Применение интеллектуальных алгоритмов управления для повышения качества и энергоэффективности хлебопекарного производства
Ключевые слова:
хлебопекарное производство, интеллектуальные алгоритмы управления, оптимизация, энергоэффективность, качество продукции, нечеткая логика, нейронные сети, генетические алгоритмыАннотация
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.
Библиографические ссылки
Ауэрман Л.Я. Технология хлебопекарного производства: уч. 9-е изд., перераб. и доп. Под общ. ред. Л.И. Пучковой. СПб.: Профессия, 2005. 415 с.
Березина Н.А., Корячкина С.Я. Проектирование предприятий отраслей. Сб. задач по технологии производства хлебобулочных изделий: уч. пос. для высш. проф. обр. Орел: Изд-во ФГБОУ ВПО «Госуниверситет – УНПК», 2012. 178 с.
Веселов Г.Е., Лысь Н.А., Лысь А.Е. Опыт поэтапного совершествование инженерного образования // Высшее образование в России. 2017. № 5. С. 15-22.
Дряхлов Е. Экологические аспекты устойчивого подхода // ПродИндустрия. 2021. № 4. С. 15-21.
Ельцов В.В. Условия формирования профессиональных инженеров в Российской Федерации // Инженерное образование. 2020. Вып. 28. С. 31-41.
Ким И.Н., Комин А.Э. Инженерные компетенции для сельского хозяйства 4.0 // Экономика сельского хозяйства. 2022. № 6. С. 43-54
Комин А.Э., Ким И.Н., Бородин И.И. Проблемы подготовки инженерных кадров в аграрном вузе (на примере ФГБОУ ВО «Приморская государственная сельскохозяйственная академия // Аграрный вестник Верхневолья. 2021. № 2. С. 90-94.
Комоликов А.С., Ахмедова Д.К. Влияние ультразвука на процесс замеса и расстойки теста // Явление переноса в процессах и аппаратах химических и пищевых производств: мат. Междунар. науч.-практ. конф. посв. 100-летию со дня рождения М.Х. Кишиневского. Воронеж, 2016. С. 79-84.
Остриков А.Н., Шевцов А.А., Тертычная Т.Н., Сердюкова Н.А. Технология получения гранул из шрота семян рапса с использованием двухступенчатого каскадного парокомпрессионного теплового насоса // Хранение и переработка сельхозсырья. 2021. № 3. С. 22-30.
Поваляев А.Н. Импортозамещение искусственного интеллекта // Мясные технологии, 2022. № 9. С. 30-31.
Тихомирова, В.А. Продовольственная безопасность: сущность понятия // Вестник РЭУ им. Г.В. Плеханова. 2015. № 6(84). С. 123-129.
Шевцов А.А., Бунин Е.С., Ткач В.В., Сердюкова Н.А. Эффективное внедрение парокомпрессионного теплового насоса в линию комплексной переработки семян масличных культур // Хранение и переработка сельхозсырья. 2018. № 1. С. 60-64.
Shevtsov A.A., Tertychnaya T.N., Serdyukova N.A., Tkach V.V. Energy-efficient and environmentally friendly technology for producing fatty acid esters // IOP conference series: earth and environmental science. IOP Publishing, 2021. V. 640. № 4. рр. 8-42.
