食品・飲料業界におけるエッジAIビジョン検査

概要

エッジAI検査は、食品・飲料業界、特に卵農場、飲料のボトル詰め、食肉加工などにおいて、高品質基準の確保と大量生産に特に役立ついくつかの利点を提供します。

検査精度の向上

エッジAIは、AIベースのマシンビジョンを使用して、生産ラインで高速移動している際に肉眼では見落とされてしまう欠陥、汚染物質、または不整合を検出することで、検査精度を向上させることができます。

人手作業の削減

AI検査による自動化により、反復的で時間のかかる作業を行う人員を削減できます。

人為的なばらつきの削減：

AIにより、人間の疲労や主観的な判断による検査のばらつきを排除できます。

生産性の向上

検査プロセスを自動化することで、Edge AIは処理能力を向上させます。

課題

食品工場・飲料工場でのエッジAIコンピューターの導入においては、いくつかの課題があります。

Case 1 卵農場の場合

AI駆動システムが連続稼働する卵農場では、1時間あたり数千個の卵（ヒビ割れ）を検査することができ、人間の能力をはるかに上回ります。

< 特有の課題 >

卵の生産現場では、卵が割れた場合に卵白や卵黄がシステムに混入する可能性があります。

Case 2 飲料工場

飲料のボトル詰め生産ラインでは、AI検査により、充填レベルの不具合、破損したボトル、沈殿物や汚染物質を常に検出することができます。

< 特有の課題 >

ボトル詰め生産ラインでは、こぼれたりノズルの噴射に不具合が生じたりすると、人工授精システムに恒久的な損傷を与える可能性があります。

Case 3 食肉加工工場

食肉加工工場では、AI検査により、肉の切り身の品質や汚染を検査することができます。

< 特有の課題 >

肉を頻繁に洗浄する必要があるため、システムが破片にさらされ、通気口が詰まったりセンサーが損傷したりする可能性があります。そのため、システムはこうした過酷な環境に耐えられるように設計する必要があります。

3つのケースに共通する課題

上記のすべての環境では、液体や湿気が発生するため、タッチスクリーンが使用できなくなる可能性があります。また、これらの環境では優れた衛生管理が求められるため、手袋を着用するとスクリーンのタッチ感度が低下する可能性があります。
食品および飲料工場では、検査能力や性能を損なうことなく、コンピューター検査システムのサイズを最小限に抑えたいと考えています。
また、コンベヤーベルトの振動により、電子部品が損傷したり、コネクターが外れたりする可能性があります。

導入の効果

工場環境向けのAIビジョン検査システムを開発するある企業は、Neousys Technologyの防水パネルエッジAI PC「NRU-170-PPCシリーズ」をソリューションに採用しました。「NRU-170-PPCシリーズ」には、先に述べた課題を解決する以下のような特長があります。

P66防水規格：

IP66規格に準拠しているため、NRU-170-PPCは湿気の多い環境でも動作する利点があります。これは、作業環境に液体が関わる場合が多く、日常的な洗浄が必要な食品・飲料業界では特に実用的です。

IFAKRA Z（GMSL2）またはM12カメラコネクタ：

FAKRA Zコネクターは、GMSL2自動車用カメラ用に特別に設計されており、ドライバを事前に統合したIMX390、ISX031、およびIMX490 CMOSセンサーを使用するカメラをサポートします。または、IP/産業用カメラをサポートできるM12 PoE+ポートという選択肢もあります。どちらも、エッジAI工場ビジョン検査アプリケーションに最適です。

ワイヤレス通信：

工場内の機械間の相互通信に使用できるWi-Fiモジュール用のmini-PCIeと、長距離通信用の4G LTE/5G NRをサポートするM.2 B-keyソケットを搭載しています。

A 10.1インチコンパクトオールインワンシステム：

本システムには、濡れた環境での操作に適したシングルタッチ感度設定付きの防水10.1インチ1000cd/m2タッチスクリーンパネルが付属しています。

最小限の設置面積：

NRU-170-PPCは、タッチスクリーンを内蔵したコンパクトなサイズです。追加のモニターやキーボードを必要としないため、手のひらサイズのエッジAIコンピューターとして有効に活用できます。

推論AI処理能力：

NVIDIA® Jetson Orin™ NXを活用することで、本システムは優れたAI推論を実現し、最大100スパースTOPS（INT8）と、最大18の1080Pビデオストリームを同時にトランスコードする能力を提供します。