食品加工车间里有一种岗位,看起来并不复杂,真正做起来却很难长期保持稳定。
输送带不停向前走,原料一批接一批经过,操作人员需要在很短时间内判断颜色、大小、表面损伤、异物和不合格品。刚上班的时候还能保持高度集中,连续几个小时以后,速度、光线和疲劳都会影响判断。
8月16日发布的一篇国际马铃薯产业观察,把这种变化摆到了台面上:劳动力紧张正在推动加工企业增加光学分选、自动化设备和生产数据应用,其中分选已经成为自动化推进比较快的环节之一。
这不是食品行业第一次使用自动分选设备。
真正发生变化的是企业为什么买。
以前采购光学分选机,理由通常很直接——减少几个长期站在输送线旁挑选产品的人。现在不少工厂计算这笔账时,已经开始把稳定产量、减少误剔除、批次质量信息和换班后的一致性一起算进去。
对于连续加工企业来说,这几个因素有时比单纯减少人数更重要。
食品原料并不像机械零件那样整齐。
同一批马铃薯会有大小、颜色和表面状态差异,不同批次之间变化更明显。泥土、石块、破损原料以及其他异物混在其中,后面的削皮、切割、油炸、冷冻或者包装设备都可能受到影响。
前端分选如果不稳定,问题就会一路向后传。
原料剔除过多,直接影响得率;不合格原料放过去,又可能影响后续加工和成品质量。分选速度跟不上,前面的输送线要降速,后面的设备也吃不满。
所以一台分选设备虽然只占生产线的一段,却可能决定整条线能不能按照设计节拍运行。
目前食品光学分选设备使用的检测方式已经比较丰富,相机、激光以及近红外等传感技术,可以根据具体工艺判断颜色、形状、尺寸、表面状态和异物。
这里真正难的并不是把相机装上去,而是长期保持判断稳定。
食品车间里的镜头和光源会受到粉尘、水汽、原料残留以及清洗作业影响。设备刚调试完成时识别效果很好,并不代表运行几个月以后还能保持同样状态。
因此,分选设备进入生产线以后,维护内容也跟着增加。
相机窗口要检查,光源状态要确认,输送带速度要稳定,传感器需要保持清洁。更换原料品种或者供应批次发生明显变化时,原来的分选条件也可能需要重新确认。
这和过去人工挑选最大的区别就在这里。
人工分选依靠人的经验及时调整;自动分选则需要把这些经验尽量变成稳定的设备条件和检测规则。
一旦设置不合理,自动化设备甚至可能非常稳定地“分错”。
例如某类轻微表面痕迹,对鲜销产品可能不能接受,但如果原料下一步需要削皮加工,就未必需要全部剔除。如果设备判断条件设置得过严,好原料也会不断被排出去。
所以食品分选自动化并不是简单的“机器替人”。
现场仍然需要懂产品的人检查剔除结果,判断设备到底分得对不对。操作人员的工作从长时间盯着输送带,逐步变成观察设备状态、抽查结果和处理异常批次。
这对设备制造商也提出了新的要求。
过去分选机是一台相对独立的设备,只要入口进料、出口分成不同通道就可以。现在客户更希望它能够和前后的输送、清洗、加工、包装设备配合。
当前端原料量增加时,后面的分选设备能不能跟上?
分选设备暂时停机以后,上游输送怎么处理?
某一类不合格品突然明显增加时,操作人员能不能马上看到?
这些问题最后都会进入PLC控制、传感器检测、变频调速和生产线联锁。
食品加工自动化因此开始出现一个很实际的变化:原来一台台独立运行的设备,正在被当作整条生产线来看。
输送机的速度、分选机的处理能力、切割设备的进料节拍、包装设备的产能需要尽量匹配。如果前端速度很快,后面总是堵料,单机性能再高也没有意义。
食品储存环节也在发生类似变化。
以马铃薯储存为例,温度、湿度和二氧化碳状态都会影响长期储存条件。现在一些储存设施已经配置温度检测、湿度传感器、变频风机、制冷控制和远程报警。
这部分看起来距离生产线较远,实际上仍然属于工业控制的典型应用。
传感器负责获取环境变化,控制器按照设定条件调整风机和制冷设备,变频器控制风量,需要时再通过远程系统向人员发送异常信息。
原料还没有进入加工线,自动化已经开始工作了。
对于工控产品供应商来说,食品加工自动化继续深入以后,真正增加的并不只是光学分选设备需求。
光电传感器、工业相机、变频器、PLC、远程IO、工业交换机、防水连接器、电源和适合潮湿环境的电气附件,都会跟着加工线升级进入更多食品设备。
食品车间还有一个明显特点:需要频繁清洁。
因此,设备长期是否稳定,往往和防护等级、接线方式以及现场安装细节直接相关。一只普通传感器在干燥机械车间能够稳定使用多年,放在反复冲洗的食品生产线上,使用条件完全不同。
这也是采购食品加工自动化设备时容易被低估的成本。
采购价格只是开始。
后面的镜头清洁、传感器更换、输送带调整、程序备份、变频器参数以及电气备件是否容易找到,最终都会影响一条生产线一年真正能够运行多少时间。
8月16日这份行业观察释放出的变化其实很具体。
食品加工企业不是突然要把工厂全部做成无人化,而是在那些人工最累、判断最重复、最容易影响连续生产的位置,一段一段增加自动化。
分选正好符合这些条件。
当光学检测真正接进生产线以后,它也不再只是一台“替人挑产品”的机器,而开始直接参与产量、质量和原料利用率管理。
对食品机械和工控行业来说,这可能比单纯增加一台设备更重要。
因为分选自动化继续向前走,带动的将是一整套检测、控制、输送、通信和维护体系。












