助力糧油加工行業,近紅外技術探索智能制造新邊界

     糧油加工工業與民生息息相關,其具備傳統工業大批量生產的特質,傳統品質控制及管理方式主要依靠人員實現,近年來隨著智能傳感和數據挖掘技術的發展,糧油加工行業與近紅外光譜分析技術產生了明顯的交集,使糧油工業由傳統制造走向智能制造擁有了巨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監控項目為起點,探索了糧油加工行業智能制造的可行性。

          

     近幾年,財政部、國家糧食與資源儲備局實施優質糧食工程以來成效顯著,也給糧食加工行業提出了更多新的要求,越來越多的糧油加工企業也開始打破傳統工業的舊邊界,以智能制造為戰略方向探索發展和轉型之路。中糧油作為糧油加工的頭部企業,始終對產品品質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先進的儀器設備,實現了原料、中間料到成品出廠的全流程監控,為智能制造發展打下了堅實基礎。


  近紅外光譜分析技術有內含物傳感器”之稱,具有無損、非接觸、實時快速、多個指標同時出結果特點,是實現在線質量控制的最高效手段之一。中糧油選擇在“膨化大豆粉”生產線引入近紅外在線分析技術,對已有產線進行改造和升級,初步實現了制造過程數字化和可視。



項目概況

      迅杰光遠是一家從事近紅外光譜分析儀器研發及提供行業定制化解決方案的高新技術企業。公司擁有成熟的近紅外系統集成經驗,以及強大的現場工程施工、售后服務能力,基于中糧油脂的生產需求,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過加熱、加濕、高溫熟化以及膨化處理得到的產品,其物理狀態為粉末態,含油較高具有一定粘性,易結塊,容易粘連光學窗口,安裝點的樣品狀態和環境較為復雜。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,設備內部引入了環境狀態監控機制,根據環境的變化自動控制儀器的參數,實現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,保證檢查數據的穩定可靠,設備長久穩定運行。


     設備可配合IAS-Pro 軟件實現遠程數據傳輸,軟件界面上可實現P-P值、平均值、標準差、受控概率等參數的動態統計功能,生產參數清晰簡潔的呈現給使用者。在整個生產過程中對“膨化大豆粉”的品質實時監測,讓生產管理者及時發現加工過程中物料品質的波動,并及時實施干預,并可為后續糧油加工大數據管理中心的建設提供案例和樣本。


     

     近紅外分析技術高速實時無損的特點使其可應用在多種糧油工業場景下,除了本項目所涉及的場景,還可以應用在花生、菜籽、棉籽、小麥、玉米等農產品,生產食用油、飼料、蛋白粉及其他深加工的離線、在線分析領域,幾乎可覆蓋糧食加工行業的全產業鏈條。迅杰光遠也在始終保持研發投入,對糧油品質分析糧情數據集中管理系統”、“糧油加工工藝閉環控制系統”等工作進行深入的研究,為糧油工業走向智能制造添磚加瓦。


探索智能制造

      如今,信息化技術為糧食行業插上了騰飛的翅膀。而現實是,糧油加工行業還普遍存在加工資源浪費、產線設備不先進、工藝配方靠經驗、產品質量有隱患等問題。在助力糧油加工進行產業智能化升級的過程中,利用在線近紅外測量技術不但實現了物料品質的分析測定,重要的是還可以結合專家系統(智能算法),實現工藝參數的智能、實時、閉環調控,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,可極大地提升糧油行業的經營效益及現代化管理水平。




    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,未來糧油生產管理者能及時獲取更多、更重要的生產過程信息,通過數據化的方式集成采購、生產、銷售,優化決策流程。使無人工廠、智能工廠在糧油加工行業的實現成為可能。

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