助力粮油加工行业,近红外技术探索智能制造新边界

     粮油加工工业与民生息息相关,其具备传统工业大批量生产的特质,传统品质控制及管理方式主要依靠人员实现,近年来随着智能传感和数据挖掘技术的发展,粮油加工行业与近红外光谱分析技术产生了明显的交集,使粮油工业由传统制造走向智能制造拥有了巨大的潜力和想象空间。


近日,中粮旗下某油脂公司(以下简称:中粮油脂)携手无锡迅杰光远科技有限公司(以下简称:迅杰光远),以膨化大豆粉在线品质监控项目为起点,探索了粮油加工行业智能制造的可行性。

          

     近几年,财政部、国家粮食与资源储备局实施优质粮食工程以来成效显著,也给粮食加工行业提出了更多新的要求,越来越多的粮油加工企业也开始打破传统工业的旧边界,以智能制造为战略方向探索发展和转型之路。中粮油作为粮油加工的头部企业,始终对产品品质控制和智能制造升级保持着高度的重视,其品控中心利用各种先进的仪器设备,实现了原料、中间料到成品出厂的全流程监控,为智能制造发展打下了坚实基础。


  近红外光谱分析技术有内含物传感器”之称,具有无损、非接触、实时快速多个指标同时出结果特点,是实现在线质量控制的最高效手段之一中粮油选择在“膨化大豆粉”生产线引入近红外在线分析技术,对已有产线进行改造和升级,初步实现了制造过程数字化和可视



项目概况

      迅杰光远是一家从事近红外光谱分析仪器研发及提供行业定制化解决方案的高新技术企业。公司拥有成熟的近红外系统集成经验,以及强大的现场工程施工、售后服务能力,基于中粮油脂的生产需求,设计了配套的膨化大豆粉在线近红外分析解决方案。



     本次项目所涉及的膨化大豆粉是由大豆粉经过加热、加湿、高温熟化以及膨化处理得到的产品其物理状态为粉末态,含油较高具有一定粘性,易结块,容易粘连光学窗口,安装点的样品状态和环境较为复杂。为此,迅杰光远针对近红外主机结构、光谱仪、光学窗口、吹扫模块、光源入射角度等都进行了专门的设计,仪器内置了温湿度传感器、自动参比和波长校正模块设备开机后即可全自动工作,设备内部引入了环境状态监控机制,根据环境的变化自动控制仪器的参数,实现了光谱的横纵坐标自动修正、样品温度特性打点记录等功能,避免各种复杂因素对测量结果的干扰,保证检查数据的稳定可靠,设备长久稳定运行


     设备可配合IAS-Pro 软件实现远程数据传输,软件界面上可实现P-P值、平均值、标准差、受控概率等参数的动态统计功能,生产参数清晰简洁的呈现给使用者。在整个生产过程中对“膨化大豆粉”的品质实时监测,让生产管理者及时发现加工过程中物料品质的波动,并及时实施干预,并可为后续粮油加工大数据管理中心的建设提供案例和样本。


     

     近红外分析技术高速实时无损的特点使其可应用在多种粮油工业场景下,除了本项目所涉及的场景,还可以应用在花生、菜籽、棉籽、小麦、玉米等农产品,生产食用油、饲料、蛋白粉及其他深加工的离线、在线分析领域,几乎可覆盖粮食加工行业的全产业链条。迅杰光远也在始终保持研发投入,对粮油品质分析粮情数据集中管理系统”、“粮油加工工艺闭环控制系统”等工作进行深入的研究,为粮油工业走向智能制造添砖加瓦。


探索智能制造

      如今,信息化技术为粮食行业插上了腾飞的翅膀。而现实是,粮油加工行业还普遍存在加工资源浪费、产线设备不先进、工艺配方靠经验、产品质量有隐患等问题。在助力粮油加工进行产业智能化升级的过程中,利用在线近红外测量技术不但实现了物料品质的分析测定,重要的是还可以结合专家系统(智能算法),实现工艺参数的智能、实时、闭环调控,可有效防止效率降低、能耗提高、投入增加、人为损失等问题出现,可极大地提升粮油行业的经营效益及现代化管理水平。




    相信随着对粮油加工工艺技术、在线近红外分析技术的深入研究及更多信息化手段的运用,未来粮油生产管理者能及时获取更多、更重要的生产过程信息,通过数据化的方式集成采购、生产、销售,优化决策流程。使无人工厂、智能工厂在粮油加工行业的实现成为可能。

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