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