食品机械中智能控制技术的应用探究

2022-11-20 04:10胡友春
现代食品 2022年17期
关键词:控制技术加工食品

食品行业在我国具有广大的消费市场,同时我国食品企业的品牌更新迭代速度非常快。消费者对食品的高品质需求使其很容易感受到食品口味、口感等方面的变化,如“老干妈”品牌的辣椒酱,在更换原材料后,消费者迅速对产品的变化作出反应,并对“老干妈”产品的销售造成直接影响。长期、可持续的高品质生产有助于提升食品企业的生命力,如“可口可乐”对饮料产品口味、品质的把控,在做好已有产品品质管理的情况下,通过开发新的产品来提升企业的市场影响力。因此在实现食品企业发展的过程中,食品机械的工业化、标准化生产是确保其发展目标实现的基础。

1 食品机械中智能控制技术的发展现状

1.1 取得的成就

智能控制技术是在自动化控制技术的基础上,对模糊的信息、条件进行处理,并选择与人类接近的思考方式做出更加合理的决策。食品机械的运行过程中,需要控制的参数较为复杂,如对环境温度、湿度、微生物等方面的监控。传统的自动化控制手段较为死板,必须在满足一定条件时,才能作出相关的判断与控制动作,对控制效果带来影响的同时,存在控制的滞后性[1]。而食品机械中智能技术的应用,可以通过传感器对食品加工过程进行实时监控,动态处理全部生产数据。并在了解食品机械加工生产情况的同时,对其中的异常点进行及时监控、分析,自主判断该异常是否会给食品加工带来不良的影响。相较于传统的自动化控制方式,智能控制技术应用可以处理在食品机械长期运行中积累的大量数据,并在数据、样本中进行自我学习、自我优化,从而使食品机械长期运行在最佳的工作状态。对于保障食品机械的产量、延长使用寿命、避免故障的发生具有重要的意义。特别是在现代传感器、通信技术的发展过程中,关于食品机械加工、生产过程中的数据采集、处理、决策和激活,可以实现实时控制,并通过远程管理的方式,进一步避免食品机械工作环境中人员流动所带来的不良影响,对于推动食品行业的发展具有重要的作用。

1.2 发展面临的问题

我国近年来对信息技术、智能技术的重视使食品机械领域的智能控制技术得到了一定范围的应用。在技术上已经取得了较大的突破,但在实际应用的过程中,依然与发达国家存在一定的差距。我国食品加工行业智能控制技术的应用存在较为单一的现象,虽然可以对机械的运行效率、质量提供可靠的帮助,但并没有完全发挥智能控制技术的全部功能。由于我国食品机械企业对智能控制技术的了解并不深入,在制造食品机械的过程中,智能控制技术的应用效果与食品机械企业的规模、资金能力有较多的联系[2]。例如,根据智研咨询统计的数据,我国食品加工企业大多数为中小型企业,而应用智能控制技术企业多为大型企业。中小型企业很难承担起设备的研发成本和资金投入,同时也缺乏对应的技术人才培养。从而导致我国食品机械中智能控制技术的应用依然有限,但同时也意味着我国食品机械中智能控制技术的应用具有较为广阔的前景。

2 食品机械中智能控制技术的应用

2.1 食品质量检测

食品安全、品质是消费者最关注的行业问题,食品质量安全问题会对食品企业品牌带来直接影响,甚至决定一个品牌的生死。随着我国居民生活水平的普遍提升,人们的品质消费意识得到有效发展,消费者对食品安全有了更高的要求。智能控制技术的应用,可以采用更加先进、可靠的传感器,对食品机械的加工进行全过程的动态监控。不放过任何一个细微的环节,也不会出现漏检、误解的现象。如在识别食品状态、品质的过程中,传感器技术的应用对于保证食品质量检测水平具有重要的意义。通过重量、温度、超声波以及视频等传感器,全面采集食品机械运行过程中的信息。针对相关的信息进行对比、分析,保证符合食品质量要求的产品进入下一个生产、加工环节,同时通过有效的运动检测、控制,将存在质量品质问题的食品进行废弃或者二次处理,从而确保食品质量检测发挥作用[3]。相对于传统人工检查的方式,智能控制技术的应用进一步提升了食品品质检测的效率、准确性,并结合食品品质、口感等方面的要求,进一步提升智能控制技术在食品质量检测方面的应用效果。例如在薯片加工过程中,为保持良好的口感,需要控制每一个薯片的油炸温度、时间,在利用智能控制技术的情况下,可以精准对每一个薯片的加工过程进行控制,并及时将加工效果不佳、加工时间过长的不良品进行处理。

2.2 食品分拣

食品的分拣、包装一直是食品生产环节中的难点。人工分拣的速度较慢,特别是对于体积较小、需要混合色彩、品种的食品分拣过程中,分拣信息较多、较复杂,人为失误情况十分常见。在提升食品机械加工效率的过程中,智能控制技术通过视频识别技术,对食品的外包装、食品的颜色特征进行智能化识别,并使用机械臂快速分拣相关的食品,从而提升分拣的效率。同时使用机械臂的情况下,可以进一步减少在食品分拣过程中的人工参与,降低人工劳动成本的同时,还可以进一步确保食品分拣过程中的环境稳定安全性,为满足食品工业化生产对风险控制、生产效率的需求作出贡献。同时,智能控制技术的应用还可以对不同品质的食品进行有效分级和筛选,根据大小、重量等参数标准,对不同品质的食品进行有效分拣,区分不同的食品品质,并进一步提升食品的分拣效果。帮助食品企业通过产品品质的控制达到差异化的产品生产,使其可以应对不同级别的消费市场。

2.3 食品机械故障诊断

食品机械在运行的过程中,工作的环境较为复杂,很容易受到人员、电气等因素的影响发生食品机械故障。而往往食品机械故障的检查、诊断具有一定的难度,需要相关人员具有相应的专业技能。在应用智能控制技术的过程中,该技术会随时随地收集食品机械的各项运行数据,同时部件出现故障也可以及时报警[4]。在利用专家系统、神经网络等技术展开食品机械故障检查的过程中,可以进一步提升故障诊断的准确率与可靠性。而在长期使用智能控制技术对食品机械故障进行诊断的情况下,智能控制系统会自动建立该食品机械设备的故证检测模型,并结合历史数据对食品机械的故障进行自动判断和分析,精准定位故障位置的同时,向操作、管理人员发出警报和提示,提供故障解决措施。从而保证在故障发生后能够第一时间发现故障、解决故障,使食品机械运行的持续性和生产加工的品质得到有效的保障。

3 食品机械中智能控制技术的发展趋势

3.1 一体化

在全面利用智能控制技术对食品机械进行功能完善的过程中,一体化的趋势是十分明显的。智能控制技术需要大量的数据样本进行学习,然后建立食品机械的管理控制模型,进一步提升智能控制技术的运行效率和运行水平。而在一体化的过程中,可以使食品机械充分发挥智能控制技术信息收集、处理方面优势,并转化为企业的产能、竞争力。一个封闭、完善的一体化食品加工流程,可以实现食品工业化加工过程的规范化与标准化[5]。并在此基础上,进一步利用智能控制技术,使其可以有效应对不同食品加工需求,满足食品企业对生产效率、生产品质把控等多方面的需求。

3.2 智能水平的提升

智能控制技术的发展,是为了在不久的将来取代人工操作,并解决在人工操作过程中存在的产能不足、精准度欠佳等问题。而在食品机械中智能化水平依然不足的情况下,进一步提升其智能水平,是当前食品机械研究的重点。现阶段在食品机械运行前,依然需要做好前置工作。如设备放置的位置、智能化控制的参数调整等,都需要根据实际生产的需求进行预先调整。而在未来智能水平得到有效提升的情况下,可以进一步解放人工,并降低人为因素对食品机械运行的不良影响,从而进一步提升食品机械的自动化水平。发挥智能控制技术在数据、信息处理方面优势的同时,对于扩大食品企业的利润空间具有重要的意义。

3.3 数字化远程控制

在食品机械发展的过程中,数字化、智能化同样是食品机械发展的主要方向,智能控制技术的发展,可以使食品机械进一步适应数字化的发展空间。在利用智能化设备的情况下,食品机械的数字控制以及远程控制,可以进一步提升食品机械的应用范围,使其功能越来越完善,并通过无延时的远程控制,使食品加工行业的产能、生产能力、生产水平得到有效提升。例如在使用变频器对食品机械进行智能化控制的过程中,数字化远程智能控制,可以显著降低食品机械的能耗,并根据食品加工的实际需求,调整加工速度,从而实现相关资源的合理分配。

4 结语

在食品工业技术革新的过程中,智能控制技术的应用对于提升食品机械的可靠性、生产能力作出了重要的贡献。我国食品机械的发展中,智能控制技术已经对食品机械设备的应用范围、应用效果带来了积极的影响。在进一步提升食品机械性能的基础上,为确保食品机械工业化生产的可靠性、安全性提供了保障。为进一步确保食品机械技术水平、加工能力得到发展,还应当着眼于未来,针对智能控制技术的智能水平、应用范围进行有效研究,为我国食品行业的产业升级提供强有力的技术基础。

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