De inzet van kunstmatige intelligentie moet veel handwerk bij pootgoedsortering overbodig maken. Door de inzet van camera’s maakt Flikweert Vision Technologies uit het Zeeuwse Ouwerkerk het mogelijk om het leeswerk van moeilijk sorteerbare partijen op basis van kwaliteit grotendeels te automatiseren. De eerste versie van de compacte Quality Grader van 3,3 meter lang en 1,2 meter breed wordt inmiddels bij akkerbouwbedrijf Quaak Potato in Scherpenisse uitgebreid getest. ‘’De focus ligt op de kwaliteitsbeoordeling en de scheiding tussen goed en slecht, dat moet zo optimaal mogelijk zijn.’’
Automatisering bij consumptieaardappelen
Doordat het sorteerseizoen van de pootaardappelen op zijn einde liep heeft Flikweert er voor gekozen de machine in te zetten voor het lezen van consumptieaardappelen. Dat Quaak Potato inmiddels is overgegaan tot de aanschaf van drie Quality Grader’s geeft echter wel aan dat de ondernemer overtuigd is van de meerwaarde. Drie leestafels zijn vervangen door de kwaliteitssorteerders van het jonge bedrijf uit Ouwerkerk. Naar schatting worden er per machine tien ton aardappelen per uur gesorteerd. “Zodat er straks één trailer per uur verwerkt kan worden. Dat is de capaciteit, die men hier zoekt”, vertelt Martijn Flikweert.
Voordeel kunstmatige intelligentie in de landbouw
De inzet van kunstmatige intelligentie voor de landbouw is een zoektocht geweest. Nadat Martijn Flikweert en zijn neef Lars Flikweert beiden waren afgestudeerd besloten zij in 2019 Flikweert Vision Technologies te starten. Beide hebben een achtergrond in de akkerbouw, studeerden Agrotechniek & Management in Dronten en Biosystems Engineering in Wageningen. “We hebben gezien dat kunstmatige intelligentie van grote waarde kan zijn in een sector waar nog veel handwerk is. De landbouw werkt immers met natuurproducten, waar de seizoenen en het weer van invloed zijn op de producten. Het zijn de wisselingen van het natuur product die ons er van overtuigen dat kunstmatige intelligentie hier voor een grote meerwaarde kan zorgen.”
Leeswerk overnemen
Waar in eerste instantie gedacht werd aan de sortering van spruiten, hebben Lars en Martijn Flikweert de focus verlegd naar aardappelen. Om tot de perfecte sorteerder te komen, aan de hand van de gemaakte software, is Stefan Flikweert, de broer van Martijn, bij het project betrokken. “Stefan is werktuigbouwkundige en heeft de ontwikkeling en het ontwerp van de Quality Grader voor zijn rekening genomen.”
“Uitgangspunt is voor ons geweest een pootaardappelteler die tevreden is over zijn schoksorteerder maar minder uren in de leeskamer wil spenderen. Dus wat zou de Quality Grader moeten kunnen? We hebben daarom bewust gekozen voor een sortering op basis van kwaliteit. Wat je veel ziet bij de huidige aanbieders van optische sorteerinstallatie, is dat de machines gefocust zijn op een secure maatsortering. Dit zijn behoorlijke grote installaties met als doel meer aardappelen in de juiste maat. Uiteraard is een secure maatsortering een meerwaarde, maar wij denken dat veel telers voornamelijk het leeswerk willen automatiseren. Dit is de reden geweest om een compacte betaalbare machine te gaan ontwikkelen die een groot deel van het leeswerk overneemt.”
Herkennen van schurft, beschadigingen, groeischeuren en vormfouten
In eerste instantie is een prototype ontwikkeld. Een tweedehands rollenbaan met een rij uitschietlepels er achter. “Door kritisch naar het prototype te kijken hebben we veel kunnen leren, zowel softwarematig als aan de mechanische kant.” Met de verbeterpunten vanuit het prototype in het achterhoofd zijn de tekeningen voor de eerst Quality Grader gemaakt. Omdat er in de omgeving nog verschillende telers waren met een partij pootaardappelen die veel schurft aantasting bevatten, heeft focus hoofdzakelijk gelegen bij het lezen van schurft.
De lastige detectie van schurft geeft wat Martijn Flikweert betreft ook de grens aan van de mogelijkheden van de optische sorteerder. “Als dit met schurft lukt, dan lukt het met beschadigen, vormfouten en groeischeuren ook dachten wij. Dit bleek uit te komen, door nu veel bezig te zijn met consumptieaardappelen is onze aandacht nu ook gericht op andere defecten. Daardoor is de Quality Grader naast schurft inmiddels ook instaat om beschadigingen, groeischeuren en vormfouten nauwkeurig te herkennen.
Data genereren
De optische sorteerder heeft drie industriële camera’s, die de aardappelen lezen. “De lengte van de machine is nodig om de aardappel goed aan de camera te kunnen presenteren.” Het algoritme is secuurder naar mate er meer Quality Grader’s worden geïnstalleerd. “We ontwikkelen een dataset. De voorbeelden van aardappelen met verschillende defecten resulteren in een beoordelingsformulier. Dit is als het ware het algoritme waarop iedere individuele aardappel wordt beoordeeld.” Iedere aardappel wordt vijf keer gefotografeerd en staat daarmee rondom op de foto. De software bepaalt vervolgens welke afwijkingen er zijn of juist niet zijn. “Dit systeem is nog niet uitontwikkeld, maar dat is vooral een kwestie van meer data genereren en verwerken. Dat zal er voor zorgen dat de beoordeling steeds constanter, nauwkeuriger en robuuster wordt.” Kunststof uitschietlepels zorgen aan de achterkant van de sorteerder uiteindelijk voor de selectie tussen de slechte en de goede aardappelen.
De gebruiker bepaalt uiteindelijk hoe scherp de selectie moet zijn. “Dat kan per partij worden gefinetuned. Bijvoorbeeld aan de hand van een exportdoel of partijklasse. De verschillende defecten kunnen afzonderlijk van elkaar worden afgesteld. Wil je als gebruiker kleinere beschadigingen ook uitschieten dan moet de ingestelde waarde van beschadigingen naar beneden worden bijgesteld.”
Voordelen van de Quality Grader
De interesse in de Quality Grader is inmiddels zo groot dat meerdere telers op basis van demo’s tot aanschaf zijn overgegaan. “We hopen dit jaar zes en misschien zelfs meer Quality Grader’s te kunnen installeren”, spreekt Martijn Flikweert de ambitie uit. Het grote voordeel zit natuurlijk in de arbeidsbesparing op het leeswerk. “Nu zit er een groep mensen die ook niet elke slechte aardappel eruit rapen. In de praktijk blijkt dat de focus van de mens, naarmate de dag vordert, afneemt. Dit zorgt voor verschillen in kwaliteit en wisselende verwerkingscapaciteiten. Hoeveel procent de Quality Grader momenteel in de juiste uitgang krijgt, is lastig om te zeggen. Momenteel is dit nog afhankelijk van de partij en de gewenste instellingen. Dat is ook de reden dat onze volledige focus de komende tijd ligt op het secuurder maken van de beslissingen en de invloeden van partijverschillen op de prestaties zoveel mogelijk uitschakelen.”
“Voor onze doelgroep, de gemiddelde pootgoedteler en aardappelverwerker die tevreden is met zijn huidige maatsortering maar minder uren in de leeskamer wil, willen wij een betaalbare machine aanbieden.” Martijn Flikweert stelt dat de werkzaamheden van Flikweert Vision Technologies voorlopig volledig gericht blijven op de optische sorteertechniek. “We willen een specialistische oplossing voor de automatisering van leeswerk ontwikkelen en perfectioneren. Als er meerdere telers naar tevredenheid een Quality Grader hebben draaien, hopen we de productie verder te kunnen opschalen. Het ingewikkelde zit uiteindelijk in de software. De eerste scheiding moet zo optimaal mogelijk zijn. Dat hebben we nu goed op de rit, maar dit willen we nog robuuster en betrouwbaarder maken.”
