视觉技术支持实时烤箱反馈

如今，面包店正在采用技术来实现流程自动化，并帮助他们准确地进行大批量生产。尽管全行业都在推动创新、自动化和数据丰富的生产应用，但大多数面包店仍然采用人工检查来确定产品是否达到视觉预期。

30多年前，在面包店中，人工检查更为合理，与当今的高吞吐量操作相比，生产的产品要小。当时，获得烘焙质量保证专家的机会也有所不同。即便如此，仅依靠人工检查仍会给面包店带来一些挑战，尤其是在生产过程控制方面。

烤箱控制需要快速决策

在大多数批量生产的面包店中，产品是分段或通道进入烤箱的。烤箱内和这些通道上方有独立的加热元件，由生产操作员控制，他们监督产品在整个输送带宽度上是否均匀烘烤。

许多面包店采取反动的方法来控制烤箱的性能。不幸的是，当加工车间的检查员注意到产品在冷却阶段结束时烘烤得太暗或太亮时，对这些产品进行任何工艺调整都为时已晚。

与所有机械一样，随着时间的推移，工业烤箱可能会超出规格。操作环境——包括温度、湿度甚至工厂内的振动——也影响烘焙过程和烤箱性能。完全依靠现场的生产操作员或产品检查员做出必要的瞬间决策，以确保在员工之间管理高质量的产品，即使在同一班次内也是如此。

自动视觉检测技术改善过程控制

在早期，在线视觉检测技术，例如 Q-Bake 视觉检测系统 — 用于在包装前测量最终产品，帮助应用客观数据来加强面包店的质量保证计划。

但是，近年来，烘焙公司开始考虑通过不同的方式视觉检测技术来帮助关闭质量控制循环。尽管最终产品视觉检测可以准确评估生产过程结果，但他们无法确定 为什么 他们得到了结果。

这种信息的缺乏导致了一种新的视觉检测技术的发展，名为 视觉过程控制 系统 (VPC)。

图 1：视觉过程控制 (VPC) 技术（由此图中的 “过程控制” 表示）是一种新兴的检查方法，可帮助面包店在烘焙前后监控其生产过程的运行状况。

VPC 系统通常安装在关键生产过程阶段，例如烤箱之前和之后。与过程机械相关的数据可视化和实时反馈可以自动采取行动，使过程性能保持在目标水平。使用多个 VPC 系统可以实时监控不同的生产阶段，并在必要时做出反应，修复导致成品不合规的问题。该解决方案对于开发 “智能制造线” 至关重要，在该生产线上，面包师和操作员可以做出数据驱动的生产决策，并通过最终产品分析来验证他们的选择。

关闭烤箱性能控制循环

假设面团成型和打样过程保持视觉标准（也可以通过 VPC 系统进行管理），在烤箱出口处添加另一个视觉检查点可以监控每种产品的烘烤颜色。

如果系统检测到烘烤颜色随时间推移而发生变化（通常是通过最终产品外壳的颜色），它可以提醒生产操作员特定车道或车道集合是否需要调整或维修。此外，由于检测方法可以实时分析产品，因此操作员可以查看数据的时间表，以确定是否需要一项协议来调整流程以定期检查烤箱性能。

还可以在烤箱控制软件中集成实时烤箱反馈模块，该模块使用测得的烘烤颜色自动调整烤箱设置，如图 2 所示。

借助视觉过程控制，可减少废物堆积，从而节省成本

运营六条生产线的饼干生产商有手动检查协议，要求工作人员每冷却15-20分钟后取出样品饼干。不幸的是，该工厂的废物百分比很高（约有25％的拒收货物是由于错误的工厂法规造成的）。该值中约有三分之一（9.1％）显然是由于烘烤温度不准确造成的。该值计算得出，六个月内浪费的产品约为40,600千克。

视觉检测集成后： 通过实时、100% 地监控出炉的产品，该公司的生产团队可以更快地做出反应，并在一天中发生变化时调整烤箱温度。

随着时间的推移，该面包店减少了8.7％的废料（其余的0.4％的废料发生在系统集成过程中），总共节省了38,800千克的材料。根据这些数字，饼干的平均成本为1.22美元，这些节省意味着在六个月内节省了近47万美元（38,300 x 1.22美元 = 47,336美元）— 每年可节省94.6万美元。这些节省仅用于减少产品浪费；能够根据数据对烤箱温度做出决策也有助于公司节省能源成本。