ES2992102T3 - Método y dispositivo para proporcionar análisis de fabricación de bebidas - Google Patents

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Michiel Herman Maagd
Xiaoyun Bing
Ramon Marin Ramirez
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Abstract

La calidad de un producto natural, como la cerveza, el pan, el vino y similares, está determinada por muchos parámetros. Parámetros del proceso que pueden modificarse o no, parámetros externos y parámetros de los ingredientes. En procesos complejos y con muchos pasos del proceso, es muy difícil relacionar los parámetros con la calidad, si es que es posible. Datos sobre el control del proceso, valores del producto y parámetros relacionados con el proceso y valores que pueden interpretarse como indicadores de calidad, sustancias que se encuentran en el producto, ya sea final o intermedio, y cantidades de las mismas, otros parámetros o combinaciones de los mismos. Entre los valores obtenidos para los parámetros, se pueden determinar relaciones que se pueden utilizar para la optimización del proceso. Esto se puede ejecutar para uno o más pasos del proceso y para uno o más parámetros del proceso y uno o más parámetros de calidad. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Método y dispositivo para proporcionar análisis de fabricación de bebidas
Campo técnico
La presente invención se refiere al campo del análisis y control de procesos para una planta de fabricación de bebidas y una elaboración de cerveza en particular.
Antecedentes
La fabricación de bebidas, y en particular la elaboración de cerveza es un proceso complejo que implica muchos pasos diferentes. El proceso es principalmente un proceso químico y biológico cuyo curso, así como el resultado están determinados por muchos factores en cada paso, cada uno de los cuales puede influir en el resultado final. Mediante ensayo y error, se pueden mejorar las condiciones de elaboración de la cerveza, pero como hay muchos factores que pueden influir en un mismo factor con solo cambios muy pequeños en los valores de cada factor, el uso de ensayo y error puede no ser una forma viable de llegar a parámetros de control de proceso mejorados.
El documento US 2017/0089752 divulga un sistema de monitorización de fermentación que mide el peso de un producto en fermentación para determinar el progreso de la fermentación. El peso de un lote en fermentación puede disminuir a medida que se desprende dióxido de carbono, y se puede utilizar una medición de peso continua o periódica como entrada de control para un sistema de fermentación, que puede ajustar la temperatura para controlar la fermentación o detectar que esta no está progresando como se esperaba. Un sistema de este tipo puede consistir en utilizar una báscula acoplada a un recipiente de fermentación y tener un sistema de control capaz de ajustar la temperatura del contenido en fermentación. Una implementación puede tener una báscula montada dentro de un gabinete de fermentación con temperatura controlada.
El documento 2018/0057778 divulga un sistema de elaboración de cerveza que está diseñado para ajustar el proceso de elaboración de cerveza basándose en la edad y la procedencia del lúpulo para lograr un perfil de sabor diseñado. El lúpulo se puede analizar y envasar, y el análisis se puede almacenar para que un sistema de elaboración de cerveza pueda recuperarlo. Cuando se utiliza lúpulo durante la elaboración de cerveza, se pueden realizar compensaciones en los parámetros de la receta para compensar los cambios estimados en el rendimiento del lúpulo. En un caso de uso, el lúpulo puede analizarse y sellarse en paquetes de un solo uso, que pueden utilizarse posteriormente con una máquina para elaborar cerveza automatizada o semiautomatizada. Se puede realizar una búsqueda en una base de datos durante la elaboración de cerveza para ajustar una receta y aumentar o disminuir el tiempo, la temperatura u otros parámetros del proceso de elaboración de cerveza.
El documento US 2020/0157478 divulga un sistema de elaboración de cerveza que está diseñado para modificar una receta de proceso/ingrediente de cerveza para ajustar las características sensoriales de una cerveza deseada. Con una lista de ingredientes y una receta inicial determinadas, se puede utilizar un modelo de rendimiento de un sistema de elaboración de cerveza para generar una receta actualizada cuando se proporciona un conjunto de características sensoriales deseadas de una cerveza deseada. Una interfaz de usuario puede permitir al usuario ajustar características tales como sensación en boca fina/espesa, sequedad/maltosidad, amargor del lúpulo, sabor del lúpulo, aroma del lúpulo y otras características. Una receta actualizada puede cambiar los programas de maceración, los programas de ebullición u otros aspectos controlados programáticamente de un sistema de elaboración de cerveza. El modelo de rendimiento puede incluir heurísticas, así como métricas de rendimiento derivadas de la observación de sesiones de elaboración de cerveza anteriores en uno o más dispositivos.
Resumen
Se prefiere prever la adquisición de valores de parámetros de proceso y proporcionar una relación entre estos parámetros de proceso y la calidad de un producto final. Basándose en dicha relación, se pueden proporcionar valores de referencia para el control del proceso para llegar a un producto final con una calidad mejorada y una calidad óptima preferible.
La presente invención se define en las reivindicaciones independientes adjuntas a las que se debe hacer referencia. Las características ventajosas se exponen en las reivindicaciones dependientes adjuntas.
Un primer aspecto proporciona un método ejecutable por un dispositivo de análisis de proceso electrónico, para seleccionar un número predeterminado de al menos uno de la multitud de parámetros de proceso basándose en la determinación, para una primera cantidad de producto de cerveza que ha sufrido un primer paso de procesamiento como parte de un proceso de elaboración de cerveza, de una primera relación entre un conjunto de parámetros de proceso del primer paso de procesamiento y al menos un primer parámetro de componente de producto y/o una segunda relación entre un conjunto de parámetros de ingredientes y al menos un primer parámetro de componente de producto. El método comprende al menos uno de, obtener, a partir de un sistema de control de adquisición de datos de proceso, datos de proceso que comprenden una multitud de valores de parámetros de proceso relacionados con el primer paso de procesamiento de la primera cantidad de producto y obtener, a partir del sistema de control de adquisición de datos de proceso, datos de ingredientes que comprenden una multitud de valores de parámetros de ingredientes relacionados con una multitud de ingredientes que forman una base para la primera cantidad de producto. El método comprende además identificar al menos un componente de producto potencialmente presente en la primera cantidad de producto y obtener al menos un primer valor de parámetro de componente de producto para la primera cantidad de producto relacionada con el primer componente. Con base en la multitud de valores de los parámetros del proceso, la multitud de valores de los parámetros del primer ingrediente y el valor del parámetro del componente del producto, se determina una primera puntuación de relación indicativa de la primera relación entre cada uno de la multitud de valores de los parámetros del proceso y el primer valor del parámetro del componente del producto y/o una segunda puntuación de relación indicativa de la segunda relación entre cada uno de la multitud de valores del parámetro del ingrediente y el primer valor del parámetro del componente del producto. Por último, se selecciona un número predeterminado de al menos uno de la multitud de parámetros de proceso y la multitud de parámetros de ingredientes que tienen puntuaciones de relación que indican las relaciones más fuertes con el primer valor del parámetro del componente del producto.
La calidad de una bebida puede estar determinada en gran medida por componentes particulares presentes -o no- en la bebida y, si están presentes, por la cantidad de componentes presentes en la bebida, ya sea en su totalidad o en una unidad de volumen o masa de la bebida. La presencia de dichos componentes puede estar relacionada con cualquier parámetro del proceso, ingredientes, otros factores o una combinación de los mismos y con el método de acuerdo con el primer aspecto, dicha relación puede determinarse. Y con información sobre dichas relaciones, los parámetros del proceso y los parámetros de los ingredientes se pueden ajustar para un lote posterior con el objetivo de llegar a valores mejorados de los parámetros de los componentes, lo que puede proporcionar una mejor calidad de la bebida.
En segundo lugar, un método como el del primer aspecto puede permitir una mejor inicialización y puesta en marcha del proceso, así como la autocalibración de líneas y plantas de fabricación de bebidas. En lugar de caracterizar una nueva planta para un proceso conocido con maquinaria que puede ser diferente de la de las plantas anteriores -ya sea ligeramente diferente o muy diferente- mediante la obtención de dimensiones de recipientes de reactores, calibración de sensores y simulaciones, se puede obtener información sobre parámetros de proceso apropiados ejecutando una o más pruebas piloto y aplicando el método del primer aspecto.
En tercer lugar, este aspecto proporciona una retroalimentación directa y compacta a un usuario del sistema que emplea el primer aspecto. De esta manera, el usuario -por ejemplo, un operador de control de procesos o un supervisor de procesos- puede centrarse en los parámetros más relevantes para modificarlos. Como alternativa o adicionalmente, no interviene ningún ser humano y un sistema informático electrónico controla el proceso basándose en los parámetros más relevantes. Por lo tanto, algunos valores de los parámetros más relevantes se establecen en un valor óptimo o cerca de él, y se pueden seleccionar otros parámetros para presentarlos al usuario y permitir ajustar los valores de estos últimos.
Una variación del primer aspecto comprende al menos uno de, obtener, a partir de un sistema de control de adquisición de datos de proceso, datos de proceso que comprenden al menos un primer valor de parámetro de proceso relacionado con el primer paso de procesamiento de una segunda cantidad de producto y obtener, a partir del sistema de control de adquisición de datos de proceso, datos de ingrediente que comprenden al menos un segundo valor de parámetro de ingrediente relacionado con el ingrediente que forma una base para la segunda cantidad de producto. En esta variación, la determinación de la puntuación de la relación entre el al menos uno del valor del parámetro de proceso y el valor del parámetro de ingrediente por un lado y el primer valor de parámetro de componente de producto por el otro lado también se basa en el al menos uno del segundo valor del parámetro de proceso y el segundo valor del parámetro de ingrediente.
Con datos de múltiples lotes, generalmente con diferentes valores para los parámetros aplicables, las relaciones se pueden determinar con mayor precisión. Con más datos, el análisis puede ser más tolerante a fallos. Además, esto puede permitir determinar si las relaciones entre valores son lineales, cuadráticas, cúbicas, exponenciales, monótonas/no monótonas, fuertes/débiles, correlacionadas dentro de límites particulares o no, otras o una combinación de las mismas.
En una implementación adicional, el proceso de elaboración de cerveza comprende un procesamiento por lotes y la primera cantidad de producto comprende al menos un lote. En el procesamiento por lotes, las cantidades de bebidas están bien separadas unas de otras. Esto permite un análisis conveniente y práctico de las relaciones entre diversos parámetros en un análisis por lote.
En otra implementación más, al menos uno del primer valor de parámetro de proceso tiene una primera marca de tiempo de parámetro de proceso asociada con él, indicativa de un punto de inicio del primer paso de procesamiento; y el primer valor de parámetro de ingrediente tiene una primera marca de tiempo de ingrediente asociada con él, indicativa de un momento en el tiempo en el que el primer ingrediente se agrega a la primera cantidad de producto.
Agregar un ingrediente en un momento específico durante el proceso, cambiar la configuración de temperatura en un momento particular o un cambio real de esa temperatura en un momento particular pueden ser relevantes para el resultado final. Al tener en cuenta los datos de tiempo al registrar datos y al determinar relaciones, la determinación de las relaciones se puede realizar de una manera más precisa y se puede proporcionar el tiempo de parámetros de proceso particulares en la salida del proceso.
En otra implementación adicional, el proceso de elaboración de cerveza es un proceso continuo, que comprende además la obtención de un intervalo de tiempo de rendimiento del primer paso de procesamiento indicativo de la primera cantidad de producto que se somete al primer paso de procesamiento.
Durante la mezcla de una cantidad definida de bebida con otras cantidades de bebida que hayan sufrido posiblemente otro procesamiento, se puede identificar una cantidad particular de bebida y seguirla mediante la monitorización del caudal a través de conductos y reactores. Con dichos datos, se puede determinar el momento en que la cantidad definida entra en un reactor o en un paso de procesamiento particular y el momento en que la cantidad definida sale del reactor o del paso de procesamiento particular.
En otra implementación, el primer valor del parámetro del proceso es uno de, un valor de control y un valor medido. Un valor de control puede ser un punto de ajuste que un actuador debe alcanzar o que se espera alcanzar, por ejemplo, controlando el actuador con una presión particular de un gas, un voltaje, una corriente, otros o una combinación de los mismos. El valor medido puede entonces ser un valor real dentro de un reactor u otro recipiente o conducto en el que se proporciona la bebida.
Otra implementación adicional comprende además obtener una relación de calidad objetiva entre datos de parámetros de puntuación de calidad numéricos o booleanos relacionados con al menos un parámetro de componente de producto; y determinar, basándose en la relación de calidad y un valor del al menos un parámetro de componente de producto, un valor de puntuación de calidad objetivo de la primera cantidad de producto. Como se indicó anteriormente, la calidad de una bebida puede determinarse por los componentes presentes, tales como los ésteres. Adicionalmente o alternativamente, la calidad puede ser determinada por otras características de la bebida, como viscosidad, color, amargor, transparencia, translucidez, dulzura, acidez, agrio, otras, o cualquier combinación de dos o más de estas características. Como es de notar, dichas propiedades pueden determinarse por los componentes presentes y sus cantidades, pero las propiedades físicas como la viscosidad o la firmeza de la espuma pueden ser más fáciles de registrar.
Otra implementación adicional comprende obtener un primer valor de puntuación de calidad para la primera cantidad de producto; obtener un segundo valor de puntuación de calidad para la segunda cantidad de producto y, con base en el primer valor de puntuación de calidad, el segundo valor de puntuación de calidad, el al menos un primer valor de parámetro de componente de producto de la primera cantidad de producto y al menos un segundo valor de parámetro de componente de producto de la segunda cantidad de producto, determinar una relación de calidad entre el primer parámetro de componente de producto y una puntuación de calidad. Esto permite obtener más datos, posiblemente mejores, y con mayor precisión sobre las relaciones.
Una implementación adicional comprende además obtener un primer valor de puntuación de calidad para la primera cantidad de producto, obtener un segundo valor de puntuación de calidad para la segunda cantidad de producto y, con base en el primer valor de puntuación de calidad, el segundo valor de puntuación de calidad, al menos un valor de parámetro de proceso de la primera cantidad de producto y al menos un valor de parámetro de proceso de la segunda cantidad de producto, determinar una relación de calidad entre el parámetro de proceso y una puntuación de calidad. Esto permite obtener más datos, posiblemente mejores, y con mayor precisión sobre las relaciones.
Otra implementación comprende además obtener un primer valor de puntuación de calidad para la primera cantidad de producto, obtener un segundo valor de puntuación de calidad para la segunda cantidad de producto y, con base en el primer valor de puntuación de calidad, el segundo valor de puntuación de calidad, al menos un valor de parámetro de ingrediente de la primera cantidad de producto y al menos un valor de parámetro de ingrediente de la segunda cantidad de producto, determinar una relación de calidad entre el parámetro de ingrediente y una puntuación de calidad. Esto permite obtener más datos, posiblemente mejores, y con mayor precisión sobre las relaciones.
Un segundo aspecto proporciona un dispositivo de análisis de proceso electrónico para seleccionar un número predeterminado de al menos uno de la multitud de parámetros de proceso basándose en la determinación, para una primera cantidad de producto de cerveza que ha pasado por un primer paso de procesamiento como parte de un proceso de elaboración de cerveza, de una primera relación entre un conjunto de parámetros de proceso del primer paso de procesamiento y al menos un parámetro de componente de producto y/o un conjunto de parámetros de ingrediente y al menos un parámetro de componente de producto. El dispositivo comprende una entrada, una salida y una unidad de procesamiento. La entrada está dispuesta para realizar al menos una de, obtener, a partir de un sistema de control de adquisición de datos de proceso, datos de proceso que comprenden una multitud de primeros valores de parámetros de proceso relacionados con el primer paso de procesamiento de la primera cantidad de producto y obtener, a partir del sistema de control de adquisición de datos de proceso, datos de ingredientes que comprenden una multitud de primeros valores de parámetros de ingredientes relacionados con una multitud de ingredientes que forman una base para la primera cantidad de producto; identificar al menos un primer componente de producto potencialmente presente en la primera cantidad de producto; y obtener al menos un primer valor de parámetro de componente de producto para la primera cantidad de producto relacionada con el primer componente de producto.
La unidad de procesamiento está dispuesta para determinar, basándose en la multitud de los primeros valores de parámetros de proceso, la multitud de los primeros valores de los parámetros del ingrediente y el valor del parámetro del componente del producto, una primera puntuación de relación indicativa de la primera relación entre cada uno de la multitud de los valores de los parámetros del proceso y el primer valor de parámetro del componente del producto y/o una segunda puntuación de relación indicativa de la segunda relación entre cada uno de la multitud de los valores de los parámetros del ingrediente y el primer valor de parámetro del componente del producto. La unidad de procesamiento está dispuesta además para seleccionar un número predeterminado de al menos uno de la multitud de parámetros de proceso y la multitud de parámetros de ingredientes que tienen puntajes de relación que indican las relaciones más fuertes con el valor del parámetro del componente del producto. Y la salida está organizada para proporcionar datos sobre al menos una de las relaciones o la puntuación de relación indicativa de una relación.
Otro aspecto proporciona un producto de programa de ordenador que comprende un código ejecutable de ordenador dispuesto para hacer que un ordenador, cuando el código ejecutable se carga en una memoria conectada a una unidad de procesamiento electrónico comprendida por el ordenador para programar la unidad de procesamiento electrónico, ejecute el método de acuerdo con el primer aspecto o cualquier variación del mismo o permutaciones del mismo. Un aspecto adicional proporciona una memoria no transitoria que tiene almacenado en ella o sobre ella dicho producto de programa informático.
Breve descripción de los dibujos
Los diversos aspectos y variaciones de los mismos se discutirán con más detalle junto con los dibujos. En los dibujos:
Figura 1: muestra una vista esquemática de al menos parte de una elaboración de cerveza y un sistema de procesamiento de datos; y
Figura 2: muestra un diagrama de flujo.
Descripción detallada
La figura 1 muestra un sistema 100 para la fabricación de una bebida y para la monitorización del proceso. En este caso particular se trata del proceso de elaboración de cerveza. Parte del sistema es una cervecería 110. Para mayor claridad, solo se representa una parte del equipo de elaboración de cerveza. La Figura 1 muestra un tanque 112 de maceración, un tanque 114 de ebullición y un enfriador 116. Para mayor claridad, se han omitido un tanque de fermentación, un tanque brillante y un filtro. Y el experto se dará cuenta de que también se pueden añadir otros pasos a la línea de elaboración de cerveza. Aguas abajo del enfriador, se muestra un depósito 118. El depósito 118 puede ser un almacenamiento intermedio previo a la fermentación, puede ser un tanque de fermentación, otro tipo de contenedor o una combinación de los mismos.
Con el tanque 112 de maceración, se proporciona una primera línea 132 de suministro de ingredientes, a través de la primera línea 132 de suministro de ingredientes, se proporciona agua y malta al tanque 112 de maceración. El agua y la malta pueden suministrarse a través de un mismo conducto; en otras implementaciones, la primera línea 132 de suministro de ingredientes comprende múltiples conductos, por ejemplo, uno para cada tipo de ingrediente. El tanque 112 de maceración está provisto de un primer timón 122 como actuador de proceso, accionado por un primer electromotor 126. Se pueden proporcionar otros actuadores de proceso, como un calentador, otro agitador mecánico, otros o una combinación de los mismos.
El tanque 112 de maceración está conectado al tanque 114 de ebullición a través de un primer conducto 134 de elaboración de cerveza, que desemboca en el tanque 114 de ebullición. La conexión entre el tanque de maceración y el primer conducto 134 de elaboración de cerveza se puede controlar por medio de una válvula. De esta forma, el mosto puede transferirse de manera discontinua o continua desde el tanque 112 de maceración al tanque 114 de ebullición.
Con el tanque 114 de ebullición, se proporciona una segunda línea 138 de suministro de ingredientes. En esta implementación, la segunda línea 138 de suministro de ingredientes está dispuesta para proporcionar lúpulo al tanque 114 de fermentación y, opcionalmente, otros ingredientes como especias, hierbas, cáscara de cítricos, otros o una combinación de los mismos. El tanque de ebullición puede estar provisto de un segundo timón 124, accionado por un segundo electromotor 128. Además, para el tanque 114 de ebullición se pueden proporcionar otros actuadores de proceso, como un calentador, otro agitador mecánico, otros o una combinación de los mismos.
El tanque 114 de ebullición está conectado al enfriador 116 a través de un segundo conducto 138 de elaboración de cerveza, que desemboca en el enfriador 116. La conexión entre el tanque de ebullición y el segundo conducto 138 de elaboración de cerveza se puede controlar por medio de una válvula. De esta forma, el mosto puede transferirse de manera discontinua o continua desde el tanque 114 de ebullición al enfriador 116.
El mosto hervido pasa preferentemente a través del enfriador de forma continua y es aportado al depósito 118. Desde el depósito se puede continuar con el resto del proceso de elaboración de la cerveza, tal y como lo conoce el experto.
A la izquierda de la Figura 1, se proporciona un bus 108 de datos de monitorización y control. El bus 108 de datos está conectado a una unidad 102 central de procesamiento de un sistema de monitorización y control. El bus 108 de datos también está conectado a diversos sensores y controladores de actuadores dentro de la cervecería 110. El sistema de monitorización y control comprende además una memoria 104 como módulo de almacenamiento de datos y una pantalla 106 táctil como módulo de entrada/salida. En lugar de una pantalla táctil, también se pueden proporcionar una pantalla electrónica separada, un teclado, un ratón, una bola de seguimiento, un proyector de pantalla, altavoces, otros o una combinación de los mismos para recibir y proporcionar datos. Dichos datos podrán ser proporcionados y/o recibidos de los usuarios, otros sistemas o una combinación de los mismos. La unidad 102 central de procesamiento está dispuesta para controlar la funcionalidad del sistema de monitorización y control y en particular el manejo de datos. La memoria 104 está dispuesta para almacenar datos recibidos y procesados por el sistema de monitorización y control y para almacenar datos que permitan a la unidad 102 central de procesamiento programar y ejecutar cualquier proceso o parte del mismo como se describe a continuación.
Se proporciona un primer módulo 152 sensor de ingredientes en la primera línea 132 de suministro de ingredientes. El primer módulo 152 sensor de ingredientes está dispuesto para obtener datos, que comprenden valores, sobre al menos uno de un tipo de ingrediente, un nivel de calidad de un ingrediente, una cantidad de un ingrediente, otro valor de otro parámetro de ingrediente, o una combinación de los mismos, para uno o más ingredientes añadidos al tanque 112 de maceración. Como tal, el primer módulo 152 sensor puede comprender al menos uno de los sensores óptico, magnético, eléctrico, mecánico, químico u otro para medir al menos uno de, flujo, velocidad de flujo, volumen de flujo, peso, una característica química, conductividad, temperatura, transparencia a la luz visible o invisible, acidez, contenido de azúcar, viscosidad, color, otros o una combinación de los mismos.
El primer módulo 152 sensor de ingredientes también puede estar dispuesto para proporcionar una marca de tiempo con cualquier dato generado, preferiblemente por medio de materia de detección. Los datos así obtenidos se envían al sistema de monitorización y control a través del bus 108 de datos y se almacenan preferiblemente en la memoria 104.
Se proporciona un segundo módulo 154 sensor de ingredientes en la segunda línea 136 de suministro de ingredientes. El segundo módulo 154 sensor de ingredientes está dispuesto para obtener datos sobre al menos uno de un tipo de ingrediente, un nivel de calidad de un ingrediente, una cantidad de un ingrediente, otro valor de otro parámetro de ingrediente o una combinación de los mismos, para uno o más ingredientes añadidos al tanque 114 de ebullición. Como tal, el segundo módulo 154 sensor puede comprender al menos uno de los sensores óptico, magnético, eléctrico, mecánico, químico u otro para medir al menos uno de, flujo, velocidad de flujo, volumen de flujo, peso, una característica química, conductividad, temperatura, transparencia a la luz visible o invisible, acidez, contenido de azúcar, viscosidad, color, otros o una combinación de los mismos.
El segundo módulo 154 sensor de ingredientes también puede estar dispuesto para proporcionar una marca de tiempo con cualquier dato generado, preferiblemente por medio de materia de detección. Los datos así obtenidos se envían al sistema de monitorización y control a través del bus 108 de datos y se almacenan preferiblemente en la memoria 104.
Se proporciona un primer módulo 156 sensor de proceso junto con el tanque 112 de maceración. El primer módulo 156 sensor puede comprender al menos uno de los sensores óptico, magnético, eléctrico, mecánico, químico u otro para medir al menos uno de, flujo, velocidad de flujo, volumen de flujo, peso, una característica química, conductividad, temperatura, transparencia a la luz visible o invisible, acidez, contenido de azúcar, viscosidad, color, otros o una combinación de los mismos. Como tal, el primer módulo 156 sensor de proceso está dispuesto para obtener varias características del mosto en el tanque 112 de maceración.
Además, el primer módulo 156 sensor de proceso puede estar dispuesto para obtener datos sobre la energía agregada al mosto por cualquier medio de calentamiento, un volumen de mosto disponible en el tanque 112 de maceración, una temperatura de control o temperatura de punto de ajuste del medio de calentamiento, otros, o una combinación de los mismos. El primer módulo 156 sensor de proceso también puede estar dispuesto para proporcionar una marca de tiempo con cualquier dato generado, preferiblemente por medio de materia de detección. Los datos así obtenidos se envían al sistema de monitorización y control a través del bus 108 de datos y se almacenan preferiblemente en la memoria 104.
Se proporciona un segundo módulo 158 sensor de proceso junto con el tanque 114 de ebullición. El segundo módulo 158 sensor puede comprender al menos uno de los sensores óptico, magnético, eléctrico, mecánico, químico u otro para medir al menos uno de, flujo, velocidad de flujo, volumen de flujo, peso, una característica química, conductividad, temperatura, transparencia a la luz visible o invisible, acidez, contenido de azúcar, viscosidad, color, otros o una combinación de los mismos. Como tal, el segundo módulo 158 sensor de proceso está dispuesto para obtener diversas características del mosto en el tanque 112 de maceración.
Además, el segundo módulo 158 sensor de proceso puede estar dispuesto para obtener datos sobre la energía añadida al mosto por cualquier medio de calentamiento, un volumen de mosto disponible en el tanque 114 de ebullición, una temperatura de control o temperatura de punto de ajuste del medio de calentamiento, otros, o una combinación de los mismos. El segundo módulo 158 sensor de proceso también puede estar dispuesto para proporcionar una marca de tiempo con cualquier dato generado, preferiblemente por medio de materia de detección. Los datos así obtenidos se envían al sistema de monitorización y control a través del bus 108 de datos y se almacenan preferiblemente en la memoria 104.
Un primer módulo 162 sensor de actuador está provisto del primer electromotor 126. El primer módulo 162 actuador está dispuesto para controlar el primer electromotor 126 proporcionando un voltaje o corriente particular, para controlar la velocidad angular, un torque proporcionado, un período de tiempo de accionamiento del primer timón 122 con parámetros específicos, otros, o una combinación de los mismos. El primer módulo 162 sensor de actuador también puede estar dispuesto para detectar u obtener de otro modo datos sobre al menos uno del voltaje o corriente real proporcionado o la velocidad angular o torque real proporcionado por el primer electromotor.
El primer módulo 162 sensor de actuador también puede estar dispuesto para proporcionar una marca de tiempo con cualquier dato generado, preferiblemente por medio de materia de detección. Como se ha indicado, también se puede proporcionar otro actuador junto con el tanque 112 de maceración. El primer módulo 162 sensor de actuador puede estar dispuesto para controlar dichos actuadores y para detectar cualquier dato relevante para dichos actuadores, como la energía agregada al mosto en el tanque 112 de maceración por medios de calentamiento. Los datos así obtenidos se envían al sistema de monitorización y control a través del bus 108 de datos y se almacenan preferiblemente en la memoria 104.
Un segundo módulo 164 sensor de actuador está provisto del segundo electromotor 128. El segundo módulo 164 actuador está dispuesto para controlar el segundo electromotor 128 proporcionando un voltaje o corriente particular, para controlar la velocidad angular, un torque proporcionado, un período de tiempo de accionamiento del segundo timón 124 con parámetros específicos, otros, o una combinación de los mismos. El segundo módulo 164 actuador también puede estar dispuesto para detectar u obtener de otro modo datos sobre al menos uno del voltaje o corriente real proporcionado o la velocidad angular o torque real proporcionado por el segundo electromotor.
El segundo módulo 164 actuador también puede estar dispuesto para proporcionar una marca de tiempo con cualquier dato generado, preferiblemente por medio de materia de detección. Como se ha indicado, también se puede proporcionar otro actuador junto con el tanque 114 de ebullición. El segundo módulo 164 actuador puede estar dispuesto para controlar dichos actuadores y para detectar cualquier dato relevante para dichos actuadores, como la energía agregada al mosto en el tanque 114 de ebullición por medios de calentamiento. Los datos así obtenidos se envían al sistema de monitorización y control a través del bus 108 de datos y se almacenan preferiblemente en la memoria 104.
Se proporciona un primer módulo 166 sensor de conducto junto con el primer conducto 134 de elaboración de cerveza. El primer módulo 166 sensor de conducto puede comprender al menos uno de los sensores óptico, magnético, eléctrico, mecánico, químico u otro para medir al menos uno de, flujo, velocidad de flujo, volumen de flujo, peso, una característica química, conductividad, temperatura, transparencia a la luz visible o invisible, acidez, contenido de azúcar, viscosidad, color, otros o una combinación de los mismos en el primer conducto 132 de elaboración de cerveza. Como tal, el primer módulo 166 sensor de conducto puede estar dispuesto para detectar al menos una de las propiedades físicas y químicas del mosto transportado a través del primer conducto 134 de elaboración de cerveza. El primer módulo 166 sensor de conducto también puede estar dispuesto para proporcionar una marca de tiempo con cualquier dato generado, preferiblemente por medio de materia de detección. Los datos así obtenidos se envían al sistema de monitorización y control a través del bus 108 de datos y se almacenan preferiblemente en la memoria 104.
Se proporciona un segundo módulo 168 sensor de conducto junto con el segundo conducto 136 de elaboración de cerveza. El segundo módulo 168 sensor de conducto puede comprender al menos uno de los sensores óptico, magnético, eléctrico, mecánico, químico u otro para medir al menos uno de, flujo, velocidad de flujo, volumen de flujo, peso, una característica química, conductividad, temperatura, transparencia a la luz visible o invisible, acidez, contenido de azúcar, viscosidad, color, otros o una combinación de los mismos en el segundo conducto 134 de elaboración de cerveza. Como tal, el segundo módulo 168 sensor de conducto puede estar dispuesto para detectar al menos una de las propiedades físicas y químicas del mosto transportado a través del segundo conducto 136 de elaboración de cerveza. El segundo módulo 168 sensor de conducto también puede estar dispuesto para proporcionar una marca de tiempo con cualquier dato generado, preferiblemente por medio de materia de detección. Los datos así obtenidos se envían al sistema de monitorización y control a través del bus 108 de datos y se almacenan preferiblemente en la memoria 104.
Se proporciona un módulo 172 sensor de enfriamiento junto con el enfriador 116. El módulo 172 sensor de enfriamiento puede comprender al menos uno de los sensores óptico, magnético, eléctrico, mecánico, químico u otro para medir al menos uno de flujo, velocidad de flujo, volumen de flujo, peso, una característica química, conductividad, temperatura, transparencia a la luz visible o invisible, acidez, contenido de azúcar, viscosidad, color, otros o una combinación de los mismos de materia en el enfriador 116. Como tal, el módulo 172 sensor de enfriamiento puede estar dispuesto para detectar al menos una de las propiedades físicas y químicas del mosto transportado a través del enfriador 116. El módulo 172 sensor de enfriamiento también puede estar dispuesto para controlar el funcionamiento del enfriador 116 controlando el flujo de refrigerante, proporcionando una temperatura de punto de ajuste, una temperatura de control, otra o una combinación de las mismas. Los datos así obtenidos se envían al sistema de monitorización y control a través del bus 108 de datos y se almacenan preferiblemente en la memoria 104.
Un módulo 174 sensor de muestra está conectado al bus 108 de datos para detectar una muestra de cerveza o de mosto u otro producto intermedio de una elaboración de cerveza. El módulo 174 sensor de muestra puede comprender al menos un sensor óptico, magnético, eléctrico, mecánico, químico u otro para medir al menos una de las características químicas, conductividad, temperatura, transparencia a la luz visible o invisible, acidez, contenido de azúcar, viscosidad, color, otra o una combinación de las mismas de la materia de la muestra. Como tal, el módulo 174 sensor de muestra se puede utilizar para determinar una o más sustancias en la muestra, tales como al menos una de etanol, metanol, azúcares y preferiblemente moléculas de azúcar específicas, dióxido de carbono, ésteres particulares, otros, o una combinación de los mismos, incluyendo preferiblemente al menos una de una relación de peso y una relación de volumen de la sustancia detectada en relación con una medida estándar de al menos uno de peso y volumen. Los datos así obtenidos se envían al sistema de monitorización y control a través del bus 108 de datos y se almacenan preferiblemente en la memoria 104.
El funcionamiento del sistema de monitorización y control, con los datos obtenidos de la elaboración de cerveza, se discutirá con más detalle en conjunto con un diagrama 200 de flujo representado por la Figura 2. Las distintas partes del diagrama 200 de flujo se pueden resumir de la siguiente manera:
202 proceso de inicio
204 definir cantidad a evaluar
206 iniciar paso de procesamiento
208 añadir ingredientes
210 parámetros de ingredientes del registro
212 actuador de proceso de ejecución
214 parámetros del actuador de registro
216 parámetros del proceso de detección
218 parámetros del proceso de registro
220 ¿paso de procesamiento completado?
222 ¿proceso realizado?
224 analizar composición
226 parámetros de componentes de registro
228 ¿todas las cantidades realizadas?
230 analiza parámetros registrados
232 obtener parámetros de calidad
234 relacionar los parámetros del componente con los parámetros registrados durante el proceso
236 relacionar los parámetros de los componentes con los parámetros de calidad
238 relacionar los parámetros de calidad con los parámetros registrados durante el proceso
240 relacionar los parámetros del componente con los parámetros del actuador
242 determinar los parámetros de control de procesos de mejor calidad basándose en las relaciones
244 parámetros de control del proceso de salida determinados
246 fin
250 siguiente paso para producto intermedio
El procedimiento se inicia en un terminador 202 y continúa hasta el paso 204 en el que se define una cantidad de bebida que se va a analizar. La cantidad que se va a analizar puede ser un lote de la bebida, es decir, una misma bebida que se somete a un paso de procesamiento particular mediante un equipo particular, en su conjunto. De manera alternativa o adicional, una cantidad de bebida puede definirse como un volumen de un flujo continuo o semicontinuo de bebida que fluye a través de pasos de procesamiento mientras se somete a procesamiento.
Una cantidad de flujo continuo puede definirse monitorizando el flujo -velocidad de flujo como velocidad de flujo en distancia por unidad de tiempo, masa por unidad de tiempo, volumen por unidad de tiempo o una combinación de las mismas- y una hora de inicio y una hora de finalización por punto de monitorización. El flujo y el progreso del tiempo central se pueden utilizar para determinar cuándo la cantidad definida llega a un siguiente paso de procesamiento y sale del siguiente paso de procesamiento. En la cervecería, la cantidad identificada, con la que se inicia el proceso de elaboración de cerveza, puede ser una cantidad de agua.
En 206 se inicia el paso de procesamiento para la cantidad definida. Si el procesamiento es un proceso por lotes, el procesamiento se inicia para la cantidad definida. Si el paso de procesamiento es un proceso continuo, una primera parte de la cantidad identificada ingresa a un recipiente de procesamiento, un conducto de procesamiento, otra entidad de procesamiento o una combinación de los mismos.
En el paso 208, se agregan uno o más ingredientes a la cantidad identificada. Por ejemplo, se puede añadir malta al agua. En el paso 210, los ingredientes añadidos se detectan por medio del primer módulo 152 sensor de ingredientes y los datos se registran, por ejemplo, en la memoria 104. Cada ingrediente puede registrarse como parámetro. Con el parámetro ingrediente se pueden recibir y, por tanto, asociar, varios valores detectados o recibidos de otro modo, mediante entrada automática o manual. Los valores pueden estar relacionados con la calidad, el contenido de azúcar, el tipo, otros como se especifica anteriormente, otros o una combinación de los mismos.
El valor o valores asociados pueden ser un valor numérico -discreto, real, racional o complejo-, un valor booleano, un valor alfanumérico, otro o una combinación de los mismos. Además, se puede asociar una marca de tiempo al parámetro del ingrediente en el momento de la adquisición de valores. Como alternativa o adicionalmente, las marcas de tiempo individuales pueden estar asociadas con valores de parámetros individuales. La marca de tiempo puede usarse, junto con la velocidad de transferencia de materia a través del sistema, para asignar valores del parámetro a una cantidad particular definida, en particular en el procesamiento continuo.
En el paso 212, durante o después del inicio del paso de procesamiento aplicable, se pone en marcha el primer timón 122. En el paso 214 se obtienen valores de parámetros del actuador y se registran, por ejemplo, en la memoria 104. Dicho parámetro puede ser la activación del primer timón 122 y los valores asociados pueden ser una velocidad de rotación detectada en revoluciones por unidad de tiempo como segundos o minutos, una velocidad angular, un torque, otros, o una combinación de los mismos. El valor puede ser un valor real, por ejemplo, obtenido por medio de un sensor, o un punto de ajuste, por ejemplo, un valor de una velocidad angular a la que una unidad de procesamiento controla el primer timón 122. También se pueden obtener otros parámetros del actuador, por ejemplo, de un calentador.
El valor o valores asociados pueden ser un valor numérico -discreto, real, racional o complejo-, un valor booleano, un valor alfanumérico, otro o una combinación de los mismos. El valor booleano puede indicar, por ejemplo, si una válvula particular está abierta o cerrada y un valor alfanumérico puede estar relacionado con un mensaje de estado o un mensaje de error de una máquina.
Se puede asociar una marca de tiempo al parámetro del actuador en el momento de la adquisición de valores. Como alternativa o adicionalmente, las marcas de tiempo individuales pueden estar asociadas con valores de parámetros individuales. La marca de tiempo puede usarse, junto con la velocidad de transferencia de materia a través del sistema, para asignar valores del parámetro a una cantidad particular definida, en particular en el procesamiento continuo. Los valores pueden registrarse en el momento en que un valor cambia o cambia con más de un umbral predeterminado. Alternativamente o adicionalmente, los valores pueden obtenerse a intervalos periódicos o de forma continua.
En el paso 216, se detectan los parámetros del proceso, por ejemplo, por medio del primer módulo 156 sensor de proceso. En el paso 218, los valores obtenidos a través de la detección de parámetros del proceso se registran, por ejemplo, en la memoria 104. Un parámetro del proceso puede ser la temperatura del mosto, la transparencia, la conductividad o cualquier otro valor o combinación de los mismos como se discutió anteriormente. Un parámetro de proceso también puede ser un parámetro externo, como la temperatura, la humedad, otros o una combinación de los mismos en una sala de producción, fuera de la sala de producción, al aire libre, otros o una combinación de los mismos.
Se puede asociar una marca de tiempo al parámetro del proceso en el momento de la adquisición de valores. Como alternativa o adicionalmente, las marcas de tiempo individuales pueden estar asociadas con valores de parámetros individuales. La marca de tiempo puede usarse, junto con la velocidad de transferencia de materia a través del sistema, para asignar valores del parámetro a una cantidad particular definida, en particular en el procesamiento continuo. Los valores pueden registrarse en el momento en que un valor cambia o cambia con más de un umbral predeterminado. Alternativamente o adicionalmente, los valores pueden obtenerse a intervalos periódicos o de forma continua.
En el paso 220, se verifica si la cantidad identificada se ha procesado mediante el paso de procesamiento aplicable. Si el paso de procesamiento es un proceso por lotes, el paso de procesamiento puede finalizar cuando se alcanza un punto final. Dicho punto final puede definirse como un intervalo de tiempo transcurrido, un valor de temperatura alcanzado, otro valor de un valor registrado o uno o más parámetros particulares alcanzados, otros, o una combinación de los mismos. Si el paso de procesamiento es un proceso continuo, el paso de procesamiento para la cantidad identificada puede definirse como finalizada cuando la cantidad definida completa haya salido del reactor aplicable en el que tiene lugar o ha tenido lugar el paso de procesamiento.
Si el paso de procesamiento aún no ha finalizado, el proceso vuelve al paso 208 para agregar ingredientes adicionales -o no- y para obtener y registrar valores adicionales de los diversos parámetros. Si el paso de procesamiento ha finalizado como se explicó anteriormente, el procedimiento continúa en el paso 222. En el paso 222 se comprueba si el proceso completo ha finalizado para la cantidad definida o no. Si el proceso completo no ha finalizado, el procedimiento vuelve al paso 206 para un paso de procesamiento posterior, pasando por el paso 250 en el que se define el siguiente paso de procesamiento para la cantidad definida.
Si el proceso completo ha finalizado, el procedimiento continúa al paso 224, en el que se analiza el producto final del proceso completo en el paso 224. Dicho análisis puede ser físico, químico, biológico, otro o una combinación de los mismos. Un análisis físico se relaciona con la determinación de parámetros físicos del producto final, como transparencia, color, conductividad, firmeza de la espuma, otros o una combinación de los mismos. Un análisis químico puede relacionarse con la determinación de la acidez, el contenido de azúcar, el contenido de sustancias particulares o clases de sustancias, como ésteres, ácidos, otros o una combinación de los mismos, el contenido de dióxido de carbono, otros o una combinación de los mismos. Un análisis biológico puede relacionarse con la determinación de la presencia de una cantidad de levadura en general, una levadura en particular, otra o una combinación de las mismas. Preferentemente, se determina la composición del producto final, es decir, se determina qué cantidades de determinados componentes - sustancias - hay en una unidad de volumen o unidad de masa del producto final. El resultado puede almacenarse en la memoria 104 en el paso 226.
En el paso 230 se analizan y procesan opcionalmente los valores registrados de los diversos parámetros. Dicho análisis puede estar relacionado con la detección de valores atípicos, la comparación con valores umbral o bandas o intervalos umbral, otros, o una combinación de los mismos. El procesamiento puede estar relacionado con la eliminación de valores atípicos, la determinación de valores derivados o integrales a lo largo del tiempo, otros valores o una combinación de los mismos, pasos en valores a lo largo del tiempo, como función de los valores de otro parámetro, otros o una combinación de los mismos. Dicho análisis y procesamiento pueden producir valores adicionales de los parámetros analizados u otros parámetros.
En el paso 228 se comprueba si se han procesado todas las cantidades identificadas y se han obtenido y registrado los valores de los parámetros de las identificadas. Si no es así, el procedimiento vuelve al paso 204 o, si se han definido más cantidades, vuelve al paso 206. Si se han obtenido todos los datos que se van a analizar de las cantidades identificadas a evaluar, el procedimiento continúa en el paso 232.
En el paso 232 se pueden obtener parámetros de calidad para cada cantidad. Dichos parámetros de calidad pueden ser parámetros objetivos, que pueden estar relacionados con parámetros físicos, químicos o biológicos. Si la firmeza de la espuma es suficiente, es decir, mantiene un volumen particular durante más de un tiempo predeterminado, el parámetro tiene un primer valor booleano y, si no, el parámetro tiene un segundo valor booleano. Del mismo modo, la acidez y la presencia de determinados componentes y sus cantidades por unidad o niveles de la cantidad relativa a un umbral pueden constituir parámetros de calidad objetivos. En lugar de un valor booleano, se pueden utilizar valores numéricos, por ejemplo, en una escala de 0 a 9 o de 1 a 10.
Los valores de los parámetros de calidad relativa o de los parámetros de calidad subjetivos pueden obtenerse, por ejemplo, mediante pruebas realizadas por personas que prueban el producto final, lo huelen o evalúan de otro modo el producto final utilizando sus sentidos.
El paso 232 también puede ubicarse antes del paso 230, pero si se evalúa la calidad de la bebida de todos los pasos del proceso y, en particular, la calidad subjetiva, una vez que todas las cantidades están disponibles, puede ser más factible comparar las calidades.
En los pasos siguientes, se evalúan las relaciones entre diversos parámetros basándose en los valores de los parámetros. Como se discutió, se pueden asociar múltiples valores a un parámetro, indicando valores de subparámetros de parámetros particulares. Estas relaciones pueden determinarse calculando, por ejemplo, la correlación de valores de parámetros y subparámetros. Los valores de los subparámetros pueden estar relacionados con el mismo parámetro o con otros parámetros. Las relaciones entre parámetros pueden determinarse dentro de una cantidad definida - intralote - o en múltiples cantidades definidas - interlote-.
Además de calcular correlaciones, también se pueden utilizar otros algoritmos para determinar relaciones entre parámetros y, adicional o alternativamente, se pueden emplear redes neuronales u otros algoritmos de aprendizaje automático para determinar relaciones entre los diversos parámetros y conjuntos de parámetros en el lado de entrada y los lados de entrada, basándose en diversos valores de los parámetros. En otra implementación, adicional o alternativamente, se pueden utilizar métodos de mínimos cuadrados para ajustar las relaciones de parámetros a una curva, que puede ser una curva lineal, cuadrática, cúbica, exponencial, otra curva o una combinación de las mismas.
Más en particular, en el paso 234, las relaciones entre los parámetros de los componentes se relacionan con los parámetros obtenidos durante el proceso. Los últimos parámetros pueden ser parámetros de proceso, parámetros de ingredientes, otros o una combinación de los mismos. En el paso 236 se determinan las relaciones entre los parámetros del componente y los parámetros cuyos valores se obtienen durante el proceso. En el paso 238 se determinan las relaciones entre los parámetros de calidad (objetivos, subjetivos o ambos) y los parámetros del componente. En el paso 240 se determinan las relaciones entre los parámetros del componente y los parámetros del actuador. También se pueden evaluar y determinar otras relaciones entre los parámetros cuyos valores se obtienen.
Basándose en las relaciones determinadas y de lo fuertes que sean esas relaciones -por ejemplo, una correlación de 0 es una relación muy débil y una correlación de 1 o -1 o cercana a cualquiera de estos valores es una relación fuerte-, se obtienen parámetros cuyos valores obtenidos tienen la relación más fuerte con los parámetros de calidad. Dichos parámetros pueden ser los parámetros del actuador, los parámetros del proceso, los parámetros de los ingredientes, otros o una combinación de los mismos.
En el paso 246, el resultado del procesamiento (relaciones, fuerza de las relaciones, relaciones más relevantes, relaciones más relevantes para la calidad, ya sean objetivas, subjetivas o ambas, valores estadísticos, otros o una combinación de los mismos) se proporciona a un usuario u otro sistema para el procesamiento de datos. Como tal, se pueden determinar y proporcionar a un usuario o a un dispositivo de control valores óptimos de parámetros de ingredientes, parámetros del actuador, parámetros del proceso, otros parámetros o una combinación de los mismos. Se pueden utilizar uno o más parámetros para optimizar automáticamente la configuración de la máquina. Posteriormente el proceso finaliza en el paso 246.
El proceso puede implementarse como un proceso iterativo que, mediante las iteraciones, puede ajustarse y optimizarse ejecutando el proceso como se describe anteriormente para mejorar y optimizar aún más el proceso y los parámetros del proceso, ya sea de forma automática o manual. Para la optimización se podrán utilizar algoritmos conocidos o nuevos u otras tecnologías, incluyendo, entre otros, métodos de mínimos cuadrados, regresión, interpolación, extrapolación, uso de redes neuronales entrenadas u otra inteligencia artificial utilizada para el aprendizaje automático, otras, o una combinación de dos o más de estas tecnologías.
El proceso que hemos analizado hasta ahora es un proceso de elaboración de cerveza. Como se discutió anteriormente, los procesos de maceración, cocción y enfriamiento se han discutido en detalle y el procedimiento del diagrama 200 de flujo y variaciones del mismo se pueden aplicar a estos procesos. En el mismo procedimiento del diagrama 200 de flujo y variaciones del mismo se pueden aplicar a la fermentación, clarificación, carbonización, filtrado y otros pasos del proceso de elaboración de la cerveza.
Adicionalmente o alternativamente, el procedimiento y variaciones del mismo pueden aplicarse al tratamiento de aguas residuales, a la limpieza de equipos de elaboración de cerveza y a un proceso de embotellado para llenar botellas, barriles y latas.
En resumen, lo anterior se relaciona con el punto de que la calidad de un producto natural, como la cerveza, el pan, el vino y similares, está determinada por muchos parámetros. Parámetros del proceso que pueden modificarse o no, parámetros externos y parámetros de los ingredientes. Con procesos complejos y muchos pasos, es muy difícil relacionar los parámetros con la calidad -si es que es posible-. Datos sobre control de procesos, valores de parámetros relacionados con el producto y el proceso y valores que puedan interpretarse como indicativos de calidad, sustancias encontradas en el producto -ya sea final o intermedio- y cantidades de las mismas, otros parámetros o combinaciones de los mismos. Entre los valores obtenidos para los parámetros se pueden determinar relaciones que podrán utilizarse para la optimización del proceso. Esto puede ejecutarse para uno o más pasos del proceso y para uno o más parámetros del proceso y uno o más parámetros de calidad.

Claims (17)

REIVINDICACIONES
1. Un método (200), realizado por un dispositivo (102) de análisis de proceso electrónico para seleccionar un número predeterminado de al menos uno de la multitud de parámetros de proceso basándose en la determinación, para una primera cantidad de producto de cerveza que ha pasado por un primer paso de procesamiento como parte de un proceso de elaboración de cerveza, de una primera relación entre un conjunto de parámetros de proceso del primer paso de procesamiento y al menos un primer parámetro de componente de producto y/o una segunda relación entre un conjunto de parámetros de ingrediente y al menos un primer parámetro de componente de producto, comprendiendo el método los pasos de identificar (224) el al menos un primer componente de producto potencialmente presente en la primera cantidad de producto; y
obtener (226) al menos un primer valor de parámetro de componente de producto para la primera cantidad de producto relacionada con el primer componente de producto;
caracterizado porque el método comprende, además:
al menos un paso de obtención (214, 216, 218), a partir de un sistema de control de adquisición de datos de proceso, datos de proceso que comprenden una multitud de valores de parámetros de proceso relacionados con el primer paso de procesamiento de la primera cantidad de producto y obtención (210), a partir del sistema de control de adquisición de datos de proceso, datos de ingredientes que comprenden una multitud de valores de parámetros de ingredientes relacionados con una multitud de ingredientes que forman una base para la primera cantidad de producto; y
basándose en la multitud de valores de parámetros de proceso, la multitud de valores de parámetros de ingredientes y el primer valor de parámetro de componente de producto, un paso de determinación (234, 240) de una primera puntuación de relación indicativa de la primera relación entre cada uno de la multitud de valores de parámetros de proceso y el primer valor de parámetro de componente de producto y/o una segunda puntuación de relación indicativa de la segunda relación entre cada uno de la multitud de valores de parámetros de ingredientes y el primer valor de parámetro de componente de producto; y
un paso de selección (242) del número predeterminado de al menos uno de la multitud de parámetros de proceso y la multitud de parámetros de ingredientes que tienen puntuaciones de relación que indican las relaciones más fuertes con el primer valor de parámetro de componente de producto.
2. El método (100) de la reivindicación 1, que comprende además al menos un paso de obtención (210, 214, 216, 218), a partir de un sistema de control de adquisición de datos de proceso, datos de proceso que comprenden al menos un segundo valor de parámetro de proceso relacionado con el primer paso de procesamiento de una segunda cantidad de producto y obtener, a partir del sistema de control de adquisición de datos de proceso, datos de ingrediente que comprenden al menos un segundo valor de parámetro de ingrediente relacionado con el ingrediente que forma una base para la segunda cantidad de producto;
en donde el paso de determinación (234, 240) de la primera puntuación de relación y/o la segunda puntuación de relación también se basa en al menos uno del segundo valor de parámetro de proceso y el segundo valor de parámetro de ingrediente.
3. Método (200) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el proceso de elaboración de la cerveza comprende un procesamiento por lotes y en el que la primera cantidad de producto comprende al menos un lote.
4. Método (200) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos uno de:
el primer valor de parámetro de proceso tiene una primera marca de tiempo de parámetro de proceso asociada con él, indicativa de un punto de inicio del primer paso de procesamiento; y
el primer valor del parámetro de ingrediente tiene asociada una marca de tiempo del primer ingrediente que indica un momento en el tiempo en el que se agrega el primer ingrediente a la primera cantidad de producto.
5. Método (200) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que
el proceso de elaboración de cerveza es un proceso continuo, que comprende además un paso de obtención de un intervalo de tiempo de producción del primer paso de procesamiento indicativo de la primera cantidad de producto que se somete al primer paso de procesamiento.
6. Método (200) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que
el primer valor del parámetro del proceso es uno de un valor de control y un valor medido.
7. Método (200) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que
el primer valor de parámetro de ingrediente es uno de peso de una cantidad del primer ingrediente, un volumen del primer ingrediente y una calidad del primer ingrediente.
8. Método (200) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además los pasos de:
obtener (236) una relación de calidad objetiva entre datos de parámetros de puntuación de calidad numéricos o booleanos y al menos un parámetro de componente del producto; y
determinar, basándose en la relación de calidad y un valor del al menos un parámetro de componente de producto, un valor de puntuación de calidad objetivo de la primera cantidad de producto.
9. Método (200) de acuerdo con cualquiera de la reivindicación 2 a la reivindicación 8, que comprende además los pasos de:
obtener (232) un primer valor de puntuación de calidad para la primera cantidad de producto;
obtener (232) un segundo valor de puntuación de calidad para la segunda cantidad de producto; basandose en el primer valor de puntuación de calidad, el segundo valor de puntuación de calidad, el al menos un primer valor de parámetro de componente de producto de la primera cantidad de producto y al menos un segundo valor de parámetro de componente de producto de la segunda cantidad de producto, determinar (238) una relación de calidad entre el primer parámetro de componente de producto y una puntuación de calidad.
10. Método (200) de acuerdo con cualquiera de la reivindicación 2 a la reivindicación 9, que comprende además los pasos de:
obtener (232) un primer valor de puntuación de calidad para la primera cantidad de producto;
obtener (232) un segundo valor de puntuación de calidad para la segunda cantidad de producto; basándose en el primer valor de puntuación de calidad, el segundo valor de puntuación de calidad, al menos un valor de parámetro de proceso de la primera cantidad de producto y al menos un valor de parámetro de proceso de la segunda cantidad de producto, determinar (238) una relación de calidad entre el parámetro de proceso y una puntuación de calidad.
11. Método (200) de acuerdo con cualquiera de la reivindicación 2 a la reivindicación 10, que comprende además los pasos de:
obtener (232) un primer valor de puntuación de calidad para la primera cantidad de producto;
obtener (232) un segundo valor de puntuación de calidad para la segunda cantidad de producto; basándose en el primer valor de puntuación de calidad, el segundo valor de puntuación de calidad, al menos un valor de parámetro de ingrediente de la primera cantidad de producto y al menos un valor de parámetro de ingrediente de la segunda cantidad de producto, determinar (238) una relación de calidad entre el parámetro de ingrediente y una puntuación de calidad.
12. Método (200) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que
la puntuación de relación es indicativa de una correlación entre parámetros entre los cuales se determina la puntuación de relación.
13. Método (200) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que
el primer valor del parámetro de proceso obtenido y el primer valor del parámetro de ingrediente obtenido se proporcionan a una red neuronal y la red neuronal proporciona la puntuación de la relación.
14. Método (200) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que
el primer valor del parámetro del proceso es uno de:
Temperatura;
Conductividad;
Color;
Transparencia a la luz visible;
Peso relativo;
Acidez;
Contenido de azúcar;
Viscosidad;
Energía añadida;
Control de temperatura de una máquina que ejecuta el primer paso de procesamiento.
15. Método (200) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que
el primer parámetro del componente del producto es al menos uno de los siguientes:
contenido de etanol;
contenido de metanol;
contenido de azúcar;
contenido de dióxido de carbono;
16. Un dispositivo (102) de análisis de procesos electrónicos para seleccionar un número predeterminado de al menos uno de la multitud de parámetros de proceso basándose en la determinación, para una primera cantidad de producto de cerveza que ha pasado por un primer paso de procesamiento como parte de un proceso de elaboración de cerveza, de una relación entre al menos uno de un conjunto de parámetros de proceso del primer paso de procesamiento y un conjunto de parámetros de ingredientes por un lado y al menos un primer parámetro de componente de producto por otro lado, comprendiendo el dispositivo:
una entrada dispuesta para realizar:
- identificar al menos un primer componente del producto potencialmente presente en la primera cantidad del producto; y
- obtener al menos un primer valor de parámetro de componente de producto para la primera cantidad de producto relacionada con el primer componente de producto; y
caracterizado porque:
la entrada está dispuesta además para realizar al menos una de, obtener, a partir de un sistema de control de adquisición de datos de proceso, datos de proceso que comprenden una multitud de primeros valores de parámetros de proceso relacionados con el primer paso de procesamiento de la primera cantidad de producto y obtener, a partir del sistema de control de adquisición de datos de proceso, datos de ingredientes que comprenden una multitud de valores de parámetros de ingredientes relacionados con una multitud de ingredientes que forman una base para la primera cantidad de producto; y
el dispositivo de análisis de procesos electrónicos comprende una unidad (102) de procesamiento dispuesta para:
determinar, basándose en la multitud de valores de parámetros de proceso, la multitud de valores de parámetros de ingredientes y el primer valor de parámetro de componente de producto, una primera puntuación de relación indicativa de la primera relación entre cada uno de la multitud de valores de parámetros de proceso y el primer valor de parámetro de componente de producto y/o una segunda puntuación de relación indicativa de la segunda relación entre cada uno de la multitud de valores de parámetros de ingredientes y el primer valor de parámetro de componente de producto; y
seleccionar un número predeterminado de al menos uno de la multitud de parámetros de proceso y la multitud de parámetros de ingredientes que tienen puntuaciones de relación que indican las relaciones más fuertes con el valor del parámetro del componente del producto;
el dispositivo de análisis de procesos electrónicos comprende además una salida dispuesta para proporcionar datos sobre al menos una de la relación o la puntuación de relación indicativa de una relación.
17. Producto de programa de ordenador que comprende código ejecutable por ordenador que, cuando es ejecutado por uno o más procesadores de un dispositivo (102) de análisis de procesos electrónicos de acuerdo con la reivindicación 16, hace que dicho dispositivo (102) ejecute el método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15.
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