A Indústria 4.0 no sector alimentação e bio: alguns exemplos de boas práticas dentro e fora da Galiza

A Indústria 4.0 no sector alimentação e bio: alguns exemplos de boas práticas dentro e fora da Galiza

Nova 2

O sector da alimentação e bio é um dos principais motores da economia na Galiza. A conclusão extrai-se do informe Oportunidades da Indústria 4.0 na Galiza’, um estudo para a detecção e análise de oportunidades sectoriais para as empresas industriais galegas no âmbito da Indústria 4.0, realizado pela Associação de Centros Tecnológicos da Galiza ( Atiga) e os centros que constituem essa associação: ANFACO- CECOPESCA, AIMEN, CTAG, Gradiant, Energylab e ITG.

O sector agroalimentario galego supõe mais de 5% do PIB de Espanha (mais de 10% se se inclui o sector primário) e concentra 7% do emprego. Com mais de 200 entidades centradas no âmbito da biotecnologia, Galiza converte-se num território em primeira linha nesse sector. Ademais, somos líderes nacionais em exportações agroalimentarias, mundiais em acuicultura, e assumimos a #titularidade de 50% dos buques de pesca espanhóis.

Todos estes dados dão conta da forte posição da Galiza nos sectores de alimentação e biotecnolóxico, mas, contudo, a implantação das tecnologias 4.0 é desigual e depende sobretudo do tamanho das empresas, sendo as pequenas as que encontram maiores obstáculos para integrá-las nos seus processos produtivos. Por tudo isto, o relatório do que nos ocupamos recolhe boas práticas, que contribuem à melhora e detecção de oportunidades para o sector. Alguns exemplos, organizados por tecnologias, são os seguintes:

1- Automatização e robótica avançada e colaborativa

  • Unidade Mista de Investigação FFF4P ANFACO- EMENASA

FFF4P busca soluções mediante automatização e robótica com o objectivo de melhorar tempos e qualidade por processos, aumentando a produtividade e reduzindo lesões no trabalho por repetição. Parametrízanse diferentes matérias primas (carne, peixe, vegetais, etc.) e buscam-se soluções robotizadas e #automatizado para cada uma delas.

  • Projecto Tunascan

Fruto da colaboração entre as empresas galegas Marexi e Hermasa, desenvolveu-se o primeiro escáner do mundo que classifica automaticamente atún por espécie, talha e qualidade utilizando tecnologia 3D laser.

  • Projecto Blue Fish

A empresa galega Tacore criou através de um projecto de I+D uma equipa para a classificação por tamanhos e espécies na indústria conserveira mediante visão artificial. O sistema alcança uma produção em torno da 1000 unidades por minuto.

  • Sensorización: Viticultura de precisão

Várias adegas ( Martín Códax, Vinha Costeira, Abadia da @Cova ou Bodegas Laval) utilizam métodos de viticultura de precisão, entre eles a sensorización avançada de viñedos, estações meteorológicas, drons e imagens de satélite. Estes serviços vêm de empresas galegas como Monet Viticultura de Precisão ou Proyestegal.

  • Detecção de corpos estranhos, defeitos ou substâncias pontuais em alimentos e bebidas

Tecnologias como a visão hiperespectral (visão química) ou NIR (visão penetrante), permitem a sensorización avançada de equipas para aumentar a segurança alimentária, retirando corpos estranhos das linhas de produção. Centros de investigação como ANFACO– CECOPESCA ou AINIA estão desenvolvendo projectos de I+D neste âmbito. Exemplos são Nima, um dispositivo que detecta glute, ou Penguin, que permite a detecção de antibióticos e pesticidas.

2- Human Machine Interaction (Interacção pessoa-máquina)

A realidade aumentada está sendo explorada sobretudo no âmbito agrícola, ainda que por enquanto está numa fase temporã de desenvolvimento. Alguns exemplos passam por um sistema para o guiado trabalhador independente de tractores agrícolas criado por Jaime Gómez Gil na Universidade de Valladolid; ou a aplicação desenvolvida pela empresa ICEmobile em colaboração com Qualcomm Vuforia, que permite ver o mapa de uma parcela mostrando dados sobre altitude e rendimento do cultivo.

3- Sistemas ciberfísicos e Internet das Coisas (IoT)

O sector agroalimentario é uma das principais apostas de futuro para a aplicação das tecnologias IoT, que trarão aumento da produtividade, melhor conhecimento do estado de cultivos, animais ou alimentos e diminuição do impacto ecológico através de uma melhora de eficiência.

Na Galiza a viticultura é um dos principais âmbitos nos que se aplicam tecnologias de sensorización, comunicações e análise de dados. Por outra parte, no sector ganadeiro, concretamente no bovino, existem exemplos como Smart Dairy Farming da Holanda, uma das regiões nas que mais se estão aplicando este tipo de tecnologias, através das cales se está a extrair e transmitir informação sobre o gando.

4- Fabricação aditiva

Agora pode parecer estranho, mas a impressão 3D de alimentos poderia trazer grandes mudanças a este sector. Segundo os peritos será fundamental na interactuación com os alimentos no futuro. A agência aeroespacial estadounidense está trabalhando na criação de impresoras 3D destinadas a alimentar os astronautas durante as missões espaciais. Ainda não muito explorados na Galiza, os avanços encaminhados a garantir segurança e variedade nutricional, assim como a fabricação de moldes específicos personalizados, são importantes.

5- Tecnologia de materiais inteligentes

A nanotecnoloxía destaca na indústria alimentária nos últimos anos com aplicações em áreas como envasado, desenvolvimento de produtos ou qualidade alimentária. Um exemplo constitui-o a incorporação de nanopartículas a envases inteligentes que podem manter as propriedades sensoriais e nutricionais dos alimentos, oferecendo informação sobre se os conteúdos estão suficientemente quentes ou frios, por exemplo.

Na actualidade emprega-se nanotecnoloxía em projectos como os do Instituto Tecnológico do Plástico ( AIMPLAS) e o Centro Tecnológico AINIA, no que se desenhou um envase que melhora em 400% a barreira de oxigénio, com propriedades térmicas e antioxidantes, nanochip informativo para o consumidor e sensores que detectam patogénicos.

6- Logística avançada Projecto Agrirobot

Summit XL de Robotnik é o robô utilizado no Projecto AgriRobot. Trata de uma plataforma mediana de alta mobilidade que se utiliza com um sistema de pulverización para cultivos. Está equipado com software ROS e sistema de visão, navegação e localização.

  • Projecto Vinbot

Neste projecto utiliza-se um robô autónomo para optimizar a gestão do rendimento e a qualidade do vinho. Está dotado com um conjunto de sensores que capturam e analisam imagens de viñedos e dados em 3D mediante o uso de aplicações de cloud computing.

  • Projecto Bonirob

Bonirob é um veículo com um sistema que permite a navegação autónoma sobre cultivos em filas, mapeando e retirando malezas. Pode-se configurar para diferentes cultivos, como millo ou trigo, diferentes anchos de via, número de filas, estrutura do campo ou sensores utilizados.

  • AGVs

Trata-se de veículos de guiado #automatizado equipados para manejar ónus paletizadas e unitárias de produtos alimentários elaborados em contornas de fabricação, cross- docking, armazenamento e ónus de remolque.

7- Modelización, simulação e virtualización de processos

Actualmente utiliza-se a simulação fundamentalmente em duas áreas pertencentes a esta indústria: área industrial, onde se englobam todos os processos do sector secundário, e área de venda, onde se englobam processos como transporte de produtos e espaços comerciais.

Na etapa industrial, a simulação resulta útil para implantar novas etapas ou processos, ou para estudos de rendimento: softwares como Arena, Simio e Promodel utilizam-se para acções como criar novas linhas de produção na indústria do pan. Na etapa de logística, optimiza as linhas e transportes: fizeram-se simulações para melhorar a logística de produtos perecíveis e optimização de rotas em Arena e Simio.

8- Big Data, Cloud Computing e Data Analytics

No ciclo de vida de um produto agroalimentario geram-se multidão de dados, que precisam ter uma trazabilidade, alcançada actualmente através de monitorização inteligente. Na base desta tecnologia encontra-se o Big Data Analytics, que extrai informação para ajustar a produção à demanda, fazendo os processos mais eficientes.

Em Espanha, projectos como Hortysis – Innterconecta, que giram em torno do controlo remoto de produção hortícola em estufas e integração com previsões de demanda e sistemas de comercialização, buscam, através da obtenção de dados captados de modo automático e contínuo, saber como afectam as variables meteorológicas às manifestações periódicas ou estacionais das espécies e à sua maduração.

9- Segurança

No contexto da agricultura e a Indústria 4.0 o conceito ‘ Digital Farming’ descreve a evolução da agricultura e a engenharia agrícola, desde a agricultura de precisão até os sistemas de produção agrícola conectados e baseados no conhecimento, as redes inteligentes e ferramentas de gestão de dados. A segurança neste âmbito cobra prioridade e constitui uma oportunidade para as empresas tecnológicas galegas, que pode começar por explorar as diferentes opções que oferece a agricultura de precisão, a qual abre portas para cultivos mais eficientes, mas também à gestão de dados, para os que se exige, coma no caso dos dados pessoais, integridade, confidencialidade e disponibilidade.

10- Gestão da energia e os resíduos

No sector agroalimentario está cobrando força o avanço para uma economia circular. Uma gestão óptima de energia e resíduos resulta crucial, tendo em conta os altos custes que os processos sustentáveis supõem até o momento.

Dois exemplos de valorização energética de resíduos alimentários são uma planta piloto instalada em Valencia que permite obter biogás e biofertilizantes da palha de arroz mediante dixestión anaerobia; ou a planta piloto para o aproveitamento de resíduos vegetais da indústria dos cítricos em Castellón, que gera azeites, esencias, penso animal, cama de gando e biocombustibles.

Outro exemplo de boas práticas relacionadas com a indústria 4.0 encontra no tratamento que SP Berner realiza das mantas térmicas agrícolas. Conseguiram já um processo completamente novo que reduz as impurezas embaixo de 0,4%, gerando um material secundário de primeira qualidade.