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冰淇淋生产 - 利用视觉检测掌控质量
日期：2016-04-19
来源：三姆森科技
尽管相似食品（如冻酸奶）之间存在竞争，但随着消费者对健康的顾虑日益增多，以及不合时宜的天气所带来的长久挑战，全球冰淇淋市场在2014年成功实现 3%的增长。2013年至2014年，中国市场的销售增长率达到了8%，这是因为可支配收入水平上升带动了消费者在食品上的开支。同时，这还得益于随着优质产品名称得到更广泛的传播，市面上出现了众多在全国和各地区范围内销售的冰淇淋品牌供消费者选择。从全球范围来看，销量增长一部分是因为小众公司增多，一些手工制作的当地产品加入主要国际品牌。
在德国，2014年与2013年相比，冰淇淋的销售有望创下高达1%的恒定复合年增长率（CAGR），进而实现1,500万欧元的销售增长。英国和西班牙预计同期的CAGR 值会增长 1%。
由于消费者希望自己喜爱的食品具有新鲜感，制造商需要克服许多障碍来确保他们与消费者之间的关系始终保持甜蜜，并确保他们的品牌能够持续生存下去。本文将揭示视觉系统等产品检测技术如何帮助我们应对这些挑战，以及可提供哪些技巧帮助企业在竞争中拔得头筹。
一个满是障碍的复杂领地
随着消费者越来越趋于主动发掘自己喜爱的品牌，这为公司创造了与其客户互动的史无前例的机会，也扩大了针对制造商的监管面。产品标签是在购买时生产商与客户之间进行交流的临界线。眼看着消费者们正在离开自己忠于数年的品牌，转而青睐外观更绚丽的其他品牌，冰淇淋公司再也无法承受因标签缺失、使用错误或贴的位置不对而失去客户了。
在很大程度上，出现这种趋势的原因是消费者日益意识到健康的重要性以及食品中营养价值的重要性。2013年至2014年，美国不含GMO的冰淇淋销量增长了35%，同时不含激素的冰淇淋销量增长了25%，不含添加剂或防腐剂的冰淇淋品种的销量也增长了近20%。
这便要求我们提高产品透明度，日渐严格的有关包装标签的监管法规进一步证实了这一点。现在越来越多的法规开始要求制造商对所有生产层面，即从工厂到超市，对产品实现全面可追溯性。英国零售商协会(BRC)食品安全专题7包含了一个新的部分，专门阐述了如何应对产品包装的印刷质量和标签质量。同样地，欧盟的面向消费者的食品信息法规编号1169/2011和美国食品及药物管理局 (FDA)也在考虑进一步改善针对食品标签的营养信息要求。
不遵守这些新法规的冰淇淋生产商将面临成本高昂的产品召回、罚金或营业执照吊销风险。更糟糕的是，生产多种冰淇淋的工厂通常会在同一生产线上将冰淇淋放入错误的纸杯或混淆标签，诸如此类错误会带来严重的后果，不仅会让客户感到失望，还可能会包含危害健康的过敏源，如乳清和鸡蛋等。追求全新口味和以较短生产运行时间打造限量版产品的最新消费趋势更是让这一问题变得愈加复杂。
最后一项要点是，与大多数生产企业类似，冰淇淋生产商在快速且可靠地向其客户交付所需产量方面承受着巨大压力。这意味着保持高效生产是必要条件，需要大量时间停止工作来耗时开展质量检测流程是不可行的。
为了避免财务损失和损坏品牌形象，视觉检测技术可为制造商提供一种简单、有效且完全可靠的方式来对抗这些挑战。
一款符合未来需求的解决方案
视觉检测为何如此重要？它是唯一一项产品检测方法，能够不依赖通过速度对每个产品执行快速、准确的检测。造成标签错误的两个主要原因是操作员错误和设备运行不正常。正确设置的视觉检测系统将会向员工发出警告，或者在包装信息超出规范范围时自动剔除产品。
在冰淇淋生产中，可以通过安装用于寻找特殊图形要素（专门针对特殊口味的冰淇淋）的摄像头来实现这一功能。如果系统无法找到该要素，产品会被自动从生产线上剔除，且当遇到多个不合格产品时，它还会向操作员发出警告。我们可以添加自上而下的摄像头来检测盖子上的相同图形标识，以此来确认盖子与纸杯是否匹配。一个好的系统应能够执行印刷验证、条形码识别、薄膜验证，以及对标签或盖子等位置执行其他质量检查。视觉检测功能还能确保制造商符合全新准则，例如验证是否已按照BRC专题7的食品安全标准正确添加标签。
但是，并非所有视觉检测技术均相同，法规会因地区而异。我们构建的以下这些技巧能帮助制造商充分利用其设备。
1）量身打造符合产品和需要的系统
尽管制造商可以灵活选择不同形状和材料，但一些检测系统对某些形状的检测效果会比另外一些形状要好。圆形的不定向容器会带来特别的挑战，因为需要对360度视野展开彻底检测。如果标签定位是重点，则将四个复合图像缝合在一起以形成一个大图像的拼接系统会发挥良好作用。对于大多数应用而言，如何进行镶板或使用多个图像，而不是组装一个大图像将能实现更准确、更迅速的成果。领先的技术采用了六个摄像头，可减少扭曲度，同时提高速度和进行快速换线。
2）简化设置、换线和运行
定期校准和维护十分关键，但应最大限度减少停机时间。一个简单、直观的人机界面 (HMI) 有助于推进项目换线和生产监控，让员工可以集中处理其他任务。为了减少换线时间和操作员错误，具有自动引导流程的系统可识别许多参数，并在配置新产品时自动执行大多数设置。同样地，某些技术可以显著减少设置时间，最新镶板系统需要少于25个步骤，而不是多达52个步骤的拼接方法。
3）确保系统和流程可靠稳定
稳定性是光学检测中的关键特征之一。在许多情况下，使用时间太长的系统的敏感性会降低，意味着它也开始剔除非瑕疵产品。关键是瑕疵产品会一直受到剔除，无论它们出现的频率如何。具有反规避功能的系统可提供附加可靠性，因为它会充当保护操作员更改或释放容许公差以加快生产的进度。
4）不要单独操作
法规和技术领域十分复杂。能了解法律中最新变更的产品检测的合作伙伴可使操作员具备相应的意识，减少出错风险。合作伙伴也将帮助制造商找到一个可轻松集成在现有生产线中的完整解决方案，并提供对纸杯盖子和防盗瓶盖进行下游弹射确认和检测等的附加组件。
5）360度产品检测
提供优质冰淇淋产品是确保消费者认为自己做出了正确购买决策的关键：质量代表了许多含义。标签需要准确体现购买的内容，视觉检测技术也可以帮助确保这是正确的。此外，产品还需要具有正确的重量且不含任何污染物。从用于100%确保冰淇淋产品具有正确的重量的自动检重秤，到金属检测机（即检测是否存在含铁金属、不含铁的金属和不锈钢）均采用了各种产品检测技术，或用于检测是否存在各种污染物和包装瑕疵的X射线检测技术。集成360度产品检测功能将进一步保护消费者健康，提升品牌声誉，以及符合食品安全法规，以便企业可以向飞速发展的市场出口产品。
最终，制造商有责任确保他们的产品符合法规要求，满足客户的喜好。复杂的视觉检测技术不仅具有提早发现某些有可能对消费者或制造商品牌造成破坏的问题。事实上，它已阻止了多个贴错标签的情形以及可能带来的损坏后果。随着食品行业持续呈现更严格的安全和质量标准趋势，不具备视觉检测系统的冰淇淋生产线将不再是可行选择。
在德国，2014年与2013年相比，冰淇淋的销售有望创下高达1%的恒定复合年增长率（CAGR），进而实现1,500万欧元的销售增长。英国和西班牙预计同期的CAGR 值会增长 1%。
由于消费者希望自己喜爱的食品具有新鲜感，制造商需要克服许多障碍来确保他们与消费者之间的关系始终保持甜蜜，并确保他们的品牌能够持续生存下去。本文将揭示视觉系统等产品检测技术如何帮助我们应对这些挑战，以及可提供哪些技巧帮助企业在竞争中拔得头筹。
一个满是障碍的复杂领地
随着消费者越来越趋于主动发掘自己喜爱的品牌，这为公司创造了与其客户互动的史无前例的机会，也扩大了针对制造商的监管面。产品标签是在购买时生产商与客户之间进行交流的临界线。眼看着消费者们正在离开自己忠于数年的品牌，转而青睐外观更绚丽的其他品牌，冰淇淋公司再也无法承受因标签缺失、使用错误或贴的位置不对而失去客户了。
在很大程度上，出现这种趋势的原因是消费者日益意识到健康的重要性以及食品中营养价值的重要性。2013年至2014年，美国不含GMO的冰淇淋销量增长了35%，同时不含激素的冰淇淋销量增长了25%，不含添加剂或防腐剂的冰淇淋品种的销量也增长了近20%。
这便要求我们提高产品透明度，日渐严格的有关包装标签的监管法规进一步证实了这一点。现在越来越多的法规开始要求制造商对所有生产层面，即从工厂到超市，对产品实现全面可追溯性。英国零售商协会(BRC)食品安全专题7包含了一个新的部分，专门阐述了如何应对产品包装的印刷质量和标签质量。同样地，欧盟的面向消费者的食品信息法规编号1169/2011和美国食品及药物管理局 (FDA)也在考虑进一步改善针对食品标签的营养信息要求。
不遵守这些新法规的冰淇淋生产商将面临成本高昂的产品召回、罚金或营业执照吊销风险。更糟糕的是，生产多种冰淇淋的工厂通常会在同一生产线上将冰淇淋放入错误的纸杯或混淆标签，诸如此类错误会带来严重的后果，不仅会让客户感到失望，还可能会包含危害健康的过敏源，如乳清和鸡蛋等。追求全新口味和以较短生产运行时间打造限量版产品的最新消费趋势更是让这一问题变得愈加复杂。
最后一项要点是，与大多数生产企业类似，冰淇淋生产商在快速且可靠地向其客户交付所需产量方面承受着巨大压力。这意味着保持高效生产是必要条件，需要大量时间停止工作来耗时开展质量检测流程是不可行的。
为了避免财务损失和损坏品牌形象，视觉检测技术可为制造商提供一种简单、有效且完全可靠的方式来对抗这些挑战。
一款符合未来需求的解决方案
视觉检测为何如此重要？它是唯一一项产品检测方法，能够不依赖通过速度对每个产品执行快速、准确的检测。造成标签错误的两个主要原因是操作员错误和设备运行不正常。正确设置的视觉检测系统将会向员工发出警告，或者在包装信息超出规范范围时自动剔除产品。
在冰淇淋生产中，可以通过安装用于寻找特殊图形要素（专门针对特殊口味的冰淇淋）的摄像头来实现这一功能。如果系统无法找到该要素，产品会被自动从生产线上剔除，且当遇到多个不合格产品时，它还会向操作员发出警告。我们可以添加自上而下的摄像头来检测盖子上的相同图形标识，以此来确认盖子与纸杯是否匹配。一个好的系统应能够执行印刷验证、条形码识别、薄膜验证，以及对标签或盖子等位置执行其他质量检查。视觉检测功能还能确保制造商符合全新准则，例如验证是否已按照BRC专题7的食品安全标准正确添加标签。
但是，并非所有视觉检测技术均相同，法规会因地区而异。我们构建的以下这些技巧能帮助制造商充分利用其设备。
1）量身打造符合产品和需要的系统
尽管制造商可以灵活选择不同形状和材料，但一些检测系统对某些形状的检测效果会比另外一些形状要好。圆形的不定向容器会带来特别的挑战，因为需要对360度视野展开彻底检测。如果标签定位是重点，则将四个复合图像缝合在一起以形成一个大图像的拼接系统会发挥良好作用。对于大多数应用而言，如何进行镶板或使用多个图像，而不是组装一个大图像将能实现更准确、更迅速的成果。领先的技术采用了六个摄像头，可减少扭曲度，同时提高速度和进行快速换线。
2）简化设置、换线和运行
定期校准和维护十分关键，但应最大限度减少停机时间。一个简单、直观的人机界面 (HMI) 有助于推进项目换线和生产监控，让员工可以集中处理其他任务。为了减少换线时间和操作员错误，具有自动引导流程的系统可识别许多参数，并在配置新产品时自动执行大多数设置。同样地，某些技术可以显著减少设置时间，最新镶板系统需要少于25个步骤，而不是多达52个步骤的拼接方法。
3）确保系统和流程可靠稳定
稳定性是光学检测中的关键特征之一。在许多情况下，使用时间太长的系统的敏感性会降低，意味着它也开始剔除非瑕疵产品。关键是瑕疵产品会一直受到剔除，无论它们出现的频率如何。具有反规避功能的系统可提供附加可靠性，因为它会充当保护操作员更改或释放容许公差以加快生产的进度。
4）不要单独操作
法规和技术领域十分复杂。能了解法律中最新变更的产品检测的合作伙伴可使操作员具备相应的意识，减少出错风险。合作伙伴也将帮助制造商找到一个可轻松集成在现有生产线中的完整解决方案，并提供对纸杯盖子和防盗瓶盖进行下游弹射确认和检测等的附加组件。
5）360度产品检测
提供优质冰淇淋产品是确保消费者认为自己做出了正确购买决策的关键：质量代表了许多含义。标签需要准确体现购买的内容，视觉检测技术也可以帮助确保这是正确的。此外，产品还需要具有正确的重量且不含任何污染物。从用于100%确保冰淇淋产品具有正确的重量的自动检重秤，到金属检测机（即检测是否存在含铁金属、不含铁的金属和不锈钢）均采用了各种产品检测技术，或用于检测是否存在各种污染物和包装瑕疵的X射线检测技术。集成360度产品检测功能将进一步保护消费者健康，提升品牌声誉，以及符合食品安全法规，以便企业可以向飞速发展的市场出口产品。
最终，制造商有责任确保他们的产品符合法规要求，满足客户的喜好。复杂的视觉检测技术不仅具有提早发现某些有可能对消费者或制造商品牌造成破坏的问题。事实上，它已阻止了多个贴错标签的情形以及可能带来的损坏后果。随着食品行业持续呈现更严格的安全和质量标准趋势，不具备视觉检测系统的冰淇淋生产线将不再是可行选择。
