Cyfrowe bliźniaki poprawiają wydajność rolnictwa
Europejski sektor rolno-spożywczy znajduje się obecnie w trudnej sytuacji - między młotem a kowadłem. Inflacja i ceny energii powodują wzrost kosztów, a przepisy dotyczące bezpieczeństwa i ochrony środowiska stają się coraz bardziej rygorystyczne. „Zapewnienie zgodności z przepisami może utrudnić utrzymanie kosztów na niskim poziomie”, wyjaśnia Daniel De la Puente, koordynator projektu BBTWINS(odnośnik otworzy się w nowym oknie) z Krajowego Ośrodka Żywności, Technologii i Bezpieczeństwa(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (CNTA) w Hiszpanii. „Oznacza to albo zmniejszenie zysków, albo przeniesienie kosztów na konsumenta, co nakręca spiralę wzrostu cen”. Projekt otrzymał finansowanie w ramach publiczno-prywatnego Wspólnego Przedsięwzięcia na rzecz Biotechnologicznej Europy Opartej na Obiegu Zamkniętym(odnośnik otworzy się w nowym oknie).
Cyfryzacja sektora rolno-spożywczego
Celem projektu finansowanego przez UE było wskazanie bolączek dwóch kluczowych branż sektora rolno-spożywczego - producentów mięsa wieprzowego i owoców pestkowych. Zespół miał ocenić korzyści płynące z włączenia technologii cyfrowych pozwalających na ograniczenie tych obciążeń. „Ważenie świń często odbywa się w formie kontroli wzrokowej przeprowadzanej przez przeszkolonego rolnika”, mówi De la Puente. „Może to czasami prowadzić do pomyłek i przekładać się na kolejne procesy, które mogą mieć wpływ na jakość produktu końcowego”. Zespół rozpoczął prace od spotkań z rolnikami i przedstawicielami producentów żywności w Hiszpanii i Grecji, aby lepiej zrozumieć zawiłości różnych procesów. Umożliwiło to badaczom dostosowanie rozwiązań do rzeczywistych wyzwań. Następnie badacze przedstawili propozycje optymalizacji wybranych procesów. Użytkownikom końcowym wskazano konkretne obszary, w których zastosowanie cyfryzacji, czujników, identyfikowalności i usprawnień logistycznych może przynieść największe korzyści.
Cyfrowe bliźniaki dla sektora rolno-spożywczego
Na podstawie tych ustaleń powstały platformy oparte na technologii cyfrowych bliźniaków(odnośnik otworzy się w nowym oknie). W ramach prac powstały działające w czasie rzeczywistym cyfrowe repliki określonych procesów fizycznych realizowanych w sektorze rolno-spożywczym, takich jak ważenie świń. Kluczową zaletą tej techniki jest to, że procesy mogą być badane, zmieniane i testowane bez wpływu na istniejące łańcuchy wartości, co pozwala uniknąć wszelkich negatywnych konsekwencji. „Rozwój tych cyfrowych bliźniaków wymagał ciągłych informacji zwrotnych przekazywanych przez użytkowników końcowych”, dodaje De la Puente. „Celem było możliwie najściślejsze dopasowanie platform do istniejących rozwiązań oraz poprawa interfejsów i jakości dostarczanych informacji”. Jedna z tych innowacji obejmowała wykorzystanie sztucznej inteligencji (SI) do dokładnego ważenia świń. Badacze wskazali, że pozwala to uzyskać jednorodne partie szynek, a tym samym bardziej jednolite produkty końcowe. „Technologia pozwala także na rejestrowanie wagi świń w czasie, a pomiary mogą być automatycznie rejestrowane”, zauważa De la Puente. „Teoretycznie powinno to ułatwić wykrywanie chorób, porównywanie zmienności tempa wzrostu w różnych lokalizacjach i lepsze zrozumienie wpływu różnych składów pasz”.
Rozpoznawanie obrazów, sztuczna inteligencja i symulacja procesów
Projekt wykazał, że cyfrowe bliźniaki łączące różne technologie, takie jak czujniki, rozpoznawanie obrazów i symulacje procesów, w ramach jednej platformy, mogą pomóc w optymalizacji działalności rolniczej. Badacze zaprojektowali także interfejsy użytkownika i pulpity nawigacyjne w celu prezentowania istotnych informacji. „Wierzymy, że projekt BBTWINS wykazał, że mądrze stosowane technologie cyfrowe mogą pomóc w rozwiązaniu konkretnych, istotnych dla branży wyzwań”, mówi De la Puente. „W sektorze rolno-spożywczym nadal istnieje luka w zakresie cyfryzacji, ale wykazaliśmy, że producenci mogą uzyskać wyraźny zwrot z inwestycji w bardzo krótkim czasie”. De la Puente wraz z zespołem mają nadzieję, że technologie takie jak rozpoznawanie obrazów, sztuczna inteligencja(odnośnik otworzy się w nowym oknie) i symulacja procesów zyskają na popularności i będą wykorzystywane w codziennej działalności przemysłu spożywczego.
