Automatización alimentaria: recolección de melocotones asistida por robots y basada en inteligencia artificial

En el procesador de frutas griego Agrophoenix, ocho robots Stäubli clasifican mitades de  melocotones que aún contienen residuos de núcleo. Los robots SCARA forman parte de un  sistema de inspección apoyado por IA. Ocho células que trabajan en paralelo realizan la  clasificación de frutas a una velocidad impresionante: durante la temporada, se procesan  15 toneladas de melocotones por hora (!). Esto corresponde a unas 100.000 melocotones,  cada una dividida en dos mitades. El procesamiento de imágenes reconoce cada una.  

Agrophoenix se fundó en 2018 en la región de Imathia, no solo para crear otra empresa de  procesamiento de frutas, sino con el objetivo de «crear algo nuevo y fresco». Así lo expresa  Lazaros Ioannidis, copropietario y gestor de proyectos: «Teníamos la visión de establecer  una empresa que fuera significativamente diferente del modelo de negocio y los estándares  no solo en Grecia, sino en la industria en general.»  

Esto incluye el hecho de que Agrophoenix utiliza formatos de envasado y procesamiento  diferentes al conocido proceso de enlatado. Lazaros Ioannidis da un ejemplo: «Hemos  montado una nueva línea de producción para bolas de fruta en bolsas. Y rellenamos cubos  de fruta asépticamente en recipientes de 200 litros para usarlos todo el año en productos  en vasos.»  

Agrophoenix ha implementado otra innovación en la clasificación de melocotones: más  precisamente, en la separación de los frutos que aún contienen restos de semillas.  Después de lavar, pelar al vapor, partir por la mitad y deshuesar los frutos, un sistema de  procesamiento de imágenes comprueba previamente el color de las mitas. Luego se  colocan en una de las ocho cintas transportadoras. Cada una conduce a una celda muy  compacta, cada una con un sistema de procesamiento de imágenes apoyado por IA y un  robot Stäubli en un diseño de calidad alimentaria.  

Clasificar melocotones de alta calidad y a un ritmo impresionante  En la celda, una cámara captura cada mitad individual del melocotón y evalúa la imagen en  milisegundos. El robot recoge todas las mitades «N.i.O.» y las coloca en cintas  transportadoras que corren a la derecha e izquierda de la cinta transportadora principal. La  mayoría de la fruta sale de la celda para su procesamiento posterior.  Aquí son especialmente destacables dos aspectos. El primero: El sistema STAQ del  fabricante holandés QING, que utiliza aquí Agrophoenix, utiliza IA para entrenar el sistema  de procesamiento de imágenes. Esto significa que el usuario puede determinar fácilmente  la diferencia entre fruta buena y mala por sí mismo y enseñar al sistema. Esto significa que  los parámetros pueden ajustarse fácilmente si es necesario.  

Análisis de 15 toneladas de melocotones por hora, pieza a pieza  

El segundo hecho, que es más que notable: la velocidad y el rendimiento de las células  robot. Will Uijting, director comercial de QING: «Los robots pueden extraer medio  melocotón por segundo.» Y dado que la tasa de «N.i.O.» es baja porque la fruta ya ha sido  preclasificada, no menos de 15 toneladas de melocotones por hora pueden pasar por las  ocho celdas STAQ.  

Los melocotones con restos de hueso se clasifican en dos canales diferentes (uno con  restos de hueso más pequeños y otro con restos de hueso más grandes).

Convertir toneladas en melocotones no es del todo preciso, como explica Lázaro Ioannidis:  «Calculamos por peso, no por cantidad. Un melocotón pesa unos 150 g, así que 15  toneladas significan unas 100.000 melocotones por hora y 200.000 mitades.»  ¿Qué ocurre con el fruto rechazado? Will Uijting: «Los sistemas buscan semillas y las  clasifican en dos canales según su tamaño. Las más grandes se envían de nuevo a la  extracción automática, las pequeñas a inspección manual. Ambas se reintroducen luego  en el sistema, es decir, a una de las ocho estaciones STAQ.» 

Una elección obvia: el robot  

En las células STAQ, los robots SCARA de alto rendimiento de Stäubli agarran y clasifican  las mitades melocotón N.i.O. La precisión y la durabilidad jugaron un papel en la selección  de los robots, al igual que la conexión al sistema de control. Un criterio clave fue, por  supuesto, el diseño higiénico. Will Uijting: «Usamos robots TS2-80 en la versión HE, que  también están llenos de aceite de grado alimentario. Estas máquinas tienen capacidades  de lavado excepcionales: la carcasa sellada y la aplicación de presión desde el interior  impiden que humos o agua entren en el robot durante la limpieza.»  

Esto es aún más importante porque las células de Agrophoenix se limpian con frecuencia  y muy a fondo. Lazaros Ioannidis: «Durante el turno, las líneas se detienen cada cuatro  horas durante 20 minutos y comienza una limpieza automática, tipo CIP. Cada domingo –  cuando los sistemas están parados – se realiza una limpieza más intensiva con un agente  limpiador de grado alimentario.»  

El mayor reto: el diseño del agarre  

Cuando se pregunta por qué tardaron dos temporadas y no una en estar listas para la  producción en serie, hay una respuesta clara: no es la IA, el software ni los robots, sino el  agarre – más precisamente, el material que entra en contacto con los melocotones. Will Uijting: «Los  melocotones pelados están húmedos y resbaladizos. Por eso tuvimos que encontrar un  material para cinta transportadora en el que se mantuvieran exactamente en su posición  incluso a la alta velocidad de transporte. Y es aún más difícil agarrar y soltar los  melocotones, cuya depresión apunta hacia arriba.»  

Por ello, los ingenieros tuvieron que diseñar un agarrador de vacío con la forma y el material  adecuados. Finalmente, encontraron la combinación adecuada, y la clasificación apoyada  por IA con robots higiénicos de Stäubli ha completado con éxito la primera temporada de  cosecha de melocotones en la planta de Agrophoenix. La colaboración con QING  continuará, como explica Lazaros Ioannidis: «El siguiente paso es difícil, pero lo  intentaremos. Junto con QING, queremos desarrollar un sistema automatizado capaz de  eliminar fragmentos de núcleo de las mitades del melocotón. Este es nuestro próximo gran  proyecto.»  

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