Software manejo ovos incubação

A automação auxilia várias áreas do conhecimento humano a tornarem rotinas cotidianas realizadas manualmente em rotinas automáticas, que em geral são mais rápidas e seguras (Bezerra, 2007).
Em muitas empresas a seleção dos ovos ainda é feita de modo manual e em condições bastante insalubres para aqueles que o fazem. Além disso, nos locais em que se realizam esses processos as informações são obtidas e guardadas de maneira vaga ou informal não permitindo um controle adequado sobre a produção.
Com isso um processo automático na seleção e processamento de ovos é de grande utilidade, evitando perdas com vacinas em ovos não fecundados, gastos com contratação de funcionários, gastos com funcionários devido a problemas gerados pelo esforço repetitivo e situações insalubres, além de criar segurança e maior controle no processo. Dessa forma este artigo traz a especificação de um programa que gerencie não apenas a parte de classificação dos ovos, mas também o controle da produção através de um histórico por lote, que vai determinar a quantidade de ovos que não foram aproveitados, possibilitando ao supervisor da produção identificar quais galpões de matrizes são mais produtivos no momento e o registro de possíveis anomalias na execução da incubação ou na aquisição de determinado lote.
O programa permitirá a obtenção de informação sobre o lote desde o momento em que ele chega até o momento em que ele é enviado para a granja, possibilitando ainda melhor controle das incubadoras e emitindo alertas e relatórios estatísticos sobre a produção ao longo do tempo.

Foi realizada uma análise prévia a fim de levantar os requisitos e identificar as atuais falhas do controle da linha de produção em uma empresa típica de incubação de ovos, tal etapa é realizada a partir de entrevistas e observação de todo o processo e levando em consideração as teorias advindas da engenharia de requisitos (Pressman, 2006). A partir do levantamento de requisitos e falhas faz-se um esboço do sistema através de diagramas bem como um detalhamento das tarefas a serem executadas pelo mesmo, na figura 1 pode ser observado um dos diagramas gerados. Com isso, essas operações poderão ser pensadas de maneira lógica e racional antes de serem codificadas. No desenvolvimento de um software tal etapa é fundamental, tanto que vários autores enfatizam sua importância (Sommerville, 2007).

 Figura 1. Diagrama de Classes proposto

Para facilitar a construção, o processo de criação do programa foi dividido em duas partes, a primeira, que diz respeito à classificação dos ovos, e a segunda que é o controle da linha de produção.
Na primeira parte, designada por ovoscopia digital, é visado que o software tenha capacidade de classificar os ovos a fim de saber se estão ou não fecundados, para isso deve ser feita a aquisição das imagens, nesta fase foi utilizada uma câmera digital Sony CyberShot com a configuração para tirar fotos de 7mp. Foram feitas visitas às instalações de uma empresa para obtenção das imagens da linha de produção. Nesta empresa, assim como na maioria, os ovos são verificados e classificados manualmente antes de serem vacinados, mostrado na Fig.2.

 Figura 2. Imagem tida como padrão e referência para o estudo e classificação

Várias fotografias foram tiradas para compor o banco de imagens, os ovos se encontravam no 18º dia de incubação. Contudo, muitas dessas fotografias foram descartadas por não apresentarem possibilidade de realização da ovoscopia digital, já que esta presume o uso de uma fonte de luz incidente debaixo dos ovos e a captura feita de determinados ângulos produzem sombra inviabilizando a classificação, portanto, inúmeros testes de aquisição foram realizados até se obter um ângulo suficientemente bom para a classificação.
A parte relativa a ovoscopia foi desenvolvida utilizando o ambiente Matlab que possui funções que facilitam o processamento de matrizes numéricas, afinal uma imagem nada mais é que uma matriz. A princípio faz se uma sobreposição da imagem com uma máscara (Fig.3) que irá excluir partes irrelevantes da imagem através de operações lógicas entre ela e a máscara. O software percorre a imagem utilizando a máscara para localizar os ovos, feita a localização, outro módulo é acionado para fazer a classificação armazenando a condição do ovo e sua posição.

 Figura 3. Imagem com a máscara, deixando apenas frações da imagem a serem estudando.

O método que faz a classificação dos ovos é baseado na utilização de um threshold aplicado aos níveis RGB (Red, Green, Blue), maiores informações sobre o uso de threshold podem ser obtidas em Gonzalez & Woods (2008).

Propomos que o método que avalia as condições dos ovos, após a classificação envie a informação das posições onde se encontram os ovos que não estão fecundados para a máquina que retirará apenas os ovos bons da bandeja deixando para serem descartados os ovos não fecundados. A maquina de vacinação também receberá a notificação de quais ovos deverão ser descartados, assim ela deixará de vaciná-los evitando a perda de vacinas.
A parte do programa referente ao controle contará com um banco de dados que guardará as informações dos galpões de produção, fornecedores, destinação dos pintinhos, lotes de ovos e informações sobre o processamento do lote (chegada e saída do incubatório, percentual de ovos fecundados, quantidade de ovos processados por dia/turno, quantidade de pintinhos aproveitáveis), dentre outros dados estatísticos e de rastreabilidade. Assim, será possibilitado ao administrador da linha de produção maiores informações sobre o lote avaliado no momento. As informações contidas no banco de dados podem variar conforme a necessidade de cada empresa de incubação.
O software também fará um ranking dos fornecedores mais rentáveis. Com o histórico o administrador do sistema poderá fazer uma avaliação mais apurada, identificando as falhas que estão ocorrendo na produção. A segunda parte do projeto foi implementada usando a linguagem Java e ambiente netBeans, a escolha é devido ao conjunto de funcionalidades pré-compiladas e portáteis, além da orientação a objetos que permite facilidades na manutenção, portabilidade, reuso, dentre outros.
A implementação do sistema presume o uso de alguns equipamentos: 3 computadores (ou uma cpu e três terminais burros para redução de custos), máquina de vacina, equipamento de aquisição de imagens em ambiente controlado, máquina para retirada de ovos com uso de ventosas. Sendo que tanto a máquina de vacina como a de retirada de ovos devem dar suporte a programação através de software. A figura 4 ilustra a interação entre estes equipamentos.

Figura 4. Ilustra a ordem de como os componentes irão interagir e o sentido da informação

De acordo com um levantamento feito em uma empresa do ramo calcula-se que em uma linha de produção perde-se até 20% dos ovos, com a ovoscopia poupa-se a vacina nestes ovos, sendo que ela pode ser realizada automática ou manualmente, a ovoscopia manual gera gastos significativos, por exemplo, em uma linha de produção de 100.000 ovos são necessários aproximadamente 8 funcionários para executarem a tarefa, ao longo dos meses o gasto com esses funcionários são bastante consideráveis. Machado (2009), propõe a ovoscopia digital levando em consideração a chegada dos ovos, contudo, pelo observado durante a análise de requisitos, esse não é um procedimento conveniente em ovos férteis,já que sua aplicação em larga escala pode não funcionar forçando a manipulação individual dos ovos e esta intensa manipulação pode comprometer o desenvolvimento embrionário, atrasar a produção, além de pouco contribuir para a minimização das perdas e gastos nas incubadoras, ao passo que a ovoscopia realizada no final é fundamental, pois somente neste momento pode se dizer com certeza quais os ovosque devem ser vacinados e quais devem ser descartados. Também é importante ressaltar que os ovos passam por seleção durante a pega nos galpões e como o sistema controlará a produção, será fácil perceber quais os fornecedores que estão oferecendo um produto de qualidade.
Quanto a parte de controle, ainda encontra-se em fase de testes e adaptação, sendo que até o momento os testes unitários se mostraram bastante satisfatórios, contudo testes em ambientes de produção são condicionados a parcerias, fator esse também necessário a implementação do sistema como um todo, de forma que busca-se por estes parceiros para término do presente projeto.

Com um software que classifique corretamente todos os ovos de um lote com rapidez e sem o uso de processos manuais, impede-se o ovo não galado de ser vacinado, poupando dinheiro e garantindo a segurança do processo. Estima-se que ao longo de um ano um sistema como esse, produzirá uma economia de cerca de R$ 150.000,00 ao ano em uma linha de produção com 100.000 ovos/dia devido à redução da mão de obra e economia de vacinas.

E um sistema que tem as funcionalidades dinâmicas e ágeis, a implantação de um sistema com as características especificadas culminaria no aumento da organização dentro da empresa, facilitando e aumentando a rapidez na obtenção e busca de dados. Gerando relatórios que são importantes para um gerenciamento mais apurado e preciso sobre a linha de produção.

Bezerra E. 2007. Princípios de Análise e Projeto e Sistemas com UML. Elsevier Rio de Janeiro.

Gonzalez RC & Woods RE. 2008. Digital Image Processing. Prentice Hall. Nova York.

Machado DS. 2009. Sistema de inspeção visual automática aplicado ao controle de qualidade de ovos em linhas de produção. Dissertação de Mestrado. Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais. Belo Horizonte.

Pressman RS. 2006. Engenharia de software. McGrawHill. São Paulo.

Sommerville I. 2007. Engenharia de Software. Pearson Addison-Wesley. São Paulo.