ELROILAB сокращает количество проблем с качеством детского питания на 90% благодаря гиперспектральной визуализации и ИИ

Обеспечение качества и безопасности пищевых продуктов – критически важная задача. Неспособность производителей эффективно обнаруживать посторонние примеси может повлечь серьезные последствия, включая ущерб репутации, финансовые потери и угрозу для здоровья потребителей. Южнокорейская компания ELROILAB, основанная в 2020 году, разрабатывает инновационные решения на базе гиперспектральной визуализации и искусственного интеллекта. Их технология, включающая первое в мире программное обеспечение для глубокого обучения на основе ИИ для HSI, позволяет автоматически выявлять посторонние примеси в пищевых продуктах, обеспечивая безопасность и качество продукции крупных корейских компаний.

Кости в курином фарше угрожают качеству продукта и доверию потребителей

Один из проектов ELROILAB был посвящен повышению безопасности детского питания. Крупный корейский производитель столкнулся с проблемой куриных костей в курином фарше, предназначенном для детского питания. Это привело к многочисленным жалобам потребителей, поскольку кости, практически невидимые невооруженным глазом или обычными камерами, создавали угрозу безопасности и подрывали доверие к бренду. Производителю требовалось надежное решение для обнаружения не только костей, но и других возможных загрязнений. Из-за неэффективности и ненадежности ручного осмотра, ELROILAB разработала решение на основе HSI и ИИ.

Гиперспектральная съемка + ИИ улавливают то, что не видно глазу

Проект был нацелен на автоматизацию и улучшение точности обнаружения мельчайших инородных частиц, что оказалось непростой задачей при использовании обычных методов визуального контроля и ручного труда. ELROILAB предложила заказчику комплексное решение, которое объединяло высокотехнологичные камеры HSI от Specim с инновационным аналитическим программным обеспечением, разработанным ELROILAB на основе глубокого обучения и искусственного интеллекта.

Рисунок 1 - Решение ELROILAB для инспекции пищевых продуктов объединяет камеры HSI компании Specim с собственным программным обеспечением на основе глубокого обучения на базе искусственного интеллекта для автоматического обнаружения посторонних материалов, которые затем удаляются с помощью всасывающей системы дельта-робота.

Поточная гиперспектральная инспекция всего потока продукции

Решение ELROILAB для контроля качества пищевых продуктов основывается на гиперспектральной визуализации (HSI) от Specim. Вместо визуального контроля или ручного осмотра, камеры HSI анализируют спектральную информацию, позволяя точно идентифицировать и обнаруживать посторонние примеси в продуктах питания. Каждая субстанция имеет уникальные спектральные характеристики, которые анализируются камерами, обеспечивая неинвазивный мониторинг всего производственного процесса в реальном времени. В отличие от традиционных RGB-камер, которые воспринимают только видимый свет, HSI камеры анализируют химический состав материала, основываясь на его уникальном спектре отражения. Это позволяет выявлять посторонние примеси, которые невозможно обнаружить невооруженным глазом или стандартными камерами. Помимо этого, HSI позволяет контролировать однородность и состав сырья, а также отслеживать изменения в его качестве в режиме реального времени. ELROILAB использует промышленные гиперспектральные камеры Specim FX10 и Specim FX17 для получения данных, которые затем обрабатываются собственным программным обеспечением SPECTRAL AI на основе искусственного интеллекта. Это программное обеспечение, разработанное для обработки больших массивов гиперспектральных изображений, использует фреймворк глубокого обучения, специально оптимизированный для обнаружения посторонних примесей в пищевых продуктах. Система непрерывно совершенствует свои алгоритмы обнаружения, обучаясь на основе информации о часто встречающихся посторонних объектах.

После выявления посторонних материалов в пищевом потоке, происходит их удаление с помощью одного из трех методов:

• Метод сбрасывания, который изолирует и устраняет только загрязнения, не прерывая основной поток продукта;
• Метод продувки воздухом, направленный на точечное удаление примесей струей воздуха;
• Метод с использованием дельта-робота, который автоматически обнаруживает и собирает только нежелательные материалы.

Изображение 2 - Камера Specim FX10 HSI, установленная внутри промышленного оборудования ИИ ELROILAB.

Влияние: на 90% меньше проблем с качеством

Благодаря применению решения HSI от Specim, ELROILAB получила возможность точно анализировать спектральные различия между пищевым сырьем и посторонними веществами в различных диапазонах длин волн, что значительно повысило надежность и эффективность обнаружения нежелательных включений. Гиперспектральные камеры позволили с легкостью идентифицировать куриные кости и другие инородные материалы в курином фарше, что ранее представляло серьезную проблему при использовании традиционных методов обнаружения.

Эффект для клиента оказался существенным: гиперспектральное решение ELROILAB позволило существенно сократить объем работы персонала, выполняющего ручную инспекцию, а количество жалоб клиентов сократилось почти на 90%.

Использование технологии HSI в данном приложении дало несколько конкретных преимуществ:

• Почти на 90% сократилось количество жалоб клиентов;
• Минимизированные риски для безопасности пищевых продуктов;
• Повышенная точность обнаружения посторонних предметов;
• Снижение затрат на рабочую силу за счет автоматизации процессов;
• Гарантированные постоянные стандарты качества;
• Обеспечивает накопление производственных данных и оптимизацию процесса.

Почему Specim: проверенная технология HSI, промышленный опыт, гибкая интеграция

ELROILAB выбрала Specim в качестве партнера для своих систем контроля качества, основываясь на их всемирно признанной технологии гиперспектральной визуализации (HSI) и значительном опыте в промышленности. Стабильная производительность Specim в различных диапазонах длин волн и гибкие возможности интеграции сделали этот выбор оптимальным. Решения Specim обеспечивают получение высококачественных гиперспектральных данных, которые позволяют четко различать даже материалы со схожими цветами или те, которые трудно идентифицировать невооружённым глазом, что делает их надежным выбором для задач, требующих высокой точности анализа и обнаружения.

Что дальше: масштабирование до переработки и производства

В будущем ELROILAB планирует расширить применение своих решений на базе HSI и искусственного интеллекта в различных отраслях, включая переработку и производство, выходя за рамки безопасности пищевых продуктов. Тесно сотрудничая со Specim, компания стремится повысить свою конкурентоспособность на мировом рынке и предложить своим клиентам еще большую ценность за счет инновационных решений в области автоматизации инспекций и управления качеством.

Заключение

В этом проекте компании ELROILAB требовалось обеспечить высокую надёжность и точность в сложных условиях инспекции пищевых продуктов, и решения HSI от Specim справились с этой задачей. Данный проект демонстрирует впечатляющие возможности HSI в обнаружении посторонних материалов в процессах производства пищевых продуктов, но, по мнению ELROILAB, представляет собой лишь небольшую часть всего потенциала этой технологии.