New solutions to control robotic environments: quality control in food packaging

Abstract

Machine vision systems and artificial intelligence techniques are two active research areas in the context of Industry 4.0. Their combination allows the reproduction of human procedures while improving the performance of the processes. However, to achieve the desired full automation, there is a need for new applications able to cover as many industrial scenarios and processes as possible. One of the areas that needs further research and development is the quality control of food packaging, and more specifically in the closure and sealing control of thermoforming packages. The shortcomings in this area were detected by TAVIL who, in collaboration with GILAB, proposed an Industrial Doctorate to investigate, develop and integrate in real scenarios new methods to improve the packaging stage of the food industry by using machine vision systems and artificial intelligence techniques. In the context of this Industrial Doctorate, two focuses of research were defined that differ at the level at which the problem is studied. The first focused on the quality control of food packages, and the second on the efficient management of machine vision systems in industrial scenarios

Els sistemes de visió per computador i les tècniques d’intel·ligència artificial són dues àrees de recerca actives en el context de la Indústria 4.0. La seva combinació permet la reproducció de procediments humans millorant al mateix temps el rendiment dels processos. Malgrat això, per aconseguir l’automatització completa desitjada, hi ha la necessitat de noves aplicacions capaces de cobrir el màxim d’escenaris i processos industrials possibles. Una de les àrees que necessita més investigació i desenvolupament és el control de qualitat dels envasos d’aliments, i més concretament, el control del tancament i del segellat d’envasos termoformats. Les necessitats en aquesta àrea van ser identificades per TAVIL que, amb col·laboració amb GILAB, van proposar un Doctorat Industrial per investigar, desenvolupar i integrar en escenaris reals nous mètodes per millorar l’etapa d’envasat de la indústria alimentària mitjançant sistemes de visió per computador i tècniques d’intel·ligència artificial. En el context d’aquest Doctorat Industrial, s’han seguit dues línies d’investigació que es diferencien en el nivell en el qual estudien el problema. La primera línia es basa en el control de qualitat d’envasos d’aliments, mentre que la segona es basa en el control eficient de sistemes de visió per computador en escenaris industrials