Umělá inteligence se učí balit syrové maso. Americký startup řeší noční můru masokombinátů

Průmyslová automatizace v potravinářství dlouhodobě narážela na jeden zásadní fyzikální problém. Zatímco robotická ramena bez potíží přesouvají pevné krabice, plechovky nebo plastové lahve, manipulace se syrovým masem představuje technologickou noční můru. Sanfranciská společnost Chef Robotics nyní přichází se systémem, který tento limit překonává. Její nová aplikace využívá umělou inteligenci a počítačové vidění k automatickému skládání porcí masa do prodejních vaniček.

Technologie si podle zástupců firmy poradí se syrovými, mraženými i předvařenými proteiny. V praxi to znamená manipulaci s vepřovými panenkami, kuřecími prsy, steaky, jehněčími kotletami nebo klobásami. Každý z těchto produktů se chová jinak. Kuřecí prso má zcela odlišné fyzikální vlastnosti než čerstvý plátek vepřového. Maso je měkké, poddajné, kluzké a jeho tvar i velikost se kus od kusu liší. Právě tato organická variabilita dosud bránila masokombinátům v plné automatizaci a nutila je spoléhat na lidskou pracovní sílu.

Vývojáři z Chef Robotics postavili nové řešení na své dosavadní platformě ChefOS. Systém počítačového vidění natrénovali na obrovském množství dat, která mapují vizuální vzhled, fyzikální vlastnosti a charakteristiky manipulace u různých typů bílkovin. Tradiční optické senzory totiž často selhávají, jakmile se na povrchu masa objeví odlesky způsobené vlhkostí. Robot díky pokročilým algoritmům v reálném čase vyhodnocuje, jak konkrétní kus masa uchopit a kam přesně ho na tácek položit.

Orientace v prostoru a milimetrová přesnost

Aplikace přináší do provozu tři specifické funkce. Kamera nejprve detekuje, v jakém úhlu maso na pásu nebo v přepravce leží. Robotické rameno následně porci uchopí a ještě během pohybu vzduchem ji natočí do požadované pozice. Některé produkty vyžadují uložení přesně v devadesátistupňovém úhlu, aby v chladicích pultech supermarketů působily úhledně a konzistentně.

Celý proces probíhá v jediném plynulém kroku bez nutnosti lidského zásahu. Systém navíc dokáže identifikovat střed tácku a vypočítat přesné rozestupy mezi jednotlivými kusy masa. Výsledkem je rovnoměrné uspořádání, které dříve vyžadovalo pečlivou manuální práci. Výrobci potravin tak mohou zvýšit propustnost linek a dosáhnout jednotné prezentace porcí napříč všemi směnami, aniž by museli přestavovat stávající infrastrukturu výrobních hal.

Robot jako služba mění ekonomiku provozu

Zajímavý je také obchodní model, který sanfranciská firma zvolila. Místo jednorázového prodeje drahých strojů nabízí své technologie v režimu Robotics-as-a-Service (RaaS), tedy robot jako služba. Potravinářské podniky si zařízení v podstatě pronajímají, což přesouvá obrovské počáteční investice do běžných provozních nákladů. Společnost uvádí, že její systémy již v ostrém provozu zpracovaly přes 101 milionů porcí.

Tento přístup reaguje na chronický nedostatek pracovníků v potravinářství. Práce v masokombinátech probíhá v chladném prostředí, je fyzicky náročná a vysoce repetitivní. Fluktuace zaměstnanců v tomto sektoru patří k nejvyšším v celém průmyslu.

Česká stopa a potenciál pro domácí trh

Otázka automatizace masného průmyslu silně rezonuje i v České republice. Tuzemské zpracovatelské závody se potýkají s naprosto totožnými personálními problémy jako ty americké nebo britské. Práce na linkách je často závislá na agenturních zaměstnancích ze zahraničí, jejichž nábor se v posledních letech komplikuje.

České masokombináty již masivně investovaly do automatizace na konci výrobního procesu. Paletizace, lepení etiket nebo skupinové balení hotových vaniček do kartonů dnes běžně obstarávají stroje. Samotné vkládání syrového masa do plastových vaniček však ve většině domácích provozů stále probíhá ručně. Pokud se technologie flexibilní manipulace s měkkými strukturami dostane na evropský trh, může to pro velké české zpracovatele představovat cestu, jak snížit závislost na lidské práci v těch nejméně atraktivních provozech.

Přechod od pevných, jednoúčelových strojů k systémům řízeným umělou inteligencí ukazuje směr, kterým se bude potravinářská výroba v následujících letech ubírat. Schopnost strojů přizpůsobit se nepravidelným přírodním surovinám otevírá možnosti automatizace tam, kde to ještě nedávno nebylo fyzikálně možné.

Věděli jste?

• Průmysloví roboti se v potravinářství začali ve větší míře prosazovat až v devadesátých letech dvacátého století, a to primárně v pekárenství a při balení cukrovinek, kde mají produkty standardizovaný tvar.
• Technologie takzvané měkké robotiky (soft robotics) se často inspiruje v přírodě. Pro úchop křehkých nebo kluzkých potravin se vyvíjejí pneumatická chapadla připomínající sloní chobot nebo chobotnici.
• Zpracování masa patří historicky k nejméně automatizovaným odvětvím potravinářství. Zatímco výroba nápojů je dnes automatizovaná z více než devadesáti procent, u primárního zpracování masa je podíl lidské práce stále dominantní.