Categoria: Digitalization

Industry-4-0-pt-pt, Innovation-pt-pt 22 Abril 2025

IRIS Technology: Leading the Way in Material Detection with Hyperspectral Imaging for RECLAIM project

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IRIS Technology: Leading the Way in Material Detection with Hyperspectral Imaging

IRIS Technology Solutions, a pioneer in photonics and artificial intelligence, is playing a key role in the European RECLAIM project as leader of Work Package 3 (WP3). The company is spearheading the development of an advanced material classification system prototype based on optical and spectroscopic techniques, with the aim of revolutionizing how waste materials are identified and categorized for recycling purposes.

Cutting-Edge Detection Using Hyperspectral Imaging

At the heart of IRIS’s contribution is a prototype system built around hyperspectral imaging (HSI). This technology captures detailed spectral data for each pixel in an image, producing a three-dimensional dataset—two spatial dimensions plus a spectral dimension. Each pixel carries a unique spectral signature that reflects the chemical composition of the material it represents.

To harness this powerful technology for waste classification, IRIS has designed and assembled a linear HSI system that has been posteriorly integrated in the portable robotic Material Recovery Facilities (prMRF) developed under the RECLAIM project allowing real-time monitoring and analysis of waste materials as they move along the belt of the pilot plant. 

To ensure the maximization and quality of the spectral features of the analyzed material, various optical configurations were tested to identify the best setup for reliable spectra acquisition and consequent classification.

Advanced AI Algorithms

To interpret the massive amount of spectral data generated by the HSI system, IRIS has developed AI algorithms that analyze the chemical characteristics of materials. These models have been developed both by data collected at IRIS facilities and by real waste spectral data, to access the most representative data and ensure effective material prediction.  The development process involved creating AI models that combined the spectral and spatial information provided by the HSI system to obtain trustworthy classification outputs. To support the classification AI models development, various data treatments and advanced AI algorithms have been tested and evaluated. IRIS has tested multiple system configurations, adjusting key variables such as camera frame rates, conveyor speeds, and the distance between the camera and the conveyor, to optimize detection performance under different operational scenarios.

A Breakthrough in Material Classification

One of the most significant achievements so far is the creation of an extensive classification model that goes beyond traditional broad categories. The model distinguishes between multiple waste types with high accuracy, identifying the following classes:

  • METAL
  • PAPER
  • PET (Polyethylene Terephthalate)
  • PE (Polyethylene with concrete differentiation between the High and Low Density)
  • PP (Polypropylene)
  • PS (Polystyrene)

This is a major milestone in plastic waste sorting, marking the first time that such detailed sub-classification of plastic polymers has been integrated into an operational industrial spectroscopic sorting system. By enabling the separation of similar-looking but chemically distinct plastics, this advancement significantly improves the quality and value of recycled materials.

De IRIS Technology Solutions
Industry-4-0-pt-pt 2 Abril 2025

Análise de plásticos com NIR Visum Palm™: Precisão, agilidade e versatilidade para a indústria

plastics identification
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Análise de Plásticos com o NIR Visum Palm™

A análise e classificação de plásticos tornaram-se mais críticas do que nunca, impulsionadas por novas regulamentações e práticas ambientais, abrangendo diversos setores, desde fabricantes de materiais e operadores de recuperação de resíduos até recicladores, comerciantes de sucata e empresas que processam plásticos reciclados.​

Nesse contexto, o analisador portátil NIR Visum Palm™ destaca-se como uma ferramenta ideal para identificação rápida e precisa de plásticos em tempo real, independentemente do tipo de amostra: resíduos, folhas, pellets virgens ou reciclados, flocos e outros. O Visum Palm™ é um analisador autônomo, ou seja, inclui um computador integrado, software e tela sensível ao toque, não necessitando de conexão com dispositivos externos como PC, tablet ou smartphone.​

O dispositivo vem pré-carregado com uma biblioteca gratuita de identificação de plásticos contendo 39 classes, cobrindo os polímeros mais comuns. Pode ser utilizado como dispositivo portátil para análise de contato direto ou como instrumento de bancada em laboratório ou área de recepção de materiais, com diferentes suportes de amostra disponíveis para atender diversas necessidades de amostragem e tipos de amostra.

plastics analysis identification plastics analysis clasification

Modo de análise de plásticos: Identificação (esquerda) e classificação (direita)

Modo de análise de plásticos: Verificação (PASS/FAIL) e material correto.

Quais Plásticos o Visum Palm™ Pode Identificar—e Quais São Suas Limitações? | Análise de Plásticos

Conforme mencionado acima, o Visum Palm™ inclui uma biblioteca de 39 classes de plásticos, incluindo:​

PMMA, PE, PC, PETG, EVA, PVC, PET, PU, PS, ABS, PA, PP, VIN, PLA, PBT, PMP, POMC, PPS, PVA, PPSU, EMA, PHBV, PAEK, PBAT, PBS, TPES, TPS, MABS, HIPS, MBS, SBC, PCL, PEEK, PHB, SAN, PI, PB, HDPE, LDPE.​

Esta biblioteca é periodicamente atualizada para garantir cobertura e desempenho ideais em aplicações do mundo real.​

O analisador é compatível com uma ampla variedade de tipos de amostras, incluindo:​

  • Resíduos plásticos pós-consumo: sacos, garrafas, frascos e diversas peças. Em casos de sujeira superficial, recomenda-se limpeza mínima. Graças ao seu alcance espectral de 900–1700 nm, um ponto de medição de 10 mm e iluminação intensa, o Visum Palm™ oferece penetração mínima, tornando-o menos sensível a sujeira ou revestimentos em comparação com instrumentos de alcance estendido que apenas escaneiam a superfície.​

  • Pellets (virgens ou reciclados): podem ser analisados no modo de bancada usando suportes de amostra dedicados.​

  • Flocos: ideais para linhas de reciclagem onde a rápida classificação do tipo de polímero é essencial.​

  • Peças plásticas de diferentes tamanhos e geometria: a forma da amostra pode afetar a qualidade espectral, portanto, deve-se ter cuidado extra com peças curvas ou irregulares para evitar leituras anômalas.​

  • Pós e líquidos: também podem ser analisados, desde que sejam utilizados os suportes de amostra apropriados—vários estão disponíveis.​

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Limitações da Análise de Plásticos com o Visum Palm™

Como qualquer técnica analítica, a espectroscopia NIR possui limitações intrínsecas relacionadas ao seu princípio de detecção física e ao alcance espectral de 900–1700 nm utilizado pelo Visum Palm™. Nos seguintes casos, a análise de plásticos pode ser pouco confiável ou impossível:​

  • Plásticos pretos contendo negro de fumo: este aditivo absorve toda a luz NIR, tornando esta técnica inadequada.​

  • Plásticos que requerem detecção fora do alcance espectral: alguns polímeros necessitam de cobertura espectral mais ampla para identificação confiável.​

  • Microplásticos e peças muito pequenas (< 2 mm): o tamanho reduzido impede a captura eficaz do espectro.​

A espectroscopia NIR é uma técnica empírica: os espectros devem ser interpretados e comparados com uma base de dados de referência. Por essa razão, é sempre aconselhável uma avaliação individual para amostras complexas ou semelhantes.​

Em cenários onde as diferenças materiais são mínimas, o Visum Palm™ permite a análise de plásticos criando modelos de classificação específicos usando algoritmos matemáticos avançados, melhorando a precisão por meio de uma segunda etapa de análise confirmatória.​

Crie e Mantenha Sua Própria Biblioteca de Plásticos - Análise de Plásticos

Nossa experiência de campo confirma que a variabilidade das amostras de plástico é vasta, seja pelo tipo de polímero, forma, cor, revestimento ou origem (virgem, pós-consumo ou reciclado). Embora a biblioteca incorporada seja regularmente atualizada, cobrir todas as possíveis combinações não é viável.​

Portanto, cada dispositivo vem com o software para PC Visum Master™ SMART, permitindo que os usuários finais:​

  • Expandam a biblioteca existente com suas próprias amostras.​

  • Atualizem-na continuamente sem necessidade de conhecimentos técnicos em espectroscopia.​

Abaixo está um exemplo de como uma biblioteca personalizada é criada ou atualizada, envolvendo a aquisição de espectros de diferentes classes e variações em forma, cor e características de superfície—seguido pela atribuição do nome correto do material.​

Análise de plásticos Visum Master™: Desenvolvimento ou atualização de uma biblioteca de identificação ou classificação com o Visum Master™ SMART.

Isso capacita recicladores e fabricantes a construir de forma independente uma biblioteca robusta, atualizada e representativa do processo, adaptada às suas necessidades específicas.​

Conclusão

O Visum Palm™ fornece uma solução prática, precisa e versátil para análise, identificação e classificação de plásticos em ambientes industriais. A sua portabilidade, facilidade de utilização e compatibilidade com diferentes tipos de amostras – desde resíduos e pellets a flocos e peças – fazem dele um ativo valioso tanto para laboratórios como para pisos de produção.

Embora a tecnologia NIR tenha certas limitações – particularmente com plásticos pretos, materiais altamente preenchidos ou formulações específicas – a capacidade de criar bibliotecas e classificações personalizadas usando o Visum Master™ SMART torna este sistema adaptável a praticamente qualquer contexto de produção.

Num mundo em que a rastreabilidade e a classificação correta dos materiais são cada vez mais críticas, o Visum Palm™ é uma ferramenta estratégica para as empresas que pretendem melhorar os seus processos de reciclagem, controlo de qualidade ou fluxos de trabalho de identificação rápida de polímeros.

De IRIS Technology Solutions
Digitalization-pt-pt 13 Setembro 2024

European Commission Highlights IRIS Technology Solutions for its Innovative Role in the AIDPATH Decentralized Advanced Therapy Production Project

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IRIS Technology Solutions is proud to announce that we have been recognized as a “Key Innovator” by the European Commission’s Innovation Radar for our contributions to the AIDPATH project. This recognition highlights our innovative development of a monitoring strategy for optimal measurement of selected parameters in bioreactors, leveraging cutting-edge technologies such as Artificial Intelligence (AI), soft-sensors, and machine learning algorithms.

AIDPATH (Artificial Intelligence-driven, Decentralized Production for Advanced Therapies in the Hospital) is a high-impact EU-funded consortium dedicated to advancing the next generation of personalized medicine using gene-engineered immune cells at EU hospitals through AI technology. The project focuses on T cells modified to express a synthetic chimeric antigen receptor (CAR-T), a revolutionary treatment in hematology and oncology, with potential applications for infections and autoimmune diseases. AIDPATH aims to address the complexities of traditional CAR-T therapy, which is hindered by centralized manufacturing and inflexible clinical use schemes. By integrating patient-specific data and biomarkers, AIDPATH uses AI to enable flexible manufacturing and optimize CAR-T cell products, improving anti-tumor potency and reducing costs and resource utilization in hospitals.

Advanced Monitoring Strategy for Bioreactors

In this project, IRIS Technology Solutions played a pivotal role by developing a monitoring strategy that allows for the optimal measurement of selected parameters in bioreactors. Bioreactors are essential in bioprocessing as they provide the environment needed for biological reactions to occur, such as for the production of pharmaceuticals, biofuels and other bio-based products. In the case of AIDPATH, the bioreactor performs a so-called “perfusion” process which, starting from a small number of CAR T-cells taken from a patient, grows a much larger amount, which are then reintroduced into the patient for immunotherapy cancer treatment. However, maintaining optimal growth conditions within the bioreactor is a complex task that requires precise monitoring of variables such as pH, temperature, oxygen levels, and nutrient concentrations.

We tackled this challenge by designing a system capable of monitoring these parameters in real time, adapting dynamically to changes and ensuring that the bioreactor’s conditions remain optimal for the biological processes involved. One of the key achievements was our development of a control system that provides alerts based on the variations in these parameters. The system was programmed to follow specific control rules and thresholds to ensure expected behaviors during in-line monitoring, making it more efficient and reliable than traditional systems.

Innovation through AI-Powered Soft-Sensors

A standout innovation that contributed to this recognition was our integration of AI-powered “smart-sensors” within the monitoring system. Unlike the traditional approach that provides information based on a small number of hard sensors with a PID controller, our smart-sensors apply AI technologies (Fuzzy and Consensus Based algorithms) and advanced statistical techniques (Bollinger, sliding window), to aggregate the data from a larger and more varied set of hard sensors and convert it into actionable insights.

These smart-sensors have been designed to support decision-making by providing real-time insights into the bioreactor’s performance. For instance, instead of simply reporting temperature fluctuations, the soft-sensors analyze the behavior over time and relate it to the trends from other hard sensors. This approach allows for a more holistic feedback to the human expert operator of any significant changes within the bioreactor, ultimately leading to more efficient bioprocesses and higher yields.

Additionally, the soft sensors are integrated in the SCADA type interface (called COPE in AIDPATH) which displays the soft sensor outputs and alerts in real time on a dashboard which is easily interpretable by the human expert operator. Furthermore, the smart sensors are completely parameterizable (soft coded) by the end user, an advantage when calibrating the system for new use cases. Data analytics and machine learning can be used to further fine tune the control parameters and data processing rules.

Being recognized by the European Commission’s Innovation Radar underscores IRIS Technology Solutions’ leadership in advanced process monitoring and AI applications. This recognition not only acknowledges our efforts but also opens opportunities for future collaborations and partnerships with other innovators, businesses, and academic institutions. It highlights our commitment to developing cutting-edge technologies with real-world applications and impact.

Moreover, the Innovation Radar platform provides visibility to potential customers, investors, and partners seeking innovative solutions in the biotechnology and pharmaceutical sectors. As part of this platform, IRIS is poised to attract new interest and expand its network within the scientific and industrial communities.

Being named a “Key Innovator” by the European Commission’s Innovation Radar is a significant achievement that reflects our dedication to technological advancement and innovation, as well as the hard work and commitment of our team. We look forward to continuing to drive innovation in advanced process monitoring, artificial intelligence, and beyond.

De IRIS Technology Solutions
Digitalization-pt-pt, Industry-4-0-pt-pt, Pharma-4-0-pt-pt 3 Abril 2024

Controlo do processo de revestimento de formas granulares por espetroscopia NIR

processus d'enrobage des formes granulaires
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Controlo do processo de revestimento de formas granulares por espetroscopia NIR

Na indústria farmacêutica, existem muitas formulações granulares que são revestidas para obter uma libertação sustentada ou controlada do medicamento ou do ingrediente farmacêutico ativo (API) ao longo do tempo, sendo o omeprazol um exemplo claro e bem conhecido. Neste documento, discutiremos estas formulações de libertação prolongada e como é possível otimizar o tempo de libertação e as análises de potência durante o processo de revestimento utilizando a espetroscopia NIR.

processus d'enrobage des formes granulaires

Processo de peletização e análise tradicional

Durante o processo de peletização de formas de dosagem de libertação modificada, a aplicação correcta do revestimento (por exemplo, um revestimento de libertação entérica destinado a evitar a digestão ou degradação gástrica) determinará a eficácia subsequente do fármaco e o tempo de libertação do fármaco, pelo que são efectuados controlos ao longo de todo este processo para garantir a qualidade e, consequentemente, a ação farmacológica esperada.

 

Atualmente, este controlo é efectuado durante o processo de revestimento, com amostras obtidas do equipamento de revestimento em momentos diferentes e analisadas em laboratório, utilizando a técnica analítica de HPLC ou cromatografia líquida e testes de dissolução para demonstrar que a libertação do(s) ingrediente(s) ativo(s) é satisfatória. Ambos os métodos requerem a preparação da amostra antes da análise, requerem pessoal especializado e consumíveis (materiais), para além da duração (horas) de um ensaio de dissolução, cujo principal objetivo é determinar a biodisponibilidade do fármaco, ou seja, a quantidade relativa do fármaco que entrou na circulação geral após a administração e a taxa a que este acesso ocorreu.

Por conseguinte, o principal problema da análise tradicional é o facto de a obtenção dos resultados ser morosa e, por conseguinte, não permitir uma retificação atempada do processo de revestimento em caso de falhas ou, no caso frequente de paragem do processo para recolha de amostras, existir o risco de a qualidade do semi-produto ser alterada.

 

Uma ferramenta alternativa e muito eficaz que permite a monitorização em tempo real do processo de revestimento é a tecnologia NIR, uma vez que a assinatura espetral de cada pellet pode ser relacionada com as suas condições de revestimento, dosagem e tempos de libertação, sem necessidade de recorrer aos métodos tradicionais.

Desenvolvimento de um método NIRS para prever o tempo de libertação e a potência

A fim de desenvolver um modelo preditivo para a determinação em tempo real dos tempos de libertação e da potência (mg API/g pellet) que é libertada às 1, 4 e 7 horas, trabalhámos em coordenação com um importante laboratório farmacêutico espanhol e com o analisador espetroscópico NIR portátil Visum Palm™ fabricado e comercializado pela IRIS Technology Solutions S.L.

Os dados fornecidos pelo laboratório consistem nos espectros NIR de vários lotes de dois medicamentos baseados, por um lado, num anti-histamínico que, por razões de confidencialidade, designaremos por “DS” e, por outro lado, numa forma de vitamina B6 que, pelas mesmas razões, designaremos por “PH”. Em ambos os casos, a substância ativa fazia parte do revestimento das pastilhas que constituem o veículo.

Os espectros dos pellets foram adquiridos em diferentes momentos do processo de revestimento, tanto das amostras húmidas como das secas e, paralelamente, a respectiva amostra foi submetida às análises habituais nestes casos para determinar a libertação do fármaco às 1, 4 e 7 horas e a potência mg PI/g.

Os modelos preditivos desenvolvidos com base nos dados espectrais mostraram que não é necessário secar as amostras para a aquisição dos espectros – pelo que o controlo pode ser efectuado diretamente na amostra húmida, poupando tempo e manuseamento – e que existe uma relação clara entre os espectros NIR, a potência e os tempos de libertação de 1h, 4h e 7h, como veremos mais adiante.

Composto PH

Tabela 1: Parâmetros de qualidade dos modelos de previsão para a libertação em 1, 4, 7 horas e a potência nas amostras com diferentes fases do processo de revestimento PH. O símbolo * indica que o modelo foi construído utilizando os espectros NIR médios das réplicas de cada amostra.

Figura 1: Curvas de regressão para PH a) Todas as amostras; b) Lotes 1,3,4 e 7; c) Espectros médios dos lotes 1,3,4 e 7; d) Lote 7.

processo de revestimento de formas granulares

Composto DS

O quadro 2 apresenta os parâmetros de qualidade dos modelos para a análise das amostras húmidas de DS. Todas as amostras foram estudadas simultaneamente: amostras dos lotes 6, 8 e 10 em conjunto e do lote 6 em separado. Os lotes 6, 8 e 10 foram escolhidos para o estudo de um conjunto de lotes porque tinham o maior número de amostras. Além disso, o lote 6 foi escolhido para análise individual porque continha o maior número de amostras com os parâmetros de libertação ideais para o estudo de caso.

Quadro 2: Parâmetros de qualidade dos modelos de previsão para a libertação em 1, 4, 7 horas e a potência nas amostras com diferentes fases do processo de revestimento DS.

A figura 2 apresenta as curvas de regressão resultantes do estudo para a substância ativa DS. Os valores dos parâmetros de qualidade para os modelos DS apresentam, em geral, uma boa correlação. Como observação, nota-se que o erro aumenta quando são utilizados dados de lotes diferentes, provavelmente porque as condições de processo de cada lote são diferentes devido ao facto de os dados serem provenientes da fase de desenvolvimento e afinação do processo de produção. A previsão da libertação às 7 horas é pior do que a dos outros parâmetros, provavelmente porque o fim do processo de libertação foi atingido em muitos casos antes desse momento.

 

Figura 2: Curvas de regressão para DS a) todas as amostras; b) lotes 6, 8 e 10; c) espectros médios dos lotes 6, 8 e 10; d) lote 6.

Previsão de amostras secas

Quadro 3: Parâmetros de qualidade dos modelos de previsão para as amostras secas do lote 6 da DS e do lote 7 da PH.

Os modelos de previsão das amostras secas para lotes individuais de PH e DS apresentam uma boa correlação. É de notar que o erro de previsão se deve ao número reduzido de amostras de validação utilizadas.

 

Figura 3: Curvas de regressão para Dry simples de a) DS lote 6 e b) PH lote 7.

processus d'enrobage des formes granulaires
processus d'enrobage des formes granulaires

Conclusions

  • Existe uma correlação clara entre os espectros NIR e os tempos de libertação de 1h, 4h e 7h, bem como com a potência, tanto para o DS como para o PH, embora seja ligeiramente pior para o PH.
  • No caso da libertação de 7 horas, a correlação parece ser um pouco mais fraca, possivelmente porque se situa perto da libertação máxima (no patamar de libertação) ou devido a diferenças no pH das amostras.
  • As diferentes condições de produção dos lotes afectam a robustez desta correlação, um fator de variabilidade inerente porque as amostras provêm da fase de desenvolvimento do processo de produção (fase de afinação) e não do método NIRS.
  • Os ensaios de lotes individuais mostram uma boa correlação tanto para as amostras húmidas como para as secas. Uma vez que os resultados em ambos os casos são semelhantes, pode concluir-se que a secagem não é necessária para correlacionar os parâmetros estudados (tempo de libertação e potência) com os espectros NIR.
  • Por fim, a partir da análise dos resultados analisados, pode concluir-se que a espetroscopia NIR pode ser utilizada para otimizar o controlo do processo de revestimento de formas granulares e que, do ponto de vista técnico, é um método robusto e baseado em provas. No entanto, para todos os casos avaliados neste documento, os modelos definitivos têm de ser efectuados quando o processo de produção estiver completamente desenvolvido.
De IRIS Technology Solutions
Digitalization-pt-pt 11 Março 2024

PROJECTO RESCHAPE: REFORMULAÇÃO DAS CADEIAS DE ABASTECIMENTO PARA UM IMPACTO SOCIAL POSITIVO

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PROJECTO RESCHAPE: REFORMULAÇÃO DAS CADEIAS DE ABASTECIMENTO PARA UM IMPACTO SOCIAL POSITIVO

Em consequência da recente pandemia mundial, os processos da cadeia de valor tiveram de ser completamente transformados. Isto suscitou preocupações sobre as tendências sociais, económicas e ambientais e o seu impacto na forma como as cadeias de abastecimento estão organizadas. Neste contexto, o projeto ReSChape analisará e avaliará o efeito das perturbações sociais, económicas e ambientais, a fim de fornecer uma compilação de recomendações e propostas para novos cenários políticos, incluindo uma ferramenta digital baseada na Web.

ReSChape

O ReSChape foi financiado pela Comissão Europeia no âmbito do concurso HORIZON-CL2-2021-TRANSFORMATIONS-01 e coordenado pelo Consiglio Nazionale delle Riserche (CNR). O consórcio internacional é composto por 9 parceiros de 5 países europeus, para além do Reino Unido, incluindo universidades, centros de investigação e PME.

consortium map

IRIS Technology Solutions é um dos parceiros e lidera a estratégia de visualização digital do projeto. Com as especificações e necessidades detectadas e avaliadas pelas diferentes partes interessadas do consórcio, o IRIS irá criar um módulo web dinâmico para a partilha de dados e avaliação do impacto de diferentes parâmetros de base social numa série de cadeias de abastecimento. Especificamente, será concebida e implementada uma estrutura para integrar e disponibilizar os resultados mais importantes das ferramentas analíticas desenvolvidas, e um módulo web dará acesso aos resultados seleccionados a diferentes tipos de partes interessadas. Serão criados perfis de acesso específicos, tendo em conta as necessidades de informação de diferentes utilizadores, tais como empresas industriais, sindicatos e decisores políticos.

Os principais objectivos do ReSChape são:

  • Analisar as mudanças e perturbações sociais, económicas e ambientais (incluindo a COVID) e avaliar o seu impacto nas cadeias de abastecimento (CS), identificando os desafios relacionados em termos da relação entre países, a configuração da rede e o impacto no emprego.
  • Estudar e propor um conjunto de modelos de CS para a evolução da CS global, integrando estratégias como a eficiência dos recursos, o ciclo fechado e o humanitário como forma de aumentar a resiliência e a sustentabilidade da UE; a digitalização será estudada como forma de estabelecer novos caminhos para a inclusão social, tendo em conta as necessidades das zonas urbanas e rurais.
  • Desenvolver ferramentas inovadoras para monitorizar e avaliar os padrões comerciais sectoriais e definir mecanismos para avaliar a relação entre perturbações, como as pandemias, e as cadeias de valor globais, tendo em conta o impacto no emprego, no crescimento económico, nos rendimentos, etc., também a longo prazo.
  • Desenvolver cenários políticos inovadores com recomendações para as futuras cadeias de valor globais com base em questões horizontais fundamentais com impacto em vários sectores e fornecer recomendações para estratégias comunitárias, nacionais e sectoriais, medidas políticas e acções específicas destinadas a moldar padrões comerciais e cadeias de valor justos, inclusivos e sustentáveis.

O projeto ReSChape foi distribuído em 5 pacotes de trabalho diferentes:

  • Gestão de projectos
  • Tendências globais e modelos inovadores de cadeias de abastecimento
  • Impacto dos novos modelos de cadeia de abastecimento nos indicadores sociais
  • Elaboração de cenários políticos
  • Disseminação e comunicação

O ReSChape tem uma duração prevista de 36 meses, com início em outubro de 2022 e fim em outubro de 2025.

De IRIS Technology Solutions
Industry-4-0-pt-pt 12 Fevereiro 2024

Análise de grãos por espetroscopia NIR em tempo real

analisis nir de granos
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A espetroscopia de infravermelho próximo (NIR) é uma ferramenta analítica valiosa para a análise em tempo real da composição química de uma grande variedade de produtos, incluindo os de origem agrícola. Neste artigo, abordaremos a aplicação da tecnologia NIR na análise de grãos e, em particular, de duas variedades de grãos de trigo: mole(Triticum aestivum) e duro(Triticum durum), bem como de milho amarelo(Zea Mays).

Análise de grãos com tecnologia NIR contínua ou portátil

A qualidade dos produtos alimentares depende diretamente da qualidade das matérias-primas utilizadas. Por conseguinte, a avaliação da sua composição, pureza e características físico-químicas é de interesse para a indústria alimentar.

Na análise de grãos, a espetroscopia NIR desempenha um papel crucial ao fornecer informações detalhadas sobre vários parâmetros em simultâneo, sendo a humidade um dos factores críticos na avaliação da qualidade dos grãos. No entanto, esta técnica permite também analisar outros parâmetros fundamentais, como o teor de proteínas, gorduras, fibras, cinzas e amido, oferecendo assim um controlo mais rigoroso de acordo com os critérios de qualidade estabelecidos.

A espetroscopia NIR distingue-se de outras técnicas pelo facto de não ser destrutiva, o que significa que as medições podem ser feitas continuamente sem comprometer a integridade do lote ou da amostra em análise. Além disso, os resultados são obtidos numa questão de segundos, simplificando a análise de grãos, os processos de controlo de qualidade e permitindo a tomada de decisões instantâneas em comparação com a análise química húmida convencional.

De seguida, veremos duas formas de realizar a análise de grãos por NIR, totalmente automatizada e contínua na linha de produção ou através de um analisador portátil, útil para análises no campo, no armazém de receção de matérias-primas ou em processos descontínuos.

Análise de grãos

Análise contínua e em tempo real de grãos: grãos de trigo e de milho

Foi utilizado um analisador contínuo Visum NIR In-Line™ (900-1700 nm) para desenvolver o modelo de calibração de grãos e foram utilizadas 30 amostras de calibração e 7 amostras de validação de cada classe. Além disso, foram obtidas análises de referência em duplicado de cada amostra para mitigar o erro inerente ao método primário de análise. Para a análise da humidade, foi utilizado um medidor de humidade termogravimétrico HE53 (Metler Toledo), a proteína foi determinada pelo método de Kjeldahl e o teor de gordura foi determinado pelo método de Soxhlet.

O quadro seguinte apresenta os principais resultados e valores de mérito da análise de grãos de trigo mole (TB) e duro (TD) para os parâmetros humidade e proteína expressos em % de matéria seca. Além disso, são também apresentados os resultados relativos à gordura e à humidade do milho amarelo. É importante esclarecer que a mesma calibração é útil e agrupa ambas as classes de trigo numa única família ou método de análise. Não foram observadas diferenças espectrais significativas para cada um dos tratamentos.

analysis nir of grains

* Quadro 1: Análise de grãos de trigo mole, trigo duro e milho amarelo. Principais valores de mérito resultantes do analisador contínuo Visum NIR In-Line™.

 

 

 

A análise de grãos com espetroscopia NIR é também importante no fabrico de alimentos para animais para otimizar as dietas e o rendimento. No setor agroalimentar, a técnica NIR oferece inúmeras vantagens em relação aos métodos de química húmida, principalmente devido ao imediatismo do resultado e à possibilidade de poder tomar decisões tecnológicas no local, ainda mais se considerarmos a introdução destes sistemas como o analisador Visum NIR In-Line™ nas linhas de produção que permitem a monitorização contínua de todo o fluxo de produto para garantir as condições ideais do processo e do produto, mitigando qualquer desvio com consequências fitossanitárias que possam afetar a segurança de todo um lote, no que diz respeito à humidade.

Uma alternativa NIR portátil para análise de grãos

Em muitas ocasiões, principalmente devido às condições e ao ambiente em que a análise de grãos deve ser efectuada, pode ser de grande utilidade trabalhar com um analisador de grãos NIR portátil, como o Visum Palm™. Este dispositivo, que trabalha na mesma gama espetral (900 – 1700 nm) que o analisador contínuo que vimos anteriormente, é capaz de determinar em menos de 3 segundos diferentes parâmetros de interesse em todos os tipos de grãos, cereais e oleaginosas.

Algumas das suas principais vantagens, especialmente para a análise de grãos no campo, são

  • É um analisador autónomo (computador incorporado e ecrã tátil). Não necessita de estar ligado a nenhum dispositivo externo, tablet ou smartphone para funcionar.
  • Tem uma área de medição da amostra de 10 mm de diâmetro e uma iluminação de 50 mm de diâmetro, o que permite mitigar as heterogeneidades presentes e obter mais informação química de cada amostra.
  • Ao contrário da maioria dos analisadores portáteis de grãos NIR atualmente existentes no mercado, possui uma resolução espetral de 3 nm ou 256 pixels, ou seja, duas a três vezes superior, o que permite obter espectros e, portanto, resultados de elevada fiabilidade e qualidade.
  • Inclui bibliotecas de fábrica para diferentes tipos de grãos.
  • E é suportado pelo software externo Visum Master™ para PC, para que o utilizador final possa desenvolver as suas próprias calibrações NIR e ampliá-las de forma automatizada e assistida por IA. Desta forma, o utilizador não está dependente de bibliotecas de terceiros e tem total autonomia para reforçar e ampliar as suas calibrações para novos parâmetros ou produtos, de acordo com as suas necessidades atuais ou futuras.

Esperamos que tenha achado útil este artigo sobre análise de grãos com tecnologia NIR. Para mais informações, convidamo-lo a contactar-nos por e-mail para info@iris-eng.com.

De IRIS Technology Solutions
Industry-4-0-pt-pt, Innovation-pt-pt 25 Janeiro 2024

Identificação de plásticos, verificação e classificação utilizando o Visum Palm™.

identificación, verificación y clasificación
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Identificação de plásticos, verificação e classificação utilizando o Visum Palm™.

Neste artigo iremos abordar a problemática da classificação e identificação de plásticos utilizando o analisador portátil NIR Visum Palm™ como uma técnica ágil, em tempo real e não destrutiva, útil em diferentes processos, seja na reciclagem de plásticos pós-industriais, na análise e classificação de plásticos pós-consumo, na identificação de matérias-primas poliméricas para a sua industrialização, ou mesmo em áreas de investigação e desenvolvimento de novos plásticos.

Em todos estes casos, a espetroscopia de infravermelho próximo apresenta-se como uma ferramenta valiosa para a caraterização de polímeros em comparação com os métodos tradicionais de análise.

A identificação e a triagem são importantes na reciclagem de plásticos e no fabrico quando se utilizam plásticos reciclados, uma vez que em ambos os casos é necessário garantir que os materiais plásticos são tão puros e limpos quanto possível, porque baixos níveis de impurezas podem afetar significativamente a qualidade e o desempenho de um lote reciclado.

Embora existam vários analisadores NIR portáteis no mercado, é importante ter em conta a gama espetral com que o equipamento trabalha, a dimensão da área de medição (aquisição do espetro) e a resolução espetral (a qualidade do espetro obtido). O novo analisador Visum Palm™ tem uma área de medição de 10 mm de diâmetro, funciona na gama espetral 900-1700 nm com uma resolução de apenas 3 nm (↓ nm = ↑ resolução espetral). É um dispositivo autónomo com um computador incorporado e um ecrã tátil, pelo que não necessita de estar ligado a um computador ou smartphone para trabalhar com ele.

Análise de forragens e espectroscopia nir

O novo Visum Palm™, que inclui uma biblioteca de plásticos, permite efetuar leituras e determinações na linha sem necessidade de preparação de amostras em menos de 3 segundos. Também é possível utilizá-lo como um dispositivo de laboratório, uma vez que possui uma base de suporte que permite a fixação de diferentes suportes de amostras para a análise de pellets, flocos ou plásticos até 2 mm.

A biblioteca de fábrica incluída no analisador tem as seguintes classes: PMMA, PE, PC, PETG, EVA, PVC, PET, PU, PS, ABS, PA, PP, VIN, PLA, PBT, PMP, POMC, PPS, PVA, PPSU, EMA PHBV, PAEK, PBAT, PBS, TPES, TPS, MABS, HIPS, MBS, SBC, PCL, PEEK, PHB, SAN, PI, PB.

Amplie e desenvolva a sua própria biblioteca com o Visum Master™

O Visum Master™ é um software informático que permite ao utilizador final criar, alargar e reforçar os seus próprios métodos ou bibliotecas de classificação, quantificação e identificação de plásticos, sem necessidade de um especialista ou de conhecimentos técnicos de espetroscopia, tornando o analisador um sistema verdadeiramente aberto para satisfazer as necessidades de análise actuais e futuras (novas classes de plásticos, novos fornecedores, etc.).

Como se mostra abaixo, é possível incorporar espectros de novas amostras dentro de uma classe existente ou incorporar novas classes, mantendo assim a biblioteca tão robusta e actualizada quanto possível para poder classificar ou identificar plásticos.

Identificação de polímeros

Identificação de plásticos

É um método de trabalho que permite a identificação de plásticos analisados dentro da biblioteca disponível no analisador. O resultado obtido, como pode ser visto abaixo, é o tipo de polímero com maior similaridade e os seguintes (da maior para a menor similaridade).

identificação de plásticos visum palm screen polymers identification

Verificação de plásticos

Tal como na identificação de plásticos, baseia-se num procedimento matemático de semelhança, mas permite escolher um tipo de material a analisar na biblioteca de identificação para confirmar a sua identidade. O resultado da análise de verificação é PASS / FAIL. No caso de um resultado negativo (FAIL), fornece a classe correspondente ao tipo de plástico analisado. Ambos os casos são apresentados de seguida.

polymers_identification

Classificação dos plásticos

Em contraste com a análise de identificação de plásticos, a classificação utiliza algoritmos de aprendizagem automática para analisar e classificar com precisão amostras que são espectralmente muito semelhantes entre si, em que é necessária uma dupla verificação para determinar a classe do polímero (PET/PETG, por exemplo). Através do software Visum Master™, o utilizador pode criar as suas próprias bibliotecas de classificação para os casos mais problemáticos.

Como resultado da análise, o utilizador obtém a classe correspondente.

Em conclusão, a espetroscopia NIR é uma ferramenta muito valiosa e eficaz para a classificação ou identificação de plásticos e, embora não seja abordada neste artigo, também é útil para os fabricantes de plásticos e novas formulações para quantificar misturas. A natureza aberta do analisador através do software Visum Master™ faz do analisador Visum Palm™ um sistema aberto e autónomo que pode introduzir continuamente novas amostras e espectros e gerar diferentes bibliotecas sem a necessidade de um especialista.

De IRIS Technology Solutions
Industry-4-0-pt-pt, Innovation-pt-pt 10 Outubro 2023

IRIS Technology Solutions na feira Alimentaria FoodTech

feira Alimentaria FoodTech
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IRIS Technology Solutions na feira Alimentaria FoodTech 2023

No final de setembro, a IRIS Technology Solutions apresentou na feria Alimentaria FoodTech 2023 Barcelona as várias soluções de controlo de qualidade e de processo em tempo real para a indústria que a empresa catalã fabrica e comercializa sob a marca Visum®.

A feira Alimentaria FoodTech é a feira de maquinaria, tecnologia e ingredientes que integra a cadeia de valor do processamento e conservação de alimentos. É uma feira transversal que serve a indústria de produção de alimentos e bebidas desde as matérias-primas até à distribuição comercial.

Soluções Visum®

As soluções Visum® optimizam e digitalizam o controlo de qualidade nas diferentes linhas de produção. Funcionam com base na espetroscopia NIR, Raman, Hiperespectral e Visão Mecânica, fornecendo informações em tempo real para a tomada de decisões e retificação dos processos de produção. Além disso, os participantes da feira puderam ver em primeira mão o novo analisador NIR portátil Visum Palm™.

Novo analisador NIR

O novo analisador Visum Palm™ tem um design inovador e ergonómico, bem como a possibilidade de realizar análises em qualquer altura e lugar sem necessidade de o ligar a qualquer dispositivo eletrónico externo. Isto é possível porque incorpora um ecrã tátil e um computador incorporados, que permitem todas as funcionalidades de rotina do dispositivo.

Além disso, possui o Visum Master™, este software, ao contrário dos softwares de modelação e calibração mais comuns no mercado, com os quais o utilizador tem de ter certos conhecimentos técnicos sobre quimiometria ou confiar tal tarefa a terceiros.

Ele permite realizar calibrações de forma automatizada e ágil apenas incorporando espectros e referências (quantitativas ou qualitativas), além de outras funcionalidades.

Shealthy Project

shealthy

A IRIS Technology Solutions também apresentou na feira Alimentaria FoodTech o projeto europeu SHEALTHY, que procura avaliar e desenvolver uma combinação óptima de métodos não térmicos de sanitização, preservação e estabilização para melhorar a segurança (inativação de agentes patogénicos e microrganismos de deterioração), preservando simultaneamente a qualidade nutricional (até 30%) e prolongando o prazo de validade (até 50%) dos produtos F&V. Ao combinar e modular tecnologias não térmicas com operações de processamento mínimas, a abordagem da SHEALTHY será finalmente capaz de satisfazer a crescente procura de alimentos saudáveis por parte dos consumidores actuais.

De IRIS Technology Solutions
Ai-pt-pt, Digitalization-pt-pt, Industry-4-0-pt-pt, Innovation-pt-pt, Pharma-4-0-pt-pt 5 Setembro 2023

Novo analisador NIR portátil assistido por IA Visum Palm™

Novo analisador NIR
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Visum Palm™ novo analisador NIR portátil assistido por IA

A IRIS Technology Solutions apresenta a versão mais recente do seu analisador NIR portátil Visum Palm™ para complementar a sua gama Visum® de analisadores de processos em tempo real para a indústria.

O novo Visum Palm™ é um espetrofotómetro NIR totalmente portátil que permite a análise em tempo real de diferentes substâncias, produtos ou misturas, sem a necessidade das tradicionais técnicas laboratoriais e de amostragem, permitindo à indústria obter resultados no local para tomar decisões ou corrigir os parâmetros do processo de produção.

A nova geração do Visum Palm™ traz consigo um design inovador e uma mudança radical na forma como os utilizadores experienciam a tecnologia NIR, agora assistida por IA com o software Visum Master™, para que cada fabricante possa criar automaticamente os seus próprios modelos preditivos ou calibrações de acordo com as suas necessidades de controlo e análise.

Design, autonomia e robustez

O analisador Visum Palm™ oferece um design inovador e ergonómico, bem como a possibilidade de realizar análises em qualquer altura e lugar sem ter de o ligar a qualquer dispositivo eletrónico externo. Isto é possível porque incorpora um ecrã tátil e um computador incorporados, que permitem todas as funcionalidades de rotina do dispositivo.

O Visum Palm™ funciona na gama de 900 a 1700 nm, uma vez que esta é a banda que melhor combina a disponibilidade de informação química com o preço e a maturidade tecnológica. Funciona principalmente no modo de reflectância difusa, para o qual possui ópticas especialmente concebidas e patenteadas para extrair o máximo de informação possível da amostra. Especificamente, possui uma grande área de iluminação (50 mm de diâmetro) e uma área de recolha de 10 mm. Estas características diferenciam-no de analisadores semelhantes em termos de adequação à análise de amostras heterogéneas, que é o caso mais frequente em condições reais de trabalho. Nos casos em que a heterogeneidade é mais evidente, o dispositivo é configurável para calcular e comunicar a média de um determinado número de repetições.

O analisador Visum Palm™ está em conformidade com a norma IP65, o que o torna resistente ao pó, à humidade e à água. Também é suficientemente robusto para ser transportado e testado em praticamente qualquer lugar, no interior ou no exterior, e até vem com um suporte para utilização em secretária ou mesa.

Uma nova experiência de utilizador assistida por IA

Ao contrário da maioria dos softwares de modelagem e calibração comuns no mercado, que exigem que o usuário tenha algum conhecimento técnico de quimiometria ou confie a tarefa a terceiros, o software Visum Master™ baseado em PC torna a tecnologia NIR ainda mais acessível, automatizando o pré-processamento, a seleção de algoritmos de análise multivariada e a validação. Isto permite a qualquer utilizador gerar modelos através da simples introdução de espectros e referências (quantitativas ou qualitativas) para análise de rotina em tempo real, substituindo a análise tradicional.

visum_master

O novo software também permite alargar e editar modelos pré-existentes, sincronizar-se com o analisador portátil para importar espectros, exportar modelos, descarregar resultados de medições, gerar automaticamente relatórios de validação de métodos analíticos e relatórios de auditoria para ambientes de BPF e verificar o desempenho metrológico do dispositivo de forma orientada, quando necessário.

Para a indústria e ambientes GMP

Embora a tecnologia NIR tenha uma miríade de aplicações em numerosas indústrias, como a dos plásticos, alimentar, química, agroindústria, madeira, biocombustíveis, para mencionar as mais relevantes, mas não as únicas; é para a indústria farmacêutica e ambientes GMP que o novo dispositivo Visum Palm™ introduz novidades significativas ao nível da usabilidade e funcionalidade. Está em conformidade com o 21 CFR Part 11, permitindo a geração e visualização de um relatório automático de Audit Trail, o registo de toda a atividade do dispositivo, onde podem ser incorporados comentários e observações. Também permite ao utilizador gerar automaticamente as validações de métodos analíticos desenvolvidos e efetuar verificações metrológicas do dispositivo quando necessário e descarregar os resultados numa data posterior.

“Atualmente, a tecnologia NIR deve ser fácil de utilizar e de compreender e, ao mesmo tempo, deve dar ao utilizador a liberdade e a autonomia para a explorar ao máximo e facilitar o seu trabalho quotidiano. A tecnologia deve ser um fator de facilitação. Continuaremos a dar novos passos em termos de automatização e de novas funcionalidades, porque estamos convencidos de que este é o caminho certo a seguir e o que a indústria e as pessoas que nela trabalham precisam”, afirma Oonagh Mc Nerney, Diretor da IRIS Technology Solutions, S.L.

O novo analisador NIR portátil Visum Palm™ já está disponível aqui, onde também é possível encontrar informações técnicas sobre o dispositivo, vídeos e contactar a IRIS Technology Solutions, S.L. para uma demonstração ou um pedido de informação específico.

De IRIS Technology Solutions
Digitalization-pt-pt, Industry-4-0-pt-pt 1 Junho 2023

IRIS Technology apresenta as suas soluções na Expoquimia 2023

expoquimia
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Soluções IRIS Technology na Expoquimia 2023

Barcelona – 1 de junho de 2023 – O diretor da IRIS Technology, Joan Puig, apresentou hoje na Expoquimia 2023 as diferentes soluções de controlo de qualidade e de processo em tempo real para a indústria que a empresa catalã fabrica e comercializa sob a marca Visum®. A Expoquimia é o principal encontro da indústria química para destacar a importância estratégica da transformação da indústria para modelos de produção mais eficientes em termos energéticos e critérios de economia circular.

As soluções Visum® permitem otimizar e digitalizar o controlo de qualidade nas diferentes linhas de produção. Funcionam com base na espetroscopia NIR, Raman, Hiperespectral e Machine Vision, fornecendo informação em tempo real para a tomada de decisões e retificação dos processos produtivos. “A IRIS Technology está a desenvolver e a melhorar o seu portfólio de produtos e soluções, ao mesmo tempo que abre novos mercados de exportação, como a América Latina. Continuamos a investir em I&D e somos a PME espanhola com mais projectos neste campo na União Europeia”, disse Joan Puig durante a sua apresentação no evento.

A IRIS participou na Expoquimia a convite da Agência para a Competitividade Empresarial da Generalitat de Catalunya (ACCIÓ).

A IRIS gostaria de agradecer a todas as pessoas que assistiram à apresentação e à ACCIÓ por ter convidado e dado à IRIS uma nova oportunidade de apresentar os seus dispositivos Visum® com soluções para os sectores químico e plástico.

Para mais informações sobre os desenvolvimentos da IRIS, convidamo-lo a contactar-nos através do seguinte endereço de correio eletrónico.

De IRIS Technology Solutions