助力糧油加工行業(yè)，近紅外技術探索智能制造新邊界

糧油加工工業(yè)與民生息息相關，其具備傳統(tǒng)工業(yè)大批量生產(chǎn)的特質(zhì)，傳統(tǒng)品質(zhì)控制及管理方式主要依靠人員實現(xiàn)，近年來隨著智能傳感和數(shù)據(jù)挖掘技術的發(fā)展，糧油加工行業(yè)與近紅外光譜分析技術產(chǎn)生了明顯的交集，使糧油工業(yè)由傳統(tǒng)制造走向智能制造擁有了大的潛力和想象空間。

近日，中糧旗下某油脂公司（以下簡稱：中糧油脂）攜手無錫迅杰光遠科技有限公司（以下簡稱：迅杰光遠），以膨化大豆粉在線品質(zhì)監(jiān)控項目為起點，探索了糧油加工行業(yè)智能制造的可行性。

近幾年，財政部、國家糧食與資源儲備局實施糧食工程以來成效好，也給糧食加工行業(yè)提出了更多新的要求，越來越多的糧油加工企業(yè)也開始打破傳統(tǒng)工業(yè)的舊邊界，以智能制造為戰(zhàn)略方向探索發(fā)展和轉型之路。中糧油脂作為糧油加工的企業(yè)，始終對產(chǎn)品品質(zhì)控制和智能制造升級保持著高度的重視，其品控中心利用各種的儀器設備，實現(xiàn)了原料、中間料到成品出廠的全流程監(jiān)控，為智能制造發(fā)展打下了堅實基礎。

 近紅外光譜分析技術有“內(nèi)含物傳感器”之稱，具有無損、非接觸、實時快速、多個指標同時出結果的特點，是實現(xiàn)在線質(zhì)量控制的高效手段之一。中糧油脂選擇在“膨化大豆粉”生產(chǎn)線引入近紅外在線分析技術，對已有產(chǎn)線進行改造和升級，初步實現(xiàn)了制造過程數(shù)字化和可視化。

一、項目概況

迅杰光遠是一家從事近紅外光譜分析儀器研發(fā)及提供行業(yè)定制化解決方案的技術企業(yè)。公司擁有好的近紅外系統(tǒng)集成經(jīng)驗，以及大的現(xiàn)場工程施工、售后服務能力，基于中糧油脂的生產(chǎn)需求，設計了配套的膨化大豆粉在線近紅外分析解決方案。

本次項目所涉及的膨化大豆粉是由大豆粉經(jīng)過加熱、加濕、高溫熟化以及膨化處理得到的產(chǎn)品，其物理狀態(tài)為粉末態(tài)，含油較高具有一定粘性，易結塊，容易粘連光學窗口，安裝點的樣品狀態(tài)和環(huán)境較為復雜。為此，迅杰光遠針對近紅外主機結構、光譜儀、光學窗口、吹掃模塊、光源入射角度等都進行了專門的設計，儀器內(nèi)置了溫濕度傳感器、自動參比和波長校正模塊，設備開機后即可全自動工作，設備內(nèi)部引入了環(huán)境狀態(tài)監(jiān)控機制，根據(jù)環(huán)境的變化自動控制儀器的參數(shù)，實現(xiàn)了光譜的橫縱坐標自動修正、樣品溫度特性打點記錄等功能，避免各種復雜因素對測量結果的干擾，保證檢查數(shù)據(jù)的穩(wěn)定可靠，設備長久穩(wěn)定運行。

設備可配合IAS-Pro 軟件實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)傳輸，軟件界面上可實現(xiàn)P-P值、平均值、標準差、受控概率等參數(shù)的動態(tài)統(tǒng)計功能，生產(chǎn)參數(shù)清晰簡潔的呈現(xiàn)給使用者。在整個生產(chǎn)過程中對“膨化大豆粉”的品質(zhì)實時監(jiān)測，讓生產(chǎn)管理者及時發(fā)現(xiàn)加工過程中物料品質(zhì)的波動，并及時實施干預，并可為后續(xù)糧油加工大數(shù)據(jù)管理中心的建設提供案例和樣本。

二、探索智能制造

如今，信息化技術為糧食行業(yè)插上了騰飛的翅膀。而現(xiàn)實是，糧油加工行業(yè)還普遍存在加工資源浪費、產(chǎn)線設備不**、工藝配方靠經(jīng)驗、產(chǎn)品質(zhì)量有隱患等問題。在助力糧油加工進行產(chǎn)業(yè)智能化升級的過程中，利用在線近紅外測量技術不但實現(xiàn)了物料品質(zhì)的分析測定，重要的是還可以結合專家系統(tǒng)(智能算法)，實現(xiàn)工藝參數(shù)的智能、實時、閉環(huán)調(diào)控，可有效防止效率降低、能耗提高、投入增加、人為損失等問題出現(xiàn)，可大地提升糧油行業(yè)的經(jīng)營效益及現(xiàn)代化管理水平。

相信隨著對糧油加工工藝技術、在線近紅外分析技術的深入研究及更多信息化手段的運用，未來糧油生產(chǎn)管理者能及時獲取更多、更重要的生產(chǎn)過程信息，通過數(shù)據(jù)化的方式集成采購、生產(chǎn)、銷售，優(yōu)化決策流程。使無人工廠、智能工廠在糧油加工行業(yè)的實現(xiàn)成為可能。