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(shi)全球食品制造和加工(gong)行業變得更(geng)加高(gao)效和安全。但是,要想在未來(lai)(lai)提(ti)供(gong)更(geng)高(gao)質量和更(geng)多(duo)數(shu)量的(de)食品,供(gong)應鏈必須(xu)變得比現在更(geng)加智能和更(geng)具(ju)創新性。機器人(ren)技術和AI正在漸(jian)漸(jian)地改變我們的(de)生活。越來(lai)(lai)越多(duo)的(de)人(ren)工(gong)智能技術被用(yong)于日常的(de)工(gong)作和服務中,并被用(yong)于解決一些世界上最大(da)的(de)難題。
具有(you)(you)(you)像(xiang)人類一(yi)樣的(de)(de)(de)思維(wei)能(neng)力的(de)(de)(de)食(shi)品(pin)分(fen)(fen)選(xuan)機(ji)也被應(ying)用到食(shi)品(pin)安全問題的(de)(de)(de)解決方案中。在食(shi)品(pin)行(xing)業(ye),尤(you)其??是食(shi)品(pin)分(fen)(fen)選(xuan)行(xing)業(ye),是技術進(jin)步替代(dai)傳(chuan)統方法(fa)的(de)(de)(de)完(wan)美(mei)例證。當前人工(gong)(gong)(gong)分(fen)(fen)揀(jian)已(yi)被基于傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)(de)(de)機(ji)器(qi)分(fen)(fen)揀(jian)所(suo)取代(dai),但機(ji)器(qi)分(fen)(fen)揀(jian)的(de)(de)(de)效(xiao)果還沒(mei)有(you)(you)(you)達到完(wan)美(mei),而把人工(gong)(gong)(gong)智能(neng)融入(ru)分(fen)(fen)選(xuan)機(ji)器(qi),就可以開發出具有(you)(you)(you)人類智能(neng)的(de)(de)(de)設備,從(cong)而可以滿足更(geng)復雜更(geng)高標準(zhun)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)選(xuan)需求。相對于人工(gong)(gong)(gong)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)選(xuan)能(neng)力,機(ji)器(qi)可以處理更(geng)復雜的(de)(de)(de)信息,然而在分(fen)(fen)選(xuan)過程(cheng)仍是會出現(xian)一(yi)些(xie)機(ji)器(qi)無(wu)法(fa)處理但普通人很(hen)容易(yi)搞定(ding)的(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)作項,像(xiang)一(yi)些(xie)只(zhi)需要特定(ding)常識的(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)作有(you)(you)(you)時(shi)卻很(hen)難自動化(hua)。要想做到更(geng)好的(de)(de)(de)自動化(hua),這需要一(yi)定(ding)程(cheng)度的(de)(de)(de)人工(gong)(gong)(gong)智能(neng)支持(chi)。
現在分(fen)選(xuan)技術已(yi)經可(ke)以很好地區分(fen)好的和壞的農產品。傳感(gan)器技術可(ke)高速處理產品的材料、形(xing)狀、大小、顏色、缺陷和損壞特征等(deng)各種信息。我(wo)們的最終目標是使食品分(fen)選(xuan)機能(neng)夠運(yun)用人類的直覺(jue)判斷產品的缺陷是否(fou)可(ke)以被人們接受。
對(dui)(dui)(dui)于(yu)食(shi)品加工(gong)行業來說(shuo),有很(hen)多不(bu)同種類的加工(gong)工(gong)具可(ke)供生(sheng)產線使(shi)(shi)用,以(yi)便可(ke)以(yi)充分利用農產品。 一個西(xi)(xi)紅(hong)柿,可(ke)能(neng)不(bu)美觀,但(dan)就食(shi)品質量和安(an)全性(xing)而言仍然是不(bu)錯的。它可(ke)能(neng)不(bu)會被切成番茄沙拉,但(dan)對(dui)(dui)(dui)于(yu)做成番茄醬或(huo)(huo)果泥來說(shuo)絕對(dui)(dui)(dui)可(ke)以(yi)接受。在過(guo)去,這樣的西(xi)(xi)紅(hong)柿可(ke)能(neng)會被浪(lang)費掉,但(dan)是由于(yu)技(ji)術創新(xin),現在它可(ke)以(yi)被用于(yu)加工(gong)為番茄醬或(huo)(huo)果泥。消(xiao)費者對(dui)(dui)(dui)新(xin)鮮食(shi)品和加工(gong)食(shi)品的接受度(du)可(ke)反饋到生(sheng)產過(guo)程(cheng)中,以(yi)提高(gao)生(sheng)產效率(lv)、優(you)化(hua)資源的使(shi)(shi)用并減少浪(lang)費。
目前有很多針(zhen)對消費者的(de)(de)(de)研究,以(yi)發現他(ta)們是(shi)如(ru)何判斷產(chan)品(pin)質量的(de)(de)(de)優劣,以(yi)及多差的(de)(de)(de)產(chan)品(pin)消費者是(shi)可以(yi)接受的(de)(de)(de)。事實(shi)上,消費者確實(shi)對新(xin)鮮農產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)質量有一(yi)定的(de)(de)(de)容忍度,我(wo)們可以(yi)基于這些信息找到一(yi)個質量與效益的(de)(de)(de)均衡點(dian),然后(hou)將這些信息重新(xin)映射(she)到分(fen)選機的(de)(de)(de)功能中。
例如,為即食食品生產 IQF 速凍混合蔬菜的機器,由于蔬(shu)(shu)菜在外觀和(he)形狀上的(de)(de)自然(ran)變化,難(nan)以提(ti)供一(yi)致的(de)(de)產品(pin)(pin)。而(er)傳統(tong)的(de)(de)機器(qi)總是(shi)試圖產出同樣的(de)(de)產品(pin)(pin),不管進入加(jia)工線的(de)(de)作物(wu)(wu)的(de)(de)形狀和(he)外觀如何。這(zhe)種統(tong)一(yi)的(de)(de)食(shi)(shi)品(pin)(pin)加(jia)工方(fang)法會產生大(da)量不必要的(de)(de)浪(lang)費(fei),因為這(zhe)會剩下(xia)大(da)量變色、畸形的(de)(de)蔬(shu)(shu)菜,但是(shi)從安全和(he)營養的(de)(de)角度來看(kan),這(zhe)些蔬(shu)(shu)菜仍然(ran)是(shi)可以接受的(de)(de)。然(ran)而(er),如果一(yi)臺機器(qi)能夠識別并分離(li)那(nei)些最適(shi)(shi)合(he)用于制(zhi)作即(ji)食(shi)(shi)食(shi)(shi)品(pin)(pin)的(de)(de)蔬(shu)(shu)菜和(he)那(nei)些更適(shi)(shi)合(he)制(zhi)作湯(tang)、果汁或沙拉混合(he)物(wu)(wu)的(de)(de)蔬(shu)(shu)菜,那(nei)么你就擁有(you)了(le)一(yi)條(tiao)更有(you)效率的(de)(de)生產線,以及(ji)更滿(man)意的(de)(de)消費(fei)者(zhe)。
在(zai)了解了更(geng)多(duo)消費者(zhe)的(de)(de)想法后,我們可(ke)以根據這(zhe)些信(xin)息訓練(lian)和優化機器的(de)(de)功(gong)能(neng)。食(shi)品(pin)(pin)分選和加工的(de)(de)最終目標是(shi):使機器能(neng)用和消費者(zhe)一(yi)樣的(de)(de)方式(shi)查看食(shi)物。控制自然變量并將一(yi)定(ding)程度的(de)(de)智能(neng)應用到食(shi)品(pin)(pin)加工過程的(de)(de)能(neng)力將成為(wei)食(shi)品(pin)(pin)企業發(fa)展的(de)(de)利器。
超越以(yi)往食品加(jia)工中的(de)“好/壞、是(shi)/否”的(de)分選原則(ze),可以(yi)節省和加(jia)工的(de)(而(er)不是(shi)作為浪費而(er)被過(guo)濾掉)食品數(shu)量(liang)是(shi)驚人的(de)。通過(guo)優化食品的(de)使用,我們能節省數(shu)百萬噸的(de)產品,最大程(cheng)度(du)地提高了從農場到餐(can)桌的(de)食品產量(liang)。
自動化(hua)和機器人技術的不斷進(jin)步正在(zai)推動食品(pin)制造和加工各個(ge)方面的發展(zhan)。例(li)如,它會自動地檢查設備的運行(xing)狀況,根據(ju)環境光的變化(hua)調整機器設置等等。
一臺(tai)會思考(kao)的機器(qi)是人工智能(neng)的終極產(chan)物。它(ta)能(neng)夠理解應用場景的信息,并且能(neng)像人類一樣(yang)學習(xi)。實現這一目(mu)標(biao)并非(fei)易(yi)事(shi),但它(ta)將在產(chan)量(liang)、質量(liang)、安全性和(he)生產(chan)率方面徹底改變食(shi)品加工行業。