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(11) |
EP 1 173 720 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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01.09.2004 Patentblatt 2004/36 |
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Anmeldetag: 21.03.2000 |
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Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/CH2000/000163 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2000/066963 (09.11.2000 Gazette 2000/45) |
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VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR OPTIMIERUNG DER PROZESSFÜHRUNG SOWIE PROZESSÜBERWACHUNG
IN EINER ANLAGE ZUR HERSTELLUNG VON TEIGWAREN
METHOD AND DEVICE FOR OPTIMISING PROCESS MANAGEMENT AND PROCESS CONTROL IN AN ARRANGEMENT
FOR PRODUCING FARINACEOUS PRODUCTS
PROCEDE ET DISPOSITIF PERMETTANT D'OPTIMISER LA GESTION ET LA SURVEILLANCE DES PROCESSUS
DANS UNE INSTALLATION DE FABRICATION DE PATES ALIMENTAIRES
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE |
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Priorität: |
28.04.1999 DE 19919206
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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23.01.2002 Patentblatt 2002/04 |
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Patentinhaber: BÜHLER AG |
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9240 Uzwil (CH) |
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Erfinder: |
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- SEILER, Werner
CH-9523 Züberwangen (CH)
- TOBLER, Hans
CH-9249 Algetshausen (CH)
- GUSTER, Franz
CH-9212 Arnegg (CH)
- BRÜHWILER, Marcel
CH-9000 St. Gallen (CH)
- AGARWAL, Mukul
CH-8057 Zürich (CH)
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| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 129 892 WO-A-93/02561 DE-A- 4 433 593 DE-A- 19 618 900
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WO-A-92/16806 DE-A- 3 741 128 DE-A- 4 435 808 US-A- 4 170 073
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Optimierung der Prozessführung sowie Prozessüberwachung
in einer Anlage zur Herstellung von Teigwaren, insbesondere von kurzen und langen
Teigwaren gemaß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1, sowie eine Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs
17. Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind aus des EP-A-0 129
892 bekannt.
[0002] Die industrielle Herstellung von Teigwaren erfolgt bereits mit einem vergleichsweise
hohen Stand der Automatisierung. Dies betrifft z. B. die Teilprozesse des Pressens
der Rohteigwaren und die Trocknung und Kühlung der Teigwaren. So beschreibt die EP-A-0
129 892 B1 eine Anlage und ein Verfahren zur Trocknung von langen Teigwaren im kontinuierlichen
Betrieb mit gesteuerter Erwärmung, Befeuchtung, Trocknung und Kühlung der Teigwaren.
Vorgegeben wird ein Temperatur-Zeit-Regime in einem Turbosystem. Die EP-A-0 540 699
B1 beschreibt ein weitergehendes Verfahren zur Regelung der Produktfeuchte, um ein
Brechen der Teigwaren nach dem Trocknen und beim Abpacken zu vermeiden. Temperatur
und Luftfeuchte werden geregelt. Hierbei erfolgt in der Endzone der Trocknung in noch
warmem Zustand der Teigwaren eine erneute oberflächliche Wasserzugabe und die Temperatur
der Teigwaren wird unmittelbar nach der Wasserzugabe auf unter 60°C gesenkt. Eine
ähnliche Lösung unter Nutzung eines AW-Wertes lehrt die EP-A-0 322 053 B1.
[0003] Automatisierte Pressen für die Herstellung der Rohteigwaren sind zum Beispiel den
EP-A-0 426 766 B1 in Form eines Mischkneters, der zwei Arbeitswellen enthält, die
abwechseln Knetschnecken und Scherelemente aufweisen oder der DE-44 17 357 A1 entnehmbar.
[0004] Der technische Ablauf und teilweise die Verfahrensparameter sind als Steuerungsdaten
verfügbar. Anlagesteuerungen ermöglichen Ablaufsteuerungen entsprechend nach gewählten
Prozessen und auch eine Visualisierung des Anlagenzustandes. Hinsichtlich der Sensoren
sind z. B. Temperatur- und Feuchtesensoren, Drehzahlgeber oder Drucksonden bekannt.
Jedoch können auf Grund unterschiedlicher Rohstoffwerte, des Maschinenverschleisses
oder Abweichungen bei den Sensoren keine Online-Optimierungen vorgenommen werden.
Bekannte Problembereiche liegen beim Rohstoff (Qualitäts- und Feuchteschwankungen
bei Mehl und Griess u.a.), beim Raumklima, Schwankungen der Rohteigfeuchte und der
Trocknungsbedingungen, auch in Verbindung mit der Qualifikation des Bedienpersonals,
nicht konstanten Maschineneigenschaften und anderen.
[0005] Auch sind Online-Messungen im feucht-heissen Klima eines Trockners und an verschiedenen
Produkten sehr problematisch.
[0006] Die DE-44 33 593 A1 zeigt ein Verfahren zur Regelung eines Extruders, wobei an Hand
von Versuchsdaten oder Expertenwissen Sollwertvorgaben einer Regelung erstellt werden,
deren Stellgrössen von der Produktqualität abhängen. Mittels dieser Sollwertvorgaben
wird ein Arbeitspunkt optimiert und stabilisiert und es wird ein in die Maschinensteuerung
integrierter Regler erstellt. Dieser Regler kann ein prozessregelnder Fuzzy-Regler
sein. Nach einer Eingabe und Speicherung der ermittelten Daten werden automatisiert
Regelungen für spezifische Regelstrecken adaptiert und spezifische Regler generiert.
Letzteres unter Verwendung von Code-Generatoren, die in die Regelungsumgebung integriert
sind.
[0007] Zur Ausführung des Verfahrens ist ein In-line Viskositätssensor zwischen Düse und
Schneckenspitze des Extruders installiert.
[0008] Die DE-197 34 711 C1 beschreibt einen Regler mit zeitdiskreten, dynamischen Fuzzy-Regelgliedern,
bei denen gezielt Nichtlinearitäten für ein gewünschtes Regelverhalten einbringbar
sind.
[0009] Die DE-196 18 900 A1 beschreibt ein Verfahren zur Steuerung und Regelung der Wärmebehandlung
eines bahnförmigen Guts, insbesondere einer textilen Warenbahn, die mit einem Strom
eines gasförmigen Behandlungsmediums beaufschlagt wird. Basierend auf dem Wissen eines
Fachmanns wird eine Regeistrategie individuell vorgegeben, die mittels eines an sich
bekannten Fuzzy-Reglers umgesetzt wird. Dabei werden bestimmte Prozessparameter, wie
z.B die Warentemperatur am Trocknereingang und am Trocknerausgang, Umlufttemperaturen
sowie die Warenfeuchte am Einlauf und am Auslauf erfasst und dienen als Eingaben für
den Fuzzy-Regler. Die Ausgabe des Fuzzy-Reglers dient zur Steuerung der Warengeschwindigkeit.
[0010] Ein ähnliches Verfahren ist in der DE-44 35 808 A1 offenbart. Hier wird bei einem
Prozess zur Trocknung von Pressschnitzeln der Feuchtegehalt der Schnitzel über eine
Gewichtsmessung bestimmt. Der aus der Gewichtsmessung bestimmte Feuchtegehalt wird
zusammen mit weiteren Parametern wie Temperarturwerten oder Pressschnitzelmenge auf
die Eingänge einer Fuzzy-Einheit gegeben. Das Ausgangssignal der Fuzzy-Einheit wird
als Regelsignal für die Schnitzeltrocknung unter Berücksichtigung des sich ändernden
Feuchtegehalts verwendet.
[0011] Die US-A-5 619 614 offenbart eine Fuzzy-Logiksteuerung einer Münz-Waschmaschine und
eines Münz-Wäschetrockners für einen Waschsalon, wobei die Betriebsparameter für den
Waschvorgang und den Trocknungsvorgang gesteuert werden.
[0012] Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Optimierung der Prozessführung
von einzelnen Teilprozessen in einer Anlage zur Herstellung von Teigwaren, insbesondere
kurzen und langen Teigwaren oder dergleichen zu entwickeln, das eine verbesserte Pressen-
und Trocknerregelung sowie Prozessüberwachung mit Hilfe des Einsatzes von intelligenten,
Software-Technologien ermöglicht. Insbesondere soll eine einfachere Reglereinstellung
und eine Verringerung der Fehlproduktion erreicht werden. Die Lösung der Aufgabe erfolgt
an Hand der Merkmale der Ansprüche 1 und 17.
[0013] Die Lösung dieser Aufgabe gemäβ den Merkmalen des Anspruchs 1 erfolgt mittels des
Einsatzes von intelligenten Software-Technologien wie z.B. eines virtuellen Sensors
(auch "Soft-Sensor") für die Endproduktfeuchte, mit einer Regelung der Dosierwassermenge
in der Presse. Es ist möglich, die Endproduktfeuchte in den zulässigen Grenzen zu
halten. Bisher war es nicht möglich, Informationen über den Produktzustand im Trockner
zu erhalten. Mittels Online-Sensoren im Trockner für die Produktfeuchtemessung und/oder
Gewichtsverlustmessung können zudem Klimakurve und Produktfeuchtekurve geregelt werden.
[0014] Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass die einzelnen Teilprozesse voneinander
abhängen und eine punktweise Optimierung wenig erfolgversprechend ist. Grundlage sind
die Wechselwirkungen zwischen Produkteigenschaften und Maschinenverhalten. Hierbei
werden Modelle zwischen den Prozessparametern (Maschineneinstellungen, Rohstoffe,
Rezeptmischungen) und Produkteigenschaften (z.B. Feuchtegehalt, Farbe, Viskosität)
mittels statistischen und intelligenten Software-Technologien erstellt.
[0015] Intelligente Software-Technologien (auch "Soft-Computing") umfassen Technologien
wie Expertensysteme, Neuronale Netze, Fuzzy Logik und Genetische Algorithmen (Evolutionäre
Algorithmen). Diese sind z.B. im Artikel "Soft Computing in der Automation" von P.
Auer, Elektronik 34/1998 beschrieben.
[0016] Durch Kombination dieser Technologien (z.B. Neuro-Fuzzy) entstehen hybride Modelle
welche sowohl das bereits vorhandene Expertenwissen (z.B. mit Fuzzy-Regeln) als auch
experimentelle Daten (welche z.B. mittels statistischer Versuchsplanung und Prozessversuchen
erzeugt und in neuronalen Netzen modelliert werden) berücksichtigen können. Ausserdem
werden diese Modelle mit konventionellen, analytischen Modellen (z.B. basierend auf
physikalischen Modellen oder Regressionsrechnung) kombiniert und ebenfalls als Hybrid
bezeichnet.
[0017] Insbesondere sind auch neue Methoden im Kommen, welche eine automatische Modellgenerierung
(z.B. automatische Generierung der Struktur und Parameter von Neuronalen Netzen mittels
z.B. Genetischer Algorithmen oder automatische Generierung von Fuzzy-Regeln aus Prozessdaten)
ermöglichen. Hiermit wird eine adaptive Online-Modellanpassung einfacher möglich.
[0018] Mit Hilfe dieser Modelle ist eine Optimierung bzgl. Produkteigenschaften, Prozessparametern
und auch Kosten (Rohstoffkosten, Betriebskosten) möglich. Hierdurch wird eine zielgerichtete,
modelbasierte, adaptive Regelung möglich. Insbesondere können hiermit auch nichtlineare
Systeme besser geregelt werden.
[0019] Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
zu schaffen.
[0020] Das Ergebnis ist eine adaptive Regelung zur Herstellung von Teigwaren bezüglich Pressen
der Rohteigwaren und deren Trocknung/Kühlung, wobei die Anlage personalunabhängiger
gefahren werden kann. Adaptive Regelungen einfacher Vorgänge sind zwar bekannt, nicht
jedoch auf derart komplexe Vorgänge übertragbar.
[0021] Bereits vorhandene Sensoren können eingesetzt werden.
[0022] Ebenso können bekannte elektropneumatische Regelungen zur Klimaregelung in den Trocknern
durch elektromechanische und selbstlemende Regler ersetzt werden.
[0023] Zusätzlich soll ein sanfter Übergang vom Trockner/Kühler ins Raumklima mittels Berücksichtigung
des Raumklimas erreicht werden, um Produktspannungen und damit Verzug und Bruch der
Teigwaren zu minimieren.
[0024] Mittels einer Online-Regelung werden Prozessstörungen automatisch kompensiert durch
eine reproduzierbare, direkte oder virtuelle Online-Messung der Produktfeuchte. Durch
Messung von Raumklima und Anpassung des Trocknerklimas in den einzelnen Zonen kann
das Endprodukt stabilisiert werden, insbesondere ist auch eine Verringerung der Bruchhäufigkeit
des Endproduktes auf dem Weg zum Silo gegeben.
[0025] Die Online-Regelung ermöglicht ein langfristiges Konstanthalten der Kriterien für
die Endqualität der Produkte, während der Produktion und auch bei auftretenden Prozessstörungen.
Es erfolgt insbesondere eine Regelung der produktbezogenen Regelgrössen (z.B. Produktfeuchte).
Jede Regelgrösse sollte messbar sein und Störgrössen sind zu reduzieren. Bei der Endproduktstabilisierung
soll das Raumklima in die Online-Steuerung des Klimas einzelner Trocknerzonen, ggf.
auch in die Produktbelüftung einbezogen werden. Die Teigwarenpresse kann auch als
virtueller Sensor für Produkteigenschaften wie Teigfeuchte und Teigkonsistenz verwendet
werden.
[0026] Ein Rezeptassistent gibt automatisch eine erste Angabe der für die spezifischen,
gewünschten Produkteigenschaften erforderlichen Rezeptwerte. Hierbei werden aus Produktvorgaben
Rezeptstartwerte generiert. An Hand von Lerndaten, Expertenwissen und physikalischen
Gegebenheiten erfolgt eine Modellierung und Errechnung der Rezeptwerte aus den Vorgaben.
Bei Produktwechsel erfolgt ein Vergleich, ob die Rezeptwerte für die neuen Produktvorgaben
genügend ähnlich sind.
[0027] Eine nachfolgende Rezeptoptimierung unterstützt bei der Feineinstellung der ersten
Rezeptangaben und mittels einer Diagnose können grobe Fehler erkannt und unterschieden
werden, wobei der Operator Hinweise erhalten soll, welche Fehler er kontrollieren
und beheben sollte.
[0028] Bei der Rezeptoptimierung werden die Anfangswerte beim Einfahren des Rezeptes optimiert
und Zusammenhänge zwischen Zielgrössenabweichung und Einstellgrössenveränderung modelliert.
Der Operator kann die Zielkriterien auf einen gewünschten Wert einstellen und neue
Einstellgrössen können automatisch eingestellt werden. Manuelle Anpassungen sind ebenfalls
möglich.
[0029] Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel an Hand einer Zeichnung
näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen
Fig. 1: den schematischen Ablauf in einer Teigwarenpresseinrichtung und
Fig. 2: den schematischen Ablauf in einem Trockner/Kühler.
[0030] Von einer Dosiereinheit 1, in der Griess und/oder Mehl sowie Wasser und Additive
dosiert und gemischt werden, gelangen die Rohstoffe in einen Mischkneter 2, z.B. gemäss
der EP-A-0 426 766 B1, wo ein intensives Mischen und Kneten der Rohstoffe zu einem
Rohteig erfolgt.
[0031] Der Rohteig erreicht am Ende des Misch- und Knetvorganges eine Pressschnecke 3 des
Mischkneters 2, durch welche die Rohteigware erzeugt wird. Bei Langwaren folgt ein
Diffusor 4.
[0032] Anschliessend gelangt die nasse Rohteigware mit einem Feuchtegehalt von ca. 30 %
in einen Schütteltrockner 5 und danach in den Vortrockner 6 und Endtrockner 7 und
Kühler 8, in denen ein Trocknungsprozess gemäss der EP-A-129892 und/oder EP-A-540699
ausgeführt wird. Die Teigware verlässt den Kühler mit einer üblichen Produktfeuchte
von 11-13 %, vorzugsweise 12,5 %. Anschliessend wird die trockene Teigware in üblicher
Weise geschnitten und abgepackt.
[0033] In den einzelnen Abteilen des Trockners 5, 6, 7, und im Kühler 8 werden Produktfeuchte
und Gewichtsverlust der Teigware ständig mittels Online-Sensoren 9 ermittelt. Ein
solcher Online-Sensor 9 ist auch in der Presschnecke 3 bzw. im Diffusor 4 möglich.
[0034] Es ist über die resultierende Klimaregelung möglich, die Produktfeuchte sehr nahe
an optimalen 12,5 % zu halten und letztendlich die Fehlproduktion bei gleichbleibender
Qualität der Teigware deutlich zu senken.
Kurzzeichen
[0035]
- 1
- Dosiereinheit
- 2
- Mischkneter
- 3
- Pressschnecke
- 4
- Diffusor
- 5
- Schütteltrockner
- 6
- Vortrockner
- 7
- Endtrockner
- 8
- Kühler
- 9
- Online-Sensor
1. Verfahren für die Optimierung der Prozessführung sowie Prozessüberwachung zur Herstellung
von Teigwaren, insbesondere zur Herstellung langer oder kurzer Teigwaren, wobei Rohstoffe
in einem Mischer/Kneter intensiv geknetet werden und die eine Pressschnecke (3) in
Form von feucht-plastischen Teigsträngen verlassende Rohteigware bis zur Endtrocknung
durch unterschiedlich aufgeheizte und/oder feuchte Klimazonen eines Trockners geführt
wird und anschliessend abgekühlt und formstabilisiert wird mit einer Endfeuchte von
weniger als 14 %, dadurch gekennzeichnet, dass eine automatische, sich selbst kontrollierende und regulierende Produktqualitätsregelung
mittels Intelligenter Software-Technologien und Online-Sensoren übergeordnet zum traditionellen
Leitsystem und Liniensteuerung während des Herstellungsprozesses von Teigwaren erfolgt,
wobei die Prozessführung und Prozessüberwachung über alle und in allen Teilprozessen
(Verfahrensstufen) stattfindet und wobei zwischen den Prozessparametern und Produkteigenschaften
Modelle mittels der statistischen und intelligenten Software-Technologien erstellt
werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Produktfeuchtemessung und /oder Gewichtsverlustmessung der Teigwaren während
der Bearbeitung, insbesondere während des Trocknens "Online" erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Klimakurve im Trockner geregelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorgegebene, optimale Produktfeuchtekurve resp. Abtrocknungskurve geregelt wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für die Modellierung, Optimierung und Regelung neuronale Netze verwendet werden.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für die Modellierung, Optimierung und Regelung ein Fuzzy-System oder ein Expertensystem
verwendet wird.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für die Modellierung, Optimierung und Regelung analytische Modelle verwendet werden.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für die Modellierung, Optimierung und Regelung hybride Modelle verwendet werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass für die hybriden Modelle Kombinationen der in den Ansprüchen 5 und 6 genannten Technologien
verwendet werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass für die hybride Modelle Kombinationen der in den Ansprüchen 5 bis 6 und 7 genannten
Technologien verwendet werden..
11. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass für die Modellierung, Optimierung und Regelung genetische Algorithmen oder andere
Optimierungsatgorithmen verwendet werden.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle von Online-Sensoren virtuelle Sensoren verwendet werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Teigwarenpresse als virtueller Sensor für Produkteigenschaften wie Teigfeuchte
und Teigkonsistenz verwendet wird.
14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Angabe der für spezifische Produkteigenschaften erforderlichen Rezeptwerte
erfolgt.
15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass beim Entwickeln neuer Produkte eine erste Angabe der für spezifische Produkteigenschaften
erforderlichen Rezeptwerte erfolgt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass Anfangswerte beim Einfahren optimiert und Zusammenhänge zwischen Zielgrössenabweichung
und Einstellgrössenveränderung modelliert werden.
17. Vorrichtung zur Optimierung der Prozessführung sowie Prozessüberwachung in Ausführung
eines Verfahrens nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung eine Dosiereinheit (1), einen
Mischkneter (2), eine Pressschnecke (3), sowie einen Trockner/Kühler (5, 6, 7, 8)
aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Pressschnecke (3) sowie im Trockner (5, 6, 7) und Kühler (8) mit einer Anlagensteuerung
verbundene Online-Sensoren (9) zur Erfassung von Gewichtsverlust und Feuchte der Teigwaren
angeordnet sind, wobei ein Difussor (4) mit mindestens einem Online-Sensor (9) vorgesehen
ist.
1. A method for optimizing process execution and process monitoring during the manufacture
of pasta products, in particular the manufacture of long or short pasta products,
wherein raw materials are intensively kneaded in a mixer/kneader, and the raw pasta
exiting the one molding screw (3) in the form of moist-plastic pasta strands is guided
through varyingly heated and/or moist climate zones of a dryer up until final drying,
and then cooled and form-stabilized with a final moisture of less than 14%, characterized in that an automatic, self monitoring and regulating product quality control takes place
by means of intelligent software technologies and online sensors that are higher ranking
relative to the traditional control system and line controller during the process
of manufacturing pasta products, wherein process execution and process monitoring
takes place over and in all partial processes (procedural stages), and wherein models
are generated between the process parameters and product properties via the statistical
and intelligent software technologies.
2. The method according to claim 1, characterized in that the pasta products are subjected to "online" product moisture measurement and/or
weight loss measurement while being processed, especially while being dried.
3. The method according to claim 2, characterized in that a climate curve is regulated in the dryer.
4. The method according to claim 3, characterized in that a preset, optimal product moisture curve or drying curve is regulated.
5. The method according to claims 1 to 4, characterized in that neuronal networks are used for modeling, optimization and regulation.
6. The method according to claims 1 to 4, characterized in that a fuzzy system or expert system is used for modeling, optimization and regulation.
7. The method according to claims 1 to 4, characterized in that analytical models are used for modeling, optimization and regulation.
8. The method according to claims 1 to 4, characterized in that hybrid models are used for modeling, optimization and regulation.
9. The method according to claim 8, characterized in that combinations of the technologies mentioned in claims 5 and 6 are used for the hybrid
models.
10. The method according to claim 9, characterized in that combinations of the technologies mentioned in claims 5 to 6 and 7 are used for the
hybrid models.
11. The method according to claims 1 to 10, characterized in that genetic algorithms or other optimization algorithms are used for modeling, optimization
and regulation.
12. The method according to claim 1, characterized in that virtual sensors are used instead of online sensors.
13. The method according to claim 12, characterized in that a pasta product press is used as a virtual sensor for product properties like dough
moisture and dough consistency.
14. The method according to one of preceding claims 1 to 13, characterized in that a first indication of the recipe values required for specific product properties
is provided.
15. The method according to one of preceding claims 1 to 13, characterized in that a first indication of the recipe values required for specific product properties
is provided during the development of new products.
16. The method according to one of claims 1 or 14, characterized in that initial values are optimized during introduction, and correlations between target
variable deviation and set value change are modeled.
17. A device for optimizing process execution and process monitoring while implementing
a method according to claim 1, wherein the device has a metering unit (1), a mixing
kneader (2), a molding screw (3), as well as a dryer/cooler (5, 6, 7, 8), characterized in that online sensors (9) connected with a system controller are arranged in the molding
screw (3) and dryer (5, 6, 7) and cooler (8) to acquire the weight loss and moisture
of pasta products, wherein a diffuser (4) with at least one online sensor (9) is provided.
1. Procédé pour l'optimisation de la gestion ainsi que de la surveillance du processus
de fabrication de pâtes alimentaires, notamment pour la fabrication de pâtes longues
ou courtes, des matières premières étant malaxées intensivement dans un mélangeur/pétrisseur
et la pâte alimentaire crue quittant l'une des vis à pression (3) sous forme de cordons
humides et souples étant transportée à travers des zones climatiques différemment
réchauffées et/ou humides d'un séchoir, jusqu'au séchage final, pour être ensuite
refroidie et stabilisée dans sa forme à une humidité finale inférieure à 14%, caractérisé en ce qu'un réglage automatique, autocontrôlé et autorégulé de la qualité du produit a lieu
pendant le processus de fabrication des pâtes alimentaires, grâce à des technologies
logicielles et des détecteurs on-line hiérarchiquement supérieurs au système de gestion
et à la commande de la ligne traditionnels, la gestion et la surveillance du processus
ayant lieu sur et dans tous les processus partiels (étapes du procédé) et des modèles
étant établis entre les paramètres du processus et les propriétés du produit, grâce
aux technologies logicielles statistiques et intelligentes.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une mesure de l'humidité du produit et/ou une mesure de la perte de poids des pâtes
alimentaires est effectuée « on-line » en cours de traitement, notamment pendant le
séchage.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une courbe climatique est régulée dans le séchoir.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une courbe d'humidité optimale prédéfinie du produit ou une courbe de séchage est
régulée.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que des réseaux neuronaux sont utilisés pour la modélisation, l'optimisation et la régulation.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un système Fuzzy ou un système expert est utilisé pour la modélisation, l'optimisation
et la régulation.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que des modèles analytiques sont utilisés pour la modélisation, l'optimisation et la
régulation.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que des modèles hybrides sont utilisés pour la modélisation, l'optimisation et la régulation.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que des combinaisons des technologies citées sous les revendications 5 et 6 sont utilisées
pour les modèles hybrides.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que des combinaisons des technologies citées sous les revendications 5 à 6 et 7 sont
utilisées pour les modèles hybrides.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que des algorithmes génétiques ou d'autres algorithmes d'optimisation sont utilisés pour
le modelage, l'optimisation et la régulation.
12. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que des détecteurs virtuels sont utilisés à la place des détecteurs on-line.
13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'une presse à pâtes alimentaires est utilisée en tant que détecteur virtuel des propriétés
du produit telles que l'humidité et la consistance de la pâte.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 13, caractérisé en ce qu'une première indication des valeurs des recettes nécessaires pour des caractéristiques
spécifiques du produit est donnée.
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 13, caractérisé en ce que lors du développement de nouveaux produits, une première indication des valeurs des
recettes nécessaires pour des caractéristiques spécifiques du produit est donnée.
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 14, caractérisé en ce que des valeurs de départ sont optimisées lors de l'introduction et en ce que des corrélations sont établies entre les écarts par rapport aux dimensions cibles
et les variations des dimensions de réglage.
17. Dispositif pour l'optimisation de la gestion et de la surveillance du processus dans
le cadre d'un processus selon la revendication 1, le dispositif comportant une unité
de dosage (1), un mélangeur/pétrisseur (2), une vis à pression (3), ainsi qu'un séchoir/refroidisseur
(5, 6, 7, 8), caractérisé en ce que des détecteurs on-line reliés à une commande de l'installation sont disposés dans
la vis à pression (3) ainsi que dans le séchoir (5, 6, 7) et dans le refroidisseur
(8), pour la saisie de la perte de poids et de l'humidité des pâtes alimentaires,
un diffuseur (4) comportant au moins un détecteur on-line (9) étant prévu à cet effet.

