Тема: Системы автоматизации, используемые в хлебопечении..
Исполнитель - Климович Вячеслав Геннадьевич, гр.341-об.
Научный руководитель - Скрипко Ольга Валерьевна д-р техн. наук, профессор каф. АППиЭ.
Проблема
Описание проблемы
Введение.
1.Определение автоматизации в хлебопечении.
2.Основные функции автоматизации.
2.1.Контроль температуры и влажности.
2.2.Автоматическое приготовление теста.
2.3.Формование и выпекание.
2.4.Упаковка и маркировка.
2.5.Контроль качества.
2.6.Управление производством.
3. Пример производственной линии хлебобулочных изделий и ее устройство.
4.Программное обеспечение.
4.1. Системы управления процессами.
4.2. Программы управления качеством.
4.3. Средства документооборота.
5. Причины технических сбоев.
5.1. Недостаточная настройка оборудования.
5.2. Низкая надежность оборудования.
5.3. Недостаточное обслуживание.
6. Предложение по решению.
7. Преимущества использования нейросетей.
7.1. Оптимизация производственных процессов
7.2. Контроль качества
7.3. Прогнозное обслуживание
1. Основные выводы: Подведение итогов по основным выводам.
8. Вызовы и перспективы.
8.1. Интеграция с существующим оборудованием
8.2. Обучение персонала
9. Заключение.
Проблема: риск технических сбоев и простоев при внедрение хлебобулочное производство.
Описание проблемы: при внедрении автоматизации в хлебопечении существует риск технических сбоев и простоев, который может привести к снижению производительности и увеличению затрат.
Введение.
Автоматизация в хлебопечении -- это процесс внедрения современных технологий и оборудования для повышения эффективности, качества и конкурентоспособности продукции. В условиях современного рынка автоматизация становится все более актуальной, поскольку позволяет оптимизировать производственные процессы и улучшить качество выпекаемых изделий.
1.Определение автоматизации в хлебопечении.
Автоматизация в хлебопечении включает в себя использование автоматизированных систем управления технологическими процессами, робототехники и программного обеспечения для оптимизации производства. Это позволяет повысить производительность, снизить затраты и улучшить качество продукции.
2.Основные функции автоматизации.
Автоматизация в хлебопечении решает следующие задачи:
2.1.Контроль температуры и влажности: Автоматическое поддержание оптимальных условий для замешивания теста и выпекания хлеба. Системы контроля температуры и влажности обеспечивают оптимальные условия для брожения и выпекания, что важно для качества хлеба. Эти системы позволяют поддерживать стабильную температуру и влажность в камерах брожения, что способствует правильному развитию дрожжей и формированию структуры хлеба.
2.2.Автоматическое приготовление теста: Системы для точного дозирования ингредиентов и смешивания теста. Автоматизированные агрегаты для темперирования, просеивания муки и смешивания теста обеспечивают однородность и качество теста. Эти системы позволяют точно контролировать состав теста, что важно для производства различных видов хлеба с разными рецептурами.
2.3.Формование и выпекание: Автоматизированные линии для формирования и выпекания хлеба. Используются системы управления конвекционно-ротационными печами, такие как BakeControl, которые обеспечивают полное автоматическое управление процессами выпечки. Эти системы позволяют точно контролировать температуру, время выпекания и другие параметры, что обеспечивает высокое качество выпекаемых изделий.
2.4.Упаковка и маркировка: Автоматизированные системы для упаковки и маркировки готовой продукции. Эти системы позволяют быстро и точно упаковывать хлеб в различные виды упаковки, а также наносить необходимую маркировку и этикетки.
2.5.Контроль качества: Системы контроля качества сырья и готовой продукции. Эти системы позволяют мониторить качество муки, воды и других ингредиентов, а также контролировать качество выпекаемых изделий на всех этапах производства.
2.6.Управление производством: Системы управления производством, которые позволяют планировать и контролировать все этапы производства, от закупки сырья до реализации готовой продукции. Эти системы обеспечивают прозрачность и эффективность управления производством.
3. Пример производственной линии хлебобулочных изделий и ее устройство.
Аппаратурно-технологическая схема производства хлебобулочных изделий в пекарне малой мощности;
1-- компрессор для подачи муки; 2 -- устройство для подъема мешков; 3 -- устройство для приема муки из мешков; 4 -- рукав разгрузочный; 5 -- компрессор для аэрации; 6 -- питатель; 7 -- бункер для муки; 8 -- компрессор для всасывания муки; 9 - просеиватель; 10 -- компресс пневмосистемы управления; 11 -- автомукомер; 12 -- поворотный шнек для подачи муки в дежу; 13 -- дозатор-регулятор температуры воды; 14 -- бойлер; 15 -- тестомесильная машина; 16 -- тестоделитель; 17--тестоокруглитель; 18 -- шкаф предварительной расстойки; 19--формующая машина для батонов; 20 -- контейнер; 21 -- делительно-округлительная машина; 22-- формующая машина для рогаликов; 23 - контейнер для хлеба; 24 -- ротационная электрическая печь; 25 -- камера окончательной расстойки.
Мука из бункера для бестарного хранения подается в дозатор-просеиватель, где взвешивается определенная порция, после чего автоматически отключается подача муки. Отмеренная порция муки проходит через сепаратор-просеиватель, установленный под бункером автомукомера, и с помощью поворотного шнека подается в дежу тестомесильной машины.
Дозатор-регулятор температуры воды по установленным на шкале параметрам подготавливает воду определенной температуры, отмеривает и подает порцию воды в дежу.
После замеса теста дежа поднимается подъемником, и тесто подается на разделку. Обычно приготовление теста ведется безопарным ускоренным способом.
Замешенное тесто попадает в воронку тестоделительной машины и делится на куски необходимой массы, которые по конвейеру поступают в тестоокруглительную машину. Округлённые заготовки конвейером подаются на укладчик, в шкаф предварительной расстойки, в котором поддерживаются определенные параметры (температура и относительная влажность). После этого заготовки ленточным конвейером подаются на тестоформующую машину: при производстве рогаликов -- на машину для производства рогаликов, при выпечке батонов -- на закаточную машину для батонов. Сформованные заготовки для батонов укладываются на хлебопекарные перфорированные листы специальной формы с желобами. Листы подаются специальным щепным конвейером из магазина, установленного в начале формующей машины. Затем листы с заготовками устанавливают в контейнеры, которые направляют в камеру окончательной расстойки. Обычно такая камера размещается рядом с печами.
Для выпечки изделий контейнер с расстоявшимися заготовками выкатывают из расстойной камеры и вводят в печь. Выпекаются изделия при вращении контейнера вокруг своей оси, что позволяет обеспечить равномерную температур, для всей продукции.
Выпеченные изделия перекладывают в контейнер с лотками и направляют в торговый зал магазина для продажи или отправляют на автофургоне в ближайший магазин.
4.Программное обеспечение.
4.1. Системы управления процессами: это программное обеспечение предназначено для управления технологическими процессами на предприятии. Системы управления процессами могут интегрироваться с датчиками температуры, влажности и другими контролирующими устройствами для обеспечения оптимальных условий на каждом этапе производства. Примерами таких систем могут служить программы, которые управляют работой конвекционно-ротационных печей, таких как BakeControl.
4.2. Программы управления качеством: Эти системы контроля качества сырья и готовой продукции обеспечивают мониторинг качества муки, воды и других ингредиентов на всех этапах производства. Программы управления качеством могут быть интегрированы с датчиками и автоматическими системами контроля, что позволяет быстро выявлять отклонения от стандартов и принимать корректирующие меры.
4.3. Средства документооборота: Эти системы контроля качества сырья и готовой продукции обеспечивают мониторинг качества муки, воды и других ингредиентов на всех этапах производства. Программы управления качеством могут быть интегрированы с датчиками и автоматическими системами контроля, что позволяет быстро выявлять отклонения от стандартов и принимать корректирующие меры.
5. Причины технических сбоев.
5.1. Недостаточная настройка оборудования:
• Неправильная конфигурация: Неправильная настройка или
конфигурация автоматизированных систем может привести к сбоям в
работе. Это часто происходит из-за недостаточного понимания
требований производственного процесса или неправильного выбора
параметров.
5.2. Низкая надежность оборудования:
• Устаревшее оборудование: Использование устаревшего или
низкокачественного оборудования увеличивает вероятность
технических сбоев. Старое оборудование может не соответствовать
современным стандартам надежности и производительности.
• Низкая качество компонентов: Использование компонентов низкого
качества может привести к частым поломкам и снижению общей
надежности системы.
5.3. Недостаточное обслуживание:
• Недостаточная профилактика: Недостаточное техническое
обслуживание и профилактика могут привести к неожиданным
простоям. Регулярные проверки и замена изношенных деталей
являются важными для предотвращения сбоев.
5.4. Ошибки обслуживающего персонала:
• Недостаточная квалификация: Недостаточная квалификация или
неправильные действия сотрудников могут вызвать сбои в работе
оборудования. Это может быть связано с отсутствием обучения или
опыта работы с автоматизированными системами.
• Неправильные действия: Неправильные действия персонала, такие как
неверная настройка параметров или неправильное использование
оборудования, могут привести к сбоям и простоям.
6. Предложение по решению.
Нейросети и технологии искусственного интеллекта (ИИ) могут сыграть значительную роль в автоматизации и оптимизации хлебобулочных производств. Они могут быть внедрены на уровне программного обеспечения если сама система производства уже имеет центральный контролер, получая на вход параметры с имеющихся датчиков температуры, влажности и так далее. Или иметь собственную систему датчиков.
7. Преимущества использования нейросетей.
7.1. Оптимизация производственных процессов: нейросети могут анализировать множество факторов, таких как температура, влажность и качество ингредиентов, для оптимизации процесса выпечки. Это приводит к улучшению качества продукции и снижению отходов.
7.2. Контроль качества: Нейросети могут быть использованы для анализа качества сырья и готовой продукции, что помогает поддерживать высокий уровень качества выпускаемой продукции.
7.3. Прогнозное обслуживание: применение ИИ для прогнозирования и предотвращения технических сбоев, что снижает простои и увеличивает эффективность производства.
1. Основные выводы: Подведение итогов по основным выводам.
8. Вызовы и перспективы.
8.1. Интеграция с существующим оборудованием: Необходимость интеграции нейросетей с существующим оборудованием и технологиями для минимизации затрат и максимизации эффективности.
8.2. Обучение персонала: Обеспечение квалификации сотрудников для работы с новыми технологиями и системами на основе ИИ.
9. Заключение.
Автоматизация в хлебопечении является ключевым фактором повышения эффективности и качества продукции. Использование современных технологий и оборудования позволяет оптимизировать производственные процессы, снизить затраты и улучшить качество выпекаемых изделий. В будущем развитие автоматизации будет продолжать играть важную роль в развитии хлебопекарной промышленности.
