食物加工线和用于控制食物加工线的方法技术

本发明专利技术涉及一种加工线和一种用于控制食物加工线的方法，所述食物加工线包括多个加工站和至少一个实用设施供应站。此外，设置至少一个食物产品传感器以及至少一个实用设施传感器和至少一个加工传感器。设置加工线控制器，所述加工线控制器包括：数据收集模块；用于指定至少一个期望的食物产品输出特性的输入装置；用于指定标称操作条件的输入装置；异常检测模块，所述异常检测模块被配置为检测异常；以及根本原因模块，所述根本原因模块被配置为确定检测到的异常的根本原因。纠正措施模块被配置为：响应于检测到的异常而确定纠正措施，并且向至少一个物理致动器提供所述纠正措施。施。施。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】食物加工线和用于控制食物加工线的方法


[0001]本专利技术涉及食物加工线和用于控制食物加工线的方法。

技术介绍

[0002]用于在多个后续加工站中加工食物产品的食物加工线。这些加工站需要被控制，使得食物产品按正确的顺序和以正确的幅度经历所有要求的加工操作，以满足为最终产品设定的要求。已知的食物加工线将最终产品与产品要求进行比较，以确定最终产品是否满足要求和/或是否需要控制食物加工线以使将来的最终产品满足要求。
[0003]当代的加工线通常加工大量食物产品，并且在加工它们时使用大量资源。已知的食物加工线的缺点是，当检测到最终产品不满足其规格时，大量资源已经被用于同时加工的产品，所述产品在许多情况下也不满足其要求。在许多情况下，这导致食物加工资源的损失以及由于产品废弃造成的潜在浪费。

技术实现思路

[0004]在本专利技术的第一方面，提供了一种用于加工食物产品的食物加工线，包括：
[0005]‑
多个加工站，在所述多个加工站中所述食物产品经受一个或多个加工操作；
[0006]‑
至少一个实用设施(utility)供应站，其向所述加工站中的一个或多个提供加工实用设施；
[0007]‑
至少一个食物产品传感器，其被配置为获取食物产品状况度量(measure)；
[0008]‑
至少一个实用设施传感器，其被配置为获取实用设施状况度量；
[0009]‑
至少一个加工传感器，其被配置为获取加工站状况度量；
[0010]‑
加工线控制器，用于控制所述食物加工线，所述加工线控制器包括：
[0011]○
数据收集模块，用于收集传感器信息，所述数据收集模块被配置为
[0012]■
从所述至少一个食物产品传感器、所述至少一个实用设施传感器和所述至少一个加工传感器接收传感器信息；
[0013]■
将传感器信息存储在存储装置上；
[0014]■
经由电子通信线路传达存储的传感器信息；
[0015]○
输入装置，用于指定至少一个期望的食物产品输出特性；
[0016]○
输入装置，用于指定用于所述实用设施供应站和用于所述加工站的标称操作条件；
[0017]○
异常检测模块，其被配置为在操作中基于收集的传感器信息来检测相对于所述标称操作条件的异常；
[0018]○
根本原因模块，其被配置为在操作中使用统计数据分析来确定检测到的异常的根本原因；
[0019]○
纠正措施模块，其被配置为：在操作中响应于检测到的异常而确定纠正措施，并且向所述食物加工线中的至少一个物理致动器提供所述纠正措施，以控制所述食物加工线
使得根据所述期望的食物产品输出特性加工所述食物产品。
[0020]在根据本专利技术的食物加工线中加工的示例性离散食物产品(discrete food product，零散式食物产品)是汉堡(burger)，诸如汉堡包(hamburger)、汉堡、丸子、炸鸡块(nugget)、炸肉排、香肠等。食物加工线包括多个加工站，所述多个加工站通常借助于自动运送装置互相连接，在所述自动运送装置上将食物产品从一个加工站运送到下一个加工站，然而也可以由操作员手动地将食物产品从一个加工站运送到下一个加工站。在加工站中或加工站处，食物产品经受一个或多个加工操作。根据本专利技术的示例性离散食物加工站包括：用于制备可泵送的食物团块的食物制备站、用于冷藏可泵送的食物团块的冷藏库、用于泵送可泵送的食物团块的泵站、用于由可泵送的食物团块形成离散食物产品的形成站、用于用干涂层涂覆离散食物产品的干式涂覆机、用于用湿涂层涂覆离散食物产品的湿式涂覆设备——可选地包括糊状物混合器、用于油炸离散食物产品的油炸锅、用于使离散食物产品经受热处理的诸如油炸锅和/或烤箱的加热器和/或用于冷冻离散食物产品的冷冻器。
[0021]食物加工线还包括至少一个实用设施供应站，所述实用设施供应站向加工站中的一个或多个提供加工实用设施。在本专利技术的上下文中，实用设施是辅助一个或多个食物加工操作的供应物，不是用于食物产品本身的基础材料。实用设施供应站可以与食物加工站串联(inline)或相邻，但是可以替代地在物理上远离加工站。实用设施供应站可以专门向单个加工站供应其实用设施，或在单个食物加工线中的多个加工站上、或甚至在一个生产设施中的多个加工线上共享其实用设施。示例性实用设施供应物包括热油、蒸汽、加压空气、电力、加压水等。
[0022]在根据本专利技术的食物加工线中，设置至少一个食物产品传感器，优选地在整个食物加工线中设置多个食物产品传感器。这样的食物产品传感器可以与所选择的食物产品一起行进通过该所选择的食物产品通过食物加工线的行程的全部或一部分，或替代地设置在加工线中的一个或多个位置处。优选地，沿着通过食物加工线的大部分设置多个食物产品传感器。所述至少一个食物产品传感器直接地或经由接口通信地连接到加工线控制器。这样的连接可以被物理地或无线地实施。传感器可以提供其测量结果，例如以规则的间隔、在经过特定阈值时或应通信站的请求。所述至少一个食物产品传感器被配置为获取食物产品状况，诸如例如食物产品的核心温度、食物产品的表面温度、离散食物产品或离散食物产品的集合的重量、产品表面颜色、产品尺寸(例如宽度、长度、高度)、产品外观特性(例如形状、曲率、表面斑点、颜色差异等)。与食物加工线相关联的示例性并且频繁应用的传感器是温度传感器，例如使用热电偶或热辐射温度计，诸如红外温度计。接触式温度传感器类型是可想到的，但是非接触式传感器类型也是可想到的。其他通常应用的传感器涉及光学系统，诸如摄像机，例如检测体积、颜色和一个或多个尺寸，诸如形状、宽度、长度和/或高度。诸如秤的重量传感器也是众所周知的。摄像机模块可以在摄像机处或远程地配备有附加的图像处理特征，以向系统提供解释信息。这样的图像处理的实施例可以包括拼接多个图像、图像校正、颜色测量、阈值操作或更复杂的操作，诸如使用以下算法的图像解释：用以识别传送带上的单独的产品(的位置和/或定向)的机器学习算法，例如如卷积神经网络——诸如“You Only Look Once”(YOLO)、Fast R
‑
CNN、Masked R
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CNN、Retina
‑
Net和/或Single
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Shot MultiBox Detector(SSD)——的算法；或用于基于指定的产品特性——如形状、颜色、无意合并的产品(结合物)等——标记单独的产品的机器学习算法。用于通过解释图像进行此类
标记的已知算法包括DenseNet和Masked R
‑
CNN。
[0023]在根据本专利技术的食物加工线中，设置至少一个实用设施传感器，优选地为每个供应实用设施的实用设施供应站设置至少一个实用设施传感器。技术人员将理解，实用设施供应传感器的类型取决于实用设施供应站的具体情况。示例性实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于加工食物产品的食物加工线，包括：
‑
多个加工站，在所述多个加工站中所述食物产品经受一个或多个加工操作；
‑
至少一个实用设施供应站，其向所述加工站中的一个或多个提供加工实用设施；
‑
至少一个食物产品传感器，其被配置为获取食物产品状况度量；
‑
至少一个实用设施传感器，其被配置为获取实用设施状况度量；
‑
至少一个加工传感器，其被配置为获取加工站状况度量；
‑
加工线控制器，用于控制所述食物加工线，所述加工线控制器包括：
○
数据收集模块，用于收集传感器信息，所述数据收集模块被配置为
■
从所述至少一个食物产品传感器、所述至少一个实用设施传感器和所述至少一个加工传感器接收传感器信息；
■
将传感器信息存储在存储装置上；
■
经由电子通信线路传达存储的传感器信息；
○
输入装置，用于指定至少一个期望的食物产品输出特性；
○
输入装置，用于指定用于所述实用设施供应站和用于所述加工站的标称操作条件；
○
异常检测模块，其被配置为在操作中基于收集的传感器信息来检测相对于所述标称操作条件的异常；
○
根本原因模块，其被配置为在操作中使用统计数据分析来确定检测到的异常的根本原因；
○
纠正措施模块，其被配置为：在操作中响应于检测到的异常而确定纠正措施，并且向所述食物加工线中的至少一个物理致动器提供所述纠正措施，以控制所述食物加工线使得根据所述期望的食物产品输出特性加工所述食物产品。2.根据权利要求1所述的食物加工线，其中所述至少一个实用设施供应站的加工实用设施是由热油、蒸汽和加压空气组成的组中的一个。3.根据前述权利要求中任一项所述的食物加工线，其中所述至少一个食物产品传感器中的至少一个被配置为获取由以下项组成的组中的一个：核心温度、表面温度、重量、产品颜色、产品尺寸和产品外观特性。4.根据前述权利要求中任一项所述的食物加工线，其中所述至少一个加工传感器被配置为获取由以下项组成的组中的一个：所述多个加工站中的一个处的氛围特性和所述产品在所述多个加工站中的一个处的停留时间。5.根据前述权利要求中任一项所述的食物加工线，其中所述加工线控制器包括电动致动器控制器模块，用于在操作中响应于提供给所述电动致动器控制器模块的纠正措施而控制所述至少一个物理致动器。6.根据权利要求5所述的食物加工线，其中所述加工线控制器包括预测器模块，所述预测器模块被配置用于在操作中基于来自所述收集模块的传感器信息来确定至少一个食物产品输出特性的估计预测。7.根据权利要求6所述的食物加工线，其中来自所述预测模块的至少一个食物产品输出特性的估计预测与所述至少一个期望的食物产品输出特性有关。8.根据前述权利要求中任一项所述的食物加工线，其中所述异常检测模块包括多元统计过程控制算法和/或无监督机器学习算法。
9.根据前述权利要求中任一项所述的食物加工线，其中所述根本原因模块包括监督学习算法，其中使用所述数据收集模块的收集的传感器信息和标记算法，优选地使用故...

【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：马瑞奥深加工私人有限公司，
类型：发明
国别省市：