Uutinen -
Katsaus digitalisaatioon: Näin ruokahävikkiä voidaan vähentää älykkään teknologian avulla
Yli kolmannes maailmassa tuotetusta ruoasta menee hukkaan kuljetuksen aikana tai toimitusketjun eri vaiheissa. TCS:n tutkijat pyrkivät ratkaisemaan ongelman arvioimalla ruuan tuoreutta reaaliaikaisesti digitaalisten kaksosten teknologialla.
Ruokahävikistä voidaan puhua jo maailmanlaajuisena kriisinä: noin kolmasosa ihmisille tuotetusta ruuasta menee vuosittain hukkaan. Useat toimijat ovat jo ryhtyneet testaamaan erilaisia vaihtoehtoja hävikin vähentämiseksi. Elintarvikkeiden laadun reaaliaikainen seuranta on noussut esiin kestävänä ratkaisuna, josta voivat hyötyä kaikki elintarviketoimitusketjun osapuolet viljelijöistä kuluttajiin. Menetelmä auttaa vähentämään ruoan pilaantumisesta ja hävikistä aiheutuvia taloudellisia tappioita säilyttäen samalla ruoan laadun ja ravintoarvot.
Globaali IT-palveluyhtiö Tata Consultancy Services (TCS) kehittää parhaillaan älykästä integroitua digitaalista alustaa elintarvikkeiden laadun arviointiin ja ennustamiseen. Alustan avulla kaikki toimitusketjun osapuolet voivat tehdä dynaamisesti päätöksiä logistiikan tai varastointiolosuhteiden muuttamiseksi, jotta elintarvikkeita voidaan käyttää uudelleen ja jotta ruokahävikki tai ruoan pilaantuminen voidaan minimoida.
Maailmalla noin 1,3 miljardia tonnia ruuasta menee hukkaan vuosittain, mikä vastaa noin kolmasosaa ihmisten kulutukseen tuotetusta ruuasta. Joidenkin raporttien mukaan luku on jopa 2,5 miljardia tonnia. Suuri osa hukasta syntyy toimitusketjun eri vaiheissa, kuten maatiloilla, varastoissa, logistiikassa tai jalostusyksiköissä, kuten ruokatehtaissa. Tämän lisäksi myös kuluttajat aiheuttavat paljon hävikkiä. Maailman ruokahävikistä 40–45 prosenttia koostuu hedelmistä, vihanneksista ja juureksista.
Toimitusketjun sisäinen ruokahävikki johtuu usein kysynnän ja tarjonnan epävarmuuksista, viiveistä tai ympäristöolosuhteiden muutoksista ketjun eri osissa. Tämä hävikki vastaa yli 1 100 miljardin euron taloudellisia tappioita vuodessa. Taloudellisten vaikutusten lisäksi ruokahävikki vaikuttaa ilmastonmuutokseen, sillä se vastaa noin kahdeksaa prosenttia maailman kasvihuonekaasupäästöistä. Ruokahävikin vähentäminen on siis tärkeää niin ruoantuottajille, viranomaisille, ympäristöjärjestöille kuin kauppiaille ja kuluttajillekin.
Logistiikkayritykset, kuten TCS:n asiakas Maersk, ovat jo asentaneet rahtikontteihinsa antureita ja liittäneet ne älykkääseen seuranta-alustaan. Tällainen palvelu voi kerätä dataa useista erilaisista antureista ja tarjota arvokasta tietoa hävikin vähentämiseksi.
Teknologinen kehys mahdollistaa elintarvikkeiden laadun reaaliaikaisen seurannan ja hävikin vähentämisen toimitusketjussa
TCS:n kehittämä palvelu seuraa elintarvikkeiden laatua sekä tuoreutta ja arvioi datan pohjalta tuotteiden säilyvyyttä. TCS:n alusta hyödyntää esineiden internetiin (Internet of Things, IoT) pohjautuvia antureita, jotka voivat mitata useita muuttujia, kuten pH-arvoa, ilmanlaatua, kaasukoostumusta (muun muassa CO2, NH3, C2H4, O2), painoa ja haihtuvia orgaanisia yhdisteitä. Lisäksi alusta voi analysoida videomateriaalia. Kaikki kerätty data yhdistetään lopuksi pilven avulla datan ja kuvan analysoimista varten.
Alusta ottaa huomioon ympäristöolosuhteiden, kuten lämpötilan, ilmankosteuden ja valon voimakkuuden, muutokset ja simuloi siten elintarvikkeiden olosuhteita pelloilla sekä varastoinnin ja kuljetuksen aikana. Tämä mahdollistaa erilaisten skenaarioiden simuloinnin koko toimitusketjun osalta.
TCS:n ratkaisu sisältää joukon erilaisia IoT-sensoreita, jotka lähettävät dataa pilveen WiFi- tai Bluetooth Low Energy (BLE) -teknologian avulla. Tällöin muuttujia voidaan analysoida reaaliaikaisesti missä päin maailmaa tahansa.
Alusta sisältää tekoälyyn, koneoppimiseen ja fysiikkaan pohjautuvia hybridimalleja, jotka hyödyntävät anturi- ja laboratoriodataa ja simuloivat erilaisia toimitusketjun skenaarioita. Monipuolinen laboratoriodata on kerätty ennalta määritellyin väliajoin, ja sen avulla mallit on koulutettu ennustamaan elintarvikkeiden laatua tarkasti.
Nämä hybridimallit luovat ruoalle standardoidun digitaalisen tunnisteen ja mahdollistavat sen laadun, tuoreusindeksin ja jäljellä olevan säilyvyysajan määrittämisen. Ennusteiden avulla voidaan kehittää palautejärjestelmä, jonka avulla ympäristöolosuhteita voidaan muuttaa säilyvyysajan pidentämiseksi tai ruoan kierrättämiseksi (elintarvikkeet voidaan esimerkiksi toimittaa jollekin lähialueen toimijalle tai muuhun sopivaan käyttöön). Tämä puolestaan vähentää ruokahävikkiä.
Kun palvelu on laajamittaisesti käytössä, se auttaa sidosryhmiä tekemään dataan perustuvia päätöksiä logistiikan sopeuttamiseksi ja ympäristöolosuhteiden muuttamiseksi. Tällä tavoin alusta auttaa rakentamaan vastuullisia toimitusketjuja ja pienentämään ruokahävikin vaikutuksia nälänhätään, talouteen ja ympäristöön.
Kypsymisajan ennustaminen
TCS:n älykästä elintarvikkeiden seuranta-alustaa voidaan käyttää klimakteeristen eli ilmastoherkkien hedelmien, kuten banaanin, mangon ja papaijan kypsymisajan sekä perunan säilyvyyden ennustamiseen.
Klimakteeriset hedelmät edellyttävät toimitusketjulta paljon joustavuutta. Ylikypsät hedelmät pehmenevät ja niitä on käsiteltävä erittäin varovasti. Kypsyminen vapauttaa esimerkiksi etyleeniä, joka voi vaikuttaa muiden lähistöllä olevien hedelmien kypsymiseen.
TCS:n alustaa käytetään jo nyt pilottiprojektissa, joka tutkii klimakteeristen hedelmien luonnollista kypsymisprosessia. Se on auttanut estämään ylikypsymistä luomalla vaihtelua toimitusketjun ympäristöolosuhteisiin. Lisäksi alustaa käytetään ihanteellisen kypsymisajan ennustamiseen ja määrittämään tekijöitä, jotka vaikuttavat luonnolliseen kypsymisprosessiin erilaisissa ympäristöolosuhteissa.
Pilottiprojektiin osallistuvalle vähittäiskauppiaalle tarjotaan reaaliaikaista tietoa laatua koskevista muutoksista ja jäljellä olevasta ihanteellisesta kypsymisajasta, jotta myyjä voi hyödyntää laatuluokitukseen suhteutettua dynaamista hinnoittelua. Jos esimerkiksi kolmella eri banaanierällä on eri kypsymisaika, ne voidaan hinnoitella eri tavalla kannattavuuden parantamiseksi ja jätteen vähentämiseksi.
TCS:n tekoäly- ja IoT-pohjainen alusta voi mullistaa elintarvikkeiden toimitusketjut ja auttaa vähentämään sekä ruokahävikkiä että ympäristövaikutuksia merkittävästi.
Lisätietoa ruokahävikin vähentämisestä digitaalisten kaksosten avulla on saatavilla englanniksi TCS:n YouTube-kanavalla ja TCS:n verkkosivustolla.
