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食品加工商轉向自動(dòng)化以解決他們面臨的最大挑戰
來(lái)源: 食品飲料工程作者: 傅昆時(shí)間:2023-08-22 16:31:56點(diǎn)擊:4275

食品和飲料制造商長(cháng)期以來(lái)一直轉向技術(shù),以使其運營(yíng)更快、更高效。但是,由于這些加工商面臨著(zhù)許多其他挑戰,他們在評估傳感器,控制器和其他自動(dòng)化系統的用途時(shí),越來(lái)越多地考慮生產(chǎn)以外的問(wèn)題。

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食品和飲料行業(yè)目前在傳感器和控制技術(shù)方面正在尋找什么?

傳統上,目標是實(shí)現更快、更好、更高效的生產(chǎn)。但是今天,雖然生產(chǎn)優(yōu)化仍然至關(guān)重要,但這并不是食品和飲料生產(chǎn)商在建造、擴建或現代化生產(chǎn)線(xiàn)時(shí)唯一考慮的事情。


越來(lái)越多的生產(chǎn)商也希望通過(guò)控制器、傳感器和其他自動(dòng)化技術(shù)來(lái)幫助他們解決當今最大的挑戰。例如,新技術(shù)將如何幫助他們應對當今的勞動(dòng)力現實(shí),例如不斷變化的人口結構和稀缺的人才?或者它將如何幫助他們應對來(lái)自消費者和投資者的壓力,以創(chuàng )造更可持續的運營(yíng)?


對于勞動(dòng)力問(wèn)題,食品和飲料生產(chǎn)商正在質(zhì)疑其運營(yíng)中的工作應該是什么樣子。鑒于勞動(dòng)力市場(chǎng)緊張,他們希望確定在哪里可以最好地利用人類(lèi)的獨特技能和知識,以及哪些活動(dòng)可能更適合現代控制技術(shù)。


例如,一些生產(chǎn)商正在使用自動(dòng)導引車(chē)(AGV)等機器人將食品從打樣站轉移到烹飪站。這是通過(guò)工業(yè)控制系統實(shí)現的,這些系統允許人和機器人以安全的方式并肩工作。


提供增強機器人集成的現代控制系統也可以使機器人的集成、使用和維護變得更加容易。例如,工程師可以使用與生產(chǎn)線(xiàn)或機器其余部分相同的界面對機器人進(jìn)行編程,而無(wú)需學(xué)習專(zhuān)門(mén)的機器人編程語(yǔ)言。


在創(chuàng )造更可持續的運營(yíng)方面,食品和飲料生產(chǎn)商發(fā)現現代控制和自動(dòng)化技術(shù)具有固有的可持續性?xún)?yōu)勢。


例如,變頻驅動(dòng)器(VFD)代替全壓?jiǎn)?dòng)器時(shí)可以節省大量能源。同樣,機上驅動(dòng)器可以使用更節能的接線(xiàn),并減少電機絕緣或繞組的磨損。這可以幫助電機更有效地運行,從而減少能源使用。


雖然傳感器技術(shù)不斷改進(jìn),為過(guò)程和傳感器本身的健康狀況提供了更大的可見(jiàn)性,但可持續發(fā)展并不總是需要這種傳感器。相反,在某些情況下,一個(gè)基本的溫度傳感器就足夠了。它顯示了食品和飲料生產(chǎn)商可以做多少事情來(lái)應對最大的挑戰,例如以最少的投資甚至他們已經(jīng)進(jìn)行的投資來(lái)解決可持續性等主要挑戰。


食品加工商如何使用互聯(lián)系統和其他工業(yè)4.0技術(shù)?

克服持續技能短缺等增長(cháng)障礙或實(shí)現凈零排放的最佳方式是實(shí)現更智能、更互聯(lián)的運營(yíng)。食品和飲料生產(chǎn)商知道這一點(diǎn)。這就是為什么他們采用數字技術(shù),使他們的運營(yíng)和員工隊伍更具彈性和敏捷性。


例如,數字工具可以大大減輕生產(chǎn)工人的工作負擔。在一個(gè)案例中,一家乳制品生產(chǎn)商使用 OEE 軟件將其工人從驚人的 2,500 小時(shí)的手動(dòng)數據收集中解放出來(lái)。數字專(zhuān)家捕獲工具可用于在資深操作員或技術(shù)人員退休前保留他們的關(guān)鍵知識。然后,捕獲的信息可以編織到操作員說(shuō)明、培訓視頻、故障排除指南等中。


更好的連接性和數據訪(fǎng)問(wèn)也有助于食品和飲料公司提高可持續性。


一家缺乏能源使用情況洞察的植物油生產(chǎn)商部署了互聯(lián)能源管理解決方案,該解決方案提供了企業(yè)、站點(diǎn)和生產(chǎn)線(xiàn)層面的能源使用情況可見(jiàn)性。該解決方案還為員工提供了基于角色的儀表板以及預測性和規范性分析。這有助于該公司確定節能 10%。


同樣重要的是要知道數字化運營(yíng)可以帶來(lái)寶貴的間接收益。例如,隨著(zhù)移動(dòng)設備、虛擬現實(shí)設備和機器人等技術(shù)滲透到生產(chǎn)設施中,它可以打破人們認為該行業(yè)的工作乏味和依賴(lài)數十年前技術(shù)的看法。這有助于使食品和飲料制造業(yè)的職業(yè)對在日常生活的幾乎每個(gè)方面都使用數字技術(shù)的年輕人更具吸引力。


人工智能對行業(yè)有什么影響,未來(lái)可能會(huì )如何變化?

如今,人工智能在食品和飲料生產(chǎn)中最受歡迎的用途之一是優(yōu)化產(chǎn)量。這可能涉及使用模型預測控制軟件,該軟件持續監控過(guò)程,將其與以前的批次或運行進(jìn)行比較,并根據需要驅動(dòng)過(guò)程。每次迭代時(shí),軟件都會(huì )根據生產(chǎn)線(xiàn)速度、溫度和質(zhì)量測量等變量加強對過(guò)程的控制,直到在定義的質(zhì)量規格內實(shí)現最佳生產(chǎn)。


模型預測控制已被證明在產(chǎn)品規格狹窄和關(guān)鍵質(zhì)量變量的食品和飲料應用中特別有用。例如,在粉狀乳制品生產(chǎn)中,它用于幫助優(yōu)化干燥過(guò)程,這既是能源密集型的,也是滿(mǎn)足質(zhì)量規范所必需的。在冷凍食品生產(chǎn)中,它有助于管理可能決定產(chǎn)品質(zhì)量的水分含量。


人工智能不僅在軟件的食品和飲料運營(yíng)中激增。它還越來(lái)越多地內置于生產(chǎn)系統和設備中,以創(chuàng )建更智能、具有自我意識的資產(chǎn)。一個(gè)很好的例子是具有預測性維護功能的VFD。它可以在關(guān)鍵部件接近使用壽命時(shí)提醒工人,因此工人可以在導致計劃外停機之前更換它們。

 



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