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Cómo la IA puede ayudar a la industria alimentaria - y a los trabajadores

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A pesar de los temores por los puestos de trabajo, los defensores de la IA dicen que puede beneficiar a los fabricantes de alimentos y complementar el personal existente.

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Spot no es el típico trabajador de fábrica. Para empezar, el nombre es inusual y el hecho de que Spot tiene cuatro patas y está pintado de amarillo brillante.

Aunque Spot puede parecer fuera de lugar en una fábrica en medio de un mar de trabajadores humanos, el "perro robot" desarrollado por el grupo de ingeniería estadounidense Boston Dynamics podría desempeñar un papel vital para garantizar el buen funcionamiento de las plantas de fabricación de alimentos en el futuro.

Muchas de estas fábricas están llenas de grandes máquinas y cintas transportadoras que producen versiones idénticas de productos minuto tras minuto, día tras día, hasta que un día una máquina o una cinta se avería y se pierde un valioso tiempo de inactividad mientras se lleva a cabo una reparación.

En la mayoría de los casos, antes de que estas máquinas fallen, muestran signos de que están a punto de fallar. Puede haber un ligero cambio en la vibración de la máquina o el nivel de calor de la máquina puede aumentar fraccionadamente unas horas antes de que se acabe rompiendo.

Así que Spot está participando en un ensayo de mantenimiento predictivo en una empresa alimentaria estadounidense no identificada. El perro robot ha sido equipado con sensores y programado para recorrer la planta de la fábrica y captar los cambios en los niveles de calor o las vibraciones que emiten las máquinas. Los datos se introducen en un software de IA que puede determinar si la variación está dentro o fuera de los parámetros normales. Si la variación entra en esta última categoría, se puede organizar un mantenimiento preventivo antes de que la máquina se averíe.

El proyecto piloto ha dado resultados prometedores y es posible que Spot se extienda a otros centros de fabricación de alimentos para ayudar a reducir el tiempo de inactividad y mejorar los niveles de productividad.

Las ventajas empresariales de la IA

Mientras el sector alimentario mundial trata de hacer frente a los cuellos de botella en la cadena de suministro, la inflación creciente, la escasez de materiales y la agobiante escasez de mano de obra, los argumentos comerciales para invertir en robótica y en IA/aprendizaje automático como Spot nunca han sido tan fuertes.

Los expertos en tecnología sostienen que la IA y el aprendizaje automático pueden aportar mejoras en la eficiencia y la productividad, así como ahorros de costes, a los fabricantes de alimentos en todo tipo de áreas de negocio, desde la gestión de la cadena de suministro y la logística hasta el análisis predictivo y el NPD.

Pero, ¿cómo podrían las inversiones de los fabricantes de alimentos en IA cambiar la forma en que se dota de personal a sus operaciones de cuello blanco y azul? ¿Sustituirá la tecnología a los trabajadores humanos o los complementará?

Nilpesh Patel, socio de OC&C Strategy Consultants, cree que "desde una perspectiva macro" hay una oportunidad significativa para el aumento del uso de la IA y la tecnología de aprendizaje automático en el sector de la alimentación y las bebidas en los próximos años".

Y añade: "Teniendo en cuenta el contexto al que se enfrentan muchos actores del sector de la alimentación y las bebidas, con el aumento de los costes de los insumos, la escasez de algunos de ellos y la escasez de mano de obra, todo ello constituye un buen entorno para que la IA impulse la eficiencia y ayude a algunas de estas empresas a resolver algunos retos laborales a bastante medio y largo plazo."

Patel dice que, hasta la fecha, el uso de la IA y el aprendizaje automático por parte de las empresas alimentarias se ha producido en gran medida en áreas más orientadas al cliente, como el análisis predictivo y la decisión de qué gamas poner en las tiendas para impulsar las tasas de venta. La tecnología también se ha abierto paso en los procesos de fabricación, donde tiene múltiples usos, como la clasificación de productos en diferentes grados y la identificación de anomalías de producción.

Donde la tecnología ha tenido dificultades para abrirse paso, al menos hasta ahora, es en áreas como el procesamiento de la carne, que requiere un alto nivel de habilidad y precisión para hacer frente a las diferentes variables de procesamiento.

"Evidentemente, cada pollo o cerdo que sale de la cadena tiene una forma y un tamaño diferentes, por lo que, aunque algunos elementos del procesado de la carne están automatizados, sigue habiendo una gran cantidad de carnicería humana y habilidad para obtener el mejor rendimiento del animal", afirma Patel. "La combinación de una mejor robótica y una mejor inteligencia artificial para asegurarse de que el robot corta en el lugar correcto podría aumentar la eficiencia en esos lugares"

Es una oportunidad que Abhinav Agrawal, director general de digital en la consultora de gestión AlixPartners, está tratando de explotar en una planta de procesamiento de carne para un cliente. Para mejorar la precisión y reducir la necesidad de inspeccionar los cortes de carne, una operación bastante manual que históricamente realizaban los humanos, la empresa ha acoplado una cámara de visión por ordenador con IA para clasificar los cortes que salen de las líneas de montaje.

"Una semana después de entrenar el algoritmo de IA, éste era capaz de determinar si el corte era de buena o mala calidad y, aunque no era 100% [preciso], funcionaba mejor que un humano", dice Agrawal.

La IA puede complementar a los humanos, insisten las empresas

Existen otras muchas aplicaciones potenciales de la IA y el aprendizaje automático en la industria alimentaria, y varios fabricantes ya han invertido importantes sumas de dinero en esta tecnología para obtener una ventaja competitiva sobre sus rivales.

Sin embargo, dado que protegen en gran medida su "salsa secreta", es difícil averiguar detalles concretos sobre cómo están desplegando la tecnología: todos los grandes grupos alimentarios con los que se ha contactado para este artículo se han negado a hacer comentarios. Y el hecho de que la IA, el aprendizaje automático y la robótica puedan sustituir a los trabajadores humanos en algunos ámbitos hace que el tema sea aún más delicado.

Una comunidad más dispuesta a hablar de los beneficios que la IA y el aprendizaje automático están aportando a sus negocios son las empresas alimentarias de nueva creación, como la compañía de agricultura vertical Future Crops, que acaba de embarcarse en una prueba de IA en su centro de La Haya. Tiene la intención de utilizar la tecnología para supervisar el crecimiento y el estrés de las plantas para ayudar a afinar sus procesos y mejorar el rendimiento.

Gary Grinspan, director general de Future Crops, dice que la empresa utiliza agrónomos para hacer observaciones y correcciones en sus procesos, pero que pretende desplegar la IA para realizar una tarea que los humanos no podrían hacer.

"La cantidad de parámetros que hay que comprobar [en relación con las plantas] es demasiado grande y demasiado amplia y no se puede controlar todo", dice Grinspan. "En segundo lugar, basta con pensar en una sala de cultivo vertical, que tiene diez pisos de altura. Cada hora tienes que estar en cada planta en cada espacio de la sala para ver lo que está pasando con la planta, así que necesitarás muchas, muchas, muchas personas para hacer el trabajo que una herramienta de aprendizaje automático de IA podrá hacer."

La historia es similar en la empresa estadounidense Vertical Harvest Farms, que también utiliza la IA. Sin embargo, como en el caso de Future Crops, la cofundadora y directora general de Vertical Harvest, Nona Yehia, afirma que el objetivo de sus granjas es crear puestos de trabajo "no automatizarlos".

"Las formas en las que utilizaremos la tecnología como la IA y los sistemas IoT es para mejorar nuestra recopilación de datos para entender mejor cómo crecen las plantas y en qué condiciones", dice Yehia. "De este modo, podemos aumentar nuestro rendimiento por pie cuadrado y utilizar mejor recursos como el agua y la energía para impulsar nuestros objetivos de sostenibilidad".

"En este sentido, los sensores de IoT repartidos por las granjas pueden ver y comprender lo que ocurre con las plantas a un nivel más profundo y rápido de lo que el ojo o el cerebro humano pueden percibir. Esto nos permite hacer frente a cualquier amenaza creciente antes de que haya comprometido visiblemente el ciclo de los cultivos y mantener la granja funcionando al máximo. No tenemos previsto utilizar la tecnología de nueva generación para reducir los puestos de trabajo en las áreas de siembra, cosecha y/o envasado, como algunos de nuestros competidores de la CEA [agricultura en ambiente controlado]."

Yehia añade que las nuevas granjas de Vertical Harvest crearán entre 40 y 50 puestos de trabajo en cada ubicación y que su objetivo es utilizar una tecnología que complemente la agricultura y no sustituya a los agricultores humanos.

La empresa de proteínas lácteas sin animales Imagindairy comparte esta visión. Eyal Afergan, director general y cofundador de Imagindairy, con sede en Israel, afirma que la IA y el aprendizaje automático están permitiendo a la empresa crear un microorganismo eficiente que puede producir grandes cantidades de proteínas lácteas.

"Esto hace que nuestro proceso de fermentación sea más eficiente, lo que significa un menor coste de producción de nuestra proteína", explica.

"La IA que utilizamos es sin duda complementaria al trabajo que realizan los empleados de Imagindairy. Ellos son los que implementan las recomendaciones de los motores de aprendizaje automático y las hacen realidad en nuestros laboratorios. La combinación de los conocimientos y la experiencia de nuestro equipo, junto con la tecnología de IA, es nuestra salsa secreta."

Otra start-up alimentaria que considera que la IA y los trabajadores humanos trabajan mano a mano como parte integral de su desarrollo es NotCo, una empresa chilena de tecnología alimentaria que produce alternativas vegetales a los productos alimenticios de origen animal.

NotCo ha desarrollado una tecnología de IA patentada llamada "Giuseppe", que utiliza una base de datos propia de más de 300.000 plantas y las compara a nivel molecular para crear un producto que sabe, siente y funciona igual que su homólogo de origen animal.

"Nuestros científicos, chefs culinarios e ingenieros trabajan juntos para desarrollar y perfeccionar Giuseppe", dice Matías Muchnick, director general y cofundador de NotCo. "Cada miembro de nuestro equipo tiene sus puntos fuertes individuales y desempeña un papel único en nuestro proceso de creación de estas alternativas que imitan a las reales"

NotCo, que ha atraído más de 350 millones de dólares en inversiones, vende productos cárnicos y lácteos de origen vegetal en mercados como Chile, México y Estados Unidos. En febrero, anunció una asociación con Kraft Heinz para lanzar productos con IA.

El auge de los "cobots

Las nuevas empresas entrevistadas por Just Food se han dado cuenta de que la tecnología de IA funciona mejor cuando trabaja en armonía con los seres humanos, ya sean expertos en determinadas áreas, como los agrónomos, o simplemente proveedores de trabajo físico. Por ello, el temor a que el creciente uso de la robótica y la IA/aprendizaje automático conduzca algún día a un escenario en el que ya no se necesiten trabajadores humanos podría, según algunos, resultar bastante erróneo.

Fero Labs es una empresa con sede en Estados Unidos que ofrece un software de optimización de fábricas que utiliza datos de producción en tiempo real y tecnología de aprendizaje automático de caja blanca para ofrecer predicciones y recomendaciones en directo. Berk Birand, director general de Fero Labs, cree que los trabajadores de cuello blanco y azul podrían acabar beneficiándose de una mayor adopción de la IA por parte de las empresas alimentarias.

"Aunque muchos sospechan que la adopción generalizada de la IA reducirá la contratación, en Fero no creemos que sea necesariamente así", insiste Birand. "De hecho, un software como Fero puede ser una herramienta de formación que ayude a los trabajadores a desarrollar las habilidades necesarias para ser contratados para trabajos mejor pagados. El software también puede liberar a los científicos de datos industriales de tareas tediosas para que puedan dedicar su tiempo a resolver problemas reales."

Agrawal, de AlixPartners, está de acuerdo en que, aunque la implantación de la IA podría llevar a la sustitución de algunos trabajadores humanos, la reducción de las plantillas no será tan drástica como mucha gente teme, y el escenario probable en el futuro será el de los robots colaborativos -o "cobots"- trabajando con "los humanos y haciendo cosas mejores, porque los humanos son buenos en algunas cosas y las máquinas son buenas en otras, y cuando trabajan juntos, son mucho más eficaces".

Patel, de OC&C, también considera que la IA y la tecnología de aprendizaje automático se convertirán cada vez más en otra herramienta del arsenal de los equipos de back office y de la sede central, que trabajarán junto a los humanos en lugar de sustituirlos. En cuanto a los trabajos manuales en las granjas o en las fábricas, donde la escasez de mano de obra ya es un problema importante para muchos grupos alimentarios, cree que la IA y la robótica podrían ser una bendición.

"En un mundo en el que no se pueden cubrir todos los puestos de trabajo, sería un alivio para la industria si hubiera algo que pudiera ayudar a aliviar parte de la carga de la escasez de mano de obra", afirma Patel.

Así que, aunque la visión de Spot deambulando por una fábrica pueda parecer una escena sacada de una película distópica de ciencia ficción, en el futuro de la fabricación de alimentos los perros robóticos que trabajan junto a los humanos podrían convertirse en una realidad cotidiana.