Цифровые двойники еды и блокчейн на свиноферме

Предположим, крупному поставщику необходимо транспортировать оптовую партию слив на большое расстояние. Сделать это надо с учётом сроков, расстояния, типов транспортных средств, условий хранения на перевалочных узлах и в конечном пункте назначения, и множества прочих факторов. При этом технологии digital twins уже недалеки от того момента, когда построить комплексную математическую модель дешевле, чем потерять несколько десятков фур (или целый сухогруз) фруктов. Отдельные смелые предприниматели прямо сейчас делают первые шаги в этом направлении. Кроме того, приходится учитывать и сегодняшние реалии рынка. 

Высокие цены на энергию и сырье приводят к увеличению затрат на удобрения, переработку пищевых продуктов и транспортировку. Это делает цифровую трансформацию ключевым технологическим обновлением, помогающим пищевой промышленности оставаться конкурентоспособной. Биотехнологические цифровые близнецы (BBTWINS) — это четырехлетний проект, финансируемый сообществом биотехнологических предприятий, целью которого является разработка цифровой платформы для оптимизации процессов агропродовольственной производственно-сбытовой цепочки и поставки качественной биомассы для биопереработки.

Платформа будет основана на технологии «цифровых двойников» — создании цифровой копии физических процессов в реальном времени в двух агропродовольственных отраслях. Одним из нововведений BBTWINS является объединение блокчейна, искусственного интеллекта, машинного обучения, Интернета вещей и аналитики больших данных вместе со стратегическими и операционными логистическими решениями впервые на одной платформе. Интегрируя цепочку создания стоимости от урожая до конечного продукта, BBTWINS определит оптимальный путь для каждого вида сырья, чтобы максимизировать эффективность и минимизировать потери, не влияя на качество.

Имея 13 партнеров в семи странах, BBTWINS сосредоточится на производстве мяса и фруктов в Испании и Греции соответственно. Преимуществом этих двух европейских регионов является теплый климат, который делает сельскохозяйственную продукцию более конкурентоспособной. Кроме того, Испания и Греция менее развиты в таких сферах, как интеллектуальное земледелие и автоматизация в пищевой промышленности, что предлагает больше возможностей для улучшения. Иначе говоря, начинать с чистого листа всегда проще.

BBTWINS сосредоточится на цифровизации физических и даже химических процессов в выбранной пищевой промышленности. Будут созданы виртуальные копии таких процессов, связанных с каждым ключевым этапом обработки пищевых продуктов, чтобы цифровой двойник мог моделировать преобразование сырья в пищевые продукты. Также будут разработаны математические уравнения, которые точно описывают эти преобразования, например, процесс засолки куска ветчины и то, как соль проникает в мясо и вызывает химические изменения, а также процесс сушки и консервирования мяса.

Другой областью математического моделирования является процесс созревания персиков, который происходит при хранении в контролируемых камерах перед транспортировкой для розничной продажи. Каждый сорт имеет разный размер и внешнюю поверхность, влияющую на воздухообмен и влагообмен, поэтому оптимальная температура и влажность хранения отличаются. Кроме того, каждая партия поступает на разной стадии созревания, поэтому время хранения фруктов сильно различается от фермера к фермеру. В связи с этим испанская компания Ctic Cita использует гиперспектральные камеры для непрерывного определения степени зрелости каждой партии с целью автоматической оптимизации условий хранения.

Ctic Cita стремится помочь пищевым компаниям на пути к цифровой трансформации, демонстрируя экономические выгоды.
цифровизации процессов, автоматизации и прогностических возможностей цифровых двойников, включая отслеживаемость с помощью блокчейна. В конечном счете, такая степень технологичности должна сделать отрасли более конкурентоспособными за счет возможности выявлять неэффективность, улучшать то, что уже хорошо работает, предвидеть узкие места в поставках или производстве и экономить в условиях роста стоимости материалов и энергии.

И совсем уж неожиданное применение в пищевой промышленности нашёл блокчейн. Его можно определить как распределенную базу данных, хранящую постоянный и защищенный от несанкционированного доступа реестр данных. Эта распределенная база данных не контролируется одним субъектом, а наоборот — она характеризуется децентрализацией, механизмами на основе консенсуса, смарт-контрактами и неизменяемыми записями, разработанными с учетом безопасности с самого начала. Блокчейн обеспечивает сериализуемость, неизменность и криптографическую верифицируемость без единой точки доверия, в отличие от стандартной системы баз данных. Эти свойства привели к принятию блокчейна в самых разных отраслях, помимо криптовалют. Компании видят ценность в неподкупных преимуществах прозрачности, которые блокчейн предлагает по сравнению с существующими слабо связанными централизованными системами, особенно для целей отслеживания.

Как раз для обеспечения отслеживаемости блокчейн и используется в BBTWINS. Внутренняя прослеживаемость имеет решающее значение для компаний с интегрированным производством, таких как PORTESA, которая объединяет несколько крупных свиноферм в Испании. Компания выращивает свои собственные злаки для производства кормов для своих свиноферм и предприятий по переработке мяса, а блокчейн гарантирует, что она сможет отслеживать все материальные потоки в своей производственной цепочке. Кроме того, отслеживание продуктов питания с помощью блокчейна сведет к минимуму сбои в торговле, облегчив целевой отзыв продуктов и позволив PORTESA предоставлять потребителям точную информацию о продуктах, которые они покупают.