Dân số thế giới tăng nhanh, mức sống của con người ngày càng tăng cao, xã hội và ngành công nghiệp đang phải đối mặt với những thách thức ngày càng lớn để kết hợp lợi nhuận với tính bền vững. Đảm bảo nguồn cung cấp lương thực cho một tương lai khi dân số thế giới đạt 10 tỷ người là một thách thức như vậy. Để đáp ứng những nhu cầu này, các nhà sản xuất và chế biến thực phẩm một mặt phải tăng năng suất, mặt khác giảm lãng phí. Trong khi đó, quá trình sản xuất thực phẩm là chịu áp lực từ cả người tiêu dùng và nhà bán lẻ để đảm bảo an toàn, hiệu quả và tuân thủ quy định.

Ngoài việc cố gắng đảm bảo lợi nhuận của chính họ, các nhà sản xuất và chế biến thực phẩm phải đáp ứng các yêu cầu pháp lý, tiêu chuẩn do chuỗi bán lẻ quy định và kỳ vọng của khách hàng. Các công nghệ quy trình chức năng, chẳng hạn như máy dò vật thể lạ, rất quan trọng đối với các mục tiêu này.

Mặc dù công nghệ phát hiện dị vật có sẵn rất nhiều nhưng một số loại sản phẩm thực phẩm vẫn khó kiểm tra bằng các phương pháp thông thường. Lý do là một số loại thực phẩm có mức độ hiệu ứng sản phẩm cao, có thể cản trở quá trình phát hiện kim loại.

Thông thường, độ nhạy của máy dò kim loại được tăng lên để bù đắp cho hiệu ứng của sản phẩm. Tuy nhiên, điều này có thể dẫn đến tần suất loại bỏ sai cao hơn (tỉ lệ lỗi ảo), do đó làm tăng thất thoát sản phẩm và lãng phí thực phẩm. Các hệ thống kiểm tra sản phẩm dựa trên tia X là một giải pháp thay thế khả thi, nhưng có nhược điểm là đắt hơn đáng kể so với máy dò kim loại.

Các công nghệ mới kết hợp phát hiện kim loại và trí tuệ nhân tạo cung cấp giải pháp cho những thách thức này.

1. Trí tuệ nhân tạo là gì?

Trí tuệ nhân tạo (AI) cung cấp cho máy móc khả năng suy nghĩ, học tập và hành động giống như con người. Con người đánh giá các hoàn cảnh khác nhau không chỉ dựa trên các tín hiệu tình huống, mà đặc biệt là thông qua lăng kính kiến thức và kinh nghiệm có được từ các tình huống tương tự. AI áp dụng phương pháp ra quyết định này cho máy móc với mục tiêu cho phép chúng hành xử độc lập, tìm kiếm câu trả lời và giải quyết vấn đề như con người.

Sử dụng các thuật toán mạnh hơn theo cấp số nhân so với điều kiện nếu/thì, AI có thể đánh giá và đưa ra kết luận một cách độc lập từ các tập dữ liệu rất lớn.

2. Hiệu ứng của sản phẩm là gì?

Khi sử dụng máy dò kim loại cảm ứng trong ngành công nghiệp thực phẩm, nhiều loại thực phẩm như thịt, pho mát và thức ăn chế biến sẵn có đặc tính đặc trưng gọi là hiệu ứng sản phẩm. Hiệu ứng sản phẩm được tạo ra bởi một số điều kiện, bao gồm nhiệt độ, thành phần nguyên liệu và vật liệu đóng gói, cũng như hàm lượng nước, muối và chất béo. Khi được kết hợp với nhau, những đặc điểm này sẽ khiến sản phẩm thể hiện một mức độ dẫn điện nhất định.

3. Những vấn đề gây ra bởi hiệu ứng sản phẩm?

Hiệu ứng sản phẩm làm suy yếu khả năng phát hiện kim loại bằng cách bắt chước các tín hiệu phát ra từ các hạt kim loại. Điều này có thể làm hệ thống kiểm tra phát hiện kim loại trong sản phẩm ngay cả khi không có kim loại nào (tín hiệu ảo). Ngược lại, kim loại trong sản phẩm cũng có thể không bị phát hiện do hiệu ứng sản phẩm (lọt lỗi). Trường hợp xấu nhất khi dị vật không được phát hiện sẽ đến kệ hàng và đến tay người tiêu dùng. Hơn nữa, hiệu ứng sản phẩm có thể khiến một công ty thực phẩm có tỷ lệ sản phẩm bị từ chối cao bất thường, ngay cả khi không bị nhiễm kim loại.

Điều này có thể mang lại những hậu quả tiêu cực cho một công ty, bao gồm:

- Không tuân thủ các yêu cầu về an toàn thực phẩm

- Tăng nguy cơ thu hồi sản phẩm tốn kém

- Giảm năng suất và tăng lãng phí thực phẩm do thường xuyên loại bỏ nhầm

4. AI mang lại lợi ích gì cho việc phát hiện kim loại?

- Phát hiện kim loại chính xác hơn

- Cải thiện an toàn thực phẩm

- Giảm loại bỏ sai do hiệu ứng sản phẩm

- Ít chất thải thực phẩm

- Trung hòa tín hiệu từ bao bì kim loại

- Kiểm tra đáng tin cậy của kiểm tra sản phẩm

5. Sự khác biệt giữa phát hiện kim loại thông thường và phát hiện kim loại bằng AI là gì?

Với máy dò kim loại cảm ứng thông thường, tiêu chuẩn là sử dụng công nghệ đồng thời để áp dụng một số tần số cho sản phẩm được kiểm tra. Mỗi sản phẩm để lại một “dấu vân tay kỹ thuật số” (hình minh họa 1 và 2, hiệu ứng sản phẩm, đám mây điểm màu xanh lam). Ngưỡng kích hoạt đối với kim loại được tính toán dựa trên dấu vân tay này (hình minh họa 1 và 2, ngưỡng phát hiện màu xanh lục). Tất cả các tín hiệu nằm ngoài ngưỡng này đều được phát hiện là kim loại. Các tín hiệu trong ngưỡng này (hình minh họa 1, viền màu đỏ) được gán cho hiệu ứng sản phẩm và do đó không được coi là kim loại.

Máy dò kim loại có trí tuệ nhân tạo cũng sử dụng nhiều tần số đồng thời để kiểm tra sản phẩm. Tuy nhiên, công nghệ AI cho phép máy dò kim loại tạo ra nhiều ngưỡng phát hiện có thể cách ly chính xác các tín hiệu khỏi hiệu ứng sản phẩm. Tất cả các tín hiệu nằm ngoài các ngưỡng này sẽ kích hoạt máy dò kim loại, làm tăng đáng kể độ nhạy kiểm tra. Loại bỏ sai được giảm bằng cách tính toán ngưỡng “thông minh” hơn.

6. Khách hàng được hưởng lợi như thế nào khi sử dụng AI trong phát hiện kim loại?

Có bốn cách chính mà khách hàng được hưởng lợi từ việc ứng dụng AI trong phát hiện kim loại:

Độ chính xác: các sản phẩm có mức độ ảnh hưởng sản phẩm cao hoặc dao động (ví dụ: do đóng gói hoặc bảo quản bằng kim loại trong nước muối hoặc nước) có thể được kiểm tra một cách đáng tin cậy. Loại bỏ sai và lãng phí thực phẩm do chúng gây ra đã giảm.

Tiêu chuẩn an toàn thực phẩm: tuân thủ các quy định pháp luật và tiêu chuẩn khu vực tư nhân IFS, BRCGS, SQF và FSSC22000.

Hiệu quả về chi phí: mua máy dò kim loại hỗ trợ AI là một giải pháp thay thế kinh tế cho các hệ thống phát hiện tia X đắt tiền.

Hiệu quả đối với bao bì kim loại: Máy dò kim loại AI giờ đây có thể kiểm tra các sản phẩm thực phẩm trong bao bì kim loại một cách đáng tin cậy