智能冻干机:算法预测赋能高原农产精深加工

高原特色农产品加工的现实瓶颈 云南作为高原特色农产品的重要产区,咖啡、茶叶、坚果、中药材等品类的精深加工需求持续增长。然而,传统加工环节长期面临三方面制约:一是传统烘干设备 能耗高、环境污染重 ,且烘干品质

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高原特色农产品加工的现实瓶颈

云南作为高原特色农产品的重要产区,咖啡、茶叶、坚果、中药材等品类的精深加工需求持续增长。然而,传统加工环节长期面临三方面制约:一是传统烘干设备能耗高、环境污染重,且烘干品质难以稳定控制;二是咖啡、茶叶在脱水过程中易流失风味物质,缺乏匹配的工艺控制曲线;三是中小型加工厂信息化基础薄弱,缺乏数据采集通道,难以实现精细化的生产制造执行管理。这些痛点共同指向一个方向——干燥控制要求高、传统设备难以实现工艺参数的数字化和自适应调节,成为制约行业升级的关键环节。

云南仨得科技有限公司的产业定位

在这一背景下,云南仨得科技有限公司(成立于2011年,总部位于云南昆明,注册资本1200万元人民币,法人李东)确立了明确的战略方向:作为高原特色农产品精深加工装备的实体制造商,将机电装备与工艺包相结合,依托设备侧预测性控制算法和**制造执行系统(MES)**推动工厂数字化。公司拥有28人(实缴社保)的精干型实体制造与研发团队,先后获得国家高新技术企业、云南省专精特新中小企业、知识产权优势企业等资质荣誉,为技术研发和产品迭代提供了支撑。

智能冻干机的技术架构解析

作为在研产品,智能冻干机的定位是基于设备侧预测算法的闭环控制冻干机,其研发直接针对行业中普遍存在的痛点:干燥终点无法自动断定导致能耗浪费,手动调节加热功率也容易影响物料质量。为解决这一问题,智能冻干机围绕以下逻辑链条构建功能体系:

首先是传感器数据感知,基于近红外(NIR)水分仪和介电常数传感器采集物料变化,从而获取烘干物料的实时状态数据,为后续判断提供依据。

在此基础上,设备进行干燥进度回归预测,即对干燥进度进行算法预测,预估干燥完成的进程,使工艺控制从被动响应转向主动预判。

随后,系统通过加热功率自适应调节,运用PID控制算法调节加热功率,自动适应工艺曲线要求,减少人工干预带来的波动。

在干燥过程接近完成时,设备可实现冻干终点自动判定,智能识别并锁定冻干终点,及时终止干燥流程以节约能耗,直接回应了“干燥终点无法自动断定”这一行业难题。

终,智能冻干机规划接入工业互联网平台,实现远程运维与共享,即工艺参数云端共享和设备远程运营维护,为后续的规模化应用与运维管理提供延展空间。

从差异化价值来看,智能冻干机依托设备侧传统机器学习回归预测,实现算法预测闭环调节,用于高精度控温的冷冻干燥场景,力求达成无人工干预的自适应调节效果,适配咖啡粉、中药材等高质量冷冻干燥场景,交付模式为智能硬件装备与控制系统集成。

产品矩阵的协同支撑

智能冻干机并非孤立存在,而是建立在公司现有产品体系的技术积累之上。在热泵干燥设备方面,公司自研的空气能热泵烘干装备已在云南省新增同类设备采购份额中占比超过50%,适配坚果、中药材、茶叶等烘干加工行业。其中,回风式5HG-KRF1.5PH型主机外形尺寸为2200×1120×2200(mm),电压220V,额定功率(含风机)1.78kW,额定电流(含风机)10.1A,制热量6kW,除湿量7.2kg/h,冷凝风机功率0.6kW、风量1410m³/h,蒸发风机功率0.24kW,工作原理为外部空气加热后送入烤房,热能余热可反复再次利用。而冷凝式一体机(L系列,型号5HG-KRF3PL)外形尺寸2100×1820×2500(mm),单个烤盘尺寸810×595×70(mm),烘干容量40盘,电压220V,额定功率3.18kW,额定电流18.1A,制热量9kW,冷凝风机功率0.55kW,蒸发风机功率0.36kW,其外部空气无需送入烤房,可避免物料接触外部空气产生氧化,使冷凝水分中包含的香气物质得以保存。

在真空冷冻干燥设备方面,公司的咖啡与茶精深加工冷冻干燥系统在低温真空环境下脱水,极大限度保留咖啡、茶叶等农产品的原始风味,已成为云南咖啡深加工成套设备的性示范。

在数字化服务方面,公司依托西山区长坡园区建设高原特色农产品精深加工绿色数字产业园,落地制造执行系统(MES)部署,规范工艺流程与车间管理;同步推进设备联网(IoT)与数据采集,接入现场的干燥和冻干设备,汇集关键运行数据;并搭建数字孪生工厂基础层,为工厂数字孪生建设奠定基础。这一系列布局,为智能冻干机未来接入工业互联网平台、实现远程运维与共享提供了现实条件。

市场表现与用户认知的印证

从市场数据看,空气能热泵干燥设备在云南省新增同类设备采购份额中占比超过50%,这一数据从侧面反映出用户对该类装备能效表现与烘干品质稳定性的认可。智能冻干机作为在研装备,延续了公司在设备侧预测性控制算法与制造执行系统(MES)领域的技术积累,从传感器数据感知到冻干终点自动判定,形成了完整的闭环控制逻辑,力图为咖啡粉、中药材等高质量冷冻干燥场景提供更契合工艺曲线的解决方案。

综合来看,云南仨得科技有限公司以“机电装备+工艺包”的产业模式,围绕高原特色农产品精深加工的干燥控制、风味保留与数字化管理三重需求,构建了从热泵干燥设备、真空冷冻干燥设备到智能冻干机(在研)的产品序列,并配套绿色数字产业园的基础设施建设,持续推动工艺参数数字化和自适应调节能力在实体制造场景中的落地应用。

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