Siemens AI-система контролирует качество замороженных булочек на производстве

Компания Coppenrath & Wiese, один из крупнейших европейских производителей замороженной выпечки, ежедневно выпускает до 4,5 миллионов булочек. Чтобы каждая из них соответствовала высочайшим стандартам качества, предприятие использует систему визуального контроля Siemens Visual Inspection Cockpit (VIC) на базе искусственного интеллекта.

Почему человеческий глаз недостаточен?

Штаб-квартира компании находится в Меттингене на севере Германии. Coppenrath & Wiese входит в группу Dr. Oetker, но работает независимо. Восемь производственных линий выпускают предварительно выпеченные и затем замороженные хлебобулочные изделия. Ранее контроль качества выполнялся вручную: сотрудники проводили визуальный осмотр по эталонным изображениям, меняясь каждые два часа. Однако человеческое решение остаётся субъективным, а монотонная задача быстро утомляет. Автоматизированная система не устаёт и действует последовательно, руководствуясь заранее заданными критериями.

Инженерный вызов: продукт переменной формы

VIC технически уникален тем, что разработан специально для проверки нестандартных деталей — в данном случае булочек. Это заполняет реальную рыночную нишу: большинство аналогичных решений рассчитаны на жёсткие, всегда одинаковые по форме изделия, тогда как у булочек размер, надрезы и поверхностная структура немного различаются от экземпляра к экземпляру.

Система работает с промышленной камерой, установленной над конвейером, и специальным освещением. Для каждой булочки записывается несколько кадров, а каждое изделие отслеживается по уникальному идентификатору для обеспечения достоверного результата. Обработка изображений происходит локально — из соображений безопасности OT-сеть физически отделена от IT-сети, облачный доступ отсутствует. При этом операторский интерфейс доступен как из производственного цеха, так и из офиса, что является важным шагом к конвергенции OT/IT.

Для обучения достаточно нескольких изображений

ИИ должен также учитывать динамические допуски из-за сезонных факторов (температура, влажность, небольшие отклонения в сырье). «Нам пришлось научить систему имитировать глаз опытного специалиста. Для такого естественного продукта, как булочка, это настоящий вызов», — сказал Кристиан Штрук, инженер по автоматизации и робототехнике Coppenrath & Wiese.

Будущее: производство с замкнутым циклом

После успеха пилотного проекта VIC был распространён на все линии по производству белых булочек, а внутренняя команда теперь может самостоятельно развивать и масштабировать систему. В будущем контроль качества станет частью замкнутого контура управления производством.

Применение в России

В России подобные решения могут быть востребованы на крупных хлебопекарных и замороженных производствах, где важны стабильность качества и снижение влияния человеческого фактора. Системы визуального контроля с ИИ, аналогичные Siemens VIC, способны адаптироваться к нестандартной форме изделий, что актуально для традиционных русских хлебобулочных изделий — булочек, пирожков, батонов с неровной поверхностью. Локальная обработка данных и физическое разделение OT/IT-сетей соответствуют требованиям промышленной безопасности и могут быть интегрированы в существующие АСУ ТП. Однако для успешного внедрения необходима адаптация алгоритмов под местное сырьё и климатические условия, а также подготовка кадров для сопровождения таких систем.