ИИ-сортировка: от базового разделения к оценке качества
Нидерланды становятся ключевой площадкой для тестирования и развития ИИ-сортировщиков. Производители переходят от простого отделения посторонних объектов к автоматизированной оценке качества продукции. Первые предсортировщики, способные обрабатывать свежесобранный урожай непосредственно при загрузке в хранилище, уже успешно функционируют.
Технология основана на принципах камерной инспекции с распознаванием изображений, аналогично системам для калибровки по размеру. Она эффективно идентифицирует и удаляет комки земли, камни и другие объекты, не являющиеся картофелем или луком. Электроника значительно сокращает потребность в ручном труде, а камеры также способны отбраковывать продукцию по внешним характеристикам.
Расширенные возможности распознавания
Небольшое количество земли не критично для хранения и даже может стабилизировать влажность. Однако избыток требует удаления комков. Для мелких фракций существуют механические сепараторы, а более сложные машины, особенно для мытой продукции, распознают такие признаки, как зеленая окраска. Быстрое развитие камерных технологий и распознавания изображений открывает новые горизонты, выходящие за рамки простого удаления камней и комков.
Новейшие разработки позволяют сортировать продукцию по качеству прямо во время загрузки в хранилище. Система выявляет деформированные или позеленевшие клубни, картофель с трещинами роста, повреждениями от проволочника, порезами, материнскими клубнями и гнилью. Для лука это могут быть клубни с отсутствующей шелухой или поражением фузариозом. Эти дополнительные возможности, наряду с отделением земли и камней, значительно повышают эффективность процесса.
Оптимизация хранения и потоков продукции
Закладка на хранение гнилого картофеля или материнских клубней может скомпрометировать весь урожай, а загрузка нежелательного материала занимает ценное пространство. Цель — хранить чистую продукцию. Эта технология также позволяет создавать третий выходной поток — отбракованный картофель. В перспективе возможно создание четвертого потока путем разделения чистого урожая на две размерные фракции, над чем уже работают производители.
Электронная калибровка по размеру может оказаться точнее механических предсортировщиков, используемых на линиях загрузки. Однако сортировка на несколько потоков требует сложной сети конвейеров, что усложняет логистику.
Технические вызовы и практическая реализация
Для камерного сортировщика ключевым параметром является количество объектов, которое система может оценить и удалить из потока в секунду. Практический спрос стимулирует развитие. Помимо сортировки, камерная система способна генерировать обширную информацию об урожае. Вопрос не в том, что технически возможно, а в том, что полезно на практике.
Ремко Теуниссе, руководитель отдела маркетинга Flikweert Vision, отмечает, что компания разрабатывает решения в ответ на рыночный спрос. Их система QualityGrader за несколько лет утвердила камерную сортировку как альтернативу ручной инспекции. Сейчас рынок требует перемещения этого процесса на более раннюю стадию — загрузку в хранилище. Технически это возможно, но технология и ее стоимость должны соответствовать практическим требованиям.
Свежесобранный урожай представляет гораздо больше вариаций и проблем, чем сухая продукция из хранилища. Предсортировщик должен справляться с влажной глиной и сильно загрязненным картофелем, который может даже не выглядеть как картофель. Оптическое распознавание имеет свои пределы, пока оно полагается исключительно на внешний вид. Отдельной проблемой является ботва, хотя практический опыт показывает, что это не особо серьезная проблема для высокотехнологичных предсортировщиков.
Все три машины, которые были протестированы, сталкивались с заторами. Еще один вопрос — насколько точно фермеры хотят сортировать свой урожай и какие характеристики должны идентифицировать машины. На практике существует компромисс между пропускной способностью и точностью. Пропускная способность часто выражается в тоннах в час, но для камерного сортировщика важен показатель количества объектов, которые система может оценить и удалить из потока в секунду. По этому параметру различные поставщики сейчас выглядят достаточно сбалансированными.
Пропускная способность определяется не столько технологией, сколько шириной сортировочного блока. Максимальное использование потенциала начинается с максимально равномерного распределения урожая по ленте, проходящей под камерами.
За исключением системы Downs, предсортировщики для свежесобранного урожая перемещают продукцию под камерами без вращения на ленте. Поскольку камеры не могут осмотреть каждую сторону, это автоматически делает предварительную сортировку менее точной. Система Downs вращает продукцию, что обеспечивает более точную сортировку, но требует большей вычислительной мощности и более дорогой технологии. Очистка вращающихся роликов также снижает пропускную способность.
