Rationalisez votre production par des trieuses intelligentes

Les nouvelles technologies garantissent la qualité et réduisent les pertes

Slimme sorteerder detail — La dernière génération de trieurs optiques offre des capacités de détection plus poussées (photo: Tomra)

Les trieuses sont indispensables et représentent un investissement très intéressant. Elles protègent le consommateur et transformateur alimentaire en excluant sans pardon les matériaux étrangers et les produits défectueux. La dernière génération montre qu'on peut faire plus. En collectant des données précieuses en temps réel, les trieurs intelligents peuvent repérer des tendances ou rationaliser les lignes de production. Cela permet non seulement d'atteindre un débit maximal et une plus grande différenciation, mais aussi de réduire les pertes et les temps d'arrêt.

Avantages des trieuses intelligentes

SÉCURITÉ ALIMENTAIRE et assurance qualité

Le tri consiste à éliminer un matériau étranger d'un flux de produits alimentaires à transformer. Le 'forgein material' (FM) peut être de la terre, des pierres, du métal, du verre et des os, mais aussi des insectes, des vers et des micro-organismes tels que des moisissures et des bactéries. Les trieurs éliminent donc les produits présentant des défauts (in)visibles qui nuisent à la qualité, tels que des dommages, des décolorations, des taches pourries ou molles, des formes et/ou des tailles indésirables.

Si le FM parvient à passer l'examen final dans la zone d'emballage, les conséquences potentielles sont incalculables. Les trieurs jouent donc un rôle essentiel dans la protection de la santé publique. En outre, ils évitent aux entreprises de transformation des aliments des rappels coûteux, qui risquent d'entraîner une image de marque négative qui perdure.

Sorteerder Key Technology — Le flux de produits qui passe est étroitement surveillé à l'aide de données en temps réel (photo: Key Technology)

MOINS DE PERTES ALIMENTAIRES, PLUS DE DIFFÉRENCIATION PRODUIT

Les supermarchés avaient l'habitude d'éviter les produits présentant des anomalies trop visibles. "L'œil veut aussi quelque chose" et "le client est roi", ce qui fait que les produits moins attrayants n'arrivent que rarement, voire jamais, dans les rayons. Cependant, même les produits qui laissent à désirer uniquement sur le plan esthétique recèlent un grand potentiel de profit. Par exemple, des pommes de terre de mauvaise qualité mais parfaitement comestibles peuvent être transformées sans problème en purée, ou des carottes difformes en soupe.

Breedband sorteerder Key Technology — Grâce aux nouvelles trieuses, les produits présentant des anomalies acceptables génèrent un chiffre d'affaires supplémentaire (photo: Key Technology)

Les nouvelles technologies optiques et les nouveaux logiciels permettent aujourd'hui aux trieurs de mieux distinguer les produits. Alors que l'ancienne génération considérait le sommet vert d'une carotte comme une tache pourrie, les nouveaux modèles savent que cette seule tache verte est le sommet et que plusieurs taches vertes indiquent la présence de pourriture. Grâce à un tri plus précis, moins de produits sont éjectés par erreur. Cela permet de réduire les pertes de produits et de gagner du temps pour le retraitement.

L'emplacement du tri

Le tri peut avoir lieu à plusieurs endroits de la chaîne de production. La stratégie la plus concluante consiste à trier les produits à l'entrée et juste avant l'emballage. Souvent, plusieurs trieurs sont utilisés l'un après l'autre pour créer un effet tunnel. Plus un produit se trouve en aval de la chaîne, meilleure est la qualité ou moins il y a de défauts et de FM.

En éliminant les corps étrangers, tels que les morceaux de métal, en début de ligne, on réduit le risque d'endommager les équipements situés en aval. Plus les défauts des produits sont détectés tôt, moins les produits endommagés prendront de place sur la bande passante. Ainsi, moins d'opérations se termineront sur des produits défectueux, qui finiront de toute façon à la poubelle.

Faux négatifs et flux d'éjection

Les trieurs bidirectionnels traditionnels contiennent un flux de passage et un flux d'éjection. Ce dernier retire les FM et les produits défectueux de la bande, ce qui entraîne souvent la perte de bonnes parties des produits éjectés. Pour compenser la perte de ces "faux négatifs", une boucle peut être installée. Dans ce cas, le produit passe à nouveau par la trieuse via une construction en tandem de plusieurs trieuses successives.

Une trieuse à trois voies offre également la solution idéale pour les faux négatifs. Les produits sont alors triés en trois sections: un flux contenant des produits de qualité supérieure, un flux de déchets pour le FM et un flux contenant des produits de moindre qualité ou des faux négatifs. Une trieuse à trois voies augmente ainsi le rendement et le débit et réduit la charge de travail des opérateurs de ligne. En outre, ce processus de tri est généralement moins encombrant et minimise les ressources d'exploitation nécessaires.

Driewegsorteerder werkingsprincipe — Principe de fonctionnement d’une trieuse à trois voies. A: flux de produit entrant, B: LED sur toute la largeur, caméra CCD camera et capteurs NIR, C: éjecteurs de doigts intelligents, D: éjection douce (illustration: Tomra)

Les produits FM et défectueux peuvent être éjectés par des systèmes d'éjection mécaniques qui dirigent les mauvais produits vers un conteneur de déchets ou un flux de produits de qualité inférieure par le biais de vannes. Les systèmes pneumatiques les éjectent ensuite du flux de bons produits par de brèves impulsions d'air dirigées.

DÉTECTION

Une trieuse purement mécanique distingue les produits en fonction de leurs seules dimensions. Les trieurs optiques, quant à eux, donnent un avis favorable ou défavorable aux produits sur la base de caractéristiques détaillées telles que la couleur, la forme, le poids, les propriétés chimiques, etc. L'utilisateur peut ainsi définir différentes catégories en fonction des défauts éventuels, de leur nombre et de leur emplacement exact ou de la surface totale des défauts.

Ces classificateurs numériques utilisent souvent des logiciels de traitement d'images et des systèmes de caméras, des lasers ou une combinaison des deux. Tous fonctionnent en projetant sur la surface du produit une lumière d'une certaine longueur d'onde. Une partie de la lumière est alors absorbée et une autre partie est réfléchie. Le système enregistre ensuite la partie réfléchie, puis le logiciel de traitement d'images la traite.

triCAMERA

Technische foto sorteerder — Aperçu des différentes méthodes de détection et des résultats des systèmes de caméras couleur (photo: Tomra)

Les caméras monochromatiques détectent toutes les nuances de gris possibles entre le noir et le blanc. Ce système de caméra est le plus efficace dans les applications de tri qui détectent les défauts à l'aide d'un contraste élevé. La dernière génération de trieuses optiques utilise des caméras couleur avancées qui, grâce à leur haute résolution, détectent des millions de couleurs et des défauts de couleur subtils. Les systèmes de caméras couleur trichromatiques divisent le spectre de la lumière visible en trois bandes: rouge, vert et/ou bleu, en utilisant la lumière ir et UV.

Un système de caméra hyperspectrale recueille non pas trois, mais des centaines de points de données sur une gamme continue de longueurs d'onde du spectre électromagnétique. De cette manière, la trieuse détecte le contraste nécessaire pour les écarts de couleur subtils, ce qui est idéal pour les applications relatives aux noix et aux fruits secs, car les couleurs des coquilles, des pelures et des membranes sont très similaires dans ces cas-là. Un logiciel sophistiqué convertit ensuite ces points de données en empreintes biologiques uniques, permettant une détection basée sur la composition chimique.

LASERS et combinaisons

Alors que les caméras capturent des infos produit essentiellement basées sur la réflexion du matériau, les lasers et leurs capteurs peuvent inspecter les propriétés de matériau structurelles. Grâce à ces qualités, les lasers peuvent détecter un large éventail de matériaux organiques et inorganiques, tels que les insectes, le verre, le métal, les bâtons, les pierres et le plastique, même s'ils sont de la même couleur que le produit idéal. Les lasers peuvent également détecter la chlorophylle en stimulant la fluorescence à l'aide de longueurs d'onde spécifiques, ce qui est idéal pour éliminer la FM des légumes verts.

La combinaison de caméras et de lasers permet d'identifier une grande variété de caractéristiques, maximisant ainsi l'élimination de la FM et des défauts. Les caméras reconnaissent mieux la couleur, la taille et la forme, tandis que les capteurs laser identifient mieux les caractéristiques structurelles.

Detail sorteerder Key Technology — Les aliments qui passent, sont inspectés à fond sous différents angles (photo: Key Technology)

Nouvelles technologies

DÉTECTION DES SOURCES DE FM PAR BIOPRINT

Une méthode de détection extrêmement utile est la fusion de pixels multi-capteurs en temps réel, qui fusionne les flux de données de plusieurs capteurs dans des algorithmes. Ces algorithmes au niveau des pixels augmentent le contraste défini par l'utilisateur entre ce qui est bon et ce qui est mauvais. En fusionnant les données de plusieurs capteurs photo et laser, une empreinte digitale unique est créée pour chaque objet. Cela permet au classificateur de distinguer des défauts plus subtils et d'identifier des types spécifiques de FM.

Ces algorithmes peuvent facilement observer des informations détaillées et des tendances. Par exemple, ils peuvent faire la distinction entre différents types de plastiques ayant ou non la même couleur. Grâce aux informations fournies par les données, la source de FM dans le flux de produits peut être détectée, ce qui permet d'éviter d'autres incidents. Les flux de produits défectueux peuvent ainsi être liés à des événements antérieurs dans la ligne, à des lots de produits spécifiques ou à un fournisseur particulier.

tableau de bord personnalisé et analyse hors ligne

Des logiciels sophistiqués d'analyse des données permettent également de personnaliser les tableaux de bord et les interfaces utilisateur des trieuses. Par exemple, certains tableaux, graphiques linéaires ou diagrammes à barres des tendances actuelles peuvent être consultés d'un seul coup d'œil. Ces données sont rafraîchies à certains intervalles et peuvent être consultées à la fois sur l'écran tactile de la trieuse et à distance via un ordinateur, un smartphone ou un autre appareil mobile hors de l'usine.

Software sorteerder Key Technology — Des interfaces intuitives facilitent l’ajustement des critères de tri, ce qui aide à mieux contrôler les pertes alimentaires
(photo: Key Technology)

Les trieurs numériques les plus avancés s'intègrent facilement à pratiquement tous les systèmes d'automatisation industrielle, tels que MES ou SCADA. Pour perpétuer l'intégration harmonieuse avec les réseaux PLC via les navigateurs web, Ethernet/IP et les dispositifs Modbus, elles peuvent être équipées d'une personnalité PLC pratique. En outre, ces classificateurs permettent également la collecte de données dans un format de base de données pour une analyse hors ligne.

une meilleure documentation pour une meilleure qualité

Le logiciel stocke les images FM numériques, qui peuvent être programmées pour alerter immédiatement les opérateurs en cas d'événements critiques. Il peut également envoyer automatiquement un signal à un dispositif situé plus loin dans la chaîne de production. Il est ainsi possible d'activer un système qui éjecte le flux de produits FM critiques ou le redirige.

Pour rendre l'accès aux données stockées plus efficace, le logiciel marque le FM ou le défaut, ainsi que l'horodatage, sur chaque image. Ces images stockées peuvent être téléchargées via une clé USB ou visualisées à distance. Les données et les images collectées peuvent alors constituer la base d'une enquête ou d'un remède à tout problème. Cela permet de fournir l'assurance qualité nécessaire.

Scherm sorteerder detail — Le stockage des données relatives aux produits permet d'améliorer la documentation, ce qui contribue à garantir la qualité nécessaire (photo: Tomra)

Avec l'aimable autorisation de Key Technology et Tomra