La Universidad de Nottingham está desarrollando un sistema de sensores de inteligencia artificial para limpiar el equipo de fabricación de alimentos con mayor precisión, lo que podría ahorrar £ 100 millones al año para la industria en el Reino Unido. Este sistema revolucionario de monitoreo impulsado por la Inteligencia Artifical podría conducir a mayor capacidad de producción a precios más baratos los alimentos para los consumidores.
La producción de alimentos y bebidas en Gran Bretaña es la más importante pero también es la que más agua utiliza, siendo aproximadamente 430 millones de litros al día. El proceso de la limpieza puede durar hasta cinco horas al día para minimizar los riesgos de seguridad alimentaria.
La limpieza representa el 30 por ciento de la energía y el uso del agua conduciendo a una productividad excesiva y tiempos de inactividad, sumado el uso excesivo de productos químicos, a un alto costo para los fabricantes y el medio ambiente.
Este proyecto de investigación, dirigido por Martec de Whitwell Ltd, en colaboración con la Universidad de Nottingham y la Universidad de Loughborough, ha obtenido la financiación de Innovar del Reino Unido para asegurar que la industria alimentaria logre reducir sustancialmente los tiempos de limpieza y seguir siendo un líder mundial.
Dr. Nik Watson, profesor asistente e ingeniero químico especializado en sistemas de medición de alimentos está liderando el equipo de la Universidad de Nottingham.
Dr. Watson explica, "Para evitar la contaminación del producto, muchos fabricantes de alimentos y bebidas utilizan un sistema no invasivo, de limpieza in situ (CIP) para lavar el interior de los equipos de procesamiento de alimentos sin necesidad de desmontar la misma.
El equipo de investigación se encuentra para diseñar y construir una plataforma experimental a escala de laboratorio reproduciendo los problemas comunes de limpieza industriales en una planta típica de procesamiento de alimentos, y condiciones de prueba utilizando diversos alimentos. También se evaluará la posibilidad de un sistema de inspección de la inteligencia artificial para medir con precisión la cantidad de residuos de comida y restos de microbios que se deja dentro de la plataforma.
Los investigadores pondrán a prueba una combinación de sensores de ultrasonidos y tecnologías de imágenes de fluorescencia óptica en comparación con los métodos de detección existentes para lograr mejores resultados.
El equipo está dirigido por el socio industrial basado en Derbyshire, Martec, que se especializa en el diseño, la instalación y el uso de la CIP y tecnologías de higiene en los alimentos y la fabricación de productos farmacéuticos.
El estudio de viabilidad de un año va a desallorrar un software a medida para procesar los resultados de los datos de los sensores y algoritmos para generar un sistema de control basado en IA.
Este sistema de auto-predicción será capaz de optimizar de forma autónoma el proceso de limpieza en equipos de la planta en tiempo real.
Este uso de la Inteligencia Artificial cognitiva, toma decisiones con un novedoso sistema Auto-Optimizar-Clean-In-Place (SOCIP) quien será el primero en el mundo. "Debido a la complejidad técnica de la integración de sensores todavía no existe una solución de este tipo. El objetivo del proyecto es SOCIP es superar estas barreras técnicas y reducir el tiempo y el uso de recursos de limpieza en aproximadamente un 20-40 por ciento ", dijo el Dr. Watson.
Esta tecnología podría algún día ser adaptado a los sistemas CIP existentes o incorporado en las nuevas instalaciones, aumentando su potencial de mercado.
Existen cerca de 9.000 fabricantes en el Reino Unido identificados por la Food and Drink Federation. Los principales fabricantes mundiales de los alimentos potencialmente podrían replicar el sistema SOCIP en todo el mundo ya que ofrece más oportunidades de expansión.
Una vez en funcionamiento, SOCIP no requiere conocimientos técnicos y utiliza la plataforma de componentes electrónicos por lo que es atractivo para los usuarios más pequeños y así aumentar significativamente el mercado de la tecnología.
La tecnología SOCIP sería muy importante para la reducción de los costos en la industria de alimentos y bebidas y otras aplicaciones. Por jemplo, para una lechería de tamaño mediano, la limpieza general cuesta £ 1m en un año con pérdida de tiempo de producción responsable de al menos la mitad de ese costo. Usando SOCIP en una lechería de este tamaño se estima que podria reducir el consumo de agua anual en 270,000 litros y el consumo de energía de 2.400 megavatios hora, lo que lleva a un ahorro neto de £ 300.000 al año.
