Az Ipar 4.0 helye az élelmiszeriparban
Az élelmiszer-feldolgozó iparban a nyomonkövetési rendszerek alkalmazása több mint 10 éve kötelező és a követelményeket a vállalkozások többsége teljesíteni is tudja. Kétségtelen, hogy a nyomonkövethetőség gyorsítása, az átláthatóság javítása ma is fontos feladat, de miután ezen a területen ma is működő megoldásokat használ az ipar, a modernizáció és a versenyképesség-javítás szempontjából lényegesen nagyobb hatást lehet elérni, ha az Ipar 4.0 és a digitalizációra rendelkezésre álló erőforrásokat elsősorban azokra a területekre összpontosítják, ahol még nem, vagy csak korlátozottan használnak a gyakorlatban új megoldásokat.
Az élelmiszer-feldolgozás legfontosabb Ipar 4.0 lehetőségei és az ezek kihasználása érdekében megoldandó feladatai legnagyobb mértékben az üzemi gyártási folyamatok szabályozása, működtetése, a higiénia, az élelmiszer-biztonság és a minőség javítása köré csoportosulnak, és ezt csak kiegészítik az információáramlás szervezésével, a logisztikával, a termelés adminisztrációs támogatásával és az ügyvitellel kapcsolatos feladatok. Bár a fogyasztók megfelelő tájékoztatása és bevonása is fontos feladat, azonban a gyorsan és látványosan megtérülő, a magánbefektetéseket vonzó fejlesztések lehetősége elsősorban az anyagáram optimalizálásához kapcsolódó területeken jelentkezik.
Az Ipar 4.0 megoldásainak élelmiszeripari alkalmazásával a vállalkozások egy sor előnyre tehetnek szert. Az érzékelőgyártók és a fejlettmegoldás-szolgáltatók, illetve az adatfeldolgozást, -kiértékelést végző IT-szektor bevonásával komoly termelékenység- és hatékonyságnövelés érhető el. Javítható az erőforrások hatékonyabb felhasználása, a veszteségek csökkentése, a minőség és az élelmiszer-biztonság javítása, az ehhez szükséges adatok hatékony eszközökkel történő gyűjtése és feldolgozása, valamint az ezek alapján történő szükség szerinti beavatkozás. De előny mutatkozik a jelentős kézi munkával járó folyamatok és a monoton kézi munka gépesítése és automatizálása révén is. Itt jöhet a képbe a mesterséges intelligencia is, melynek főbb technológiai alkalmazási területei az élelmiszeriparban: autonóm és „kollaboratív” robotok, virtuális rendszerek, jelfeldolgozás, betanítható gépek, számítógépes képalkotó rendszerek.
Amiben az élelmiszeripar eltér a többi iparágtól
Van egy sor speciális feltétel és követelmény, amely ezt a szakmakultúrát megkülönbözteti a többi feldolgozóipari szakágazattól. A nyers- és alapanyagok, félkész és késztermékek tulajdonságai, szerkezete nagyon változatos és ez külön értéket jelent a fogyasztó számára. Ugyanakkor jelentős részük romlékony, és szabályozott feltételek mellett is csak korlátozott ideig őrzi meg megfelelő minőségét – tehát az élelmiszer-biztonság biztosítása és megőrzése a fogyaszthatóság alapkövetelménye. Az anyagáramlás hatékony szabályozására, optimalizálására épülő fejlesztések hozzájárulhatnak az erőforrások hatékonyabb felhasználásához, a minőségi paraméterek javításához, új képességek és kompetenciák létrehozásához. A helyes étrendnek jelentős szerepe van az egészség megőrzésében, tehát a fogyasztók megfelelő tájékoztatása szintén fontos feladat.
Bár a fenti körülmények elsőre egyedi megoldásokért kiáltanak, nem minden esetben kell újra feltalálni a langyos vizet. Szakértői becslések szerint a várható élelmiszeripari alkalmazások kb. 80%-át lehetne a más iparágak számára már kidolgozott megoldások adaptálásával kifejleszteni és csak kb. 20%-ánál lenne szükség teljesen új kutatásfejlesztésre. Az információs és kommunikációs technológiák, a fejlett gyártás, az automatizálás, robotika területéről származó tudás, valamint az általuk más hasznosító iparágak (pl. autóipar, gyógyszeripar) számára kifejlesztett, már rendelkezésre álló megoldások jelentős része adaptálható az élelmiszeripar speciális feltételeire és követelményeire. Ez megtörténhet például az IKT, a fejlett gyártás, mechatronika, automatizálás, robotika és az élelmiszeripar egymást kiegészítő erőforrásainak, képességeinek és kompetenciáinak módszeres kombinálásával. Ezáltal új termékek, új szolgáltatások, új megoldások és megközelítések fejleszthetők ki.
Túl az eddig más iparágakban felhasznált ismeretek és megoldások adaptálásának lehetőségén, a szolgáltatók már meglévő képességeinek újrahasznosításán, a speciális körülmények is hozhatnak az Ipar 4.0 és digitalizációs megoldásszolgáltatók konyhájára. Ilyen például az élelmiszeripari igények kielégítésére és a problémák megoldására újonnan kifejlesztett és adaptált megoldásokkal és szolgáltatásokkal egy új, jelentős piacon való sikeres megjelenés lehetősége. Rövidebben: az élelmiszeripar számára nyújtott szolgáltatások terén egy eddig kiaknázatlan piacon való sikeres szereplés lehetősége nyílik meg.
Mindezek mellett, az új technológiák iparszerű bevezetése előtt szükség van a kísérleti feltételek megteremtésére is. Ez például Living Lab-ok és mintagyár/bemutató üzem létrehozásával lehetséges. A feldolgozóiparban már erre is van példa: az IFKA (Iparfejlesztési Közhasznú Nonprofit Kft.) égisze alatt már működik a GINOP 1.1.3-16 jelű „Mintagyár-projekt”. Célja, hogy a konvergenciarégiók kkv-i ismerjék meg az Ipar 4.0 termelési kultúra és technológia alapjait, és felkészülten használják fel a strukturális és egyéb alapokból származó forrásokat saját modernizációjukra.
Hogyan áll a dologgal Európa?
Nos – és ez versenyképességi szempontból számunkra előnyös – az Ipar 4.0 technológiai megoldások élelmiszeripari alkalmazása az EU többi tagállamában általában a kezdeti szakaszban jár. Bár több tagország (például Németország, Nagy-Britannia, Spanyolország, Belgium, Hollandia stb.) jelentős kormányzati támogatással ösztönzi az Ipar 4.0 és a digitalizáció élelmiszer-feldolgozás területén történő alkalmazását elősegítő kezdeményezéseket és programokat, azok többségében még kezdeti, szervezési szakaszban tartanak és a kézzelfogható, gyakorlatban alkalmazott megoldások száma még korlátozott. Jelenleg elsősorban a multinacionális vállalatok alkalmaznak egy-egy megoldást, de ezek kiválasztása esetleges és elsősorban az élelmiszer-feldolgozó vállalkozások és a megoldásszolgáltatók közötti eseti kapcsolatokra épül. Utóbbiak nem alkalmaznak módszeres megközelítést/tervezést az élelmiszer-feldolgozó vállalkozások igényeit szolgáló megoldások kidolgozására, adaptálására, és nem áll rendelkezésre adatbázis a megoldásszolgáltatókról az élelmiszeripar részére a lehetséges fejlesztések kiválasztására, így a tapasztalatok szerint az élelmiszeripari vállalkozások csak komolyabb problémák esetén kérnek segítséget.
A magyar helyzet
Magyarország időben elkezdett foglalkozni a digitalizáció és a fejlett gyártás élelmiszeripari alkalmazásával. 2011-ben ez volt az egyik fő témája a magyar EUREKA-elnökség szakmai programjának. 2013–14-ben a Campden BRI Magyarország Nonprofit Kft. a FoodManuFuture EU FP7 projekt egyik vezetőjeként feltárta az élelmiszeripari alkalmazás lehetőségeit, és nemzetközi kapcsolatrendszert épített ki. Tudását több nemzetközi és hazai projektben továbbfejlesztette, és ezt a területet beépítette a magyar élelmiszeripar fejlesztési és innovációs stratégiájába, melyet a Magyar Nemzeti Élelmiszer-technológiai Platform dolgozott ki az Élelmiszer-feldogozók Országos Szövetségével (ÉFOSZ) együttműködve. Az Innoskart klaszter bekapcsolódott a „Smart sensors for Agri-Food” S3 európai platformba, és ott aktív szerepet játszik a stratégia kialakításában. A DG Regio támogatásával és együttműködve az NKFIH-val egy „Application of ICT and Advanced Manufacturing Solutions in the Food Chain” elnevezésű közép-európai S3 együttműködési workshopra került sor 2018 áprilisában Budapesten. Ezekre a lépésekre alapozva jó lehetőségek kínálkoznak arra, hogy egy élelmiszeriparra vonatkozó Ipar 4.0 oktatási program beindításával a hazai élelmiszeripari alkalmazást elősegíthessük, és Magyarország a szakterület európai kezdeményezésének egyik jelentős, elismert szereplőjévé váljon.
Tény ugyanakkor, hogy Magyarországon az Ipar 4.0 és a digitalizáció alkalmazása az élelmiszer-feldolgozó iparban jelenleg korlátozott mértékű, és elsősorban a logisztikai rendszerekre, a készletnyilvántartásra és az ügyvitelre irányul. Ezért szükség van arra, hogy az élelmiszer-feldolgozó vállalkozások bevonásával létrejöjjön egy olyan, a digitalizáció és az Ipar 4.0 élelmiszeripari alkalmazására vonatkozó, az élelmiszeripar által elfogadott közös stratégia, amely az élelmiszer-feldolgozás anyagáramlási folyamatainak és a munkaerő ehhez kapcsolódó felhasználásának optimalizálását helyezi a középpontba, és ehhez a stratégiához az állam pénzügyi forrásokat is rendeljen.
Az elektronikai cégek bekapcsolódási lehetőségei
Említettük, hogy az Ipar 4.0 megoldások használata még gyerekcipőben jár – vagyis egy új piaci szegmens kialakulásának vagyunk szem- és kortanúi. Ebben az esetben a korán ébredő cégek óriási piaci előnyökre tehetnek szert (a feldolgozóiparban már láthatjuk, hogy a digitalizációban élenjáró vállalkozások jelentős többsége javítani tudta piaci helyzetét). Az élelmiszeriparban is hasonlóan növekvő piaci helyzeti előny várható a fejlesztésben részt vevő cégeknél, a fejlesztésekből kimaradóknál pedig egyre nagyobb gazdasági hátrány. Mivel pedig a konkrét hazai körülményeket egyrészt a magyar gazdák és élelmiszer-feldolgozók, másrészt a magyar elektronikai szakemberek ismerik a legjobban – adott tehát az együttműködés alapja.
Az együttműködésre nagy szükség van, hiszen az élelmiszergyártás során speciális körülményekkel is találkozhatunk: például nedves, párás környezet, –30 °C és +90 °C közötti hőmérsékletek, érlelőgázok jelenléte stb. Ezeket a mezőgazdasági szakembereknél jobban kevesen ismerik, pedig a felhasználandó eszközöknek itt kell majd működniük.
Az élelmiszeripari cégek számára nemcsak az új berendezésekre fordított beruházások jelentik az egyetlen megoldást, hanem a meglévő berendezések adatgyűjtő, folyamatszabályozó, beavatkozóeszközökkel és -rendszerekkel történő felszerelése, kiegészítése és a kölcsönös tudásátadás is. Az érzékelőgyártókkal, illetve az adatfeldolgozást és -kiértékelést végző IT-szektorral való együttműködés révén komoly termelékenység- és a hatékonyságnövelés érhető el. Nem elhanyagolható továbbá az adatok hatékony eszközökkel (pl. intelligens érzékelőrendszerekkel) történő gyűjtésére alapuló adatbázisok létrehozásából, a nagy adatállományok elemzéséből, az összefüggések, trendek megállapításából származó előny, amely leginkább a minőség fejlesztése, az élelmiszer-biztonság, nyomonkövethetőség javítása (block chain) terén hozhat gyors eredményeket. Nyitott tehát a pálya az újdonságok iránt érzékeny hazai kkv-k előtt!
