面對席卷全球的糧食危機和經濟危機,我們是否有足夠的食物來養活數量龐大且還在持續增長的人口?這是一個艱巨的挑戰。據聯合國糧農組織預計,到2050年,全球90億人口的糧食需求將增加70%。從食品供應商的視角出發,他們可以采用哪些技術來達成這個挑戰呢?
不斷進步的自動化和機器人技術已經使全球食品(pin)制造(zao)和(he)(he)加(jia)工行業變得(de)更(geng)加(jia)高(gao)效(xiao)和(he)(he)安全。但是(shi),要(yao)想(xiang)在(zai)未來提(ti)供(gong)更(geng)高(gao)質量(liang)和(he)(he)更(geng)多(duo)數量(liang)的食品(pin),供(gong)應(ying)鏈必須(xu)變得(de)比現在(zai)更(geng)加(jia)智(zhi)(zhi)能和(he)(he)更(geng)具創新性。機器人技術(shu)和(he)(he)AI正在(zai)漸漸地(di)改變我們的生活(huo)。越(yue)來越(yue)多(duo)的人工智(zhi)(zhi)能技術(shu)被(bei)用于日常的工作和(he)(he)服務(wu)中,并被(bei)用于解決一些世界(jie)上最大的難題。

具有像(xiang)人(ren)類一樣(yang)的思維能(neng)(neng)(neng)力的食(shi)品分(fen)選機也被應(ying)用到(dao)食(shi)品安全(quan)問(wen)題的解決方案中。在食(shi)品行業,尤(you)其??是(shi)食(shi)品分(fen)選行業,是(shi)技術進步替代傳統(tong)方法(fa)的完美例(li)證。當前人(ren)工分(fen)揀已被基于傳感器(qi)(qi)的機器(qi)(qi)分(fen)揀所取代,但機器(qi)(qi)分(fen)揀的效(xiao)果還沒(mei)有達到(dao)完美,而(er)把人(ren)工智(zhi)能(neng)(neng)(neng)融入分(fen)選機器(qi)(qi),就可以開發出(chu)(chu)具有人(ren)類智(zhi)能(neng)(neng)(neng)的設(she)備,從而(er)可以滿足更復雜更高標準的分(fen)選需(xu)求。相對于人(ren)工的分(fen)選能(neng)(neng)(neng)力,機器(qi)(qi)可以處(chu)(chu)理更復雜的信(xin)息,然(ran)而(er)在分(fen)選過程仍是(shi)會出(chu)(chu)現一些(xie)機器(qi)(qi)無法(fa)處(chu)(chu)理但普(pu)通人(ren)很容易搞(gao)定的工作項,像(xiang)一些(xie)只需(xu)要特(te)定常識的工作有時卻很難自動化(hua)。要想(xiang)做(zuo)到(dao)更好的自動化(hua),這需(xu)要一定程度(du)的人(ren)工智(zhi)能(neng)(neng)(neng)支持。
現在分選(xuan)技術(shu)已經可(ke)以(yi)(yi)很好(hao)地區分好(hao)的(de)(de)和壞的(de)(de)農產(chan)品(pin)。傳感(gan)器技術(shu)可(ke)高速(su)處理產(chan)品(pin)的(de)(de)材(cai)料、形狀、大小(xiao)、顏色、缺陷和損壞特征等各種信息。我(wo)們的(de)(de)最終目標是(shi)使(shi)食(shi)品(pin)分選(xuan)機能夠運用人類的(de)(de)直覺判斷產(chan)品(pin)的(de)(de)缺陷是(shi)否可(ke)以(yi)(yi)被人們接受。
對(dui)(dui)(dui)于食品加(jia)工行(xing)業來說,有很多不同(tong)種(zhong)類的(de)(de)(de)加(jia)工工具(ju)可(ke)(ke)供生產(chan)線使(shi)用(yong),以(yi)便可(ke)(ke)以(yi)充分利用(yong)農產(chan)品。 一個西(xi)紅柿,可(ke)(ke)能(neng)不美觀,但(dan)(dan)就食品質量和安(an)全性而(er)言仍然是不錯的(de)(de)(de)。它可(ke)(ke)能(neng)不會(hui)被(bei)切(qie)成番(fan)茄(qie)沙拉,但(dan)(dan)對(dui)(dui)(dui)于做(zuo)成番(fan)茄(qie)醬或果泥來說絕對(dui)(dui)(dui)可(ke)(ke)以(yi)接(jie)受。在(zai)過去,這樣的(de)(de)(de)西(xi)紅柿可(ke)(ke)能(neng)會(hui)被(bei)浪費(fei)掉,但(dan)(dan)是由于技術創新,現在(zai)它可(ke)(ke)以(yi)被(bei)用(yong)于加(jia)工為番(fan)茄(qie)醬或果泥。消費(fei)者對(dui)(dui)(dui)新鮮食品和加(jia)工食品的(de)(de)(de)接(jie)受度可(ke)(ke)反饋到生產(chan)過程(cheng)中(zhong),以(yi)提(ti)高生產(chan)效率、優(you)化資源(yuan)的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)并減少浪費(fei)。
目前有(you)很多針對消費者的(de)(de)(de)(de)研究,以(yi)發現他們(men)是如何(he)判斷產品質量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)優劣,以(yi)及多差的(de)(de)(de)(de)產品消費者是可(ke)以(yi)接(jie)受的(de)(de)(de)(de)。事實上,消費者確實對新鮮農產品的(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)有(you)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)容忍度,我們(men)可(ke)以(yi)基(ji)于(yu)這些(xie)(xie)信息(xi)找到一個質量(liang)(liang)與效益的(de)(de)(de)(de)均(jun)衡(heng)點,然后(hou)將這些(xie)(xie)信息(xi)重新映射(she)到分選機的(de)(de)(de)(de)功能中(zhong)。
例如,為即食食品生產 IQF 速凍混合蔬菜的機器,由(you)于蔬(shu)菜在(zai)外(wai)觀(guan)(guan)和形狀上的(de)(de)(de)自然(ran)變化,難以提(ti)供一(yi)致的(de)(de)(de)產(chan)(chan)(chan)品。而傳(chuan)統的(de)(de)(de)機器(qi)(qi)總是試(shi)圖產(chan)(chan)(chan)出同(tong)樣的(de)(de)(de)產(chan)(chan)(chan)品,不管(guan)進入加工線(xian)的(de)(de)(de)作物(wu)的(de)(de)(de)形狀和外(wai)觀(guan)(guan)如(ru)何。這(zhe)種統一(yi)的(de)(de)(de)食品加工方法會(hui)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)大(da)量(liang)不必要(yao)的(de)(de)(de)浪費,因為這(zhe)會(hui)剩(sheng)下大(da)量(liang)變色、畸形的(de)(de)(de)蔬(shu)菜,但(dan)是從安全和營(ying)養的(de)(de)(de)角度來看(kan),這(zhe)些蔬(shu)菜仍然(ran)是可以接(jie)受的(de)(de)(de)。然(ran)而,如(ru)果一(yi)臺機器(qi)(qi)能夠(gou)識別(bie)并分離那些最(zui)適合(he)用于制作即食食品的(de)(de)(de)蔬(shu)菜和那些更(geng)適合(he)制作湯、果汁(zhi)或沙拉混合(he)物(wu)的(de)(de)(de)蔬(shu)菜,那么你就擁有(you)了一(yi)條更(geng)有(you)效率的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)線(xian),以及更(geng)滿(man)意的(de)(de)(de)消費者。
在(zai)了解了更多消(xiao)費(fei)者的(de)(de)想法后,我們(men)可以(yi)根據這些信息訓練和優化機器的(de)(de)功能(neng)(neng)。食(shi)品(pin)分選(xuan)和加工(gong)的(de)(de)最終(zhong)目標是:使機器能(neng)(neng)用和消(xiao)費(fei)者一樣的(de)(de)方式(shi)查看食(shi)物。控制(zhi)自然變量并將(jiang)(jiang)一定程度(du)的(de)(de)智(zhi)能(neng)(neng)應用到食(shi)品(pin)加工(gong)過程的(de)(de)能(neng)(neng)力(li)將(jiang)(jiang)成為食(shi)品(pin)企(qi)業發展的(de)(de)利(li)器。
超(chao)越以往食品(pin)(pin)加工中(zhong)的(de)(de)“好/壞、是(shi)/否”的(de)(de)分選原則,可以節省和加工的(de)(de)(而不是(shi)作(zuo)為浪費而被過(guo)濾(lv)掉)食品(pin)(pin)數量是(shi)驚人的(de)(de)。通過(guo)優化食品(pin)(pin)的(de)(de)使(shi)用,我們能節省數百(bai)萬噸的(de)(de)產品(pin)(pin),最大程度地(di)提(ti)高了從農場到餐桌的(de)(de)食品(pin)(pin)產量。
自動(dong)化(hua)和機器人技術(shu)的(de)不斷(duan)進步正在推動(dong)食(shi)品(pin)制造(zao)和加工各個方面的(de)發展。例(li)如(ru),它(ta)會自動(dong)地檢查設備的(de)運行狀況(kuang),根據環境光的(de)變化(hua)調整機器設置等(deng)(deng)等(deng)(deng)。
一臺會(hui)思考的機器是人(ren)工(gong)智能(neng)的終極產(chan)物。它能(neng)夠理解應用場景的信息,并(bing)且(qie)能(neng)像人(ren)類一樣學習。實現這(zhe)一目(mu)標(biao)并(bing)非易事(shi),但它將在產(chan)量(liang)、質量(liang)、安全(quan)性(xing)和生產(chan)率方面徹(che)底改變食品加工(gong)行業。