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在食品飲料行業(yè)中，包裝檢測是一個不可或缺的環(huán)節(jié)。當(dāng)前，食品安全檢測面臨更加全面以及更加快速的需求，研華科技攜手山東明佳科技有限公司打造的視覺檢測系統(tǒng)以智能化兼顧精準與效率，引領(lǐng)了當(dāng)前包裝檢測領(lǐng)域的發(fā)展方向。

明佳科技始創(chuàng)于2009年7月，是中國最早將尖端的機器視覺技術(shù)和各類檢測技術(shù)應(yīng)用于啤酒、飲料和食品行業(yè)的公司，自2009年第一臺設(shè)備在可口可樂公司成功驗收至今，已有近千臺套各類在線檢測設(shè)備應(yīng)用于可口可樂、百威英博、達能、雀巢、統(tǒng)一、青島啤酒、華潤雪花等國內(nèi)外知名企業(yè)。公司成立之初，就與清華大學(xué)共建“在線檢測博士后流動站”成立視覺研發(fā)中心，專門為食品企業(yè)提升質(zhì)量，加強食品安全提供前沿的技術(shù)開發(fā)和尖端的技術(shù)應(yīng)用。

伴隨著食品安全快速檢測需求的迅猛增長，中國食品包裝檢測設(shè)備行業(yè)正在面臨嚴峻挑戰(zhàn)：生產(chǎn)線速度越來越快，客戶對于檢測多樣性和準確度的要求一再提高，而市場上的檢測設(shè)備水準卻參差不齊，檢測能力、范圍有限，精準度、穩(wěn)定性差距較大；國外高端設(shè)備在采購維護成本高昂的同時，往往與國內(nèi)生產(chǎn)線具體需求的適配性偏低，性價比不足。

以上種種，正是明佳科技在多年發(fā)展中看到的市場機遇。作為酒、飲料、乳品等行業(yè)的專業(yè)包裝檢測設(shè)備制造商，從2007年開始，山東明佳從事啤酒包裝線的在線無損檢測，十年來，親歷和見證了檢測設(shè)備市場需求的不斷變化。

高速度、高精度智能檢測成為行業(yè)主流

我國目前有數(shù)萬條飲料食品生產(chǎn)線，大多仍采用人工管控的模式，即工人利用經(jīng)驗來辨別產(chǎn)品缺陷并對生產(chǎn)線進行監(jiān)管與統(tǒng)計，這種方式存在速度慢、精度低、穩(wěn)定性差、安全等級低、工資成本和管理成本高等問題。

隨著食品飲料行業(yè)的高速發(fā)展，集約型、高精度、高速度的智能檢測系統(tǒng)正日益成為食品飲料行業(yè)的主流。

以啤酒行業(yè)為例，這種趨勢更為明顯。啤酒生產(chǎn)企業(yè)為了獲得更好的品質(zhì)與效率，不斷投入使用高速生產(chǎn)線，生產(chǎn)能力從10,000~20,000容器/小時迅速猛增到最高可達120,000容器/小時。并且，企業(yè)對灌裝生產(chǎn)線各個環(huán)節(jié)配套高速檢測設(shè)備的需求越來越迫切。此外，政府和消費者對于食品飲料質(zhì)量問題愈發(fā)重視，促使生產(chǎn)商嚴格把控品質(zhì)，檢測更加全面、精準。

需求的轉(zhuǎn)變落實到細節(jié)處，催生了檢測內(nèi)容和檢測速度的系列變化。據(jù)山東明佳科技張淳副總經(jīng)理介紹，在檢測內(nèi)容上，例如針對噴碼質(zhì)量檢測，客戶以前大都關(guān)注漏噴和噴印不全等現(xiàn)象，近兩年發(fā)展為要求不能存在噴印模糊、變形、位置偏移、點陣點數(shù)缺少、字符錯誤等各種問題。再比如套標、貼標質(zhì)量檢測，客戶從關(guān)注標簽位置偏高偏低、接頭標等缺陷，變?yōu)椴荒艽嬖跉馀荨Ⅰ薨櫋⑵贫础㈠e標、標簽印刷質(zhì)量不良等問題，甚至對于標簽和容器間、多個標簽間的相對位置也有很高的要求。另一方面，啤酒、飲料產(chǎn)品的更迭頻率在視覺檢測系統(tǒng)的開發(fā)、應(yīng)用中，研華的工控機和觸摸屏為檢測系非常快，為了更加吸引消費者，瓶子形狀和外標簽等產(chǎn)品外包裝的更新速度也非常快，同一款產(chǎn)品的外包裝可能根據(jù)季度和人群需求不斷調(diào)整，一年更換多次包裝是常態(tài)，這就要求對應(yīng)的檢測設(shè)備也需要具備足夠的兼容性來應(yīng)對產(chǎn)品包裝的變化。

客戶需求的日益復(fù)雜和細節(jié)關(guān)注，對檢測設(shè)備提出了高難度的挑戰(zhàn)，這要求檢測設(shè)備的運行速度不斷提高，同時需要具有優(yōu)異的適應(yīng)性和穩(wěn)定性，能根據(jù)生產(chǎn)需求方便、快速地調(diào)整，并且檢測設(shè)備的功能和精度也要不斷提升，對不同生產(chǎn)情況始終保持高水準的產(chǎn)品質(zhì)量控制，確保低故障率且易維護。

設(shè)備定制化升級 滿足客戶不同需求

挑戰(zhàn)帶來進步。不同于一些同行企業(yè)采用外包的方式，明佳科技將核心技術(shù)牢牢掌握在自己手中，采用全自主研發(fā)設(shè)計、機械加工、裝配調(diào)試、售前售后一條龍服務(wù)的模式，提供一站式交鑰匙工程。

例如，國內(nèi)某知名啤酒廠商希望在一條生產(chǎn)線上回收的啤酒瓶重新清洗后，加裝空瓶驗瓶機。為了將存在缺陷和清洗不凈的瓶子分離出來，只有合格瓶子才能再次進行灌裝出廠。這一需求原本并不難，但由于該生產(chǎn)線存在多種瓶源混雜灌裝生產(chǎn)的問題，所有國內(nèi)外空瓶驗瓶機均無法適用這一情況。明佳科技想出了一個對策，將標準驗瓶機定制化升級，能兼顧多種瓶源的檢測，并達到同樣的質(zhì)量檢測精度，在保證使用效果的同時很好地適應(yīng)客戶的實際情況，設(shè)備運行效果令客戶非常滿意。

在視覺檢測系統(tǒng)的開發(fā)、應(yīng)用中，研華的工控機和觸摸屏為檢測系統(tǒng)的高穩(wěn)定性和長使用壽命提供了有力的保障。一直以來，研華是明佳值得信賴的合作伙伴。工控機作為視覺檢測系統(tǒng)中的核心部件，如果出現(xiàn)問題而導(dǎo)致停產(chǎn)，將對客戶產(chǎn)生很大影響。采用研華的工控機后，整體效果非常好。高可靠性不僅讓維護成本明顯下降，而且提升了客戶滿意度。當(dāng)明佳有不同層面的需求時，研華也能及時響應(yīng)，提供不同的產(chǎn)品選擇。

以技術(shù)創(chuàng)新 提升檢測速度與精度

近幾年，國內(nèi)外企業(yè)在專業(yè)檢測領(lǐng)域的技術(shù)突破并不多，差距不斷縮小，導(dǎo)致同質(zhì)化競爭嚴重，價格戰(zhàn)現(xiàn)象明顯。例如玻璃廠容器制品檢測，國內(nèi)外設(shè)備普遍存在檢測速度低、精度低、誤檢率高等現(xiàn)象。由于檢測速度無法匹配生產(chǎn)線的速度，玻璃瓶廠的一條生產(chǎn)線往往至少需要配置兩條檢測線；由于檢測精度不達標，每臺檢測設(shè)備旁還需要有工人通過目檢方式把關(guān)。針對這種現(xiàn)象，明佳科技于2016年底推出創(chuàng)新的顛覆性產(chǎn)品，使玻璃制品的檢測速度明顯提升，符合整線需求，并且以一臺設(shè)備替代傳統(tǒng)模式中產(chǎn)線后端的多臺檢測設(shè)備，不僅幫助客戶大幅降低了設(shè)備采購成本、空間占用和工人數(shù)量，而且大大提升了檢測精度。即便最難的玻璃瓶口頸部微裂紋檢測、模具號視覺識別等需求，多樣化模塊設(shè)計也能夠滿足應(yīng)用需求，最大程度減少玻璃瓶質(zhì)量問題，從而避免灌裝滲漏、灌裝產(chǎn)品變質(zhì)，甚至爆炸等惡果的發(fā)生。

在技術(shù)手段方面，明佳科技不斷提升：一方面，在線檢測、無損檢測等更多的檢測技術(shù)手段相互融合，甚至技術(shù)跨界擦出火花，將3D測量技術(shù)、多光譜技術(shù)、X射線技術(shù)、新的傳感器等應(yīng)用到檢測中，多元化信息融合產(chǎn)生顯而易見的效益。另一方面，將機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)引入到工業(yè)檢測領(lǐng)域，與檢測設(shè)備的穩(wěn)定、持續(xù)運行中產(chǎn)生的在線大數(shù)據(jù)相結(jié)合，可以使設(shè)備的智能化水平產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。盡管一些人工智能算法的使用對于硬件性能要求非常高，但研華已經(jīng)有很好的板卡設(shè)備，硬件上也已經(jīng)預(yù)留了開發(fā)空間，明佳科技將與研華在這一方面展開深入合作。

目前，明佳科技為國內(nèi)外企業(yè)配套了近千臺設(shè)備，全天候24小時工作，每天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量非常巨大，這其中蘊含了大量的信息可供挖掘。明佳科技致力于配備酒類、飲料、食品、調(diào)味品、日用品等整條包裝生產(chǎn)線所需的全套檢測設(shè)備，將瓶胚檢測、空瓶空罐檢測、灌裝后的封蓋檢測、液位檢測、標簽噴碼檢測、滿箱檢測等各環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的一個個分散的信息孤島集合起來，形成數(shù)據(jù)鏈，從而為整線優(yōu)化、信息追溯和工藝改進等提供依據(jù)。在大數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方向，研華所擁有的完整解決方案有助于明佳實現(xiàn)大數(shù)據(jù)管理，提升設(shè)備性能，在激烈的競爭中取勝。

摘自《自動化博覽》2018年4月刊