Wizyjna kontrola jakości filetów drobiowych jako element bezpieczeństwa produkcji

Produkcja mięsa drobiowego obecnie odbywa się w warunkach rosnącej presji: zwiększającej się skali przetwórstwa, wysokich wymagań jakościowych oraz ograniczonej dostępności wykwalifikowanych pracowników. Jednocześnie dane branżowe pokazują, że 3–4% całej produkcji mięsa jest tracone już na etapie przetwórstwa na skutek błędów technologicznych, ludzkich oraz problemów procesowych. W warunkach dużych wolumenów oznacza to realne straty surowca oraz ryzyko obniżenia bezpieczeństwa produktu końcowego. 

Skala produkcji i eksportu dodatkowo wzmacnia wagę tego problemu. Według wstępnych danych Ministerstwa Finansów, w okresie styczeń–sierpień 2025 r. wartość eksportu produktów mięsnych z Polski wzrosła o 19% r/r i osiągnęła poziom 8,4 mld EUR, co odpowiada ok. 22% całkowitych przychodów z eksportu rolno-spożywczego. W takiej skali nawet pojedyncze błędy jakościowe mogą mieć konsekwencje nie tylko finansowe, ale również wizerunkowe i regulacyjne. 

System wizyjny do kontroli filetów drobiowych

System wizyjny z grupy CUMULUS służy do automatycznej inspekcji surowca w postaci filetów (piersi) z kurczaka, transportowanych na dwutorowym przenośniku taśmowym. System pracuje z wydajnością do 130 sztuk na minutę, co pozwala na integrację z liniami o wysokiej przepustowości bez ograniczania tempa produkcji. 

Głównym zadaniem systemu jest: 

• wykrywanie ciał obcych na powierzchni mięsa, 

• identyfikacja defektów jakościowych surowca, 

• jednoznaczna klasyfikacja produktu do kategorii OK / NOK w czasie rzeczywistym. 

Zakres funkcjonalny systemu

System umożliwia detekcję szerokiego spektrum zanieczyszczeń i defektów jakościowych, które mają istotne znaczenie z punktu widzenia bezpieczeństwa żywności. W ramach kontroli ciał obcych, system identyfikuje obecność tworzyw sztucznych, takich jak PET, PE i PP, a także elementów metalowych wykonanych ze stali nierdzewnej oraz aluminium. Wykrywane są również fragmenty rękawic ochronnych, elementy gumowe i tekstylne, a także folie – zarówno kolorowe, jak i transparentne. Dodatkowo system umożliwia detekcję ciał obcych pochodzenia naturalnego i technologicznego, takich jak drewno, szkło, papier, owady oraz fragmenty kości, piór i chrząstek. Równolegle prowadzona jest kontrola defektów jakościowych filetów drobiowych. System wykrywa plamy krwi oraz przebarwienia mięsa, postrzępienia, a także wykrywa pozostałości kości i skóry, które mogą wpływać na jakość oraz bezpieczeństwo produktu końcowego. 

Kontrola filetów z kurczaka opiera się na dwóch uzupełniających się technologiach obrazowania – RGB oraz obrazowaniu hiperspektralnym HSI. Każda z nich odpowiada za inny zakres kontroli produktu: obrazowanie RGB pozwala wykrywać widoczne wady jakościowe, natomiast HSI służy do powierzchniowego wykrywania wybranych niemetalicznych materiałów obcych.

Zakres detekcji systemu wizyjnej kontroli jakości filetów drobiowych

System pracuje w trybie ciągłym a kontroli poddawana jest każda sztuka mięsa. Całość systemu wizyjnego, w tym kamery i oświetlacze, jest umieszczona w obudowach spełniających wymagania przemysłu spożywczego, wykonanych ze stali nierdzewnej i o klasie szczelności IP69K.  

Detekcja defektów jakościowych – obrazowanie RGB

Moduł RGB wykorzystuje konwencjonalne obrazowanie powierzchni produktu w kolorze. Jego głównym zadaniem jest wykrywanie widocznych wad jakościowych filetów z kurczaka.

Zakres kontroli obejmuje wybroczyny krwawe i siniaki, postrzępione i uszkodzone filety, odchylenia barwy i przebarwienia, strukturę spaghetti oraz obecność kości i chrząstek. Przewidywana wielkość wykrywanych defektów wynosi około 2–5 mm, w zależności od rodzaju wady i warunków produkcyjnych.

Detekcja ciał obcych – obrazowanie hiperspektralne

Wykrywanie zanieczyszczeń z tworzyw sztucznych realizowane jest przy użyciu kamery hiperspektralnej. Technologia ta pozwala na rejestrowanie sygnatur spektralnych materiałów, dzięki czemu możliwe jest jednoznaczne rozróżnienie plastiku od surowca — niezależnie od koloru, przezroczystości czy stopnia zabrudzenia. 

Analiza danych spektralnych oraz klasyfikacja wykrytych obiektów realizowana jest z wykorzystaniem algorytmów sztucznej inteligencji (Machine Learning / Deep Learning), co pozwala na adaptacyjne dopasowanie systemu do zmienności surowca i warunków produkcyjnych. 

Moduł HSI służy do powierzchniowego wykrywania wybranych niemetalicznych materiałów obcych, których nie można niezawodnie wykryć przy użyciu obrazowania RGB ani detektorów rentgenowskich. Zakres kontroli obejmuje miękkie i twarde tworzywa sztuczne, folię, gumę, drewno oraz kości i chrząstki. Przewidywana wielkość wykrywanych zanieczyszczeń wynosi około 2–5 mm, w zależności od rodzaju materiału i warunków produkcyjnych.

Połączenie obrazowania RGB i HSI pozwala objąć kontrolą dwa różne obszary – widoczne wady jakościowe produktu oraz wybrane niemetaliczne materiały obce. Docelowy system zakłada wykorzystanie obu modułów jako elementów jednego, automatycznego rozwiązania do kontroli filetów z kurczaka na linii produkcyjnej.

Detekcja defektów jakościowych  

Identyfikacja defektów filetów realizowana jest przy użyciu kamer liniowych, współpracujących z dedykowanym oświetleniem przemysłowym. System osiąga skuteczność detekcji defektów na poziomie powyżej 98%, zapewniając wysoką powtarzalność oceny jakości surowca. 

Zasada działania i integracja z linią produkcyjną 

Filety drobiowe transportowane są na przenośniku w sposób liniowy, z zachowaniem stałych odstępów pomiędzy produktami. Przejście pojedynczego filetu przez strefę inspekcji aktywuje czujnik obecności, który inicjuje proces akwizycji obrazu. 

Po zakończeniu rejestracji danych system wykonuje analizę i klasyfikację w czasie rzeczywistym. Każdy filet przypisywany jest do jednej z dwóch klas: 

• OK – produkt zgodny ze specyfikacją, 

• NOK – wykryty defekt jakościowy lub zanieczyszczenie. 

W przypadku klasyfikacji NOK system generuje sygnał informujący o wykryciu defektu jakościowego lub zanieczyszczenia. Sygnał ten może zostać wykorzystany do opcjonalnej integracji z zewnętrznym odrzutnikiem odpowiedzialnym za usunięcie niezgodnego produktu z dalszego etapu procesu. Jednocześnie informacja o wykryciu klasyfikacji NOK jest rejestrowana w systemie, co umożliwia raportowanie liczby i rodzaju niezgodności w ramach danej partii produkcyjnej. Zdarzenie NOK są również sygnalizowane na panelu operatorskim, zapewniając operatorowi bieżący wgląd w stan procesu oraz szybkie reagowanie w przypadku przekroczenia ustalonych progów jakościowych. 

Ograniczenia kontroli manualnej w przetwórstwie drobiu

Praca w zakładach przetwórstwa mięsa jest fizycznie wymagająca i obciążona wieloma niedogodnościami środowiskowymi. Wysoka rotacja personelu oraz niedobory kadrowe sprawiają, że utrzymanie stabilnej, powtarzalnej kontroli jakości w oparciu wyłącznie o inspekcję manualną staje się coraz trudniejsze. Ręczna kontrola filetów drobiowych jest podatna na zmęczenie operatorów, subiektywność oceny oraz ograniczoną zdolność wykrywania drobnych defektów i zanieczyszczeń przy wysokiej prędkości linii. 

W odpowiedzi na te wyzwania coraz większą rolę odgrywają automatyczne systemy wizyjnej kontroli jakości, zdolne do pracy w trybie ciągłym, z powtarzalną dokładnością i bez wpływu czynników ludzkich.