Статьи

Хлебопекарная промышленность является одной из ключевых отраслей пищевой промышленности, играющей важную роль в обеспечении населения качественными хлебобулочными изделиями. Однако, несмотря на многовековую историю развития, данная отрасль сталкивается с рядом проблем, связанных с повышением качества продукции, снижением энергозатрат и оптимизацией производственных процессов. В настоящее время перспективным направлением решения данных проблем является применение интеллектуальных алгоритмов управления, основанных на методах искусственного интеллекта и машинного обучения. В данной статье рассматриваются возможности применения интеллектуальных алгоритмов управления для повышения качества и энергоэффективности хлебопекарного производства. Проведен анализ существующих подходов к управлению технологическими процессами хлебопечения, выявлены их недостатки и ограничения. Предложена концепция интеллектуальной системы управления хлебопекарным производством, основанная на применении методов нечеткой логики, нейронных сетей и генетических алгоритмов. Разработана математическая модель процесса выпечки хлеба, учитывающая влияние ключевых факторов, таких как температура, влажность, время выпечки и т.д. На основе данной модели создан программный комплекс, реализующий алгоритмы оптимизации режимов выпечки с целью достижения требуемых показателей качества готовой продукции при минимизации энергозатрат. Проведены экспериментальные исследования на базе действующего хлебозавода, подтвердившие эффективность предложенного подхода. Применение разработанной системы управления позволило повысить качество выпускаемой продукции на 15%, снизить расход энергоресурсов на 12% и увеличить производительность на 10%. Полученные результаты имеют важное значение для развития хлебопекарной отрасли и могут быть использованы при модернизации действующих и проектировании новых хлебозаводов. Дальнейшие исследования будут направлены на расширение функциональных возможностей разработанной системы, в частности, на реализацию адаптивных алгоритмов управления, учитывающих изменение характеристик сырья и условий внешней среды в реальном времени.

Ферментация хлебного теста является ключевым этапом в процессе производства хлебобулочных изделий, оказывающим существенное влияние на качество готового продукта. Оптимизация данного процесса с помощью автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) позволяет повысить эффективность производства и обеспечить стабильность характеристик изделий. В данной статье рассматриваются вопросы применения АСУ ТП для контроля ключевых параметров ферментации – температуры, влажности и времени. Материалы и методы исследования включают анализ существующих подходов к автоматизации процесса ферментации, а также разработку и тестирование экспериментальной установки на базе промышленного контроллера Siemens SIMATIC S7-1500 с использованием датчиков температуры PT100 и емкостных датчиков влажности. Для управления процессом применялся ПИД-регулятор с автоматической настройкой коэффициентов. Результаты экспериментов демонстрируют, что внедрение АСУ ТП позволяет сократить время ферментации на 12-18% при одновременном повышении удельного объема готовых изделий на 8-12%. Оптимальные параметры процесса составляют: температура 28-32°C, относительная влажность 75-80%, время ферментации 180-240 минут в зависимости от рецептуры теста. Использование АСУ ТП обеспечивает точность поддержания заданных параметров в пределах ±0,5°C для температуры и ±2% для влажности. Таким образом, применение АСУ ТП для оптимизации процесса ферментации хлебного теста является перспективным направлением повышения эффективности хлебопекарного производства. Дальнейшие исследования целесообразно направить на разработку адаптивных алгоритмов управления, учитывающих вариативность свойств сырья и особенности конкретного технологического оборудования.