La IA, la robótica y la tecnología de sensores abren nuevas puertas en el sector

La automatización está a la orden del día en muchos sectores industriales: no solo mejora el rendimiento de máquinas e instalaciones, sino que también ayuda a evitar paradas de producción y a ahorrar energía y materiales. En la industria alimentaria, por ejemplo, es casi indispensable para el control y la trazabilidad de los productos con el fin de garantizar que la calidad se mantenga constante y cumplir los exigentes requisitos legales. Además, es una solución ideal para afrontar retos como el aumento de los costes o la escasez de mano de obra cualificada.

La automatización transversal de los procesos en la industria cárnica y de proteínas va desde la preparación de materias primas con mezclado y trituración, pasando por el procesado con corte en porciones, llenado y moldeado, y procesos térmicos como cocinado y enfriado, hasta llegar al envasado automatizado y la logística inteligente. Sin embargo, a menudo los distintos procesos y líneas de producción aún no están interconectados, por lo que el intercambio de datos se interrumpe y no se puede utilizar para la optimización, aunque eso tiene remedio. Y es que los sistemas de control de procesos basados en red, como MES («Manufacturing Execution System») y ERP («Enterprise Resource Planning System»), suelen consistir en sistemas de software modulares que también se pueden instalar a posteriori en plantas ya existentes. Por tanto, las ventajas de una fábrica inteligente totalmente interconectada no están reservadas únicamente a las instalaciones de nueva construcción.

La base de muchos procesos automatizados es la recogida y el análisis de datos en tiempo real. Los sensores modernos proporcionan información precisa sobre la temperatura, la humedad, el peso y la presión. Un ejemplo son los sensores de temperatura y humedad en almacenes frigoríficos para evitar el aumento de temperatura y, por tanto, el riesgo de contaminación. Los sensores de peso comprueban el peso de cada producto cárnico y garantizan que el envase cumpla las especificaciones. Esto no solo reduce el consumo de material, sino que también minimiza los descartes y el índice de devoluciones. Otro ejemplo son los sensores que controlan la composición gaseosa de los envases y garantizan que las condiciones deseadas se mantengan constantes.

La inteligencia artificial acelera y mejora los procesos

Al igual que en muchos otros sectores, el uso de la inteligencia artificial (IA) también ha supuesto un cambio en la industria cárnica y de proteínas. Se abren nuevas posibilidades en el sector al capacitar a las máquinas para que no solo recojan datos de las distintas fases de producción, sino que también los analicen y deriven de ellos pautas de actuación. En caso de que se produzcan fallos en el proceso de producción, se pueden detectar las relaciones causa-efecto y así subsanar los problemas con el proceso aún en marcha o prevenirlos de cara al futuro. Todo ello conlleva no solo una mayor eficiencia, sino también una mayor seguridad para consumidores y empresas.

El reconocimiento y el procesamiento de imágenes industriales también se basan en modelos de IA que se han entrenado para la respectiva aplicación. Estos sistemas se utilizan, por ejemplo, para clasificar productos cárnicos según criterios específicos, como tamaño, forma y estructura. Así, además de reducir la carga de trabajo de los empleados, aumenta la precisión. Si este método se emplea para reconocer criterios de calidad como el veteado o el contenido de grasa, puede aumentar en gran medida el valor de venta de las piezas individuales. Los sistemas de procesamiento de imágenes asistidos por IA también tienen hueco en el control de calidad. Recurriendo a datos históricos de imágenes, se les entrena para inspeccionar todo el proceso de producción en tiempo real y detectar irregularidades como variaciones de color, objetos extraños o envases defectuosos.

Otro campo de aplicación es el mantenimiento predictivo. Los sistemas asistidos por IA supervisan el estado de las máquinas y predicen los tiempos de inactividad. Con la ayuda de estas predicciones, solo se llevan a cabo labores de mantenimiento cuando son realmente necesarias. Según un estudio de McKinsey, gracias al mantenimiento predictivo se puede lograr una reducción de los tiempos de inactividad de hasta el 50 por ciento y un aumento de la vida útil de máquinas e instalaciones de hasta el 40 por ciento.

El aprendizaje automático lleva la robótica a un nuevo nivel de desarrollo

Los robots industriales también se han implantado en la industria alimentaria, al menos en las grandes empresas. Al funcionar las 24 horas del día, pueden aumentar enormemente la eficiencia y la productividad. La transición entre las máquinas especializadas convencionales y las que integran tecnología robótica es fluida. Los robots industriales se utilizan sobre todo para realizar tareas repetitivas que suelen ser típicas en el procesamiento de la carne, como cortar, dividir en porciones, empaquetar, envolver, clasificar, recoger o colocar.

La IA también está llevando la robótica a un nuevo nivel de desarrollo. Mediante el aprendizaje automático (Machine Learning), la IA generativa puede adaptarse por su cuenta a nuevos entornos y situaciones, lo que permite a los robots industriales actuar de forma más autónoma y ágil. Un ejemplo son los robots móviles autónomos (AMR, por sus siglas en inglés). Dotados de cámaras y sensores, pueden registrar y analizar su entorno de forma independiente. Buscan nuevos caminos si hay obstáculos que bloquean la ruta prevista y actúan con autonomía en situaciones que se desvían de la norma. Esto los convierte en ayudantes perfectos en entornos de producción desestructurados, así como en almacenes o centros logísticos destinados a tareas de embalaje y paletización. A pesar de la gran variedad de artículos presentes en estos centros de distribución, los robots industriales asistidos por IA son capaces de seleccionar y preparar la mercancía adecuada, descartar los productos que presenten defectos o deformaciones y reconocer los formatos de los envases y su peso. Alcanzan índices de recogida de 750 a 1400 artículos por hora y, por ejemplo, pueden envasar hasta 200 productos cárnicos por minuto: un gran aumento de la eficiencia en comparación con los procesos manuales. Los robots también superan a sus colegas humanos en cuanto a precisión. Son capaces de cortar la carne con mayor rapidez y exactitud en un ángulo de corte muy específico y dividirla en porciones que tengan el peso deseado y la forma ideal, lo que aumenta el rendimiento de la producción y minimiza el desperdicio de materia prima. Las células de trabajo robotizadas y multifuncionales prometen un enorme aumento de la flexibilidad y acabarán por sustituir la producción en línea tradicional en la industria cárnica. El objetivo de dichas células robotizadas es procesar las medias canales porcinas de forma independiente en varios pasos de trabajo con ayuda de la IA. Todo ello se hace en tantas operaciones simultáneas como sea posible en vez de en pequeñas operaciones sucesivas. Así se pueden llevar a cabo distintas producciones en paralelo, lo que permite obtener una gran variedad de productos sin las restricciones de la producción en línea. Las células robóticas forman redes autónomas junto con los AMR, que reaccionan de forma independiente a los distintos requisitos.

La IA, la robótica y la tecnología de sensores aumentan el rendimiento y aceleran el cambio

La industria de productos cárnicos y transformación de proteínas se enfrenta a un cambio radical impulsado por el uso de nuevas tecnologías, como la IA, la robótica y la tecnología de sensores. Estas tecnologías no solo ofrecen la posibilidad de automatizar procesos y aumentar la eficiencia, sino también de mejorar la calidad de los productos y fomentar la sostenibilidad. Las empresas que integren estas tecnologías sin dilación estarán perfectamente preparadas para garantizar su competitividad en el mercado mundial y satisfacer la creciente demanda.

En la IFFA -Technology for Meat and Alternative Proteins- se mostrará la tecnología más avanzada del 3 al 8 de mayo de 2025 en Fráncfort del Meno. Toda la información en: www.iffa.com