用于提供饮料制造分析的方法和装置与流程

各个方面及其变型涉及对于饮料制造厂并且特别是啤酒酿造厂的过程分析和控制的领域。

背景技术：

1、饮料制造并且特别是啤酒酿造是一个复杂的过程，涉及许多不同的步骤。该过程主要是化学和生物过程，其中的程序以及结果通过每个步骤中的许多因素确定，每个因素都可能影响最终结果。通过试误法，可以改善酿造条件，但是在许多因素可能影响同一个因素，并且每个因素的值只有很小的变化的情况下，使用试误法可能不是获得改善的过程控制参数的可行方式。

技术实现思路

1、优选的是提供对过程参数值的采集并且提供这些过程参数与最终产品的质量之间的关系。基于这种关系，可以提供针对过程控制的设定点值以获得质量并且优选最佳质量改善的最终产品。

2、第一方面提供了一种在电子过程分析装置中执行的方法，该方法针对已经经历作为制造过程的一部分的第一加工步骤的第一产品定量，确定一方面的所述第一加工步骤的过程参数集和成分参数集中的至少一者与另一方面的至少一个产品组分参数之间的关系。该方法包括从过程数据采集控制系统获得过程数据以及从所述过程数据采集控制系统获得成分数据中的至少一者，所述过程数据包括至少一个与第一产品定量的所述第一加工步骤有关的第一过程参数值，所述成分数据包括至少一个与形成所述第一产品定量的基础的所述成分有关的第一成分参数。因此，获得第一过程参数值或第一成分参数值、或两者。该方法还包括识别所述第一产品定量中可能存在的至少一种产品组分，以及获得至少一个与所述第一组分有关的所述第一产品定量的第一产品组分参数值。基于一方面的所述第一过程参数值和所述第一成分参数值中的至少一个以及另一方面的所述产品组分参数值，确定指示一方面的所述过程参数值和所述成分参数值中的至少一者与另一方面的所述产品组分参数值之间关系的关系得分。

3、饮料的质量可能主要由饮料中存在或不存在的特定组分，以及如果存在的话，饮料中存在的组分的量(作为整体或以饮料的单位体积或质量的形式)确定。此类组分的存在可能与任何过程参数、成分、其他因素或其组合有关，并且利用根据第一方面的方法，可以确定这种关系。并且利用关于这种关系的信息，可以对后续批次的过程参数和成分参数进行调整，以获得改善的组分参数值，从而可以得到改善的饮料质量。

4、第二，如第一方面的方法可以实现改善的过程初始化和提升以及饮料制造线和饮料制造厂的自动校准。与其利用可能与早期工厂的机器不同(略微不同或截然不同)的机器，借助于获得反应容器的尺寸、校准传感器和模拟来针对已知过程描述新厂的特点，倒不如可以通过进行一次或多次试运行并应用第一方面的方法来获得关于适当的过程参数的信息。

5、第一方面的变型包括从过程数据采集控制系统获得过程数据以及从所述过程数据采集控制系统获得成分数据中的至少一者，所述过程数据包括至少一个与第二产品定量的所述第一加工步骤有关的第一过程参数值，所述成分数据包括至少一个与形成所述第二产品定量的基础的所述成分有关的第一成分参数。在此变型中，一方面的所述过程参数值和所述成分参数值中的所述至少一者与另一方面的所述产品组分参数值之间的所述关系得分的所述确定同样基于所述第二过程参数值和所述第二成分参数值中的所述至少一者。

6、利用来自多个批次的数据(通常具有不同的适用参数值)，可以更准确地确定关系。数据越多，分析的容错性可能越高。此外，这可以允许确定值之间的关系是否是线性的、二次的、三次的、指数的、单调/非单调的、强/弱的、在特定边界内是否相关、其他或其组合。

7、另一变型还包括：获得多个与所述第一产品定量的所述第一加工步骤有关的过程参数值以及获得多个与形成所述第一产品定量的基础的多种成分有关的成分参数值中的至少一者；以及基于一方面的所述多个过程参数值和所述多个成分参数值以及另一方面的所述产品组分参数值，确定一方面的所述多个所述过程参数值中的每一个和所述多个所述成分参数值中的每一个与另一方面的所述产品组分参数值之间的关系。基于分析的结局，选择预定数目的所述多个过程参数和所述多个成分参数中的至少一者，其具有指示与所述产品组分参数值关系最强的关系得分。

8、此变型向采用第一方面的系统的用户提供直接且紧凑的反馈。以过这种方式，用户(例如过程控制操作员或过程主管)可以专注于修改最相关的参数。另选地或除此之外，无人员参与，并且电子计算系统基于最相关的参数来控制过程。任选地，可以将最相关参数的一个值设定为最佳值或接近最佳值，其他参数可以被选择用于向用户呈现以允许调整后面参数的值。

9、在另一具体实施中，制造过程包括批量加工，并且第一产品定量包括至少一个批次。在批量加工中，大量饮料被彼此充分分开。这允许在每批分析的基础上方便且实际地分析各种参数之间的关系。

10、在另一具体实施中，第一过程参数值中的至少一个具有与其相关联的第一过程参数时间戳，其指示第一加工步骤的起始点；并且第一成分参数值具有与其相关联的第一成分时间戳，其指示将第一成分添加到第一产品定量的时刻。

11、在过程期间的特定时刻添加成分、在特定时刻改变温度设定或在特定时刻温度的实际变化都可能与最终结果有关。通过在登记数据时以及在确定关系时考虑定时数据，可以以更准确的方式进行关系的确定，并且可以在过程的输出处提供特定过程参数的定时。

12、在另一具体实施中，所述制造过程是连续过程，其还包括获得指示经历所述第一加工步骤的所述第一产品定量的所述第一加工步骤的吞吐量时间间隔。

13、尽管将定义定量的饮料与其他定量的已经经历可能的其他加工的饮料混合，但是可以通过监测通过导管和反应器的流速来识别并跟踪特定定量的饮料。利用这种数据，可以在定义定量进入反应器或特定加工步骤时并且在定义定量离开反应器或特定加工步骤时确定时间。

14、在另一具体实施中，所述第一过程参数值是对照值和测量值中的一者。对照值可以是通过例如利用特定的气体压力、电压、电流、其他或其组合控制致动器来实现或预期实现的致动器的设定点。然后，测量值可以是反应器或提供饮料的其他容器或导管内的实际值。

15、另一具体实施还包括：获得客观质量得分和与至少一个产品参数有关的参数数据之间的客观质量关系；以及基于所述质量关系和所述至少一个产品参数的值确定所述第一定量的客观质量得分值。如上文所指出的，饮料的质量可以由存在的组分(诸如酯)确定。除此之外或另选地，质量可以通过饮料的其他特征来确定，如粘度、颜色、苦味、透明度、半透明度、甜度、酸度、酸味、其他或者这些特征中的两个或更多个的任何组合。值得注意的是，此类性质可以通过存在的组分及其定量来确定，但是如粘度或泡沫的硬(firmness)度的物理性质可能更方便登记。

16、又一个具体实施包括：获得所述第一定量的第一质量得分值；获得所述第二定量的第二质量得分值；以及基于所述第一质量得分值、所述第二质量得分值、所述第一定量的至少一个产品组分参数值和所述第二定量的至少一个产品组分参数值，所述产品组分参数与质量得分之间的质量关系。这允许获得更多且可能的改善的数据和关系的准确性。

17、另一个具体实施还包括：获得所述第一定量的第一质量得分值；获得所述第二定量的第二质量得分值；以及基于所述第一质量得分值、所述第二质量得分值、所述第一定量的至少一个过程参数值和所述第二定量的至少一个过程参数值，所述过程参数与质量得分之间的质量关系。这允许获得更多且可能的改善的数据和关系的准确性。

18、另一个具体实施还包括：获得所述第一定量的第一质量得分值；获得所述第二定量的第二质量得分值；以及基于所述第一质量得分值、所述第二质量得分值、所述第一定量的至少一个成分参数值和所述第二定量的至少一个成分参数值，所述成分参数与质量得分之间的质量关系。这允许获得更多且可能的改善的数据和关系的准确性。

19、一种电子过程分析装置，其用于针对已经经历作为制造过程的一部分的第一加工步骤的第一产品定量确定一方面的所述第一加工步骤的过程参数集和成分参数集中的至少一者与另一方面的至少一个产品组分参数之间的关系。所述装置包括输入部、输出部和处理单元。输入部被布置用于进行：从过程数据采集控制系统获得过程数据以及从过程数据采集控制系统获得成分数据中的至少一者，过程数据包括至少一个与第一产品定量的第一加工步骤有关的第一过程参数值，成分数据包括至少一个与形成第一产品定量的基础的成分有关的第一成分参数值；识别第一产品定量中可能存在的至少一种产品组分；以及获得至少一个与第一组分有关的第一产品定量的第一产品组分参数值。处理单元被布置用于基于一方面的所述第一过程参数值和所述第一成分参数值中的至少一个以及另一方面的所述产品组分参数值确定指示一方面的所述过程参数值和所述成分参数值中的所述至少一者与所述产品组分参数值之间关系的关系得分。并且输出部被布置用于提供关于所述关系或指示关系的所述关系得分中的至少一者的数据。

20、另一方面提供了一种计算机程序产品，其包括计算机可执行代码，所述计算机可执行代码被布置用于当可执行代码加载于连接至用于对电子处理单元进行编程的计算机所包括的电子处理单元的存储器中时使计算机执行根据第一方面的方法或其变型或其排列。另一方面提供了一种非暂时性存储器，其中或其上存储有这样的计算机程序产品。