項目2工業(yè)大數(shù)據(jù)采集與分析云平臺在高鹽稀態(tài)醬油發(fā)酵工序

項目2工業(yè)大數(shù)據(jù)采集與分析云平臺在高鹽稀態(tài)醬油發(fā)酵工序中的應(yīng)用

需求單位：廣東美味鮮調(diào)味食品有限公司

需求描述：

據(jù)《中國調(diào)味品協(xié)會2018年年度數(shù)據(jù)分析》，排名前4的醬油企業(yè)均在廣東，產(chǎn)量占全國的73%(337萬噸)，且均采用廣式高鹽稀態(tài)曬露釀造工藝，為中國廣東省特有的釀造工藝。廣東美味鮮調(diào)味食品有限公司是中山市優(yōu)勢傳統(tǒng)企業(yè)，醬油產(chǎn)量為全國同行業(yè)第二。

廣式高鹽稀態(tài)醬油為多參數(shù)、長周期、動態(tài)變化型的釀造工藝，因無法實時監(jiān)控、糾偏核心工藝參數(shù)（如溫度、pH、鹽分等），造成夏季發(fā)酵與冬季發(fā)酵天然油在風味和得率方面存在差異，夏季發(fā)酵風味好、得率高，如果全年皆可維持在夏季的品質(zhì)和得率水平，則將為企業(yè)創(chuàng)造更好的產(chǎn)品競爭力和經(jīng)濟效益。

基于上述背景，公司計劃實施廣式醬油產(chǎn)業(yè)發(fā)展智能化核心技術(shù)攻關(guān)項目，并通過項目實施解決廣式醬油共性的設(shè)備落后、多源數(shù)據(jù)采集不足、信息關(guān)聯(lián)挖掘與分析展示不全的問題，利用多源異構(gòu)數(shù)據(jù)采集和統(tǒng)一存儲，基于人工智能，機器學(xué)習(xí)等技術(shù)對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行深度分析，來提升生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性、過程數(shù)據(jù)的實時性、全局信息的高效共享性，建立適用于廣東省季節(jié)/天時的廣式醬油生產(chǎn)工藝多參數(shù)動態(tài)模型，全年穩(wěn)定地產(chǎn)出具備獨特風味和健康特性的廣式醬油，提升產(chǎn)品的國際市場競爭力。

總體需求為確立廣式高鹽稀態(tài)醬油釀造工藝的良品條件，及達成良品條件所需的核心制造要件與管理項目，建立適用于廣東省季節(jié)/天時的廣式醬油生產(chǎn)多參數(shù)動態(tài)模型，提升生產(chǎn)穩(wěn)定性，使全年皆可維持在理想的品質(zhì)和得率水平。具體需求如下：

一、技術(shù)指標參數(shù)：

1、蒸煮工序，需通過對溫度、時間、壓力工藝參數(shù)的監(jiān)控與采集，分析篩選各因素的最優(yōu)水平，建立蒸煮工藝模型，使熟豆夾生率維持在理想水平，提升消化率，更利于后工序酶的分解作用，提升原料利用率。

2、制曲工序，需通過對環(huán)境溫度、濕度以及曲料溫度的實時采集與監(jiān)控，確保大曲料溫在全日各時段均處于控溫曲線范圍內(nèi)。同時，通過不同時期大曲生長溫度曲線的采集與分析，建立制曲溫度控制工藝模型，為米曲霉產(chǎn)酶創(chuàng)造適宜條件，豐富制曲階段的酶系積累（如蛋白酶、淀粉酶、谷氨酰胺酶、纖維素酶等），提升并穩(wěn)定控制大曲酶活力，為后續(xù)發(fā)酵階段氨基酸態(tài)氮、還原糖的順利攀升奠定基礎(chǔ)。

3、發(fā)酵工序，需通過對發(fā)酵溫度、pH、鹽分的實時采集，結(jié)合數(shù)據(jù)分析算法引擎進行數(shù)據(jù)分析，以夏季工藝參數(shù)為參照，建立發(fā)酵工藝參數(shù)模型，指導(dǎo)冬季生產(chǎn)工藝的優(yōu)化與調(diào)整，使全年產(chǎn)出的天然油風味及得率均能處于最佳水平；同時，通過生產(chǎn)控制數(shù)據(jù)搭建，建立發(fā)酵微生物最適活動環(huán)境模型，為確立添加改善風味的耐鹽微生物最優(yōu)條件提供指導(dǎo)依據(jù)。

在建立上述三個核心工序的生產(chǎn)工藝參數(shù)模型后，需對工序間的工藝參數(shù)關(guān)聯(lián)性及良品條件進行深度分析、挖掘、聚類，了解數(shù)據(jù)背后的規(guī)律及關(guān)聯(lián)性，從而形成適用于廣東省季節(jié)/天時的廣式醬油生產(chǎn)多參數(shù)聯(lián)動的動態(tài)模型，實現(xiàn)生產(chǎn)工藝的正向優(yōu)化、反向調(diào)控以及趨勢化摸索，精準設(shè)定全年各月份的蒸煮控制、大曲酶系控制、發(fā)酵控制等工藝參數(shù)，使天然油氨基酸態(tài)氮含量、原料利用率、得率全年處于最優(yōu)水平，并建立醬油風味模型，開發(fā)順應(yīng)市場需求的新品

二、成果轉(zhuǎn)化條件：

為實現(xiàn)上述工藝參數(shù)、數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)控、分析及反饋，并在生產(chǎn)中實現(xiàn)最優(yōu)工藝條件的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用，需具備下述信息化及設(shè)備條件：

1、信息化條件

（1）在采集終端，支持生產(chǎn)設(shè)備多源異構(gòu)多終端數(shù)據(jù)采集，支持Rs232/485，tcp等多源數(shù)據(jù)傳輸，采集傳輸數(shù)據(jù)延遲小于0.1s。

（2）傳輸數(shù)據(jù)實時傳輸支持數(shù)據(jù)加密方法，傳輸協(xié)議支持物聯(lián)網(wǎng)MQTT及第三方自定義通信協(xié)議接口。

2、設(shè)備條件

連續(xù)蒸煮系統(tǒng)，全自動圓盤制曲機，可實現(xiàn)蒸煮和制曲工序最優(yōu)工藝條件的應(yīng)用及自動化控制，確保達成設(shè)定的良品條件。

對揭榜方要求：

一、實現(xiàn)多個分散生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)據(jù)點數(shù)據(jù)抽取、查詢與集中存儲存儲。能夠從大量雜亂無章、難以理解的數(shù)據(jù)中抽取對解決問題有效的部分，標識出數(shù)據(jù)的來源、種類等屬性并形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以滿足多源異構(gòu)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和存儲服務(wù)。

二、解決多產(chǎn)線數(shù)據(jù)傳輸過程中沖突與安全共享問題；支持訪問控制與數(shù)據(jù)安全隔離，設(shè)計網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議保證傳輸過程中數(shù)據(jù)信息的機密性與完整性。

三、支持生產(chǎn)數(shù)據(jù)挖掘與分析，在通用的關(guān)聯(lián)分析、聚類算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、時序分析等數(shù)據(jù)分析算法的基礎(chǔ)上，構(gòu)建智能工廠流程制造領(lǐng)域?qū)I(yè)的基本算法模型庫，深度挖掘、提取、分析領(lǐng)域相關(guān)知識，分析生產(chǎn)數(shù)據(jù)背后運行模式、規(guī)律和潛在風險。并支持數(shù)據(jù)可視化智能展示。

要求揭榜方有大數(shù)據(jù)平臺系統(tǒng)建設(shè)經(jīng)驗及前期成熟實施案例，主要技術(shù)成果有前期專利及知識產(chǎn)權(quán)積累，成果獲得省級科技技術(shù)獎勵者優(yōu)先。

產(chǎn)權(quán)歸屬、利益分配等要求：

美味鮮公司獨立擁有本項目開發(fā)期內(nèi)項目所產(chǎn)生的知識產(chǎn)權(quán)的所有權(quán)，包括但不限于軟件及相關(guān)程序、技術(shù)秘密、商業(yè)秘密，安裝及維護方面的信息，未征得我司書面同意，揭榜方不得將該技術(shù)成果應(yīng)用于本項目外的其它用途或許可第三方使用。

揭榜方接受美味鮮公司委托后，委托期內(nèi)，不得再行接受第三方的與我司開發(fā)項目具有競爭關(guān)系的委托開發(fā)或者合作開發(fā)，不得提供技術(shù)咨詢服務(wù)，不得以任何形式或者可能造成雙方合作實質(zhì)性損害的方法、方法進行合作。揭榜方基于自身或者第三方知識產(chǎn)權(quán)而為美味鮮公司開發(fā)本合同約定項目的，美味鮮公司享有基礎(chǔ)知識產(chǎn)權(quán)的永久免費使用權(quán)、永久使用許可或侵權(quán)豁免。

實施年限：2-3年；投入預(yù)估：200