Trong ngành sản xuất thực phẩm chế biến sẵn, độ kín của bao bì là yếu tố sống còn để đảm bảo độ tươi, chất lượng sản phẩm và vệ sinh an toàn thực phẩm. Một lỗi nhỏ trong khâu ép kín miệng hộp có thể dẫn đến rò rỉ, nhiễm bẩn hoặc hư hỏng sản phẩm, gây tổn thất lớn cho doanh nghiệp và ảnh hưởng trực tiếp đến niềm tin của người tiêu dùng.

Đó cũng chính là thách thức mà công ty トオカツフーズ株式会社 – TOKATSU FOODS Co., Ltd. (Toukatsu Foods) – một trong những doanh nghiệp thực phẩm chế biến sẵn hàng đầu tại Nhật Bản – từng đối mặt.
Công ty này chuyên sản xuất cơm hộp (bento), onigiri (cơm nắm), bánh mì sandwich, phần ăn sẵn và thực phẩm đông lạnh. Với hệ thống nhà máy rộng khắp và sản lượng hàng chục nghìn suất ăn mỗi ngày, việc kiểm tra từng hộp thực phẩm sau khi đóng gói bằng mắt thường là một thách thức rất lớn về mặt nhân lực, tốc độ và độ chính xác.

Vấn đề: Sai sót trong quá trình ép kín miệng hộp

Trong dây chuyền đóng gói của Toukatsu Foods, khâu ép kín miệng hộp (top-sealing) diễn ra với tốc độ cao. Tuy nhiên, trong quá trình này, một phần nguyên liệu nhỏ – chẳng hạn như lá rau, hành tây hoặc sợi mì – đôi khi bị kẹt giữa phần nắp và khay nhựa.

Điều này dẫn đến việc:

• Rò rỉ khí hoặc nước từ bên trong, ảnh hưởng đến độ kín của sản phẩm.
• Gây mất vệ sinh, giảm thời hạn bảo quản và tiềm ẩn nguy cơ hư hỏng.
• Khó truy xuất nguyên nhân lỗi do không có dữ liệu kiểm tra lưu trữ.

Hơn thế, nhân công kiểm tra bằng mắt dễ mỏi mệt, thiếu tập trung trong ca dài, dẫn đến bỏ sót lỗi. Các nguyên liệu như hành tây, rau non nhìn trong suốt hoặc có màu gần giống với nền của bao bì, dẫn đến việc kiểm tra bằng mắt càng khó phát hiện hơn.

Với khối lượng sản xuất lớn, ngay cả tỷ lệ sai sót nhỏ cũng gây ra hàng trăm sản phẩm không đạt mỗi ngày — đặt ra bài toán cần một hệ thống kiểm tra tự động hóa hoàn toàn, ổn định và có khả năng nhận diện thông minh.

Thách thức kỹ thuật

Ngay cả khi đã có quy trình kiểm tra bằng camera thông thường, Toukatsu Foods vẫn gặp các giới hạn kỹ thuật:

• Độ tương phản thấp & vật thể trong suốt: Nguyên liệu như hành tây hoặc rau non không phản chiếu ánh sáng rõ ràng dưới nắp nhựa trong, khiến thuật toán truyền thống không phát hiện được.
• Đa dạng hình dạng & màu sắc thực phẩm: Hàng trăm loại topping, rau, sốt hoặc thành phần khác nhau đòi hỏi mô hình nhận dạng có khả năng thích nghi cao.
• Đồng bộ tốc độ xử lý hình ảnh: Băng chuyền hoạt động tốc độ cao, yêu cầu hệ thống AI xử lý hình ảnh, phân loại và gửi tín hiệu điều khiển theo thời gian thực mà không làm gián đoạn quy trình sản xuất.
• Dữ liệu huấn luyện phong phú: Để AI đạt hiệu quả cao, cần thu thập đủ ảnh OK/NG trong nhiều điều kiện ánh sáng và sản phẩm – đây cũng là một thách thức trong giai đoạn đầu triển khai.

Giải pháp: Ứng dụng Techman AI Vision Inspection

Để giải quyết các vấn đề trên, Toukatsu Foods đã hợp tác triển khai giải pháp kiểm tra ngoại quan bằng AI Vision Inspection, sử dụng robot cộng tác Techman AI Cobot – được trang bị hệ thống thị giác máy và AI Vision mạnh mẽ.

Thiết kế hệ thống

• Camera công nghiệp gắn phía trên băng chuyền, chụp ảnh vùng mép ép kín của từng hộp thực phẩm.
• Hình ảnh được xử lý bởi bộ AI Vision tích hợp trong robot Techman, nơi mô hình AI Classification phân tích xem có nguyên liệu lọt vào vùng ép hay không.
• Khi AI phát hiện lỗi (NG), hệ thống lập tức gửi tín hiệu về PLC, điều khiển robot loại bỏ sản phẩm lỗi ra khỏi dây chuyền theo thời gian thực, đảm bảo không làm chậm tốc độ sản xuất.

Mô hình AI Classification

Trong số các mô hình AI Vision do Techman phát triển – AI Anomaly Detection, AI OCR, AI Object Detection, AI Semantic Segmentation, AI Classification – thì AI Classification là lựa chọn tối ưu nhất cho bài toán kiểm tra bao bì.

Nguyên lý mô hình AI Classification:

• Mô hình AI học cách gán nhãn cho hình ảnh từ một tập dữ liệu có sẵn (OK hoặc NG).
• Ảnh OK: miệng hộp được ép kín, không có nguyên liệu kẹt.
• Ảnh NG: có nguyên liệu hoặc dị vật lọt giữa vùng ép.

• Sau một giai đoạn huấn luyện ngắn, AI có khả năng tự động nhận diện các dị thường ngay cả khi có thay đổi về màu sắc, ánh sáng hoặc hình dạng thực phẩm mà chưa có trong tập dữ liệu có sẵn.

Nhờ đó, hệ thống giúp giảm khối lượng công việc thủ công, loại bỏ sai sót của con người, và duy trì độ chính xác cao trong môi trường sản xuất liên tục.

Kết quả đạt được

Nhờ ứng dụng AI Vision của Techman trong sản xuất, công ty của khách hàng không chỉ giải quyết được vấn đề hiện tại mà còn có được nhiều lợi thế dài hạn:

• Huấn luyện dễ dàng – không cần lập trình phức tạp: Phần mềm robot Techman được thiết kế dạng kéo-thả (drag-and-drop), cùng AI server mạnh mẽ và dễ sử dụng, giúp nhà máy nhanh chóng ứng dụng được giải pháp vào thực tiễn.
• Độ chính xác kiểm tra cao: Mô hình AI Vision của Techman có khả năng học sâu (Deep Learning), giúp đảm bảo khả năng học thích nghi với dữ liệu thực tế của nhà máy. Do đó độ chính xác khi kiểm tra được tăng cường, ví dụ như hệ thống có thể phát hiện được cả các nguyên liệu trong suốt như hành tây – điều khó làm được bằng mắt thường.
• Giảm phụ thuộc nhân công: Hệ thống AI vận hành liên tục, loại bỏ sai sót do mệt mỏi hoặc thiếu tập trung của con người.
• Phân loại & loại bỏ lỗi tức thì: Sản phẩm NG được xác định và loại bỏ khỏi dây chuyền theo thời gian thực, không ảnh hưởng đến tốc độ sản xuất.
• Tiết kiệm chi phí: AI Vision, camera và cánh tay robot được gói gọn trong một hệ thống Techman Robot – giúp giảm chi phí thiết bị, đồng bộ dễ dàng, tiết kiệm không gian và thời gian lắp đặt so với việc dùng nhiều hệ thống khác nhau.
• Dễ dàng truy xuất dữ liệu kiểm tra: Hình ảnh và kết quả được lưu trữ, phục vụ đánh giá chất lượng và truy xuất nguồn gốc.
• Tính mở rộng cao: Mô hình có thể mở rộng áp dụng cho nhiều loại sản phẩm đóng gói khác như cơm hộp, mì, nước sốt hoặc bánh kẹo.

Ứng dụng của Techman AI Vision rất đa dạng, cho nhiều bài toán, nhiều ngành sản xuất

Nâng tầm kiểm tra chất lượng với AI Vision

Thành công của Toukatsu Foods là minh chứng rõ ràng cho sức mạnh của tự động hóa và trí tuệ nhân tạo (AI) trong ngành thực phẩm.

Nhờ ứng dụng Techman AI Vision Inspection, doanh nghiệp không chỉ đảm bảo an toàn và độ kín của bao bì, mà còn tối ưu hiệu suất, giảm chi phí và nâng cao chất lượng toàn hệ thống.

Đọc thêm: Các công nghệ nổi bật của Techman AI Cobot

Tại Việt Nam, Temas là đơn vị phân phối và tư vấn kỹ thuật chính thức của Techman Robot. Chúng tôi sẵn sàng đồng hành cùng các doanh nghiệp trong các bài toán tương tự và trong cả tiến trình xây dựng nhà máy thông minh.

Temas cung cấp dịch vụ trọn gói:

• Giải pháp Techman Cobot tích hợp AI Vision cho kiểm tra ngoại quan tự động.
• Hỗ trợ huấn luyện mô hình AI theo sản phẩm thực tế tại nhà máy.
• Tư vấn và triển khai giải pháp kiểm tra bao bì, dược phẩm, linh kiện, thực phẩm,… bằng AI Vision.

👉 Liên hệ Temas để được tư vấn chi tiết về AI Vision Inspection và các giải pháp robot thông minh cho nhà máy của bạn.