食品和飲料制造商長(zhǎng)期以來一直轉(zhuǎn)向技術(shù)，以使其運(yùn)營(yíng)更快、更高效。但是，由于這些加工商面臨著許多其他挑戰(zhàn)，他們?cè)谠u(píng)估傳感器，控制器和其他自動(dòng)化系統(tǒng)的用途時(shí)，越來越多地考慮生產(chǎn)以外的問題。
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(tǒng)上，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)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(kuò)建或現(xiàn)代化生產(chǎn)線時(shí)唯一考慮的事情。
越來越多的生產(chǎn)商也希望通過控制器、傳感器和其他自動(dòng)化技術(shù)來幫助他們解決當(dāng)今最大的挑戰(zhàn)。例如，新技術(shù)將如何幫助他們應(yīng)對(duì)當(dāng)今的勞動(dòng)力現(xiàn)實(shí)，例如不斷變化的人口結(jié)構(gòu)和稀缺的人才？或者它將如何幫助他們應(yīng)對(duì)來自消費(fèi)者和投資者的壓力，以創(chuàng)造更可持續(xù)的運(yùn)營(yíng)？
對(duì)于勞動(dòng)力問題，食品和飲料生產(chǎn)商正在質(zhì)疑其運(yùn)營(yíng)中的工作應(yīng)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的獨(dú)特技能和知識(shí)，以及哪些活動(dòng)可能更適合現(xiàn)代控制技術(shù)。
例如，一些生產(chǎn)商正在使用自動(dòng)導(dǎo)引車（AGV）等機(jī)器人將食品從打樣站轉(zhuǎn)移到烹飪站。這是通過工業(yè)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，這些系統(tǒng)允許人和機(jī)器人以安全的方式并肩工作。
提供增強(qiáng)機(jī)器人集成的現(xiàn)代控制系統(tǒng)也可以使機(jī)器人的集成、使用和維護(hù)變得更加容易。例如，工程師可以使用與生產(chǎn)線或機(jī)器其余部分相同的界面對(duì)機(jī)器人進(jìn)行編程，而無需學(xué)習(xí)專門的機(jī)器人編程語(yǔ)言。
在創(chuàng)造更可持續(xù)的運(yùn)營(yíng)方面，食品和飲料生產(chǎn)商發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代控制和自動(dòng)化技術(shù)具有固有的可持續(xù)性優(yōu)勢(shì)。
例如，變頻驅(qū)動(dòng)器（VFD）代替全壓?jiǎn)?dòng)器時(shí)可以節(jié)省大量能源。同樣，機(jī)上驅(qū)動(dòng)器可以使用更節(jié)能的接線，并減少電機(jī)絕緣或繞組的磨損。這可以幫助電機(jī)更有效地運(yùn)行，從而減少能源使用。
雖然傳感器技術(shù)不斷改進(jìn)，為過程和傳感器本身的健康狀況提供了更大的可見性，但可持續(xù)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應(yīng)對(duì)最大的挑戰(zhàn)，例如以最少的投資甚至他們已經(jīng)進(jìn)行的投資來解決可持續(xù)性等主要挑戰(zhàn)。
食品加工商如何使用互聯(lián)系統(tǒng)和其他工業(yè)4.0技術(shù)？
克服持續(xù)技能短缺等增長(zhǎng)障礙或?qū)崿F(xiàn)凈零排放的最佳方式是實(shí)現(xiàn)更智能、更互聯(lián)的運(yùn)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(shù)字技術(shù)，使他們的運(yùn)營(yíng)和員工隊(duì)伍更具彈性和敏捷性。
例如，數(shù)字工具可以大大減輕生產(chǎn)工人的工作負(fù)擔(dān)。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(shù)據(jù)收集中解放出來。數(shù)字專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(shí)。然后，捕獲的信息可以編織到操作員說明、培訓(xùn)視頻、故障排除指南等中。
更好的連接性和數(shù)據(jù)訪問也有助于食品和飲料公司提高可持續(xù)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)線層面的能源使用情況可見性。該解決方案還為員工提供了基于角色的儀表板以及預(yù)測(cè)性和規(guī)范性分析。這有助于該公司確定節(jié)能 10%。
同樣重要的是要知道數(shù)字化運(yùn)營(yíng)可以帶來寶貴的間接收益。例如，隨著移動(dòng)設(shè)備、虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備和機(jī)器人等技術(shù)滲透到生產(chǎn)設(shè)施中，它可以打破人們認(rèn)為該行業(yè)的工作乏味和依賴數(shù)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(duì)在日常生活的幾乎每個(gè)方面都使用數(shù)字技術(shù)的年輕人更具吸引力。
人工智能對(duì)行業(yè)有什么影響，未來可能會(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(yù)測(cè)控制軟件，該軟件持續(xù)監(jiān)控過程，將其與以前的批次或運(yùn)行進(jìn)行比較，并根據(jù)需要驅(qū)動(dòng)過程。每次迭代時(shí)，軟件都會(huì)根據(jù)生產(chǎn)線速度、溫度和質(zhì)量測(cè)量等變量加強(qiáng)對(duì)過程的控制，直到在定義的質(zhì)量規(guī)格內(nèi)實(shí)現(xiàn)最佳生產(chǎn)。
模型預(yù)測(cè)控制已被證明在產(chǎn)品規(guī)格狹窄和關(guān)鍵質(zhì)量變量的食品和飲料應(yīng)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)化干燥過程，這既是能源密集型的，也是滿足質(zhì)量規(guī)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(yùn)營(yíng)中激增。它還越來越多地內(nèi)置于生產(chǎn)系統(tǒng)和設(shè)備中，以創(chuàng)建更智能、具有自我意識(shí)的資產(chǎn)。一個(gè)很好的例子是具有預(yù)測(cè)性維護(hù)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(dǎo)致計(jì)劃外停機(jī)之前更換它們。