanto, a necessidade de automatizar também a avaliação da qualidade. A Siemens oferece uma solução de avaliação de qualidade baseada em imagens hiperespectrais na região não visível e infravermelha próxima. Esta tecnologia permite detetar mudanças químicas relacionadas com a qualidade na superfície dos peixes, bem como contaminantes ou 'defeitos' físicos. Algoritmos de IA são usados para gerar classificações de qualidade. A solução pode igualmente ser utilizada no manuseamento manual para recolher dados de qualidade objetivos e reproduzíveis.

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Figura 4. Verificação hiperspectral do peixe.

O Olho e a Mão

No projeto Pick-a-Future, o Instituto de Investigação CEA desenvolveu o sistema de Visão e o gripper apropriado para manusear os diversos tipos de peixes.

O sistema Preception terá, gravados em memória, os vários formatos de pescado em formato 3D, de forma a fazer um comparativo dimensional a cada imagem captada pelo sistema.

Este sistema de picking irá permitir uma maior garantida de manuseamento das mais variadas espécies de peixes, tantas quantas gravadas em memória no sistema.

O Gripper adequado a agroalimentos é um hardware totalmente novo, apresentando quatro dedos robóticos sensíveis à força e multifalangeanos, que se adaptam à forma do objeto. O seu design visa distribuir uniformemente as forças de aperto aplicadas pelas falanges sobre as diversas espécies de peixes. Ambos componentes desenvolveram várias patentes CEA.

Sistema robótico de picking baseado em autoaprendizagem

A Kuka desenvolveu um sistema de picking para integrar no trabalho desenvolvido pelos parceiros, por ex. o gripper desenvolvido especialmente pela CEA para agarrar objetos flexíveis como peixes.

Tendo em conta o know-how do projeto, o departamento de Investigação da Kuka trabalhou utilizando técnicas para enfrentar os desafios de agarrar objetos não rígidos semelhantes, deformáveis, incluindo a localização de objetos, desenvolvimento e planeamento da estratégia de picking e cálculo da trajetória do robô livre de colisão. A integração de todas as soluções possíveis, a sua avaliação e finalização do protótipo de laboratório de uma célula de picking é outra tarefa pela qual a Kuka é responsável.

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Figura 5. Esboço da solução Pick-a-Future.

Por fim a solução Pick-a-Future

Dando corpo aos diversos módulos e sendo parte ativa na investigação dos mesmos e no respetivo desenvolvimento de cada uma das partes dos intervenientes do consórcio, a Logomark tem um papel importante na integração e concessão funcional em contexto industrial da solução Pick-a-Future. 

A integração em contexto industrial vem dar seguimento ao desenvolvimento pela Logomark de um sistema de paletização logístico de pescado já em funcionamento na unidade do parceiro Sonae MC.

Para além da integração, a Logomark é também a responsável pela dinamização, comunicação e disseminação da solução de inspeção de qualidade, com o objetivo de dar a conhecer a inovação e o desenvolvimento deste projeto europeu envolvendo países como Portugal, Alemanha e França.

Jaba: tradução 4.0

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