助力糧油加工行業(yè)，近紅外技術(shù)探索智能制造新邊界

糧油加工工業(yè)與民生息息相關(guān)，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(shí)現(xiàn)，近年來(lái)隨著智能傳感和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的發(fā)展，糧油加工行業(yè)與近紅外光譜分析技術(shù)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(jiǎn)稱：中糧油脂）攜手無(wú)錫迅杰光遠(yuǎn)科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱：迅杰光遠(yuǎn)），以膨化大豆粉在線品質(zhì)監(jiān)控項(xiàng)目為起點(diǎn)，探索了糧油加工行業(yè)智能制造的可行性。

近幾年，財(cái)政部、國(guó)家糧食與資源儲(chǔ)備局實(shí)施糧食工程以來(lái)成效好，也給糧食加工行業(yè)提出了更多新的要求，越來(lái)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(zhuǎn)型之路。中糧油脂作為糧油加工的企業(yè)，始終對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)控制和智能制造升級(jí)保持著高度的重視，其品控中心利用各種的儀器設(shè)備，實(shí)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(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

 近紅外光譜分析技術(shù)有“內(nèi)含物傳感器”之稱，具有無(wú)損、非接觸、實(shí)時(shí)快速、多個(gè)指標(biāo)同時(shí)出結(jié)果的特點(diǎn)，是實(shí)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(shù)，對(duì)已有產(chǎn)線進(jìn)行改造和升級(jí)，初步實(shí)現(xiàn)了制造過(guò)程數(shù)字化和可視化。

一、項(xiàng)目概況

迅杰光遠(yuǎn)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(shù)企業(yè)。公司擁有好的近紅外系統(tǒng)集成經(jīng)驗(yàn)，以及大的現(xiàn)場(chǎng)工程施工、售后服務(wù)能力，基于中糧油脂的生產(chǎn)需求，設(shè)計(jì)了配套的膨化大豆粉在線近紅外分析解決方案。

本次項(xiàng)目所涉及的膨化大豆粉是由大豆粉經(jīng)過(guò)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(jié)塊，容易粘連光學(xué)窗口，安裝點(diǎn)的樣品狀態(tài)和環(huán)境較為復(fù)雜。為此，迅杰光遠(yuǎn)針對(duì)近紅外主機(jī)結(jié)構(gòu)、光譜儀、光學(xué)窗口、吹掃模塊、光源入射角度等都進(jìn)行了專門的設(shè)計(jì)，儀器內(nèi)置了溫濕度傳感器、自動(dòng)參比和波長(zhǎng)校正模塊，設(shè)備開機(jī)后即可全自動(dòng)工作，設(shè)備內(nèi)部引入了環(huán)境狀態(tài)監(jiān)控機(jī)制，根據(jù)環(huán)境的變化自動(dòng)控制儀器的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了光譜的橫縱坐標(biāo)自動(dòng)修正、樣品溫度特性打點(diǎn)記錄等功能，避免各種復(fù)雜因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的干擾，保證檢查數(shù)據(jù)的穩(wěn)定可靠，設(shè)備長(zhǎng)久穩(wěn)定運(yùn)行。

設(shè)備可配合IAS-Pro 軟件實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，軟件界面上可實(shí)現(xiàn)P-P值、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、受控概率等參數(shù)的動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)功能，生產(chǎn)參數(shù)清晰簡(jiǎn)潔的呈現(xiàn)給使用者。在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)“膨化大豆粉”的品質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，讓生產(chǎn)管理者及時(shí)發(fā)現(xiàn)加工過(guò)程中物料品質(zhì)的波動(dòng)，并及時(shí)實(shí)施干預(yù)，并可為后續(xù)糧油加工大數(shù)據(jù)管理中心的建設(shè)提供案例和樣本。

二、探索智能制造

如今，信息化技術(shù)為糧食行業(yè)插上了騰飛的翅膀。而現(xiàn)實(shí)是，糧油加工行業(yè)還普遍存在加工資源浪費(fèi)、產(chǎn)線設(shè)備不**、工藝配方靠經(jīng)驗(yàn)、產(chǎn)品質(zhì)量有隱患等問(wèn)題。在助力糧油加工進(jìn)行產(chǎn)業(yè)智能化升級(jí)的過(guò)程中，利用在線近紅外測(cè)量技術(shù)不但實(shí)現(xiàn)了物料品質(zhì)的分析測(cè)定，重要的是還可以結(jié)合專家系統(tǒng)(智能算法)，實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)的智能、實(shí)時(shí)、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(wèn)題出現(xiàn)，可大地提升糧油行業(yè)的經(jīng)營(yíng)效益及現(xiàn)代化管理水平。

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