圖/工研院
文/工研院
全球首創的「複雜流體製程監測系統」,結合機器視覺與大數據分析,建立一套判斷標準,減少偽晶產生,可作為未來自動控制的依據。當AI人工智慧的科技,碰上食品加工業的味精,將會迸出什麼樣的火花?工研院與產業合作,將AI人工智慧導入味精結晶製程,可穩定品質與產出。
自古以來,從糧食作料的種植、生產,到後續的加工製造,不只得靠合適的天候環境,還需人力、物力資源的投入,近年來少子化加上產業結構變遷,食品加工業也在逐步轉型,有經驗的老師傅逐漸退出職場,技藝傳承變得困難,而極端氣候的影響,更影響食源,乃至食品的產出。
流體監測 智慧製造
有鑑於此,工研院開發「複雜流體製程監測系統」,期望藉由大數據分析、自動化檢測系統以及光照等技術,協助食品加工製造業在傳承經驗時能增進效率,同時克服環境限制,讓食品加工也能加入智慧製造的行列。
鹽、糖、味精等調味料,是提升菜餚檔次的關鍵角色,傳統味精製程中,將甘蔗、玉米等食材,從發酵、脫色、過濾到結晶,萃取出谷氨酸鈉(MSG,又稱麩胺酸鈉),每一個步驟都須靠專業經驗,特別是結晶的過程,要透過肉眼觀察,及時調整溫溼度等參數,才不會產生「偽晶」不良品,必須重做。
「偽晶」其實就是細粉狀的味精,成分與良品沒有不同,但因品管所需,必須回溶再讓它結晶,相當耗費能源,過去有老師傅可以透過觀察,判斷如何調整結晶槽裡的溫度、濃度與壓力環境以減少偽晶,但有經驗的老師傅愈來愈難找,只好透過科技來找解方。
工研院開發出全球首創的「複雜流體製程監測系統」,在結晶槽架設光學檢測機構,將測得影像轉化為數值,再與老師傅反覆討論,找出數值與槽內環境的關聯,「例如在超過特定濃度下,開始產生偽晶,經過調整至特定環境參數組合後,偽晶就會減少」這種結合機器視覺與大數據分析,建立了一套判斷標準,作為未來自動控制的依據。
感測影響 智慧判讀
有別於傳統自動光學檢測技術,只能針對簡單固定目標形狀等簡單幾何特徵進行辨識判斷,工研院這套系統具備的智慧型檢測技術,可以設計多重的影像感測器,攫取目標系統中多重特徵,提供可靠智慧判讀;可耐高鹽、高溫的製造嚴苛環境;客製化的監測軟體,可長時間監測讀取訊號;加上專為流體等複雜影像設計的人工智慧演算法,已成功完成廠商量產味精反應槽的線上監測系統驗證。未來還將導入人工智慧數位專家製程控制系統,協助廠商達到全廠自動化生產的目標,達到品質一致性、國際化認證的產業升級目標,讓科技成為產業創新的解方,更帶動台灣更多產業智慧轉型,激發出更多創新應用商機。