食品饮料行业的物联网和人工智能

加工和包装的新技术有助于延长设备寿命并改善质量控制
Joseph Zulick

 在食品和饮料行业中，可乐可以增加生命，但是工业物联网（IIoT）和人工智能（AI）可以延长寿命。

加工中的新技术有助于延长设备寿命并改善过程的质量控制。借助物联网主导的新流程，智能阀和监控传感器可调节所分配的体积，并实现灵活的制造，直至获得客户体验。例如，智能点胶机使用具有反馈技术的阀门来监控软饮料的流量和混合。这些阀混合产品，控制平衡并在一种成分用完时发出警报。

 物联网处理

在食品加工中，可通过分配器和阀门控制配料，从而实现对生产线的改进控制，从而提高了质量。这些系统改进的巨大回报不仅在于对成分的更好控制，而且还具有自我报告的故障。现在，智能阀在设备或集线器中都有内存，因此当您换出阀时，它会记住设置和校准数据，以快速恢复运行。数据增加了，因此当漏斗为空时，接收到的信息不会增加；相反，它会不断进行测量并提供估计的时间，直到产品将要倒空为止，以便更好地预期食品和饮料工厂中的原材料并保证产品的流通.

您可以监控液位，温度，使用情况，损耗，设备总体效率（OEE）和预测性维护数据。云信息的最大变化是，您可以使用插件将详细的分析应用于数据，并在阀门中确定温度需要升高时动态调节阀门以控制温度。还可以检查成分的分布以更改流量，使其更准确并减少浪费。

在许多应用中，温度和流速同等重要，并且会影响某些成分的实际混合和吸收。在海拔高的情况下，食物可能需要更长的时间烹饪。有许多选项可以并行控制生产质量，因此至关重要的是要通过阀门和执行器进行更好的控制，以调节和监控生产的各个方面。

在食品和饮料加工中，清洁为王。需要对环境进行严格的控制，但这意味着您可能缺乏手动监控生产的能力，从而在食品和饮料控制中带来了更多的智能阀门和物联网影响。

通过反馈回路和外部监控来控制流经阀门的流量是制造的主要任务，特别是在拥有多个产品线和转换功能的工厂中。这些小型装瓶厂特别容易出现问题，因为转换时间会影响OEE。轻按一下开关就不会使阀门达到正确的设置和速度。速度加快，这意味着所有生产点的设置都必须满足严格的水平，否则您将冒着大量不符合质量检查标准的废物的风险。

许多公司都从隔壁的建筑物提供包装送料线，或者在食品或饮料制造厂内部占据空间。这些增加了在IoT生产计划中必须实现的另一级别的控制，因为它们从第三方引入了外部包装，而且不是单件流程。换句话说，必须将包装拆堆，才能将其送入生产线。

装罐过程通常使用空气来剔除不良零件或踢出不良产品，或者使用空气阀移动诸如面包和面包卷之类的产品。

阀门需要提供快速响应和近乎即时的反馈，以确保正确的定时。 AI现在提供了一种控制反馈的方式，以监控和准确预测要批准或拒绝的正确零件，而该零件可能需要根据环境而快速更改。监控技术需要更好，更智能的阀门和执行器。他们需要能够在任何环境和任何温度下，以最少的停机时间和最少的维护快速做出响应。

随着食品生产需求的增加，我们也看到对设备和生产工厂的需求增加。停机可能意味着变质-对于食品和饮料制造商而言，这是一个代价高昂的风险。如果汽车静置24小时，它不会变质。但是，如果食品在短时间内暴露在外，则会浪费整批产品，并导致数千美元的零售损失。

 包装中的物联网

无论是用饮料填充瓶子，罐头或水罐，还是用食物填充碗，盘子或容器，都需要物联网。

从管理的角度来看，物联网可以看作是数据节点。这些微小的看似微不足道的数据点使您可以连接各个点并产生可用作关键绩效指标（KPI）的趋势。在旧系统中，我们为这些KPI设置了上限和下限，并且在达到上限时会采取相应的措施。在某些情况下，较高的限制表示您已经用完了容纳产品的容器，并且需要更换容器或包装。从低端看，它可能表明产品用完了。

就AI而言，它是一个活生生的，可以呼吸的信息实体，而不是打开或关闭，相反，这是介于两者之间的灰色区域，更像是模拟区域-趋向好坏。如果我们以这些方式考虑，我们可以看到仅仅等待直到我们用完了瓶子或没有更多的鸡肉要购买对我们没有好处。我们希望通过实时行动获得实时反馈。

包装的生产线必须最大化以实现最大的生产率。停机是敌人，而使用AI可以被视为维持食品和饮料行业健康的生活。

防止停机不仅是对问题的反应。在任何方面的健康方面，预防性维护就像服用维生素或益生菌以进行预防性保健。但是由于我们不能在外出时服用药，因此我们安排了预防保健。

计划性和预测性成为生产线的最佳关键。铝罐的设计和形状进行了大量规划。为什么我们有形状，为什么它是最佳的？从一开始，我们就意识到制造饮料产品包装的困难。正方形可以使其最适合用于货架空间和运输，但是人手的制造和轮廓并不是最好的解决方案。圆形很难堆叠和固定，一旦放在桌上，它就会滚动。因此，筒形诞生了—针对生产力，货架空间和运输进行了优化。规划使这成为可能。

在制造过程中进行规划可能是使食品和饮料生产线的健康最大化的最重要方面。如果计划是1号，执行却接近2号。我们如何执行计划会导致计划成功或失败。 AI可以最大限度地实施生产计划。我们采用信息节点并确定最佳时间，以允许对系统进行细微调整-一直到生产线转换和大修。

就像在我们自己的体内一样，我们需要留出足够的时间来恢复和康复。生产线相同；我们知道这两个动作应该花多长时间，并且必须允许有足够的时间和适当的调度，并使用AI来优化可用时间。有时，这要求在可能的情况下先进行生产，但更有可能的是，这意味着确保我们已解决生产中的任何短缺问题，以弥补库存或准备中的损失。

可以使用AI程序处理数据点以确定生产机会，我们可以在其中添加产品以准备大量停机，而不仅仅是从产品到产品的微小转换。但是，我们可能会最大化转换时间以提高生产率。在这里，自动化可以显示生产中的附加值，并节省成本。不仅每天节省开支，而且每分钟节省开支也可以增加满足交付需求所需的生产时间。

如果我们只是在增加产量，而不是在减少停机时间或增加可用性的情况下，投资回报率（ROI）通常会变得有些阴沉。所有这些都应该在OEE计划中捕获，但是通常它们会被忽略。

如果我们以AI的方式将饮料和食品生产中的系统视为人的实体，则可以将其与时间管理进行比较。例如，一个日程安排者可以使我们最大化自己的一天并提高我们的生产力。在加工和包装中也是如此。我们需要添加可以为我们的一天增加价值和时间的系统。我们如何最大限度地利用可用时间并最大化停机效率？通过改进信息和利用，我们可以更好地计划和执行。