23-09-2018 06:54:32

Cloud-opkoblet testkylling kan forbedre fødevaresikkerhed

Ingeniøren: En 3D-printet sensor-kylling og en cloud-løsning er næste skridt for danske SonoSteam, der står bag et bakteriedræbende procesanlæg til behandling af madvarer og hospitalsudstyr. Målet er bl.a. bedre kvalitetskontrol og dokumentation af fødevaresikkerhed.
29. dec. 2017 Af Mikkel Meister - Journalist på Ingeniøren

Slagtekyllinger på stribe føres ind i et kammer i raskt tempo. Dyser i kammeret skyder ultralyd ved 160 dB og cirka 90 grader varm vanddamp af sted mod kyllingerne, og den skrappe behandling blotlægger og dræber bakterier i huden på 1-2 sekunder.

Sådan kan danske SonoSteam behandle 10.000-12.000 slagtekyllinger i timen mod bakterier som campylobacter og salmonella, der hvert år gør tusindvis af danskere syge.

Med metoden kan virksomheden effektivt slå bakterier ihjel – på alt fra madvarer som kyllinger, æg eller bær til hospitalsudstyr – uden brug af kemikalier, og nu vil virksomheden supplere lyd og damp med cloud computing og IoT.

Målet er forbedret proces- og kvalitetskontrol samt sporbarhed, og i forreste geled finder man en knaldblå ‘dummy-kylling’, der som en digital spion skal glide ind i den endeløse række af kyllingekadavere og rapportere hjem fra hjertet af SonoSteams procesanlæg.

»Den er 3D-printet ud fra en 3D-scanning af en rigtig frossen kylling. Den er en tro kopi, både set udefra og på indersiden, hvor den ligesom en rigtig kylling mangler indmaden,« fortæller Lars Vesth.

Han er direktør for digital innovation og it i Force Technology, som SonoSteam udspringer fra. Sammen med kollegaen Niels Krebs, divisionsdirektør i SonoSteam, har han sat gang i udviklingen af en cloud-overbygning til SonoSteams procesanlæg. Det vender vi tilbage til.

Kylling med mini-pc og sensorer

Når ultralyden har smadret et stillestående lag af luft omkring de rigtige slagtekyllingers overflade – det såkaldt laminare grænselag – der virker som en beskyttende barriere over for bakterier, dræber den op til 90 grader celsius varme vanddamp de blotlagte bakterier. Op mod 90 pct. af dem bukker normalt under for heden.

Som det er i dag, kan SonoSteam fra procesanlæggets egen styringscomputer overvåge og kontrollere tryk og temperatur i behandlingskammeret via et display på anlægget. Her kan operatøren også se temperaturen, som måles i 15 målepunkter omkring dyserne inde i anlægget. Men SonoSteam kan ikke systematisk måle, nøjagtigt hvordan temperaturforholdene er helt inde omkring kyllingens overflade, når den udsættes for behandlingen med damp og ultralyd. Det skal dummy- kyllingen lave om på:

»Dummy-kyllingen kommer til at give os noget information så tæt på det behandlede emne som muligt. Den sendes gennem procesanlægget med jævne mellemrum, hvor den så modtager samme behandling som en rigtig kylling. De data, vi måler med dummy-kyllingen, kan vi så hive over i vores cloud-løsning og sammenligne med de data, vi har fra procesanlægget,« siger Lars Vesth.

SonoSteam har indhentet bistand fra konsulenthuset Glaze til udviklingen af dummy-kyllingen. Den første prototype havde en sort boks omtrent på størrelse med en madkasse fyldt med microcontroller og sensorhardware hængende på siden.

Streaming af data til skyen

Den nyeste version af dummy- kyllingen, som skal være klar til kunderne fra årsskiftet, fremstår i en klar, blå farve for at gøre den let synlig fra de rigtige kyllinger. Væk er den klodsede sorte boks, for nu er det en Raspberry Pi-minicomputer med indbygget wifi og Blue- tooth, som fra kroppens indre skal opsamle måledata fra de otte små temperatursensorer – termo- elementer – der stikker ud gennem nøje angivne punkter i ‘huden’.

»Det betyder, at computeren i procesanlægget kan bringes til at tale med dummy-kyllingen, og dermed kan vi få data fra situationen for selve kyllingen tilbage i systemet,« siger Lars Vesth.

Cloud-løsningen er anden halvdel af den samlede opgradering, som køberne af SonoSteams proces- anlæg fremover skal have mulighed for at vælge til.

I dag bliver data fra dummy-kyllingen stadig udlæst til en bærbar pc. Men når alt er færdigudviklet, skal dummy-kyllingen selv sende sine sensordata trådløst videre til skyen via den samme dataforbindelse, som også styringscomputeren i procesanlægget benytter.

Dummy-kyllingens opsamlede temperaturdata bliver sammen med data fra procesanlæggets egne målepunkter inde i behandlingskammeret streamet op til cloud-løsningen, som er baseret på Microsofts Azure IoT-suite.

dag kan SonoSteams kunder selv udlæse en logfil direkte fra procesanlæggets styringscomputer. Men det er besværligt og skal gøres for hvert enkelt anlæg, og logfilens størrelse er desuden begrænset, så computeren på et tidspunkt begynder at overskrive gamle data med nye. Derfor har det været vigtigt for SonoSteam at kunne koble anlæggene til skyen, så data i realtid kan streames op til lagring og analyse. Herfra skal kunden kunne overvåge et eller flere anlæg her og nu via et webinterface, men også have mulighed for at se historiske data.

Det kan ifølge SonoSteam være særlig brugbart for fødevarevirksomheder, som f.eks. skal overholde krav om dokumentation til myndighederne i form af bl.a. risikoanalyser, også kaldet HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Points). Men det har også betydning for procesanlæggenes ydelse og dermed for den endelige fødevaresikkerhed.

»Jo mere viden, vi får indhentet om, hvordan anlæggene bliver brugt ude hos kunderne, og hvordan sammenhængen er mellem temperaturen og behandlingens resultat, desto bedre kan vi trimme anlæggene,« siger Lars Vesth.

Den artikel er publiceret på Ingeniørens tema "Vejen til Industri 4.0"  Tilmeld dig nyhedsbrev her.

Læs og deltag i debatten på ing.dk


Deltag i debatten

IT - artikler og arrangementer

Nyeste IT-job fra Jobfinder

luk
close