自动化系统:更大的前景

几个应用领域:可追溯性;更高的能源效率;人工视觉系统;使用传感器、机器人等。自动化系统对生产变量进行实时反应，确保产量的增加和成品质量的提高。

工业自动化已经成为许多食品加工企业的现实，尽管在某些部门手工工作仍然非常重要。自动化相关技术正蓄势待发,接受各领域感兴趣的食品行业,从跟踪到能源效率的增加,从自动化软件人工视觉系统的使用,使用的传感器进行预测性维护、控制阀门、填充水平,食品存在等。

由于其反应性和灵活性，自动化系统可以通过编程对可能的生产变量进行实时反应，从而确保产量的增加和成品质量的提高。减少工艺变量从而保证同质质量的能力可以降低生产成本，提高利润。

射频识别和可追溯性

在食品可追溯范围内，技术情景正在发生变化，为公司提供了许多机会。近年来，无线电频率经历了一个发展，使其比过去更具有性能，有用和方便。由于RFID的可追溯性解决方案，食品安全的监控更加自动化。卫生当局在食品包装上记录了越来越多的不符合规定的标签，这些标签上的文字阻止了最终消费者追查生产食品所用的原材料。由于射频识别技术有多种可能的应用，对于希望保护其产品不受假冒和提供全面可追溯性的食品公司来说，这项技术是一种可能的选择。

事实上，RFID标签允许在苛刻的操作环境中可靠地识别产品，因为包含在RFID标签中的信息在任何时候都是可读的。RFID标签是一种可靠的替代选择，当传统的识别方法如条形码难以读取时，例如当可用空间允许时，或者当材料不能被标记时。RFID识别是独特的，因为每个RFID标签都有一个独特的代码编程，并允许快速数据采集没有纸张或打印错误的报告。其他优点是减少了工作时间;设备和仓库集中管理;包含比条形码更多的数据的可能性，而不需要接触或视读。

该技术允许经营者提高食品供应链所有流程的效率;减少库存;精确跟踪食品生产链上的产品;减少识别目的的人为错误;确保正品和仿冒品之间的区别。一些大品牌使用这种技术来管理水果和蔬菜的供应，追踪它们的新鲜程度。低频射频识别标签也被用于追踪牲畜或单一食品，如油、酒、奶酪、肉类。

自动化和能源效率

食品工业是能源密集型的，以至于农用工业要为50%的二氧化碳负责₂世界范围内的排放，同时考虑到包装、物流等产生的污染。从能源角度看，农产品消费约占工业消费的11% (ENEA 2018年能效年度报告数据)，而热能和电能的能源消费对食品行业的成本影响较大。

食品工业采用自动化工具可以显著降低能源成本。除了能源来源的多样化和可再生能源贡献的增加，该部门的公司的努力将走向自动化解决方案的采用。有了自动化和控制系统，就有可能使工厂和建筑物的能源效率最大化。对于建筑物，可根据实际需要调整自动照明或供暖系统;管理微区气候;当房间的窗户打开时，自动关闭暖气/冷气系统;通过运动传感器控制灯光。

自动化还有助于监测由水、空气、天然气、电力和蒸汽产生的能源成本。即使在工厂中，使用IE5高效电机、变频器和智能系统等现代技术也可以控制能源消耗。

软件与自动化:一个成功的组合

计算机化的自动化系统可以提供关于材料使用的有价值的数据，也可以从单个供应商开始跟踪最终生产，从而确保全面的可追溯性。软件解决方案可以优化资源的使用，可以与企业资源计划(ERP)集成，即集成公司所有业务流程的管理软件，如销售、采购、库存管理、会计。

与ERP一起，甚至制造执行系统(MES)在鼓励设计和生产之间的合作方面起着重要的作用。ERP收集与工作活动相关的信息，以计划更好地利用资源。MES处理详细的工艺说明和设计数据。设计和生产的一体化有助于减少人工干预，改善自动化，并限制人为错误，在时间、浪费和服务方面有相当大的节省。食品公司使用IT系统，将各种活动联系在一起，可以减少对新产品的培训时间;他们的生产线速度更快，从而提高了效率。

ERP的作用还包括管理库存、订单、人力资源、采购和交易事务。该软件允许查看和访问公司发生的一切，检索数据，进行更改和更正，并提供方便的实时报告。所有运营的实时愿景需要更多的控制，以及符合企业标准的产品。集成的IT和控制系统帮助食品加工公司控制不同的生产过程，从原材料接收到配料的混合，直到不同的包装步骤。所做的决策会实时反映在产品本身上。

使用机器人

机器人在食品行业也越来越普及，在繁重的、甚至是重复的、有时甚至是危险的工作中取代人力资源。例如，它们可以用于准备线，或用于供应和卸货仓库的线，在结束线，包装和/或码垛系统。机器人用来挤牛奶;食品(如奶酪、烘焙和糖果产品)的切割和分装;包装的蔬菜;堆垛托盘;灌装瓶;计量配料;在包装上做标记等等。

这些解决方案为食品加工业提供了生产力和盈利能力。标准执行的机器人不允许与食物接触，但那些确保适合在无菌或洁净房间工作的机器人除外;食品级油润滑;即使在非常激进的清洁程序下，也会有很长的工作寿命。

人工视觉系统

人工视觉系统对于自动化生产线的优化变得非常重要，因为它们保证了即使在高速生产时——比如灌装、产品切割或生产线结束活动中——对产品的最佳控制。人工视觉系统可使用2D或3D视觉摄像机;CMOS传感器(互补金属-氧化物-半导体)，由电池驱动，可在足够明亮的环境中使用;以及CCD(电荷耦合设备)，即能产生高质量图像的传感器，可以在任何光照条件下使用，并通过电源供电。

相机可以连接到PC，处理图像，并很容易集成到现有的生产线上。有了摄像头，对所有产品进行控制，而不是随机的;不符合标准的产品将被淘汰出生产线，从而确保所有产品符合公司标准，从而降低运行成本。受控产品进行注册，以获得最佳的可追溯性，并在必要时收集、分析和存储所有信息。

视觉系统可以检测到各种各样的问题:不同类型包装上的缺陷;包装过程中丢失的元件;打开包;错误使用标签或条码;罐头或瓶子的灌装水平不正确;商标的存在等等。视觉系统还可以用于改善机器人在各种操作过程中的引导，如移动食品的切割和分块，或生产线末端产品的正确定位。

传感器的使用

传感器用于各种食品加工步骤以及机器的预测性维护。智能传感器的使用，即应用于电动机的传感器，使我们能够防止汽车发动机的大部分故障原因。这允许公司安排维护干预，避免不必要的或意外的机器停止。传感器记录被监测电机的机械、电气和热信息，用于后续分析。例如，光电传感器显示到达包装站的分装食品的存在。

只有当食品被检测到后，包装线才被激活。灵敏度参数可以设置为每一种格式，存储在传感器的内存中，如果需要，通过PC机在远处更新。这方便了生产批次的改变，而不需要任何人工干预与后续的工厂卫生处理。光电传感器可以应用于灌装机，因为它们可以检测容器、盖子、标签和瓶盖的存在，正确的灌装水平，包装活动中包装的位置。感应式传感器可承受高压清洗和腐蚀性化学洗涤剂:

因此，它们也可以用于工厂配备就地清洗(CIP)和高压密集清洗。感应式传感器适用于检测设备或工具在每一阶段的存在和位置;例如，在管道中运输食物，以及在CIP系统中运输液体洗涤剂和消毒剂。阀门控制各种液体的流量从一个站到下一个，防止产品和清洗液之间的污染。传感器安装在阀门执行器上，以监测阀门的状态，并将信息实时传输到集中控制系统。