A Industria 4.0 no sector alimentación e bio: algúns exemplos de boas prácticas dentro e fóra de Galicia

A Industria 4.0 no sector alimentación e bio: algúns exemplos de boas prácticas dentro e fóra de Galicia

Nova 2

O sector da alimentación e bio é un dos principais motores da economía en Galicia. A conclusión extráese do informe ‘Oportunidades da Industria 4.0 en Galicia’, un estudo para a detección e análise de oportunidades sectoriais para as empresas industriais galegas no ámbito da Industria 4.0, realizado pola Asociación de Centros Tecnolóxicos de Galicia (Atiga) e os centros que constitúen esa asociación: ANFACO-CECOPESCA, AIMEN, CTAG, Gradiant, Energylab e ITG.

A actividade agroalimentaria galega supón máis do 5% do PIB do sector en todo o Estado (máis do 10% se se inclúe o sector primario) e concentra o 7% do emprego. Con máis de 200 entidades centradas no ámbito da biotecnoloxía, Galicia convértese nun territorio en primeira liña nese sector. Ademais, somos líderes nacionais en exportacións agroalimentarias, mundiais en acuicultura, e asumimos a titularidade do 50% dos buques de pesca españois.

Todos estes datos dan conta da forte posición de Galicia nos sectores de alimentación e biotecnolóxico, pero, con todo, a implantación das tecnoloxías 4.0 é desigual e depende sobre todo do tamaño das empresas, sendo as pequenas as que atopan maiores obstáculos para integralas nos seus procesos produtivos. Por todo isto, o informe do que nos ocupamos recolle boas prácticas, que contribúen á mellora e detección de oportunidades para o sector. Algúns exemplos, organizados por tecnoloxías, son os seguintes:

1- Automatización e robótica avanzada e colaborativa

  • Unidade Mixta de Investigación FFF4P ANFACO-EMENASA

FFF4P busca solucións mediante automatización e robótica co obxectivo de mellorar tempos e calidade por procesos, aumentando a produtividade e reducindo lesións no traballo por repetición. Parametrízanse diferentes materias primas (carne, peixe, vexetais, etc.) e búscanse solucións robotizadas e automatizadas para cada unha delas.

  • Proxecto Tunascan

Froito da colaboración entre as empresas galegas Marexi e Hermasa, desenvolveuse o primeiro escáner do mundo que clasifica automaticamente atún por especie, talla e calidade utilizando tecnoloxía 3D láser.

  • Proxecto Blue Fish

A empresa galega Tacore creou a través dun proxecto de I+D un equipo para a clasificación por tamaños e especies na industria conserveira mediante visión artificial. O sistema alcanza unha produción en torno ás 1000 unidades por minuto.

  • Sensorización: Viticultura de precisión

Varias adegas (Martín Códax, Viña Costeira, Abadía da Cova ou Bodegas Laval) utilizan métodos de viticultura de precisión, entre eles a sensorización avanzada de viñedos, estacións meteorolóxicas, drons e imaxes de satélite. Estes servizos veñen de empresas galegas como Monet Viticultura de Precisión ou Proyestegal.

  • Detección de corpos estraños, defectos ou sustancias puntuais en alimentos e bebidas

Tecnoloxías como a visión hiperespectral (visión química) ou NIR (visión penetrante), permiten a sensorización avanzada de equipos para aumentar a seguridade alimentaria, retirando corpos estraños das liñas de produción. Centros de investigación como ANFACO–CECOPESCA ou AINIA están desenvolvendo proxectos de I+D neste eido. Exemplos son Nima, un dispositivo que detecta glute, ou Penguin, que permite a detección de antibióticos e pesticidas.

2- Human Machine Interaction (Interacción persoa-máquina)

A realidade aumentada está sendo explorada sobre todo no eido agrícola, aínda que polo momento está nunha fase temperá de desenvolvemento. Algúns exemplos pasan por un sistema para o guiado autónomo de tractores agrícolas creado por Jaime Gómez Gil na Universidade de Valladolid; ou a aplicación desenvolvida pola empresa ICEmobile en colaboración con Qualcomm Vuforia, que permite ver o mapa dunha parcela mostrando datos sobre altitude e rendemento do cultivo.

3- Sistemas ciberfísicos e Internet das Cousas (IoT)

O sector agroalimentario é unha das principais apostas de futuro para a aplicación das tecnoloxías

IoT, que traerán aumento da produtividade, mellor coñecemento do estado de cultivos, animais ou alimentos e diminución do impacto ecolóxico a través dunha mellora de eficiencia. En Galicia a viticultura é un dos principais eidos nos que se aplican tecnoloxías de sensorización, comunicacións e análise de datos. Por outra banda, no sector gandeiro, concretamente no bovino, existen exemplos como Smart Dairy Farming de Holanda, unha das rexións nas que máis se están aplicando este tipo de tecnoloxías, a través das cales se está a extraer e transmitir información sobre o gando.

4- Fabricación aditiva

Agora pode parecer estraño, pero a impresión 3D de alimentos podería traer grandes cambios a este sector. Segundo os expertos será fundamental na interactuación cos alimentos no futuro. A axencia aeroespacial estadounidense está traballando na creación de impresoras 3D destinadas a alimentar os astronautas durante as misións espaciais. Aínda non moi explotados en Galicia, os avances encamiñados a garantir seguridade e variedade nutricional, así como a fabricación de moldes específicos personalizados, son importantes.

5- Tecnoloxía de materiais intelixentes

A nanotecnoloxía destaca na industria alimentaria nos últimos anos con aplicacións en áreas como envasado, desenvolvemento de produtos ou calidade alimentaria. Un exemplo constitúeo a incorporación de nanopartículas a envases intelixentes que poden manter as propiedades sensoriais e nutricionais dos alimentos, ofrecendo información sobre se os contidos están suficientemente quentes ou fríos, por exemplo.

Na actualidade emprégase nanotecnoloxía en proxectos como os do Instituto Tecnolóxico do Plástico (AIMPLAS) e o Centro Tecnolóxico AINIA, no que se deseñou un envase que mellora nun 400% a barreira de osíxeno, con propiedades térmicas e antioxidantes, nanochip informativo para o consumidor e sensores que detectan patóxenos.

6- Loxística avanzada

Summit XL de Robotnik é o robot utilizado no Proxecto AgriRobot. Trátase dunha plataforma mediana de alta mobilidade que se utiliza cun sistema de pulverización para cultivos. Está equipado con software ROS e sistema de visión, navegación e localización.

Neste proxecto utilízase un robot autónomo para optimizar a xestión do rendemento e a calidade do viño. Está dotado cun conxunto de sensores que capturan e analizan imaxes de viñedos e datos en 3D mediante o uso de aplicacións de cloud computing.

Bonirob é un vehículo cun sistema que permite a navegación autónoma sobre cultivos en filas, mapeando e retirando malezas. Pódese configurar para diferentes cultivos, como millo ou trigo, diferentes anchos de vía, número de filas, estrutura do campo ou sensores utilizados.

Trátase de vehículos de guiado automatizado equipados para manexar cargas paletizadas e unitarias de produtos alimentarios elaborados en contornas de fabricación, cross-docking, almacenamento e carga de remolque.

7- Modelización, simulación e virtualización de procesos

Actualmente utilízase a simulación fundamentalmente en dúas áreas pertencentes a esta industria: área industrial, onde se engloban todos os procesos do sector secundario, e área de venda, onde se engloban procesos como transporte de produtos e espazos comerciais.

Na etapa industrial, a simulación resulta útil para implantar novas etapas ou procesos, ou para estudos de rendemento: softwares como Arena, Simio e Promodel utilízanse para accións como crear novas liñas de produción na industria do pan. Na etapa de loxística, optimiza as liñas e transportes: fixéronse simulacións para mellorar a loxística de produtos perecedoiros e optimización de rutas en Arena e Simio.

8- Big Data, Cloud Computing e Data Analytics

No ciclo de vida dun produto agroalimentario xéranse multitude de datos, que precisan ter unha trazabilidade, lograda actualmente a través de monitorización intelixente. Na base desta tecnoloxía atópase o Big Data Analytics, que extrae información para axustar a produción á demanda, facendo os procesos máis eficientes.

En España, proxectos como Hortysis – Innterconecta, que xiran en torno ao control remoto de produción hortícola en invernadoiros e integración con previsións de demanda e sistemas de comercialización, buscan, a través da obtención de datos captados de xeito automático e continuo, saber como afectan as variables meteorolóxicas ás manifestacións periódicas ou estacionais das especies e á súa maduración.

9- Seguridade

No contexto da agricultura e a Industria 4.0 o concepto ‘Digital Farming’ describe a evolución da agricultura e a enxeñería agrícola, desde a agricultura de precisión ata os sistemas de produción agrícola conectados e baseados no coñecemento, as redes intelixentes e ferramentas de xestión de datos. A seguridade neste eido cobra prioridade e constitúe unha oportunidade para as empresas tecnolóxicas galegas, que pode empezar por explorar as distintas opcións que ofrece a agricultura de precisión, a cal abre portas para cultivos máis eficientes, pero tamén á xestión de datos, para os que se esixe, coma no caso dos datos persoais, integridade, confidencialidade e dispoñibilidade.

10- Xestión da enerxía e os residuos

No sector agroalimentario está cobrando forza o avance cara a unha economía circular. Unha xestión óptima de enerxía e residuos resulta crucial, tendo en conta os altos custes que os procesos sostibles supoñen ata o momento.

Dous exemplos de valorización enerxética de residuos alimentarios son unha planta piloto instalada en Valencia que permite obter biogás e biofertilizantes da palla de arroz mediante dixestión anaerobia; ou a planta piloto para o aproveitamento de residuos vexetais da industria dos cítricos en Castellón, que xera aceites, esencias, penso animal, cama de gando e biocombustibles.

Outro exemplo de boas prácticas relacionadas coa industria 4.0 atópase no tratamento que SP Berner realiza das mantas térmicas agrícolas. Conseguiron xa un proceso completamente novo que reduce as impurezas por debaixo do 0,4%, xerando un material secundario de primeira calidade.