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机器之梦食品与饮料行业的人工智能前景
来源: Lucy Britner作者: Lucy Britner时间:2023-03-14 15:23:21点击:337

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人工智能支持者称,这项技术可以帮助面临气候变化压力的食品公司以更高效率为日益增加 的全球人口提供食物。Lucy Britner 研究了制造商如何利用人工智能。


人工智能不是一个像阿诺德 · 施瓦辛格的机器人,从未 来回到现在意图消灭人类。 


简单地说,人工智能是一个概括性术语,指的是学习系 统所展示的能力,该系统在被人类识别时展现出“智能”。凯捷咨询公司表示,如今典型的人工智能包括语音、图像和视频识别以及一系列其他技能,包括复杂的分析和预测。 


食品与饮料制造业中的人工智能应用被泛称为第四次制 造业革命或工业 4.0。 


事实上,人工智能已经渗透到食品与饮料生产的许多领 域。从供应链管理、废物管理、预测性维护、预购到天气预报、 食品安全合规性、新产品开发,机器学习正在重塑企业。


“最重要的是食品与饮料行业,尤其是中小企业, 应该从小事做起,开启自己的数字化之旅”


宏观来看,创造更有效的方法来种植并加工原材料将有 助于满足日益增长的全球人口和老龄化社会的需求,还能避 免粮食浪费。同时,人工智能正被用于应对气候变化,以便 让农作物在适合的地方旺盛生长。


在公司层面,广泛应用人工智能可以节约成本,更好地 管理企业,从而获得更多利润。目前,食品与饮料生产领域 的人工智能似乎主要由创新型初创企业和科技公司合力主导, 他们开发机器学习的细分领域以应对特殊挑战。


“现在人工智能技术可以应用到食物链的每一个环 节,并且能成为改变它们的关键,从初期生产、 耕作到最终产品,”人工智能食物垃圾追踪公司 Winnow 的市场经理 Nicola Sewell 说。“那些能有 效挖掘该技术潜力的公司将成为未来食品与饮料行 业的领导者。”


大趋势 

人口变化 

据联合国预测,未来 30 年世界人口将增加 20 亿,从 2019 年的 77 亿增加到 2050 年的 97 亿。在去年 6 月发布的一份联合国报告中,联合国还证实由于预期寿命增加和生育 率下降,世界人口正在老龄化,而且人口减少的国家数量也在增加。 


联合国报告称 :“世界人口的规模、构成和分布变化对实 现可持续发展目标(SDG)具有重大影响,SDG 即在保护环境的同时发展经济和改善社会福祉的全球一致目标。” 


可持续性 

据世界自然基金会统计,全球 25% 至 35% 的温室气体 排放源于粮食系统。该基金会表示,为了应对气候危机,我们需要“彻底改变利用土地从事农业生产的方式,并且改变 对饮食的看法”。 


他们表示,这些变化需要与利用可再生能源和反思交通系统同步进行。”世界自然基金会警告说 :“为了应对不断增长的、饥饿的多样化人口,我们必须尽快采取行动。” 


健康与福祉 

在过去两年里,随着越来越多的消费者寻找肉类和奶制 品的替代品,部分是出于健康原因,植物性食品与饮料的出品数量有所增加。随着肯德基和汉堡王等快餐巨头推出植物性食品,无肉食品已渐渐成为主流。 


与此同时,出于动物保护和环境可持续性原因,《规则改 变者》、《刀叉下的秘密》和《奶牛阴谋》等纪录片也促使消费者对素食主义产生兴趣。 


健康的趋势也引发人们对食品成分产生兴趣,因为消费 者希望更多地了解自己的身体摄入了什么。这意味着生产商需要轻松获取这些信息,而且还要确保信息准确性,尤其是涉及过敏原时。 


便利性 

便利性趋势催生了餐盒、更复杂的送货方式以及通过社 交媒体购物。消费者希望在任何时候都能买到商品。这意味 着食品与饮料公司必须能预测消费者不断变化的需求,以便 创造出所需产品并以正确方式送货。 


与便利性相关的技术也催生了大量关于吃什么、什么时 候吃、在哪里吃、怎么吃的信息数据。 


个性化 

与便利性同样重要的是个性化。人们不仅希望手指一点 就能得到想要的东西,还希望它是我们真正想要的。 


食品与饮料生产商的任务是推出更具个性化的产品,同 时寻找更新、更个性化的方式进行宣传和营销。 


人工智能在食品与饮料经营中的现状与前景 

凯捷研究院院长兼全球研究负责人 Jerome Buvat 告诉 just-food,全球许多大型企业正在将人工智能应用于“其制造业务的关键环节”。


“人工智能不仅可以在质量控制和需求规划等关键领 域为企业提供帮助,还能被用于新产品开发等领域”


他表示,人工智能正越来越多地帮助企业从以往的人工 操作中释放附加值。”例如,人工智能不仅可以在质量控制和 需求规划等关键领域为企业提供帮助,还能被用于新产品开 发等领域。” 


Buvat 以丹麦啤酒商嘉士伯为例,该公司启动了一个人 工智能项目开发新啤酒,以提升现有啤酒质量。”嘉士伯希望 利用该系统将新产品开发过程缩短 30%,”Buvat 说。 


Buvat 认为,在未来 5 年中人工智能将在食品与饮料企 业中发挥更大作用,成为制造商的必备品。“例如,不难想象一款人工智能手机应用只需通过一张图片就能快速扫描食品, 然后判断其成分以及是否适合食用。” 


冰山一角 

对全球制造业巨头西门子驻英国的食品与饮料部门主管 Keith Thornhill 而言,迄今人工智能在食品与饮料行业的潜 力“只挖掘了冰山一角”。 


从农场到餐桌都可以应用人工智能,他表示。“人工智 能解决方案可以利用物联网(IoT)来预测作物产量,”他解释说。“ 例 如, 利 用 西 门 子 MindSphere 解决方案,我们 的客户可以捕获数据,例如 水稻作物生命周期中一段时 间内的天气状况,然后分析 哪些气候条件产生了最佳效 果。这样农民就能合理规划 作物。我们可以了解天气状 况的变化因素,帮助作物在 生命周期内获得丰收。” 


Thornhill 认为,未来五 年食品制造商将借助人工智 能来缩短产品的上市时间。


废物管理 

针对“农场到餐桌”中 的“餐桌”环节,使用人工 智能减少食物浪费有助于 推动可持续性和提高效率。 Winnow 公司的 Sewell 将食物浪费称为餐饮服务经营者的“老 问题”。她表示,来自世界各地厨房的 Winnow 数据显示,购 买的食物中有 5% 至 15% 最终会被扔进垃圾箱。 


她补充说 :“使用 Winnow 厨房在 6 至 12 个月内将减少 40% 至 70% 的食物浪费,从而在保护环境的同时节省 2% 至 8% 的食品成本,提高利润率。” 


Winnow 利用专门设计的摄像头来识别最终进入垃圾箱 的食物,这样可以确保数据精确性,让厨房团队更轻松地辨 别垃圾的特征。 


外部帮助 

此外,还有一些资助项目可以帮助企业利用新技术获得 优势。例如,去年英国的食品公司加入了一个由政府推出的 名为“智能制造”的项目。 


这项耗资 2000 万英镑(2600 万美元)的试点项目主要 是为热衷于采用人工智能、虚拟现实、物联网、传感器、3D 打印和机器人等技术、却不知道如何实施的中小型制造商提 供咨询和建议。 


参与该项目的公司包括 Eggbase,这是一家致力于整理 和分享鸡蛋、家禽行业数据的软件公司。Eggbase 正在构建 一个平台,负责收集和分析数据,然后将人工智能应用于数 据集,从而为该行业创造新的数据产品。 


该平台旨在改善鸟类的福祉—监测其健康状况,预防 疾病—并通过更好的决策机制来改进做法和效率。“Eggbase 是一个很好的案例,可以指导你如何迈出人工智能的第一 步,”“智能制造”项目工业数字技术顾问 Kevin Smith 解释道。“这是一个根据英国鸡蛋生产商对优质数据和预测分析需求而 产生的项目。”


Eggbase 的目标是整理数据放入一个中央仓库,从 而优化将来的模型或机器学习算法,以实现更智能 的决策机制。”


Smith将该举措称为“人工智能的良性循环”,并由此展开: “收集数据,优化机器学习算法,实施算法,取回数据,制造 出更好产品,吸引更多用户,获取更多数据,然后又开始循环。” 


持续学习 

Symphony RetailAI 专门为零售商和 CPG 制造商提供人 工智能决策平台和咨询服务,还与食品与饮料制造商合作, 包括肉类巨头泰森食品、啤酒巨头百威英博和英国制造商第 一食品公司。


有了人工智能,就能不断学习以往的营销和促销活 动”


Symphony RetailAI 客户主管 Jonathan Tye-Walker 解释 说 :“在一个快速发展的市场中,理想情况是制造商在市场变化或问题真正发生前就意识到这些问题,而传统数据杠杆方法无法实现这一点。”“单凭人力无法管理一家 CPG 公司所拥 有的海量数据。有了人工智能,就能不断学习以往的营销和 促销活动。” 


Tye-Walker 认为,未来人工智能的发展趋势多种多样。 但他表示人工智能技术和对公司客户群的个性化理解将成为 一个共识。 


他补充说 :“例如,随着消费者越来越注重环保,素食主 义者越来越多,人口出现“老龄化”迹象,最重要的就是零 售商和制造商必须迅速了解消费者不断变化的需求,并且及 时与客户沟通,满足其高度个性化的要求。”“必须制定以客户 为中心的动态战略,组织基于市场和商场的活动。” 


“智能制造”的 Smith 认为,人工智能在食品与饮料行业 的发展轨迹将与其他制造业相似。”“整理并建立自己的数据仓 库将给他们的未来开启无限可能,”他说。“通过‘智能制造’ 等项目,人们可以更深入地挖掘知识的潜能,我们也将看到更多应用。” 


Smith 确信在两年时间内会出现更多优化算法来简化流 程,预测维护时间或预测市场需求。 


食品与饮料公司现在应该怎么做? 

接受改变 

Symphony RetailAI 的 Tye Walker 认为,那些准备好迎接 新技术带来的市场变革的食品与饮料生产商将获得蓬勃发展。


“所有人都见证了如今的商业街零售业变化,也感受到了 不断增长的全渠道和数字化零售商所带来的影响,”他说。“世 界正在发生变化,未来十年将为零售业及其客户带来一股人 工智能创新浪潮 ;包括规范分析、日益高效的促销预测以及 动态的店内与在线产品组合,这些都是动态供应链需求预测 结合多个数据源所创建的预测性结果。”


Tye-Walker 认为,准备好与零售商合作的制造商将成为未来的赢家。 


从小事做起 

西门子的 Thornhill 说 :“食品与饮料行业,尤其是中小 型企业,必须从小事做起,开启自己的数字化之旅。”“首先实 现食品生产设施的自动化,然后结合更先进的技术,比如人 工智能。”


采用创新技术对任何一个企业来说都是异常艰难的 过程,但只要方法正确,就能实现平稳过渡。”


扩大规模 

凯捷的 Buvat 表示,食品与饮料公司需要确保其人工智 能已经完成概念验证(POC),这对制造商来说仍是一大挑战。 


他解释说 :“扩展人工智能是至关重要的,因为它能为企业提供宝贵的专业知识,这些专业知识可以在未来的人工智 能项目中重复使用和重新应用。”


 Buvat 建议将成功的 POC 部署到实际工程环境中 :“一 个真实的工程环境有助于促进人工智能系统学习和提高准确性,”他说。“此外,现有的集成 IT 系统将确保系统在更多位置平稳运行。” 


对 Buvat 来说,投资人工智能系统和人才与投资数据基 础同样重要。“强大的数据基础和人才能让企业保持竞争力, 之前的几个用例已经证明了人工智能的价值,”他说。“这也有 助于创建可重复、更快速、更易于交付的人工智能新应用。” 


最后,为了能无缝扩展到更广泛的制造领域,Buvat 称 企业应该将用例转移到一个可以通过企业访问的人工智能平 台,以充分利用数据和资源。“这样就能集中访问和移植人工 智能应用,”他补充道。 


合作 

今年 1 月,达能宣布与微软合作推出农产品人工智能工厂。 


该项目旨在帮助再生农业(土壤健康、动物福祉、支持 农民)、可持续食品、减少废物和供应链优化服务。 


Cécile Cabanis 是达能首席财务官、法国集团信息系统、 周期与采购业务执行副总裁,这位 Activia 和依云品牌的拥有 者相信人工智能可以为“食品革命”做出贡献,这是对全球 粮食系统的必要调整,让产品变得更健康、更具可持续性。 Cabanis 称,“通过改善农业系统和食品价值链,人工智能可 以发挥其重要作用。” 


一些大学也正在其他地方开展合作项目,促进技术与商 业的融合。例如,嘉士伯项目就是一个奥胡斯大学、丹麦技 术大学和微软的团队合作成果。 


准备迎接挑战 

大公司正在寻求初创公司或合作伙伴来帮助他们开启人 工智能之旅。旅途才刚刚开始。嘉士伯研究实验室酵母发 酵研究主任兼教授 Jochen Förster 说 :“目标远大,期待挑 战。”“该技术仍在开发中。现在对每个人来说都还处于初级阶 段,我们面临的主要挑战是人工智能仍处于早期开发阶段。” 


总结 

虽然人工智能在电影中看起来很吓人,但它可以为食品 与饮料制造业减少浪费、提高效率和节省资金。

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