Computer vision w produkcji żywności: co liczy i jak wybrać

Wiele zakładów spożywczych ma już kamery na linii. Odczytują kody dat, sprawdzają etykiety i szukają wadliwych zgrzewów. Gdy jednak zapytać, ile linia wyprodukowała ostatniej nocy, odpowiedź często nadal pochodzi z arkusza zliczeń przy stole ręcznego pakowania.

Ten artykuł jest dla kierowników zakładów spożywczych, liderów ciągłego doskonalenia i inżynierów, którzy wybierają kamery, aby to zmienić. Każda z branż: napoje, mleczarstwo, piekarnictwo, cukiernictwo i przetwórstwo mięsa, ma przy tym swoją specyfikę.

Sprzedajemy Fabrico, chmurową platformę OEE i light MES z dodatkiem kamerowym.

Co liczą kamery AI na liniach produkcji żywności, a czego nie

Na linii spożywczej pracują obok siebie dwa rodzaje systemów wizyjnych. System inspekcyjny decyduje, czy jedno opakowanie jest dobre. Kamera OEE mówi, ile opakowań wyprodukowała linia, i pozwala wrócić do tego, co się działo, gdy produkcja spadła.

Inspekcję wizyjną dostarczają firmy takie jak Cognex, Keyence i Mettler-Toledo. Fabrico jej nie sprzedaje. Oba systemy działają obok siebie: odrzuty z inspekcji trafiają do wskaźnika jakości OEE przez licznik lub sygnał odrzutów linii, tak samo jak odrzuty z wagi kontrolnej.

W branży spożywczej ten podział ma znaczenie. W Australii niezadeklarowane alergeny były przyczyną 38% wszystkich wycofań żywności w 2025 roku, według Food Standards Australia New Zealand (EN). Jej statystyki wycofań (EN) wskazują błędy podczas pakowania jako najczęstszą przyczynę wycofań z powodu niezadeklarowanych alergenów w latach 2021 do 2025.

To zadanie spoczywa na procedurze zwolnienia linii (line clearance), kontroli etykiet i kamerach inspekcyjnych. Kamera OEE nie jest środkiem kontroli alergenów. Więcej w artykule kontrola etykiet i kodów a kamery OEE.

Gdzie linia spożywcza traci czas

Zanim wybierze się kamerę, warto uzgodnić, jak każda z tych pozycji liczy się w OEE. W przeciwnym razie demo każdego dostawcy pokaże inny wynik dla tej samej zmiany.

Przezbrojenia i mycia alergenowe

Przejście z receptury z mlekiem na recepturę bez mleka oznacza pełne mycie, kontrolę i zatwierdzenie. Jest zaplanowane, ale to nadal stracony czas.

Niektóre zakłady liczą je w planowanym czasie produkcji, jako postój z własną przyczyną, więc widać je w dostępności. Inne wyłączają je z czasu planowanego. Zalecamy pierwsze podejście, tak jak w naszym poradniku o czasie CIP w OEE: widoczne mycie można uwzględnić w planowaniu, z mniejszą liczbą zmian alergenów w kolejności produkcji i krótszym czekaniem na wyniki wymazów i zatwierdzenie. Nigdy nie należy skracać samego zwalidowanego mycia.

Mycie i sanitacja

Mycie lub czyszczenie w trakcie zmiany produkcyjnej podlega tej samej regule. Zmiana sanitarna bez zaplanowanej produkcji jest poza OEE i widać ją w TEEP, jak wyjaśnia nasz poradnik o zmianach sanitarnych w OEE i TEEP. Dodatkowe ryzyko dla kamery to rozruch po myciu: mokry obiektyw, zaparowanie lub potrącony uchwyt mogą zepsuć liczenie w pierwszych minutach produkcji.

Wstrzymania z powodów bezpieczeństwa żywności

Ciało obce znalezione w odrzucie albo nieudany test wykrywacza metali zwykle zatrzymuje linię, dopóki zespół ds. bezpieczeństwa żywności jej nie zwolni. Te minuty są nieplanowane. Wstrzymany produkt liczy się do sumy i staje się dobry dopiero po zwolnieniu bez poprawek, więc wskaźnik jakości zmiany może zmienić się dzień później. Więcej w artykule postoje z powodów bezpieczeństwa żywności w OEE.

Mikroprzestoje na pakowarce i owijarce

Pakowarki typu flow pack, workowarki i zgrzewarki tacek zatrzymują się na kilka sekund: opakowanie poza podziałką, pominięte opakowanie, zator na wejściu. Każdy taki postój jest zbyt krótki, by go zapisać, więc w dokumentacji papierowej przepada.

Te sekundy się sumują. Badanie Siemens True Cost of Downtime 2024 (EN) wśród dużych producentów wycenia godzinę nieplanowanego przestoju w branży FMCG na 36 000 USD, a FMCG to jedyny sektor w badaniu, w którym liczba godzin przestojów nie spadła od 2019 roku. Godzina na Państwa linii będzie kosztować inaczej: przykład poniżej wycenia jedną z nich.

Artykuły o maszynach omawiają to dokładniej: postoje workowarek VFFS i postoje linii pakowania pieczywa w worki.

Ręczne pakowanie i układanie tacek

Stoły ręcznego pakowania, układanie tacek i ręczne pakowanie do kartonów nie mają PLC ani licznika, więc produkcja zwykle pochodzi z arkusza zliczeń. Kamera liczy tacki lub kartony, gdy przechodzą, a wolniejsza godzina jest widoczna w tej godzinie, w której wystąpiła. Więcej w artykule OEE dla stanowiska ręcznego pakowania.

Chłodnie i kondensacja

Zimny produkt, ciepłe powietrze i para z mycia powodują zaparowanie obiektywów, a zaparowana kamera traci liczenie: więcej w artykule kamery w hali pakowania mrożonek.

Strefy wysokiej i niskiej higieny (high care i low care)

Każde nowe urządzenie w strefie wysokiej higieny to kolejna rzecz, którą zespół ds. higieny musi zatwierdzić i czyścić. Montaż lub serwis wymaga przebrania się i przestrzegania zasad strefy dotyczących narzędzi, dlatego warto wybierać uchwyty, które wymagają niewiele pracy. Zaleta: kierownik może otworzyć wideo z postoju w strefie wysokiej higieny spoza tej strefy.

Gdzie computer vision w produkcji żywności pasuje na linii

Na każdym stanowisku warto zadać trzy pytania, w tej kolejności.

Kamera się nie opłaca, gdy stanowisko ma już użyteczny licznik, gdy strata leży w procesie (piece, frytownice, kotły warzelne), a nie w pakowaniu, albo gdy system inspekcyjny już przesyła wiarygodny licznik.

Kamera, czujnik czy operator: jakie źródło dla każdego stanowiska

Zasada ogólna: sygnał, który już jest, wygrywa z kamerą, a kamera wygrywa z arkuszem zliczeń. Pełny wybór według maszyny opisuje artykuł kamera czy czujnik do OEE.

Chcą Państwo omówić własną linię? Zapraszamy na demo.

Co kamera musi wytrzymać: mycie, chłód i higienę

W zakładzie spożywczym połowa decyzji to pytanie, czy kamera, obudowa i uchwyt przetrwają Państwa mycie.

• Klasa odporności na mycie. Do stref mytych wodą pod ciśnieniem należy wymagać obudowy IP69K. W jej teście natryskuje się 14 do 16 litrów na minutę wody o temperaturze 80°C pod ciśnieniem 8 do 10 MPa (80 do 100 bar) z odległości nie większej niż 15 cm, jak podsumowuje to A3's Motion Control & Motor Association (EN). Nasz poradnik o IP69K opisuje cały test. Następnie dostawca powinien potwierdzić klasę dla Państwa ciśnienia, temperatury i środków chemicznych.
• Materiały. Stal nierdzewna lub tworzywo dopuszczone do kontaktu z żywnością, gładkie, bez szczelin, w których zbiera się woda i brud.
• Szkło. Jeśli zakład prowadzi rejestr szkła i twardych tworzyw sztucznych, obiektyw lub okienko kamery musi się w nim znaleźć.
• Montaż. Sztywny, poza zasięgiem węża i tak umieszczony, by nic nie mogło z niego spaść na odkrytą żywność.
• Zatwierdzenie. Do listy kontrolnej sanitacji warto dodać punkt „obiektyw suchy, czysty i ustawiony”.

Przykład obliczeniowy: jedna zmiana na linii tacek z produktem chłodzonym

Przykład poglądowy, dane przykładowe: jedna przykładowa linia, nie klient. Pracownicy ręcznie układają tacki przy stole w strefie wysokiej higieny, zgrzewarka je zamyka, a dalej są waga kontrolna i wykrywacz metali.

• Planowany czas produkcji: 480 minut. Prędkość idealna: 60 tacek na minutę, wyznaczana przez zgrzewarkę.
• PLC zgrzewarki podaje sygnały pracy i postoju, ale jej licznik liczy cykle zgrzewania, a nie tacki, więc cykl z pustym gniazdem nadal liczy się jako pełny. Dotąd zakład raportował produkcję z arkusza zliczeń.
• Jedno mycie alergenowe: 40 minut. Inne postoje: 30 minut, zator folii (18) i oczekiwanie na komponenty (12).
• Licznik kamery przy układaniu tacek: 21 300 tacek. Arkusz zliczeń podawał 22 300.
• Odrzuty z wagi kontrolnej i wykrywacza metali: 400 tacek.

Z licznikiem kamery i myciem jako postojem w planowanym czasie produkcji:

• Czas pracy: 480 minut minus 70 minut postojów to 410 minut.
• Dostępność: 410 / 480 = 85,4%.
• Wydajność: 21 300 / (410 x 60 = 24 600) = 86,6%.
• Jakość: 20 900 dobrych / 21 300 = 98,1%.
• OEE: 85,4% x 86,6% x 98,1% = 72,6%. Sprawdzenie: 20 900 dobrych tacek / (480 x 60 = 28 800) = 72,6%.

Teraz zmieniamy tylko reguły. Po wyłączeniu mycia z czasu planowanego planowany czas spada do 440 minut: 20 900 / 26 400 = 79,2%. Jeśli dodatkowo użyć arkusza zliczeń, liczba dobrych tacek rośnie do 21 900: 21 900 / 26 400 = 83,0%.

Ta sama zmiana, te same tacki i rozrzut 10,4 punktu. Arkusz zliczeń dodał 1000 tacek, których nigdy nie wyprodukowano. Reguła dla mycia zmieniła OEE o 6,6 punktu.

Kamera sama nie rejestruje postojów. Daje licznik, który można sprawdzić, więc 3300 tacek, które linia mogła wyprodukować w czasie pracy (24 600 minus 21 300), widać jako 55 minut straty wydajności: 1320 EUR na zmianę przy przykładowej marży 0,40 EUR na tackę. Wideo z wolniejszych odcinków pokazuje, dlaczego tak się stało.

Dlaczego nie liczyć za zgrzewarką, poza strefą wysokiej higieny? Można, i wtedy jedno urządzenie mniej trafia do tej strefy. Kamera przy stole układania pokazuje jednak również, dlaczego stół nie nadążał.

Kto kupuje computer vision w zakładzie spożywczym

Rzadko kupuje je jedna osoba. Kierownik techniczny lub kierownik ds. jakości może zatrzymać projekt, którego chcą wszyscy inni, dlatego warto włączyć go już w pierwszym tygodniu.

Osiem pytań do każdego dostawcy kamer dla zakładu spożywczego

Warto zadać je każdemu dostawcy, również nam. Jako przypadek testowy najlepiej przynieść jedną prawdziwą linię i arkusze zliczeń z jednego tygodnia.

1. Mycie: jaką klasę IP ma obudowa i czy sprawdzono ją dla naszego ciśnienia mycia, temperatury i środków chemicznych?
2. Zmiany SKU: gdy pojawia się nowy format tacki lub opakowania, czy kamerę trzeba uczyć od nowa, kto to robi i czy prędkość idealna zmienia się wraz z SKU?
3. Reguły: jak mycia alergenowe i wstrzymania z powodów bezpieczeństwa żywności liczą się w Państwa OEE i czy możemy ustawić jedną regułę dla wszystkich zakładów?
4. Ręczne pakowanie: czy kamera policzy tacki przy stole, przy którym pracują cztery osoby, bez śledzenia ludzi?
5. Dokładność: jak sprawdzić licznik kamery z ręcznym liczeniem? Więcej w artykule jak dokładny jest licznik kamery.
6. Połączenia: gdy na jednej linii licznik kamery spotyka się z danymi z PLC, jak unikają Państwo podwójnego liczenia opakowania?
7. Odrzuty: jak odrzuty z naszej wagi kontrolnej, wykrywacza metali i kamer inspekcyjnych trafiają do wskaźnika jakości?
8. Wideo: czy wideo jest przechowywane, gdzie, jak długo i kto może je otworzyć?

Kamery w pobliżu ludzi: prywatność i przedstawiciele pracowników

Stanowiska ręcznego pakowania to miejsca, gdzie są ludzie, więc ten temat pojawia się wcześnie. Kamerę należy skierować na taśmę i tacki, a kadr ustawić na produkt. Przy stole pakowania dłonie i ramiona i tak będą przechodzić przez kadr, dlatego warto powiedzieć o tym zespołowi.

Należy uzgodnić na piśmie, do czego służy wideo i kto je otwiera. W Niemczech i kilku innych krajach UE przedstawiciele pracowników mają głos, zanim zostaną zamontowane kamery, dlatego warto włączyć ich przed pilotażem. Więcej w naszym poradniku o przedstawicielach pracowników.

Automatyczne maskowanie ludzi w kadrze jest w naszych planach rozwoju. Dziś prywatność zależy od tego, gdzie skierowana jest kamera i kto może otworzyć wideo, dlatego podczas demo warto zapytać nas, co obejmuje obecna konfiguracja. Więcej w artykule kamery na linii produkcyjnej bez inwigilacji ludzi.

Jak robi to Fabrico

Oto co działa już dziś, co dodaje dodatek kamerowy i czego nie robimy.

• Postoje i liczniki: z sygnału maszyny, przez PLC, czujnik lub licznik. Operator dodaje przyczynę postoju przy linii, na tablecie lub telefonie.
• OEE i straty: OEE, przestoje i straty według linii i zmiany, ze stratami pokazanymi w pieniądzu. W przeglądarce, na iOS i Androidzie.
• Dodatek kamerowy, na życzenie: kamery AI liczą produkcję, także na stanowiskach ręcznego pakowania i przy maszynach bez użytecznego sygnału. Można otworzyć wideo z kamery z dowolnego momentu na osi czasu zmiany. W standardowej konfiguracji wideo jest przesyłane strumieniowo na żądanie i nie jest przechowywane w Fabrico.
• Państwa dane: dostępne przez REST API, webhooki albo eksport do Excela i CSV.
• Plany rozwoju, jeszcze nie działa: wykrywanie postojów przez kamerę, strefy zatorów oraz kamera, która zaproponuje przyczynę postoju do potwierdzenia przez operatora.
• Czego nie robimy: inspekcji etykiet, kodów, zgrzewów ani poziomu napełnienia, zgodności w zakresie alergenów ani bezpieczeństwa żywności, ani identyfikowalności. O planowanie produkcji prosimy zapytać nas podczas demo.

Dodatek kamerowy opisuje strona computer vision dla OEE. Szerszy wybór przedstawiają artykuły oprogramowanie OEE i to, co obejmuje light MES.

Mapują Państwo wszystkie systemy w zakładzie? Warto zacząć od artykułu oprogramowanie dla produkcji żywności, a potem MES dla produkcji żywności i OEE w branży spożywczej i napojów. Dla linii spożywczych i niespożywczych razem: OEE dla zakładów FMCG.

Nasze deklaracje warto sprawdzić tak jak deklaracje każdego dostawcy. Proszę przynieść jedną mapę linii i zapytać nas, które liczniki kamera by zastąpiła, a których nie.

Zapraszamy na demo lub do kontaktu.

O co pytają Państwo dalej

Czy computer vision w przemyśle spożywczym to to samo co inspekcja wizyjna?

Nie. Kamery inspekcyjne sprawdzają każde opakowanie: etykiety, kody, zgrzewy i poziom napełnienia. Kamery OEE liczą produkcję i pozwalają wrócić do dowolnego momentu zmiany. Większość linii spożywczych potrzebuje obu.

Czy kamery AI działają w chłodniach i halach chłodzonych?

Tak, ale ryzykiem jest kondensacja tam, gdzie zimny produkt spotyka ciepłe, wilgotne powietrze. Pomaga obudowa podgrzewana lub zapobiegająca parowaniu (anti-fog). Liczenie warto przetestować przy rozruchu po myciu i sanitacji.

Czy przezbrojenia alergenowe liczy się jako przestój planowany czy nieplanowany?

Nie jako przestój planowany. Mycie jest w harmonogramie, ale kosztuje produkcję, dlatego większość zakładów pozostawia je w planowanym czasie produkcji jako stratę dostępności z własnym kodem przyczyny. Poza OEE jest tylko zmiana sanitarna, na którą nie zaplanowano produkcji. Warto stosować jedną regułę na każdej linii.

Czy wideo z kamer jest przechowywane?

Nie w Fabrico. W standardowej konfiguracji wideo jest przesyłane strumieniowo, gdy ktoś otworzy dany moment na osi czasu zmiany, i nie jest przechowywane w Fabrico. Warto zapytać nas i każdego dostawcę, gdzie wideo jest przechowywane, zanim zostanie przesłane strumieniowo, jak długo i kto może je otworzyć.

Od czego zależy koszt computer vision w przetwórstwie spożywczym?

Od liczby linii i kamer, obudów odpornych na mycie i montażu, prac sieciowych oraz szkoleń. Nasz cennik nie jest publiczny, dlatego warto dać każdemu dostawcy tę samą listę linii i porównywać takie same oferty.

Chcą Państwo zobaczyć licznik kamery na linii podobnej do Państwa linii? Zapraszamy na demo.