人工智能（AI）正在改變各個(gè)行業(yè)，食品加工行業(yè)也不例外。在原材料轉(zhuǎn)化為可食用的成品或半成品食品和調(diào)料的過程中，人工智能憑借其能夠快速準(zhǔn)確地分析大量數(shù)據(jù)的能力，正在顛覆設(shè)備維護(hù)、質(zhì)量控制、生產(chǎn)排期和資源分配等各個(gè)環(huán)節(jié)。這一技術(shù)進(jìn)步不僅提高了效率，也有助于行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。下面我們將深入探討人工智能如何重塑食品加工的未來。

食品生產(chǎn)廠使用高質(zhì)量設(shè)備，優(yōu)化實(shí)用性、降低耗能、提高生產(chǎn)效率是保持行業(yè)競爭力的關(guān)鍵。

現(xiàn)有數(shù)字化解決方案包括預(yù)測性質(zhì)量分析預(yù)測性維護(hù)，已應(yīng)用于檢測糾偏，降低消費(fèi)者收到不合格產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)。

其中有效的方法是利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）設(shè)備及其數(shù)字孿生——對實(shí)體物件、系統(tǒng)或過程進(jìn)行數(shù)字化呈現(xiàn)。結(jié)合人工智能，此類解決方案具有顯著優(yōu)勢。

人工智能也可用于優(yōu)化生產(chǎn)排期、預(yù)測需求變化、簡化資源分配。同時(shí)，自動(dòng)化減少人工，加快生產(chǎn)周期，并最大限度降低錯(cuò)誤發(fā)生的可能性。企業(yè)可以提高運(yùn)營效率，降低成本，減少生產(chǎn)中的浪費(fèi)。

例如，泰森食品（Tyson Foods）于2020年2月宣布計(jì)劃引入計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，以跟蹤雞肉在工廠流水線的加工情況。這是泰森公司加大自動(dòng)化和人工智能投資的策略之一，旨在降低成本和減少浪費(fèi)。

泰森公司與亞馬遜的云服務(wù)部門AWS合作，結(jié)合了攝像頭、機(jī)器學(xué)習(xí)算法和邊緣計(jì)算技術(shù)（數(shù)據(jù)在不發(fā)送到數(shù)據(jù)中心的情況下進(jìn)行幾乎實(shí)時(shí)的處理和分析），每周記錄的包裝雞肉多達(dá)數(shù)十萬磅。該系統(tǒng)使用計(jì)算機(jī)視覺識(shí)別產(chǎn)品類型（如雞腿）、庫存單位（SKU）、批次號，并使用自動(dòng)稱重機(jī)記錄單批次雞肉的重量。

人工智能在自動(dòng)化質(zhì)量控制流程中發(fā)揮關(guān)鍵作用，確保產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。機(jī)器學(xué)習(xí)算法可以分析不同來源的數(shù)據(jù)，包括視覺檢查、感官評估和實(shí)驗(yàn)室測試，識(shí)別規(guī)律并檢測與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的偏差。通過實(shí)時(shí)監(jiān)控和即時(shí)糾偏，降低消費(fèi)者收到不合格產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)。

例如，百事（PepsiCo）公司在菲多利（Frito-Lay）工廠的一個(gè)項(xiàng)目中，利用激光照射薯片并根據(jù)薯片發(fā)出的聲音來判斷其口感。相關(guān)算法已經(jīng)成功研發(fā)，用以菲多利薯片加工系統(tǒng)的質(zhì)檢自動(dòng)化。此外，百事還開發(fā)了一種機(jī)器學(xué)習(xí)模型，與視覺系統(tǒng)配套使用能夠預(yù)測放置在傳送帶上的土豆重量?；谝曈X的稱重系統(tǒng)為公司節(jié)省了大量成本，省去了原本每條生產(chǎn)線30萬美元（僅在美國就有35條生產(chǎn)線）的稱重元件。

這個(gè)基于視覺的稱重系統(tǒng)僅需一個(gè)攝像頭及一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)模型，在不創(chuàng)造額外費(fèi)用的情況下收集數(shù)據(jù)點(diǎn)。正在開發(fā)的最后一個(gè)項(xiàng)目是測算土豆去皮后的“去皮百分比”。了解該數(shù)據(jù)可以幫助菲多利團(tuán)隊(duì)優(yōu)化馬鈴薯去皮系統(tǒng)。待“去皮百分比”系統(tǒng)在美國全面應(yīng)用后，預(yù)計(jì)每年至少可以為百事公司節(jié)省一百萬美元。

人工智能系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)可以分析整條供應(yīng)鏈的數(shù)據(jù)，識(shí)別效率低下和產(chǎn)生浪費(fèi)的環(huán)節(jié)。例如，人工智能算法可以優(yōu)化庫存管理，減少食物浪費(fèi)，最大限度地減少生產(chǎn)過剩對環(huán)境的影響?；谌斯ぶ悄艿挠?jì)算機(jī)視覺和模式識(shí)別技術(shù)，結(jié)合使用傳感器的參數(shù)測量，還可以識(shí)別差異，在不浪費(fèi)整批產(chǎn)品的情況下去除污染物，同時(shí)還能根據(jù)工藝要求不斷調(diào)整水資源和能源的使用量。

達(dá)能（Danone）根據(jù)其數(shù)字制造加速（DMA）計(jì)劃，在波蘭奧波萊（Opole）建立了一家工廠。目標(biāo)是在新數(shù)字技術(shù)擴(kuò)展到全球其他制造基地之前進(jìn)行落地測試。這些測試技術(shù)包括在工廠的滾筒干燥機(jī)中使用人工智能，該干燥機(jī)用于谷物類嬰兒斷奶食品的原料生產(chǎn)。借助機(jī)器學(xué)習(xí)，設(shè)備可以根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)優(yōu)化設(shè)置，提高工藝穩(wěn)定性，減少浪費(fèi)，降低能耗達(dá)40%。截至目前，該計(jì)劃已為達(dá)能旗下39家工廠引入了20多種數(shù)字解決方案。在奧波萊工廠，達(dá)能的制造成本降低了19%（2019-2021），效率提高了12%。此外，溫室氣體排放量減少了50%，能源消耗減少了23%。

人工智能正在深刻改變食品加工行業(yè)的設(shè)備維護(hù)、質(zhì)量控制、生產(chǎn)排期和資源分配。利用好相關(guān)技術(shù)，企業(yè)可以提升效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，優(yōu)化資源利用率，并為可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。人工智能的技術(shù)進(jìn)步將擴(kuò)大在食品加工行業(yè)中的應(yīng)用，為行業(yè)帶來更高效、更加可持續(xù)的未來。