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食品加工商转向自动化以解决他们面临的最大挑战
来源: 食品饮料工程作者: 傅昆时间:2023-08-22 16:31:56点击:3930

食品和饮料制造商长期以来一直转向技术,以使其运营更快、更高效。但是,由于这些加工商面临着许多其他挑战,他们在评估传感器,控制器和其他自动化系统的用途时,越来越多地考虑生产以外的问题。

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食品和饮料行业目前在传感器和控制技术方面正在寻找什么?

传统上,目标是实现更快、更好、更高效的生产。但是今天,虽然生产优化仍然至关重要,但这并不是食品和饮料生产商在建造、扩建或现代化生产线时唯一考虑的事情。


越来越多的生产商也希望通过控制器、传感器和其他自动化技术来帮助他们解决当今最大的挑战。例如,新技术将如何帮助他们应对当今的劳动力现实,例如不断变化的人口结构和稀缺的人才?或者它将如何帮助他们应对来自消费者和投资者的压力,以创造更可持续的运营?


对于劳动力问题,食品和饮料生产商正在质疑其运营中的工作应该是什么样子。鉴于劳动力市场紧张,他们希望确定在哪里可以最好地利用人类的独特技能和知识,以及哪些活动可能更适合现代控制技术。


例如,一些生产商正在使用自动导引车(AGV)等机器人将食品从打样站转移到烹饪站。这是通过工业控制系统实现的,这些系统允许人和机器人以安全的方式并肩工作。


提供增强机器人集成的现代控制系统也可以使机器人的集成、使用和维护变得更加容易。例如,工程师可以使用与生产线或机器其余部分相同的界面对机器人进行编程,而无需学习专门的机器人编程语言。


在创造更可持续的运营方面,食品和饮料生产商发现现代控制和自动化技术具有固有的可持续性优势。


例如,变频驱动器(VFD)代替全压启动器时可以节省大量能源。同样,机上驱动器可以使用更节能的接线,并减少电机绝缘或绕组的磨损。这可以帮助电机更有效地运行,从而减少能源使用。


虽然传感器技术不断改进,为过程和传感器本身的健康状况提供了更大的可见性,但可持续发展并不总是需要这种传感器。相反,在某些情况下,一个基本的温度传感器就足够了。它显示了食品和饮料生产商可以做多少事情来应对最大的挑战,例如以最少的投资甚至他们已经进行的投资来解决可持续性等主要挑战。


食品加工商如何使用互联系统和其他工业4.0技术?

克服持续技能短缺等增长障碍或实现净零排放的最佳方式是实现更智能、更互联的运营。食品和饮料生产商知道这一点。这就是为什么他们采用数字技术,使他们的运营和员工队伍更具弹性和敏捷性。


例如,数字工具可以大大减轻生产工人的工作负担。在一个案例中,一家乳制品生产商使用 OEE 软件将其工人从惊人的 2,500 小时的手动数据收集中解放出来。数字专家捕获工具可用于在资深操作员或技术人员退休前保留他们的关键知识。然后,捕获的信息可以编织到操作员说明、培训视频、故障排除指南等中。


更好的连接性和数据访问也有助于食品和饮料公司提高可持续性。


一家缺乏能源使用情况洞察的植物油生产商部署了互联能源管理解决方案,该解决方案提供了企业、站点和生产线层面的能源使用情况可见性。该解决方案还为员工提供了基于角色的仪表板以及预测性和规范性分析。这有助于该公司确定节能 10%。


同样重要的是要知道数字化运营可以带来宝贵的间接收益。例如,随着移动设备、虚拟现实设备和机器人等技术渗透到生产设施中,它可以打破人们认为该行业的工作乏味和依赖数十年前技术的看法。这有助于使食品和饮料制造业的职业对在日常生活的几乎每个方面都使用数字技术的年轻人更具吸引力。


人工智能对行业有什么影响,未来可能会如何变化?

如今,人工智能在食品和饮料生产中最受欢迎的用途之一是优化产量。这可能涉及使用模型预测控制软件,该软件持续监控过程,将其与以前的批次或运行进行比较,并根据需要驱动过程。每次迭代时,软件都会根据生产线速度、温度和质量测量等变量加强对过程的控制,直到在定义的质量规格内实现最佳生产。


模型预测控制已被证明在产品规格狭窄和关键质量变量的食品和饮料应用中特别有用。例如,在粉状乳制品生产中,它用于帮助优化干燥过程,这既是能源密集型的,也是满足质量规范所必需的。在冷冻食品生产中,它有助于管理可能决定产品质量的水分含量。


人工智能不仅在软件的食品和饮料运营中激增。它还越来越多地内置于生产系统和设备中,以创建更智能、具有自我意识的资产。一个很好的例子是具有预测性维护功能的VFD。它可以在关键部件接近使用寿命时提醒工人,因此工人可以在导致计划外停机之前更换它们。

 



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